KR100194260B1

KR100194260B1 - Surface acoustic wave filter

Info

Publication number: KR100194260B1
Application number: KR1019910005127A
Authority: KR
Inventors: 이숭원
Original assignee: 이형도; 삼성전기주식회사
Priority date: 1991-03-30
Filing date: 1991-03-30
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR920019069A

Abstract

본 발명은 입력교류전원에 의해 발생되는 전자기파와 불필요한 탄성파를 제거하여 주파수 특성을 개선한 탄성표면파 필터에 관한 것이다. 상기한 탄성표면파 필터는 실드라인(4)의 측면에 그리고 헤더상에 형성된 흡음재(11)와, 입력 포스트(5)와 출력 포스트(6a) 사이에 그리고 입력 IDT(2)의 끝단 측면의 헤더상에 형성된 도전막(12)을 상기한 필터에 부설한 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a surface acoustic wave filter having improved frequency characteristics by removing electromagnetic waves and unnecessary elastic waves generated by an input AC power supply. The surface acoustic wave filter described above has a sound absorbing material 11 formed on the side of the shield line 4 and on the header, between the input post 5 and the output post 6a and on the header side of the end of the input IDT 2. The conductive film 12 formed in the filter is placed on the filter.

Description

Surface acoustic wave filter

제1도는 종래의 탄성표면과 필터의 기본 구조를 평면적으로 나타내는 도면.1 is a plan view showing the basic structure of a conventional elastic surface and a filter.

제2도는 본 발명에 의한 탄성표면과 필터의 구조를 평면적으로 나타내는 도면.2 is a plan view showing the structure of the elastic surface and the filter according to the present invention.

제3도와 제4도는 종래의 탄성표면과 필터와 본 발명에 의한 탄성표면과 필터의 주파수 특성을 나타내는 도면이다.3 and 4 are diagrams showing frequency characteristics of a conventional elastic surface and a filter, and an elastic surface and a filter according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

11 : 흡음재 12 : 도전막11: sound absorbing material 12: conductive film

본 발명은 탄성표면파 필터(elastic surface wave filter)에 관한 것으로서, 특히 입력교류전원에 의해서 발생되는 전자기파와 불필요한 탄성파를 제거하여 주파수 특성을 개선한 탄성표면과 필터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an elastic surface wave filter, and more particularly, to an elastic surface and a filter having improved frequency characteristics by removing electromagnetic waves and unnecessary elastic waves generated by an input AC power supply.

일반적으로 탄성파는 준종파(quasilongitudinal wave or quasicompressional wave). 횡파(pure shear or transverse wave) 및 준횡파(quasishear wave)가 있다.In general, seismic waves are quasilongitudinal waves or quasicompressional waves. There are pure shear or transverse wave and quasishear wave.

대부분의 탄성표면파 소자는 상기한 준종파 및 준횡파의 결함으로 이루어진 탄성표면파를 이용하여 제작된 장치이다.Most surface acoustic wave elements are devices fabricated using surface acoustic waves consisting of defects of quasi-longwave and quasi-transverse waves.

따라서, 탄성표면파 필터는 횡파로 인해 발생되는 신호는 가능한 감소시켜야 한다.Therefore, the surface acoustic wave filter should reduce the signal generated by the shear wave as much as possible.

또한 전기에너지를 탄성표면파 에너지로 변환시키기 위하여 칩(chip)상에 형성된 입력전극 즉 입력 IDT(inter digital transducer)에서 대부분의 탄성표면파는 투과되나 일부의 탄성표면파는 반사된다. 이때, 반사된 탄성표면파는 탄성표면파 소자를 설계할 때 고려되지 않았던 변수이기 때문에 실제로 원하는 특성을 갖는 상기의 소자를 설계하기 위해서는, 구체적으로 상기 반사된 탄성표면파에 의한 탄성표면파의 파형특성의 저하를 방지하는 소자를 제작하기 위해서는 상기한 반사된 탄성표면파를 가능한 억제하여야 한다.In addition, most surface acoustic waves are transmitted from the input electrodes formed on the chip, that is, the input interdigital transducer (IDT), in order to convert electrical energy into surface acoustic wave energy, but some surface acoustic waves are reflected. In this case, since the reflected surface acoustic wave is a variable that was not considered when designing the surface acoustic wave device, in order to design the device having the desired characteristics, the waveform characteristics of the surface acoustic wave due to the reflected surface acoustic wave are specifically reduced. In order to fabricate the device for preventing, the reflected surface acoustic wave should be suppressed as much as possible.

그러나, 종래의 탄성표면파 필터는 횡파인 탄성체적파(Bulk wave)에 의한 효과만을 감소시키기 위하여 업전체 기판(piezo-electric substrate)의 밑면을 거칠게 하거나 또는 접착력이 좋은 물질로 헤더(header)에 부착되게 한 구조를 갖고, 그리고 입력전극인 입력IDT에서 여기된 탄성표면파가 출력전극인 출력 IDT로 전파되는 상태에서 상기한 출력 IDT로부터 입력 IDT로 진행되는 즉 반대방향으로 진행되는 탄성표면파를 제거하기 위하여, 제1도에 도시된 바와 같이, 탄성표면파 필터를 장착한 칩의 양 끝에 흡음재를 도포한 구조를 갖는다.However, conventional surface acoustic wave filters have to be roughened on the underside of a piezo-electric substrate or adhered to a header with a good adhesive material in order to reduce only the effect of the bulk wave, which is a transverse wave. In order to remove the surface acoustic waves traveling from the above-described output IDT to the input IDT, i.e., in a state in which the surface acoustic wave excited by the input IDT as the input electrode is propagated to the output IDT as the output electrode, As shown in FIG. 1, a sound absorbing material is applied to both ends of a chip equipped with a surface acoustic wave filter.

제1도에서, 부호 1a와 1b는 상기에서 언급한 흡음재이고, 부호 2와 3은 각각 입력 IDT와 출력 IDT를 가리키며, 4는 상기 입력 IDT(2)로부터 전파되는 탄성표면파중 불필요한 횡파를 제거하기 위한 실드 라인(shield line)이다.In FIG. 1, reference numerals 1a and 1b are sound absorbing materials mentioned above, reference numerals 2 and 3 indicate input IDTs and output IDTs, respectively, and 4 denotes to remove unnecessary shear waves among the surface acoustic waves propagating from the input IDTs 2. It is a shield line for this.

부호 5와 6a 및 6b는 헤더상에서 있는 포스트(post)이고, 7a 및 7b는 배선(wire)이다.5 and 6a and 6b are posts on the header and 7a and 7b are wires.

즉, 입력포스트(5)와 입력 IDT(2)의 전기적 접속은 배선(7c)으로 이루어지고, 출력포스트(6a,6b)는 각 배선(7a,7b)에 의해서 출력 IDT(3)의 양쪽과 전기적으로 접속되어 있다.That is, the electrical connection between the input post 5 and the input IDT 2 is made of wiring 7c, and the output posts 6a, 6b are connected to both sides of the output IDT 3 by the respective wirings 7a, 7b. It is electrically connected.

상기한 입력IDT(2)의 기능은, 일반적인 탄성표면파 필터의 구조에서도 잘 알려진 바와 같이, 입력포스트(5)와 접속된 배선(7c)을 통하여 공급되는 교류전류 즉 전기에너지를 탄성표면파 에너지로 변환하고, 상기한 출력 IDT(3)는 상기한 탄성표면파를 전기신호로 변환하는 기능을 갖는다.The function of the above-described input IDT 2 is, as is well known in the structure of a general surface acoustic wave filter, and converts an alternating current, that is, electrical energy, supplied through the wiring 7c connected to the input post 5 into surface acoustic wave energy. The output IDT 3 has a function of converting the surface acoustic wave into an electrical signal.

이러한 탄성표면파 필터는, 미국특허(USP) 4,223,285에도 개시되어 있는 바와 같이, 상기 실드라인(4)으로 입력 IDT에서 출력 IDT로 진행하는 횡파를 모두 제거할 수 없기 때문에 필터의 특성이 저하되는 문제점이 있었다.The surface acoustic wave filter, as disclosed in US Pat. No. 4,223,285, has a problem that the characteristics of the filter are deteriorated because the shield line 4 cannot remove all the transverse waves traveling from the input IDT to the output IDT. there was.

즉, 상기한 탄성표면파 필터에 있어서, 입력 IDT(2)에 외부의 교류전압이 인가될 때 이 입력 IDT(2)와 접속되는 배선(7c)에서는 교류전류가 흐름에 따라 주변공간에 시간에 따라 변화하는 자계(time varying magnetic field)가 발생되기 때문에 이 자계에 의한 전자기파가 출력 IDT(3)의 방향으로 전파하게 된다.In other words, in the surface acoustic wave filter described above, when an external AC voltage is applied to the input IDT 2, the wiring 7c connected to the input IDT 2 changes in time to the surrounding space as the AC current flows. Since a time varying magnetic field is generated, electromagnetic waves caused by the magnetic field propagate in the direction of the output IDT 3.

이 전자기파의 속도는 상기 입력 IDT(2)에 의해서 변환된 탄성표면파 보다도 약 10만배 정도 빠르기 때문에 이 전자기파가 출력 IDT(3)로 먼저 도달된다.Since the speed of this electromagnetic wave is about 100,000 times faster than the surface acoustic wave converted by the input IDT 2, the electromagnetic wave reaches the output IDT 3 first.

따라서, 출력 IDT(3)에서는 입력 IDT(2)로부터 전파되는 탄성표면파 보다 횡파인 전자기파가 먼저 도달되는 관계로 전자기파에 의한 전기적 신호가 먼저 검출된다.Therefore, in the output IDT 3, the electrical signal by the electromagnetic wave is detected first because the electromagnetic wave which is a transverse wave arrives earlier than the surface acoustic wave propagating from the input IDT 2.

그리고 전자기파는 필터의 주파수 특성에 영향을 미치게 되나 고주파로 갈수록 그 영향이 커지게 된다.In addition, the electromagnetic wave affects the frequency characteristics of the filter, but the effect increases as the frequency increases.

그러므로 종래의 탄성표면파 필터는 상기한 전자기파에 의한 노이즈(noise)를 제거하지 못한 문제점이 있을 뿐만 아니라 상기한 횡파인 탄성체적파를 효과적으로 충분히 감소시킬 수 없는 문제점이 있어서 상기 필터의 특성 즉 주파수 특성이 양호하지 못하였다.Therefore, the conventional surface acoustic wave filter not only has a problem that the noise caused by the electromagnetic wave is not removed, but also has a problem that the elastic wave, which is the transverse wave, cannot be effectively reduced sufficiently, so that the characteristics of the filter, that is, the frequency characteristics are good. I couldn't.

따라서 본 발명은, 싱기한 문제점을 해결하기 뒤하여 제공되는 것으로서, 횡파에 의한 노이즈 발생을 효과적으로 방지하여 주파수 특성을 개선시킨 탄성표면파 필터를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a surface acoustic wave filter having an improved frequency characteristic by effectively preventing generation of noise due to transverse waves.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 종래의 탄성표면파 필터는 실드 라인의 근처에서 횡파인 탄성파가 크게 발생되는 점과 입력 IDT에 연결된 배선에 흐르는 교류전류에 의한 횡파인 전자기파가 효과적으로 제거되지 못하고 있다는 점을 착안한 것으로서, 본 발명은 상기 탄성파를 제거하기 위하여 전파영역에 있는 실드라인의 측면에 흡음재를 도포하였고 또한 상기한 전자기파가 출력 IDT에 도달되기 전에 제거 되도록 하기 위하여 상기 실드라인의 측면 근처에 도체막을 형성한 구조를 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the conventional surface acoustic wave filter is characterized in that the seismic waves are largely generated near the shield line, and that electromagnetic waves, which are transverse waves due to the alternating current flowing through the wiring connected to the input IDT, are not effectively removed. In view of the above, the present invention applies a sound absorbing material to the side of the shield line in the propagation region in order to remove the acoustic wave, and also adds a conductor film near the side of the shield line so that the electromagnetic wave is removed before reaching the output IDT. The formed structure is characterized.

이하 첨부도면에 따라 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail according to the accompanying drawings.

제2도는 본 발명에 의한 탄성표면파 필터를 평면적으로 예시하였다. 제2도에 도시된 본 발명의 구성요소중 제1도에 도시된 구성요소의 참고번호와 동일한 것은 제1도의 것과 동일 한 기능을 수행한다.2 illustrates the surface acoustic wave filter according to the present invention in a plan view. Among the components of the present invention shown in FIG. 2, the same reference numerals as those of FIG. 1 perform the same functions as those of FIG. 1.

제2도에서, 부호 11은 실드라인(4)의 측면에 위치한 흡음재로서 이 탄성표면파 필터의 칩이 부착된 헤더상에 도포된 것이고, 부호 12는 상기 실드라인(4)의 측면에 근접한 위치에 형성된 도전막으로서 헤더상에 코팅된 것이다.In FIG. 2, reference numeral 11 denotes a sound absorbing material positioned on the side of the shield line 4, and is applied on the header to which the chip of the surface acoustic wave filter is attached, and reference numeral 12 denotes a position close to the side of the shield line 4; The conductive film formed was coated on the header.

상기 흡음재(11)는 입력 IDT(2)로부터 출력IDT(3)로 전파되는 탄성 표면파의 전파영역에 있는 실드라인(4)에서 불필요한 횡파인 탄성체 적파를 흡수하는 기능을 수행한다.The sound absorbing material 11 functions to absorb elastic red waves, which are unnecessary transverse waves, in the shield line 4 in the propagation region of the surface acoustic wave propagated from the input IDT 2 to the output IDT 3.

즉 흡음재(11)를 실드라인(4)의 측면에 형성한 이유는 이 실드라인(4)에서 상기한 횡파인 탄성체적파가 가장 크게 나타나기 때문에 이를 흡수하기 위해 형성된 것이다.That is, the reason why the sound absorbing material 11 is formed on the side of the shield line 4 is to absorb the elastic bulk wave, which is the above-mentioned transverse wave, in the shield line 4.

도전막(12)은 입력IDT(2)에 전압을 인가하는 입력포스트(5)와 출력IDT(3)의 출력을 외부 리드단자로 빼내는 출력포스트(6a) 사이에서 실드라인(4)의 측면에 형성된 것이지만, 구체적으로 그 형성위치를 설명하면 상기 전파영역과 접촉하고 있는 입력 IDT(2)의 끝단 측면에 형성되어 있다.The conductive film 12 is formed on the side of the shield line 4 between the input post 5 that applies a voltage to the input IDT 2 and the output post 6a which pulls the output of the output IDT 3 into the external lead terminal. Although specifically formed, the formation position thereof is explained on the end side of the input IDT 2 in contact with the propagation region.

이 도전막(12)의 기능은 입력IDT(2)와 접속되어 있는 배선(7c)을 통하여 인가되는 교류전압에 의한 전자기파를 흡수하는 것이다.The function of the conductive film 12 is to absorb electromagnetic waves due to an alternating voltage applied through the wiring 7c connected to the input IDT 2.

즉, 상기 배선(7c)으로 부터 전파되는 전자기파가 출력 IDT(3)에 도달되기 전에 입력 IDT(2)의 끝단측면에 형성된 상기 도전막(12)으로 입사된다.That is, electromagnetic waves propagating from the wiring 7c are incident on the conductive film 12 formed on the end side surface of the input IDT 2 before reaching the output IDT 3.

한편, 점성을 가지고 있는 흡음재(11)는 탄성표면파를 흡수하게 되는데, 흡수되는 양은 흡음재가 도포된 길이에 비례하게 된다.On the other hand, the viscous sound absorbing material 11 absorbs surface acoustic waves, the amount of absorption is proportional to the length of the sound absorbing material is applied.

상기 입력IDT(2)와 접속된 배선(7c)으로부터 발생된 전자기파는 전도도가 좋은 도전막(12)에 수직으로 입사될 때, 도전막의 입피이던스(impedance)는 자유공간에서의 고유 임피이던스 보다 아주 작기 때문에 도체면에서의 반사계수(reflection coefficient)는 거의 0이 된다.When the electromagnetic wave generated from the wiring 7c connected to the input IDT 2 is incident perpendicularly to the conductive film 12 having good conductivity, the impedance of the conductive film is much lower than the intrinsic impedance in the free space. Because of their small size, the reflection coefficient at the conductor surface is almost zero.

따라서, 도체표면에서의 전계의 접선 성분은 0이되고, 자계의 접선성분은 입사자계의 접선성분의 2배가 되며, 상기 전자기파가 도전막(12)의 도체내로 전파됨에 따라 표피두께(skin depth)마다 1/e로 감쇄된다.Therefore, the tangent component of the electric field on the conductor surface becomes zero, the tangent component of the magnetic field becomes twice the tangent component of the incident magnetic field, and the skin depth as the electromagnetic wave propagates into the conductor of the conductive film 12. Every 1 / e.

본 발명은 이러한 형상을 이용하여 입력 IDT(2)에 전원이 인가되는 배선(7c)과 출력 IDT(3)에 접속되는 배선(7a) 사이에 도전막(12)을 도포한 것이다.In the present invention, the conductive film 12 is applied between the wiring 7c to which power is applied to the input IDT 2 and the wiring 7a to be connected to the output IDT 3.

제3도는 종래의 탄성표면파 필터와 본 발명에 따라 흡음재(11)만을 형성시킨 탄성표면파 필터의 가상의 주파수 특성을 비교하여 나타낸 도면이다.3 is a view showing a comparison of imaginary frequency characteristics of a conventional surface acoustic wave filter and a surface acoustic wave filter in which only a sound absorbing material 11 is formed according to the present invention.

제3도에서, 점선으로 나타낸 파형은 종래의 탄성표면파 필터의 주파수 특성을 나타내고, 실선으로 나타낸 파형은 본 발명의 탄성표면파 필터의 주파수 특성을 나타낸 것으로서, 본 발명에 의한 필터의 주파수 특성이 개선된 것을 보여주고 있다.In FIG. 3, the waveform shown by the dotted line represents the frequency characteristic of the conventional surface acoustic wave filter, and the waveform represented by the solid line represents the frequency characteristic of the surface acoustic wave filter of the present invention, and the frequency characteristic of the filter according to the present invention is improved. Is showing.

즉 종래의 필터보다 본 발명의 필터가 음성근접 트랩의 레벨이 약 10dB 정도 낮추어지게 되고 또한 고주파 대역(음성근접 트랩보다 고주파인 영역)에서의 주파수 특성을 향상시킬 수 있게 된다.That is, the filter of the present invention can lower the level of the voice proximity trap by about 10 dB than the conventional filter, and can also improve the frequency characteristics in the high frequency band (higher frequency range than the voice proximity trap).

제4도는 종래의 필터와, 본 발명에 의한 필터 즉 흡음재(11)와 도전막(12)이 모두 형성된 구조를 갖는 필터의 가상의 주파수 특성을 나타낸 도면이다.4 is a diagram showing imaginary frequency characteristics of a conventional filter and a filter having a structure in which both the filter according to the present invention, that is, the sound absorbing material 11 and the conductive film 12 are formed.

제4도에서, 점선으로 나타낸 파형은 종래의 탄성표면파 필터의 주파수 특성을 나타내고, 실선의 파형은 본 발명에 의한 탄성표면파 필터의 주파수 특성을 나타낸 것이다.In FIG. 4, the waveform shown by the dotted line represents the frequency characteristic of the conventional surface acoustic wave filter, and the solid line waveform represents the frequency characteristic of the surface acoustic wave filter according to the present invention.

제4도에 도시된 파형을 참고로 할 때. 제3도에서와 같이 흡음재(11)만을 도포한 필터보다도 흡음재(11)와 도전막(12)을 함께 도포한 필터의 주파수 특성이 음성근접 트랩과 고주파 대역에서 향상된 것을 나타내고 있다.When referring to the waveform shown in FIG. As shown in FIG. 3, the frequency characteristics of the filter coated with the sound absorbing material 11 and the conductive film 12 are improved in the voice proximity trap and the high frequency band, rather than the filter coated with the sound absorbing material 11 only.

Claims

A wiring 7c connected to the input post 5 for providing an alternating voltage to the input IDT 2 and a wiring 7a for providing an electrical signal from the output IDT 3 to the output posts 6a and 6b. 7b) and a shield line 4 formed in a propagation region between the input IDT 2 and the output IDT 3 and sound absorbing materials 1a and 1b applied to both ends of the IDTs 2 and 3, respectively. In attaching the chip of the surface acoustic wave filter to the header, the sound absorbing material 11 formed on the side of the shield line 4 and on the header, and between the input post 5 and the output post 6a. And a conductive film (12) formed on the header of the end side of the input IDT (2), attached to the filter.