KR100401976B1 - A Surface Acoustic Wave Device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 탄성 표면파 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a surface acoustic wave device.
그 기술적인 구성은, 기판(11a) 상부 양측에 높이 조절용 절연체 기판(11b)을 개재하여 탄성 표면파 칩(13)을 착설하고, 상기 탄성 표면파 칩(13) 양측으로 입,출력 전극(12a)(12b)을 착설하여 상기 기판(11a)의 저부(底部)까지 연설시켜 접지단으로 형성시킴은 물론, 상기 입출력 전극(12a)(12b) 상측에는 일정한 두께를 갖는 도전체 범프(14a)(14b)를 개재하여, 상기 패드(14a)(14b) 상측에 탄성 표면파 칩(13)의 양단부가 위치되어 연결 접속하는 것을 요지로 한다.The technical constitution is to install the surface acoustic wave chip 13 on both sides of the substrate 11a via the insulator substrate 11b for height adjustment, and to input and output the electrode 12a to both sides of the surface acoustic wave chip 13. 12b) is installed and extended to the bottom of the substrate 11a to form a ground end, as well as conductor bumps 14a and 14b having a constant thickness above the input / output electrodes 12a and 12b. Through the above, both ends of the surface acoustic wave chip 13 are positioned above the pads 14a and 14b to connect and connect.
이에따라서, 높이 조절용 절연체 기판(11b)의 높이를 조절함에 따라 대전력(大電力)이 투입 가능하여 고 내전력 특성을 향상시킬 수 있는 것이다.Accordingly, by adjusting the height of the height-adjusting insulator substrate 11b, a large power can be injected, thereby improving high power resistance characteristics.
Description
본 발명은 탄성 표면파 장치에 관한 것으로 보다 상세하게 설명하면, 플립칩형(Flip Chip Type) 구조를 채용한 탄성 표면파 장치에 있어서, 대전력(大電力)이 투입 가능하여 고 내전력 특성을 향상시킬 수 있도록한 탄성 표면파 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a surface acoustic wave device, which will be described in more detail. In the surface acoustic wave device employing a flip chip type structure, a large power can be injected to improve high power resistance characteristics. To a surface acoustic wave device.
일반적으로 알려져 있는 탄성 표면파 장치는 소형, 경량화 추세로 인하여 각종 무선 장치에 사용되고 있으며, 특히 휴대 전화기(이동체 통신기)에 많이 이용되어, 휴대 전화기의 소형, 경량화에 기여를 하고 있다.BACKGROUND ART The known surface acoustic wave devices have been used in various wireless devices due to their small size and light weight, and are particularly used in mobile phones (mobile communication devices), contributing to the compactness and light weight of mobile phones.
상기와 같은 종래의 탄성 표면파 장치의 구성에 있어서는 도 1에 도시한 바와 같이,In the structure of the conventional surface acoustic wave device as described above, as shown in FIG.
압전기판(61)의 상측으로 Al 박막이나, 또는 미량의 Cu가 첨가된 Al-Cu 합금 박막으로 형성된 송수신용 IDT(Interdigital Transducer)(62)에 의해 탄성 표면파장치(60)의 발진 또는 수신을 수행토록 설치되며, 상기 IDT(62)에는 외부로부터의 전기 신호를 접속하기 위한 도전체 패드(Pad)(63)가 연결 설치되는 구조로 이루어 진다.Oscillation or reception of the surface acoustic wave device 60 is performed by an interdigital transducer (IDT) 62 for transmission and reception formed of an Al thin film or an Al-Cu alloy thin film to which a small amount of Cu is added above the piezoelectric substrate 61. The IDT 62 has a structure in which a conductor pad 63 for connecting an electric signal from the outside is connected to the IDT 62.
이때, 상기와 같은 종래의 탄성 표면파장치(60)는, IDT를 외부단자와 연결하기 위하여, Al 또는 Au의 본딩 와이어(Bonding Wire)가 사용되고 있는 것이다.In this case, in the conventional surface acoustic wave device 60 as described above, a bonding wire of Al or Au is used to connect the IDT to an external terminal.
또한, 근래에는 Au 등의 범프(Bump)를 이용하여 외부단자와 연결하고, 압전기판 표면의 탄성 표면파를 이용한 IDT와 IDT의 양측에 반사기용 스트립(Strip)을 배치한 공진기를 구성하여, 주파수 선택 필터나 또는 안테나 듀플렉서(Antenna Duplexer) 등의 기능을 얻는 것이다.In addition, in recent years, a bump such as Au is connected to an external terminal, and an IDT using a surface acoustic wave on the surface of a piezoelectric plate and a resonator having a reflector strip disposed on both sides of the IDT are configured to select a frequency. The function is to obtain a filter or an antenna duplexer.
한편, 상기와 같은 종래의 탄성 표면파 장치는, 압전기판(61)의 표면을 이용하고 있기 때문에, 상기 압전기판(61)표면에 형성된 전극막인 IDT(62) 및 패드(63)에 습기를 포함한 외기나 수분이 쉽게 유입되어, 이와 같은 습기 및 수분을 차단시킬 필요가 있다.On the other hand, in the conventional surface acoustic wave device as described above, since the surface of the piezoelectric plate 61 is used, the IDT 62 and the pad 63, which are electrode films formed on the surface of the piezoelectric plate 61, contain moisture. It is necessary to block such moisture and moisture by the inflow of outside air and moisture easily.
이와 같은 단점을 개선하기 위하여 최근에는 도 2에 도시한 바와 같이, 세라믹 또는 플라스틱 등의 절연체로 구성되는 기판(51a) 상측에 탄성 표면파 칩(53)을 착설하고, 상기 탄성 표면파 칩(53) 양측으로 재차 기판(51b)을 개재하여 입,출력 전극(52a)(52b)을 착설하여 상기 기판(51a)의 저부(底部)까지 연설시켜 접지단으로 형성시킴은 물론, 상기 입출력 전극(52a)(52b)은 칩(53)으로부터 인출되는 본딩 와이어(54a)와 연결 접속되고, 상기 입출력 전극(52a)(52b) 상측에는 지지대 역할을 수행하는 기판(51c)을 개재하여 덮개(55)를 착설하여 표면탄성파 장치의 패키지(Package)를 구성한다.In order to improve such a disadvantage, as shown in FIG. 2, a surface acoustic wave chip 53 is installed on an upper side of a substrate 51a formed of an insulator such as ceramic or plastic, and both sides of the surface acoustic wave chip 53 are installed. In addition, the input and output electrodes 52a and 52b are laid again via the substrate 51b to extend to the bottom of the substrate 51a to form a ground end, as well as the input / output electrodes 52a ( 52b is connected to the bonding wire 54a drawn out from the chip 53, and the cover 55 is installed on the input / output electrodes 52a and 52b above the substrate 51c serving as a support. A package of the surface acoustic wave device is constituted.
상기와 같은 종래의 표면 탄성파 장치의 패키지에 있어서는, 기판(51a)상에 착설되는 칩(53)과, 상기 칩(53)을 연결하기 위하여 본딩 와이어(54a)를 개재하여 입,출력 전극(52a)(52b)이 패키지 내에 존재하며, 또한, 그 사이에는 별도의 커다란 공간이 존재함으로써, 표면 탄성파장치의 소형화가 불가능하게 되는 문제점이있는 것이다.In the package of the conventional surface acoustic wave device as described above, the input and output electrodes 52a via the bonding wire 54a for connecting the chip 53 and the chip 53 mounted on the substrate 51a and the chip 53. ) 52b is present in the package, and there is a problem in that the surface acoustic wave device cannot be miniaturized due to the presence of a separate large space therebetween.
한편, 상기와 같은 본딩 와이어를 사용하지 않는 플립칩형 구조가 제안된바 있다. 즉 그 구조는 도 3에 도시한 바와 같이, 기판(41a) 상측에 탄성 표면파 칩(43)을 착설하고, 상기 탄성 표면파 칩(43) 양측으로 입,출력 전극(42a)(42b)을 착설하여 상기 기판(41a)의 저부(底部)까지 연설시켜 접지단으로 형성시킴은 물론, 상기 입출력 전극(42a)(42b) 상측에 칩(43)의 양단부가 위치되어 도전체 범프(44a)(44b)를 이용하여 연결 접속되고, 상기 입출력 전극(42a)(42b) 상측에는 지지대 역할을 수행하는 기판(41b)을 개재하여 덮개(45)를 착설하여 표면탄성파 장치의 패키지(Package)를 구성하는 것이다.On the other hand, there has been proposed a flip chip type structure that does not use the bonding wire as described above. That is, as shown in FIG. 3, the surface acoustic wave chip 43 is installed above the substrate 41a, and the input and output electrodes 42a and 42b are installed on both sides of the surface acoustic wave chip 43. Both ends of the chip 43 are positioned above the input / output electrodes 42a and 42b as well as the bottom end of the substrate 41a to form a ground end, and the conductor bumps 44a and 44b are positioned. Connected to each other, and the cover 45 is installed on the input / output electrodes 42a and 42b via a substrate 41b serving as a support, thereby configuring a package of the surface acoustic wave device.
상기와 같은 종래의 플립타입 표면 탄성파 장치에 있어서는, 별도의 본딩 와이어가 필요 없게되어, 패키지 내의 공간을 축소할 수 있으며, 이에 따라 탄성 표면파 장치의 소형화가 가능한 것이다In the conventional flip type surface acoustic wave device as described above, a separate bonding wire is not required, and the space in the package can be reduced, thereby miniaturizing the surface acoustic wave device.
그러나, 최근에는 도 4에서와 같이 탄성 표면파 장치를 이용한 안테나 분파기가 실용화되고 있는 실정이며, 이때 상기 탄성 표면파 분파기는 2개의 탄성 표면파 필터, 즉 안테나로부터 수신 신호를 필터링하기 위한 Rx 필터와, 송신 신호를 필터링하기 위한 Tx 필터와, 상기 2개의 필터를 접속하기 위한 정합 회로가 필요로 된다.However, recently, an antenna splitter using a surface acoustic wave device has been put into practical use as shown in FIG. 4, where the surface acoustic wave splitter has two surface acoustic wave filters, that is, an Rx filter for filtering a received signal from an antenna, and a transmission. A Tx filter for filtering the signal and a matching circuit for connecting the two filters are required.
이때, 상기 탄성 표면파 분파기의 경우, 수 W 레벨의 전력이 인가되기 때문에, 비교적 대전력이 투입된 탄성 표면파 장치, 예컨대 상기와 같은 안테나 분파기 등에 플립칩형 구조를 채용한 경우, 대전력을 투입할 수 없고, 탄성 표면파 장치가파괴되거나, 또는 충분한 탄성 표면파 장치의 수명을 얻을 수 없어, 내전력 특성이 나쁘게 되는 단점이 있는 것이다.In the case of the surface acoustic wave splitter, a power of a few W levels is applied. Therefore, when the flip chip type structure is adopted in a surface acoustic wave device having a relatively large power input, for example, the antenna splitter as described above, a large power may be input. There is a disadvantage in that the surface acoustic wave device is not destroyed, or the life of the sufficient surface acoustic wave device is not obtained, and the power resistance characteristics are deteriorated.
또한, 2개의 필터를 접속하기 위한 정합회로 소자가 별도로 필요하기 때문에,2개의 탄성 표면파 칩의 면적 이상의 크기가 되어, 소형화가 어렵게 되는 등 많은 문제점이 있는 것이다.In addition, since a matching circuit element for connecting two filters is separately required, there are many problems such as the size of two surface acoustic wave chips being larger than the area of the two surface acoustic wave chips, making it difficult to miniaturize them.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 개선시키기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 플립칩형(Flip Chip Type) 구조를 채용한 탄성 표면파 장치에 있어서도, 대전력(大電力)이 투입 가능하고, 이에 따라 고 내전력 특성을 향상시킬 수 있는 탄성 표면파 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to improve the above-mentioned problems. The object of the present invention is that even in a surface acoustic wave device employing a flip chip type structure, a large power can be introduced. The present invention provides a surface acoustic wave device capable of improving high power resistance characteristics.
도 1은 일반적인 탄성 표면파장치의 사시도.1 is a perspective view of a typical surface acoustic wave device.
도 2는 종래 탄성 표면파장치의 내부에 칩이 내장된 상태의 정단면도.Figure 2 is a front sectional view of a state in which a chip is built in the conventional surface acoustic wave device.
도 3은 종래 또 다른 탄성표면파 장치의 내부에 플립타입 칩이 내장된 상태의 정단면도.Figure 3 is a front sectional view of a state in which a flip-type chip is built in another conventional surface acoustic wave device.
도 4는 종래 탄성 표면파 장치를 이용한 안테나 분파기의 구성도.4 is a configuration diagram of an antenna splitter using a conventional surface acoustic wave device.
도 5는 본 발명에 따른 탄성 표면파장치의 정단면도.5 is a front sectional view of the surface acoustic wave device according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 탄성 표면파장치의의 수명 실험결과의 그래프도.Figure 6 is a graph of the life test results of the surface acoustic wave device according to the present invention.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 탄성 표면파장치의 정단면도.7 is a front sectional view of a surface acoustic wave device according to another embodiment of the present invention.
도 8은 사다리형(ladder type) 탄성 표면파 필터의 회로도.8 is a circuit diagram of a ladder type surface acoustic wave filter.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
11a,11b...기판11a, 11b ... substrate
12a,12b...입,출력 전극12a, 12b input and output electrodes
13...탄성 표면파 칩13 ... elastic surface wave chip
14a,14b...범프14a, 14b ... Bump
15...덮개15 ... cover
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서 본 발명은, 기판의 상부 양측에는 절연체 기판을 개재하여 탄성 표면파 칩을 착설하며, 상기 절연체 기판상에 입,출력 전극이 착설되어 상기 기판의 저부(底部)까지 연설되고, 상기 입,출력 전극이 탄성 표면파 칩과 연결 접속되며, 상기 입출력 전극 상측에는 지지대 역할을 수행하는 기판을 개재하여 덮개를 착설되는 탄성 표면파 장치에 있어서,As a technical means for achieving the above object, the present invention, the surface acoustic wave chip is installed on both sides of the substrate via an insulator substrate, and the input and output electrodes are installed on the insulator substrate so that the bottom of the substrate ( In the surface acoustic wave device, the surface of the surface acoustic wave device, which is connected to the surface acoustic wave chip, is connected to the surface acoustic wave chip, and a cover is installed on the input / output electrode via a substrate serving as a support.
상기 입출력 전극 상측에는 일정한 두께를 갖는 도전체 범프를 개재하여, 상기 패드 상측에 탄성 표면파 칩의 양단부가 위치되어 연결 접속시키게 되며, 상기입출력 전극과 탄성 표면파 칩 사이의 거리가 0.05 mm 이상인 것을 특징으로 한다.Both ends of the surface acoustic wave chip are positioned and connected to each other through the conductor bump having a predetermined thickness on the input / output electrode, and the distance between the input / output electrode and the surface acoustic wave chip is 0.05 mm or more. do.
또한, 본 발명은 기판의 상부 양측에는 절연체 기판을 개재하여 탄성 표면파 칩을 착설하며, 상기 탄성 표면파 칩의 저부 양측에는 입,출력 전극이 착설되어 상기 기판의 저부까지 연설되고, 상기 입,출력 전극이 탄성 표면파 칩과 연결 접속되며, 상기 입출력 전극 상측에는 지지대 역할을 수행하는 기판을 개재하여 덮개가 착설되는 탄성 표면파 장치에 있어서,In addition, according to the present invention, a surface acoustic wave chip is installed on both sides of an upper surface of the substrate via an insulator substrate, and an input and an output electrode are installed on both sides of the bottom of the surface acoustic wave chip, and the speech is extended to the bottom of the substrate. In the surface acoustic wave device connected to the surface acoustic wave chip, the cover is mounted via a substrate serving as a support on the input and output electrode,
상기 탄성 표면파 칩과 입출력 단자 사이에 탄성 표면파 필터의 정합 회로로서 동작하도록 칩 인덕터로 구성되는 칩 부품이 착설되며, 상기 칩 부품의 상,하측으로 단자가 배치되어, 상기 탄성 표면파 칩의 저부와, 이에 대향하여 각각 따로 연결되는 입출력 전극 사이의 간격을 크게 형성한 것을 특징으로 한다.A chip component composed of a chip inductor is installed between the surface acoustic wave chip and an input / output terminal so as to operate as a matching circuit of the surface acoustic wave filter, and terminals are disposed above and below the chip component, the bottom of the surface acoustic wave chip; Opposite to this is characterized in that a large gap between the input and output electrodes connected separately.
또한, 본 발명은 기판의 상부 양측에는 절연체 기판을 개재하여 탄성 표면파 칩을 착설하며, 상기 탄성 표면파 칩의 저부 양측에는 입,출력 전극이 착설되어 상기 기판의 저부까지 연설되고, 상기 입,출력 전극이 탄성 표면파 칩과 연결 접속되며, 상기 입출력 전극 상측에는 지지대 역할을 수행하는 기판을 개재하여 덮개가 착설되는 탄성 표면파 장치에 있어서,In addition, according to the present invention, a surface acoustic wave chip is installed on both sides of an upper surface of the substrate via an insulator substrate, and an input and an output electrode are installed on both sides of the bottom of the surface acoustic wave chip, and the speech is extended to the bottom of the substrate. In the surface acoustic wave device connected to the surface acoustic wave chip, the cover is mounted via a substrate serving as a support on the input and output electrode,
상기 탄성 표면파 칩과 입출력 단자 사이에 탄성 표면파 필터의 정합 회로로서 동작하도록 칩 커패시터로 구성되는 칩 부품이 착설되며, 상기 칩 부품의 상,하측으로 단자가 배치되어, 상기 탄성 표면파 칩의 저부와, 이에 대향하여 각각 따로 연결되는 입출력 전극 사이의 간격을 크게 형성한 것을 특징으로 한다.A chip component constituted by a chip capacitor is installed between the surface acoustic wave chip and an input / output terminal to operate as a matching circuit of the surface acoustic wave filter, and terminals are disposed above and below the chip component, the bottom of the surface acoustic wave chip; Opposite to this is characterized in that a large gap between the input and output electrodes connected separately.
또한, 본 발명은 기판의 상부 양측에는 절연체 기판을 개재하여 탄성 표면파 칩을 착설하며, 상기 탄성 표면파 칩의 저부 양측에는 입,출력 전극이 착설되어 상기 기판의 저부까지 연설되고, 상기 입,출력 전극이 탄성 표면파 칩과 연결 접속되며, 상기 입출력 전극 상측에는 지지대 역할을 수행하는 기판을 개재하여 덮개가 착설되는 탄성 표면파 장치에 있어서,In addition, according to the present invention, a surface acoustic wave chip is installed on both sides of an upper surface of the substrate via an insulator substrate, and an input and an output electrode are installed on both sides of the bottom of the surface acoustic wave chip, and the speech is extended to the bottom of the substrate. In the surface acoustic wave device connected to the surface acoustic wave chip, the cover is mounted via a substrate serving as a support on the input and output electrode,
상기 탄성 표면파 칩과 입출력 단자 사이에 탄성 표면파 필터의 정합 회로로서 동작하도록 칩 인덕터와 칩 커패시터로 구성되는 칩 부품이 착설되며, 상기 칩 부품의 상,하측으로 단자가 배치되어, 상기 탄성 표면파 칩의 저부와, 이에 대향하여 각각 따로 연결되는 입출력 전극 사이의 간격을 크게 형성한 것을 특징으로 한다.A chip component composed of a chip inductor and a chip capacitor is installed between the surface acoustic wave chip and an input / output terminal so as to operate as a matching circuit of the surface acoustic wave filter. Terminals are disposed above and below the chip component, so that the surface of the surface acoustic wave chip is It is characterized in that a large gap between the bottom portion and the input and output electrodes connected to each other opposite thereto.
또한, 본 발명은 기판의 상부 양측에는 절연체 기판을 개재하여 탄성 표면파 칩을 착설하며, 상기 탄성 표면파 칩의 저부 양측에는 입,출력 전극이 착설되어 상기 기판의 저부까지 연설되고, 상기 입,출력 전극이 탄성 표면파 칩과 연결 접속되며, 상기 입출력 전극 상측에는 지지대 역할을 수행하는 기판을 개재하여 덮개가 착설되는 탄성 표면파 장치에 있어서,In addition, according to the present invention, a surface acoustic wave chip is installed on both sides of an upper surface of the substrate via an insulator substrate, and an input and an output electrode are installed on both sides of the bottom of the surface acoustic wave chip, and the speech is extended to the bottom of the substrate. In the surface acoustic wave device connected to the surface acoustic wave chip, the cover is mounted via a substrate serving as a support on the input and output electrode,
상기 탄성 표면파 칩은, 다수의 탄성 표면파 공진기를 직렬로 접속 및 병렬로 접속하여, 필터 특성을 얻는 것이며, 이때 병렬 접속된 탄성 표면파 공진기와 접지단자와의 사이에 인덕터를 삽입하여, 탄성 표면파 칩과 입출력 전극 사이의 간격을 크게 형성한 것을 특징으로 한다.In the surface acoustic wave chip, a plurality of surface acoustic wave resonators are connected in series and connected in parallel to obtain filter characteristics. In this case, an inductor is inserted between the surface acoustic wave resonator and the ground terminal connected in parallel to the surface acoustic wave chip. The gap between the input and output electrodes is formed to be large.
또한, 본 발명은 기판의 상부 양측에는 절연체 기판을 개재하여 탄성 표면파칩을 착설하며, 상기 탄성 표면파 칩의 저부 양측에는 입,출력 전극이 착설되어 상기 기판의 저부까지 연설되고, 상기 입,출력 전극이 탄성 표면파 칩과 연결 접속되며, 상기 입출력 전극 상측에는 지지대 역할을 수행하는 기판을 개재하여 덮개가를 착설되는 탄성 표면파 장치에 있어서,In addition, according to the present invention, a surface acoustic wave chip is installed on both sides of an upper surface of the substrate via an insulator substrate, and both input and output electrodes are installed on both sides of the bottom of the surface acoustic wave chip to be extended to the bottom of the substrate. In the surface acoustic wave device connected to the surface acoustic wave chip, the cover surface is installed on the input and output electrode via a substrate serving as a support.
상기 탄성 표면파 칩은, 다수의 탄성 표면파 공진기를 직렬로 접속,및 병렬로 접속하여, 필터 특성을 얻는 것이며, 이때 병렬 접속된 탄성 표면파 공진기와 접지단자와의 사이에 커패시터를 삽입하여, 탄성 표면파 칩과 입출력 전극 사이의 간격을 크게 형성한 것을 특징으로 한다.In the surface acoustic wave chip, a plurality of surface acoustic wave resonators are connected in series and connected in parallel to obtain filter characteristics. At this time, a capacitor is inserted between the parallel surface connected surface acoustic wave resonator and the ground terminal, and the surface acoustic wave chip is used. And a large gap between the input and output electrodes.
또한, 본 발명은 기판의 상부 양측에는 절연체 기판을 개재하여 탄성 표면파 칩을 착설하며, 상기 탄성 표면파 칩의 저부 양측에는 입,출력 전극이 착설되어 상기 기판의 저부까지 연설되고, 상기 입,출력 전극이 탄성 표면파 칩과 연결 접속되며, 상기 입출력 전극 상측에는 지지대 역할을 수행하는 기판을 개재하여 덮개가 착설되는 탄성 표면파 장치에 있어서,In addition, according to the present invention, a surface acoustic wave chip is installed on both sides of an upper surface of the substrate via an insulator substrate, and an input and an output electrode are installed on both sides of the bottom of the surface acoustic wave chip, and the speech is extended to the bottom of the substrate. In the surface acoustic wave device connected to the surface acoustic wave chip, the cover is mounted via a substrate serving as a support on the input and output electrode,
상기 탄성 표면파 칩은, 다수의 탄성 표면파 공진기를 직렬로 접속,및 병렬로 접속하여, 필터 특성을 얻는 것이며, 이때 병렬 접속된 탄성 표면파 공진기와 접지단자와의 사이에 인덕터와 커패시터를 삽입하여, 탄성 표면파 칩과 입출력 전극 사이의 간격을 크게 형성한 것을 특징으로 한다.In the surface acoustic wave chip, a plurality of surface acoustic wave resonators are connected in series and connected in parallel to obtain filter characteristics. In this case, an inductor and a capacitor are inserted between the surface-connected surface acoustic wave resonator and the ground terminal, thereby providing elasticity. The gap between the surface wave chip and the input / output electrode is formed to be large.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5는 본 발명에 따른 탄성 표면파장치의 정단면도로서, 기판(11a) 상부 양측에 절연체 기판(11b)을 개재하여 탄성 표면파 칩(13)를 착설하고, 상기 절연체 기판(11b) 상부에 입,출력 전극(12a)(12b)을 착설하여 상기 기판(11a)의 저부(底部)까지 연설시켜 접지단으로 형성시킴은 물론, 상기 입출력 전극(12a)(12b) 상측에는 일정한 두께를 갖는 도전체 범프(14a)(14b)를 개재하여, 상기 범프(14a) (14b) 상측에 탄성 표면파 칩(13)의 양단부가 위치되어 연결 접속된다.5 is a front sectional view of the surface acoustic wave device according to the present invention. The surface acoustic wave chip 13 is installed on both sides of the substrate 11a via the insulator substrate 11b, and is placed on the insulator substrate 11b. The output electrodes 12a and 12b are installed to extend to the bottom of the substrate 11a to form a ground end, as well as a conductor bump having a predetermined thickness above the input / output electrodes 12a and 12b. Both ends of the surface acoustic wave chip 13 are positioned and connected to each other above the bumps 14a and 14b via the 14a and 14b.
이때, 상기 기판(11a)과 탄성 표면파 칩(13) 사이의 거리(d)는, 0.05mm 이상, 보다 바람직한 것은 0.1mm 이상 크게 형성시킨다.At this time, the distance d between the substrate 11a and the surface acoustic wave chip 13 is made 0.05 mm or more, more preferably 0.1 mm or more.
또한, 상기 입출력 전극(12a)(12b) 상측에는 지지대 역할을 수행하는 기판(11c)을 개재하여 덮개(15)를 착설하여 표면탄성파 장치의 패키지(Package)를 완성하는 구성으로 이루어진다.In addition, the cover 15 is installed above the input / output electrodes 12a and 12b through a substrate 11c serving as a support, thereby completing a package of the surface acoustic wave device.
이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effects of the present invention made of such a configuration as follows.
도 5에 도시한 바와 같이, 탄성 표면파장치의 패키지 내부에 설치되는 기판(11a)의 상부 양측에는 절연체 기판(11b)을 개재하여 탄성 표면파 칩(13)을 착설하며, 이때 상기 탄성 표면파 칩(13)의 저부(底部) 양측인 절연체 기판(11b)상에는 입,출력 전극(12a) (12b)을 사전에 착설시켜, 상기 기판(11a)의 저부(底部)까지 연설시킴으로써, 상기 입,출력 전극(12a)(12b)이 탄성 표면파 칩(13)과 연결 접속되면서, 입,출력 전극(12a)(12b)의 저부는 접지단으로 형성될 수 있도록 한다.As shown in FIG. 5, the surface acoustic wave chip 13 is installed on both sides of an upper surface of the substrate 11a installed in the package of the surface acoustic wave device via the insulator substrate 11b. On the insulator substrate 11b, which is on both sides of the bottom part, the input and output electrodes 12a and 12b are installed in advance, and the input and output electrodes (12a) are extended to the bottom of the substrate 11a. 12a) and 12b are connected to the surface acoustic wave chip 13 so that the bottoms of the input and output electrodes 12a and 12b can be formed as ground terminals.
이때, 상기 입출력 전극(12a)(12b) 상측에는 일정한 두께를 갖는 도전체 범프(14a)(14b)를 개재하여, 상기 범프(14a)(14b) 상측에 탄성 표면파 칩(13)의 양단부가 위치되어 연결 접속시키게 되며, 상기 입출력 전극(12a)(12b)과 탄성 표면파 칩(13) 사이의 거리(d)는, 0.05mm 이상, 보다 바람직한 것은 0.1mm 이상 크게 형성시킨다.At this time, both ends of the surface acoustic wave chip 13 are positioned above the bumps 14a and 14b via the conductor bumps 14a and 14b having a predetermined thickness above the input / output electrodes 12a and 12b. The distance d between the input / output electrodes 12a and 12b and the surface acoustic wave chip 13 is made 0.05 mm or more, more preferably 0.1 mm or more.
특히, 상기 절연체 기판(11b)의 높이를 증가시켜 탄성 표면파 칩(13)과 입출력 전극(12a)(12b)사이의 거리를 크게 함으로써, 탄성 표면파의 정합 회로용 소자로서, 또는 사다리형(ladder -type) 탄성 표면파 필터의 병렬 탄성 표면파 공진기에 접속된 인덕턴스(Inductance)로서 이용되고, 고 내전력으로 특성이 양호한 탄성 표면파 장치를 얻을 수 있도록 한다.In particular, by increasing the height of the insulator substrate 11b to increase the distance between the surface acoustic wave chip 13 and the input / output electrodes 12a, 12b, it is a device for matching circuits of surface acoustic waves or as a ladder type. type) A surface acoustic wave device which is used as an inductance connected to a parallel surface acoustic wave resonator of a surface acoustic wave filter and has a good characteristic at high electric power.
또한, 상기 입출력 전극(12a)(12b) 상측에는 지지대 역할을 수행하는 기판(11c)을 개재하여 덮개(15)를 착설함으로써, 탄성 표면파 장치의 내부에 설치되는 칩(13)을 안전하게 보호할 수 있는 것이다.In addition, the cover 15 is installed above the input / output electrodes 12a and 12b via the substrate 11c serving as a support, thereby safely protecting the chip 13 installed in the surface acoustic wave device. It is.
이하, 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
도 1에 있어서, 상기 기판(11a)과 탄성 표면파 칩(13) 사이의 거리d = 0.2 mm이라고 할 경우, 비교를 위해 종래의 탄성 표면파장치인 도 3의 d1 = 0.02 mm의 두 경우에 있어, 각각의 탄성 표면파 장치의 내전력 특성을 측정했다.In Fig. 1, when the distance d = 0.2 mm between the substrate 11a and the surface acoustic wave chip 13, in the two cases of d1 = 0.02 mm in Fig. 3 which is a conventional surface acoustic wave device for comparison, The electric power resistance characteristics of each surface acoustic wave device were measured.
시험 조건은 인가 전력 2W, 주위 온도 85℃이며, 탄성 표면파 칩은 900MHz대 밴드 패스필터(band pass filter)를 이용했다. 이 경우 IDT 전극 1개의 폭은 약 1㎛이였다.The test conditions were an applied power of 2 W and an ambient temperature of 85 ° C., and the surface acoustic wave chip used a band pass filter of 900 MHz. In this case, the width of one IDT electrode was about 1 μm.
상기의 실험결과, 종래의 도 3과 같은 탄성 표면파장치의 경우에는, 전력을 투입하자마자 바로 탄성 표면파 장치가 고장나고 말았다. 그 이유를 명확하게 하기 위해서 패키지를 개봉하여, 칩을 현미경 관찰한 결과, IDT가 대전력에 견디지 못하고, 파괴되는 것을 알 수 있었다. 즉, 종래의 플립형 칩의 탄성 표면파 장치로는 큰 전력을 인가하는 것이 가능하지 않음을 알 수 있었다.As a result of the above experiment, in the case of the conventional surface acoustic wave device as shown in FIG. 3, the surface acoustic wave device immediately broke down as soon as power was applied. To clarify the reason, the package was opened and the chip was observed under a microscope. As a result, it was found that the IDT could not withstand high power and was destroyed. That is, it was found that it is not possible to apply a large power to the surface acoustic wave device of the conventional flip chip.
한편, 본 발명에 따른 도 1의 탄성 표면파 장치에 있어서,d = 0.3mm으로서, 동일한 내전력 실험을 하였으나, 탄성 표면파 장치는 전력을 인가해도 파괴한 것은 없었다.On the other hand, in the surface acoustic wave device of FIG. 1 according to the present invention, although d = 0.3 mm, the same electric strength test was performed, but the surface acoustic wave device was not destroyed even when electric power was applied.
다음으로, 본 발명의 탄성 표면파 칩(13)과 기판(11a)과의 거리 d를 0.3mm외에, 0.02, 0.035, 0.05, 0.10, 0.15, 0.2, 0.25로 하여, 상기와 마찬가지로 각각 내전력 실험을 수행하였다. 그 결과를 도 6에 나타내었다.Next, the distance d between the surface acoustic wave chip 13 and the substrate 11a of the present invention was 0.02, 0.035, 0.05, 0.10, 0.15, 0.2, 0.25 in addition to 0.3 mm. Was performed. The results are shown in FIG.
이때 가로축은 d, 세로축은 탄성 표면파 장치의 수명이다.At this time, the horizontal axis is d, the vertical axis is the life of the surface acoustic wave device.
상기 그래프도에서, 탄성 표면파 칩(13)과 기판(11a)과의 거리 d이 0.05 mm 이상이 되면, 급격하게 수명이 길어지고, 0.15mm 정도에서 수명이 포화한 상태인 것이 확인되었다. 즉, 탄성 표면파 칩(13)과 기판(11a)과의 거리 d은 0.05mm 이상이라면 대전력이 투입가능해지고, 바람직한 것은, 0.1mm 이상이라면 충분한 내전력성을 나타내는 것이 밝혀졌다.In the graph, when the distance d between the surface acoustic wave chip 13 and the substrate 11a is 0.05 mm or more, it is confirmed that the life is suddenly long and the life is saturated at about 0.15 mm. That is, when the distance d between the surface acoustic wave chip 13 and the substrate 11a is 0.05 mm or more, a large power can be input, and it is found that, if it is 0.1 mm or more, sufficient electric power resistance is shown.
다른 한편, 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 탄성 표면파장치의 정단면도로서, 도 4에 나타낸 것처럼, Tx 필터와 Rx 필터의 사이에 설치한 정합 회로 소자인 인덕터나 또는 커패시터 또는 인덕터와 커패시터를 탄성 표면파장치의 패키지 안에 내설하고, 또한 내전력성에 우수한 탄성 표면파 분파기를 제공한 것이다.On the other hand, Figure 7 is a front sectional view of a surface acoustic wave device according to another embodiment of the present invention, as shown in Figure 4, an inductor or capacitor or inductor and capacitor which is a matching circuit element provided between the Tx filter and Rx filter Is provided in the package of the surface acoustic wave device, and a surface acoustic wave splitter excellent in power resistance is provided.
즉, 상기 제1 실시 예에 의한 탄성 표면파장치에서, 탄성 표면파 칩(13)과 이에 각각 따로 연결되는 입출력 단자(12a)(12b) 사이에 칩 인덕터 또는 커패시터(16a)(16b)를 설치한다.That is, in the surface acoustic wave device according to the first embodiment, the chip inductor or capacitors 16a and 16b are provided between the surface acoustic wave chip 13 and the input / output terminals 12a and 12b respectively connected thereto.
그리고, 상기 도 7의 확대도에서와 같이 칩 인덕터 또는 커패시터(16a)(16b)의 상,하측으로 단자(17)를 배치하여, 탄성 표면파 칩(13)과 입출력 전극 사이에 설치한다. 이때, 인덕터나 커패시터가 불필요한 단자일 경우에는, 칩부품과 동일한 크기의 금속 칩을 삽입하여도 좋다.As shown in the enlarged view of FIG. 7, the terminals 17 are disposed above and below the chip inductor or capacitors 16a and 16b, and are provided between the surface acoustic wave chip 13 and the input / output electrode. At this time, in the case of a terminal where an inductor or a capacitor is unnecessary, a metal chip of the same size as that of the chip component may be inserted.
따라서, 상기와 같이 칩 인덕터, 칩 커패시터 또는 금속 칩을 조합시키는 것에 의해, 복수개의 단자가 있던 경우에 있어도, 자유롭게 탄성 표면파장치에 정합 회로가 실현될 수 있다.Therefore, by combining the chip inductor, the chip capacitor, or the metal chip as described above, even if there are a plurality of terminals, a matching circuit can be realized in the surface acoustic wave device freely.
즉, 본 발명은, 제1 실시 예에서와 같이 탄성 표면파 칩(13) IDT를 제외한 패드(14a)(14b)부분의 모든 장소에, 상하측으로 단자면이 형성된 칩부품을 삽입할 수 있으며, 정합 소자의 선택을 크게 할 수 있는 것이다. 이와 동시에, 칩(13)과 입출력단자와의 거리가 크기 때문에, 고 내전력 특성을 나타내는 탄성 표면파 장치를 얻을 수 있다.That is, according to the present invention, as in the first embodiment, the chip parts having the terminal surface formed on the upper and lower sides can be inserted in all the positions of the pads 14a and 14b except for the surface acoustic wave chip 13 IDT. It is possible to increase the selection of devices. At the same time, since the distance between the chip 13 and the input / output terminals is large, a surface acoustic wave device exhibiting high electric power resistance characteristics can be obtained.
또한, 정합 회로 소자의 칩 인덕터나 칩 커패시터가 패키지 내부에 실장 되기 때문에, 탄성 표면파 분파기의 소형화가 가능해 진다.In addition, since the chip inductor and the chip capacitor of the matching circuit element are mounted inside the package, the surface acoustic wave splitter can be miniaturized.
한편, 상기와 같은 탄성 표면파 장치의 경우 도 8에서와 같이, 사다리형(ladder-type) 탄성 표면파 장치에도 응용할 수 있다Meanwhile, the surface acoustic wave device as described above may be applied to a ladder-type surface acoustic wave device as shown in FIG. 8.
즉, 도 8에서와 같은 사다리형 탄성 표면파장치는, 다수의 탄성 표면파 공진기(Resonator)(81a, 81b, 81c, 82a, 82b)를 직렬로 접속(81a, 81b, 81c),및 병렬로 접속(82a, 82b)하여, 필터 특성을 얻는 것이며, 이때 병렬 접속된 탄성 표면파 공진기(82a, 82b)와 접지단자와의 사이에 인덕터(83a, 83b) 또는 커패시터 및 인덕터와 커패시터를 삽입한 것에 의해, 상기 탄성 표면파장치의 대역폭이 폭넓게 되는 것이다.That is, in the ladder type surface acoustic wave device as shown in Fig. 8, a plurality of surface acoustic wave resonators 81a, 81b, 81c, 82a, and 82b are connected in series (81a, 81b, 81c), and connected in parallel ( 82a and 82b to obtain filter characteristics, by inserting inductors 83a and 83b or capacitors and inductors and capacitors between the surface-connected surface acoustic wave resonators 82a and 82b and ground terminals. The bandwidth of the surface acoustic wave device is broadened.
이상과 같이 본 발명인 탄성 표면파장치에 의하면, 플립칩형 구조를 채용한 탄성 표면파 장치에 있어서도, 탄성 표면파 칩과 입출력 단자 사이에 갭을 설치하여 높은 내전력 특성을 실현 가능하게 함은 물론, 상기 사이에, 탄성 표면파 칩과 입출력 단자 사이에 칩 인덕터 또는 칩 커패시터 등의 칩 부품을 설치하여, 우수한 특성을 얻을 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the surface acoustic wave device of the present invention, even in the surface acoustic wave device employing a flip chip type structure, a gap is provided between the surface acoustic wave chip and the input / output terminal to realize a high withstand power characteristic, and between the above. In addition, by installing a chip component such as a chip inductor or a chip capacitor between the surface acoustic wave chip and the input / output terminal, excellent characteristics can be obtained.
본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.While the invention has been shown and described with respect to specific embodiments thereof, it will be appreciated that the invention can be varied and modified without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the following claims. It will be appreciated that those skilled in the art can easily know.
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