(57)【要約】【課題】弾性表面波装置を大型化することなく、弾性表面波装置のフィルタ特性の規格である帯域外減衰量の減衰特性の改善が可能となる弾性表面波装置を提供する。【解決手段】弾性表面波素子１０の両側に位置するグランド用配線導体５０を一対の接続パッド５３とするとともに、接続パッド５３同士を弾性表面波素子１０のＩＤＴ電極１２上を跨ぐシールド用金属細線６０にてボンディングする。【選択図】図１
2005217781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力用配線導体、出力用配線導体及びグランド用配線導体を含む配線パタ−ンを有した配線基板上に、前記入力用配線導体及び出力用配線導体に電気的に接続されるＩＤＴ電極を上面に有した弾性表面波素子を搭載してなる弾性表面波装置において、
前記弾性表面波素子の両側に位置するグランド用配線導体を一対の接続パッドとするとともに、該接続パッド同士を前記弾性表面波素子のＩＤＴ電極上を跨ぐシールド用金属細線にてボンディングしたことを特徴とする弾性表面波装置。
【請求項２】
前記入力用配線導体と前記ＩＤＴ電極とが入力用金属細線を介してボンディングされるとともに、前記出力用配線導体と前記ＩＤＴ電極とが出力用金属細線を介してボンディングされており、前記シールド用金属細線を前記弾性表面波素子に対する入力用金属細線の接続部と前記弾性表面波素子に対する出力用金属細線の接続部との間に配置させたことを特徴とする請求項１に記載の弾性表面波装置。
【請求項３】
前記入力用金属細線、前記出力用金属細線及び前記シールド用金属細線がそれぞれループ状を成しており、前記シールド用金属細線の頂部の高さを入力用金属細線及び出力用金属細線のいずれの頂部よりも低く位置設定したことを特徴とする請求項２に記載の弾性表面波装置。
【請求項４】
前記弾性表面波素子の上面にグランド端子が設けられており、該グランド端子と前記グランド用配線導体とをグランド用金属細線を介してボンディングしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の弾性表面波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は弾性表面波素子を搭載し、金属細線で結線して接続を行なう弾性表面波装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤボンディングによる接続を行なった弾性表面波装置１００として、例えば図５（ａ）に蓋体を除いた平面図で、図５（ｂ）に蓋体を除いた断面図で示した弾性表面波装置１００が知られている。このような弾性表面波装置１００は、主に弾性表面波素子１１０、配線基板１２０、金属製蓋体１７０とから構成される。
【０００３】
弾性表面波素子１１０は、水晶やニオブ酸リチウムなどの圧電基板１１１表面にＩＤＴ電極１１２及び素子電極パッド１１３が形成されている。
【０００４】
また、配線基板１２０には弾性表面波素子１１０を搭載するキャビティ１２１が形成されており、このキャビティ１２１内部には入力用配線導体１３０と出力用配線導体１４０、グランド用配線導体１５０とが形成された段差部１２２が、キャビティ１２１開口周囲には封止用のシールリング１２６が設けられている。入力用配線導体１３０と出力用配線導体１４０とグランド用配線導体１５０とは、配線基板１２０に形成した内部配線パターン、ビアホール導体などによって配線基板１２０の外面に形成された端子電極１６０と電気的に接続されるように構成されている。
【０００５】
なお、弾性表面波素子１１０の配線基板１２０への搭載と接続は、配線基板１２０に接着剤１２５を用いて弾性表面波素子１１０を接着固定し、その後、弾性表面波素子１１０の素子電極パッド１１３と配線基板１２０の入力用配線導体１３０と出力用配線導体１４０、グランド用配線導体１５０との間を金属細線１３１，１４１、１５１にて接続することにより行われる。（例えば、特許文献１参照。）
また、金属製蓋体１７０は、キャビティ１２１開口部を覆うように配置した後、シールリング１２６に沿ってシーム溶接することにより接続され、キャビティ１２１を気密に封止する作用をなす。
【特許文献１】特開平５−７５３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の弾性表面波装置１００においては、弾性表面波装置１００の小型化の市場要求に伴い、入力用配線導体１３０に接続される入力用金属細線１３１と出力用配線導体１４０に接続される出力用金属細線１４１が近接した配置となるため、入力用金属細線１３１と出力用金属細線１４１間で磁気的カップリングや直達波の影響により、弾性表面波装置１００のフィルタ特性の規格である帯域外減衰量の減衰特性が悪化するという問題があった。
【０００７】
上記問題を解決するために、弾性表面波素子１１０上に新たに素子電極パッド１１３を設けグランド用配線導体１５０と素子電極パッド１１３をグランド用金属細線１５１で接続して帯域外減衰量の悪化を改善する提案がなされている。
【０００８】
しかしながら、弾性表面波装置１００の更なる小型化の要求に伴い、素子電極パッド１１３を弾性表面波素子１１０上に形成することが困難となってきた。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑み案出されたもので、その目的は、弾性表面波装置を大型化することなく、弾性表面波装置のフィルタ特性の規格である帯域外減衰量の減衰特性の改善が可能となる弾性表面波装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の弾性表面波装置は、入力用配線導体、出力用配線導体及びグランド用配線導体を含む配線パタ−ンを有した配線基板上に、前記入力用配線導体及び出力用配線導体に電気的に接続されるＩＤＴ電極を上面に有した弾性表面波素子を搭載してなる弾性表面波装置において、前記弾性表面波素子の両側に位置するグランド用配線導体を一対の接続パッドとするととともに、該接続パッド同士を前記弾性表面波素子のＩＤＴ電極上を跨ぐシールド用金属細線にてボンディングしたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の弾性表面波装置は、上記構成において前記入力用配線導体と前記ＩＤＴ電極とが入力用金属細線を介してボンディングされるとともに、前記出力用配線導体と前記ＩＤＴ電極とが出力用金属細線を介してボンディングされており、前記シールド用金属細線を前記弾性表面波素子に対する入力用金属細線の接続部と前記弾性表面波素子に対する出力用金属細線の接続部との間に配置させたことを特徴とするものである。
【００１２】
更に本発明の弾性表面波装置は、上記構成において前記入力用金属細線、前記出力用金属細線及び前記シールド用金属細線がそれぞれループ状を成しており、前記シールド用金属細線の頂部の高さを入力用金属細線及び出力用金属細線のいずれの頂部よりも低く位置設定したことを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の弾性表面波装置は、上記構成において前記弾性表面波素子の上面にグランド端子が設けられており、該グランド端子と前記グランド用配線導体とをグランド用金属細線を介してボンディングしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の弾性表面波装置によれば、弾性表面波素子の両側に位置するグランド用配線導体を一対の接続パッドとするととともに、接続パッド同士を弾性表面波素子のＩＤＴ電極上を跨ぐシールド用金属細線にてボンディングしたことから、シールド用金属細線がシールド電極として機能することとなり、入力用金属細線と出力用金属細線間の磁気的カップリングを低減することができる。従って帯域外減衰量の減衰特性の改善が可能となる。
【００１５】
また、本発明の弾性表面波装置によれば、上記構成において入力用配線導体とＩＤＴ電極とが入力用金属細線を介してボンディングされるとともに、出力用配線導体とＩＤＴ電極とが出力用金属細線を介してボンディングされており、シールド用金属細線を弾性表面波素子に対する入力用金属細線の接続部と弾性表面波素子に対する出力用金属細線の接続部との間に配置させた場合には、隣接する入力用金属細線と出力用金属細線間の磁気的カップリングを効果的に低減することができる。従ってシールド用金属細線によるシールド効果も向上し帯域外減衰量の減衰特性の更なる改善が可能となる。
【００１６】
更に、本発明の弾性表面波装置によれば、上記構成において入力用金属細線、出力用金属細線及びシールド用金属細線がそれぞれループ状を成しており、シールド用金属細線の頂部の高さを入力用金属細線及び出力用金属細線のいずれの頂部よりも低く位置設定した場合には、隣接する入力用金属細線と出力用金属細線間の直達波による影響を低減することができる。従って磁気的カップリングに加え直達波による影響も低減できるので帯域外減衰量の減衰特性のより更なる改善が可能となる。
【００１７】
また、本発明の弾性表面波装置によれば、上記構成において弾性表面波素子の上面にグランド端子が設けられており、グランド端子とグランド用配線導体とをグランド用金属細線を介してボンディングした場合には、グランド機能が強固となり、ノイズが除去され安定したフィルタ特性を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の弾性表面波装置を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１（a）は本発明の第１の実施形態における弾性表面波装置の金属製蓋体を取り除いた状態での上面図であり、図１（ｂ）はその断面図である。また、図２（a）は本発明の第２の実施形態における弾性表面波装置の金属製蓋体を取り除いた状態での上面図であり、図２（ｂ）はその断面図である。
【００２０】
弾性表面波装置１は、主に、弾性表面波素子１０、配線基板２０、金属製蓋体７０とから構成されている。
【００２１】
弾性表面波素子１０は、図１（a）に示すように、矩形状のタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶等の圧電基板１１の主面に、弾性表面波振動を励振するためのＩＤＴ電極１２及び反射器１３、及び接続のための入力端子１４、出力端子１５、グランド端子１６が形成された構成となっている。
【００２２】
ＩＤＴ電極１２や反射器１３は、アルミニウムや金等の金属材料をスパッタや蒸着等の成膜工法により、例えば、２０００Åの厚みで形成されている。また、ＩＤＴ電極１２から延出される入力端子１４、出力端子１５、グランド端子１６は、ＩＤＴ電極１２や反射器１３と同様にアルミニウムや金等の金属材料をスパッタや蒸着等で成膜することで形成されている。
【００２３】
配線基板２０は、セラミック基板が複数積層されたセラミック多層基板から成り、その上面中央部には弾性表面波素子１０を搭載するための直方体状のキャビティ２１を有している。また、キャビティ２１内部には弾性表面波素子１０の搭載部と平行に段差部２２が形成されており、段差部２２の上面にはメッキ等の工法により金等の金属材料から成る入力用配線導体３０、出力用配線導体４０、グランド用配線導体５０が形成されている。また、配線基板２０の外面には、外部接続用の入力側端子電極３２、出力側端子電極４２、グランド側端子電極５２が形成されており、入力側端子電極３２および出力側端子電極４２およびグランド側端子電極５２は、配線基板２０内部に形成された配線パターンによってそれぞれ入力用配線導体３０、出力用配線導体４０、グランド用配線導体５０と接続されている。さらに、キャビティ２１の開口部周囲には、シールリング２６が形成されている。シールリング２６は、鉄、ニッケル、コバルト等の合金から成り、必要に応じてニッケルや金等のメッキが施されている。
【００２４】
金属性蓋体７０は、コバールや４２アロイ等の金属材料からなり、キャビティ２１の開口部に載置されるとともにシーム溶接を施すことにより、キャビティ２１を気密封止する作用をなす。
【００２５】
なお、弾性表面波素子１０の搭載、接続は以下の手順で作製される。
【００２６】
まず、キャビティ２１の内底面にシリコン樹脂やエポキシ樹脂などから成る接着剤２５を塗布した後、弾性表面波素子１０を接着剤２５上に載置し、接着固定する。その後、弾性表面波素子１０の入力端子１４、出力端子１５、グランド端子１６と配線基板２０の段差部２２の入力用配線導体３０、出力用配線導体４０、グランド用配線導体５０とをアルミニウムや金からなる直径３０μｍ程度の入力用金属細線３１、出力用金属細線４１、グランド用金属細線５１をワイヤボンディング法により架線し接続する。その後、弾性表面波素子１０の両側に位置するグランド用配線導体５０を一対の接続パッド５３とするとともに、シールド用金属細線６０にて接続パッド５３同士をワイヤボンディング法により架線し接続する。
【００２７】
このワイヤボンディングにおいて、本発明の特徴的な点は、グランド用配線導体５０上の一対の接続パッド５３同士を弾性表面波素子１０のＩＤＴ電極１２上を跨ぐシールド用金属細線６０で接続していることである。即ち、図１に示すように、入力側においては、入力用配線導体３０に隣接するグランド用配線導体５０上の接続パッド５３と出力用配線導体４０に隣接するグランド用配線導体５０上の接続パッド５３とをシールド用金属細線６０で接続している。また、図１では一対の接続パッド５３を１本のシールド用金属細線６０で接続しているが、図２に示すように接続パッド５３同士を接続するシールド用金属細線６０は２本であっても良いし、また３本以上であっても良い。これにより、シールド用金属細線６０によるシールド効果がより確実になり帯域外減衰量の減衰特性の改善が可能となる。
【００２８】
ここで、図３は本発明と比較例の弾性表面波装置１のフィルタ特性を示す周波数特性図である。図３における太線が本発明における弾性表面波装置１の周波数特性であり、細線は比較例における周波数特性である。図の縦軸は減衰量（ｄＢ）、スケール１０dB/divであり、横軸は周波数（ＭＨｚ）、スケール５MHz/divである。図３の周波数特性おいて太線は接続パッド５３同士を１本のシールド用金属細線６０で接続した場合であり、周波数特性の細線は、接続パッド５３同士を接続するシールド用金属細線６０がない場合である。図３から分かるように接続パッド５３同士を接続するシールド用金属細線６０がない場合（図３の周波数特性の細線）においては図中に矢印で示すA、Ｂ、Ｃ、Ｄ近傍の減衰量が本発明（図３の周波数特性の太線）より約１０ｄＢ程度悪化している。これは入力用金属細線３１と出力用金属細線４１間の磁気的カップリングによる影響と考えられる。
【００２９】
即ち、本発明においては、入力用金属細線３１と出力用金属細線４１間にあるシールド用金属細線６０により、シールド用金属細線６０がシールド電極として機能するため、このシールド効果により入力用金属細線３１と出力用金属細線４１間の磁気的カップリングを遮断できるためであると考えられる。
【００３０】
以上の結果より、本発明の弾性表面波装置１によれば、弾性表面波素子１０の両側に位置するグランド用配線導体５０を一対の接続パッド５３とするとともに、接続パッド５３同士を弾性表面波素子１０のＩＤＴ電極１２上を跨ぐシールド用金属細線６０にてボンディングしたことから、シールド用金属細線６０がシールド電極として機能することとなり、入力用金属細線３１と出力用金属細線４１間の磁気的カップリングを低減することができ、フィルタ特性の規格である帯域外減衰量の減衰特性の改善が可能となる。
【００３１】
また、本発明の弾性表面波装置１によれば、上記構成において入力用配線導体３０とＩＤＴ電極１２とが入力用金属細線３１を介してボンディングされるとともに、出力用配線導体４０とＩＤＴ電極１２とが出力用金属細線４１を介してボンディングされており、シールド用金属細線６０を弾性表面波素子１０に対する入力用金属細線３１の接続部と弾性表面波素子１０に対する出力用金属細線４１の接続部との間に配置させた場合には、シールド用金属細線６０による入力用金属細線３１と出力用金属細線４１間のシールド効果が向上し磁気的カップリングを効果的に低減することができるためフィルタ特性の規格である帯域外減衰量の減衰特性の更なる改善が可能となる。
【００３２】
更に、本発明の弾性表面波装置１によれば、上記構成において入力用金属細線３１、出力用金属細線４１及びシールド用金属細線６０がそれぞれループ状を成しており、シールド用金属細線６０の頂部の高さを入力用金属細線３１及び出力用金属細線４１のいずれの頂部よりも低く位置設定した場合には、入力用金属細線３１と出力用金属細線４１間の直達波による影響を効果的に低減することができるため、磁気的カップリングに加え直達波による影響も低減できるので、フィルタ特性の規格である帯域外減衰量の減衰特性のより更なる改善が可能となる。なお、ここでいう直達波とは、入力された電気信号が弾性表面波に変換されず、直接出力される波のことである。
【００３３】
また、本発明の弾性表面波装置１によれば、上記構成において弾性表面波素子１０の上面にグランド端子１６が設けられており、グランド端子１６とグランド用配線導体５０とをグランド用金属細線５１を介してボンディング場合には、グランド機能が強固となり、ノイズが除去され安定したフィルタ特性を得ることが可能となる。
【００３４】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良が可能である。
【００３５】
例えば、図４に示すように、接続パッド５３同士をシールド用金属細線６０にて直接接続する代わりに、例えば隣接するＩＤＴ電極１２間にグランド端子１６を設け、グランド端子１６を中継して接続パッド５３同士をシールド用金属細線６０にて接続しても良い。これにより、シールド用金属細線６０の長さを短くできるので、接続信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（a）は本発明の第１の実施形態における弾性表面波装置の金属製蓋体を取り除いた状態での上面図であり、（ｂ）はその断面図である。
【図２】（a）は本発明の第２の実施形態における弾性表面波装置の金属製蓋体を取り除いた状態での上面図であり、（ｂ）はその断面図である。
【図３】本発明と比較例の弾性表面波装置のフィルタ特性を示す周波数特性図である。
【図４】（a）は本発明のその他の実施形態における弾性表面波装置の金属製蓋体を取り除いた状態での上面図であり、（ｂ）はその断面図である。
【図５】（a）は従来の弾性表面波装置の上面図であり、（ｂ）はその断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１・・・弾性表面波装置
１０・・・弾性表面波素子
１１・・・圧電基板
１２・・・ＩＤＴ電極
１３・・・反射器
１４・・・入力端子
１５・・・出力端子
１６・・・グランド端子
２０・・・配線基板
２１・・・キャビティ
２２・・・段差部
２５・・・接着剤
２６・・・シールリング
３０・・・入力用配線導体
３１・・・入力用金属細線
３２・・・入力側端子電極
４０・・・出力用配線導体
４１・・・出力用金属細線
４２・・・出力側端子電極
５０・・・グランド用配線導体
５１・・・グランド用金属細線
５２・・・グランド側端子電極
５３・・・接続パッド
６０・・・シールド用金属細線
７０・・・金属製蓋体
【図１】
2005217781.tif 000003
【図２】
2005217781.tif 000004
【図３】
2005217781.tif 000005
【図４】
2005217781.tif 000006
【図５】
2005217781.tif 000007