(57)【要約】【課題】ＳＡＷチップやＳＡＷデバイスにおいて、Ｌ成分またはＣ成分の調整を容易にする。【解決手段】表面弾性波デバイスにおいて、圧電基板１と、圧電基板１上に形成されたＩＤＴ２と、ＩＤＴ２に電気的に接続され、引き伸ばして形成されている電極パッド４と、表面弾性波デバイスのＬＣ成分が所定の値になるように電極パッド４上に配置されたスタッドバンプ５とを備える。【選択図】  図１
2004320425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面弾性波デバイスにおいて、
圧電基板と、
前記圧電基板上に形成されたＩＤＴと、
前記ＩＤＴに電気的に接続された電極パッドと、
前記表面弾性波デバイスのＬＣ成分が所定の値になるように前記電極パッド上に配置されたスタッドバンプと、
を備える表面弾性波デバイス。
【請求項２】
前記電極パッドは、引き伸ばされて形成されている、請求項１に記載の表面弾性波デバイス。
【請求項３】
前記電極パッドは、一端で互いに接続される第１及び第２配線パターンを有し、
前記スタッドバンプは、前記第１及び第２配線パターンを電気的に短絡するように配置されている、
請求項１に記載の表面弾性波デバイス。
【請求項４】
前記電極パッドは、第１及び第２浮島パターンを有し、
前記スタッドバンプは、前記第１及び第２浮島パターンを互いに電気的に短絡するように配置されている、
請求項１に記載の表面弾性波デバイス。
【請求項５】
前記電極パッドに対応する配線パターンが形成されたベース基板をさらに備え、
前記配線パターンに前記スタッドバンプが接続される、
請求項１から４のいずれかに記載の表面弾性波デバイス。
【請求項６】
スタッドバンプ及び電極パッドを有する表面弾性波デバイスのＬＣ成分調整方法であって、
前記表面弾性波デバイスのＬＣ成分が所定の値になるように前記スタッドバンプの前記電極パッド上での位置を決定する位置決定ステップと、
前記決定された前記電極パッド上の位置に前記スタッドバンプを配置する配置ステップと、
を含む表面弾性波デバイスのＬＣ成分調整方法。
【請求項７】
前記電極パッドを引き伸ばして形成する第１パッド形成ステップをさらに含む、請求項６に記載の表面弾性波デバイスのＬＣ成分調整方法。
【請求項８】
一端で互いに接続される第１及び第２配線パターンにより前記電極パッドを形成する第２パッド形成ステップをさらに含み、
前記配置ステップは、前記第１及び第２配線パターンを電気的に短絡するように前記スタッドバンプを配置する第１短絡ステップを含む、
請求項６又は７に記載の表面弾性波デバイスのＬＣ成分調整方法。
【請求項９】
第１及び第２浮島パターンにより前記電極パッドを形成する第３バッド形成ステップをさらに含み、
前記配置ステップは、前記第１及び第２浮島パターンを互いに電気的に短絡するように前記スタッドバンプを配置する第２短絡ステップを含む、
請求項６から９に記載の表面弾性波デバイスのＬＣ成分調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面弾性波デバイス及びそのＬＣ成分調整方法、特に、スタッドバンプによりベース基板に実装される表面弾性波デバイス及びそのＬＣ成分調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の表面弾性波（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ：  ＳＡＷ）デバイスとして、例えば特許文献１に記載されるものがある。この表面弾性波デバイスは、ＩＤＴ（Ｉｎｔｅｒｄｉｊｉｔａｌ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）が形成されるＳＡＷチップをベース基板にフリップチップ実装するものであり、各電極パッドの先端部をＳＡＷチップの中心部に配置し、各電極パッドの先端部にバンプを配置している。このようにバンプが配置される領域を中心部付近に規制することにより、表面弾性波チップとベース基板との熱膨張係数差による応力がバンプに及ぼす影響を低減し、熱による配線不良を防止している。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１１４９１６号公報（第４−５頁、第１−２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ＳＡＷデバイスでは、ＩＤＴや電極パッドの膜厚、形状のばらつきで個々のデバイスの特性がばらつく場合があり、動作周波数が高くなると膜厚、形状のばらつきによる影響が顕著になる。特に、ＳＡＷデュプレクサ等のＳＡＷフィルタでは、所定の共振周波数を実現するために、個々のＳＡＷデバイスのＬＣ成分の調整をする必要がある。しかし、特許文献１に記載のＳＡＷデバイスでは、バンプの配置がデバイス内の特定の領域に規制されるためバンプの配置の自由度が低く、個々のＳＡＷデバイスごとにＬＣ成分を調整することが困難であり、デバイス内の特定箇所のＬＣ成分の調整もできない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る表面弾性波デバイスは、圧電基板と、ＩＤＴと、電極パッドと、スタッドバンプとを備えている。ＩＤＴは、圧電基板上に形成されている。電極パッドは、ＩＤＴに電気的に接続されたている。スタッドバンプは、表面弾性波デバイスのＬＣ成分が所定の値になるように電極パッド上に配置されている。
【０００６】
ＩＤＴは、インターディジタルトランスデューサ（ＩｎｔｅｒｄｉｊｉｔａｌＴｒａｎｓｄｕｃｅｒ）であり、圧電基板とともに、電気信号を表面弾性波に変換し、表面弾性波信号を電気信号に戻すことにより、電気信号を伝達させる変換器である。
【０００７】
【作用】
本発明に係る表面弾性波デバイスでは、電極パッドにおいてスタッドバンプを配置する位置を調節しながら電極パッド上に配置し、ＬＣ成分の調節することができる。また、ＩＤＴパターンが複数のＩＤＴから構成される場合には、ＬＣ成分を調整したいＩＤＴに接続される電極パッド上のスタッドバンプの位置を調整することにより、ＩＤＴごとにＬＣ成分を調整できる。ＳＡＷデバイスがＳＡＷデュプレクサ等のＳＡＷフィルタである場合、製造ばらつきにより個々のＳＡＷフィルタの共振周波数がばらつく場合にも、ＬＣ成分を調節して共振周波数を修正することが可能になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（１）第１実施形態
（１−１）構成
図１は、本発明の第１実施形態に係る表面弾性波（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ：  ＳＡＷ）チップ１００の平面図である。ここでは、携帯電話の移動体通信機器のアンテナ段に使用されるＳＡＷデュプレクサを構成するＳＡＷチップを例に挙げて説明する。
【０００９】
このＳＡＷチップ１００は、圧電基板１上にＩＤＴ２ａ〜２ｅ、反射器３ａ〜３ｈ及び電極パッド４ａ〜４ｄが形成されて成る。また、電極パッド４ａ〜４ｄ上には、ＳＡＷチップ１００をベース基板に実装する際に接続部となるスタッドバンプ５ａ〜５ｋが配置されている。圧電基板１は、ＬｉＴａＯ３、ＬｉＮｂＯ３、水晶などの圧電材料によって構成される。ＩＤＴ２ａ〜２ｅは、ＡｌやＡｌと微量のＣｕとの合金等により形成される櫛形構造の電極であり、櫛歯部が互いに対向して配置されている。ＩＤＴ２ａ〜２ｅは、高周波電気信号を表面弾性波に変換し、表面弾性波を再び高周波電気信号に変換して出力する。反射器３ａ〜３ｈは、図１に示すようにＩＤＴ２ａ〜２ｅの両側にそれぞれ配置されている。例えば、反射器３ａ及び３ｂは、その間に配置されたＩＤＴ２ａ及び２ｂから発生する表面弾性波を弾性的及び電気的な摂動効果により反射させて多重走行させ、透過波と反射波を重ね合わせて定在波を発生させる。反射器３ｃ〜３ｈについても同様である。電極パッド４ａはＩＤＴ２ａ及び２ｄの入力部に電気的に接続されており、電極パッド４ｂ、４ｃ及び４ｄはそれぞれＩＤＴ２ｅ、２ｃ及び２ｂの出力部に電気的に接続されている。電極パッド４ａは、平面視コ字型に引き伸ばされて形成されており、途中の任意の位置にスタッドバンプ５ａ〜５ｇを配置することができるようになっている。電極パッド４ｂ、４ｃ及び４ｄも、それぞれ引き伸ばされて形成されており、途中の任意の位置にスタッドバンプ５ｈ〜５ｋを配置することができるようになっている。また、電極パッド４ｂは、線幅も拡大されており、幅方向においてもスタッドバンプ５ｈの位置を選択可能となっている。これらのＩＤＴ２ａ〜２ｅ、反射器３ｅ〜３ｈ及び電極パッド４ａ〜４ｄは、メタルスパッタの後、レジスト塗布、露光、エッチング等の通常のメタル膜形成工程により形成することができる。従って、電極パッド４ａ〜４ｄは、Ｗ／Ｂパッドと同様に電極膜形成、ホトリソ、エッチング工程により形成することができる。スタッドバンプ５ａ〜５ｋは、Ａｕボール等を専用のボンダーで電極パッド４ａ〜ｄ上に形成する。例えば、スタッドバンプ５ａ〜５ｋを配置する位置を決めた後、スタッドバンプ５ａ〜５ｋを電極パッド４ａ〜４ｄ上に超音波や熱を使用して圧着する。スタッドバンプ５ａ〜５ｋは、ＡｕＰｄ、Ｃｕ、半田などで構成しても良い。
【００１０】
図４は、ＳＡＷチップ１００のベース基板２０への実装例である。ベース基板２０には、ＳＡＷチップ１００の電極パッド形成面が対向して配置された場合に、電極パッド４ａ〜４ｄに合致する電極パッド４ａ’〜４ｄ’が形成されている。ＳＡＷチップ１００のベース基板２０への実装は、半田を含む導電ペーストをスタッドバンプ５（５ａ，５ｇ，５ｈ，５ｉ，５ｋ）又は電極パッド４ａ’〜４ｄ’に塗布し、電極パッド４ａ〜４ｄと電極パッド４ａ’〜４ｄ’とがそれぞれ合致するように、ＳＡＷチップ１００をベース基板２０上に配置する。このとき、スタッドバンプ５（５ａ，５ｇ，５ｈ，５ｉ，５ｋ）が、図４の矢印で示すように、電極パッド４ａ’〜４ｄ’上の対応する位置５’（５ａ’，５ｇ’，５ｈ’，５ｉ’，５ｋ’）に配置される。ここでは、説明の便宜上、一部のスタッドバンプ５ａ，５ｇ，５ｈ，５ｉ，５ｋのみを示したが、他のスタッドバンプについても同様である。その後、導電ペーストを硬化すると、ＳＡＷチップ１００とベース基板２０とが固定され、電極パッド４がスタッドバンプ５を介して電極パッド４’に電気的に接続される。このようにすれば、スタッドバンプ５の電極パッド４上での接続個数が増減したり、電極パッド４上での位置が変更された場合であっても、ＳＡＷチップ１００をベース基板２０側に実装することができる。
【００１１】
また、上記では、ＩＤＴ２の両側に反射器３を配置する構成としたが、ＩＤＴ２の内部反射を利用できる場合には、反射器３を設けなくても良い。
【００１２】
（１−２）作用効果
従来、ＳＡＷチップのパッドからワイヤーボンディングをパッケージ側パッドに接続する場合は、ＳＡＷチップの同一パッドからパッケージ側の特定パッド又は複数パッドにワイヤーボンディングを実施したり、ＳＡＷチップのパッドとパッケージのパッドとの距離が大きくなるようにパッドを配置することにより、Ｌ成分の調整を行っている。しかし、ワイヤーボンディングを持たないフリップ実装タイプのＳＡＷデバイスでは、スタッドバンプの位置及び個数が固定であるため、Ｌ成分の調整は極めて困難であった。即ち、ＩＤＴ、電極パッドなどのレイアウトを設計した後に、製造ばらつきにより所望のＬ成分が得られなかったとしても、スタッドバンプの位置及び個数によるＬ成分の調整を行うことができず、パターンレイアウトを変更するしかなかった。
【００１３】
このＳＡＷチップ１００では、電極パッド４が引き伸ばされて形成されているため、電極パッド４上においてスタッドバンプ５の数を増減することができ、スタッドバンプ５を任意の位置に配置することができ、ＳＡＷチップ１００のＬＣ成分を調整することができる。各電極パッド４ａ〜４ｄごとにＬＣ成分の調整を行えば、ＳＡＷチップ１００の特定の箇所のＬＣ成分を調節することができる。ここで、引き伸ばされた電極パッド４においてスタッドバンプ５より先の部分はオープンスタブとなるため、スタッドバンプ５の配置によりオープンスタブの長さによってもＬＣ成分を調整することができる。特に、ＳＡＷデュプレクサ等のＳＡＷフィルタにおいて、スタッドバンプ５の個数及び位置を調整することにより、ＬＣ成分を調整して共振周波数を調整することができる。最終形態、即ち、ＳＡＷチップ１００をベース基板２０に実装してパッケージした後のデバイスの特性は、パッケージ後の通常試験時に特性を確認してスタッドバンプ５の最適の位置及び数を決定し、量産に適用する。
【００１４】
ここでは、複数のスタッドバンプ５ａ〜５ｋを配置する場合を示したが、１個のスタッドバンプによってＬＣ成分の調整を行っても良い。１個のスタッドバンプ５によってＬＣ成分を調整する場合には製造工程が簡易であり、コストも低減できる。一方、複数のスタッドバンプ５を配置する場合にはＬＣ成分の調整範囲を広くすることができる。
【００１５】
なお、電極パッド４自体がＬ成分を有するため、スタッドバンプ５の配置をそのままにして、電極パッド４の配線パターンの形状及び大きさのみを変更することでも、ＬＣ成分の調整を行うことができる。また、電極パッド４の配線パターンの形状及び大きさを変更することにより、スタッドバンプ５の配置によるＬＣ成分の調整範囲を変えることができる。また、電極パッド４とＩＤＴ２との間には寄生容量成分を有し、電極パッド４ａのように配線パターン間が絶縁される場合には配線パターン間に寄生容量成分を有するため、電極パッド４の形状及び大きさを変更することにより、Ｃ成分を調整することもできる。
（２）第２実施形態
（２−１）構成
図２は、本発明の第２実施形態に係るＳＡＷチップ１００の平面図である。第１実施形態と同様の構成には同一符号を付し説明を省略し、異なる構成について以下説明する。本実施形態では、電極パッド４１は、配線パターンが蛇行して形成されている。具体的には、電極パッド４１は、帯状の配線パターンである第１〜第４配線パターン４１ａ〜ｄが互いに略平行に配置されて構成され、隣接する配線パターンの間が交互に反対側の端部で接続されている。隣接する配線パターンの間隔は、スタッドバンプ５の径よりも狭く形成されている。また、電極パッド４１は、複数の配線パターンの接続部が広く形成されており、この接続部にスタッドバンプ５を配置可能である。スタッドバンプ５ａは全体が電極パッド４１の接続部に重なるように配置され、スタッドバンプ５ｂ〜ｈは、隣接する配線パターンの両方に重なるように配置され、これらの配線パターン間を電気的に短絡する。スタッドバンプ５の数は増減することが可能であり、電極パッド４１の配線パターン間の接続部又は隣接する配線パターンの両方に重なるように、任意の位置に配置することができる。
【００１６】
なお、電極パッド４の配線パターンは幅が変化するように形成しても良い。例えば、幅を広く形成した配線パターン上にスタッドバンプ５の全体が重なるようにしても良い。
【００１７】
（２−２）作用効果
本実施形態でも、スタッドバンプ５の位置及び数を変更できるので、上記同様にＬＣ成分の調整を行うことができる。また、電極パッド４１の配線パターンを蛇行するように形成し、隣接する配線パターン間をスタッドバンプ５により電気的に短絡するので、配線パターンが有するＬ成分を並列に接続するのと同様になり、インピーダンスのＬ成分を容易に低減することができる。また、同様の理由により、配線パターン自体が有している直抵抗成分も容易に低減できる。
【００１８】
なお、上記では複数のスタッドバンプ５を配置する場合を説明したが、１個のスタッドバンプ５によってもＬＣ成分の調整を行うことができる。１個のスタッドバンプ５によってＬＣ成分を調整する場合には製造工程が簡易であり、コストも低減できる。一方、複数のスタッドバンプ５を配置する場合にはＬＣ成分の調整範囲を広くすることができる。
【００１９】
なお、第１実施形態と同様、電極パッド４１自体がＬ成分を有するため、スタッドバンプ５の配置をそのままにして、電極パッド４１の配線パターンの形状及び大きさを変更することにより、ＬＣ成分の調整を行うことができる。また、電極パッド４１の配線パターンの形状及び大きさを変更することにより、スタッドバンプ５によるＬＣ成分の調整範囲を変えることができる。また、電極パッド４の略平行に配置された配線パターン間、配線パターンとＩＤＴ２との間には寄生容量成分を有するため、電極パッド４の配線パターンの形状、大きさ及び数を変更することにより、Ｃ成分を調整することができる。
（３）第３実施形態
（３−１）構成
図３は、本発明の第３実施形態に係るＳＡＷチップ１００の構成図である。第１実施形態と同様の構成には同一符号を付し説明を省略し、異なる構成について以下説明する。本実施形態では、電極パッド４２ａ〜ｃは、互いに電気的に絶縁された複数の浮島パターンにより形成されている。隣接する浮島パターン間の間隔は、スタッドバンプ５の径よりも狭く形成されている。即ち、スタッドバンプ５は、隣接する浮島パターンの両方に重なるように配置することができる。各電極パッド４２ａ〜４２ｃに配置するスタッドバンプ５の個数は増減可能である。また、スタッドバンプ５は、１つの浮島パターン又は隣接する浮島パターンに重なるように位置を調整可能である。即ち、スタッドバンプ５は、スタッドバンプ５ａのように１つの浮島パターンに重なるように配置することもできるし、スタッドバンプ５ｂ〜５ｅのように隣接する浮島パターンの両方に重なるように配置することもできる。各電極パッド４２ａ〜４２ｃに配置するスタッドバンプの個数は、各浮島パターンの形状及び大きさ、浮島パターンの数に応じて決まる。
【００２０】
（３−２）作用効果
本実施形態でも、スタッドバンプ５の位置及び数を変更できるので、上記同様にＬＣ成分の調整を行うことができる。また、電極パッド４２の浮島パターン間は互いに絶縁して形成されるが、スタッドバンプ４２により電気的に接続することにより、最初から接続されているのと同様の状態になる。そのため、第２実施形態のように最初から接続されて配線パターンが形成される場合よりも、電気接続パターンの自由度が広がり、ＬＣ成分の調整範囲を広げることができる。また、浮島パターンが互いに絶縁されて形成されるので、第１又は第２実施形態のように最初から接続されている配線パターンの場合よりも、自由なオープンスタブを形成できる。
【００２１】
なお、浮島パターン自体がＬ成分を有するため、スタッドバンプ５の位置及び数をそのままにして、浮島パターンの形状、大きさ及び個数を調整することにより、Ｌ成分及び直抵抗成分を調整することができる。また、浮島パターンの形状、大きさ及び個数を調整することにより、スタッドバンプ５によるＬＣ成分の調整範囲を広げることができる。また、浮島パターン同士、浮島パターンとＩＤＴ２との間には寄生容量成分を有するため、浮島パターンの形状、大きさ及び数を変更することにより、Ｃ成分を調整することができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、表面弾性波デバイスにおいて、複数箇所で外部に電気的に接続可能な電極パターンを形成し、電極パッド上において表面弾性波デバイスのＬＣ成分が所定の値になるようにスタッドバンプを配置するので、ＬＣ成分を調整することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るＳＡＷチップの平面図。
【図２】第２実施形態に係るＳＡＷチップの平面図。
【図３】第３実施形態に係るＳＡＷチップの平面図。
【図４】ＳＡＷチップのベース基板への実装例。
【符号の説明】
１    ＳＡＷチップ
２    ＩＤＴ
３    反射器
４    スタッドバンプ
５    電極パッド
２０  配線基板
【図１】
2004320425.tif 000003
【図２】
2004320425.tif 000004
【図３】
2004320425.tif 000005
【図４】
2004320425.tif 000006