JPH11195953A - 弾性表面波フィルタ - Google Patents
弾性表面波フィルタInfo
- Publication number
- JPH11195953A JPH11195953A JP35865697A JP35865697A JPH11195953A JP H11195953 A JPH11195953 A JP H11195953A JP 35865697 A JP35865697 A JP 35865697A JP 35865697 A JP35865697 A JP 35865697A JP H11195953 A JPH11195953 A JP H11195953A
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- Japan
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- acoustic wave
- surface acoustic
- package
- electrode
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- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 非常に簡便な構成でしかも確実に減衰特性を
確保することのできる弾性表面波フィルタを提供するこ
と。 【解決手段】 パッケージＰ内に、複数個の電極パッド
Ｄ１〜Ｄ５を有する励振電極を備えた圧電基板３を配設
し、上記励振電極の電極パッドＤ１〜Ｄ５とパッケージ
Ｐに設けた複数の電極パッドＰ１〜Ｐ４の各々とをボン
ディングワイヤーＢ１〜Ｂ５を介して接続するととも
に、これらボンディングワイヤーＢ１〜Ｂ５の少なくと
も２本の最近接距離を５００μm 以下として、所定周波
数帯域で減衰させる弾性表面波フィルタＦとした。
確保することのできる弾性表面波フィルタを提供するこ
と。 【解決手段】 パッケージＰ内に、複数個の電極パッド
Ｄ１〜Ｄ５を有する励振電極を備えた圧電基板３を配設
し、上記励振電極の電極パッドＤ１〜Ｄ５とパッケージ
Ｐに設けた複数の電極パッドＰ１〜Ｐ４の各々とをボン
ディングワイヤーＢ１〜Ｂ５を介して接続するととも
に、これらボンディングワイヤーＢ１〜Ｂ５の少なくと
も２本の最近接距離を５００μm 以下として、所定周波
数帯域で減衰させる弾性表面波フィルタＦとした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パッケージ内に設
けた圧電基板上に励振電極を設け、励振電極とパッケー
ジ内の電極パッドとの間をボンディングワイヤーで接続
するように成した弾性表面波フィルタに関し、特に小型
で減衰特性の優れた弾性表面波フィルタに関する。
けた圧電基板上に励振電極を設け、励振電極とパッケー
ジ内の電極パッドとの間をボンディングワイヤーで接続
するように成した弾性表面波フィルタに関し、特に小型
で減衰特性の優れた弾性表面波フィルタに関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】一般に、圧電基板を用いた弾性
表面波（ＳＡＷ）共振器の電極構造は、図２に示すよう
に、少なくとも１対の櫛歯状電極から構成されるＩＤＴ
電極と呼ばれる励振電極４の両端に、反射器と呼ばれる
弾性表面波を反射する反射電極５を配置し、ある特定の
周波数にて共振現象を発生させるものである。このよう
なＳＡＷ共振器Ｓを電気的にはしご型回路に接続をする
と、帯域通過フィルタが構成できる。
表面波（ＳＡＷ）共振器の電極構造は、図２に示すよう
に、少なくとも１対の櫛歯状電極から構成されるＩＤＴ
電極と呼ばれる励振電極４の両端に、反射器と呼ばれる
弾性表面波を反射する反射電極５を配置し、ある特定の
周波数にて共振現象を発生させるものである。このよう
なＳＡＷ共振器Ｓを電気的にはしご型回路に接続をする
と、帯域通過フィルタが構成できる。
【０００３】一般に、通過帯域の奇数倍の帯域に高調波
が発生するため、通過帯域外の特定の周波数帯域（例え
ば２ＧＨｚ〜４ＧＨｚ）に減衰域を設けるようにして、
できるだけフィルタ特性を良好とするべく、外部回路に
より減衰特性を確保していた。
が発生するため、通過帯域外の特定の周波数帯域（例え
ば２ＧＨｚ〜４ＧＨｚ）に減衰域を設けるようにして、
できるだけフィルタ特性を良好とするべく、外部回路に
より減衰特性を確保していた。
【０００４】すなわち、従来の外部回路による減衰域の
制御は、通常、フィルタエレメントの入出力パッドから
結線されたパッケージ内で引き回した導電線による回路
で行っていた。このような構成ではパッケージ内の電極
設計が非常に複雑となるだけでなく、通常は十分な減衰
特性を確保できなかった。また、パッケージ内に外部回
路を設けることはフィルタ装置全体を大きくしてしまう
という問題がある。
制御は、通常、フィルタエレメントの入出力パッドから
結線されたパッケージ内で引き回した導電線による回路
で行っていた。このような構成ではパッケージ内の電極
設計が非常に複雑となるだけでなく、通常は十分な減衰
特性を確保できなかった。また、パッケージ内に外部回
路を設けることはフィルタ装置全体を大きくしてしまう
という問題がある。
【０００５】そこで、本発明は上記従来の問題点を解消
し、非常に簡便な構成でしかも確実に減衰特性を確保す
ることのでき、小型化が可能な弾性表面波フィルタを提
供することを目的とする。
し、非常に簡便な構成でしかも確実に減衰特性を確保す
ることのでき、小型化が可能な弾性表面波フィルタを提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する弾性
表面波フィルタは、パッケージ内に、複数個の電極パッ
ドを有する励振電極を備えた圧電基板を配設し、上記励
振電極の電極パッドとパッケージに設けた複数の電極パ
ッドの各々とをボンディングワイヤーを介して接続する
とともに、これらボンディングワイヤーの少なくとも２
本の最近接距離を５００μm 以下として、所定周波数帯
域で減衰させるように成した。
表面波フィルタは、パッケージ内に、複数個の電極パッ
ドを有する励振電極を備えた圧電基板を配設し、上記励
振電極の電極パッドとパッケージに設けた複数の電極パ
ッドの各々とをボンディングワイヤーを介して接続する
とともに、これらボンディングワイヤーの少なくとも２
本の最近接距離を５００μm 以下として、所定周波数帯
域で減衰させるように成した。
【０００７】また、２本のボンディングワイヤーの近接
させた領域でのボンディングワイヤーの接線が成す角度
が３０°以下であることを特徴とする。
させた領域でのボンディングワイヤーの接線が成す角度
が３０°以下であることを特徴とする。
【０００８】なお従来は、ボンディングワイヤーどうし
は電気的干渉を抑えるために互いに遠ざけてパッケージ
内の電極パッドに接続していた。
は電気的干渉を抑えるために互いに遠ざけてパッケージ
内の電極パッドに接続していた。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明に係る一実施形態について
図面に基づき詳細に説明する。本発明の弾性表面波フィ
ルタＦは、例えば図１にパッケージＰの内部の様子を平
面図にて示すように、パッケージＰ内に、電極パッドＤ
１〜Ｄ５を有する励振電極を備えたＬｉＴａＯ3 単結晶
やＬｉ2 Ｂ4 Ｏ7 単結晶等の圧電基板３が配設されてい
る。すなわち、圧電基板３上に、図２に示すような弾性
表面波共振器Ｓ（図中、Ｘ方向へ弾性表面波が伝搬）を
ラダー型回路に接続された電極領域Ｄ（一点鎖線で囲ま
れた領域）を有している。ここで、Ｅ１〜Ｅ５は圧電基
板３上に設けた金ワイヤー等のボンディングワイヤーＢ
１〜Ｂ５を接続するための電極パッドであり、Ｂ１は入
力用ボンディングワイヤー、Ｂ２は出力用ボンディング
ワイヤー、Ｂ３〜Ｂ５は接地用（ＧＮＤ）のボンディン
グワイヤーである。また、Ｐ１〜Ｐ４はパッケージ１側
に設けた電極パッドであり、Ｐ１が入力用、Ｐ２が出力
用、Ｐ３，Ｐ４が接地用である。
図面に基づき詳細に説明する。本発明の弾性表面波フィ
ルタＦは、例えば図１にパッケージＰの内部の様子を平
面図にて示すように、パッケージＰ内に、電極パッドＤ
１〜Ｄ５を有する励振電極を備えたＬｉＴａＯ3 単結晶
やＬｉ2 Ｂ4 Ｏ7 単結晶等の圧電基板３が配設されてい
る。すなわち、圧電基板３上に、図２に示すような弾性
表面波共振器Ｓ（図中、Ｘ方向へ弾性表面波が伝搬）を
ラダー型回路に接続された電極領域Ｄ（一点鎖線で囲ま
れた領域）を有している。ここで、Ｅ１〜Ｅ５は圧電基
板３上に設けた金ワイヤー等のボンディングワイヤーＢ
１〜Ｂ５を接続するための電極パッドであり、Ｂ１は入
力用ボンディングワイヤー、Ｂ２は出力用ボンディング
ワイヤー、Ｂ３〜Ｂ５は接地用（ＧＮＤ）のボンディン
グワイヤーである。また、Ｐ１〜Ｐ４はパッケージ１側
に設けた電極パッドであり、Ｐ１が入力用、Ｐ２が出力
用、Ｐ３，Ｐ４が接地用である。
【００１０】また、上記弾性表面波フィルタＦの等価回
路は、図３に示すように、直列接続された複数の弾性表
面波共振器１ａ〜１ｄと並列接続された複数の弾性表面
波共振器２ａ〜２ｃとから構成され、いわゆるバランス
型フィルタなどの弾性表面波フィルタを指すが、特にこ
れに限定されるものではなく、ラティス型回路等の上記
以外の各種フィルタや、各種接続態様のＳＡＷフィルタ
であってもよい。なおここで、Ｇ１〜Ｇ４及びＨはパッ
ケージＰが有する容量及びインダクタンス成分等であ
る。
路は、図３に示すように、直列接続された複数の弾性表
面波共振器１ａ〜１ｄと並列接続された複数の弾性表面
波共振器２ａ〜２ｃとから構成され、いわゆるバランス
型フィルタなどの弾性表面波フィルタを指すが、特にこ
れに限定されるものではなく、ラティス型回路等の上記
以外の各種フィルタや、各種接続態様のＳＡＷフィルタ
であってもよい。なおここで、Ｇ１〜Ｇ４及びＨはパッ
ケージＰが有する容量及びインダクタンス成分等であ
る。
【００１１】この弾性表面波フィルタＳは、複数の直列
接続された弾性表面波共振器１でローパスフィルタを構
成し、並列接続された弾性表面波共振器２でハイパスフ
ィルタを構成して所望の特性を得るものである。
接続された弾性表面波共振器１でローパスフィルタを構
成し、並列接続された弾性表面波共振器２でハイパスフ
ィルタを構成して所望の特性を得るものである。
【００１２】例えば９００〜１０００ＭＨz の通過帯域
を有する弾性表面波フィルタにおいて、その奇数倍であ
る例えば２．７ＧＨz 〜３ＧＨz の帯域に高調波が発生
するので、少なくとも２．５ＧＨz 〜３．５ＧＨz の範
囲で減衰域を有するように設計することがフィルタ特性
を良好とする上で重要となる。
を有する弾性表面波フィルタにおいて、その奇数倍であ
る例えば２．７ＧＨz 〜３ＧＨz の帯域に高調波が発生
するので、少なくとも２．５ＧＨz 〜３．５ＧＨz の範
囲で減衰域を有するように設計することがフィルタ特性
を良好とする上で重要となる。
【００１３】図３に示す等価回路から明らかなように、
本発明ではボンディングワイヤーＢ３とＢ４とを近接さ
せて相互インダクタンス発生させることにより、上記減
衰域を制御する。具体的にはボンディングワイヤーＢ３
とＢ４を最短距離（最近接距離）で５００μm 以下と
し、さらにその最近接距離での各ボンディングワイヤー
の接線の成す角度（鋭角）を３０°以下とした。
本発明ではボンディングワイヤーＢ３とＢ４とを近接さ
せて相互インダクタンス発生させることにより、上記減
衰域を制御する。具体的にはボンディングワイヤーＢ３
とＢ４を最短距離（最近接距離）で５００μm 以下と
し、さらにその最近接距離での各ボンディングワイヤー
の接線の成す角度（鋭角）を３０°以下とした。
【００１４】この理由は、図４に示すように、断面が円
形の直径２５〜３５μm の金（Ａｕ）から成るボンディ
ングワイヤーどうしの最短距離と減衰極周波数との関係
について、２本のボンディングワイヤーが成す角度が７
°〜６０°、最近接距離が３０〜１０００μm の範囲で
調べたところ、２．５ＧＨz 以上の減衰極周波数を持た
せるためには、ボンディングワイヤーの近接距離は５０
０μm 以下とし、かつその近接させた領域のボンディン
グワイヤーの接線の成す角度は３０°以下がよいことが
判明したからである。
形の直径２５〜３５μm の金（Ａｕ）から成るボンディ
ングワイヤーどうしの最短距離と減衰極周波数との関係
について、２本のボンディングワイヤーが成す角度が７
°〜６０°、最近接距離が３０〜１０００μm の範囲で
調べたところ、２．５ＧＨz 以上の減衰極周波数を持た
せるためには、ボンディングワイヤーの近接距離は５０
０μm 以下とし、かつその近接させた領域のボンディン
グワイヤーの接線の成す角度は３０°以下がよいことが
判明したからである。
【００１５】なお、本実施形態では２本の接地用のボン
ディングワイヤーを近接した好適な例について説明した
が、３本以上のボンディングワイヤーを近接させたり、
接地用以外のボンディングワイヤーを近接させてもよ
い。
ディングワイヤーを近接した好適な例について説明した
が、３本以上のボンディングワイヤーを近接させたり、
接地用以外のボンディングワイヤーを近接させてもよ
い。
【００１６】
【実施例】次に、より具体的で好適な実施例について説
明する。まず、ＬｉＴａＯ3 単結晶から成り、３６°±
３°〜４２°±３°の回転ＹカットＸ方向伝搬の基板上
に、Ａｌを主成分とする微細電極パターン（励振電極及
び反射電極）を形成する。このパターン作製には、Ｄｅ
ｅｐ−ＵＶ光を用いた密着露光機によりフォトリソグラ
フィーを行ない、Ａｌ電極の成膜には、電子ビーム蒸着
機を使用し、電極膜厚を約３５００Åとした。また、フ
ォトレジストの剥離液中で不要なＡｌパターンをリフト
オフで除去した。
明する。まず、ＬｉＴａＯ3 単結晶から成り、３６°±
３°〜４２°±３°の回転ＹカットＸ方向伝搬の基板上
に、Ａｌを主成分とする微細電極パターン（励振電極及
び反射電極）を形成する。このパターン作製には、Ｄｅ
ｅｐ−ＵＶ光を用いた密着露光機によりフォトリソグラ
フィーを行ない、Ａｌ電極の成膜には、電子ビーム蒸着
機を使用し、電極膜厚を約３５００Åとした。また、フ
ォトレジストの剥離液中で不要なＡｌパターンをリフト
オフで除去した。
【００１７】このように作製された弾性表面波共振器
は、ＩＤＴの対数が４０対、交差幅が３０λで、弾性表
面波の波長は直列と並列で若干異なるようにさせたが略
４．４μｍとした。また、反射電極本数は２０本とし、
このような弾性表面波共振器をラダー型回路に構成し
た。
は、ＩＤＴの対数が４０対、交差幅が３０λで、弾性表
面波の波長は直列と並列で若干異なるようにさせたが略
４．４μｍとした。また、反射電極本数は２０本とし、
このような弾性表面波共振器をラダー型回路に構成し
た。
【００１８】その後、パターニングされたウエハーをダ
イシングカットし、エポキシ樹脂等でＳＭＤパッケージ
内に接着・硬化して、３０μφＡu ワイヤーをＳＭＤパ
ッケージのＡｕから成る電極パッド部とチップ上のＡｌ
パッド上に超音波ボールボンデイングした後、パッケー
ジリッドにてシーリングして完成した。ここで、完成し
た弾性表面波フィルタのパッケージ内部は図１に示すよ
うに、その等価回路は図３に示すものと同一とする。ま
た、接地用のボンディングワイヤーどうしを約２００μ
m 程度に近接させ、その近接領域での各ボンディングワ
イヤーの接線の成す角度を１５°とした。
イシングカットし、エポキシ樹脂等でＳＭＤパッケージ
内に接着・硬化して、３０μφＡu ワイヤーをＳＭＤパ
ッケージのＡｕから成る電極パッド部とチップ上のＡｌ
パッド上に超音波ボールボンデイングした後、パッケー
ジリッドにてシーリングして完成した。ここで、完成し
た弾性表面波フィルタのパッケージ内部は図１に示すよ
うに、その等価回路は図３に示すものと同一とする。ま
た、接地用のボンディングワイヤーどうしを約２００μ
m 程度に近接させ、その近接領域での各ボンディングワ
イヤーの接線の成す角度を１５°とした。
【００１９】上記弾性表面波フィルタのフィルタ特性の
測定には、ネットワークアナライザ（ヒューレットパッ
カード社製）を用い、Ｓ21の周波数特性の測定を行っ
た。図５に示すように、実線で示した特性曲線が本実施
例であり、破線で示した特性曲線はボンディングワイヤ
ーどうしを２０００μm 程度離した一般的な弾性表面波
フィルタの場合を示す。
測定には、ネットワークアナライザ（ヒューレットパッ
カード社製）を用い、Ｓ21の周波数特性の測定を行っ
た。図５に示すように、実線で示した特性曲線が本実施
例であり、破線で示した特性曲線はボンディングワイヤ
ーどうしを２０００μm 程度離した一般的な弾性表面波
フィルタの場合を示す。
【００２０】図５から明らかなように、本実施例では通
過帯域の高周波側である３．８〜４ＧＨｚに減衰域のあ
る仕様の場合、図において破線で示すように、通常の一
般的な電極設計では−３〜４ｄＢ程度の減衰しか得られ
ない。これに対して、本実施例のようにボンディングワ
イヤーどうしを近接させることによって、ボンディング
ワイヤー間に発生する相互インダクタンスを積極的に利
用し、減衰極をコントロールすることにより、上記所定
周波数帯域において、約−１７ｄＢと非常に大きな減衰
量を得ることができた。ここで、Ｋは相互インダクタン
スの結合係数で０＜Ｋ＜１であるが、本実施例ではＫ＝
０．４で上記結果が得られた（通常の場合は、Ｋ＝
０）。なお、Ｋのコントロールはボールボンデイングの
間隔で行なうことも可能である。
過帯域の高周波側である３．８〜４ＧＨｚに減衰域のあ
る仕様の場合、図において破線で示すように、通常の一
般的な電極設計では−３〜４ｄＢ程度の減衰しか得られ
ない。これに対して、本実施例のようにボンディングワ
イヤーどうしを近接させることによって、ボンディング
ワイヤー間に発生する相互インダクタンスを積極的に利
用し、減衰極をコントロールすることにより、上記所定
周波数帯域において、約−１７ｄＢと非常に大きな減衰
量を得ることができた。ここで、Ｋは相互インダクタン
スの結合係数で０＜Ｋ＜１であるが、本実施例ではＫ＝
０．４で上記結果が得られた（通常の場合は、Ｋ＝
０）。なお、Ｋのコントロールはボールボンデイングの
間隔で行なうことも可能である。
【００２１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の弾性表面
波フィルタによれば、少なくとも２本のボンディングワ
イヤーどうしを最近接距離で５００μm 以下としたので
ボンディングワイヤー間に発生する相互インダクタンス
を積極的に利用することが可能となり、しかも、簡便な
構成で通過帯域外での所望の周波数帯域で減衰極をコン
トロールすることができ、フィルタ特性の非常に良好で
小型化が可能な優れた弾性表面波フィルタを提供でき
る。
波フィルタによれば、少なくとも２本のボンディングワ
イヤーどうしを最近接距離で５００μm 以下としたので
ボンディングワイヤー間に発生する相互インダクタンス
を積極的に利用することが可能となり、しかも、簡便な
構成で通過帯域外での所望の周波数帯域で減衰極をコン
トロールすることができ、フィルタ特性の非常に良好で
小型化が可能な優れた弾性表面波フィルタを提供でき
る。
【図１】本発明に係わる弾性表面波フィルタの一実施形
態を模式的に説明するパッケージ内平面図である。
態を模式的に説明するパッケージ内平面図である。
【図２】弾性表面波共振器を模式的に説明する平面図で
ある。
ある。
【図３】本発明に係わる弾性表面波フィルタの一実施形
態の等価回路図である。
態の等価回路図である。
【図４】ボンディングワイヤー間の最近接距離と減衰極
周波数との関係を説明するグラフである。
周波数との関係を説明するグラフである。
【図５】Ｓ21の周波数依存性を示す周波数特性図であ
る。
る。
１ａ〜１ｄ：直列共振器 ２ａ〜２ｃ：並列共振器 ３：圧電基板 ４：励振電極 ５：反射電極 Ｂ１〜Ｂ５：ボンディングワイヤー Ｄ１〜Ｄ５：電極パッド（励振電極側） Ｐ１〜Ｐ４：電極パッド（パッケージ側） Ｐ：パッケージ Ｆ：弾性表面波フィルタ
Claims (1)
- 【請求項１】 パッケージ内に、複数個の電極パッドを
有する励振電極を備えた圧電基板を配設し、上記励振電
極の電極パッドとパッケージに設けた複数の電極パッド
の各々とをボンディングワイヤーを介して接続するとと
もに、これらボンディングワイヤーの少なくとも２本の
最近接距離を５００μm 以下として、所定周波数帯域で
減衰させるように成した弾性表面波フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35865697A JPH11195953A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 弾性表面波フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35865697A JPH11195953A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 弾性表面波フィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11195953A true JPH11195953A (ja) | 1999-07-21 |
Family
ID=18460445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35865697A Pending JPH11195953A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 弾性表面波フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11195953A (ja) |
-
1997
- 1997-12-26 JP JP35865697A patent/JPH11195953A/ja active Pending
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