KR100206037B1 - 탄성표면파필터 - Google Patents

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세끼자와 다다시
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Abstract

공진특성 또는 반공진특성을 갖는 공진기를 사다리형으로 구성한 탄성표면파필터에 있어서, 입력측 처음단의 병렬암의 공진기는 유입전류가 크고, 그 박막배선의 저항에 의한 발열에 의해서 수명을 저하시킨다. 그대책으로서 상기 공진기를 구성하는 복수의 절치전극의 1단을 접속하는 접속전극(130, 131)상 또는 상기 접속전극의 길이방향으로 연장한 인출도체(130-1)상에 본딩와이어(33, 31)를 상기 복수의 절치전극 군의 중심선(c1)의 양측으로 나눈 위치에 접합된다. 본딩와이어는 또 상기 중심선(c1)이 실질적으로 위에 접합되어 있어도 좋다.
상기 본딩와이어는 상기 중심선(c1)에 대해 대칭으로 접합되는 것이 바람직하다. 또 바람직하게는 절치전극의 길이방향의 폭이 상기 절치전극의 폭보다 크게 설정한다.

Description

[발명의 명칭]
탄성표면파필터
[기술분야]
본 발명은 사다리형의 탄성표면파필터에 관한 것으로 특히 그 내전력 특성의 향상에 관한 것이다.
[배경기술]
최근 휴대전화로 대표되는 이동통신기기 시장이 급속히 팽창되고 있고, 이들 기기에 사용하는 부품의 소형화·고성능화의 요구가 강해지고 있다.
이동통신단말의 고주파회로의 선단부에 위치하는 안테나분기기는 고내전력성이 요구되기 때문에, 종래부터 유전체필터가 사용되고 있다. 그러나, 기기의 보다 소형화를 위해서는 탄성표면파(이하, SAW이라 함)필터로 치환할 필요가 있다. 또한 사용주파수의 상승과 동시에 SAW 필터의 전극폭이 미세해지므로 더욱 내전력성이 요구되고 있다.
사다리형(ladder type)의 SAW 필터는 병렬암(parallel arm)과 직렬암(series arm)에 서로 공진특성이 다른 SAW 공진기(1단자쌍 공진기)를 배치한 필터이고, 이것을 사용함으로써 절치(comb teeth)형 전극쌍을 다단으로 접속한 트랜스 버셜형의 SAW 필터를 사용하는 경우와 비교하여, 삽입손실을 대폭 감소시킬 수 있다. SAW 공진기의 상세한 것은 나중에 설명한다.
공진기의 임피던스는 공진주파수(fr)에서 영이고, 반공진주파수(fa)에서 최대이다. 반대로 어드미턴스는 공진주파수(fr)에서 최대이고, 반공진주파수(fa)에서 영이다. 즉, 공진기는 2중 공진특성을 갖는다.
이러한 공진기를 L형으로 접속하여 2단자쌍 공진기를 구성하고 이때 병렬암의 공진기(Rp)의 반공진주파수(fap)가 직렬암의 공진기(Rs)의 공진주파수(frs)와 거의 일치하도록, 병렬암의 공진기(Rp) 및 직렬암의 공진기(Rs)의 각각에 대해서 설정함으로써, 직렬암의 공진기(Rs)의 공진주파수(frs)를 중심주파수로 하는 밴드패스 필터가 형성된다. 그리고, 2단자쌍 공진기를 도3A의 등가회로도에 나타낸 바와 같이 다단으로 접속하여 사다리형으로 함으로써, 휴대전화 등의 사양을 만족하는 밴드패스 필터특성을 얻을 수 있다.
SAW 필터를 휴대전화기 등의 고주파회로에 조립하는 경우에는 그 기기의 최대송신출력에 적합한 내전력성이 요구된다. 특히 출력증폭단을 거친 송신전력이 가해지는 안테나 듀플렉서(antenna duplexer)(송수분파기)에 사용되는 경우에는 주울(Joule)열에 대한 고려가 엄격히 요구된다. 안테나 듀플렉서는 송신주파수와 수신주파수가 서로 다른 것을 이용하여 송수신에서 안테나를 공용하기 위한 장치이고, 송신주파수 대역을 통과역으로 하는 송신용 밴드패스 필터와 수신주파수 대역을 통과역으로 하는 수신용 밴드패스 필터로 이루어진다.
종래의 SAW 필터에서는 필터특성(밴드패스특성)에 있어서의 저주파측의 감쇠역(저지역; stop band)의 신호가 입력된 때에 공진기를 형성하고 있는 필터칩의 온도가 상승하여 특성의 열화가 진행되기 쉬운 문제가 있었다. 즉, 저주파측의 감쇠역에 있어서의 내전력성이 다른 주파수대역에 있어서의 내전력성과 비교하고 낮았다.
이 때문에, 예를 들어 북미 및 남미에서 채용되고 있는 아날로그 휴대전화방식인 AMPS(Automatic Message Processing System)에 적합한 안테나 듀플렉서를 종래의 SAW 필터로 구성한 경우에는 송신주파수(824∼849MHz)가 수신주파수(869∼894MHz)보다 저주파이므로 내전력성이 낮은 주파수대역의 신호(송신신호)가 입력되는 수신용 필터가 송신용 필터보다도 조기에 열화되었다.
한편 SAW 필터에서는 필터특성과 전류경로와의 관계를 모식적으로 나타낸 도2와 같이 입력신호의 주파수에 따라서 전류경로에 차이가 생긴다. 즉, 원리적으로는 주파수가 통과역(A)일 때의 신호전류는 직렬암을 흐르고, 주파수가 저주파측의 감쇠역(B1)일 때의 신호전류는 주로 병렬암을 흐른다. 또, 고주파측 감쇠역(B2)의 신호는 필터내부의 어느쪽의 공진기에도 유입되지 않는다. 또 사다리형의 필터에 있어서, 각 단의 전류를 비교하면, 입력측 처음단으로부터 후단으로 향하는 순서로 작아지게 되다.
즉, 도3A와 같이 각 공진기(Rs1, Rs2, Rp1, Rp2, Rp3)를 각각 흐르는 전류를 Is1, Is2, Ip1, Ip2, Ip3로 하면, 식(1), (2)의 관계가 성립한다.
Is1 Is2 … (1)
Ip1 Ip2 Ip3 … (2)
따라서, 특히 입력측 처음단의 병렬암의 공진기(Rp1)를 흐르는 전류(Ip1)에 의한 주울열을 저감하는 것이 저주파측의 감쇠역(B1)의 내전력성을 높이는 데에 있어서 유효하다고 생각된다. 여기서, 공진기(Rp1)의 임피던스(Z)는 도3B에 따라서 (4)식으로 표시된다.
Z=Z1·Z2/(Z1+Z2) … (4)
여기서 Z1 : -j/ωC0
Z2 : R+jωL -j/ω C1이다.
그리고, 주울열에 관계되는 저항성분(임피던스(Z)의 실수부) Zr는 (5)식으로 표시된다.
Zr=R/(ωC0)2〔R2+(ωL-1/ωC0-1/ωC1)2〕 … (5)이 저항성분(Zr)중 저항(R)은 도1에 나타낸 바와 같이 절치전극(111)의 개구길이(x)와 쌍의 수를 적절히 선정함으로써 저감할 수 있다(특개평6-29779호).
그러나, 본 발명자들에 의해서 필터칩의 발열로 박막에 형성된 배선도체의 저항이 크게 관련된 것으로 후술의 실험에 의해서 확인되었다. 입력측 처음단의 병렬암에 있어서, 필터칩의 발열에 관계되는 실제의 저항성분(ZR1)은 (6)식으로 표시된다. (6)식의 R1는 상기 배선도체중의 공진기와 본딩와이어 사이의 부분 저항이다.
ZR1 = Zr + R1 … (6)
[발명의 개시]
본 발명은 이상의 고찰을 근거로 하여 이루어진 것으로 공진기와 본딩와이어 간의 박막도체 특히 입력측 처음단의 병렬암의 공진기의 발열을 저감하여 공진기의 온도상승을 억제하여 내전력성을 향상하고, 그 결과로 SAW필터의 신뢰성의 향상을 도모하는 것을 목적으로 하고 있다. 공진특성 또는 반공진특성을 갖는 공진기를 사다리형으로 구성한 탄성표면파필터에 있어서, 상기 공진기(Rs1, Rp1)를 구성하는 복수의 절치전극(111)의 1단을 접속하는 접속전극상 또는 이 접속전극의 길이방향으로 연장된 인출도체(130-1)상에 본딩와이어(33, 31)가 상기 복수의 절치전극군의 중심선(c1)의 양측으로 나누어진 위치에 접합되어 있다. 상기 본딩와이어는 또 상기 중심선(c1)의 대략 위에 접합되어 있어도 좋다. 상기 본딩와이어는 상기 중심선(c1)에 대해 대칭 위치에 있는 것이 바람직하다. 접속전극(130, 131)의 절치전극 길이방향의 폭(b)이 상기 절치전극의 폭(w)보다 큰 것이 바람직하다. 또 본딩와이어(33)를 해당 공진기의 접지측의 접속전극(130')상 그 길이(L)중의 1점, 바람직하게는 상기 중심선(c1)의 근처에 접속한다. 상기 접속전극의 길이방향 양측에 인출도체(130-1)가 뻗어 있어도 좋다.
또 상기 접속전극(130)상 또는 이 접속전극의 길이 방향으로 연장된 인출도체(130-1)상, 상기 중심선(c1)의 양측으로 나누어진 위치에 상기 접속전극으로부터 절치전극과 반대방향에 복수의 돌출 부분(130-3)을 구비하여, 상기 돌출된 부분(130-3)의 각각에 본딩와이어 (33)를 접합한다. 상기 복수의 돌출된 부분(130-3)사이의 부분(130-4)이 전기적 도체에 의해서 매립되어 있어도 좋다. 상기 본딩와이어 접속구조는 SAW공진기에만 적용할 수 있다.
또, 상기 접속전극(130, 130', 131)은, 혹은 그 인출도체(130-1)와 함께 그 두께가 상기 절치전극의 두께보다 두텁게 구성된다. 각 병렬암에 대해서 접속전극 그 자체의 전기저항과 함께 본딩와이어에 이르기까지의 전기저항을 감소하여 주울열의 발생이 저감되어 공진기의 온도상승이 억제된다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 SAW 공진기의 구성을 나타낸 평면도이다.
제2도는 필터특성과 전류경로의 관계를 나타낸 모식도이다.
제3도는 SAW 공진기의 등가회로도이다.
제4도는 본 발명의 SAW 필터의 제1실시예의 평면도이다.
제5도는 본 발명의 SAW 필터의 제2실시예의 평면도이다.
제6도는 본딩와이어의 접합위치를 변화시킨 시료를 나타낸 평면도이다.
제7도는 접속전극의 폭과 두께를 변화시킨 경우의 칩의 온도와 내전력치를 나타낸 도면이다.
제8도는 신호입력치를 변화시킨 경우의 수명의 비교 데이터이다.
제9도는 본 발명의 본딩와이어의 인출방법의 변화예를 나타낸 제3실시예의 평면도이다.
제10도는 본 발명의 접속전극의 두께를 변경한 제4실시예의 평면도이다.
제11도는 본 발명의 본딩와이어의 수를 1개로 한 제5실시예의 평면도이다.
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
사다리형 구성의 병렬암과 직렬암에 사용되는 SAW 공진기(Rp, Rs) 공통의 전극구조의 일례의 평면도를 도1에 나타냈다. SAW 공진기(이하, 간단히 「공진기」라 함)는 복수의 절치전극(111)을 대향하는 복수의 절치전극 사이에 쌍을 이루게 삽입하고, 그 개방단을 접속전극(130)으로 접속하고 있는 여진부와, 상기 절치전극쌍의 탄성표면파 전파방향 양측에 배치된 반사기(120)로 형성되어 있다. 상기 여진부는 여진 및 수신을 위한 입출력단자가 된다. 도1의 예의 반사기는 선단이 서로 단락된 복수의 절치전극으로 형성되어 있다.
그러나, 개방형의 절치형 전극 또는 스트립어레이상 전극을 반사기로서 사용할 수 있다. 반사기는 인출도체(130-1)에 의하여 여진부와 전기적으로 접속되어 있지만, 필터의 특성설계의 요구에 따라 접속되지 않게 구성하는 경우도 있다.
각 공진기(Rs1, Rs2, Rp1∼Rp3)의 도체패턴(절치형 전극 및 반사기)와 그 외의 배선도체는 A1-2% Cu(125nm)/Cu(45nm)/A1-2%Cu(125nm)의 삼층구조의 박막도체로 이루어진다. 또한, 공진기(Rs1, Rs2, Rp1∼Rp3)는 AMPS의 수신용 필터(AMPS-Rx : 수신대역 869∼894MHz)의 사양을 만족하도록 설계되어 있다.
SAW 필터(1)는 도4에 나타낸 바와 같이 수밀리미터각 정도 크기의 세라믹제 패키지(10), 패키지(10)의 저면부(10A)의 내면에 본딩된 필터 칩(20) 및 예를 들어 25㎛ø의 Au선 또는 A1선으로 된 본딩와이어(31∼35)등으로 구성되어 있다. 패키지(10)에는 프레임상의 측벽부(10B)의 대향하는 2변을 따라 형성된 본딩다이부(10C)가 구비되어 있다. 본딩다이부(10C)의 상면에는 예를 들어 Au막으로 된 외부접속용 단자(T1∼T3)가 구비되어 있다. 필터칩(20)은 36°회전 Y컷-X전파 LiTaO3(탄탈산리튬)의 단결정기판상에 별도로 상술한 소정 패턴의 박막도체를 구비한 것으로, 종래부터 널리 알려진 방법으로 제작된다. 필터칩(20)에는 사다리형 필터에 있어서의 직렬암의 구성요소인 2개의 공진기(Rs1, Rs2), 병렬암의 구성요소인 3개의 공진기(Rs1, Rs2, Rs3) 및 본딩패드를 포함하는 소정의 배선도체가 형성되어 있다. 총 5개의 공진기(Rs1, Rs2, Rp1∼Rp3)는 각각의 탄성표면파의 전파로가 서로 간섭하지 않도록 도4의 세로방향으로 서로 엇갈려 배치되어 있다.
도1에 나타낸 공진기는 본 발명에 의해서 여진부의 절치전극의 폭(w)이 예를 들어 약 1.24㎛, 길이가 예를 들어 약 81㎛이고, 절치의 수는 예를 들어 58쌍이다. 절치전극을 접속하는 접속전극(130)은 여진부의 절치전극의 전부를 접속하는 폭, 즉 SAW 전파방향의 길이 L(L')을 갖고, 이것에 직각방향, 즉 절치길이 방향의 폭(b)을 갖는다. 길이L(L')은 약 278㎛, 그 폭(b)은 약 80㎛, 그 두께는 상기와 같이 약 300nm이다. 이 폭(b)의 값은 절치의 폭(w)에 비해 충분히 크다.
입력측의 병렬암의 공진기(Rp1)는 도1에 나타낸 구성에서, 그 접속전극(130)의 길이방향, 즉 절치전극(111)의 군 배열방향으로 각각 접속된 인출도체(130-1)의 개방단에 도4에 나타낸 바와 같이 패드(130-2)를 구비하고, 각각에 1개씩 본딩와이어(33)를 초음파 등 널리 사용되고 있는 방법에 의해서 접합하여, 접지단자(T3)에 접속하고 있다. 즉 여진부의 중심선(c1)에 의해서 나누어진 2개소에 접합되어 있다. 병렬암의 공진기(Rp1)의 입력여진측에도 접속도체(131)가 접속도체(130)와 동일하게 접속되어 있지만, 그 길이 전체를 여진부의 폭을 폭으로 하는 인출도체(131-1)가 직렬암의 입력단의 공진기(Rs1)의 접속전극(131-2)으로 뻗어 있다. 이 인출도체(131-1)상 공진기의 중심선(c1)에 의해서 나누어진 위치에 2개의 본딩와이어(31)가 접합되어 신호입력단자(T1)에 접속되어 있다.
직렬암의 입력단의 공진기(Rs1)의 출력측과, 제2단의 직렬암의 공진기(Rs2)의 입력측과, 제2단의 병렬암의 공진기(Rp2)의 입력측은 박막배선(132)으로 서로 접속되어 있다. 박막배선(132)과 각 공진기의 접속에는 접속전극(130)과 같이 접속전극이 각각의 공진기에 구비되어 있지만, 특별히 도시하지는 않았다. 제2단의 병렬암의 공진기(Rp2)의 접지측은 접속전극(130)과 같이 접속전극(133)이 구비되고, 접속전극(130)과 같이 접속전극의 중심선에 의해서 나누어진 위치에 2개의 본딩와이어(34)가 용접되고, 접지용단자(T3)에 접속되어 있다.
제3단의 병렬암의 공진기(Rp3)의 접지측은 접속전극(130), 그 인출도체(130-1)와 패드(130-2)와 같이 2개의 본딩와이어(35)에 의해서 접지용단자(T3)와 접속되어 있다.
입력측 처음단의 공진기(Rp1)의 접지측 2개의 본딩와이어(33)의 용접위치는 접속전극(130)의 길이(L) 방향의 중심선(c1)에 대해서 양측으로 나누어져 있는 것으로 설명했지만, 또 이 용접위치는 공진기(Rp1)의 접속전극(130)의 중심선(c1)을 사이에 끼워서 대칭의 위치, 즉 서로 반대방향으로 대략 같은 거리만큼 떨어진 위치인 것이 전기저항의 감소에 바람직하다. 상기 종래 기술의 문제점을 확인하고 발명 구성의 효과를 확인 하기 위해서, 입력단의 병렬암의 공진기(Rp1)의 접지측의 접속전극과 이것에 접속하는 인출도체와, 이들에 접속하는 본딩와이어의 수와 그 위치를 변화시켜 도6a∼도6f에 나타낸 바와 같이 본딩위치가 다른 6종의 시료(1a∼1f)를 제작했다. 또 모든 시료(1a∼1f)에서 처음단의 접지측을 제외한 다른 공진기(Rp2, Rp3)의 본딩 위치는 어느것이나 동일하다. 어느 쪽의 시료도 접속전극과 그 인출도의 두께는 약 300nm이고, 그 폭은 약80㎛이다. 각각의 온도와 내전력성을 측정하였다.
시료(1A, 1B)는 종래 기술에 의한 구성이다. 시료(1A, 1B)에서는 공진기(Rp1)의 접속전극의 일단으로부터 연장된 인출도체(30)의 선단부에 본딩와이어가 접합되어 있다. 시료(1A)에서는 본딩와이어가 1개이고, 시료(1B)에서는 3개이다.
시료(1C∼1F)는 본 발명에 적용할 수 있는 구성이다. 시료(IC)에서는 공진기(Rp1)의 접속전극의 중심선(c1)상, 즉 중앙부에 1개의 본딩와이어가 접합되어 있다. 시료(1D)에서는 공진기(Rp1)의 양단부에 각각 1개씩 본딩와이어가 접합되어 있고, 본딩위치는 중심선(c1)에 대해 대칭이다. 시료(1E)는 도4에 거의 근사한 구성으로서, 접속전극(130)의 길이방향 양측으로 연장하는 형태로 인출도체(130-1)가 구비되어 있다. 2개의 본딩와이어 접합위치는 각각 절치전극군의 끝으로부터 거의 150㎛ 외측의 인출도체(130-1)상이다.
시료(1F)에서는 공진기(Rp1)의 중앙부와 양단부에 각각 1개씩 모두 3개의 본딩와이어가 접합되어 있고, 본딩위치는 중심선(c1)에 대해 대칭이다.
이들의 시료(1A∼ 1F)를 항온조내에 배치하여 환경온도를 85℃로 유지하여, 840∼930MHz의 범위내에서 주파수를 1MHz씩 변화시키면서 일정(예를 들어 초기치1W)의 전력을 인가하고, 그 후에 전력의 인가를 정지하고나서 필터특성을 측정하였다. 특성열화가 없으면, 그뒤에 인가전력을 0.1W씩 증가시켜서 동일한 측정을 행했다. 그리고, 필터특성이 후술하는 바와 같이 열화가 현저할 때의 인가전력을 내전력치로 하였다. 즉, 통과역의 대역폭 감소분이 2MHz에 달했을 때, 또는 저주파측의 감쇠극의 열분화분이 5dB에 달했을 때의 인가전력을 내전력치로 정의하였다.
또, 필터특성의 측정과 병행하여, 공진기(Rp1)의 근방에 구비한 꾸불꾸불한 형태의 도체패턴의 저항치를 측정하여 온도로 환산함으로써 필터칩(20)의 온도(칩온도)를 측정하였다.
표1에 각 시료(1A∼1F)의 내전력치, 저주파측의 감쇠극의 주파수에서의 병렬암의 임피던스 실수부(ZR1), 칩온도(1.3W 입력시)을 정리하여 나타냈다.
표1에서 명백한 바와 같이, 본딩위치를 공진기(Rp1)의 중심선(c1)상의 위치, 중심선(C1)의 양측의 위치, 또는 중심선(c1)상 및 그 양측 위치에 설정한 경우(시료1C∼1F의 경우)는 주울열에 관계되는 임피던스의 실수부가 작고, 칩온도의 상승이 억제되고 있다. 이 때문에, 내전력성이 높다. 또 도시하지 않은 스미스챠트에의한 분석의 결과, 감쇠역에서의 반사계수가 증대하여, 안테나 듀플렉서에 사용한 때에 송신용과 수신용 사이의 필터특성의 간섭이 경감되는 것이 확인되었다.
도4에 나타낸 제1실시예에서는, 신호의 입출력단자가 각각 2개의 본딩와이어(31, 32)를 거쳐서 신호입력단자(T1) 또는 신호출력단자(T2)와 접속되어 있지만, 여기에 각각 1개의 본딩와이어를 접속하고, 또 접속전극의 폭(b)이 10㎛, 인출도체(131-1)의 폭이 70-80㎛의 도시하지 않은 종래 구성의 시료와 실제로 비교시험을 행한 바, 각 입출력단자에 대하여 1개씩 본딩와이어(31, 32)를 배치한 경우의 내전력치는 1.4W이었다. 이에 대해서, 2개씩 배치한 경우의 내전력치는 1,6W이었다.
제2실시예를, 제1실시예의 박막배선도체와 본딩와이어를 부분적으로 변경하여 도5에 나타냈다. 이 실시예에서는 입력단자(T1)로부터 1개의 본딩와이어(3l')로 공진기 입력측의 인출도체(131-1)의 거의 중앙에 접속되어 있다. 인출도체(131-1)는 병렬과 직렬의 공진기(Rp1, Rs1)각각의 접속전극(131, 131-2)에 접속되어 있다. 접속전극(131)의 폭은 20㎛로 넓고, 접속전극(131)의 길이방향의 폭은 100㎛으로서 절치군의 폭의 대략 1/3를 차지한다. 따라서, 본딩와이어 접합점에서 절치전극으로의 전류는 충분히 분산되어 있다. 즉 전기 저항이 충분히 낮다.
도6에 나타낸 시료(1C, 1D, 1F)의 구성은 특히 독립하여 실시예로서 설명을 하지 않았으나, 그 효과가 명백하기 때문에 본 발명의 취지와 실증데이터에 의해서 공진기의 인출도체에 적용될 수 있음은 말할 나위도 없다.
또, 칩의 온도상승과 내전력 특성의 확인을 위해서, 접속전극의 폭(b)과 두께(h), 즉 전기저항을 변화시킨 데이터를 도7a와 도7b에 나타냈다. 이 데이터는 상기 시료(1A)를 사용하여 측정하였다. 동 도면에 나타낸바와 같이 접속전극의 폭(b)과 두께(h)의 증가는 칩의 온도상승의 저하에 공헌함을 알수 있다.
상기 제1실시예의 필터와 그 입력측 병렬공진기의 접지측에 상기 시료(1B)를 사용한 종래 기술의 필터의 수명시험의 결과를 도8의 곡선 a와 b로 나타냈다. 동 도면의 횡축은 입력신호 전력레벨을 나타낸다. 환경 온도를 85℃로 하고 도시한 바와 같이 3∼4종류의 입력신호 전력레벨에 의해서 각각 수명시험을 행했다. 입력 신호의 주파수는 필터의 저주파측의 감쇠극의 주파수이다. 수명의 판정은 표1의 경우와 동일한 조건을 사용했다. 또, 동도면에 점을 찍은 선을 연장하여 입력신호 전력레벨을 실용레벨인 1W의 선과 교차하는 점을 구하면, 종래 기술의 구성에서는 6.9만시간, 본 발명의 구성에서는 2400만시간으로서, 본 발명의 효과가 현저한 것이 입증되었다. 상기 실시예에서는 접속전극 및 그 길이방향으로 연장된 인출도체상에 본딩와이어를 접합하였지만, 제3실시예로서 접속전극의 절치전극과 반대측면을 돌출시켜 3개의 인출도체(130-3)를 패드상에 구비하고, 거기에 본딩와이어를 각각 접합한 경우를 도9에 나타냈다. 이 경우 접속전극의 폭(b)은 반드시 절치전극의 폭(w)보다 크게 할 필요는 없고, 인출도체(130-3)의 형상과 수, 또 접속전극의 두께 등에 의해서 결정된다. 도9에서는 패드의 장소만 접속전극으로부터 돌출되어 있지만, 점선으로 나타낸 패드 상호간의 부분(130-4)이 매립되어 있어도 좋음은 말할 나위도 없다. 상기 실시예에서는 접속전극의 전기저항 저감의 수단으로서 그 면적을 크게 하고 또 접속전극내에서 전류를 분산시키도록 본딩위치를 선정했지만, 그외에 접속전극의 두께를 증가시킴으로써 대응할 수도 있다. 이것을 제4실시예로서 도10에 나타냈다. 동 도면은 절치전극을 따른 단면도를 나타낸 것으로, 절치전극의 두께가 300nm인데 대하여, 접속전극은 그 두께를 1200nm로 하고 있다. 본딩와이어는 접속전극상에 접속되나, 그 수는 상술한 실시예에 따라서 선택한다. 이 효과에 대해서는 도7a와 도7b에 상술하였다. 또, 접속전극으로부터 인출되는 인출도체를 도출하여, 본딩와이어를 인출도체상에 접합해도 좋다. 또 접속도체도 접속전극과 동일한 두께로 구성할 수 있다. 이들의 두께 증가분은 리소그래피법을 사용한 패터닝의 추가에 의해서 행해진다.
입력단 병렬공진기의 접지측에 본딩와이어를 1개 사용한 경우를 제5실시예로서 도11에 나타냈다. 본딩와이어(33) 이외는 도5에 나타낸 제2실시예와 동일하다. 본딩와이어(33)는 접속전극(130-1)의 대략 중앙부에 접합되어 있다. 앞서 설명한 바와 같이 접속전극(130-1)의 폭(b)은 80㎛로 충분히 넓기 때문에, 발열이 적고 신뢰성도 충분하다. 이 구성의 이점은 본딩와이어의 수가 적은 것이다. 제1실시예에서 양측의 인출전극(130-1)에 각각 본딩와이어를 인출한 것은 입력본딩와이어(33)와의 간섭을 회피할 목적도 있다. 그러나, 제5실시예에서는 칩표면을 박막전극으로 덮는 것에 의한 특성상의 효과도 있다.
상술한 실시예에서는 본딩와이어의 수가 1∼2개인 경우를 나타냈지만, 본 발명의 취지에 근거하여 3개 이상의 본딩와이어를 사용할 수 있음은 말할 나위도 없다. 이 경우 중앙의 1개는 중심선(c1) 부근에 접합하는 것이 바람직하다.
본딩와이어의 개수 및 길이를 적당히 선정함으로써 도3a에 나타낸 인덕턴스(L1∼L3)을 소망치로 조정하여, 필터특성을 개선함을 동시에 고려하면서 필터칩의 구성과, 본딩와이어의 수와 길이와 위치를 결정할수도 있다(특개평 5-183380호, 특개평 6-164309호).
그밖에, 사다리의 단수, 각 공진기의 전극패턴, 각 공진기의 배치관계, 배선도체의 평면패턴, 필터칩의 박막도체의 재질 및 두께, 압전기판의 재질, 패키지의 구조, 필터칩(20)과 각 단자(T1∼T3)와의 배치관계, 본딩와이어(31∼35)의 재질 및 치수 등은 여러가지로 변경할 수 있다.
상기한 바와 같이, 입력단의 병렬암의 공진기(Rp1)의 입출력회로 이외는 공진기(Rp1)에 비해 전류치가 낮기 때문에, 배선형상이라든지 본딩와이어의 용접위치와 그 장소는 입력단의 병렬암의 공진기(Rp1)에 비해 엄격하지 않다. 상기 실시예의 어떤 형태를 선택하든지, 즉 본딩와이어의 위치나 수는 인덕턴스의 조정이나 다른 본딩와이어와의 간섭의 문제 등을 종합적으로 판단하여 결정하는 경우가 많다.
상술한 실시예에서는 본 발명을 SAW 필터에 적용한 경우를 나타냈지만, 단순한 SAW 공진기에 본 발명을 적용할 수 있음은 말할 필요도 없다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면, 공진기의 필터특성에 큰 영향을 주는 일 없이, 공진기와 본딩와이어 사이의 발열을 저감하여 공진기의 온도상승을 억제하여, 탄성표면파필터의 내전력성과 수명의 향상을 도모할 수 있다.

Claims (13)

  1. 제1공진특성을 갖는 제1공진기의 복수의 병렬암과, 상기 제1공진특성의 반공진주파수에 공진주파수가 거의 일치하는 제2공진특성을 갖는 제2공진기의 직렬암이 사다리형으로 구성된 탄성표면파필터에 있어서, 적어도 입력측 처음단의 상기 병렬암의 제1공진기(Rp1)에서, 상기 제1공진기를 구성하는 서로 평행한 1쌍의 절치전극군(111) 각각의 1단을 접속하는 접속전극(130, 131)중 적어도 1쪽에 대한 본딩와이어(33, 31)가 상기 1쌍의 절치전극군의 중심선(c1) 양측으로 나누어져 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성표면파필터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 본딩와이어는 실질적으로 상기 중심선(c1)상에도 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성표면파필터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 중심선의 양측에 배분된 본딩와이어는 상기 중심선(c1)에 대해서 실질적으로 대칭 위치에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성표면파필터.
  4. 제1항에 있어서, 상기 접속전극의 절치전극 길이방향의 폭(b)이 상기 절치전극의 폭(w)보다 큰 것을 특징으로 하는 탄성 표면파필터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 접속전극(130, 131)의 길이방향으로 연장한 인출도체(130-1)상에 상기 본딩와이어가 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성표면파필터.
  6. 제1항에 있어서, 상기 접속전극에 절치전극과 반대방향으로 복수의 돌출한 부분(130-3)을 구비하고, 상기 돌출부분의 각각에 본딩와이어(33)를 접합한 것을 특징으로 하는 탄성표면파필터.
  7. 제6항에 있어서, 상기 복수의 돌출한 부분(130-3) 사이의 부분(130-4)이 전기적 도체에 의해서 매립되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성표면파필터.
  8. 제1항에 있어서, 상기 접속전극은 접지측의 접속전극인 것을 특징으로 하는 탄성표면파필터.
  9. 제1항에 있어서, 상기 접속전극은 입력측의 접속전극인 것을 특징으로 하는 탄성표면파필터.
  10. 제1공진특성을 갖는 제1공진기의 복수의 병렬암과, 상기 제1공진특성의 반공진주파수에 공진주파수가 실질적으로 일치하는 제2공진특성을 갖는 제2공진기의 직렬암이 사다리형으로 구성된 탄성표면파필터에 있어서, 적어도 입력측 처음단의 상기 병렬암의 제1공진기(Rp1)에서, 상기 제1공진기를 구성하는 서로 평행한 1쌍의 절치전극군(111)의 접지측의 1단을 접속하는 접속전극(130')의 상기 절치전극 길이방향의 폭(b)이 상기 절치전극의 폭(w)보다 크며, 상기 접속전극은 절치전극군의 폭(L)과 실질적으로 같거나 그 이상을 길이로 하여, 본딩와이어(33')를 상기 접속전극(130')상 그 길이(L)내의 1점에 접속하는 것을 특징으로 하는 탄성표면파필터.
  11. 상기 중심선(c1)의 근처에 본딩와이어를 접속하는 것을 특징으로 하는 탄성표면파필터.
  12. 제 1공진특성을 갖는 제1공진기의 복수의 병렬암과, 상기 제1공진특성의 반공진주파수에 공진주파수가 실질적으로 일치하는 제2공진특성을 갖는 제2공진기의 직렬암이 사다리형으로 구성된 탄성표면파필터에 있어서, 적어도 입력측 처음단의 상기 병렬암의 제1공진기(Rp1)에서, 상기 제1공진기를 구성하는 서로 평행한 복수의 절치전극(111)의 1단을 접속하는 접속전극(130, 130', 131)의 두께를 상기 절치전극의 두께보다 두텁게 형성하며, 본딩와이어를 상기 접속전극상 또는 상기 접속전극으로부터 인출한 인출도체상에 접속하는 것을 특징으로 하는 탄성표면파필터.
  13. 압전기능을 갖는 기판상에 서로 평행한 1쌍의 절치전극군(111) 각각의 1단을 접속하는 접속전극(130, 131)을 구비하며, 상기 접속전극의 적어도 1쪽 또는 상기 접속전극의 길이방향으로 연장한 인출도체(130-1)상에, 본딩와이어(33, 31)가 상기 복수의 절치전극 군의 중심선(c1)양측으로 나누어져 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성표면파 공진기.
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