KR100623708B1 - 다중 홀 표면 탄성파 소자 - Google Patents

Abstract

본 발명의 표면 탄성파 소자는 압전기판의 소정 영역에 다공 홀을 형성하고 그 상부에 흡음재 또는 폴리머 층을 도포한다. 흡음재나 폴리머 층은 다공 홀 표면으로 도포되거나 또는 다공 홀을 매우도록 도포된다. 그럼으로 표면 탄성파 소자는 흡음재 또는 폴리머 층이 동일한 도포 면적에서 보다 넓은 표면적과 홀 효과를 얻을 수 있다. 표면 탄성파 필터의 경우 흡음재의 도포 면적을 축소할 수 있어서 표면 탄성파 필터의 사이즈를 축소할 수 있으며, 흡음재의 표면적은 증가하면서 홀효과 또한 얻을 수 있음으로 반사파를 효과적으로 막을 수 있다. 표면 탄성파 센서의 경우도 폴리머층의 도포 면적을 축소할 수 있음으로 표면 탄성파 센서의 사이즈를 축소할 수 있을 것이며, 이와 더불어 폴리머의 표면적은 증가하면서 홀효과 또한 얻을 수 있음으로 센서의 리프레쉬 시간을 짧게 할 수 있다.

표면 탄성파, 압전기판, 흡음재, 폴리머

Description

다중 홀 표면 탄성파 소자{SURFACE ACOUSTIC WAVE DEVICE WITH POROSITY HOLE}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다공질 홀효과를 갖는 표면 탄성파 필터의 평면도;

도 2는 도 1의 흡음재의 확대도;

도 3은 다공질 흡음재 구조를 설명하기 위한 도 2의 A-A 단면도;

도 4는 다공질 흡음재의 변형예를 보여주는 도면;

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 실시예에 따른 표면 탄성파 센서의 평면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10: 표면 탄성파 필터 12, 42: 압전기판

20, 21: 입력단 22, 23: 출력단

24, 25, 50, 51: 입력전극패드 30, 32: 흡음재

34, 62: 홀 40: 표면 탄성파 센서

26, 27, 52, 53: 출력전극패드 60: 폴리머

본 발명은 표면 탄성파 소자(surface acoustic wave device)에 관한 것으로, 구체적으로는 흡음재나 폴리머 등이 장착되는 압전기판의 영역에 다공 홀을 형성하여 표면적을 넓게 하고 홀 효과를 갖도록 함으로서 반사파 흡음 성능을 향상시키고 , 센서의 리프레쉬 시간을 단축할 수 있으며 흡음재나 폴리머층의 도포면적을 축소할 수 있음으로 작은 크기의 표면 탄성파 소자를 제작할 수 있는 다공질 홀 표면 탄성파 소자에 관한 것이다.

표면 탄성파 소자는 고속 동작과 낮은 소비 전력 특성, 경박 단소로 제작하는데 용이하여 통신 기기의 필터, 신호 처리 소자, 센서 등 많은 분야에서 응용되고 있다. 표면 탄성파 소자는 크게 압전기판과 그 기판 상에 빗살무니 모양으로 엇갈려 배치되는 입/출력단 전극 패드들을 구비한다. 입력단 전극 패드에 입력 신호가 인가되면 표면 탄성파(Surface Acoustic Wave; SAW)가 발생되며 이에 의해 출력단 전극 패드에서는 특정 주파수 대역을 갖는 신호의 기전력으로 유도된다.

표면 탄성파 소자는 표면 공간이 필요함으로 외장에 세라믹 패키지를 사용하고 압전기판과 세라믹 패키지를 와이어로 연결하는 와이어 본딩 방식을 주로 사용하였다. 그러나 최근에는 소자의 사이즈를 보다 작게 하기 위하여 압전기판과 세라믹 패키지를 범프(bump)로 접합하는 플립칩 방식도 도입되고 있다. 이와 같이 표면 탄성파 소자는 그 크기를 소형화하기 위한 노력이 계속되고 있다.

한편, 표면 탄성파 필터의 경우 누설 신호 성분을 흡수하기 위한 흡음재가 입/출력단 전극 패드의 각 후방에 설치되어 있다. 만약 흡음재가 도포되는 부분에 다공홀을 형성한다면 흡음재의 도포 면적을 축소할 수 있어서 표면 탄성파 필터의 사이즈를 축소하는데 효과적으로 기여할 수 있을 것이다. 이와 더불어, 흡음재의 표면적은 증가하면서 홀효과 또한 얻을 수 있음으로 반사파를 효과적으로 막을 수 있을 것이다.

또한, 표면 탄성파 센서의 경우도 입/출력단 전극 패드의 사이에 폴리머 층이 도포되는데, 이 부분에서도 상기와 같이 다공홀을 형성한다면 표면 탄성파 센서의 사이즈를 축소할 수 있을 것이며, 이와 더불어 폴리머의 표면적은 증가하면서 홀효과 또한 얻을 수 있음으로 센서의 리프레쉬 시간이 짧게 할 수 있는 효과를 얻을 수 있을 것이다.

본 발명의 목적은 표면 탄성파 소자를 보다 소형화 할 수 있도록 압전기판에 설치되는 흡음재나 폴리머 층과 같은 소재의 도포면적을 최소화 할 수 있도록 도포영역에 다공 홀을 구성한 표면 탄성파 소자를 제공하는데 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 표면 탄성파 소자는: 압전기판; 압전기판의 상부면에 패터닝된 입력 전극 패 드; 입력 전극 패드와 대향되도록 압전기판의 상부면에 패터닝된 출력 전극 패드; 입력 전극 패드와 출력 전극 패드의 각각의 후방에 다수로 형성된 다공 홀; 및 다공 홀들에 도포된 흡음재를 포함한다. 이 실시예에 있어서, 상기 흡음재는 다공 홀들의 표면에 도포되거나 또는 다공 홀들을 매우도록 도포된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 표면 탄성파 소자는: 압전기판; 압전기판의 상부면에 패터닝된 입력 전극 패드; 입력 전극 패드와 대향되도록 압전기판의 상부면에 출력 전극 패드; 입력 전극 패드와 출력 전극 패드의 사이에 다수로 형성된 다공 홀; 및 다공 홀들에 도포된 폴리머 층을 포함한다. 이 실시예에 있어서, 상기 폴리머 층은 다공 홀들의 표면에 도포되거나 또는 다공 홀들을 매우도록 도포된다.

본 발명의 표면 탄성파 소자는 압전기판에 다공 홀을 형성하고 그 상부에 흡음재나 폴리머 층과 같은 소재를 도포함으로서 동일한 도포 면적에서 보다 넓은 흡음재나 폴리머 층의 표면적과 홀 효과를 얻을 수 있음으로 표면 탄성파 소자의 성능이 향상된다. 또한, 압전기판상에 흡음재나 폴리머 층의 도포 면적을 축소할 수 있음으로 보다 소형화된 표면 탄성파 소자를 얻을 수 있다.

(실시예)

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실 시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 명확하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다공질 홀 효과를 갖는 표면 탄성파 필터의 평면도이고, 도 2는 도 1의 흡음재의 확대도이다. 도면을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 표면 탄성파 필터(10)는 압전기판(12) 상부에 빗살형태로 엇갈려 패터닝된 입력 전극 패드(24, 25)와 출력 전극 패드(26, 27)가 서로 대향되게 패터닝된다.

입력 전극 패드(24, 25)는 입력단(20, 21)에 전기적으로 연결되어 입력신호원(미도시)으로부터 입력 신호를 받아들여 표면 탄성파를 발생한다. 발생된 표면 탄성파는 출력 전극 패드(26, 27)에서 특정 주파수 대역의 기전력으로 유도되어 출력단(22, 23)으로 출력된다.

입력 전극 패드(24, 25)와 출력 전극 패드(26, 27)의 각각의 후방으로는 흡음재(30)가 도포된다. 흡음재(30)가 도포되는 압전기판(12)의 영역에는 다공 홀(34)들이 형성되어 있다. 첨부도면 도 3 또는 도 4에 도시된 바와 같이, 흡음재(30)는 다공 홀(34)들의 표면을 따라 도포 되거나 또는 다공 홀(34)들을 매우도록 도포된다.

압전기판(12)의 다공 홀(34)은 포토 리소그래피 공정, HF, HNO3, HCI 등을 이용한 건식 또는 습식 식각 공정, 또는 레이저를 이용한 공정 등에 의해 이루어진다.

흡음재(30)가 도포되는 영역에 다공 홀(34)을 형성함으로 흡음재(34)의 반사 파 흡수 범위가 넓어지고, 다공 홀에 의한 홀 효과 또한 얻을 수 있어 패스 밴드 리플(pass band ripple)이 감소되는 등의 표면 탄성파 필터(10)의 성능이 향상된다. 이와 같은 구조를 갖는 표면 탄성파 필터(10)는 흡음재의 도포면의 방향이나 구조를 변형하는 것이 불필요하다.

이상의 다공 홀을 이용한 표면 탄성파 소자는 표면 탄성파 센서의 경우에도 응용될 수 있다. 첨부도면 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 실시예에 따른 표면 탄성파 센서의 평면도이다.

도면을 참조하여, 표면 탄성파 센서(40)는 압전기판(42)의 상부면에 빗살형태로 엇갈려 입력 전극 패드(50, 51)와 출력 전극 패드(52, 53)가 패터닝 되어 있다. 입력 전극 패드(50, 51)와 출력 전극 패드(52, 53)의 사이에는 폴리머 층(60)이 도포되며, 압전기판(42)의 도포 영역에는 다공 홀(62)이 형성되어 있다.

다공 홀(62)에 도포되는 폴리머 층(60)은 다공 홀(62)의 표면에 도포되거나 또는 다공 홀(62)에 매워지도록 도포될 수 있다. 압전기판(12)의 다공 홀(34)은 포토 리소그래피 공정, HF, HNO3, HCI 등을 이용한 건식 또는 습식 식각 공정, 또는 레이저를 이용한 공정 등에 의해 이루어진다.

이상과 같은 표면 탄성파 센서(40)는 폴리머 층(60)의 표면적이 넓어짐으로 가스 센서, 바이오 센서, 전자 코 등에 사용될 때 센싱의 반응 면적이 증가되어 반응 감도가 향상된다. 센싱 과정에서 폴리머 층(60)에 잔류하는 물질은 폴리머 층(60)을 가열하여 제거시키는데, 본 발명의 표면 탄성파 센서(40)는 폴리머 층(60)의 표면적이 넓음으로서 열전달 면적이 커서 폴리머 층(60)의 리프레쉬 시간이 빠 르고 신뢰성 또한 높아진다.

또한 본 발명의 표면 탄성파 센서(40)는 폴리머 층(60)의 도포 면적을 축소할 수 있음으로, 표면 탄성파 소자를 이용한 각종 센서의 사이즈를 더욱 소형화 할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다공질 홀효과를 갖는 표면 탄성파 소자의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

이상과 같은 본 발명의 표면 탄성파 소자는 압전기판에 다공 홀을 형성하고 그 상부에 흡음재나 폴리머 층과 같은 소재를 도포함으로서 동일한 도포 면적에서 보다 넓은 흡음재나 폴리머 층의 표면적과 홀 효과를 얻을 수 있음으로 표면 탄성파 소자의 성능이 향상된다. 또한, 압전기판상에 흡음재나 폴리머 층의 도포 면적을 축소할 수 있음으로 보다 소형화된 표면 탄성파 소자를 얻을 수 있다.

Claims (4)

1. 압전기판;

   압전기판의 상부면에 패터닝된 입력 전극 패드;

   입력 전극 패드와 대향되도록 압전기판의 상부면에 패터닝된 출력 전극 패드;

   입력 전극 패드와 출력 전극 패드의 각각의 후방에 다수로 형성된 다공 홀; 및

   다공 홀들에 도포된 흡음재를 포함하는 다중홀 표면 탄성파 소자.
2. 제1항에 있어서, 상기 흡음재는 다공 홀들의 표면에 도포되거나 또는 다공 홀들을 매우도록 도포되는 다중홀 표면 탄성파 소자.
3. 압전기판;

   압전기판의 상부면에 패터닝된 입력 전극 패드;

   입력 전극 패드와 대향되도록 압전기판의 상부면에 패터닝된 출력 전극 패드;

   입력 전극 패드와 출력 전극 패드의 사이에 다수로 형성된 다공 홀; 및

   다공 홀들에 도포된 폴리머 층을 포함하는 다중홀 표면 탄성파 소자.
4. 제3항에 있어서, 상기 폴리머 층은 다공 홀들의 표면에 도포되거나 또는 다공 홀들을 매우도록 도포되는 다중홀 표면 탄성파 소자.

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