KR100373188B1

KR100373188B1 - A bulk wave preventing device of SAW filter

Info

Publication number: KR100373188B1
Application number: KR10-2001-0001031A
Authority: KR
Inventors: 정수진
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2001-01-08
Filing date: 2001-01-08
Publication date: 2003-02-25
Also published as: KR20020059886A

Abstract

본 발명에 의한 표면 탄성파 필터의 내부파 방지장치는 일정한 두께를 갖는 기판과, 상기 기판의 상부에 입력단자 및 출력단자가 포함되어 소정 간격으로 형성된 다수의 단자와, 상기 입력단자 및 출력단자 간의 신호전달 중 그 일부가 내부로 방사되어 상기 신호전달에 방해가 되지 않도록 상기 기판 상부의 입력단자 및 출력단자 사이에 오목한 홈이 형성된 내부파 차단부로 구성되어 표면 탄성파 필터가 설치되어 있는 기판의 표면에 내부파 차단부를 형성하고 그 내부에 흡음재를 도포하여 내부로 방사되는 신호가 거의 없거나 최소화되도록 함으로써, 표면 탄성파 필터의 특성을 향상시킬 수 있는 동시에 잡음을 최소화 할 수 있는 표면 탄성파 필터의 내부파 방지장치에 관한 것이다.The internal wave prevention apparatus of the surface acoustic wave filter according to the present invention includes a substrate having a predetermined thickness, a plurality of terminals formed at predetermined intervals by including an input terminal and an output terminal on the substrate, and signal transmission between the input terminal and the output terminal. An internal wave is formed on the surface of the substrate on which the surface acoustic wave filter is installed, which is composed of an internal wave blocking unit having a concave groove formed between an input terminal and an output terminal on the upper portion of the substrate so that a part of it is radiated to the inside and does not interfere with the signal transmission. In order to improve the characteristics of the surface acoustic wave filter by minimizing or minimizing the signal emitted to the inside by forming a blocking portion and applying a sound absorbing material therein, it is possible to improve the internal acoustic wave preventing device of the surface acoustic wave filter capable of minimizing noise. will be.

Description

A bulk wave preventing device of SAW filter

본 발명은 입력측에서 전기적 신호가 출력측으로 신호 전달이 이루어지는 과정에서 그 신호의 일부가 내부로 방사되어 시스템에 잡음으로 작용되는 것을 방지하기 위한 표면 탄성파 필터의 내부파 방지장치에 관한 것으로서, 특히 표면 탄성파 필터가 설치되어 있는 기판의 표면에 내부파차단 처리를 하여 내부로 방사되는 신호가 거의 없거나 최소화되도록 함으로써, 표면 탄성파 필터의 특성을 향상시킬 수 있는 동시에 잡음을 최소화 할 수 있는 표면 탄성파 필터의 내부파 방지장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an internal acoustic wave prevention device of a surface acoustic wave filter for preventing a part of a signal from being radiated inside and acting as a noise in a system during the transmission of an electrical signal from an input side to an output side. Internal wave blocking is applied to the surface of the substrate where the filter is installed so that the signal radiated to the inside is minimized or minimized, thereby improving the characteristics of the surface acoustic wave filter and simultaneously minimizing noise. It relates to a prevention device.

최근, 이동 통신 및 전자 기기가 급속도로 발전하면서 내부 부품의 성능이나 서비스 기능이 보다 다양하고 광범위하게 확대되고 있으며, 그와 동시에 이동 통신 등의 사용이 증가되고 있는 추세이다.In recent years, with the rapid development of mobile communication and electronic devices, the performance and service functions of internal parts have been expanded more widely and widely, and at the same time, the use of mobile communication has increased.

일반적으로, 이동 통신 등의 어떤 시스템에 업무나 행동을 전류, 전압 등과 같이 연속적으로 변화하는 물리량을 이용하여 표현하거나 측정하기 위해 주파수를 선택적으로 통과시키는 회로로서, 특정한 주파수 대역의 신호를 될 수 있는 한 손실없이 전송하고 다른 불필요한 주파수 대역의 신호를 저지시킬 뿐만 아니라 소정 대역 외의 잡음을 제거하거나 주파수를 별도로 다중화된 신호로 분리하기 위한 아날로그 필터 제조시에 표면 탄성파 (Surface Acoustic Wave, 이하 SAW라고 함) 필터가 사용된다.In general, a circuit for selectively passing a frequency to express or measure a task or action in a system such as a mobile communication using a continuously varying physical quantity such as current or voltage, and can be a signal of a specific frequency band. Surface acoustic waves (SAWs) in the manufacture of analog filters to transmit without loss and to block signals of other unnecessary frequency bands, as well as to remove noise outside of a predetermined band or to separate frequencies into separate multiplexed signals. A filter is used.

상기 표면탄성파는 기판의 표면을 따라 전달되는 파동의 상태를 나타내는 것으로 깊이 방향으로 급격히 감쇄되는 특징을 지닌다. SAW 필터는 이러한 특징을 주파수 선택기능 소자로 응용한 것이다.The surface acoustic wave represents a state of waves transmitted along the surface of the substrate, and has a feature of rapidly attenuating in the depth direction. The SAW filter uses this feature as a frequency selective device.

즉, 상기 SAW 소자는 절연성이 큰 기판에 금속 전극을 형성해 압전을 걸면 일시적으로 기판 표면이 뒤틀리는데, 이 작용을 이용해 물리적인 파를 일으키게 된다. 상기 SAW 소자 표면을 전달하는 물결 속도가 전자파보다 느리기 때문에 일시적으로 전기 신호를 지연시키거나 특정 주파수 신호만을 통과시키는 필터로 이용된다.That is, the SAW device temporarily forms a metal electrode on a highly insulative substrate and applies a piezoelectric twist to the substrate surface. This action causes a physical wave. Since the wave speed transmitting the SAW element surface is slower than the electromagnetic wave, it is used as a filter to temporarily delay an electric signal or pass only a specific frequency signal.

상기 SAW 필터는 반도체 디바이스 또는 기능을 보호하는 세라믹스 용기로, 유해한 환경으로부터 내부 회로를 보호하고, 내부에서 발생된 열을 방열하여 외부에 접속하는 수단을 제공하는 패키지(package) 형태로 형성되어 있다.The SAW filter is a ceramic container that protects a semiconductor device or a function, and is formed in a package form that protects an internal circuit from a harmful environment and provides a means for dissipating heat generated therein and connecting it to the outside.

이렇게 형성된 SAW 필터 패키지는 표면실장 생산기술(Surface Mounted Technology, 이하 SMT라고 함)로 형성되어 CDMA 방식의 셀룰러 전화나 무선 랜(LAN), 영상기기 등 넓은 대역전송을 필요로 하는 기기에 적절하게 사용된다.The SAW filter package thus formed is formed by Surface Mounted Technology (hereinafter referred to as SMT), and is suitably used for devices requiring wide band transmission such as CDMA cellular phones, wireless LANs, and video devices. do.

도 1은 종래 기술에 따른 SAW 필터의 구성 및 그 신호 흐름이 개략적으로 도시된 것으로, 일반적으로 SAW 필터는 압전 소자로 일정 두께(0.5㎜)를 갖는 웨이퍼(wafer : 1)와, 상기 웨이퍼(1)의 위에 알루미늄 재질 등의 금속막을 형성하여 입력측에 전기적 신호가 인가되면 이를 기계적 신호로 변환시키는 인터디지털 트랜스듀서(interdigital transducer)로 이루어진다.FIG. 1 schematically shows a configuration of a SAW filter and a signal flow thereof according to the prior art. In general, a SAW filter includes a wafer 1 having a predetermined thickness (0.5 mm) as a piezoelectric element, and the wafer 1 A metal film made of aluminum or the like is formed on the upper side thereof, and an electrical signal is applied to the input side, thereby converting the signal into a mechanical signal.

전기적 신호가 인가되는 입력측(3a, 3b) 부분에 다수의 IDT를 연결선으로 상호 연결하여 IDT군이 형성된 입력 IDT(3a, 3b)와, 마찬가지로 출력측(3c, 3d) 부분에 다수의 IDT를 상호 연결하여 변환된 기계적 신호를 출력하도록 IDT군이 형성된 출력 IDT(3c, 3d)와, 상기 입력 및 출력 IDT(3b 및 3c)를 제외한 나머지 IDT(3a, 3d)는 서로 연결되지 않도록 형성되게 된다.Input IDTs 3a and 3b having IDT groups formed by interconnecting a plurality of IDTs to the input side 3a and 3b to which electrical signals are applied, and similarly interconnecting multiple IDTs to the output side 3c and 3d The output IDTs 3c and 3d in which the IDT group is formed to output the converted mechanical signals and the remaining IDTs 3a and 3d except for the input and output IDTs 3b and 3c are not connected to each other.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 SAW 필터를 통과하는 신호 흐름을 자세히 살펴보면 다음과 같다.Looking at the signal flow through the SAW filter according to the prior art configured as described above in detail as follows.

먼저, 웨이퍼(1)와, 상기 웨이퍼 상면(2)에 SAW 필터를 구성하는 회로가 설치되어 있고, 이를 상호 연결되도록 하는 다수의 단자(3a, 3b, 3c, 3d)가 형성되어 있는데, 상기 단자에는 외부와 와이어(4a, 4b)로 연결된 입력단자 및 출력단자(3a, 3b 및 3c)가 포함되어 있다.First, a circuit constituting a SAW filter is provided on the wafer 1 and the upper surface 2 of the wafer, and a plurality of terminals 3a, 3b, 3c, and 3d are formed to interconnect them. It includes input terminals and output terminals 3a, 3b and 3c connected to the outside by wires 4a and 4b.

다음, 상기 입력단자(3a)에 외부에서 전기적 입력신호가 인가되면 상기 입력신호는 상기 웨이퍼(1)의 표면이나 내부를 통해 상기 출력단자(3d)로 전달되는데, 대부분의 입력신호는 상기 웨이퍼(1)의 표면(2)을 따라 진행되어 상기 출력단자(3d)에 전달된다.Next, when an electrical input signal is applied to the input terminal 3a from the outside, the input signal is transmitted to the output terminal 3d through the surface or the inside of the wafer 1, and most of the input signals are transferred to the wafer ( It proceeds along the surface 2 of 1) and is transmitted to the output terminal 3d.

그러나, 그 입력신호 중에서 10% 이상은 내부파(bulk wave : B1)로 상기 웨이퍼(1)의 내부로 방사되어 출력단자(3d)가 아니라 다른 단자에 전달되어 시스템에 잡음으로 작용되게 된다.However, more than 10% of the input signal is radiated into the inside of the wafer 1 as a bulk wave B1 and is transmitted to another terminal instead of the output terminal 3d to act as noise in the system.

여기서, 상기 내부파(B1)는 입력신호 중에서 그 일부가 시스템의 내부로 방사되는 것을 말하는데, 상기 내부파(B1)는 출력 IDT(3d)에 직접적인 영향을 미치고, 다른 IDT에는 간접적인 영향을 미치게 된다.Here, the internal wave (B1) refers to that part of the input signal is radiated into the system, the internal wave (B1) has a direct effect on the output IDT (3d), indirectly to the other IDT. do.

따라서, 종래에는 상기 내부파가 상기 입력단자 및 출력단자 간의 정상적인 신호 전달을 방해하는 잡음, 즉 입력신호 중에서 일부가 내부로 방사되어 상기 웨이퍼의 바닥면에서 반사됨으로 인해 상기 출력단자 외의 단자들에 영향을 미치게 되므로 SAW 필터의 특성을 저해하게 된다는 문제점이 있다.Therefore, conventionally, the internal wave affects the terminals other than the output terminal because noise that prevents normal signal transmission between the input terminal and the output terminal, that is, part of the input signal is radiated inside and reflected from the bottom surface of the wafer. There is a problem in that it will interfere with the characteristics of the SAW filter.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 표면 탄성파 필터가 설치되어 있는 기판의 표면에 내부파 차단 처리를 하여 내부로 방사되는 신호가 거의 없거나 최소화되도록 함으로써, 표면 탄성파 필터의 특성을 향상시킬 수 있는 동시에 잡음을 최소화 할 수 있는 표면 탄성파 필터의 내부파 방지장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, the object of the surface acoustic wave filter on the surface of the substrate is provided with an internal wave blocking treatment so that the signal radiated to the inside to minimize or minimize the surface, An object of the present invention is to provide an internal wave preventing device for a surface acoustic wave filter which can improve the characteristics of the acoustic wave filter and minimize noise.

도 1은 종래 기술에 의한 표면 탄성파 필터의 구성 및 그 신호 흐름이 도시된 단면도이고,1 is a cross-sectional view showing the configuration and signal flow of the surface acoustic wave filter according to the prior art,

도 2는 본 발명에 의한 표면 탄성파 필터의 구성 및 그 신호 흐름이 도시된 단면도2 is a cross-sectional view showing the configuration of the surface acoustic wave filter and its signal flow according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

11 : 기판 12 : 상부면11 substrate 12 upper surface

13 : 단자 14 : 와이어13: terminal 14: wire

B2 : 내부파 S : 내부파 차단부B2: Internal Wave S: Internal Wave Breaker

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 표면 탄성파 필터의 내부파 방지장치의 특징에 따르면, 일정한 두께를 갖는 기판과, 상기 기판의 상부에 입력단자 및 출력단자가 포함되어 소정 간격으로 형성된 다수의 단자와, 상기 입력단자 및 출력단자 간의 신호전달 중 그 일부가 내부로 방사되어 상기 신호전달에 방해가 되지 않도록 상기 기판 상부의 입력단자 및 출력단자 사이에 오목한 홈이 형성된 내부파 차단부로 구성된다.According to a feature of the internal acoustic wave preventing device of the surface acoustic wave filter according to the present invention for solving the above problems, a plurality of terminals formed at a predetermined interval by including a substrate having a constant thickness, and the input terminal and the output terminal on the substrate And an internal wave blocking unit having a concave groove formed between the input terminal and the output terminal on the substrate so that a part of the signal transmission between the input terminal and the output terminal is radiated to the inside so as not to interfere with the signal transmission.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 표면 탄성파 필터의 내부파 방지장치의 구성 및 그 신호 흐름을 도시한 것으로, 일정 두께를 갖는 기판(11)과, 상기 기판(11)의 상부(12)에 표면 탄성파 필터의 회로와 상기 기판(11)을 연결시키기 위해 입력단자및 출력단자(13a, 13b, 13c, 13d)가 포함된 다수의 단자와, 상기 기판 상부(12)의 입력단자 및 출력단자(13b 및 13c) 사이에 오목하게 홈을 형성하여 내부파(B2)를 차단하기 위한 내부파 차단부(S)를 포함하여 형성한다.FIG. 2 shows the configuration of the internal acoustic wave preventing device of the surface acoustic wave filter and the signal flow thereof. The surface acoustic wave filter is provided on a substrate 11 having a predetermined thickness and on an upper portion 12 of the substrate 11. A plurality of terminals including an input terminal and an output terminal 13a, 13b, 13c, and 13d to connect the circuit of the circuit board 11 and the input terminal and the output terminal 13b and 13c of the upper portion of the substrate 12. The inner wave blocking portion S for blocking the inner wave B2 is formed by forming a recess between the recesses.

특히, 상기 내부파 차단부(S)는 상기 기판(11)의 표면(12)에 식각공정을 통해 제작하거나 스크래칭을 통해 형성하고, 그 내부파 차단부(S)는 상기 기판(11)의 상면(12)이나 홈(S) 부분에 내부파(B2)가 부딪치게 되면 그 부딪친 신호가 내부로 재반사되는 것을 방지하기 위해 방지재가 채워질 수도 있다.In particular, the internal wave blocking unit S is formed on the surface 12 of the substrate 11 through an etching process or formed by scratching, and the internal wave blocking unit S is formed on an upper surface of the substrate 11. When the internal wave B2 hits the portion 12 or the groove S, the prevention material may be filled to prevent the hit signal from being reflected back.

상기 방지재는 실버 에폭시(silver epoxy)나 실리콘 루버(silicon rubber), 폴리아미드(polyimide), 포토레지스트(photoresist), UV 에폭시(UV epoxy) 등이 사용된다.The preventive material may be silver epoxy, silicon rubber, polyimide, photoresist, UV epoxy, or the like.

여기서, 상기 입력단자(13a)에서 전기적 입력신호가 인가되면 상기 입력신호 중에서 그 일부인 10% 이상이 내부로 반사되는 내부파(B2), 즉 벌크 웨이브로 이루어지며, 상기 내부파(B2)를 제외한 나머지 부분은 상기 기판(11)의 표면(12)을 따라 진행되는 표면파로 이루어지게 된다.In this case, when an electrical input signal is applied from the input terminal 13a, at least 10% of the input signals are internal waves B2, ie, bulk waves, which are reflected internally, except for the internal waves B2. The remaining part consists of surface waves traveling along the surface 12 of the substrate 11.

이때, 상기 입력신호가 와이어(14a)를 통해 입력단자(13a)에 전달되면 대부분은 표면파 형태로 출력단자(13d)에 정상 전달되고 와이어(14b)를 통해 외부로 출력된다. 그러나, 상기 표면파를 제외한 상기 내부파(B2)는 일정 두께를 갖는 상기 기판(11)의 내부에서 여러 형태로 반사되어 상기 출력단자(13d)를 비롯한 다른 단자에도 영향을 미치게 되어 시스템에 잡음으로 작용될 수 있다.At this time, when the input signal is transmitted to the input terminal 13a through the wire 14a, most of the input signal is normally transmitted to the output terminal 13d in the form of surface wave and is output to the outside through the wire 14b. However, the internal wave B2 excluding the surface wave is reflected in various forms inside the substrate 11 having a predetermined thickness to affect other terminals including the output terminal 13d and act as a noise in the system. Can be.

따라서, 상기와 같은 내부 잡음 현상을 최소화하기 위해 상기 기판(11)의 상기 내부파 차단부(S)의 홈 부분에 재반사 방지를 위해 흡음재를 도포함으로써 입력측(13a, 13b)에서 방사된 필터의 특성을 저해하는 내부파(B2)의 상당부분이 출력측(13c, 13d)으로 전달되지 않고 차단될 수 있다.Therefore, in order to minimize the internal noise phenomenon, the sound absorbing material is applied to the groove portion of the internal wave blocking unit S of the substrate 11 to prevent re-reflection of the filter radiated from the input sides 13a and 13b. A substantial portion of the internal wave B2 that impairs the characteristic can be blocked without being transmitted to the output sides 13c and 13d.

또한, 상기 입력단자 및 출력단자(13b 및 13c) 간의 신호전달은 상기 내부파 차단부(S)와 접촉되지 않도록 와이어 본딩(14C)을 통해 연결함으로써 표면파의 전송과 상기 내부파(B2)의 차단이 가능하도록 한다.In addition, the signal transmission between the input terminal and the output terminal (13b and 13c) is connected through the wire bonding 14C so as not to contact the internal wave blocking unit (S) by the transmission of surface waves and the blocking of the internal wave (B2) Make this possible.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 표면 탄성파 필터의 내부파 방지장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the internal wave prevention device of the surface acoustic wave filter according to the present invention configured as described above are as follows.

먼저, 입력단자(13a)에서 입력신호가 인가되면 상기 입력신호는 기판(11)의 표면을 따라 진행되는 표면파 형태로 상기 입력단자(13a)에서 출력단자(13d)로 전달되게 된다. 그러나, 상기 입력신호 중에서 10% 이상은 일정 두께를 갖는 상기 기판(11)의 내부로 내부파(B2) 형태, 즉 벌크 웨이브(bulk wave)로 방사되게 된다.First, when an input signal is applied from the input terminal 13a, the input signal is transmitted from the input terminal 13a to the output terminal 13d in the form of a surface wave traveling along the surface of the substrate 11. However, more than 10% of the input signal is radiated in the form of an internal wave B2, that is, a bulk wave, into the substrate 11 having a predetermined thickness.

상기 내부파(B2)는 상기 기판(11)이 내부에서 여러 형태로 반사되어 상기 입력단자(13a)에서 출력단자(13d)로 신호 전달이 정상적으로 진행되는 중에 상기 출력단자(13d) 뿐만 아니라 각 단자에 영향을 끼치게 된다. 따라서, 상기 기판(11)의 상면(12)에 홈이 형성되어 있는 내부파 차단부(S)로 인하여 불필요한 반사 작용을 억제시키게 된다.The internal wave B2 reflects the substrate 11 in various forms therein, and each terminal as well as the output terminal 13d while the signal transmission from the input terminal 13a to the output terminal 13d proceeds normally. Will affect. Therefore, due to the internal wave blocking unit S in which the groove is formed on the upper surface 12 of the substrate 11, unnecessary reflection action is suppressed.

게다가, 상기 내부파 차단부(S)에는 상기 내부파(B2)의 반사 작용을 더욱 억제시키기 위해 흡음재가 도포되어 있어 상기 홈(S) 부분에 부딪친 상기 내부파(B2)를 흡수하여 내부파(B2)로 인한 악영향을 효과적으로 줄일 수 있다.In addition, a sound absorbing material is applied to the internal wave blocking unit S to further suppress the reflection effect of the internal wave B2, thereby absorbing the internal wave B2 hitting the groove S portion, thereby absorbing the internal wave ( The adverse effects caused by B2) can be effectively reduced.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 표면 탄성파 필터의 내부파 방지장치는 SAW 필터가 설치되어 있는 기판의 표면에 내부파 차단 처리를 하여 내부로 방사되는 신호 최소화함으로써 잡음을 최소화하여 SAW 필터의 특성을 향상시키고 이를 적용한 시스템의 성능을 개선할 수 있는 효과가 있다.The internal wave prevention device of the surface acoustic wave filter of the present invention configured as described above improves the characteristics of the SAW filter by minimizing noise by minimizing the signal radiated to the inside by blocking the internal wave on the surface of the substrate on which the SAW filter is installed. It is effective to improve the performance of the system to which it is applied.

Claims

A substrate having a predetermined thickness, an input terminal formed on the substrate, and an input terminal for converting an input signal transmitted through a wire into a surface acoustic wave form, and an output for converting the surface acoustic wave generated from the input terminal into an electrical signal and outputting the wire to a wire A plurality of terminals consisting of a terminal and a recess formed in the substrate existing between the input terminal and the output terminal, a portion of the signal transmitted during the signal transmission between the input terminal and the output terminal is radiated into the substrate to transmit the signal Internal acoustic wave preventing device of the surface acoustic wave filter, characterized in that it comprises an internal wave blocking unit for preventing the path of the.

The method of claim 1,

The internal wave blocking unit is an internal wave blocking device of the surface acoustic wave filter, characterized in that the sound absorbing material is applied to the groove portion to control the signal radiated into the substrate.

The method of claim 1,

Signal transmission between the input terminal and the output terminal is an internal wave prevention device of the surface acoustic wave filter, characterized in that using the wire bonding.