JPH11340772A - 弾性表面波デバイス及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中心周波数が離れた複数のＳＡＷフィルタを
単一のチップ上に特性劣化なしで実現する。 【解決手段】 チップ３２上に形成するパターン電極の
うち、中心周波数が高いＳＡＷフィルタ２８の電極構造
は縦結合二重モードフィルタとし、低いＳＡＷフィルタ
３０の電極構造は多電極型にする。電極構造による最適
膜厚の差によって、中心周波数の差による最適膜厚の差
が補われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、相異なる複数の周
波数帯域にて通信サービスを提供するためのマルチバン
ド通信装置に関し、特にその無線周波数回路において用
いられる弾性表面波（ＳＡＷ）デバイスに関する。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】通信機器の無線周波数
（ＲＦ）回路においては各種のＳＡＷフィルタが用いら
れている。ＳＡＷフィルタは、圧電性を有する基板例え
ばニオブ酸リチウムや水晶等の基板上に、アルミニウム
等の素材によってすだれ状のパターン電極を形成した構
造を有している。パターン電極には、入力される信号を
電気音響変換して弾性表面波を発生させる入力電極、弾
性表面波を音響電気変換して信号を出力する出力電極、
弾性表面波を反射する反射電極等があり、これらのパタ
ーン電極を構成する指状の電極（電極指）の間隔はその
ＳＡＷフィルタに要求される中心周波数に応じて定めら
れる。ＳＡＷフィルタにおいては、入力電極に電気信号
を印加することによって基板表面を励振して弾性表面波
を発生させ、出力電極によってこの弾性表面波を受波し
て電気信号を取り出す、という一連の信号伝搬により、
その電極指間隔に応じて定まる通過域に属する周波数の
信号のみを通過させる。

【０００３】パターン電極の最適な膜厚即ち最も良好な
フィルタ特性を提供できる膜厚は、そのＳＡＷフィルタ
の中心周波数や基板の材質等により、異なる厚みにな
る。また、パターン電極を基板表面に形成する工程とし
ては、例えば、基板上にアルミニウム等の導体を蒸着す
る工程等が用いられる。従って、単一の基板上に１個の
ＳＡＷフィルタを形成するときには、そのＳＡＷフィル
タの中心周波数に応じた膜厚のパターン電極を形成でき
るよう、蒸着膜厚を決め、それに従い蒸着工程を実施す
ればよい。また、単一の基板上に複数のＳＡＷフィルタ
を並べて形成するときでも、それらのＳＡＷフィルタの
中心周波数がさほど相違していないのであれば、いずれ
か１個のＳＡＷフィルタの中心周波数に応じて蒸着膜厚
を決めるか、或いは当該複数のＳＡＷフィルタの中心周
波数の中間に位置する周波数に応じて蒸着膜厚を決める
ようにすれば、問題となるような特性の劣化は生じな
い。この点については、「デュアルバンド携帯電話用Ｓ
ＡＷフィルタ」（谷津田他、電子情報通信学会総合大
会、１９９７年春、第２８９頁）を参照されたい。この
文献では、旧アナログ帯域とディジタル帯域とを同時に
使用する携帯電話に適するＳＡＷデバイスとして、その
中心周波数が８８０ＭＨｚのＳＡＷフィルタと８２０Ｍ
ＨｚのＳＡＷフィルタとを単一の基板上に形成したデバ
イスが、示されている。

【０００４】しかしながら、その中心周波数が著しく異
なる複数のＳＡＷフィルタを単一の基板上に形成するこ
とは、特性劣化の面で、従来は困難であった。即ち、仮
にこれら複数のＳＡＷフィルタの中心周波数の中間に位
置する周波数に応じて蒸着膜厚（より一般的に表現すれ
ば、パターン電極として用いられる導電膜の膜厚）を定
めたとしても、当該中間に位置する周波数に基づき定め
た膜厚と、各ＳＡＷフィルタにとっての最適膜厚との間
に、無視し得ない差があるため、挿入損失等の特性が最
適膜厚時に比べ悪くなってしまう。そのため、従来は、
各ＳＡＷフィルタを個々別々のチップとして製造し、そ
れらを個々別々の部品として使用するか、さもなくば単
一のケース内にそれらを収納して単一の部品として使用
するか、いずれかの手法が用いられていた。

【０００５】

【発明の概要】本発明の目的の一つは、単一のチップに
複数のＳＡＷフィルタを形成することによって、複数の
周波数帯域にて通信サービスを提供するマルチバンド通
信装置、特にそのＲＦ回路の小型化及び低コスト化を促
進することにある。本発明の目的の一つは、単一のチッ
プに複数のＳＡＷフィルタを形成することによって、従
来型のケース構造に比べコスト低減や小型化に有利なフ
リップチップ実装構造を使用可能にし、ひいてはＲＦ回
路の小型化及び低コスト化を促進することにある。本発
明の目的の一つは、その中心周波数が著しく異なる複数
のＳＡＷフィルタを単一の基板上に形成するに際して、
特性の劣化が生じないようにすることにある。本発明の
目的の一つは、特性劣化なしに単一のチップに複数のＳ
ＡＷフィルタを形成できるという本発明の特徴に着目
し、マルチバンドフィルタ、分波器等、多種多様な伝送
回路網を良好な特性で実現することにある。本発明の目
的の一つは、その中心周波数が著しく異なる複数のＳＡ
Ｗフィルタを単一の基板上に形成する工程やこれに付随
する工程を簡素化及び工夫し、更に低コストにて良好な
特性のＳＡＷデバイスを実現することにある。

【０００６】本発明に係るＳＡＷデバイスは、第１及び
第２のＳＡＷフィルタを単一の基板の同一の面上に形成
した構造を有するＳＡＷデバイスであり、圧電性を有す
る基板、第１のＳＡＷフィルタの電極として用いられる
第１のパターン電極、及び第２のＳＡＷフィルタの電極
として用いられる第２のパターン電極を備えている。第
１及び第２のパターン電極は、単一の基板の所定の面上
の相異なる部位に形成されている。また、第１のＳＡＷ
フィルタと第２のＳＡＷフィルタはその中心周波数が異
なるフィルタであり、ここでは、説明の便宜上、第１の
ＳＡＷフィルタの中心周波数よりも第２のＳＡＷフィル
タの中心周波数の方が低いものとする。

【０００７】本発明の第１の構成に係るＳＡＷデバイス
においては、第１及び第２のパターン電極の構造が、互
いに異なる構造とされる。即ち、ＳＡＷフィルタには、
基板表面の電極による弾性表面波の反射を積極的に利用
するタイプがあり、このタイプのＳＡＷフィルタを実現
する際には、パターン電極を構成する電極指による反射
を比較的強くすべく、パターン電極に係る導電膜を比較
的厚くする。言い換えれば、このタイプのＳＡＷフィル
タにおけるパターン電極の最適膜厚は比較的大きい。逆
に、ＳＡＷフィルタには、基板表面の電極による弾性表
面波の反射をそれほど積極的には利用しないタイプもあ
る。このタイプのＳＡＷフィルタにおけるパターン電極
の最適膜厚は比較的小さい。本発明の第１の構成におい
ては、ＳＡＷフィルタのタイプによる最適膜厚の相違を
利用すべく、同一中心周波数で比較したときの最適膜厚
が相異なる複数種類の電極パターン構造のうち比較的最
適膜厚が大きくなる電極パターン構造を、第１のパター
ン電極の構造として採用し、比較的最適膜厚が小さくな
る電極パターン構造を、第２のパターン電極の構造とし
て採用している。

【０００８】従って、本発明の第１の構成によれば、実
現すべきＳＡＷフィルタの中心周波数の差に起因して第
１及び第２のパターン電極間に生じる最適膜厚の差が、
少なくとも部分的には、電極パターン構造の差に起因す
る最適膜厚の差により、補われる。即ち、その中心周波
数が著しく相違する第１及び第２のＳＡＷフィルタを単
一の基板上で即ち単一のチップで実現するとき、従来で
あれば中心周波数の差が遠因となって生じていた特性の
劣化を、本発明の第１の構成においては解消乃至低減で
きる。更に、このように顕著な特性劣化なしで、単一の
チップ上に複数のＳＡＷフィルタを作成できるため、マ
ルチバンド通信装置特にそのＲＦ回路を構成する際のコ
ストを低減でき、またＲＦ回路を小型化できる。

【０００９】加えて、ＳＡＷフィルタとしては、複数の
共振子電極をラダー接続したラダー構造のパターン電極
を用いるタイプ、中央の電極指について電極構造が対称
となるよう３個の共振子を配置した縦結合二重モード構
造のパターン電極を用いるタイプ、複数の入力電極及び
出力電極を交互に配置した多電極構造のパターン電極を
用いるタイプ等があり、本発明の第１の構成を実現する
際には、第１及び第２のパターン電極として使用する構
造を、実現すべきＳＡＷフィルタの中心周波数に応じて
これらの中から選択すればよい。例えば、第１のパター
ン電極の構造をラダー構造とするのであれば、第２のパ
ターン電極の構造は、ラダー構造に比べ最適膜厚が小さ
くなる縦結合二重モード構造又は多電極構造とし、第１
のパターン電極の構造を縦結合二重モード構造とするの
であれば、第２のパターン電極の構造を、多電極構造と
すればよい。なお、これ以外のタイプのパターン電極構
造をも選択の対象とすることができる。

【００１０】また、本発明の第１の構成によれば、第１
のパターン電極と第２のパターン電極とを単一のプロセ
スにて一括して形成できる。また、単一のプロセスにて
一括して形成できるよう、第１及び第２のパターン電極
の構造を選択するのが望ましい。しかしながら、本発明
は、第１のパターン電極と第２のパターン電極とを単一
のプロセスにて一括して形成する構成に、限定されるも
のではない。例えば、第１及び第２のＳＡＷフィルタの
中心周波数の値次第では、中心周波数の差によって第１
及び第２のパターン電極の最適膜厚の間に生じる差が電
極パターン構造の設定により全て補われるのではなく、
その一部だけが補われるにとどまることがあり得る。そ
のような場合には、第１及び第２のパターン電極の一部
を１回目のリフトオフ手順にて形成し、残りを２回目の
リフトオフ手順にて形成する、という手法を用いればよ
い。

【００１１】更に、厚さの異なる導電膜を同一基板の同
一面上の相異なる部位にリフトオフにて形成する手法
を、本発明の第２の構成として把握することができる。
即ち、本発明の第２の構成は、第１のパターン電極を形
成すべく１回目のリフトオフ手順を実行した後、この１
回目のリフトオフ手順にて形成された導電膜を少なくと
も部分的に覆うようフォトレジスト膜を形成して、第２
のパターン電極を形成すべく２回目のリフトオフ手順を
実行することにより、互いに異なる中心周波数を有する
第１及び第２のＳＡＷフィルタの電極を、いずれもその
中心周波数に応じた最適膜厚又はこれに近い膜厚にする
ことを特徴とする。

【００１２】本構成によれば、第１の構成と同様、特性
の劣化を伴うことなく、単一のチップに複数のＳＡＷフ
ィルタを形成することができ、従ってマルチバンド通信
装置のＲＦ回路の小型化及び低コスト化を促進すること
ができる。また、実現すべき複数のＳＡＷフィルタのう
ちその中心周波数が高い方を第１のＳＡＷフィルタ即ち
１回目のリフトオフ手順でそのパターン電極が形成され
るＳＡＷフィルタとし、低い方を第２のＳＡＷフィルタ
とするのが望ましい。そのようにすれば、１回目のリフ
トオフ手順が終了した後２回目のリフトオフ手順を実施
するに際して、既に基板上に形成済の第１のパターン電
極の厚み即ち段差が、フォトレジスト塗布工程の際に支
障になりにくくなる。

【００１３】更に、本発明の第１及び第２の構成に共通
する他の利点としては、フリップチップ実装が可能であ
る、という利点がある。フリップチップ実装は、例えば
“Miniaturized SAW Filters Using a Flip-Chip Techn
ique”,YATSUDA et al.,IEEETrans. Ultrasonics. vol
43.,No.1, January 1996等に記載されている手法であ
る。この手法では、チップ寸法よりわずかに大きい開口
を有する凹部をケースに設けておき、更にこの凹部の内
底面に導体のパッドを形成しておく一方で、チップ側に
は金等のバンプを配置しておく。更に、パターン電極形
成面をケース側パッドに向けて、チップをケース凹部に
収納し、熱、圧力、超音波等を印加してバンプを介した
導電接続を形成する。この手法によれば、その寸法を従
来のケース構造（ワイヤボンディングを伴うもの）に比
べ小型化できると共に、ケース側のパッドの配置及び形
状を第１及び第２の電極パターンの配置及び形状に応じ
定めておくことで、チップをケースに組み込む工程が簡
素化される等の効果が得られる。本発明に係るＳＡＷデ
バイスとの関連では、更に、第１及び第２のＳＡＷフィ
ルタの入力端同士及び／又は出力端同士を、ケースの凹
部の内底面に形成されているパッドにより、接続するこ
とが可能であるため、入力端同士及び／又は出力端同士
を接続するための電極をチップ上に形成する必要がなく
なる。従って、チップ上の電極配置が比較的単純になる
と共に、ケース側の設計特にパッド配置の設計で、ある
チップをマルチバンドフィルタとして用いるのかそれと
も分波器として用いるのかを決めることが可能になり、
チップ供給面での柔軟性が高まる。

【００１４】本発明には、更に、第１のＳＡＷフィルタ
を外部回路と接続するための導体のパッド及び第２のＳ
ＡＷフィルタを外部回路と接続するための導体のパッド
を、基板上に一括して形成でき、従って、第１及び第２
のＳＡＷフィルタを別のチップ上に形成する従来技術に
比べ、製造コストを低減できる、という利点がある。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
関し図面に基づき説明する。

【００１６】図１に、本発明に係るＳＡＷデバイスを使
用できるマルチバンド通信装置の例として、携帯型の電
話関連機器の一般的構成を示す。この図に示す装置は、
アンテナ１０を介して受信したＲＦの信号に増幅、周波
数変換、復調等の処理を施してベースバンド処理回路１
４に供給し、またベースバンド処理回路１４からのベー
スバンドの信号に変調、周波数変換、増幅等の処理を施
しアンテナ１０からＲＦの信号を無線送信するＲＦ回路
１２を、備えている。制御部１６は、操作部例えばキー
パッド１８を介し使用者が与える指示に応じ、ＲＦ回路
１２及びベースバンド処理回路１４における処理、表示
部例えばＬＣＤ２０における画面表示等を制御する。図
中、２２及び２４は送話器及び受話器であるが、他種の
信号入出力デバイスが用いられることもある。

【００１７】更に、ＲＦ回路１２内には、本発明の一実
施形態に係るＳＡＷデバイス２６が設けられている。Ｓ
ＡＷデバイス２６は、アンテナ１０によって送信される
信号及び／又は受信された信号を濾波し、所定の周波数
帯域に属する信号のみを取り出す。ＳＡＷデバイス２６
を、単一の通過帯域を有するＢＰＦとして構成してもよ
いが、本実施形態では、マルチバンド通信機器での使用
を考え、例えば図２（ａ）に示すように１入力２出力型
の分波器又はアンテナ共用器とし、或いは図２（ｂ）に
示すように１入力１出力型で複数の通過帯域を有するマ
ルチバンドフィルタとする。図２中のＳＡＷフィルタ２
８の中心周波数ｆ₀₁とＳＡＷフィルタ３０の中心周波数
ｆ₀₂は異なっており、ここでは、以下の説明の明瞭化の
ためｆ₀₁＞ｆ₀₂なる関係があるものとしている。

【００１８】本実施形態の特徴の一つは、これら２個の
ＳＡＷフィルタ２８及び３０に係るパターン電極を単一
のチップ（基板）上に形成したことにある。図３に、本
実施形態におけるチップ上でのパターン電極配置を示
す。本実施形態で使用している基板３２は、例えば、６
４度回転ｙカットｘ伝搬ＬｉＮｂＯ₃基板であり、その
パターン電極形成面３４上には、ＳＡＷフィルタ２８及
び３０を構成するパターン電極が形成されている。

【００１９】ＳＡＷフィルタ２８即ち中心周波数が高い
方のＳＡＷフィルタのパターン電極は、入力電極３６、
２個の出力電極３８、３個の接地電極４０及び２個の反
射電極４２を有している。これらの電極はいずれも複数
の電極指を有しており、その間隔は中心周波数ｆ₀₁、基
板３２の材質等により定まっている。入力電極３６及び
出力電極３８は、いずれも、接地電極４０と組でかつそ
の電極指が指交差状の位置関係となるよう配置形成され
たすだれ状の電極である。出力電極３８同士及び接地電
極４０同士は、互いに、接続電極４４又は４６を介して
接続されている。入力電極３６及びこれと対をなす接地
電極４０は中央に位置しており、出力電極３８及びこれ
と対をなす接地電極４０は図中その左右に配置されてい
る。反射電極４２は更にその外側に配置されている。更
に、入力電極３６、出力電極３８及びこれらと対をなす
接地電極４０の電極指の配置は、入力電極３６の中央の
電極指に対して対称となっている。このＳＡＷフィルタ
２８は、例えば“WidebandLow Loss Double Mode SAW F
ilters”,MORITA et al.,Proc. of 1992 IEEE Ultrason
ic Symposium,Oct.20-23,1992,pp.95-104に記載されて
いる縦結合二重モードフィルタとなる。

【００２０】他方、ＳＡＷフィルタ３０即ち中心周波数
が低い方のパターン電極は、３個の入力電極４８、２個
の出力電極５０、５個の接地電極５２及び２個の反射電
極５４を有している。これらの電極はいずれも複数の電
極指を有しており、その間隔は中心周波数ｆ₀₂、基板３
２の材質等により定まっている。入力電極４８及び出力
電極５０は、いずれも、接地電極５２と組でかつその電
極指が指交差状の位置関係となるよう配置形成されたす
だれ状の電極である。入力電極４８同士及び出力電極５
０同士は、互いに、接続電極５６又は５８を介して接続
されている。入力電極４８及びこれと対をなす接地電極
５２と、出力電極５０及びこれと対をなす接地電極５２
は、図中左右方向に沿って交互に配置されている。反射
電極５４はその外側に配置されている。このＳＡＷフィ
ルタ２８は、５個の（より一般には多数の）入力電極・
出力電極を交互に配置したいわゆる多電極型のフィルタ
となる。

【００２１】この基板（チップ）３２は、図４（ａ）に
示すように、ケース６０に収納される。即ち、チップ３
２は、パターン電極形成面３４を図中上に向けた状態で
ケース６０内に収納され、接着剤６２により固定され
る。次に、ケース６０内に予め形成されている導体のパ
ッド６４と、パターン電極形成面３４上の対応する電極
とが、ワイヤボンディングにより接続される。パッド６
４は、図示しない導体によってケース外面の接続端子
（図示せず）に接続されている。また、図中、符号６６
で表されているのはパターン電極形成面３４上の電極
（入力、出力及び接地のいずれかの電極又はこれにつな
がる接続電極乃至パッド）であり、符号６８で表されて
いるのはボンディングワイヤである。そして、ケース６
０内部に関する工程を終えた後、カバー（リッド）７０
によってケース６０の開口部をふさぐ。

【００２２】このように、本実施形態においては、単一
のチップ３２上に２個のＳＡＷフィルタ２８及び３０の
パターン電極を形成し、このチップをケース６０に収納
することにより、ＳＡＷフィルタ２８及び３０を収納し
た１個のＳＡＷデバイス２６を実現しているため、互い
に別体の部品として構成された２個のＳＡＷフィルタを
用いる従来技術に比べ、ＲＦ回路１２を構成する部品の
点数が減り、また集積度が高まる結果ＲＦ回路１２を小
型化可能になる。

【００２３】また、２個のチップを単一のケースに収納
する従来技術では、図４（ｂ）に比較例として示したデ
バイスが得られる。この比較例では、接着剤６２を使用
して２個のチップ７２を固定していることと関連して、
２個のパターン電極形成面７４のクリアランスが得られ
にくく、従ってワイヤボンディングに難しさが生じる。
本実施形態では、チップ３２が１個であるため、クリア
ランスが不要であり、ワイヤボンディングが比較例より
容易で信頼性が高くなる。更に、パターン電極形成面３
４上の電極配置次第では、ワイヤボンディング箇所を減
らしてボンディング工程を簡略化し、ボンディングワイ
ヤ６４の消費量を抑えることができる。加えて、チップ
接着も１回でよい。更には、パターン電極のうちワイヤ
ボンディングされる部位は他の部位より厚くする必要が
あり、そのため別途蒸着等を行う必要があるが、本実施
形態では２個のＳＡＷフィルタ２８及び３０を提供して
いるにもかかわらずワイヤボンディング箇所形成のため
の蒸着等の工程は１回実施するだけででよい。なお、こ
の点は、フリップチップ実装型の実施形態（後述）にお
けるバンプ接続用のパッドでも同様である。

【００２４】更に、本実施形態では、ＳＡＷフィルタ２
８に係るパターン電極の構造を縦結合二重モード型の構
造とし、ＳＡＷフィルタ３０に係るパターン電極の構造
を多電極型としている。これは、パターン電極を形成す
る導電膜の最適膜厚が、中心周波数のみならず、パター
ン電極の構造特に反射波の利用の程度により異なること
に、着目したものである。

【００２５】例えば、日本のＰＤＣ(Personal Digital
Cellular)にて使用する携帯機のように、８００ＭＨｚ
帯と１５００ＭＨｚ帯で通信サービスを受けるためのマ
ルチバンド通信機器を考える。この種の機器では、８０
０ＭＨｚ帯に中心周波数を有するフィルタと、１５００
ＭＨｚ帯に中心周波数を有するフィルタが、必要であ
る。他方、６４度回転ｙカットｘ伝搬ＬｉＮｂＯ₃基板
を使用する場合、縦結合二重モードＳＡＷフィルタにお
ける最適膜厚は前掲のMORITA et al.論文によれば弾性
表面波の波長の４％程度である。多電極型ＳＡＷフィル
タにおける最適膜厚は、発明者の知見によれば、縦結合
二重モードＳＡＷフィルタにおける最適膜厚の１／２程
度になる。従って、中心周波数が１５００ＭＨｚ帯に属
するフィルタを縦結合二重モードＳＡＷフィルタとして
実現するときのパターン電極の最適膜厚と、中心周波数
が８００ＭＨｚ帯（１５００ＭＨｚ帯の約２倍の波長
域）に属するフィルタを多電極型ＳＡＷフィルタとして
実現するときのパターン電極の最適膜厚は、ほぼ、等し
くなる。そこで、図３に示した例では、中心周波数ｆ₀₁
＝１５００ＭＨｚ帯のＳＡＷフィルタ２８を縦結合二重
モードＳＡＷフィルタとし、中心周波数ｆ₀₂＝８００Ｍ
Ｈｚ帯のＳＡＷフィルタ３０を多電極型ＳＡＷフィルタ
とし、膜厚を１２５ｎｍ（周波数ｆ₀₁における波長の約
４．７％即ち周波数ｆ₀₂における波長の約２．５％）に
している。

【００２６】このように、中心周波数の差によって生じ
るであろう最適膜厚の差を、パターン電極の設定によっ
て補うことによって、基板３２のパターン電極形成面３
４上に蒸着等で形成する導電膜の膜厚がＳＡＷフィルタ
２８及び３０のいずれにとってもほぼ最適膜厚となるよ
う、パターン電極に係る導電膜の膜厚を決められるよう
にしているため、本実施形態によれば、その中心周波数
が顕著に異なる２個のＳＡＷフィルタ２８及び３０を、
最適膜厚からのずれが原因となった特性の劣化なしで、
単一のチップ３２上に実現できる。また、フォトリソグ
ラフィ、蒸着等、導電膜の形成に関連する工程を、弾性
表面波の送受波に関わる電極の形成については、１回実
施するだけでよい。

【００２７】また、パターン電極の構造による最適膜厚
の相違は、専ら、その電極構造において反射波をどの程
度積極的に利用しているかによる。例えば、３６〜４０
度近辺のｘカットｙ伝搬ＬｉＴａＯ₃基板を用いている
場合、電極による弾性表面波の反射を積極的に利用する
ラダー型の電極構造では中心波長の８〜１０％が最適膜
厚となり、縦結合二重モードでは中心波長の５〜７％が
最適膜厚となり、多電極型では中心波長の２．５〜３％
が最適膜厚となる。従って、本発明を実施する際には、
実現すべき２個の（より一般には複数の）ＳＡＷフィル
タの中心周波数の比に応じて、各種の構造の中から使用
する構造の組合せを決めるようにすればよく、上述のよ
うな縦結合二重モードと多電極型の組合せには限られな
い。例えば、実現すべき２個のＳＡＷフィルタの中心周
波数の比が約４であるなら、中心周波数が高い方のＳＡ
Ｗフィルタはラダー型、低い方のＳＡＷフィルタは多電
極型にする。また、約２であるなら、中心周波数が高い
方のＳＡＷフィルタをラダー型にし低い方のＳＡＷフィ
ルタを縦結合二重モードにするか、高い方を縦結合二重
モードにして低い方を多電極型にするか、いずれかにす
る。

【００２８】図５に、本発明の第２実施形態におけるパ
ターン電極の配置を示す。この実施形態では、図３に示
した第１実施形態に、更にパッド７６及び７８並びに接
続電極８０が付加されている。パッド７６はパターン電
極形成面３４の四隅に設けられており、それぞれ、ＳＡ
Ｗフィルタ２８の入力電極３６、ＳＡＷフィルタ２８の
出力電極３８、ＳＡＷフィルタ３０の入力電極４８及び
ＳＡＷフィルタ３０の出力電極５０に、接続電極８０、
４４、５６又は５８を介して接続されている。パッド７
８は、各接地電極４０及び５２に設けられている。接続
電極４６は廃止されている。

【００２９】この実施形態は、ケース構造として図４
（ｃ）に示す構造を用いるとき、即ちフリップチップ実
装をするときに、適する実施形態である。チップ３２が
収納されるケース８２には、予め、図４（ｃ）に示すよ
うにその凹部の内底面８４に導体のパッド８５が形成さ
れている。ケース８２は、図６に示すように、内底面の
四隅に設けられたパッド８６と、パッド８６及び絶縁用
間隙８８の形成部位以外の部位を覆うよう設けられたパ
ッド９０から、構成されている。ケース８２にチップ３
２を収納する際には、まず、チップ３２上のパッド７６
及び７８上に金等のバンプ９２を配置しておき、図４
（ｃ）に示すようにパターン電極形成面３４を内底面８
４に向け、ケース８２の側壁９４の内面９６をガイドと
して、チップ３２をケース８２内に落とし込む。その上
で、熱、圧力、超音波等を印加してバンプ９２による導
電接続及び機械的固定を形成し、更にカバー９８により
ケース８２の開口部をふさぐ。

【００３０】このように、複数のＳＡＷフィルタ２８及
び３０を実現しているにもかかわらず、本実施形態によ
れば、フリップチップ実装を行うことができ、デバイス
の小型化及び低価格化を実現できる。即ち、１個のケー
ス内に複数のチップを収納する従来技術では、側壁９４
の内面９６をガイドとしてチップ３２を落とし込むとい
う手法を用いるとチップ側パッド対ケース側パッドの相
対位置精度が十分にならないが、予めバンプ９２が配置
されている１個のチップ３２を１個のケース内に収納す
るのであれば、側壁９４の内面９６をガイドとしてチッ
プ３２を落とし込むという簡便な（しかし誤差も発生し
やすい）手法を用いても、正確に、チップ側パッド対ケ
ース側パッドの接続を実現できる。更に、図２（ａ）に
示した分波器や図２（ｂ）に示したマルチバンドフィル
タを実現するには２個のＳＡＷフィルタ２８及び３０の
入力端同士及び／又は出力端同士を接続しなければなら
ないが、本実施形態によれば、この接続を、ケース８２
の内底面８４上の導体配置を適宜設計するという手法
で、即ちチップ３２上の電極配置を変更したりワイヤボ
ンディング箇所を変更したりデバイスの外部接続端子を
外部で接続したりすることなく、実現できる。即ち、同
じ電極設計のチップを、ケースを交換するのみで、ある
場合には分波器用に用い、他の場合にはマルチバンドフ
ィルタ用に用いる、といった利用形態も可能になる。ま
た、ケース８２の内底面８４と、チップ３２のパターン
電極形成面３４との間に、入力端同士及び／又は出力端
同士の接続のための介在基板を１枚追加するようにすれ
ば、この介在基板の交換のみで即ちチップ３２やケース
８２の設計変更なしで、分波器にするかそれともマルチ
バンドフィルタにするかを切り換えられる。

【００３１】図７に、本発明の第３実施形態における電
極配置を示す。この実施形態におけるＳＡＷフィルタ２
８は、第１実施形態におけるそれと同様のパターン電極
を有する縦結合二重モードＳＡＷフィルタである。他
方、この実施形態におけるＳＡＷフィルタ３０は、第１
実施形態における他電極型のＳＡＷフィルタではなく、
縦結合二重モードＳＡＷフィルタである。この図の電極
パターンは、図８に示す手順によって、ＳＡＷフィルタ
２８に係るパターン電極の膜厚が周波数ｆ₀₁における最
適膜厚となり、またＳＡＷフィルタ３０に係るパターン
電極の膜厚が周波数ｆ₀₂における最適膜厚となるよう、
形成されている。

【００３２】図８に示す手順はリフトオフプロセスを用
いる手順である。即ち、まず、（１）従来通り、３イン
チあるいは４インチの基板３２を準備し、（２）この基
板３２の上にフォトレジスト膜１００を形成し、（３）
ＳＡＷフィルタ２８用のパターンに係るマスク１０４を
用いてフォトレジスト膜１００を感光させ、（４）これ
を現像してパターンを形成し、（５）そしてアルミニウ
ム等の導体の蒸着及びフォトレジスト膜１００の剥離処
理を行うことにより、ＳＡＷフィルタ２８に係るパター
ン電極１０６を形成する（ａ）。次に、形成したパター
ン電極１０６をフォトレジスト膜１０８により覆いまた
ＳＡＷフィルタ３０用のパターンに係るマスクを用い
て、ＳＡＷフィルタ３０に係るパターン電極１１０を形
成する（ｂ）。このような処理を実行することにより、
厚さが異なる２種類のパターン電極１０６及び１１０を
形成できる。そして、ワイヤボンディング用のパッドの
形成やケースへの実装を行う（ｃ）。

【００３３】これにより、中心周波数が顕著に離れた２
個のＳＡＷフィルタ２８及び３０（より一般には複数の
ＳＡＷフィルタ）を、単一の基板（チップ）上で、かつ
最適膜厚にて、実現できる。従って、前述の各実施形態
において得られた効果のうち、ＳＡＷフィルタ２８及び
３０を単一のチップ３２上で実現したことやいずれも最
適膜厚で実現したことによる効果は、本実施形態でも得
ることができる。更に、前述の各実施形態では、パター
ン電極の構造を選択するという手法を用いていたため、
実現すべきＳＡＷフィルタの中心周波数の組合せによっ
ては膜厚の最適化が困難になる場合があるが、本実施形
態ではそのような不具合は生じない。なお、本実施形
態、特に図８に示した手法を、第１又は第２実施形態と
組み合わせること、即ちパターン電極の構造の選択では
補いきれなかった膜厚の差を図８に示した手順により埋
めることも、可能である。

【００３４】また、パターン電極１０６の厚さｔ₁とパ
ターン電極１１０の厚さｔ₂は差がある。本実施形態で
は、中心周波数が高く従って厚さを薄くできるパターン
電極１０６を、パターン電極１１０より先に、形成して
いるため、フォトレジスト膜１０８を塗布により形成す
るとき段差による支障が発生しにくい。

【００３５】図９に、本発明の第４実施形態における電
極配置を示す。この実施形態では、第３実施形態と同様
ＳＡＷフィルタ２８及び３０をいずれも縦結合二重モー
ドフィルタとしている。この実施形態では、更に、第２
実施形態と同様バンプ接続のためのパッドを設けフリッ
プチップ実装に適する構造を提供している。

【００３６】なお、本発明を実施する際に、ＳＡＷフィ
ルタ２８及び３０を電気的に接続せず、２入力２出力型
のデバイスとしてもよい。また、３個以上のＳＡＷフィ
ルタを単一チップ上に形成してもよい。また、８００Ｍ
Ｈｚ帯と１５００ＭＨｚ帯の例を示したが、本発明は、
１９００ＭＨｚ帯、２０００ＭＨｚ帯等と他の周波数帯
域との組合せにも、適用できる。更に、最適膜厚は基板
（素材、カット等）によっても異なる。本発明は、基板
の素材やカット等の如何によらず、適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るＳＡＷデバイスが使用される装
置の一例を示すブロック図である。

【図２】 本発明に係るＳＡＷデバイスの内部構成の例
を機能的に示す図であり、（ａ）は分波器又はアンテナ
共用器として用いうる１入力２出力型の構成を、（ｂ）
はマルチバンドフィルタとして用いうる１入力１出力型
の構成を、それぞれ示す図である。

【図３】 本発明の第１実施形態における電極配置を示
す平面図である。

【図４】 ケース構造を示す縦断面図であり、（ａ）は
ワイヤボンディングを行う実施形態を、（ｂ）はワイヤ
ボンディングを行う従来技術を、（ｃ）はフリップチッ
プ実装を行う実施形態を、それぞれ示す図である。

【図５】 本発明の第２実施形態における電極配置を示
す平面図である。

【図６】 フリップチップ実装用のケースにおけるパッ
ド配置を示す上面図である。

【図７】 本発明の第３実施形態における電極配置を示
す平面図である。

【図８】 リフトオフプロセスを用いた製造工程を示す
図であり、（ａ）は１回目のリフトオフを、（ｂ）は２
回目のリフトオフを、（ｃ）はパッド形成及びケース実
装をそれぞれ示す図である。

【図９】 本発明の第４実施形態における電極配置を示
す平面図である。

【符号の説明】

２６ ＳＡＷデバイス、２８，３０ ＳＡＷフィルタ、
３２ 基板、３４ パターン電極形成面、３６，４８
入力電極、３８，５０ 出力電極、４０，６０接地電
極、７６，７８ パッド、ｆ₀₁，ｆ₀₂ 中心周波数。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電性を有する基板と、この基板の所定
   の面上の所定の部位に形成され第１の弾性表面波フィル
   タの電極として用いられる第１のパターン電極と、上記
   所定の面上の上記第１のパターン電極とは異なる部位に
   形成され第２の弾性表面波フィルタの電極として用いら
   れる第２のパターン電極と、を備え、所定の中心周波数
   を有する上記第１の弾性表面波フィルタ及びこの第１の
   弾性表面波フィルタに比べその中心周波数が低い第２の
   弾性表面波フィルタを、上記基板の同一の面上に形成し
   た構造を有する弾性表面波デバイスにおいて、 上記第１のパターン電極の構造が、同一中心周波数で比
   較したときの最適膜厚が相異なる複数種類の電極パター
   ン構造のうち比較的最適膜厚が大きくなる電極パターン
   構造であり、 上記第２のパターン電極の構造が、同一中心周波数で比
   較したときの最適膜厚が相異なる上記複数種類の電極パ
   ターン構造のうち比較的最適膜厚が小さくなる電極パタ
   ーン構造であり、 上記第１のパターン電極の膜厚と上記第２のパターン電
   極の膜厚との間に中心周波数の差に起因して生じる差
   が、少なくとも部分的に、電極パターン構造の差に起因
   する膜厚の差により補われていることを特徴とする弾性
   表面波デバイス。
2. 【請求項２】 請求項１記載の弾性表面波デバイスにお
   いて、 上記第１のパターン電極の構造が、複数の共振子電極を
   ラダー接続したラダー構造であり、 上記第２のパターン電極の構造が、中央の電極指につい
   て電極構造が対称となるよう３個の共振子を配置した縦
   結合二重モード構造又は複数の入力電極及び出力電極を
   交互に配置した多電極構造であることを特徴とする弾性
   表面波デバイス。
3. 【請求項３】 請求項１記載の弾性表面波デバイスにお
   いて、 上記第１のパターン電極の構造が、中央の電極指につい
   て電極構造が対称となるよう３個の共振子を配置した縦
   結合二重モード構造であり、 上記第２のパターン電極の構造が、複数の入力電極及び
   出力電極を交互に配置した多電極構造であることを特徴
   とする弾性表面波デバイス。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の弾性
   表面波デバイスを製造する方法であって、 上記第１及び第２のパターン電極を、単一のリフトオフ
   手順にて一括して形成することを特徴とする方法。
5. 【請求項５】 請求項１乃至３のいずれかに記載の弾性
   表面波デバイスを製造する方法であって、 上記第１及び第２のパターン電極の一部を１回目のリフ
   トオフ手順にて形成し、残りを２回目のリフトオフ手順
   にて形成することにより、 上記第１のパターン電極の膜厚と上記第２のパターン電
   極の膜厚との間に中心周波数の差に起因して生じる差の
   うち電極パターン構造の差に起因する膜厚の差により補
   われなかった部分に相当する膜厚を、上記２回目のリフ
   トオフ手順にて形成することを特徴とする方法。
6. 【請求項６】 それぞれ第１又は第２の弾性表面波フィ
   ルタの電極として使用される第１及び第２のパターン電
   極各々のパターンを決定し、決定したパターンに従って
   当該第１及び第２のパターン電極を形成することによ
   り、所定の中心周波数を有する上記第１の弾性表面波フ
   ィルタ及びこの第１の弾性表面波フィルタに比べその中
   心周波数が低い上記第２の弾性表面波フィルタを、圧電
   性を有する基板の同一の面上の互いに異なる部位に形成
   する方法において、 上記第１のパターン電極を形成すべく１回目のリフトオ
   フ手順を実行した後、この１回目のリフトオフ手順にて
   形成された導電膜を少なくとも部分的に覆うようフォト
   レジスト膜を形成して、上記第２のパターン電極を形成
   すべく２回目のリフトオフ手順を実行することにより、 互いに異なる中心周波数を有する上記第１及び第２の弾
   性表面波フィルタの電極を、いずれもその中心周波数に
   応じた最適膜厚又はこれに近い膜厚にすることを特徴と
   する方法。
7. 【請求項７】 請求項６記載の方法において、 上記第１の弾性表面波フィルタの中心周波数が上記第２
   の弾性表面波フィルタの中心周波数より高いことを特徴
   とする方法。
8. 【請求項８】 請求項４乃至７のいずれかに記載の方法
   において、 上記第１の弾性表面波フィルタを外部回路と接続するた
   めの導体のパッド及び上記第２の弾性表面波フィルタを
   外部回路と接続するための導体のパッドを、上記基板上
   に一括して形成することを特徴とする方法。
9. 【請求項９】 請求項４乃至８のいずれかに記載の方法
   において、 上記第１及び第２の電極パターンの配置及び形状に応じ
   た配置及び形状にて導体のパッドがその凹部の内底面に
   形成されているケースに、上記基板をフリップチップ実
   装することを特徴とする方法。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の方法により製造される
    弾性表面波デバイスであって、 上記第１及び第２の弾性表面波フィルタの入力端同士及
    び／又は出力端同士が上記ケースの凹部の内底面に形成
    されているパッドにより接続されていることを特徴とす
    る弾性表面波デバイス。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至３のいずれか又は請求項
    １０に記載の弾性表面波デバイスを、その無線周波数回
    路において用いることを特徴とするマルチバンド通信装
    置。