KR100380942B1 - 벌크 웨이브 이용한 표면탄성파 필터 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 벌크 웨이브 이용한 표면탄성파 필터는 압전체 물질로서 표면탄성파를 발생시킬 수 있는 압전체 기판과, 상기 압전체 기판의 상면에 빗살모양로 형성되어 입력신호를 표면탄성파로 변환하는 입력 IDT와, 상기 압전체 기판의 상면에 빗살모양으로 형성되어 상기 입력 IDT로부터 전송된 표면탄성파를 전기신호로 변환하는 출력 IDT와, 상기 입력 및 출력 IDT 사이에 형성되는 IDT로 이루어져 상기 표면탄성파가 전송되도록 하는 제 1 전송부와, 상기 제 1 전송부와 동일한 중심주파수를 가지도록 상기 압전체 기판의 배면에 상기 제 1 전송부와 동일한 위치 및 패턴으로 형성되는 IDT로 이루어지는 제 2 전송부로 구성되어 주파수를 배가시켜 필터의 특성을 향상시킬 수 있다.

Description

벌크 웨이브 이용한 표면탄성파 필터{A SAW filter using bulk wave}
본 발명은 벌크 웨이브 이용한 표면탄성파 필터에 관한 것으로서, 특히 표면탄성파 필터의 배면에 상면에 형성된 IDT와 동일하게 IDT를 배열함으로써 주파수를 배가시켜 필터의 특성을 향상시키는 벌크 웨이브 이용한 표면탄성파 필터에 관한 것이다.
일반적으로 표면탄성파 소자는 표면탄성파를 발생시키는 하나의 인터디지털 트랜스듀서(Interdigital Transducer, 이하 IDT라고 함)와 상기 표면탄성파를 전송받는 다른 IDT로 구성된다. 상기 표면탄성파를 전파하는 공간인 기판은 통상 1㎜ 두께의 압전 크리스탈로 되어 있다.
입력 IDT에 인가된 전기적 신호는 상응하는 표면파로 변환되고 출력 IDT에서 상기 입력 IDT의 간격과 표면파의 속도에 의해서 결정되는 전압으로 출력된다.
IDT에 유효한 주파수 밴드에서 입력 신호가 제한되면 표면탄성파는 분산되지 않기 때문에 입력신호의 왜곡은 거의 없고, 통상적으로 입력에서 출력까지 걸리는 시간은 1∼50㎲ 정도이다.
상기 표면탄성파 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.
이렇게 형성된 표면탄성파 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.
그러나, 종래의 표면탄성파 필터는 패키지의 사이즈로는 최대의 효과 특성을 구현하기는 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,그 목적은 표면탄성파 필터의 배면에 상면에 형성된 IDT와 동일하게 IDT를 배열함으로써 주파수를 배가시켜 필터의 특성을 향상시키는 벌크 웨이브 이용한 표면탄성파 필터를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 의한 벌크 웨이브 이용한 표면탄성파 필터를 도시한 사시도
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10 : 압전체 기판 10a : 상면
10b : 배면 11a : 입력 IDT
11b : 출력 IDT 12a : 제 1 전송로
12b : 제 2 전송로
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 벌크 웨이브 이용한 표면탄성파 필터의 특징에 따르면, 압전체 물질로서 표면탄성파를 발생시킬 수 있는 압전체 기판과, 상기 압전체 기판의 상면에 빗살모양로 형성되어 입력신호를 표면탄성파로 변환하는 입력 IDT와, 상기 압전체 기판의 상면에 빗살모양으로 형성되어 상기 입력 IDT로부터 전송된 표면탄성파를 전기신호로 변환하는 출력 IDT와, 상기 입력 및 출력 IDT 사이에 형성되는 IDT로 이루어져 상기 표면탄성파가 전송되도록 하는 제 1 전송부와, 상기 제 1 전송부와 동일한 중심주파수를 가지도록 상기 압전체 기판의 배면에 상기 제 1 전송부와 동일한 위치 및 패턴으로 형성되는 IDT로 이루어지는 제 2 전송부로 구성된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 표면탄성파 필터를 도시한 사시도로서, 압전체 물질로서 표면탄성파를 발생시킬 수 있는 압전체 기판(10)과, 상기 압전체 기판(10)의 상면(10a)에 서로 맞물리는 빗살 모양을 하고 전기신호와 표면탄성파를 서로 변환하는 IDT(Interdigital Transducer, 이하 IDT라고 함)부(11a, 11b)와, 상기 IDT부(11a, 11b)의 사이에 위치하여 신호 전송을 하는 전송부(12a, 12b)로 구성된다.
상기 IDT부는 상기 압전체 기판(10)의 상면(10a)에 빗살모양로 형성되어 입력신호를 표면탄성파로 변환하는 입력 IDT(11a)와, 상기 압전체 기판(10)의 상면(10a)에 빗살모양으로 형성되어 상기 입력 IDT(11a)로부터 전송된 표면탄성파를 전기신호로 변환하는 출력 IDT(11b)로 구성된다.
또한, 상기 전송부(12a, 12b)는 상기 입력 IDT(11a)와 출력 IDT(11b)간 상면(10a)에 위치하여 신호를 전송할 수 있도록 IDT로 이루어지는 제 1 전송부(12a)와, 상기 압전체 기판(10)의 배면(10b)에 제 1 전송부(12a)와 동일한 위치 및 동일한 패턴으로 형성되는 IDT로 이루어져 상기 벌크 웨이브를 전송배가하는 제 2 전송부(12b)로 구성된다.
상기 제 2 전송부(12b)는 상기 압전체 기판(10)의 상면(10a)에 형성된 제 1 전송부(12a)와 동일한 위치에 동일한 패턴으로 형성되는데, 이는 상면(10a)에서 발생되는 표면탄성파의 중심주파수와 동일한 중심주파수를 맞추어 원하는 신호를 출력할 수 있다.
상기 제 2 전송부(12a)의 주파수 조정은 상기 압전체 기판(10)의 배면(10b)에 형성 시 박막의 두께를 조정함으로써 가능하다.
상기 수학식은 압전체 기판(10)에서 발생되는 표면탄성파의 주파수를 계산하는 식으로, VSAW는 인가전압, λ는 제 1 전송로의 박막길이를 나타낸다.
상기 수학식은 압전체 기판(10)의 배면(10b)에서의 표면탄성파 중심주파수를 계산하는 식으로, VBAW는 인가전압, T는 제 2 전송로의 박막두께를 나타낸다.
즉, 상기 압전체 기판(10)의 배면(10b)에 제 2 전송로(12b)를 형성할 때, 상기 수학식 1로 중심주파수를 계산한 후 상기 수학식 2의 중심주파수와 인가전압을 대입함으로써 박막두께를 계산하여 이를 형성할 수 있다.
이와 같이, 표면탄성파 필터의 상면(10a)에 형성된 IDT(12a)와 동일하게 배면(10b)에도 형성함으로써 상면(10a)의 중심주파수와 동일한 중심주파수를 맞추어 원하는 신호를 출력함으로써 일정한 크기의 패키지 내에서 필터의 특성을 향상할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 벌크 웨이브 이용한 표면탄성파 필터는 표면탄성파 필터의 배면에 상면에 형성된 IDT와 동일하게 IDT를 배열함으로써 주파수를 배가시켜 필터의 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 압전체 물질로서 표면탄성파를 발생시킬 수 있는 압전체 기판과, 상기 압전체 기판의 상면에 빗살모양로 형성되어 입력신호를 표면탄성파로 변환하는 입력 IDT와, 상기 압전체 기판의 상면에 빗살모양으로 형성되어 상기 입력 IDT로부터 전송된 표면탄성파를 전기신호로 변환하는 출력 IDT와, 상기 입력 및 출력 IDT 사이에 형성되는 IDT로 이루어져 상기 표면탄성파가 전송되도록 하는 제 1 전송부와, 상기 제 1 전송부와 동일한 중심주파수를 가지도록 상기 압전체 기판의 배면에 상기 제 1 전송부와 동일한 위치 및 패턴으로 형성되는 IDT로 이루어지는 제 2 전송부로 구성되는 것을 특징으로 하는 벌크 웨이브 이용한 표면탄성파 필터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS601914A (ja) * 1983-06-17 1985-01-08 Hitachi Ltd 弾性表面波装置
JPH0494207A (ja) * 1990-08-09 1992-03-26 Kinseki Ltd Ｓａｗ共振器フィルタ

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JPH0494207A (ja) * 1990-08-09 1992-03-26 Kinseki Ltd Ｓａｗ共振器フィルタ

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