KR100298893B1 - A electode devision type piezo-electric filter - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분할전극형 압전필터에 관한 것으로 그 기술적인 요지는, 압전기판(10)의 일측면에 입,출력 전극(30a)(30b)과 연결토록 형성되는 다수개의 분할 전극(50)과 상기 압전기판(10)의 타측면에 대향 형성되는 작동전극(60)을 구비하는 필터부(20)및, 상기 작동전극(60)과 연결토록 상기 압전기판(10)의 타측면에 형성되는 접지전극(40)으로서 구성됨을 특징으로 한다.The present invention relates to a split-electrode piezoelectric filter, the technical spirit of which is a plurality of split electrodes 50 formed on one side of the piezoelectric substrate 10 and connected to the input and output electrodes 30a and 30b. A filter unit 20 having a working electrode 60 formed opposite to the other side of the piezoelectric plate 10, and a ground electrode formed on the other side of the piezoelectric plate 10 to be connected to the working electrode 60. And as 40.

이에따라서, 전극을 3개 이상으로 분할 형성함으로써, 제조를 용이하게 하면서도 고 선택도의 필터를 얻을 수 있는 분할전극형 압전필터를 제공할 수 있는 것이다.Accordingly, by dividing the electrode into three or more electrodes, it is possible to provide a split electrode type piezoelectric filter which is easy to manufacture and obtains a high selectivity filter.

Description

분할전극형 압전필터{A electode devision type piezo-electric filter}Split-electrode piezoelectric filter {A electode devision type piezo-electric filter}

본 발명은 분할전극형 압전필터(Filter)에 관한 것으로 보다 상세히는, 압전 기판에 부분적으로 전극을 인쇄하여 이 부분에서 발생하는 두께 진동 또는 두께 전단진동에 의한 진동에너지가 가두어 지는 에너지 트랩( 에너지 가둠 현상, Energy Trap) 현상을 이용한 MHz 용 압전필터에 있어서, 필터부의 전극을 3개 이상으로 분할 형성함으로써, 압전필터의 제조를 용이하게 하면서도, 고 선택도의 필터를 얻을 수 있도록 한 분할전극형 압전필터에 관한 것이다.The present invention relates to a split-electrode piezoelectric filter (Filter), and more particularly, an energy trap (energy trapped) in which the vibration energy caused by the thickness vibration or the thickness shear vibration generated in this portion is partially printed by printing an electrode on the piezoelectric substrate. In the piezoelectric filter for MHz using the phenomenon (Energy Trap), the electrode of the filter portion is formed by dividing three or more electrodes, so that the piezoelectric filter can be easily manufactured and a split electrode type piezoelectric filter can be obtained. It is about a filter.

일반적으로 압전체에 기계적인 힘을 가하면 전압이 발생되고, 신호를 인가하면 진동이 발생되는데, 후자의 진동을 이용하여 특정 주파수 대역이 선택되고, 또는 전자부품의 기준신호원으로 사용되는 것을 압전부품이라 하며, 보통 압전부품에 사용되는 압전기판은 BaTiO3계열 또는 PZT 계열의 세라믹을 사용하며, 현재의 모든 통신 미디어기기의 영상 및 음성신호(주파수)를 특정 대역별로 선택하는 필터 및, 전자기기 등의 기준신호원으로 사용되는 진동자로서 분류된다.In general, when a mechanical force is applied to a piezoelectric body, a voltage is generated, and when a signal is applied, a vibration is generated. A specific frequency band is selected using the latter vibration, or a piezoelectric component is used as a reference signal source of an electronic component. In general, piezoelectric plates used in piezoelectric parts are made of ceramics of BaTiO 3 series or PZT series, and filters for selecting video and audio signals (frequency) of all current communication media devices by specific bands, and electronic devices. It is classified as an oscillator used as a reference signal source.

또한, 압전필터 특히 MHz 대역의 필터에 있어서는, 압전체의 두께진동 또는 두께 전단진동에 의한 에너지트랩(Energy Trap)을 이용하며, 특정 주파대를 제거하여 주로 영상신호를 처리하는 트랩형 필터(Trap Filter)와, 특정 주파수 대역만을 통과시키어 주로 음성신호를 처리하는 밴드패스(band pass)형 필터로 나누어 진다.In addition, in piezoelectric filters, especially those in the MHz band, a trap filter that uses an energy trap caused by thickness vibration or thickness shear vibration of the piezoelectric element and processes a video signal mainly by removing a specific frequency band ) And a band pass filter mainly processing a voice signal by passing only a specific frequency band.

이와 같은 기술과 관련된 밴드패스형 압전필터에 있어서는, 도 1 에서 도시한 바와 같이, 분극공정을 통한 하나의 압전기판(110)상에 두께방향으로 대향하여 형성된 전극(122a)(122b)(130a')(130b')으로 이루어 지는 두 개의 필터부(120a)(120b)를 설치하고, 상기 필터부(120a)(120b)와 연결되는 입력 및 출력용 리드패턴(121a)(121b)이 각각 마련되며, 상기 압전기판(110)의 상면 및 저면에는 필터부(120a)(120b)와 연결되는 접지전극(122c)과 접지리드패턴(121c)으로 이루어 지는 접지부(120c)가 형성되는 구성이다.In the band pass type piezoelectric filter related to the above technique, as shown in FIG. 1, electrodes 122a, 122b, 130a 'formed on one piezoelectric substrate 110 through a polarization process to face in a thickness direction. 130b 'is provided with two filter parts 120a and 120b, and input and output lead patterns 121a and 121b are connected to the filter parts 120a and 120b, respectively. The ground portion 120c formed of the ground electrode 122c and the ground lead pattern 121c connected to the filter portions 120a and 120b is formed on the upper and lower surfaces of the piezoelectric substrate 110.

즉, 이와 같은 종래의 압전필터(100)에 있어서는, 도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 입,출력 리드패턴(121a)(121b)과 연결된 각 필터부(120a)(120b)에서 사대칭 모드(A)와 대칭모드(S)가 동시에 여진되어 필터특성이 얻어지며, 대칭모드의 반공진 주파수와 사대칭모드의 공진주파수의 위치가 필터의 특성에 큰 영향을 미치며, 즉 입력단과 출력단 전극을 분할함으로써 우수한 고조파 진동을 여기하여 필터로서 사용되는 것이다.That is, in the conventional piezoelectric filter 100, as shown in FIGS. 2 and 3, quadrature symmetry in each filter unit 120a and 120b connected to the input and output lead patterns 121a and 121b. The filter characteristics are obtained by simultaneously exciting the mode (A) and the symmetric mode (S), and the position of the anti-resonant frequency in the symmetric mode and the resonance frequency in the quadratic mode have a great influence on the characteristics of the filter. By dividing, it is used as a filter to excite excellent harmonic vibrations.

한편, 도 4에서 도시한 바와 같이, 압전필터(100)의 선택도를 높이기 위하여(즉 주파수의 스프리어스(잡음)를 없애기 위하여)는, 압전필터(100)의 각 필터부(120a)(120b) 수를 증가시켜 연결함으로써 이루어 질 수 있으며, 이와 같은 고 선택도의 필터(100)는 전극의 형태, 거리 및 두께 등에 민감한 영향을 받는다.On the other hand, as shown in Fig. 4, in order to increase the selectivity of the piezoelectric filter 100 (that is, to eliminate the spurious (noise) of the frequency), each filter portion 120a, 120b of the piezoelectric filter 100 By increasing the number of connections), such a high selectivity filter 100 is sensitive to the shape, distance and thickness of the electrode.

그러나, 상기와 같은 종래의 압전필터(100)에 있어서는, 도 1 내지 도 3에서 도시한 바와 같이, 필터(100)의 선택도를 높이기 위하여 다수의 필터부(120)를 압전기판(110)에 연결 형성하는 경우에, 필터(100) 부품의 크기가 크게 됨으로써, 현재 대부분 부품이 소형화되어 가는 추세에 반하는 단점이 있었다.However, in the conventional piezoelectric filter 100 as described above, as shown in FIGS. 1 to 3, in order to increase the selectivity of the filter 100, a plurality of filter units 120 may be mounted on the piezoelectric plate 110. In the case of forming a connection, the size of the filter 100 component is increased, and thus, there is a drawback against the trend that most components are miniaturized at present.

또한, 하나의 압전기판(110)에 다수의 필터부(120)를 형성함으로써, 필터(100)의 제조공정이 극히 복잡하여 생산성이 저하되는 한편, 특히 도 4에서 도시한 바와 같이, 다수의 필터부(120)가 마련되면, 필터특성에 영향을 미치는 스프리어스(Spurious)의 발생이 증가하여 필터부품의 제품신뢰성이 극히 저하되는 등의 여러 문제점들이 있었다.In addition, by forming a plurality of filter units 120 in one piezoelectric plate 110, the manufacturing process of the filter 100 is extremely complicated, productivity is lowered, and in particular, as shown in FIG. When the unit 120 is provided, there are various problems, such as the occurrence of spurious, which affects the filter characteristics, so that the product reliability of the filter parts is extremely degraded.

본 발명은 상기와 같은 종래의 여러 문제점들을 개선시키기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 전극을 3개 이상으로 분할 형성함으로써, 필터부품의 제조는 극히 용이하게 하면서도, 고 선택도의 필터를 얻을 수 있어 제품 신뢰성은 극히 향상되는 분할전극형 압전필터를 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the object thereof is to divide the electrode into three or more, so that the manufacture of the filter parts is extremely easy, and a high selectivity filter can be obtained. Product reliability is to provide a split-electrode piezoelectric filter that is extremely improved.

도 1의 (a) 및 (b)는 일반적인 압전필터를 도시한 평면 및 배면도1 (a) and (b) is a plan view and a rear view showing a general piezoelectric filter

도 2는 압전필터를 도시한 부분 정면도2 is a partial front view of a piezoelectric filter;

도 3은 압전필터의 모드구조를 도시한 개략도3 is a schematic diagram showing a mode structure of a piezoelectric filter;

도 4는 압전필터에서의 스프리어스현상에 따른 주파수 상태를 도시한 그래프도4 is a graph showing a frequency state according to a spurious phenomenon in a piezoelectric filter;

도 5의 (a) 및 (b)는 본 발명에 따른 분할전극형 압전필터를 도시한 평면, 및 배면도5A and 5B are a plan view and a rear view of a split electrode type piezoelectric filter according to the present invention.

도 6는 본 발명인 분할전극형 압전필터를 도시한 부분 정면도Figure 6 is a partial front view showing the present invention divided electrode piezoelectric filter

도 7은 본 발명인 분할전극형 압전필터에 있어서, 각 전극단을 도시한 개략도7 is a schematic diagram showing each electrode end in the split-electrode piezoelectric filter of the present invention;

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

1.... 필터 10... 압전기판1 .... Filter 10 ... Piezoelectric Plate

20.... 필터부 30.... 입,출력 전극20 .... Filter part 30 .... I / O electrode

40.... 접지전극 50.... 분할전극40 .... Earth electrode 50 .... Split electrode

60.... 작동전극60 .... working electrode

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서 본 발명은, 압전기판상에 필터부를 갖으며, 이와 연결된 입,출력전극과 접지전극을 구비한 압전필터에 있어서, 상기 압전기판의 일측면에 상기 입,출력 전극과 연결토록 형성되는 다수개의 분할전극과 상기 압전기판의 타측면에 형성되는 작동전극을 구비하는 필터부 및, 상기 작동전극과 연결토록 압전기판의 타측면에 형성되는 접지전극으로서 구성되는 멀티 분할전극형 필터를 마련함에 의한다.The present invention as a technical means for achieving the above object, in the piezoelectric filter having a filter unit on the piezoelectric plate, the input and output electrodes and a ground electrode connected thereto, the mouth on one side of the piezoelectric plate And a filter unit including a plurality of split electrodes formed to be connected to an output electrode, and a working electrode formed on the other side of the piezoelectric plate, and a ground electrode formed on the other side of the piezoelectric plate to be connected to the working electrode. By providing a multi split electrode filter.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 5의 (a) 및 (b)는 본 발명에 따른 분할전극형 압전필터를 도시한 평면 및 배면도이고, 도 6은 본 발명인 분할전극형 압전필터를 도시한 부분 정면도이며, 도7은 본 발명인 분할전극형 압전필터에 있어서, 각 전극단을 도시한 개략도로서, 본 발명은 필터부(20)와 접지전극(40)으로서 구성된다.5 (a) and 5 (b) are a plan view and a rear view showing a split electrode piezoelectric filter according to the present invention, FIG. 6 is a partial front view showing a split electrode piezoelectric filter according to the present invention, and FIG. In the split-electrode piezoelectric filter of the present invention, as a schematic diagram showing each electrode end, the present invention is constituted as a filter portion 20 and a ground electrode 40.

압전필터(1)의 특성을 결정하는 필터부(20)는, 상기 압전기판(10)의 일측면에 상기 입,출력 전극(30a)(30b)과 연결토록 형성되는 다수개의 분할전극(50)과, 상기 압전기판(10)의 타측면에 형성되는 작동전극(60)을 구비한다.The filter unit 20 for determining the characteristics of the piezoelectric filter 1 includes a plurality of split electrodes 50 formed on one side of the piezoelectric plate 10 to be connected to the input and output electrodes 30a and 30b. And a working electrode 60 formed on the other side of the piezoelectric plate 10.

또한, 상기 작동전극(60)과 연결되는 접지전극(40)이 상기 압전기판(10)의 타측면에 형성토록 된다.In addition, the ground electrode 40 connected to the working electrode 60 is formed on the other side of the piezoelectric plate 10.

한편, 상기 분할전극(50)은, 적어도 3개 이상으로 형성되고, 상기 작동전극(60)은, 상기 분할전극(50)의 전체 형성크기와 일치토록 형성되며, 상기 분할전극(50)과 작동전극(60)으로 구현되는 필터부(20)는, 적어도 하나의 입력단(50a)과 출력단(50b) 및, 접지단(50c)을 구비하는 구성으로 이루어 진다.On the other hand, the split electrode 50 is formed of at least three, the working electrode 60 is formed to match the overall formation size of the split electrode 50, the operation with the split electrode 50 The filter unit 20 implemented as the electrode 60 is configured to include at least one input terminal 50a, an output terminal 50b, and a ground terminal 50c.

상기와 같은 구성으로 이루어 진 본 발명의 작용을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention made in the above configuration in detail as follows.

도 5 내지 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 압전기판(10)상에 하나의 필터부(20)를 구현하면서도 전극은 분할하여 입,출력단(50a)(50b) 및 접지단(50c)을 갖추고, 하나의 필터부(20)로 제조됨으로 인하여 압전필터(1)의 제조가 용이하고 스프리어스 등의 잡음발생은 최소화되는 분할전극형 압전필터(1)는 다음과 같다.As shown in FIGS. 5 to 7, while implementing one filter unit 20 on the piezoelectric substrate 10, the electrodes are divided to include input and output terminals 50a and 50b and a ground terminal 50c. The piezoelectric filter 1, which is easy to manufacture the piezoelectric filter 1 and minimizes the occurrence of noise such as a spurious, is manufactured as one filter unit 20 as follows.

먼저, 세라믹으로 된 압전체를 가공하여 압전기판(10)을 마련하고, 이때, 상기 압전체는 압전특성이 우수한 BaTiO3, PzT 계열은 주로 사용되고 있으며, 이와 같은 세라믹은 진동체로 사용되므로 정밀한 연마 및 래핑공정을 통하여 압전기판으로 가공 성형된후에는 압전특성을 나타내도록 분극공정(자발분극 구조를 균일하게 하는것)을 통한다.First, the piezoelectric substrate 10 is processed to prepare a piezoelectric plate 10. At this time, the piezoelectric material is mainly used in the BaTiO 3 , PzT series having excellent piezoelectric properties, and such a ceramic is used as a vibrating body, so the precise polishing and lapping process After forming and forming a piezoelectric plate through the polarizing process, the polarizing process (saturating the spontaneous polarizing structure) is performed.

또한, 상기 압전기판(10)의 양측으로 은(Ag)등의 전도성 금속분과 유리질 분말의 혼합물에 수지류와 용매를 가하여 페이스트(paste)상으로 전극층을 인쇄 또는 도포하여 상기 압전기판(10)의 일측면에는 압전필터(1)의 신호 입,출력을 수행하는 입,출력 전극(30a)(30b)과 이와 연결되고 압전기판(10)의 중앙부분에 다수개의 분할전극(50)을 각각 형성시키고, 상기 압전기판(10)의 타측면에는 중앙에 작동전극(60)과 이와 연결되는 접지전극(40)을 각각 형성시킨다.In addition, a resin and a solvent are added to a mixture of a conductive metal powder such as silver (Ag) and glassy powder on both sides of the piezoelectric substrate 10 to print or apply an electrode layer on a paste to form the piezoelectric substrate 10. Input and output electrodes 30a and 30b for performing signal input and output of the piezoelectric filter 1 are connected to one side thereof, and a plurality of split electrodes 50 are formed at the center of the piezoelectric plate 10, respectively. On the other side of the piezoelectric plate 10, a working electrode 60 and a ground electrode 40 connected thereto are formed in the center.

따라서, 상기 작동전극(60)과 다수개의 분할전극(50) 사이에는 압전기판(10)을 중심으로 두께 진동 또는 두께 전단진동에 의한 에너지 트랩이 발생되어 특정주파수를 패스토록 하는 하나의 필터부(20)가 구현되며, 이는 상기 분할전극(50)과 작동전극(60)간에 적어도 하나의 입력단(50a)과 출력단(50b) 및, 접지단(50c)이 구현됨을 나타내며, 상기 입력단(50a)은 입력전극(30a)과 연결되고, 상기 출력단(50b)은 출력전극(30b)와 연결되며, 상기 접지단(50c)은 하측의 작동전극(60)과 연결된 접지전극(40)과 연결되는 것이다.Therefore, an energy trap is generated between the working electrode 60 and the plurality of split electrodes 50 by a thickness vibration or a thickness shear vibration around the piezoelectric plate 10 so as to pass a specific frequency. 20 is implemented, which indicates that at least one input terminal 50a, output terminal 50b, and ground terminal 50c are implemented between the split electrode 50 and the working electrode 60, and the input terminal 50a It is connected to the input electrode 30a, the output terminal 50b is connected to the output electrode 30b, the ground terminal 50c is connected to the ground electrode 40 connected to the lower working electrode 60.

더하여, 상기 분할전극(50)은, 적어도 3개 이상으로 형성되고, 상기 작동전극(60)은, 분할전극(50)의 갯수에 따른 전체 폭크기와 일치되어 일체로 형성됨으로써, 상기 분할전극(50)과 작동전극(60)간의 매칭이 원활하게 이루어 진다.In addition, the split electrodes 50 are formed in at least three, and the working electrode 60 is integrally formed to match the overall width according to the number of split electrodes 50, thereby forming the split electrodes ( 50) and the matching between the working electrode 60 is made smoothly.

따라서, 단지 전극을 분할 형성함으로써, 적어도 하나의 입력단(50a)과 출력단(50b) 및, 접지단(50c)을 구비하는 하나의 필터부(20)를 간단하게 압전기판(10)상에 구성함으로써, 압전필터(1)의 제조작업이 용이하며, 특히 고 선택도 즉, 분할전극(50)의 수를 적절하게 다수개 형성함으로써, 전극사이의 비대칭되는 경우의 수를 용이하게 증가시키어 가장 이상적인 주파수를 얻을 수 있는 선택도가 향상되는 압전필터(1)를 얻을 수 있는 것이다.Therefore, by simply forming the electrodes, one filter portion 20 having at least one input terminal 50a, an output terminal 50b and a ground terminal 50c can be simply configured on the piezoelectric substrate 10. In addition, the piezoelectric filter 1 can be easily manufactured, and in particular, the high selectivity, that is, the number of the split electrodes 50 is appropriately formed, thereby easily increasing the number of cases of asymmetry between the electrodes, thereby making it the most ideal frequency. The piezoelectric filter 1 can be obtained in which the selectivity can be improved.

이에따라서, 기존의 두 개이상 구현한 필터부를 하나만 구현하면서도, 선택도는 향상되고 스프리어스 등의 잡음 발생은 최소화 되는 것이다.Accordingly, while implementing only one existing filter unit of two or more, selectivity is improved and noise generation such as spurious is minimized.

이와 같이 본 발명인 분할전극형 압전필터에 의하면, 하나의 필터부 전극을 3개 이상으로 분할 형성하는 구조로 인하여, 필터부품의 제조는 극히 용이하게 하면서도 필터부품의 크기는 작게되어 경박단소의 추세에 부응하는 한편, 고 선택도의 필터를 얻을 수 있고 작동특성은 향상되는 우수한 효과가 있다.Thus, according to the split-electrode piezoelectric filter of the present invention, due to the structure in which one filter unit electrode is divided into three or more, the manufacture of the filter parts is extremely easy and the size of the filter parts is small, which leads to the trend of light and thin. On the other hand, there is an excellent effect that a high selectivity filter can be obtained and operating characteristics are improved.

Claims (2)

압전기판(10)상에 적어도 둘 이상의 필터부(20)를 갖으며, 이와 연결된 입,출력전극(30a)(30b)과 접지전극(40)을 구비한 압전필터(1)에 있어서,In the piezoelectric filter (1) having at least two filter units 20 on the piezoelectric plate (10) and having input and output electrodes (30a) and (30b) and a ground electrode (40) connected thereto, 상기 압전기판(10)의 일측면에 입,출력 전극(30a)(30b)과 연결토록 형성되는 다수개의 분할전극(50)과 상기 압전기판(10)의 타측면에 분할전극(50)과 대향하여 형성되면서 분할전극(50)의 전체 폭과 일치토록 형성되는 작동전극(60)및 상기 분할전극(50)과 작동전극(60)에 적어도 하나의 입력단(50a)과 출력단(50b) 및 접지단(50c)이 형성되는 필터부(20);A plurality of split electrodes 50 formed on one side of the piezoelectric plate 10 to be connected to the input and output electrodes 30a and 30b and a split electrode 50 on the other side of the piezoelectric plate 10. It is formed toward the working electrode 60 and formed to match the overall width of the split electrode 50 and at least one input terminal (50a) and output terminal (50b) and the ground terminal to the split electrode 50 and the working electrode (60) A filter unit 20 in which 50c is formed; 상기 작동전극(60)과 연결토록 상기 압전기판(10)의 타측면에 형성되는 접지전극(40)으로 구성됨을 특징으로 하는 분할전극형 압전필터Split electrode type piezoelectric filter, characterized in that composed of a ground electrode 40 formed on the other side of the piezoelectric plate 10 to be connected to the working electrode 60 제 1항에 있어서, 상기 분할전극(50)은, 적어도 3개 이상으로 구성됨을 특징으로 하는 분할전극형 압전필터The split electrode type piezoelectric filter according to claim 1, wherein the split electrodes 50 are formed of at least three or more split electrodes.
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