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Title:
ELECTRICAL COMPONENT HAVING A REDUCED SUBSTRATE AREA
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/066491
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electrical component having a reduced substrate area. According to the invention, a substrate (S) has component structures (BS) and on a surface thereof solder metallizations (LA) are disposed and are electrically contacted with the component structures. Said substrate is electrically and mechanically contacted in a flip-chip arrangement with a carrier (T) via bump connections formed by solder bumps (B). The solder bumps rest on the solder metallizations of the substrate. At least one of the bump connections rests on a noncircular solder metallization which is relatively narrow along a first axis and wider along a second, perpendicular axis.

Inventors:
SELMEIER PETER (DE)
KREMS TOBIAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/014349
Publication Date:
August 05, 2004
Filing Date:
December 16, 2003
Export Citation:
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Assignee:
EPCOS AG (DE)
SELMEIER PETER (DE)
KREMS TOBIAS (DE)
International Classes:
H03H9/145; H03H9/64; (IPC1-7): H03H3/08
Domestic Patent References:
WO2001076064A22001-10-11
Foreign References:
EP1274167A22003-01-08
EP1195896A12002-04-10
US20020093399A12002-07-18
Attorney, Agent or Firm:
Epping, Hermann Fischer Patentanwaltsgesellschaft Mbh (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Elektrisches Bauelement mit den Merkmalen einem Substrat (S) mit Bauelementstrukturen (BS), auf dessen einer Oberfläche elektrisch mit den Bauelementstrukturen verbundene Lotmetallisierungen (LM, LA) angeordnet sind das Substrat ist in FlipchipAnordnung elektrisch und mechanisch über durch Lotbumps (B) gebildete Bumpverbindungen mit einem Träger (T) verbunden, wobei die Lotbumps auf den Lotmetallisierungen des Substrats aufsitzen mindestens eine der Bumpverbindungen sitzt auf einer nicht runden Lotmetallisierungen auf, die entlang einer ersten Achse eine relativ kleine und entlang einer zweiten Achse eine deutlich größere Ausdehnung aufweist.
2. Bauelement nach Anspruch 1, bei dem Bauelementstrukturen (BS) und die Lotmetallisierungen (LM, LA) auf der gleichen Oberfläche des Substrat (S) angeordnet sind.
3. Bauelement nach Anspruch 2, bei dem die nicht runde Lotmetallisierung (LA) zwischen einer Substratkante und den Bauelementstrukturen (BS) angeordnet und zur Einsparung von Substratfläche mit der zweiten längeren Achse parallel zu der Substratkante ausgerichtet ist.
4. Bauelement nach Anspruch 2, bei dem die nicht runde Lotmetallisierung (LM) zwischen Bauelementstrukturen angeordnet und zur Einsparung von Substratfläche mit der zweiten längeren Achse parallel zu den benachbarten Kanten der Bauelementstrukturen ausgerichtet ist.
5. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Bauelementstrukturen (BS) auf dem Substrat (S) mindestens ein SAWFilter realisieren.
6. Bauelement nach Anspruch 5, bei dem die Bauelementstrukturen (BS) zumindest einen Interdigitalwandler und diesem zugeordnete, Reflektorfinger umfassende Reflektoren enthalten.
7. Bauelement nach Anspruch 6, bei dem mindestens ein Reflektor angeschrägt ist und bei dem mindestens eine der Lotmetallisierung (LA) zumindest teilweise in der durch Anschrägen des Reflektors freigewordenen Fläche liegt.
8. Bauelement nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die angeschrägten Reflektoren jeweils eine erste und eine zweite Gruppe von Reflektorfingern umfassen, wobei die erste Gruppe näher bei dem jeweils zugeordneten Interdigital wandler angeordnet ist, wobei die Reflektorfinger der zweiten Gruppe einoder beidseitig in ihrer Länge verkürzt sind und wobei die Länge der Reflektorfinger mit zunehmender Entfernung zum zugeordneten Interdigitalwandler abnimmt.
9. Bauelement nach Anspruch 8, bei dem die erste Gruppe 20 bis 50 Reflektorfinger umfaßt.
10. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem auf dem Substrat (S) mindestens ein SAWFilter nach dem DMSFiltertyp ausgebildet ist.
11. Bauelement nach Anspruch 10, bei dem auf dem Substrat (S) mindestens ein SAWFilter nach dem DMSFiltertyp und ein damit verschalteter zusätzlicher Resonator ausgebildet ist.
12. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem auf dem Substrat (S) mindestens ein SAWFilter nach dem LaddertypeFiltertyp ausgebildet wird.
13. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als Substrat (S) ein piezoelektrisches Substrat verwendet wird.
14. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das piezoelektrische Substrat (S) aus LiTa03 oder LiNbO3 ist.
15. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem als Substrat (S) Si verwendet ist.
16. Bauelement nach Anspruch 15, bei dem auf dem SiSubstrat (S) als Bauelementstrukturen (BS) mindestens ein BAWFilter ausgebildet ist.
17. Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Substrat (S) rechteckig ausgebildet ist und die Bauelementstrukturen (BS) parallel zu einer Diagonalen des Substrats ausgerichtet sind.
18. Bauelement nach Anspruch 17, bei dem eine der nicht runden Lotmetallisierungen (LA) auf einer Diagonalen des rechteckig ausgebildeten Substrats (S) angeordnet ist.
19. Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, ausgebildet als HF Filter.
Description:
Beschreibung Elektrisches Bauelement mit verringerter Substratfläche Die Erfindung betrifft das Chip Layout von elektrischen Bauelementen, deren Substrate in Flipchip-Anordnung elektrisch und mechanisch über durch Lotbumps gebildete Bumpverbindungen mit einem Träger verbunden sind.

Die Erfindung bezieht sich auf alle elektrischen Bauelemente, die auf einer Oberfläche ihres Substrats insbesondere empfindliche Bauelementstrukturen aufweisen und bevorzugt in Flipchip-Anordnung verarbeitet werden. Dies sind insbesondere mit akustischen Wellen arbeitende Bauelemente wie SAW (surface acoustic wave) Bauelemente, BAW (bulk acoustic wave) Bauelemente oder FBAR (Thin Film Bulk Acoustic Wave Resonator), sowie MEMS (micro electro-mechanical systems) und MOEMS (micro opto electro mechanical systems).

SAW Bauelemente beinhalten typischerweise ein oder mehrere piezoelektrische Substrate und ein Gehäuse bzw. einen Träger zur Aufnahme des oder der piezoelektrischen Substrate (s).

Das piezoelektrische Substrat weist als Bauelementstrukturen Interdigitalwandler (Transducer) und Reflektoren auf, die in einer dünnen Metallschicht phototechnisch strukturiert sind.

Die Interdigitalwandler bestehen aus Elektroden-und Busbar- Bereichen, die Reflektoren aus parallelen Reflektorenfingern und gegebenenfalls diese elektrisch verbindenden Busbarbereichen.

Einige Busbar-Bereiche sind zu als Bondpads bezeichneten elektrischen Kontaktstellen erweitert, an denen die unter- schiedlichen Potentiale der Interdigitalwandler und Reflektoren über Lotverbindungen auf einen geeigneten Träger übertragen werden, der auch ein Gehäuse oder ein Teil davon sein kann.

Eine Gruppe von SAW Bauteilen sind die als DMS-Filter (double mode resonator filter) oder auch CRF (coupled resonator filter) bezeichneten SAW-Filter. Sie benutzen mehrere reso- nierende Bereiche, die akustisch und elektrisch verkoppelt sind, um eine gewünschte Übertragungsfunktion zu erzielen.

Ein typisches DMS-Filter weist zwei akustische Spuren auf, die jeweils aus einem mittleren Interdigitalwandler mit zwei Busbars und Bondpads bestehen, eingerahmt von je einem weiteren Interdigitalwandler auf jeder Seite und zwei Reflektoren an den beiden Enden dieser Interdigitalwandler.

Die Bondpads des mittleren Interdigitalwandlers sind zum Beispiel auf der einen Seite mit den Massebondpads des benachbarten Reflektors verbunden, auf der anderen Seite ist das Busbar elektrisch mit dem Busbar des entsprechenden Interdigitalwandlers aus der zweiten Spur verbunden. Das zur Verbindung genutzte Verbindungspad ist elektrisch"floatend" gegenüber den elektrischen Potentialen der mittleren Interdigitalwandler.

Eine weitere Gruppe von SAW Bauelementen sind die sogenannten Laddertype-Filter. Ein Laddertype-Filter besteht aus mindestens einem Ladder-Grundglied, das sich aus einem vom Eingang zum Ausgang in Serie geschalteten ersten Resonator (Serienresonator) und einem parallel gegen Masse geschalteten zweiten Resonator (Parallelresonator) zusammensetzt. Ein einzelner Resonator hat typischerweise eine interdigitale Wandlerstruktur incl. zwei Busbars und Bondpads und an beiden Enden je eine Reflektorstruktur. Meist werden mehrere solche Grundglieder in Serie hintereinander elektrisch verschaltet, wobei mehrere Resonatoren des gleichen Typs auch zu einer akustischen Spur zusammengefaßt werden können. Für die elektrische Verschaltung von zwei Serienresonatoren wird das Ausgangsbusbar des ersten Serienresonators mit dem Eingangs- busbar des zweiten Serienresonators mit einer Leitung verknüpft. Ein Abzweig von dieser Verbindungsleitung zum

Eingangsbusbar des Parallelresonators erzeugt die elektrische Anbindung des dazwischen liegenden Parallelresonators.

Eine dritte Gruppe von SAW Bauelementen sind die DMS-Filter mit zusätzlichen Resonatoren, also eine Mischung aus DMS-und Laddertype-Filter. Meist wird eine akustische DMS-Spur mit einem oder mehreren Resonatorstrukturen (Serien-und/oder Parallelresonatoren) kombiniert. Bei der Kombination einer DMS-Spur mit zwei Serienresonatoren z. B. ist ein erster Serienresonator elektrisch mit dem ersten Busbar des mittleren Transducers verbunden. Das zweite Busbar ist z. B. zu einem Bondpad erweitert. Die äußeren Interdigitalwandler sind auf der einen Seite mit den Massebondpads des benach- barten Reflektors verbunden, auf der anderen Seite werden die beiden Busbars zusammengeführt und elektrisch an den zweiten Serienresonator angeschlossen. Es ergibt sich also eine Serienschaltung aus Resonator, DMS-Spur und wieder Resonator.

An den Resonatoren sind außen jeweils Bondpads angebracht.

Ein BAW Resonator umfaßt mindestens eine piezoelektrische Schicht, die zwischen mindestens zwei Elektroden angeordnet ist und zur elektroakustischen Wandlung eines an die Elektroden angelegten elektrischen Signales dient. Als Spiegel (=Reflektor) kann dabei entweder beidseitig Luft (bridge-type), oder einseitig eine Abfolge von Schichten (Solidly-mounted-Resonator) oder beidseitig eine Abfolge von Schichten auf jeweils einem gemeinsamen Träger (z. B.

Silizium) verwendet werden.

Aufgrund der bei vielen technischen Anwendungen notwendigen Miniaturisierung von elektrischen Bauelementen wurde auch bei den SAW-bzw. BAW-Bauelementen in den letzten Jahren die sogenannte Flipchip-Technologie für den Anschluß des Chips an einen Träger eingesetzt. Die elektrische Verbindung des Chips mit dem Gehäuse bzw. Träger erfolgt dabei u. a. über Lot- kugeln, sogenannte Bumps, die auf den Bondpads plaziert werden. Auf dem Träger befinden sich Trägerbondpads, die den

Bondpads auf dem Chip gegenüberliegen. Der Chip wird dabei kopfüber in dem Gehäuse bzw. auf dem Träger montiert, so daß die strukturierte Seite nach unten in Richtung Gehäuse bzw.

Träger zeigt.

Um eine Lötverbindung zwischen dem Gehäuse bzw. Träger und der für die akustischen Strukturen verwendeten, aus nicht lötfähigem Al bzw. Al-Legierung bestehenden, ersten Metall- schicht zu erzeugen, wird eine zweite, im Folgenden Lot- metallisierung genannte lötfähige Metallschicht aufgebracht.

Diese zweite, lötfähige Metallschicht wird auch Underbump- Metallisierung (UBM) genannt. Die eigentlichen kreisrunden Bondpads, mit denen der Bump schließlich verlötet, werden durch die Lotmetallisierung definiert, da nur dort das Lot anbindet. Das Verlöten der Bumps erfolgt in einem sogenannten Reflow-Prozess, bei dem das Lot zum Schmelzen gebracht wird.

Eine ausreichende mechanische Stabilität aller Bumpverbin- dungen ist sehr wichtig, da die Funktionsweise des Bauteils durch eine einzige elektrisch schlechte Bumpverbindung gestört wäre. Das Volumen der Bumps und die Größe der Lotmetallisierung sind so dimensioniert, daß das gesamte Bauteil den von den Kunden verlangten maximalen thermischen und mechanischen Belastungen standhält. Die Fläche der Lotmetallisierung pro Bump unterliegt also bestimmten Qualitätsanforderungen und kann nicht beliebig klein gemacht werden. Weitere Anforderungen ergeben sich als Rand- bedingungen aus dem Herstellungsprozeß, wie z. B. ein Mindestabstand zwischen der Chipkante und einer Bauelement-' struktur oder ein Sicherheitsabstand zwischen der Lotmetal- lisierung und den akustisch aktiven Bauelementstrukturen.

Figur 1 zeigt ein bekanntes SAW Filter. Die Größe der akustischen Spuren wird dabei unter anderem durch die Frequenz-und Impedanzlage des SAW-Bauelements bestimmt. Aus der Figur wird klar, daß neben den akustischen Spuren auch die Busbars, Bondpads und freien Chipbereiche zur gesamten

Chipgröße beitragen. Die Chipgröße bestimmt auch die Größe des Gehäuses.

Aufgrund der weiteren Miniaturisierung von elektrischen Geräten werden Gehäuse benötigt, die so klein wie möglich sind. Voraussetzung ist dabei, daß bestimmte Anforderungen an die elektrischen Eigenschaften der Bauelemente weiterhin erfüllt sind. Ziel ist es also, durch ein optimiertes Chip Layout die Chipgröße zu reduzieren und damit bei gleich- bleibender bzw. sogar verbesserter Filterperformance die Gehäuse bzw. fertigen Bauteile weiter zu verkleinern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Bauelement nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bekannte Lotmetallisierungen auf dem Chip und auf dem Träger bzw. Gehäuse sind bislang kreisrund geformt. Durch das Ver- schmelzen der Lotbumps mit den beiden kreisrunden Flächen der Lotmetallisierungen bildet sich eine tonnenförmige Verbindung aus, wie eine Kugel mit zwei abgeschnittenen Polen. Auf dem Chip bedeutet dies den gleichen Platzbedarf für die Bumpver- bindungen in x-und y-Richtung.

Die Erfindung schlägt nun eine über die Lotmetallisierung definierte Bumpverbindung vor, bei der die Ausdehnung entlang einer ersten Achse erheblich kleiner ist als die entlang einer insbesondere quer dazu verlaufenden zweiten Achse.

Erfindungsgemäße Bauelemente haben eine Ausdehnung entlang einer zweiten Achse, die die Ausdehnung entlang der ersten Achse um mehr als 30% übertrifft, beispielsweise um 30 bis 80%. Die Form bzw. der Querschnitt der Lotmetallisierung ist dann z. B. ellipsoid bzw. eine Art abgeflachter oder langestreckter Kreis, der gerade, zueinander parallele Abschnitte aufweist.

Mit der bezüglich unterschiedlicher Achsen unterschiedlichen Ausdehnung der Lotmetallisierung gelingt eine kompaktere Anordnung der Strukturen auf der Oberfläche des Substrats, so daß weniger Substratoberfläche benötigt und damit ein kleineres Substrat möglich wird.

Da der Lotbump nur auf der dafür vorgesehenen lötfähigen Lotmetallisierung verlötet, wird er beim Reflow-Prozess in die Form der Lotmetallisierung gezwungen. Unabhängig von der meist größeren Grundfläche der Kontaktpads auf dem Substrat ist allein die Größe und Form der Lotmetallisierung für die Form des Bumps verantwortlich. Die Lotmetallisierung kann auf der normalen z. B. aus Aluminium bestehenden Metallisierung zusätzlich aufgebracht sein, z. B. als mehrschichtige dünne Metallisierung mit einer dünnen Goldschicht als eigentliche lötfähige Oberfläche. Gut geeignet sind z. B. Schichtfolgen aus Ti, Pt und Au oder Ti, Ni und Au.

Die Form der nicht runden Lotmetallisierung wird so gewählt, daß der Flächeninhalt gleich der bisherigen kreisrunden Lot- metallisierung ist, um die Anforderungen an die mechanische Stabilität weiterhin zu erfüllen. Je nach Längen-zu Breiten- verhältnis der ellipsoiden Form stellt sich im Unterschied zum Kreis eine Reduzierung der Ausdehnung in Richtung der Schmalseite der Ellipse ein. Im günstigsten Fall kann der gesamte Chip bzw. das Substrat genau um die Differenz zwischen Kreisdurchmesser und Schmalseite der Ellipse in x- oder y-Richtung verkleinert werden. Für bestimmte Anwendungen kann es auch vorteilhaft sein, für die Lotmetallisierung eine von einem Oval abweichende oder gar unregelmäßige Form zu wählen, um dem Platzangebot auf dem Substrat besser zu entsprechen. Im Sinne der Chipflächenreduzierung kann es günstig sein, alle oder auch nur einige der Lotmetal- lisierungen erfindungsgemäß nicht rund zu gestalten.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die nicht runden und insbesondere ellipsoid ausgebildeten Lotme-

tallisierungen nicht alle mit ihren längeren Achsen gleich ausgerichtet. Bei unterschiedlichen Lotmetallisierungen ergibt sich dann die größere Ausdehnung entlang unterschied- licher Substratachsen. Die Ausrichtung der Längs-und Schmal- seiten der Lotmetallisierungen erfolgt dann in Abhängigkeit von der Form der zur Verfügung stehenden freien Substrat- Oberfläche.

Vorteilhaft ist es auch, die Lotmetallisierungen zwischen Substratkanten und den Bauelementstrukturen anzuordnen, wobei die längere Ausdehnung der Lotmetallisierungen dann vorteil- haft parallel zur jeweiligen Substratkante ausgerichtet ist.

Möglich ist auch, die nicht runde Lotmetallisierung zwischen unterschiedlichen Bauelementstrukturen anzuordnen und mit der zweiten längeren Achse parallel zu den benachbarten Kanten der Bauelementstrukturen auszurichten.

Eine besonders vorteilhafte Anwendung findet die Erfindung bei SAW-Filtern der unterschiedlichsten eingangs erwähnten Typklassen. Weitere Vorteile bringt dabei das Anschrägen von Reflektorstrukturen, um zumindest teilweise in den hinzugewonnenen dreiecksförmigen Freiflächen die notwendigen Lotmetallisierung zu plazieren.

Das Anschrägen der Reflektoren in dem Bereich, der von dem dem Reflektor zugeordneten Interdigitalwandler am weitesten entfernt liegt, führt zu keiner Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften des SAW-Filters. Es ergibt sich ein kompakteres Chiplayout, das eine weitere Reduzierung der Chipfläche erlaubt.

Das Anschrägen erfolgt so, daß eine erste näher am zugeord- neten Interdigitalwandler angeordnete Gruppe von Reflektor- fingern unverändert (gleich lang) bleibt, während die Reflektorfinger der zweiten Gruppe ein-oder beidseitig in ihrer Länge verkürzt sind, wobei die Länge der Reflektor-

finger mit zunehmender Entfernung zum zugeordneten Inter- digitalwandler abnimmt.

Vorteilhaft umfaßt die erste Gruppe in der Länge unveränder- ter Reflektorfinger 20 bis 50 Reflektorfinger.

Kombiniert man die beiden Merkmale"ellipsoide bzw. nicht runde Lotmetallisierung"und"angeschrägte Reflektor- strukturen", so läßt sich bei vielen Anwendungen eine weitere Reduzierung der Chipfläche erreichen.

Besonders vorteilhaft wird die Erfindung bei mit akustischen Wellen arbeitenden HF Bauelementen eingesetzt, bei denen auf Grund der relativ geringen Wellenlänge die akustischen Bauelementstrukturen relativ klein sind. Bei unveränderten mechanischen Anforderungen an das Bauelement ist aber die Größe der Bumpverbindungen davon weniger betroffen, so daß bei HF Bauelementen der Anteil der von den Bumpverbindungen beanspruchten Substratfläche relativ groß ist gegenüber Bauelementen, die bei niedrigerer Frequenz arbeiten. Bei HF Bauelementen wird mit der Erfindung daher eine relativ höherere Reduzierung der Substratgröße erzielt.

Von Vorteil kann auch ein Substrat mit rechteckiger oder allgemein viereckiger Oberfläche sein, auf dem die Bauele- mentstrukturen parallel zu einer Diagonalen des Substrats ausgerichtet sind. In den Ecken kann dann eine Lotmetalli- sierung vorgesehen sein. Besonders vorteilhaft ist diese Anordnung, wenn die den genannten Ecken nächstliegenden Bauelementstrukturen angeschrägte Reflektoren sind, deren angeschrägte Kanten dann an den Eckwinkel des Substrats angenähert sind. Im Idealfall sind die angeschrägten Kanten parallel oder annähernd parallel zu zumindest einer Substrat- kante ausgerichtet. So lassen sich die Bauelementstrukturen weiter in die Ecke verschieben und weitere Substratoberfläche einsparen.

Vorzugsweise wird ein piezoelektrisches Substrat verwendet, insbesondere piezoelektrische Substrat aus LiTa03 oder LiNbO3. Für BAW Bauelemente kann als Substrat auch Si verwendet werden.

Da die meist kristallinen piezoelektrische Substrate entlang unterschiedlicher Kristallachsen zumeist unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten besitzen, ist eine sehr gute thermische Anpassung von Substrat und Träger praktisch nicht möglich, sofern nicht für den Träger das gleiche Material wie für das Substrat verwendet wird, was aber aus Kostengründen zumeist ausscheidet. Erfindungsgemäß ist es nun möglich, den Träger an den Ausdehnungskoeffizienten entlang einer Achse des Substrats anzupassen. Werden nun erfindungs- gemäße Bumpverbindungen eingesetzt, so erhält man minimierte thermische Spannungen, wenn die Lotmetallisierungen langgestreckt und z. B. ellipsoid ausgebildet und auf dem Substrat hintereinander in einer Linie parallel zu dieser Substrat-Achse angeordnet sind, an deren Ausdehnungskoeffizi- enten das Träger-Material thermisch angepaßt ist. Weiter vor- teilhaft ist es, wenn einige Lotmetallisierungen, die in Richtung der nicht angepaßten Achse ausgerichtet sind, in der Mitte des Bauelement angeordnet sind, d. h. auf der bezüglich der thermischen Ausdehnung neutralen Linie. Mit beiden Maßnahmen erhält man thermisch eine geringere mechanische Belastung der Bumpverbindungen und kann die Bumpgröße reduzieren, ohne daß die mechanische Stabilität der Bumpverbindungen unter thermischer Belastung leidet. Ein kleinerer Bump wird durch eine kleinere Lotmetallisierung realisiert und ergibt einen Gewinn an zusätzlicher Substrat- fläche bzw. ermöglicht eine Verkleinerung des Substrats. Es ist aber auch umgekehrt möglich, ein Trägermaterial auszuwählen, welches unter den angeführten Gesichtspunkten bezüglich minimaler thermo-mechanischer Belastung der Bumpverbindungen an ein gegebenes Layout bzw. an die Anordnung der Lotmetallisierungen auf der Substratoberfläche angepaßt ist.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezug auf die Figuren 1 bis 24 näher erläutert. Die Figuren sind nur schematische und nicht maßstabsgetreue Darstellungen. Insbesondere ist zur besseren Übersichtlichkeit die Anzahl der interdigitalen Wandler-und Reflektorfinger reduziert.

Figur 1 zeigt ein bekanntes 2-Spur DMS Filter mit runden Lotmetallisierungen Figur 2 zeigt ein erfindungsgemäßes 2-Spur DMS Filter mit ovalen Lotmetallisierungen Figur 3 zeigt ein 2-Spur DMS Filter mit zusätzlich abgeschrägten Reflektoren Figur 4 zeigt Filter, bei dem Lotmetallisierungen zwischen den Spuren angeordnet sind Figur 5 zeigt das Filter von Figur 4, bei dem zusätzlich Reflektoren abgeschrägt sind Figur 6 zeigt ein Filter, bei dem alle Lotmetallisierungen in zueinander parallelen Reihen angeordnet sind Figur 7 zeigt ein Filter, bei dem die Anzahl der Lotmetallisierungen gegenüber der Ausführung nach Figur 6 reduziert ist Figur 8 zeigt das Filter von Figur 7, bei dem zusätzlich Reflektoren abgeschrägt sind Figur 9 zeigt ein Filter, bei dem die akustischen Spuren parallel zu einer Diagonalen des Substrats angeordnet sind

Figur 10 zeigt ein Filter ähnlich Figur 9, bei dem zusätzlich Reflektoren abgeschrägt sind Figur 11 zeigt ein Filter, bei dem eine DMS-Spur ein-und ausgangsseitig mit Resonatoren in Serie geschaltet ist Figur 12 zeigt ein Filter ähnlich Figur 11, bei dem zusätzlich Reflektoren abgeschrägt sind Figur 13 zeigt ein weiteres Filter, bei dem eine DMS-Spur ein-und ausgangsseitig mit Resonatoren in Serie geschaltet ist Figur 14 zeigt ein Filter ähnlich Figur 13, bei dem zusätzlich Reflektoren abgeschrägt sind Figur 15 zeigt ein DMS-Filter mit zwei Serienresonatoren Figur 16 zeigt ein DMS-Filter mit einer DMS-Spur mit zwei Serienresonatoren und Impedanztransformation Figur 17 zeigt ein diagonal ausgerichtetes DMS-Filter mit zwei Serienresonatoren Figur 18 zeigt ein Filter ähnlich Figur 17, bei dem zusätzlich Reflektoren abgeschrägt sind Figur 19 zeigt ein DMS-Filter mit einem Serienresonator Figur 20 zeigt ein Filter ähnlich Figur 19, bei dem zusätzlich Reflektoren abgeschrägt sind Figur 21 zeigt ein Filter ähnlich Figur 19 mit diagonaler Ausrichtung Figur 22 zeigt ein Filter ähnlich Figur 21, bei dem zusätzlich Reflektoren abgeschrägt sind

Figur 23 zeigt ein Ladder type Filter mit außen angeordneten nicht runden Lotmetallisierungen Figur 24 zeigt ein erfindungsgemäßes Bauelement mit einem Träger im schematischen Querschnitt Die Figuren 2 bis 23 zeigen die Anordnung der Bauelement- strukturen von erfindungsgemäßen Ausführungsformen in schematischer Draufsicht auf die Oberfläche des Substrats.

Figur 1 zeigt in der gleichen Draufsicht ein bekanntes DMS Filter zum symmetrisch/symmetrischen Betrieb ohne Impedanz- transformation. Auf einem piezoelektrischen Substrat S sind zwei akustischen Spuren AS1, AS2 angeordnet, die ihrerseits aus dem mittleren Interdigitalwandler, zwei äußeren Inter- digitalwandler und am Ende jeweils einem Reflektor bestehen.

Der jeweils nach außen weisende Busbar der beiden mittleren Interdigitalwandler ist aufgesplittet und mit je einer-hier runden-Lotmetallisierung verbunden. Die Interdigitalfinger der nach innen gerichteten Polarität des mittleren Inter- digitalwandlers hängen an je einem einzigen Busbar. Dieses Busbar ist elektrisch"floatend"und daher nicht auf die Größe eines Bondpads erweitert. Die äußeren Interdigital- wandler sind auf der einen Seite mit den Massebondpads des benachbarten Reflektors verbunden, auf der anderen Seite ist das Busbar elektrisch mit dem Busbar des entsprechenden Interdigitalwandlers aus der zweiten Spur verbunden. Die Verbindungspads sind ebenfalls elektrisch"floatend". Die Lotmetallisierung für den Eingang ist mit El und E2 bezeichnet, die für den Ausgang mit AI und A2.

Dargestellt als Lotmetallisierung sind in der Figur nur die lötbaren Flächen der Bauelementstrukturen. Die Lotmetalli- sierung kann durch strukturiertes Aufbringen auf das Bondpad oder durch strukturierte Abdeckung einer großflächigeren Metallisierung erhalten werden, beispielsweise durch Ab-

deckung mit einem Lötstopplack. Dies ermöglicht die Verwen- dung von lötbaren Metallisierungen für die Bauelementstruk- turen. Das unter der Lotmetallisierung befindliche Bondpad schließt von der Fläche her teilweise mit der Lotmetalli- sierung ab, weist aber zusätzlich noch eine Verlängerung hin zu den Bauelementstrukturen auf und ist hier mit dem entsprechenden Busbar verbunden. Sofern der Platz es erlaubt, kann das Bondpad auch wesentlich größer als die Lotmetalli- sierung sein. Sämtliche Lotmetallisierungen sind an zwei gegenüberliegenden Kanten des Substrats in zwei parallelen Reihen angeordnet. Die Lotmetallisierungen Ml und M2 für den Masseanschluß sind jeweils zwischen den Lotmetallisierungen für Ein-und Ausgang E1 und AI bzw. E2 und A2 angeordnet.

Alle Bondpads für den Masseanschluß sind mit einem dünnen elektrisch leitenden Rahmen verbunden, um pyroelektrisch erzeugte Ladungsträger unschädlich an Masse abzuleiten. Das Substrat weist parallel zu den akustischen Spuren eine Ausdehnung xi und senkrecht dazu eine Ausdehnung yl auf.

Figur 2 zeigt eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform eines als SAW DMS-Filter ausgebildeten Bauelements. Das DMS- Filter ist wie das in Figur 1 beschriebene Filter aufgebaut, aber mit dazu unterschiedlichen Lotmetallisierungen. Die Chipausdehnung in x-Richtung wird durch die Länge der akustischen Spuren und der Breite der Bondpads bestimmt. Um die Chipausdehnung in x-Richtung zu minimieren, werden alle Lotmetallisierungen LA ellipsoid ausgebildet und so angeordnet, daß in x-Richtung eine geringere Ausdehnung als in y-Richtung vorliegt. Die Grundfläche der Lotmetallisie- rungen kann gegenüber bekannten Filtern unverändert bleiben und z. B. der des in Figur 1 dargestellten Filters entspre- chen. Aus einer ursprünglich runden Lotmetallisierung von z. B. 125Mm Durchmesser kann so eine nicht runde ellipsoide Fläche von 90ym x 155ym werden. Gegenüber einem bekannten Filter ergibt sich so in der x-Richtung eine Verkleinerung der Ausdehnung x2 des Layouts von 2 (125ym-90pm) =70Am. In der

y-Richtung bleibt die Ausdehnung des Layouts unverändert. Es gilt x2 < xl und y2 = yl.

Insgesamt ist das Layout bzgl. der y-Achse symmetrisch, um die elektrischen Eigenschaften im symmetrisch/symmetrischen Betrieb nicht zu beeinträchtigen. Die dargestellte rahmen- förmige Verbindungsleitung R von dem einen Massebondpad mit der Lotmetallisierung LAm zum anderen kann bei Verwendung anderer Schutzmaßnahmen auch weggelassen werden, wobei sich die Chipfläche zusätzlich verkleinert. Dies gilt auch für alle weiteren Ausführungsformen.

Figur 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, die ein modifiziertes Chiplayout für ein DMS-Filter zum symmet- risch/symmetrischen Betrieb ohne Impedanztransformation um- faßt. Zusätzlich zu der Anordnung der ersten Ausführungsform werden nun auch noch die Reflektoren der beiden akustischen Spuren angeschrägt. Trotz Einhaltung des gleichen vorgege- benen Sicherheitsabstandes zwischen den akustischen Struk- turen und den Bondpads wie bei der ersten Ausführungsform ergibt sich eine weitere Reduzierung der Chipabmessung x3 in x-Richtung, da die Bondpads und damit auch die Lotmetal- lisierungen in den Bereich der frei werdenden dreiecks- förmigen Abschrägungen RA hineingeschoben werden können. Die Abschrägung ist hier so vorgenommen, daß die äußeren Enden aller Reflektoren symmetrisch zugespitzt sind.

Figur 4 zeigt eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform.

Diese umfaßt ein modifiziertes Chiplayout für ein DMS-Filter zum unsymmetrisch/symmetrischen Betrieb mit Impedanztrans- formation. Das DMS-Filter besteht aus zwei akustischen Spuren, die ihrerseits aus dem mittleren Interdigitalwandler, den beiden äußeren Interdigitalwandler und am Ende jeweils einem Reflektor bestehen. Der mittlere Interdigitalwandler der ersten Spur AS1 ist am äußeren Busbar aufgesplittet und an zwei verschiedene Busbars angeschlossen. So ergibt sich der symmetrische Betrieb. Die Interdigitalfinger der nach

innen gerichteten Polarität des mittlere Interdigitalwandler hängen an einem einzigen Busbar. Dieses Busbar ist elektrisch "floatend"und daher nicht auf die Größe eines Bondpads erweitert.

Die äußeren Interdigitalwandler sind auf der einen Seite mit den Massebondpads des benachbarten Reflektors verbunden, auf der anderen Seite ist das Busbar elektrisch mit dem Busbar des entsprechenden Interdigitalwandlers aus der zweiten Spur AS2 verbunden. Die Verbindungspads sind ebenfalls elektrisch floated".

Bei dem mittleren Interdigitalwandler der zweiten akustischen Spur AS2 ist das elektrisch isolierte Potential (Eingang) auf das in der Mitte erweiterte Bondpad gelegt und mit einer nicht runden Lotmetallisierung LA verbunden. Das Busbar der zugehörigen Interdigitalfinger der anderen Polarität wird mit dem Busbar der äußeren Interdigitalwandler und den benach- barten Reflektoren zu einem einzigen Busbar verbunden und nach links und rechts zu den Massebondpads und den entsprechenden Lotmetallisierungen LAml bis LAm4 geführt.

Um eine möglichst geringe Chipausdehnung in y-Richtung zu erhalten, wird die zwischen den akustischen Spuren liegende Lotmetallisierung und das dazugehörige Bondpad in y-Richtung abgeflacht und die akustischen Spuren näher an das Bondpad geschoben. Alle restlichen Bondpads werden seitlich neben den Spuren plaziert. Die Lotmetallisierungen LAm2 und LAm4 bzw. die Massebondpads der zweiten akustischen Spur AS2 können wie in der Figur 4 als eigene Bondpads ausgeführt werden, oder aber mit denen der ersten Spur verbunden werden.

Die Chipausdehnung x4 in x-Richtung wird somit durch die Länge der akustischen Spuren und die erfindungsgemäß reduzierte Breite der Bondpads bzw. der Lotmetallisierungen bestimmt. Dazu sind die ellipsoiden Bondpads so angeordnet, daß in x-Richtung die geringere Ausdehnung vorliegt.

Insgesamt ist das Layout bzgl. der y-Achse symmetrisch, um die elektrischen Eigenschaften im unsymmetrisch/symmetrischen Betrieb nicht zu beeinträchtigen. Gegenüber einer vergleich- baren Ausführung mit herkömmlichen kreisrunden Bondpads ergibt sich eine Reduzierung der Chipgröße in x-und y-Richtung.

Figur 5 zeigt eine vierte erfindungsgemäße Ausführungsform.

Sie umfaßt ein modifiziertes Chiplayout für ein DMS-Filter zum unsymmetrisch/symmetrischen Betrieb mit Impedanztrans- formation. Zusätzlich zu der Anordnung der dritten Aus- führungsform (Figur 4) werden nun auch noch die Reflektoren der beiden akustischen Spuren ähnlich wie in Figur 3 ange- schrägt. Trotz Einhaltung des gleichen vorgegebenen Sicher- heitsabstandes zwischen den akustischen Strukturen und Bond- pads wie bei der dritten Ausführungsform ergibt sich eine weitere Reduzierung der Chipgröße x5 in x-Richtung. Die Bond- pads und damit auch die Lotmetallisierungen können dazu in den Bereich der frei werdenden dreiecksförmigen Abschrägungen hineingeschoben werden.

Figur 6 zeigt als fünfte erfindungsgemäße Ausführungsform ein modifiziertes Chiplayout für ein DMS-Filter zum unsymme- trisch/unsymmetrischen oder unsymmetrisch/symmetrischen Betrieb ohne Impedanztransformation. Das DMS-Filter besteht aus zwei akustischen Spuren AS1, AS2, die ihrerseits aus dem mittleren Interdigitalwandler, den beiden äußeren Interdigi- talwandlern und am Ende jeweils einem Reflektor bestehen. Die Bondpads des mittleren Interdigitalwandlers sind elektrisch isoliert. Die äußeren Interdigitalwandler sind auf der einen Seite mit den Massebondpads des benachbarten Reflektors verbunden, auf der anderen Seite mit dem Busbar des ent- sprechenden Interdigitalwandler aus der zweiten Spur verbun- den. Das Verbindungspad ist elektrisch"floatend"gegenüber den elektrischen Potentialen der mittleren Interdigital- wandler.

Um eine möglichst geringe Chipausdehnung x6 in x-Richtung zu erhalten, werden alle Lotmetallisierungen LA, LM ellipsoid ausgebildet und so angeordnet, daß in x-Richtung die geringere Ausdehnung vorliegt. Die akustischen Spuren werden nahe an die Bondpads bzw. die Lotmetallisierungen geschoben.

Bei ungünstiger Anordnung der Bondpads kann dies zu einer Verbreiterung des Chips in x-Richtung führen.

Durch die in Figur 7 dargestellte Reduzierung der Anzahl von vier äußeren Massepads auf zwei Massepads LAml, LAm2 kann dies mehr als kompensiert werden, ohne einen Nachteil in den elektrischen Eigenschaften des SAW-Filters hinnehmen zu müssen.

Insgesamt ist das Layout von Figur 6 in x-und y-Richtung symmetrisch (bzw. punktsymmetrisch bei zwei Massebumps).

Gegenüber der Ausführung mit kreisrunden Lotmetallisierungen ergibt sich eine Reduzierung der Chipgröße x6 in x-Richtung (bzw. auch der Ausdehnung y6 in y-Richtung). Figur 7 ist punktsymmetrisch.

Figur 8 zeigt als sechste Ausführungsform ein modifiziertes Chiplayout für ein DMS-Filter zum unsymmetrisch/unsymmet- rischen oder unsymmetrisch/symmetrischen Betrieb ohne Impedanztransformation. Zusätzlich zu der Anordnung der fünften Ausführungsform gemäß Figur 6 werden nun auch noch die Reflektoren der beiden akustischen Spuren angeschrägt. Es ergibt sich eine weitere Reduzierung der Chipgröße in y-Richtung, wenn die äußeren vier Massebondpads bzw. die dazugehörigen ellipsoiden Lotmetallisierungen LAm1 bis LAm4 nun im Gegensatz zu Figur 6 in x-Richtung ausgerichtet werden. Die Bondpads können in den Bereich der frei werdenden dreiecksförmigen Abschrägungen hineingeschoben werden, so daß sie die Chipausdehnung in x-Richtung nicht negativ beein- flussen.

Figur 9 zeigt als siebte Ausführungsform ein modifiziertes Chiplayout für ein DMS-Filter zum unsymmetrisch/unsymmet- rischen oder unsymmetrisch/symmetrischen Betrieb ohne Impe- danztransformation. Das DMS-Filter besteht aus zwei akusti- schen Spuren, die ihrerseits aus dem mittleren Interdigital- wandler, den beiden äußeren Interdigitalwandlern und am Ende jeweils einem Reflektor bestehen. Die Bondpads des mittleren Interdigitalwandlers sind elektrisch isoliert. Die äußeren Interdigitalwandler sind auf der einen Seite mit den Masse- bondpads des benachbarten Reflektors verbunden, auf der anderen Seite ist das Busbar elektrisch mit dem Busbar des entsprechenden Interdigitalwandlers aus der zweiten Spur verbunden. Das Verbindungspad ist elektrisch"floatend" gegenüber den elektrischen Potentialen der mittleren Inter- digitalwandler.

Anders als bei den bisherigen Ausführungsformen sind die akustischen Spuren ungefähr im 45°-Winkel zu den Chipkanten angeordnet, also parallel zur Diagonale des Substrats S ausgerichtet. Um eine möglichst geringe Chipausdehnung in x- und y-Richtung zu erhalten, werden die beiden mittleren Bondpads bzw. Lotmetallisierungen LM1, LM2 so abgeflacht, daß die beiden akustischen Spuren näher zusammengeschoben werden können. Insgesamt ist das Layout punktsymmetrisch. Gegenüber der Ausführung mit kreisrunden Lotmetallisierungen ergibt sich eine Reduzierung der Chipgröße in x-und y-Richtung.

Figur 10 zeigt als achte erfindungsgemäße Ausführungsform ein modifiziertes Chiplayout für ein DMS-Filter zum unsymmet- risch/unsymmetrischen oder unsymmetrisch/symmetrischen Betrieb ohne Impedanztransformation. Zusätzlich zu der Anordnung der siebten Ausführungsform (Figur 9) werden nun auch noch die Reflektoren der beiden akustischen Spuren so angeschrägt, daß die angeschrägten Kanten parallel zu den Chipkanten (Substratkanten) verlaufen. Dies erlaubt es, das Layout weiter in die Ecken zu verschieben. Trotz Einhaltung des gleichen vorgegebenen Sicherheitsabstandes zwischen den

akustischen Strukturen und Bondpads wie bei der siebten Ausführungsform ergibt sich eine weitere Reduzierung der Chipgröße in x-und y-Richtung, da die äußeren Ecken der akustischen Strukturen maßgeblich die äußere Begrenzung des Chips bestimmen.

Figur 11 zeigt als neunte Ausführungsform ein modifiziertes Chiplayout für ein DMS-Filter mit zusätzlichen Resonatoren zum symmetrisch/symmetrischen Betrieb ohne Impedanztrans- formation. Das SAW-Filter besteht aus einer DMS-Spur mit vier Serienresonatoren. Je zwei Serienresonatoren sind zu einer akustischen Spur (Multiportresonator) zusammengefaßt, indem die beiden Interdigitalwandler in akustischer Ausbreitungs- richtung unmittelbar nebeneinander gelegt und nur außen von Reflektoren eingerahmt werden. Dies ist möglich, da die Frequenzlage dieser Serienresonatoren gleich oder zumindest sehr ähnlich ist.

An jedem der symmetrischen Tore LA1, LA2 ; LA3, LA4 liegt ein Multiportresonator, wobei jeweils ein isoliertes Bondpad elektrisch an einer Hälfte des Multiportresonators angeschlossen ist. Zwischen den beiden Multiportresonatoren befindet sich die DMS-Spur. Die DMS-Spur besteht aus einem mittleren Interdigitalwandler, den beiden äußeren Interdigitalwandlern und am Ende jeweils einem Reflektor. Die Interdigitalfinger des mittleren Interdigitalwandlers werden auf der einen Seite aufgesplittet und ihre Busbars elektrisch an je einen Interdigitalwandler des zweiten Multiportresona- tors angeschlossen. Auf der anderen Seite hängen sie an einem einzigen Busbar. Dieses Busbar ist elektrisch"floatend"und daher nicht auf die Größe eines Bondpads erweitert.

Die äußeren Interdigitalwandler sind auf der einen Seite mit den Massebondpads des benachbarten Reflektors verbunden, auf der anderen Seite ist das Busbar elektrisch mit dem Busbar des entsprechenden Interdigitalwandlers des ersten Multiport- resonators verbunden. Es ergibt sich also von dem symmetri-

schen Eingangstor LA1, LA2 zu dem symmetrischen Ausgangstor LA3, LA4 eine Serienschaltung aus Resonator, DMS-Spur und wieder Resonator.

Um eine möglichst geringe Chipausdehnung yll in y-Richtung zu erhalten, werden die akustischen Spuren nahe zusammengescho- ben und alle Bondpads seitlich neben den Spuren plaziert. Die Chipausdehnung in x-Richtung wird somit durch die Länge der akustischen Spuren und der Breite der Bondpads bestimmt. Die ellipsoiden Lotmetallisierungen für die äußeren Bondpads werden so angeordnet, daß in x-Richtung die geringere Ausdehnung vorliegt.

Insgesamt ist das Layout bzgl. der y-Achse symmetrisch, um die elektrischen Eigenschaften im symmetrisch/symmetrischen Betrieb nicht zu beeinträchtigen.

Figur 12 zeigt als zehnte Ausführungsform ein modifiziertes Chiplayout für ein DMS-Filter mit zusätzlichen Resonatoren zum symmetrisch/symmetrischen Betrieb ohne Impedanztransfor- mation. Zusätzlich zu der Anordnung der neunten Ausführungs- form werden nun auch noch die Reflektoren der zusätzlichen Resonatoren angeschrägt. Trotz Einhaltung des gleichen vor- gegebenen Sicherheitsabstandes zwischen den akustischen Strukturen und Bondpads wie bei der neunten Ausführungsform ergibt sich eine weitere Reduzierung der Chipgröße in x-Rich- tung. Die Bondpads und die dazu gehörigen Lotmetallisierungen können dazu in den Bereich der frei werdenden dreiecks- förmigen Abschrägungen hinein geschoben werden.

Figur 13 zeigt als elfte Ausführungsform ein modifiziertes Chiplayout für ein DMS-Filter mit zusätzlichen Resonatoren zum unsymmetrisch/symmetrischen Betrieb mit Impedanztransfor- mation. Das SAW-Filter besteht aus einer DMS-Spur mit drei Serienresonatoren. Zwei der drei Serienresonatoren sind zu einer akustischen Spur AS1 (Multiportresonator) zusammen- gefaßt, indem die beiden Interdigitalwandler in akustischer

Ausbreitungsrichtung unmittelbar nebeneinander gelegt und nur außen von Reflektoren eingerahmt werden. Dies ist möglich, da die Frequenzlage dieser Serienresonatoren gleich oder zumindest sehr ähnlich ist.

An dem symmetrischen Tor LA1, LA2 liegt der Multiportresonator, wobei jeweils ein isoliertes Bondpad elektrisch an einer Hälfte des Multiportresonators angeschlossen ist. An dem unsymmetrischen Tor befindet sich der dritte Serienresonator und ist elektrisch mit dem isolierten Bondpad verbunden. Zwischen dem Multiportresonator und dem dritten Serienresonator ist die DMS-Spur angeordnet.

Die DMS-Spur besteht aus einem mittleren Interdigitalwandler, den beiden äußeren Interdigitalwandlern und am Ende jeweils einem Reflektor. Die Interdigitalfinger des mittleren Interdigitalwandlers werden auf der Seite des symmetrischen Tores aufgesplittet und ihre Busbars elektrisch an je einen Interdigitalwandler des Multiportresonators angeschlossen.

Auf der anderen Seite hängen sie an einem einzigen Busbar.

Dieses Busbar ist elektrisch"floatend"und daher nicht auf die Größe eines Bondpads erweitert.

Die äußeren Interdigitalwandler sind auf der einen Seite mit den Massebondpads des benachbarten Reflektors verbunden, auf der anderen Seite ist das Busbar elektrisch mit dem Busbar des dritten Serienresonators verbunden. Es ergibt sich also von dem unsymmetrischen Tor zum symmetrischen Tor LA1, LA2 eine Serienschaltung aus Resonator, DMS-Spur und wieder Resonator.

Um eine möglichst geringe Chipausdehnung yl3 in y-Richtung zu erhalten, wird die Lotmetallisierung für das Bondpad am unsymmetrischen Tor in y-Richtung abgeflacht und die akustischen Spuren nahe zusammengeschoben. Alle restlichen Lotmetallisierung werden ebenfalls abgeflacht und mit der längeren Ausdehnung in y-Richtung parallel zu den Substrat-

kanten seitlich neben den Spuren plaziert. Je nach Anwen- dungsfall finden zwei oder sogar vier Massebondpads Platz.

Man erhält eine zur y-Achse symmetrische Anordnung.

Insgesamt ist das Layout bzgl. der y-Achse symmetrisch, um die elektrischen Eigenschaften im unsymmetrisch/symmetrischen Betrieb nicht zu beeinträchtigen.

Figur 14 zeigt als zwölfte erfindungsgemäße Ausführungsform ein modifiziertes Chiplayout für ein DMS-Filter mit zusätz- lichen Resonatoren zum unsymmetrisch/symmetrischen Betrieb mit Impedanztransformation. Zusätzlich zu der Anordnung der elften Ausführungsform werden nun auch noch die Reflektoren der zusätzlichen Resonatoren angeschrägt. Trotz Einhaltung des gleichen vorgegebenen Sicherheitsabstandes zwischen den akustischen Strukturen und Bondpads wie bei der elften Ausführungsform ergibt sich eine weitere Reduzierung der Chipgröße in x-Richtung. Die Bondpads und Lotmetallisierungen können in den Bereich der frei werdenden dreiecksförmigen Abschrägungen hineingeschoben werden.

Figur 15 zeigt als dreizehnte erfindungsgemäße Ausführungs- form ein modifiziertes Chiplayout für ein DMS-Filter mit zu- sätzlichen Resonatoren zum unsymmetrisch/unsymmetrischen Betrieb ohne Impedanztransformation. Das SAW-Filter weist als mittlere akustische Spur AS2 eine DMS-Spur auf, die in den mit zwei Serienresonatoren in den äußeren akustischen Spuren AS1 und AS3 verschaltet ist und dort jeweils ein unsymmet- risches Tor bildet, wobei jeweils ein isoliertes Bondpad elektrisch an einem Busbar der Serienresonatoren ange- schlossen ist.

Die DMS-Spur besteht aus einem mittleren Interdigitalwandler, den beiden äußeren Interdigitalwandlern und am Ende jeweils einem Reflektor. Das erste Busbar des mittleren Interdigital- wandlers ist an den ersten Serienresonator angeschlossen und das zweite Busbar zu einem isolierten Bondpad erweitert.

Die äußeren Interdigitalwandler sind auf der einen Seite mit den Massebondpads des benachbarten Reflektors verbunden, auf der anderen Seite werden die beiden Busbars zusammengeführt und elektrisch an den zweiten Serienresonator angeschlossen.

Es ergibt sich also von dem unsymmetrischen Eingangstor zu dem unsymmetrischen Ausgangstor eine Serienschaltung aus Resonator, DMS-Spur und wieder Resonator.

Um eine möglichst geringe Chipausdehnung in x-Richtung zu erhalten, werden die ellipsoiden Lotmetallisierungen auf den Bondpads so angeordnet, daß sie in x-Richtung die-geringere Ausdehnung haben und die akustischen Spuren werden nahe zusammengeschoben. Die Massebondpads LAml bis LAm4 finden neben den isolierten Bondpads LA1, LA2 am unsymmetrischen Eingangs-bzw. Ausgangstor Platz. Je nach Anwendungsfall finden zwei oder sogar vier Massebondpads Platz.

Bei Verwendung der symmetrisch zur x-Achse angeordneten Variante mit vier Masseanschlüssen können die Massepads je nach Anwendung die Länge der akustischen Spuren überragen.

Hier ist die Reduzierung auf zwei Massepads wie bei der Variante zur Ausführungsform 5 (Figur 7) vorteilhafter, um die Chipausdehnung in y-Richtung klein zu halten. Gegenüber einer entsprechenden Ausführung mit kreisrunder Lotmetalli- sierung ergibt sich eine Reduzierung der Chipgröße in x- Richtung.

Figur 16 zeigt als vierzehnte Ausführungsform ein modifizier- tes Chiplayout für ein DMS-Filter mit zusätzlichen Resonato- ren zum unsymmetrisch/unsymmetrischen Betrieb mit Impedanz- transformation. Zusätzlich zu der Anordnung der dreizehnten Ausführungsform werden nun auch noch die Reflektoren der zusätzlichen Resonatoren angeschrägt. Trotz Einhaltung des gleichen vorgegebenen Sicherheitsabstandes zwischen den akustischen Strukturen und Bondpads wie bei der dreizehnten Ausführungsform ergibt sich nun eine Reduzierung der Chip-

größe in y-Richtung, falls die Länge der akustischen Spuren vorher von den Bondpads überragt wurde. Die Lotmetalli- sierungen LAml bis LAm4 können um 90° gedreht und in den Bereich der frei werdenden dreiecksförmigen Abschrägungen hineingeschoben werden.

Figur 17 zeigt als fünfzehnte Ausführungsform ein modifizier- tes Chiplayout für ein DMS-Filter mit zusätzlichen Resona- toren zum unsymmetrisch/unsymmetrischen Betrieb ohne Impe- danztransformation.

An beiden unsymmetrischen Toren liegt je-ein Serienresonator, wobei jeweils ein isoliertes Bondpad LA elektrisch an einem Busbar der Serienresonatoren angeschlossen ist. Zwischen den Serienresonatoren ist als mittlere akustische Spur AS2 eine DMS-Spur angeordnet.

Die DMS-Spur ASW2 besteht aus einem mittleren Interdigital- wandler, den beiden äußeren Interdigitalwandlern und am Ende jeweils'einem Reflektor. Das erste Busbar des mittleren Interdigitalwandlers ist an den ersten Serienresonator angeschlossen. Das zweite Busbar ist zu einem isolierten Bondpad bzw. der dazugehörigen Lotmetallisierung LM erweitert.

Die äußeren Interdigitalwandler sind auf der einen Seite mit den Massebondpads des benachbarten Reflektors verbunden, auf der anderen Seite werden die beiden Busbars zusammengeführt und elektrisch an den zweiten Serienresonator angeschlossen.

Es ergibt sich also von dem unsymmetrischen Eingangstor zu dem unsymmetrischen Ausgangstor eine Serienschaltung aus Resonator, DMS-Spur und wieder Resonator.

Anders als bei der Ausführungsform 13 sind die akustischen Spuren ungefähr im 45°-Winkel zu den Chipkanten angeordnet.

Der Signalfluß des SAW-Bauelements vom Eingang zum Ausgang ist diagonal vom Eingangsbondpad bzw. LA1 zum Ausgangsbondpad

LA2. Um eine möglichst geringe Chipausdehnung in x-und y- Richtung zu erhalten, werden die Lotmetallisierungen auf den isolierten Bondpads so abgeflacht, daß die akustischen Spuren näher zusammengeschoben werden können. Je nach Anwendungsfall können zwei oder sogar vier Massebondpads verwendet werden, eine Abflachung ist möglich aber meist nicht nötig.

Insgesamt ist das Layout achsensymmetrisch bzgl. der Diago- nale vom Ein-zum Ausgang. Gegenüber einer entsprechenden Ausführung mit kreisrunden Lotmetallisierungen ergibt sich eine Reduzierung der Chipgröße in x-und y-Richtung.

Figur 18 zeigt als sechzehnte Ausführungsform ein modifizier- tes Chiplayout für ein DMS-Filter mit zusätzlichen Resona- toren zum unsymmetrisch/unsymmetrischen Betrieb ohne Impedanztransformation. Zusätzlich zu der Anordnung der fünfzehnten Ausführungsform werden nun auch noch die Reflektoren der beiden zusätzlichen Resonatoren angeschrägt.

Trotz Einhaltung des gleichen vorgegebenen Sicherheits- abstandes zwischen den akustischen Strukturen und Bondpads wie bei der fünfzehnten Ausführungsform ergibt sich eine weitere Reduzierung der Chipgröße in x-und y-Richtung, da die äußeren Ecken der akustischen Strukturen maßgeblich die äußere Begrenzung des Chips bestimmen.

Figur 19 zeigt als siebzehnte Ausführungsform ein modifizier- tes Chiplayout für ein DMS-Filter mit zusätzlichen Resona- toren zum unsymmetrisch/symmetrischen Betrieb ohne Impedanz- transformation. Das SAW-Filter besteht aus einer DMS-Spur mit einem Serienresonator.

An dem rechts dargestellten unsymmetrischen Tor liegt der Serienresonator, wobei das isolierte Bondpad bzw. die entsprechende Lotmetallisierung LA1 elektrisch an dem Busbar des Serienresonators angeschlossen ist.

Die DMS-Spur besteht aus einem mittleren Interdigitalwandler, den beiden äußeren Interdigitalwandlern und am Ende jeweils einem Reflektor. Die beiden Busbars des mittleren Inter- digitalwandlers sind jeweils zu einem isolierten Bondpad LA2, LM erweitert und bilden zusammen das symmetrische Tor. Die äußeren Interdigitalwandler sind auf der einen Seite mit den Massebondpads LAm des benachbarten Reflektors verbunden, auf der anderen Seite werden die beiden Busbars zusammengeführt und elektrisch an den Serienresonator angeschlossen. Es ergibt sich also von dem unsymmetrischen zum symmetrischen Tor eine Serienschaltung aus Resonator und DMS-Spur.

Um eine möglichst geringe Chipausdehnung in x-Richtung zu erhalten, werden die Bondpads bzw. die dazugehörigen Lotme- tallisierungen in x-Richtung abgeflacht und die akustischen Spuren nahe zusammengeschoben. Die Lotmetallisierung für die Massebondpads LAml bis LAm4 finden neben den isolierten Bondpads LA1, LA2 am Eingangs-bzw. Ausgangstor Platz. Je nach Anwendungsfall finden zwei oder sogar vier Massebondpads Platz.

Die Chipausdehnung in y-Richtung wird durch die Länge der akustischen Spuren bestimmt. Bei Verwendung der symmetrisch zur x-Achse angeordneten Variante mit vier Massebumps kann je nach Anwendung die Länge der akustischen Spuren überragt werden. Hier ist die Reduzierung auf zwei Bumps wie bei der Variante zur Ausführungsform 5 (Figur 7) vorteilhafter, um die Chipausdehnung in y-Richtung klein zu halten. Gegenüber einer entsprechenden Ausführung mit kreisrunden Lotmetal- lisierungen ergibt sich eine Reduzierung der Chipgröße in x- Richtung.

Figur 20 zeigt als achtzehnte Ausführungsform ein modifizier- tes Chiplayout für ein DMS-Filter mit zusätzlichen Resonato- ren zum unsymmetrisch/symmetrischen Betrieb mit Impedanz- transformation. Zusätzlich zu der Anordnung der siebzehnten Ausführungsform werden sind noch die Reflektoren der DMS-Spur

und des Serienresonators angeschrägt. Trotz Einhaltung des gleichen vorgegebenen Sicherheitsabstandes zwischen den akustischen Strukturen und Bondpads wie bei der siebzehnten Ausführungsform ergibt sich nun eine Reduzierung der Chipgröße in y-Richtung, falls die Länge der akustischen Spuren vorher von den Bondpads überragt wurde. Die Bondpads bzw. ellipsoiden Lotmetallisierungen der Masseanschlüsse LAm1 bis LAm4 werden um 90° gedreht und wie dargestellt in den Bereich der frei werdenden dreiecksförmigen Abschrägungen hineingeschoben.

Figur 21 zeigt als neunzehnte Ausführungsform ein modifizier- tes Chiplayout für ein DMS-Filter mit zusätzlichen Resonato- ren zum unsymmetrisch/symmetrischen Betrieb ohne Impedanz- transformation. Das SAW-Filter besteht aus einer DMS-Spur und einer Spur mit einem Serienresonator.

An dem unsymmetrischen Tor liegt der Serienresonator, wobei das isolierte Bondpad LA1 elektrisch an dem Busbar des Serienresonators angeschlossen ist. Am symmetrischen Tor liegt die DMS-Spur.

Die DMS-Spur besteht aus einem mittleren Interdigitalwandler, den beiden äußeren Interdigitalwandlern und am Ende jeweils einem Reflektor. Die beiden Busbars des mittleren Interdigi- talwandlers sind jeweils zu einem isolierten Bondpad LA1, LM erweitert und bilden zusammen das symmetrische Tor.

Die äußeren Interdigitalwandler sind auf der einen Seite mit den Massebondpads des benachbarten Reflektors verbunden, auf der anderen Seite werden die beiden Busbars zusammengeführt und elektrisch an den Serienresonator angeschlossen. Es ergibt sich also von dem unsymmetrischen zum symmetrischen Tor eine Serienschaltung aus Resonator und DMS-Spur.

Anders als bei der Ausführungsform 17 sind die akustischen Spuren parallel zur Chipdiagonalen angeordnet. Der Signalfluß

des Bauelements vom Eingang zum Ausgang ist diagonal vom Eingangsbondpad LA1 zum Ausgangsbondpad LA2 bzw. umgekehrt.

Um eine möglichst geringe Chipausdehnung in x-und y-Richtung zu erhalten, werden die Lotmetallisierungen für die isolier- ten Bondpads LA1, LA2, LM so abgeflacht, daß die akustischen Spuren näher zusammengeschoben werden können. Je nach Anwendungsfall können zwei oder sogar vier Massebondpads M verwendet werden, eine Abflachung der Lotmetallisierungen der Massebondpads ist meist nicht nötig.

Insgesamt ist das Layout achsensymmetrisch bzgl. der Diagonale vom Ein-zum Ausgang. Gegenüber einer Ausführung mit kreisrunden Bondpads ergibt sich eine Reduzierung der Chipgröße in x-und y-Richtung.

Figur 22 zeigt als zwanzigste Ausführungsform ein modifizier- tes Chiplayout für ein DMS-Filter mit zusätzlichen Resonato- ren zum unsymmetrisch/symmetrischen Betrieb ohne Impedanz- transformation. Zusätzlich zu der Anordnung der neunzehnten Ausführungsform werden nun auch noch die Reflektorstrukturen der DMS-Spur und des Serienresonators angeschrägt. Trotz Einhaltung des gleichen vorgegebenen Sicherheitsabstandes zwischen den akustischen Strukturen und Bondpads wie bei der neunzehnten Ausführungsform ergibt sich eine weitere Redu- zierung der Chipgröße in x-und y-Richtung.

Da die Ausführungsformen 17-20 gegenüber den Ausführungs- formen 13-16 nur auf den zweiten Serienresonator verzichten, jedoch ansonsten vergleichbar sind, können sie auch für den unsymmetrisch/unsymmetrischen Betrieb verwendet werden. Dabei wird eines der beiden isolierten Bondpads am symmetrischen Tor zu einem weiteren Massebondpad.

Figur 23 zeigt als einundzwanzigste Ausführungsform ein modifiziertes Chiplayout für ein Laddertype-Filter zum unsymmetrisch/unsymmetrischen Betrieb ohne Impedanztrans-

formation. Das SAW-Filter besteht aus einer Vielzahl von Serien-und Parallelresonatoren, die in sog. Grundgliedern verschaltet sind.

Ein Laddertype-Filter besteht aus mindestens einem Ladder- Grundglied, das sich aus einem vom Eingang zum Ausgang in Serie geschalteten ersten Resonator RS (Serienresonator) und einem parallel gegen Masse geschalteten zweiten Resonator RP (Parallelresonator) zusammensetzt. Ein einzelner Resonator hat typischerweise eine interdigitale Wandlerstruktur incl. zwei Busbars und Bondpads und an beiden Enden je einen Reflektor. Meist werden mehrere solche Grundglieder in Serie hintereinander elektrisch verschaltet, wobei oft Resonatoren gleichen Typs zu einer akustischen Spur zusammengefaßt werden.

Bei der einundzwanzigsten Ausführungsform liegt an beiden unsymmetrischen Toren je ein Serienresonator RS. Die gesamte Struktur läßt sich vom Eingang zum Ausgang als eine Abfolge von Resonatoren beschreiben, in diesem Beispiel ser-par-ser- ser-par-ser-par-ser (ser : seriell, par : parallel). Einige der Resonatoren stellen bereits die Zusammenfassung von zwei Resonatoren gleichen Typs dar, bei dem zweiten und dritten Serienresonator RS2, RS3 wurde dies exemplarisch nicht gemacht.

Für die elektrische Verschaltung von zwei Serienresonatoren wird das Ausgangsbusbar des ersten Serienresonators RS1 mit dem Eingangsbusbar des zweiten Serienresonators RS2 mit einer Leitung verknüpft. Ein Abzweig von dieser Verbindungsleitung zum Eingangsbusbar des Parallelresonators RP1 erzeugt die elektrische Anbindung dieses dazwischen liegenden Parallel- resonators. Nur die außen liegenden Busbars der Parallel- resonatoren RP und des ersten und letzten Serienresonator RS1, RS5, an denen kein weiterer Resonator mehr hängt, sind zu Bondpads erweitert. Die Reflektoren sind entweder mit den Massebondpads LAm elektrisch verbunden oder aber"floatend".

Um eine möglichst geringe Chipausdehnung in x-und y-Richtung zu erhalten, werden die Lotmetallisierungen für die isolierten Bondpads LA seitlich neben die Spuren gelegt und ellipsoid ausgebildet, damit die akustischen Spuren näher zusammengeschoben werden können. Je nach Anwendungsfall können zwei oder sogar vier Massebondpads verwendet werden.

Aufgrund der Abflachung der Lotmetallisierungen in x-Richtung ergibt sich gegenüber der Ausführung mit kreisrunden Lotme- tallisierungen eine Reduzierung der Chipgröße in x-Richtung.

Die Figur 23 soll hier lediglich beispielhaft zeigen, wie eine erfindungsgemäße Ausgestaltung im Falle eines Ladder- type-Filters aussehen kann. Da die Anzahl der verwendeten Grundglieder und deren Anordnung bei Laddertype-Filtern sehr verschieden sein kann, sind viele weitere Variationsmöglich- keiten gegeben. Die Erfindung ist daher nicht auf diese spezielle Ausführungsform beschränkt.

In den Figuren 2 bis 23 werden nur die Layouts der Chips, also die Anordnung der Bauelementstrukturen auf dem Substrat dargestellt. Figur 24 zeigt nun anhand eines schematischen Querschnitts, wie das Substrat mit einem Träger verbunden werden kann.

Auf einem piezoelektrischen Substrat (Chip) S sind Bau- elementstrukturen BS, die z. B. ein SAW Filter realisieren.

Mit den Bauelementstrukturen BS elektrisch verbunden sind Lotmetallisierungen LA, beispielsweise erfindungsgemäß abgeflachte mit unterschiedlichen Abmessungen entlang zweier Achsen. Ein ein-oder mehrschichtiger Träger T, der Teil eines Gehäuses sein kann, weist Anschlußflächen AF auf, die über Lotbumps bzw. Bumpverbindungen B mit den entsprechenden Lotmetallisierungen LM verlötet werden. Dabei ist die Bump- verbindung insbesondere von der Grundfläche her so bemessen, daß das gesamte aus Träger und Chip bestehende Bauelement

eine ausreichende mechanische Stabilität erhält. Auf der Unterseite des Trägers können Kontaktflächen KF vorgesehen sein, mit denen das Bauelement in eine äußere Schaltungs- umgebung, z. B. auf eine Platine gelötet werden kann. Das Bauelement kann zusätzlich noch von der Substratseite her mit einer dicht gegen den Träger abschließenden Folie oder einen Abdeckung gegen Umwelteinflüsse versiegelt werden.

Eine Flipchip-Anordnung ist eine elektrisch und mechanisch miteinander verbundene Anordnung von Substrat und Träger, bei der die Verbindungsstellen auf Substrat und Träger, hier die Bondpads, einander direkt gegenüber angeordnet sind. Von ~ Vorteil ist die Flipchip-Anordnung auf jeden Fall dann, wenn wie in den angegebenen Ausführungsbeispielen Bauelement- strukturen zwischen Substrat und Träger angeordnet und dort mechanisch geschützt sind. Die Erfindung ist aber nicht auf Bauelemente beschränkt, bei denen die Bauelementstrukturen zwischen Substrat und Träger angeordnet sind.

Ein weiterer Vorteil der Flipchip-Anordnung ist es, daß so eine einfache, den Chip (das Substrat S) nur wenig bis gar nicht überragende Verkapselung erhalten werden kann.

Somit können mit erfindungsgemäß reduzierter Chipgröße auch die Gehäuse und damit die fertigen Bauelemente in Ihren Ab- messungen reduziert werden, da deren Mindestgröße maßgeblich durch die Chipgröße bestimmt wird.

Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsformen beschränkt. Die technische Lehre der Erfindung und damit der Schutzumfang geht über die Ausführungsbeispiele hinaus. Als Beispiel für mögliche Erweiterungen und Modifizierungen sei hier folgendes angeführt :

- Verwendung von mehr als einem Chip auf einem Gehäuse bzw.

Träger, die jeweils für sich aber erfindungsgemäß ausgestaltet sind - Verwendung einer anderen Filtertechnik als den hier beschriebenen - Andere Form der Lotmetallisierungen - Andere Bauteile als SAW oder BAW Filter oder - Kombination aus SAW oder BAW Filter mit weiteren Bauteilen