KR100398720B1 - Structure arranging electrode of bulk acoustic wave filter - Google Patents

Structure arranging electrode of bulk acoustic wave filter Download PDF

Info

Publication number
KR100398720B1
KR100398720B1 KR10-2001-0044258A KR20010044258A KR100398720B1 KR 100398720 B1 KR100398720 B1 KR 100398720B1 KR 20010044258 A KR20010044258 A KR 20010044258A KR 100398720 B1 KR100398720 B1 KR 100398720B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
wave filter
electric field
filter
piezoelectric substrate
Prior art date
Application number
KR10-2001-0044258A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20030009696A (en
Inventor
황규한
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR10-2001-0044258A priority Critical patent/KR100398720B1/en
Publication of KR20030009696A publication Critical patent/KR20030009696A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100398720B1 publication Critical patent/KR100398720B1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H03H9/135—Driving means, e.g. electrodes, coils for networks consisting of magnetostrictive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02—Details
    • H03H9/125—Driving means, e.g. electrodes, coils
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/46—Filters
    • H03H9/54—Filters comprising resonators of piezo-electric or electrostrictive material
    • H03H9/58—Multiple crystal filters
    • H03H9/582—Multiple crystal filters implemented with thin-film techniques
    • H03H9/586—Means for mounting to a substrate, i.e. means constituting the material interface confining the waves to a volume

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

본 발명은 체적파 필터의 전극 배치 구조에 관한 것으로서, 전계가 가해지면 상기 전계에 의해 발생되는 전기적 에너지가 기계적 에너지로 변환되어 진동하는 압전 기판과, 상기 압전 기판의 일측면에 위치되는 제1 전극과, 상기 압전 기판의 타측면에 위치되는 제2 전극으로 구성되고, 상기 제1 전극과 제2 전극으로 전원이 인가되는 경우 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에서 어느 한변도 평행하지 않은 전계 발생 면적이 형성되도록 상기 제1 전극과 제2 전극이 서로 엇갈리게 위치되어,The present invention relates to an electrode arrangement structure of a volume wave filter, wherein, when an electric field is applied, electrical energy generated by the electric field is converted into mechanical energy to vibrate, and a first electrode positioned on one side of the piezoelectric substrate. And a second electrode positioned on the other side of the piezoelectric substrate, and when an electric power is applied to the first electrode and the second electrode, neither side is generated in parallel between the first electrode and the second electrode. The first electrode and the second electrode are staggered with each other so that an area is formed,

압전 기판의 일측면과 타측면에 위치되는 제1 전극과 제2 전극의 위치를 조절하여 전계가 발생되는 면적를 어느 한변도 평행하지 않게 형성함으로써, 필터의 정밀한 조정이 가능하게 되어 보다 우수한 필터 특성을 기대할 수 있고, 제1 전극 및 제2 전극의 형태에 무관하게 설계가 가능하므로 설계의 자유도가 향상되어 필터 제작시 전극 면적을 최적화할 수 있기 때문에 초소형화가 가능하고 공정비가 절감되는 효과가 있다.By adjusting the positions of the first electrode and the second electrode located on one side and the other side of the piezoelectric substrate, the area where the electric field is generated is not parallel to any one side, so that the filter can be precisely adjusted to provide better filter characteristics. It can be expected and can be designed irrespective of the shape of the first electrode and the second electrode, so that the degree of freedom in design can be improved and the electrode area can be optimized when the filter is manufactured, thereby miniaturizing and reducing the process cost.

Description

체적파 필터의 전극 배치 구조{ Structure arranging electrode of bulk acoustic wave filter }Structure arranging electrode of bulk acoustic wave filter}

본 발명은 체적파 필터의 전극 배치 구조에 관한 것으로서, 특히 압전 기판을 사이에 두고 위치되는 전극의 모양과 크기에 상관없이 우수한 필터의 성능이 발휘되게 하여 설계의 자유도가 향상되는 체적파 필터의 전극 배치 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrode arrangement structure of a volume wave filter. In particular, the electrode of a volume wave filter exhibits excellent filter performance regardless of the shape and size of an electrode positioned with a piezoelectric substrate interposed therebetween. It relates to a batch structure.

일반적으로 RF 무선 이동 통신에서 필터의 역할은 무수한 공중파중 사용자가 필요로 하는 신호를 선택하거나 전송하고자 하는 신호를 걸러주는 역할을 한다.In general, the role of a filter in RF wireless mobile communication is to select a signal required by a user in a myriad of airwaves or to filter a signal to be transmitted.

따라서, 고성능의 무선 이동 통신을 위해서는 필터 기술의 개발이 중요시 되고 있고, 특히 무선 이동 통신의 휴대성을 고려하여 필터의 초소형화, 저전력화등이 요구되고 있다.Therefore, development of filter technology is important for high-performance wireless mobile communication, and in particular, miniaturization of filters and low power consumption are required in consideration of the portability of wireless mobile communication.

최근에 양 전극 사이에 압전 박막을 증착해 체적파를 유발시켜 공진을 시키는 원리를 이용한 체적파 필터가 사용되고 있다.Recently, a volume wave filter using a principle of resonating a piezoelectric thin film by inducing a volume wave between two electrodes has been used.

체적파 필터는 유전체 필터에 비해 보다 더 소형화가 가능하고 SAW(Surface Acoustic Wave) 필터에 비해 삽입 손실이 매우 작다는 특성이 있다.Volumetric wave filters are more compact than dielectric filters and have very low insertion loss compared to surface acoustic wave (SAW) filters.

도1 은 종래의 기술에 따른 체적파 필터의 전극 배치 구조가 도시된 사시도이고, 도2 는 종래의 기술에 따른 체적파 필터의 필터 특성 곡선이 도시된 그래프이다.1 is a perspective view showing an electrode arrangement structure of a volume wave filter according to the prior art, Figure 2 is a graph showing the filter characteristic curve of the volume wave filter according to the prior art.

종래의 체적파 필터는 전계가 가해지면 상기 전계에 의해 발생되는 전기적 에너지가 기계적 에너지로 변환되어 진동하는 압전 박막(20)과, 상기 압전 박막(20)의 상측에 위치되며 측면파가 차단되도록 어느 한변도 평행하지 않게 형성된 상부 전극(10)과, 상기 압전 박막(20)의 하측에 위치되어 상기 상부 전극(10)과동일한 형태를 가지며 상기 상부 전극(10)과 전체 면적(40)에서 전계가 발생되도록 하는 하부 전극(30)으로 구성되고, 상기 상부 전극(10) 및 상기 하부 전극(30)은 어느 한변도 평행하지 않는 사각형 또는 다각형으로 이루어진다.Conventional volumetric wave filters have a piezoelectric thin film 20 which vibrates by converting electrical energy generated by the electric field into mechanical energy when an electric field is applied, and is positioned above the piezoelectric thin film 20 so that side waves are blocked. The upper electrode 10 and the piezoelectric thin film 20 which are not parallel to one side are positioned below the piezoelectric thin film 20 to have the same shape as the upper electrode 10, and an electric field is formed in the upper electrode 10 and the entire area 40. It consists of a lower electrode 30 to be generated, the upper electrode 10 and the lower electrode 30 is made of a square or polygon that does not parallel to either side.

또한, 상기 체적파 필터는 상기 압전 박막(20)의 두께에 따라 통과되는 주파수가 달라지며 상기 압전 박막(20)이 진동할 때 그 진동수에 동조되는 주파수를 통과시킨다.In addition, the volume wave filter has a different frequency according to the thickness of the piezoelectric thin film 20, and passes the frequency tuned to the frequency when the piezoelectric thin film 20 vibrates.

그러나, 상기와 같은 종래의 체적파 필터 구조는 상기 압전 박막을 사이에 두고 위치되는 상기 상부 전극과 상기 하부 전극의 형태가 어느 한변도 평행하지 않은 사각형 또는 다각형이므로 전극 면적 사용의 효율성이 떨어지게 되어 필터를 제작할 때 설계의 자유도가 떨어지기 때문에 최소화할 수 있는 크기의 한계가 있으며 이로 인해 공정비가 많이 소요되는 문제점이 있다.However, the conventional volumetric wave filter structure as described above has a square or polygonal shape in which the upper electrode and the lower electrode are positioned with the piezoelectric thin film interposed therebetween, so that the efficiency of using an electrode area is reduced, so that the filter There is a limit of the size that can be minimized because the degree of freedom of design falls when manufacturing the, and there is a problem that takes a lot of process costs.

또한, 상부 전극과 하부 전극의 형태에 따라 필터의 특성이 변화하므로 정밀한 조정이 어렵기 때문에 측면파에 의한 리플(Ripple)이 많다는 문제점이 있다.In addition, since the characteristics of the filter change according to the shape of the upper electrode and the lower electrode, it is difficult to precisely adjust, and thus there is a problem that there are many ripples due to side waves.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 전극의 형태에 무관하게 전계 발생 면적을 조절하여 필터의 특성을 조절할 수 있기 때문에 필터의 전극 면적을 최적화하여 초소형 설계가 가능하게 하고 이로 인해 공정비용을 절감 시키고, 정밀한 조정을 가능하게 하여 우수한 필터 특성이 나타나게 하는데 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, the object of which is to optimize the electrode area of the filter because it is possible to control the characteristics of the filter by adjusting the electric field generating area irrespective of the shape of the electrode, the ultra-compact design It is possible to reduce the process cost and to make fine adjustments, resulting in excellent filter characteristics.

도1 은 종래 기술에 따른 체적파 필터의 전극 배치 구조가 도시된 사시도,1 is a perspective view showing an electrode arrangement structure of a volume wave filter according to the prior art;

도2 는 종래 기술에 따른 체적파 필터의 필터 특성 곡성이 도시된 그래프,2 is a graph showing the filter characteristic curvature of the volume wave filter according to the prior art;

도3 은 본 발명에 따른 체적파 필터의 전극 배치 구조가 도시된 사시도,3 is a perspective view showing an electrode arrangement structure of a volume wave filter according to the present invention;

도4 는 본 발명에 따른 체적파 필터에서 측면파가 차단되는 방법이 도시된 도면,4 is a diagram illustrating a method of blocking a side wave in a volume wave filter according to the present invention;

도5 는 본 발명에 따른 체적파 필터의 필터 특성이 도시된 그래프이다.5 is a graph showing the filter characteristics of the volumetric wave filter according to the present invention.

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

50: 제1 전극 60: 압전 기판50: first electrode 60: piezoelectric substrate

70: 제2 전극 80: 전계 발생 면적70: second electrode 80: electric field generating area

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 체적파 필터의 전극 배치 구조의 특징에 따르면, 전계가 가해지면 상기 전계에 의해 발생되는 전기적 에너지가 기계적 에너지로 변환되어 진동하는 압전 기판과, 상기 압전 기판의 일측면에 위치되는 제1 전극과, 상기 압전 기판의 타측면에 위치되는 제2 전극으로 구성되고, 상기 제1 전극과 제2 전극으로 전원이 인가되는 경우 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에서 어느 한변도 평행하지 않은 전계 발생 면적이 형성되도록 상기 제1 전극과 제2 전극이 서로 엇갈리게 위치된다.According to a feature of the electrode arrangement structure of the volume wave filter according to the present invention for solving the above problems, the piezoelectric substrate and the piezoelectric substrate that the electrical energy generated by the electric field is converted into mechanical energy and vibrated when an electric field is applied; A first electrode positioned on one side of the second electrode; and a second electrode positioned on the other side of the piezoelectric substrate, and between the first electrode and the second electrode when power is applied to the first electrode and the second electrode. The first electrode and the second electrode are staggered with each other to form an electric field generating area that is not parallel to either side at.

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.

도3 는 본 발명에 따른 체적파 필터의 전극 배치 구조가 도시된 사시도이다.3 is a perspective view showing an electrode arrangement structure of a volume wave filter according to the present invention.

본 발명에 따른 체적파 필터의 전극 배치 구조는 상기 도3 에 도시된 바와 같이, 전계가 가해지면 상기 전계에 의해 발생되는 전기적 에너지가 기계적 에너지로 변환되어 진동하는 압전 기판(60)과, 상기 압전 기판(60)의 일측면에 위치되는 제1 전극(50)과, 상기 압전 기판(60)의 타측면에 상기 제1 전극과 소정의 각도(α 단, α≠90°)로 엇갈리게 위치되어 어느 한변도 평행하지 않은 전계 발생 면적(80)을 형성하는 제2 전극(70)으로 구성된다.As shown in FIG. 3, the electrode arrangement structure of the volume wave filter according to the present invention includes a piezoelectric substrate 60 which vibrates by converting electrical energy generated by the electric field into mechanical energy when an electric field is applied, and the piezoelectric element. The first electrode 50 positioned on one side of the substrate 60 and the other side of the piezoelectric substrate 60 are alternately positioned at a predetermined angle (α only, α ≠ 90 °) with the first electrode. One side is also comprised by the 2nd electrode 70 which forms the electric field generation area 80 which is not parallel.

또한, 상기 체적파 필터의 전극 배치 구조는 상기 제1 전극(50) 및 제2 전극(70)의 형태와 무관하게 상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 의해 형성되는 전계 발생 면적에 의해 측면파의 차단율이 변화되고, 상기 압전 기판(60)의 두께에 따라통과되는 주파수가 변화되며 상기 압전 기판(60)의 진동수에 동조되는 주파수가 통과된다.In addition, the electrode arrangement structure of the volume wave filter is a side wave by an electric field generating area formed by the first electrode and the second electrode irrespective of the shape of the first electrode 50 and the second electrode 70. The cutoff rate of the piezoelectric substrate is changed, a frequency passed through the piezoelectric substrate 60 is changed, and a frequency tuned to the frequency of the piezoelectric substrate 60 is passed.

상기 제1 전극(50) 및 제2 전극(70)은 형태가 동일하거나 다를수 있으며, 평행한 변이 존재하는 사각형일수도 있다.The first electrode 50 and the second electrode 70 may be the same or different in shape, or may be a quadrangle having parallel sides.

도4 는 본 발명에 따른 체적파 필터의 전극 배치 구조에서 측면파가 차단되는 방법이 도시된 도이다.4 is a diagram illustrating a method of blocking side waves in an electrode arrangement structure of a volume wave filter according to the present invention.

상기 체적파 필터에서 상기 측면파(81)의 차단은 상기 도4 에 도시된 바와 같이, 상기 전계 발생 면적(80)의 형태에 따라 좌우되며 상기 전계 발생 면적(80)이 어느 한변도 평행하지 않게 형성되어 있어서, 상기 측면파(81)가 입사할 경우 상기 전계 발생 면적(80)의 각 변에서 반사에 의해 더 이상 상기 측면파(81)가 진행하지 못하고 차단된다.As shown in FIG. 4, the blocking of the side wave 81 in the volume wave filter depends on the shape of the electric field generating area 80 and the electric field generating area 80 is not parallel to either side. In this case, when the side wave 81 is incident, the side wave 81 no longer proceeds and is blocked by reflection at each side of the electric field generating area 80.

도5 는 본 발명에 따른 체적파 필터의 전극 배치 구조에 대한 필터 특성 곡선이 도시된 그래프이다.5 is a graph showing a filter characteristic curve for the electrode arrangement structure of the volumetric wave filter according to the present invention.

상기 체적파 필터의 필터 특성 곡선은 상기 전계 발생 면적(80)을 정밀하게 조절하여 최상의 필터 특성을 발휘하게 할 수 있기 때문에 상기 도2 에 도시된 종래 기술에 따른 체적파 필터의 필터 특성 곡선에서 리플(Ripple)이 감소시켜 필터의 특성을 향상 시킬수 있다.Since the filter characteristic curve of the volume wave filter can precisely adjust the electric field generating area 80 to exhibit the best filter characteristics, the ripple in the filter characteristic curve of the volume wave filter according to the related art shown in FIG. Ripple can be reduced to improve filter characteristics.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 체적파 필터의 전극 배치 구조는 압전 기판의 상하측에 위치되는 제1 전극과 제2 전극의 위치를 조절하여 전계가 발생되는 면적를 어느 한변도 평행하지 않게 형성함으로써, 필터의 정밀한 조정이 가능하게 되어 보다 우수한 필터 특성을 기대할 수 있고, 상부 전극 및 하부 전극의 형태에 무관하게 설계가 가능하므로 설계의 자유도가 향상되어 필터 제작시 전극 면적을 최적화할 수 있기 때문에 초소형화가 가능하고 공정비가 절감되는 효과가 있다.In the electrode arrangement structure of the volume wave filter of the present invention configured as described above, by adjusting the positions of the first electrode and the second electrode positioned on the upper and lower sides of the piezoelectric substrate, the area where the electric field is generated is not parallel to any one side, Precise adjustment of the filter allows for better filter characteristics, and design is possible regardless of the shape of the upper electrode and the lower electrode, which improves the degree of freedom in design and optimizes the electrode area when manufacturing the filter. It is possible and the process cost is reduced.

Claims (4)

전계가 가해지면 상기 전계에 의해 발생되는 전기적 에너지가 기계적 에너지로 변환되어 진동하는 압전 기판과; 상기 압전 기판의 일측면에 위치되는 제1 전극과; 상기 압전 기판의 타측면에 위치되는 제2 전극으로 구성되고, 상기 제1 전극과 제2 전극으로 전원이 인가되는 경우 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에서 어느 한변도 평행하지 않은 전계 발생 면적이 형성되도록 상기 제1 전극과 제2 전극이 서로 엇갈리게 위치되는 것을 특징으로 하는 체적파 필터의 전극 배치 구조.A piezoelectric substrate which vibrates by converting electrical energy generated by the electric field into mechanical energy when an electric field is applied; A first electrode on one side of the piezoelectric substrate; And a second electrode positioned on the other side of the piezoelectric substrate, and when electric power is applied to the first electrode and the second electrode, an electric field generating area that is not parallel to any one side between the first electrode and the second electrode. The electrode arrangement structure of the volumetric wave filter, characterized in that the first electrode and the second electrode are alternately positioned so as to form. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 제1 전극 및 제2 전극은 형태가 동일하지 않는 것을 특징으로 하는 체적파 필터의 전극 배치 구조.The electrode arrangement structure of the volume wave filter, characterized in that the first electrode and the second electrode are not the same shape. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 제1 전극 및 제2 전극은 동일한 형태인 것을 특징으로 하는 체적파 필터의 전극 배치 구조.The electrode arrangement structure of the volume wave filter, characterized in that the first electrode and the second electrode has the same shape. 제3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제1 전극 및 제2 전극은 사각형인 것을 특징으로 하는 체적파 필터의 전극 배치 구조.The electrode arrangement structure of the volume wave filter, characterized in that the first electrode and the second electrode is rectangular.
KR10-2001-0044258A 2001-07-23 2001-07-23 Structure arranging electrode of bulk acoustic wave filter KR100398720B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0044258A KR100398720B1 (en) 2001-07-23 2001-07-23 Structure arranging electrode of bulk acoustic wave filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0044258A KR100398720B1 (en) 2001-07-23 2001-07-23 Structure arranging electrode of bulk acoustic wave filter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030009696A KR20030009696A (en) 2003-02-05
KR100398720B1 true KR100398720B1 (en) 2003-09-19

Family

ID=27716224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2001-0044258A KR100398720B1 (en) 2001-07-23 2001-07-23 Structure arranging electrode of bulk acoustic wave filter

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100398720B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030009696A (en) 2003-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11095266B2 (en) Slanted apodization for acoustic wave devices
US7893793B2 (en) Film bulk acoustic wave resonator and method for manufacturing the same
KR100631217B1 (en) Integrated filter comprising fbar and saw resonator and fabrication method therefor
US7456709B2 (en) Bulk acoustic resonator including a resonance part with dimple and fabrication method therefor
CN112491379B (en) Surface acoustic wave resonator with phonon crystal reflector
JP2010516213A (en) Resonant frequency tunable bulk acoustic wave resonator and use of such a resonator in the field of telephony
CN110868187A (en) Ultrahigh frequency resonator structure based on arc-shaped electrode
KR101532115B1 (en) Piezo vibrator and method for manufacturing the same
JP2008079294A (en) Thin film bulk elastic wave resonator and method for manufacturing same
JP2003087086A (en) Piezoelectric resonator and manufacturing method therefor, piezoelectric filter and manufacturing method therefor, duplexer and electronic communications equipment
KR100398720B1 (en) Structure arranging electrode of bulk acoustic wave filter
WO1997032345A1 (en) Thickness-shear mode lithium niobate piezoelectric transformer
CN111130495B (en) Ultrahigh frequency resonator
CN110313130A (en) Surface acoustic wave device
US20220416765A1 (en) Bulk acoustic wave resonance device and bulk acoustic wave filter
JP2008172638A (en) Thin-film piezoelectric resonator
PL80943B1 (en)
JP2001257558A (en) Piezoelectric vibrator
US20190372553A1 (en) Surface acoustic wave device
US20220337212A1 (en) Bulk acoustic wave resonance device and bulk acoustic wave filter
JP2003283292A (en) Piezoelectric resonator and filter, duplexer and communication device using the same
KR100437496B1 (en) Surface Acoustic Wave Filter
JP3248231B2 (en) Surface acoustic wave transducer and surface acoustic wave device
CN112953447B (en) Resonator and electronic device
KR100451080B1 (en) Resonator Type Surface Acoustic Wave Filter

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20060904

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee