JP2000224000A - Structure of surface acoustic wave device - Google Patents
Structure of surface acoustic wave deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は弾性表面波デバイス
の構造に関し、特にデュアルRFフィルタの小型化を実現
可能にした弾性表面波デバイスの構造に関する。The present invention relates to a structure of a surface acoustic wave device, and more particularly, to a structure of a surface acoustic wave device capable of realizing miniaturization of a dual RF filter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、ＳＡＷデバイスは通信分野で広く
利用され、高性能、小型、量産性等の優れた特徴を有す
ることから特に携帯電話等に多く用いられている。北
米、欧州、日本等においては、800MHz帯のアナログ通信
方式における携帯電話の錯綜を解消するため、該方式に
加え1.5MHz_1.9MHZ帯のデジタル通信方式（PCS、PCN、P
DC等）が採用されて、運用されてきた。ところが、最
近、1台の携帯電話端末に両通信方式を採用した、所謂
デュアル端末への需要が高まってきた。即ち、例えば１
台の携帯電話端末に800MHz帯のRFフィルタと1.9MHz帯の
RFフィルタとを搭載し、スイッチによりいずれかの通信
方式を選択する携帯電話端末である。2. Description of the Related Art In recent years, SAW devices have been widely used in the field of communications, and have been used particularly in mobile phones and the like because of their excellent features such as high performance, small size, and mass productivity. In North America, Europe, Japan, etc., in order to eliminate the complication of mobile phones in the 800MHz band analog communication system, in addition to this system, 1.5MHz_1.9MHz digital communication system (PCS, PCN, P
DC etc.) have been adopted and operated. However, recently, there has been an increasing demand for a so-called dual terminal that employs both communication systems for one mobile phone terminal. That is, for example, 1
800MHz band RF filter and 1.9MHz band
This mobile phone terminal is equipped with an RF filter and selects one of the communication methods using a switch.
【０００３】図３（ａ）は、上記デュアル携帯電話端末
に用いられている表面波RFフィルタの構成を示す平面
図、同図（ｂ）はＡ_Ａにおける模式的断面図であっ
て、1つのパッケージ11に2つの周波数帯の異なるRFフィ
ルタP1、P2を搭載したデュアルフィルタである。RFフィ
ルタP1、P2は周波数帯は異なるものの、同様な構成であ
るので、RFフィルタP2ついてのみ説明する。圧電基板12
の主面上に表面波の伝搬方向に沿って複数のＩＤＴ電極
13、13・・とその両側にグレーティング反射器14、14を
配置して縦結合多重モードＳＡＷフィルタ素子P2を形成
する。該フィルタ素子P2を接着剤を用いてパッケージ11
の内底面に接着固定し、フィルタP2上のボンディングパ
ッド15、15・・とパッケージ11の内周辺に形成された段
差部上の電極端子16、16・・とをボンディングワイヤ1
7、17・・にて接続する。さらに、パッケージ11の周辺
上に形成したシームリング（図示しない）に金属蓋18を
シーム溶接してデュアルRFフィルタを構成する。FIG. 3A is a plan view showing the structure of a surface acoustic wave RF filter used in the above dual cellular phone terminal, and FIG. 3B is a schematic cross-sectional view taken along line A_A of FIG. 11 is a dual filter equipped with RF filters P1 and P2 having two different frequency bands. Although the RF filters P1 and P2 have different configurations in frequency band, they have the same configuration. Therefore, only the RF filter P2 will be described. Piezoelectric substrate 12
IDT electrodes along the propagation direction of the surface wave on the main surface of
.., 13 and grating reflectors 14 and 14 are arranged on both sides thereof to form a longitudinally coupled multi-mode SAW filter element P2. The filter element P2 is packaged using an adhesive.
The bonding pads 15, 15,... On the filter P2 and the electrode terminals 16, 16,... On the step formed on the inner periphery of the package 11 are bonded and fixed to the inner bottom surface of the bonding wire 1.
Connect at 7, 17 ... Further, a metal cover 18 is seam-welded to a seam ring (not shown) formed on the periphery of the package 11 to form a dual RF filter.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
デュアルRFフィルタでは、2つのRFフィルタ素子をパッ
ケージの内底面に併置するため、デュアルRFフィルタの
平面形状が大きくなるという問題があった。本発明は上
記問題を解決するためになされたものであって、小型な
デュアルRFフィルタを提供することを目的とする。However, the above-described dual RF filter has a problem that the planar shape of the dual RF filter becomes large because two RF filter elements are juxtaposed on the inner bottom surface of the package. The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a compact dual RF filter.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る弾性表面波デバイスの構造の請求項１記
載の発明は、圧電基板の両主面上に表面波の伝搬方向に
沿って複数のＩＤＴ電極とその両側にグレーティング反
射器を配置して形成したデュアルフィルタ素子の電極パ
ッドを、パッケージの内定面上に設けたリード電極にバ
ンプ金属を介してフェイスダウンボンディング手法によ
り接続すると共に、デュアルフィルタ素子の上面のボン
ディングパッドとパッケージ周辺部に形成した段差部上
の電極端子とをワイヤボンディングを用いて接続して構
成したことを特徴とする弾性表面波デバイスの構造であ
る。請求項２記載の発明は、第1の圧電基板の主面上に
表面波の伝搬方向に沿って複数のＩＤＴ電極とその両側
にグレーティング反射器を配置して第1のフィルタ素子
を形成すると共に、第2の圧電基板の主面上に表面波の
伝搬方向に沿って複数のＩＤＴ電極とその両側にグレー
ティング反射器を配置して第2のフィルタ素子を形成
し、前記第1のフィルタ素子と前記第2のフィルタ素子と
を背中合わせに接着固定したデュアルフィルタ素子の電
極パッドをパッケージの内底面に設けたリード電極上に
金属バンプを介して接続し、さらに、前記デュアルフィ
ルタ素子の上面の電極パッドとパッケージ周辺部に形成
した段差部上の電極端子とをワイヤボンディングにて接
続して構成したことを特徴とする弾性表面波デバイスの
構造である。According to a first aspect of the present invention, there is provided a surface acoustic wave device having a structure according to the present invention. The electrode pads of the dual filter element formed by arranging a plurality of IDT electrodes and grating reflectors on both sides thereof are connected to lead electrodes provided on the fixed surface of the package by a face-down bonding method via bump metals. A surface acoustic wave device comprising a bonding pad on an upper surface of a dual filter element and an electrode terminal on a step formed in the periphery of a package connected by wire bonding. According to a second aspect of the present invention, a plurality of IDT electrodes and grating reflectors are arranged on the main surface of the first piezoelectric substrate along the propagation direction of the surface wave to form a first filter element. A plurality of IDT electrodes on the main surface of the second piezoelectric substrate along the propagation direction of the surface acoustic wave and a grating reflector on both sides thereof to form a second filter element, and the first filter element and An electrode pad of a dual filter element in which the second filter element is bonded and fixed back to back is connected via a metal bump to a lead electrode provided on the inner bottom surface of the package, and further, an electrode pad on an upper surface of the dual filter element And an electrode terminal on a step formed in a peripheral portion of the package is connected by wire bonding.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示した実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図1（ａ）は本発明に
係るデュアルRFフィルタの一実施例の構成を示す平面
図、同図（ｂ）はＡ_Ａにおける模式的断面図である。
デュアルRFフィルタは圧電基板2の一方の主面上に表面
波の伝搬方向に沿ってＩＤＴ電極３ａ、３ａ、・・とそ
の両側にグレーティング反射器4ａ、4ａを配置して、第
1の縦結合多重モードＳＡＷフィルタ素子（RFフィルタ
1）を構成すると共に、圧電基板2の他方の主面上にも表
面波の伝搬方向に沿ってＩＤＴ電極3b、3b・・とその両
側にグレーティング反射器4b、4b（図示しない）を配置
して、第2の縦結合多重モードＳＡＷフィルタ素子（RF
フィルタ2）を形成する。そして、該デュアルフィルタ
素子の第2のRFフィルタの電極パッド5b、5b・・と、パ
ッケージ1の内底面に設けたリード電極（図示しない）
とを金属バンプα、α・・（例えば金バンプ等）を介し
てフリップチップ（フエイスダウンボンディング）手法
を用いて接続し、第2のRFフィルタ2の電気的接続を行
う。さらに、第1のRFフィルタ1に関しては、そのボンデ
ィングパッド5ａ、５ａ・・と、パッケージ1の内側周辺
に形成した段差部上に設けた電極端子6、6・・とをボン
ディングワイヤ7、7・・にて接続すると共に、パッケー
ジ1の周辺上に形成したシームリング（図示しない）に
金属蓋8をシーム溶接してデュアルRFフィルタを構成す
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail based on an embodiment shown in the drawings. FIG. 1A is a plan view showing a configuration of an embodiment of a dual RF filter according to the present invention, and FIG. 1B is a schematic sectional view taken along line A_A.
In the dual RF filter, IDT electrodes 3a, 3a,... And grating reflectors 4a, 4a are arranged on one main surface of the piezoelectric substrate 2 along the propagation direction of the surface acoustic wave and on both sides thereof.
1 longitudinally coupled multimode SAW filter element (RF filter
1), and IDT electrodes 3b, 3b,... And grating reflectors 4b, 4b (not shown) are arranged on the other main surface of the piezoelectric substrate 2 along the propagation direction of the surface acoustic wave. And a second longitudinally coupled multimode SAW filter element (RF
Form the filter 2). The electrode pads 5b of the second RF filter of the dual filter element and a lead electrode (not shown) provided on the inner bottom surface of the package 1
(For example, gold bumps or the like) by using a flip chip (face down bonding) method, and the second RF filter 2 is electrically connected. Further, with respect to the first RF filter 1, the bonding pads 5a, 5a,... And the electrode terminals 6, 6,... Provided on the step formed around the inside of the package 1 are bonded to the bonding wires 7, 7,. And a metal cover 8 is seam-welded to a seam ring (not shown) formed on the periphery of the package 1 to form a dual RF filter.
【０００７】デュアルRFフィルタの周波数帯としては、
例えば第1のRFフィルタ1の周波数帯を800MHz、第2のRF
フィルタ2の周波数帯を1.9GHzに設定する。このように
圧電基板2の両主面上に2つのRFフィルタ素子を形成し、
1つのパッケージ1に収容してデュアルRFフィルタを構成
すれば、該フィルタの平面形状を大幅に小型化できると
いう利点がある。[0007] As a frequency band of the dual RF filter,
For example, the frequency band of the first RF filter 1 is 800 MHz,
Set the frequency band of filter 2 to 1.9 GHz. In this way, two RF filter elements are formed on both main surfaces of the piezoelectric substrate 2,
If a dual RF filter is configured by being housed in one package 1, there is an advantage that the planar shape of the filter can be significantly reduced.
【０００８】ところで、周知のように、弾性表面波フィ
ルタは数インチの大型圧電基板上に複数個の素子を形成
した後に、所定のスクラブラインに沿って個片に切り分
けるという所謂バッチ処理により製造するのが一般的で
ある。しかし、図1示すデュアルRFフィルタを構成する
場合、ウエハの一方の面に形成する第1のRFフィルタ用
のスクラブラインと、他方の面に形成する第2のRFフィ
ルタのスクラブラインとを一致させる必要があり、フォ
トリソグラフィの際のアライメントが難しくなる。ま
た、一方の面に形成したＩＤＴ電極による表面波の一部
が、反射等でバルク波に変換されて圧電基板中を伝搬
し、他方の面のＩＤＴ電極にピックアップされて、不要
の応答が生ずるという虞もある。これを解消すべく本発
明は以下のように変形してもよい。Incidentally, as is well known, a surface acoustic wave filter is manufactured by a so-called batch process in which a plurality of elements are formed on a large-sized piezoelectric substrate of several inches and then cut into individual pieces along a predetermined scrub line. It is common. However, when configuring the dual RF filter shown in FIG. 1, the scrub line for the first RF filter formed on one surface of the wafer and the scrub line of the second RF filter formed on the other surface are made to coincide with each other. And alignment becomes difficult during photolithography. In addition, part of the surface wave generated by the IDT electrode formed on one surface is converted into a bulk wave by reflection or the like and propagates through the piezoelectric substrate, and is picked up by the IDT electrode on the other surface, causing an unnecessary response. There is also a possibility that. In order to solve this, the present invention may be modified as follows.
【０００９】図2は本発明に係るデュアルRFフィルタの
他の実施例を示す模式的断面図であって、圧電基板２ａ
の主面上に表面波の伝搬方向に沿って複数のＩＤＴ電極
３ａ、３ａ・・と、その両側にグレーティング反射器
（図示しない）を配置して第1の縦結合多重モードＳＡ
Ｗフィルタ素子（RFフィルタ1）を形成する。次に、圧
電基板2bの主面上に表面波の伝搬方向に沿って複数のＩ
ＤＴ電極３b、３b・・と、その両側にグレーティング反
射器（図示しない）を配置して第2の縦結合多重モード
ＳＡＷフィルタ素子（RFフィルタ2）を形成する。そし
て、第1のRFフィルタ1と第2のRFフィルタ2とを、互いに
背中合わせになるように接着剤βを用いて接着して、デ
ュアルRFフィルタ素子を形成し、該フィルタ素子の第2
のRFフィルタ2のボンディングパッド5b、5b・・と、パ
ッケージ1の内底面上に設けたリード電極（図示しな
い）とを金属バンプα、α・・を介してフリップチップ
手法にて接続する。さらに、第1のRFフィルタ1のボンデ
ィングパッド５ａ、５ａ・・と、パッケージの段差部上
に設けた端子電極6、6・・とをボンディングワイヤ7、7
・・を用いて接続すると共に、パッケージ1の周辺上に
形成したシームリング（図示しない）に金属蓋8をシー
ム溶接してデュアルRFフィルタを構成する。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the dual RF filter according to the present invention.
A plurality of IDT electrodes 3a, 3a,... Are arranged on the main surface along the propagation direction of the surface wave, and grating reflectors (not shown) are arranged on both sides of the IDT electrodes 3a.
A W filter element (RF filter 1) is formed. Next, on the main surface of the piezoelectric substrate 2b, a plurality of I
The DT electrodes 3b, 3b,... And grating reflectors (not shown) are arranged on both sides to form a second longitudinally coupled multi-mode SAW filter element (RF filter 2). Then, the first RF filter 1 and the second RF filter 2 are adhered to each other with an adhesive β so as to be back to back to each other to form a dual RF filter element.
The bonding pads 5b, 5b,... Of the RF filter 2 are connected to lead electrodes (not shown) provided on the inner bottom surface of the package 1 by the flip chip method via metal bumps α, α,. Further, the bonding pads 5a, 5a,... Of the first RF filter 1 and the terminal electrodes 6, 6,.
.. And a metal lid 8 is seam welded to a seam ring (not shown) formed on the periphery of the package 1 to form a dual RF filter.
【００１０】図2に示した構成のデュアルRFフィルタ
は、図1のようにスクラブラインを両面で一致させる必
要性もなく、また、周波数帯が異なるためRFフィルタ素
子の大きさが違うことによるアライメント上の歩留まり
等の問題を解決する。さらに、表面波が引き起こすバル
ク波による不要波も圧電基板が2つに分離されているた
めに、他方のＩＤＴ電極から伝搬する不要波が大幅に減
少する。例えば、接着剤βとして柔らかい材質を用いれ
ばＩＤＴ電極が励起する不要な表面波をより効果的に吸
収するという利点もある。さらに、２つの圧電基板の接
合面の少なくとも一方を粗面加工することにより、（図
２においては２ａ側のみ）上記不要波の影響を抑えるこ
とが可能となる。The dual RF filter having the configuration shown in FIG. 2 does not require the scrub lines to be coincident on both sides as shown in FIG. 1, and the alignment due to the difference in the size of the RF filter element due to the different frequency band. Solving the above problems such as yield. Furthermore, unnecessary waves due to bulk waves caused by surface waves are also separated into two piezoelectric substrates, so that unnecessary waves propagating from the other IDT electrode are significantly reduced. For example, if a soft material is used as the adhesive β, there is an advantage that unnecessary surface waves excited by the IDT electrode are more effectively absorbed. Further, by subjecting at least one of the joining surfaces of the two piezoelectric substrates to roughening (only the 2a side in FIG. 2), the influence of the unnecessary wave can be suppressed.
【００１１】また、図2に示す構造のデュアルRFフィル
タでは第1のRFフィルタ1の圧電基板２ａと、第2のRFフ
ィルタ2の圧電基板2bとに材質の異なる、例えばタンタ
ル酸リチウムと四硼酸リチウム等の基板を用いて、通過
帯域幅の大幅に異なるフィルタを構成することができる
という利点もある。In the dual RF filter having the structure shown in FIG. 2, the piezoelectric substrate 2a of the first RF filter 1 and the piezoelectric substrate 2b of the second RF filter 2 are made of different materials, for example, lithium tantalate and tetraborate. There is also an advantage that a filter having a significantly different pass band width can be formed using a substrate such as lithium.
【００１２】以上では、結合モードを利用したデュアル
RFフィルタについて説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、複数の弾性表面波素子を備えたあら
ゆる複合型弾性表面波デバイスに適用できることは云う
までもない。In the above, the dual mode using the coupling mode is described.
Although the RF filter has been described, the present invention is not limited to this, and it goes without saying that the present invention can be applied to any composite surface acoustic wave device having a plurality of surface acoustic wave elements.
【００１３】[0013]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、デュアルRFフィルタの大きさを大幅に小型に構成
することができ、本フィルタをデュアル携帯電話端末に
用いれば、その大きさを大幅に小型化できるという優れ
た効果を奏す。According to the present invention, as described above, the size of the dual RF filter can be significantly reduced, and if the present filter is used in a dual portable telephone terminal, the size can be reduced. It has an excellent effect that it can be significantly reduced in size.
【図１】（ａ）は本発明に係るデュアルRFフィルタの構
成を示す平面図、（b）はその模式的断面図である。FIG. 1A is a plan view showing a configuration of a dual RF filter according to the present invention, and FIG. 1B is a schematic sectional view thereof.
【図２】他の実施例の構成を示す模式的断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view showing the configuration of another embodiment.
【図３】（ａ）は従来のデュアルRFフィルタの構成を示
す平面図、（b）はその模式的断面図である。FIG. 3A is a plan view showing a configuration of a conventional dual RF filter, and FIG. 3B is a schematic sectional view thereof.
１・・パッケージ ２、２ａ、２ｂ・・圧電基板 ３ａ、３ｂ・・ＩＤＴ電極 ４ａ・・グレーティング反射器 ５ａ、５ｂ・・電極パッド ６・・パッケージの段差部上の電極端子 ７・・ボンディングワイヤ ８・・金属蓋 α・・金属バンプ β・・接着剤 Ａ_Ａ・・切断面 1. Package 2, 2a, 2b Piezoelectric substrate 3a, 3b IDT electrode 4a Grating reflector 5a, 5b Electrode pad 6 Electrode terminal on step of package 7. Bonding wire 8・ ・ Metal cover α ・ ・ Metal bump β ・ ・ Adhesive A_A ・ ・ Cut surface
Claims (2)
面波素子を、他方の主面上に第2の弾性表面波素子をそ
れぞれ配置し、前記第1の弾性表面波素子の電極パッド
を、パッケージの内底面上に設けたリード電極にバンプ
を介して接続すると共に、前記第2の弾性表面波素子の
電極パッドと前記パッケージ内周辺部の電極端子とをワ
イヤボンディングにて接続して構成したことを特徴とす
る弾性表面波デバイスの構造。A first surface acoustic wave element disposed on one principal surface of the piezoelectric substrate and a second surface acoustic wave element disposed on the other principal surface of the piezoelectric substrate; The electrode pad is connected to a lead electrode provided on the inner bottom surface of the package via a bump, and the electrode pad of the second surface acoustic wave element is connected to the electrode terminal of the peripheral portion in the package by wire bonding. A structure of a surface acoustic wave device, characterized in that:
た第1の圧電基板と第１の主面上に弾性表面波素子を配
置した第2の圧電基板とを有し、前記第1の圧電基板の第
2の主面と前記第2の圧電基板の第2の主面とを接合する
と共に、前記第1の圧電基板上の弾性表面波素子の電極
パッドをパッケージの内底面に設けたリード電極上にバ
ンプを介して接続し、さらに、前記第2の圧電基板上の
弾性表面波素子の電極パッドと前記パッケージ内周辺部
の電極端子とをワイヤボンディングにて接続して構成し
たことを特徴とする弾性表面波デバイスの構造。2. A semiconductor device comprising: a first piezoelectric substrate having a surface acoustic wave element disposed on a first main surface; and a second piezoelectric substrate having a surface acoustic wave element disposed on a first main surface. The first piezoelectric substrate
2 main surface and the second main surface of the second piezoelectric substrate are joined together, and the electrode pads of the surface acoustic wave element on the first piezoelectric substrate are mounted on lead electrodes provided on the inner bottom surface of the package. Connected via a bump, and further connected by wire bonding to an electrode pad of the surface acoustic wave element on the second piezoelectric substrate and an electrode terminal in a peripheral portion in the package. Structure of surface acoustic wave device.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2610399A JP2000224000A (en) | 1999-02-03 | 1999-02-03 | Structure of surface acoustic wave device |
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| JP (1) | JP2000224000A (en) |
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- 1999-02-03 JP JP2610399A patent/JP2000224000A/en active Pending
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