KR19980024756A - 1-포트형 탄성 표면파 장치 - Google Patents

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Abstract

1-포트형 탄성 표면파 장치(1-port type surface acoustic wave device)는 2 포트형 탄성 표면파 장치의 제조에 사용되는 공구와 동일한 것을 사용하여 제조될 수 있으며, 내충격성이 실제적으로 향상될 수 있다. 1-포트 표면파 공진자(1-port surface acoustic wave resonator)는 표면파 기판(surface acoustic wave substrate)과, 다수개의 입출력인출전극(input/output extraction electrode)에 근접하여 표면파 기판에 배치된 두 개의 더미범프전극(dummy bump electrode)들 및 두 개의 입출력범프전극(input/output bump electrode)들을 포함한다.

Description

1-포트형 탄성 표면파 장치
본 발명은 땜납범프(solder bump)에 의해 함께 접속된 1-포트 표면파 공진자(1-port surface acoustic wave resonator)와 베이스 기판(base substrate)을 포함하는 1-포트형 탄성 표면파 장치(1-port type surface acoustic wave device)에 관한 것이다.
도 5~도 7은 베이스 기판과, 그 위헤 설치되며 땜납범프에 의해 거기에 접속되는 1-포트 표면파 공진자로 이루어진 종래의 1-포트형 탄성 표면파 장치의 구성을 나타낸다. 도 5는 1-포트 표면파 공진자의 평면도이다. 도 6은 베이스 기판의 평면도이다. 도 7은 1-포트형 탄성 표면파 장치의 단면도이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 이런 1-포트 표면파 공진자 10은 표면파 기판(surface acoustic wave substrate) 11을 포함한다. 표면파 기판 11의 한쪽 주면의 실제적인 중앙부에는, IDT 전극 12가 설치되어 있다. 반사기 전극(reflector electrode) 13은 IDT 전극 12의 양측에 설치된다. 또한, 두 개의 입출력인출전극(input/output extraction electrode) 14가 IDT 전극 12로부터 연장된다. 원형의 입출력범프전극(input/output bump electrode) 15가 각각의 인출전극 14의 선단부에 배치된다.
베이스 기판 20은 알루미나(alumina) 등의 세라믹 재료로 구성된다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 베이스 기판 20의 한쪽 주면에는, 베이스 기판이 금속캡(metal cap) 30에 땜납되기 위한 직사각형의 루프형 접속랜드(rectangular-loop-like bonding land) 21이 설치된다. 또한, 원형의 두 개의 입출력전극 랜드 22는 베이스 기판에 1-포트 표면파 공진자 10을 전기 기계적으로 접속고정시키기 위해 설치되며, 두 개의 인출전극들 23은 입출력전극 랜드 22에 각각 접속되어 임의의 전기적 접속을 이룬다. 베이스 기판 20의 다른쪽 주면에는, 입출력단자전극(도시하지 않았음)이 설치되어 관통홀(through-holes) 25 등을 통과하여 인출전극 23에 접속된다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 종래의 1-포트형 탄성 표면파 장치에서, 1-포트 표면파 공진자 10이 페이스다운 방식(face down arrangement)으로 베이스 기판 20에 조립된다. 즉, 도 5에 나타낸 전극들이 배치된 1-포트 표면파 공진자 10의 표면을 하향하게 배치시키고, 이 상태에서, 1-포트 표면파 공진자 10의 입출력범프전극 15를 전기 기계적으로 땜납범프 51에 의해 베이스 기판 20의 입출력전극 랜드 22에 접속고정시킨다. 그런 다음, 한 면이 개구상인 금속캡 30을 베이스 기판 20의 접합랜드 21에 땜납 52에 의해 접합시키며, 이것에 의해 1-포트 표면파 공진자 10은 베이스 기판 20과 금속캡 30에 의해 한정된 패키지(package) 내에 밀폐된다.
상술한 바와 같이, 1-포트 표면파 공진자는 입출력단자를 구비한다. 종래의 1-포트형 탄성 표면파 장치에서는, 1-포트 표면파 공진자 10이 두 개의 입출력범프전극 15와 베이스 기판 20의 두 개의 입출력전극 랜드 22 사이에서 땜납범프본딩에 의해 베이스 기판 20에 접합되며, 베이스 기판 20의 두 개의 입출력전극 랜드 22는 땜납범프본딩을 이루도록 입출력범프전극 15에 대응하는 위치에 배치된다.
1-포트 표면파 공진자를 구비하는 상기한 1-포트형 탄성 표면파 장치 이외에도, 1-포트형 탄성 표면파 장치와 유사한 구조를 갖고, 땜납범프에 의해 베이스 기판에 접합된 두 개의 IDT 전극을 구비하는 2 포트 표면파 공진자를 구비하는 2 포트형 탄성 표면파 장치가 있다. 2 포트형 표면파 공진자는 네 개의 단자를 구비한다: 두 개의 입출력단자 및 두 개의 접지단자. 일반적으로 말하면, 2 포트 표면파 공진자와 베이스 기판에는, 네 개의 단자에 대응하는 범프전극과 전극랜드가 형성된다. 서로 대응하는 위치에 배치된 범프전극과 전극랜드는 땜납범프에 의해 서로 접속된다.
그러므로, 종래의 1-포트형 탄성 표면파 장치에서는, 2 포트형 탄성 표면파 장치에서와 동일한 크기의 표면파 공진자 및 베이스 기판을 사용하여 구성되는 경우에도, 이것의 제조용 공구를 2 포트형 탄성 표면파 장치의 제조용 공구로서 사용할 수 없다는 문제점을 갖는다. 예를 들어, 1-포트형 탄성 표면파 장치의 형성시에 베이스 기판 위에 땜납범프를 설치하는데 사용된 공구와, 2 포트형 탄성 표면파 장치의 형성시에 땜납범프를 설치하는데 사용된 공구는 다른 것이다. 즉, 상기한 1-포트형 탄성 표면파 장치의 제조시에, 2 포트형 탄성 표면파 장치 제조용 공구를 사용할 수 없다. 그러므로, 다른 유형의 탄성 표면파 장치의 제조시에 동일한 공구를 사용하기 어렵다. 그 결과, 공구의 관리를 곤란하게 하여, 관리비용 및 제조비용을 크게한다.
또한, 종래의 1-포트형 탄성 표면파 장치에서는, 1-포트 표면파 공진자는 단지 두 개의 땜납범프에 의해 베이스 기판에 접합되며, 그 결과 종래의 1-포트형 탄성 표면파 장치는 낙하 등에 대해서 내충격성이 악화되는 문제가 있다.
이상에서 논의한 문제점들을 극복하기 위해, 본 발명의 바람직한 구현예들은 2 포트형 탄성 표면파 장치의 제조용과 동일한 공구를 사용하여 제조될 수 있고, 향상된 내충격성을 제공하는 1-포트형 탄성 표면파 장치를 제공한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 1-포트 표면파 공진자의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 베이스 기판의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 1-포트형 탄성 표면파 장치의 단면도이다.
도 4(a)∼도 4(d)는 본 발명의 다른 바람직한 구현예에 따른 1-포트 표면파 공진자의 평면도이다.
도 5는 종래의 1-포트 표면파 공진자의 평면도이다.
도 6은 종래의 베이스 기판의 평면도이다.
도 7은 종래의 1-포트형 탄성 표면파 장치의 단면도이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
10: 1-포트 표면파 공진자
11: 표면파 기판
12: IDT 전극
15: 입출력범프전극
16: 더미범프전극
20: 베이스 기판
22: 입출력전극 랜드
24: 더미전극 랜드
30: 금속캡
본 발명의 바람직한 한 구현에에 따르면, 1-포트형 탄성 표면파 장치(1-port type surface acoustic wave device)는, 두 개의 입출력범프전극들(input/output bump electrodes)과 적어도 두 개의 더미범프전극들(dummy bump electrodes)이 형성된 표면파 기판(surface acoustic wave substrate)을 포함하는 1-포트 표면파 공진자(1-port surface acoustic wave resonator); 및 입출력전극 랜드와 더미전극 랜드가 설치된 베이스 기판(base substrate)을 포함하며,
범프전극들이 대응하는 전극랜드에 땜납범프(solder bump)에 의해 접속됨으로써 1-포트 표면파 공진자가 베이스 기판에 조립되는 것을 특징으로 한다.
상술한 구성에서는, 적어도 네 개의 범프전극들이 1-포트 표면파 공진자 위에 배치되고, 1-포트 표면파 공진자가 설치되는 베이스 기판 위에는 범프전극들에 대응하는 적어도 네 개의 전극랜드가 배치되며, 유사한 구성의 2 포트형 탄성 표면파 장치의 공구를 사용하여 1-포트 표면파 공진자를 제조할 수 있다. 그 결과, 사용하는 공구종류의 공토화를 이룰 수 있으며, 이것에 의해 공구종류의 수의 감소를 달성할 수 있다는 것을 특징으로 한다.
또한, 1-포트 표면파 공진자는 적어도 네 개의 땜납범프에 의해 베이스 기판에 접속고정되며, 이것에 의해 종래의 장치와 비교하여 내충격성이 대폭 향상된다.
(구현예)
이하, 본 발명의 바람직한 구현예들을 도면을 참조하여 설명한다.
도 1~도 3은 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 1-포트형 탄성 표면파 장치의 구조를 나타낸다. 도 1은 1-포트 표면파 공진자의 평면도이다. 도 2는 베이스 기판의 평면도이다. 도 3은 1-포트형 탄성 표면파 장치의 단면도이다. 도면에서는, 종래의 예와 동일하거나 동등한 부분을 동일한 참조부호로서 나타내며, 이런 부분들의 상세한 설명을 생략한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 바람직한 구현예의 1-포트 표면파 공진자 10에서는, 입출력인출전극(input/output extraction electrode) 14의 선단부에 형성된 두 개의 입출력범프전극 15 이외에도, 원형상의 두 개의 더미범프전극 16이 설치된다. 또한, 본 바람직한 구현예의 베이스 기판 20에는, 두 개의 입출력전극 랜드 22 이외에도, 원형상의 두 개의 더미전극 랜드 24가 설치된다.
바람직하게는, 두 개의 입출력범프전극 15 및 두 개의 더미범프전극 16은 표면파 기판 11 위에 IDT 전극 12의 양측의 대각선상에 배치된다. 위치상으로 입출력범프전극 15와 더미범프전극 16에 대응하는 입출력전극 랜드 22와 더미전극 랜드 24도 또한, 베이스 기판 20의 대각선상에 배치된다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 본 바람직한 구현예의 1-포트형 탄성 표면파 장치는, 1-포트 표면파 공진자 10과 베이스 기판 20을 범프전극 15, 16의 형성면과 전극랜드 22, 24의 형성면이 서로 대향하는 방향이 되도록 배치시킨다. 바람직하게는, 범프전극 15, 16과 전극랜드 22, 24는 땜납범프 51에 의해 서로 접합되며, 이것에 의해 1-포트 표면파 공진자 10이 베이스 기판 20에 접속고정된다.
본 바람직한 구현예의 구성에서는, 두 개의 입출력범프전극 15가 유사한 구성의 2 포트 표면파 공진자의 입출력범프전극에서와 같이 동일한 위치에 있도록 배치되며, 더미범프전극 16은 이런 2 포트 표면파 공진자의 접지범프전극에서와 같이 동일한 위치에 있도록 배치된다. 유사하게도, 본 바람직한 구현예의 베이스 기판 20의 전극랜드 22, 24는, 상기한 2 포트 표면파 공진자가 설치되는 베이스 기판의 범프전극에서와 같이 동일한 위치에 있도록 배치된다.
이런 방식으로, 본 바람직한 구현예의 1-포트형 탄성 표면파 장치를 구성하는 1-포트 표면파 공진자 10 및 베이스 기판 20에서는, 범프전극 15, 16과 전극랜드 22, 24가 유사한 구성의 2 포트형 탄성 표면파 장치에서의 것들과 동일한 위치에서 형성되어, 그 결과, 본 바람직한 구현예의 1-포트형 탄성 표면파 장치는 유사한 구성의 2 포트형 탄성 표면파 장치의 제조용 공구와 동일한 것을 사용하여 제조될 수 있다. 다시 말하면, 탄성 표면파 장치의 제조에 사용하는 공구종류의 공통화를 이룰 수 있으며, 이것에 의해 공구의 관리가 용이하게 되고 공구의 교체 작업이 간소화되어, 제조시간과 제조상의 어려움의 감소에 기여한다.
또한, 본 바람직한 구현예에서는, 1-포트 표면파 공진자가 네 개의 땜납범프에 의해 베이스 기판에 접속고정되어, 이것에 의해 종래의 장치와 비교하여 내충격성이 대폭 향상된다.
1-포트 표면파 공진자의 범프전극과 베이스 기판의 전극랜드의 배치(형성 위치)는 상기한 바람직한 구현예들에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 4(a)~도 4(d)에 나타낸 바와 같은 배치를 채택할 수도 있다. 또한, 더미범프전극의 수가 두 개로 제한되지 않는다. 또한, 도 4(d)에 나타낸 바와 같이, 세 개의 더미범프전극을 설치할 수 있다. 더미범프전극들의 수는 4개 이상일 수 있다. 또한 이런 경우에도, 각각의 범프전극의 형성 위치는 2 포트 표면파 공진자의 범프전극의 형성위치 중의 하나에 대응한다.
또한, 베이스 기판 위에 세 개 이상의 더미전극 랜드를 형성할 수 있다. 베이스 기판 위에 더미전극 랜드의 수는, 조립된 표면파 공진자 위에 더미전극의 수보다 더 클 수 있다. 이런 경우, 여분의 더미전극 랜드에는 땜납범프본딩을 위한 땜납이 도포되지 않는다. 따라서, 베이스 기판 위에 다수의 전극랜드를 형성함으로써, 여러 종류의 표면파 공진자를 사용하는 경우에도 동일한 베이스 기판을 사용할 수 있다.
상기한 바람직한 구현예에서는, IDT 전극의 양측에 반사기 전극들이 형성된 1-포트 표면파 공진자를 참조하여 설명하였지만, 또한 반사기 전극들이 없는 단면 반사형(end-surface-reflection type)의 1-포트 표면파 공진자도 본 발명을 적용시킬 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 구현예들의 1-포트형 탄성 표면파 장치를 유사한 구성의 2 포트형 탄성 표면파 장치의 제조용 공구와 동일한 것을 사용하여 제조할 수 있으며, 이것은 탄성 표면파 장치의 제조에 사용하는 공구종류의 공통화를 의미한다. 그 결과, 공구의 관리가 용이하게 되고, 제조시간의 감소가 달성될 수 있으며, 이것에 의해 실제적인 비용의 감소를 얻을 수 있다.
또한, 1-포트 표면파 공진자는 적어도 네 개의 땜납범프에 의해 베이스 기판에 접속고정되며, 이것에 의해 종래의 장치와 비교하여 내충격성이 실제적으로 향상된다.
본 발명을 이것의 바람직한 구현예들을 참조하여 상세하게 나타내고 설명하였지만, 본 발명의 요지와 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서, 형태와 내용면에서 전술한 것과 다른 변형들이 가능하다는 것은 당업계에서는 명백한 일이다.

Claims (6)

  1. 표면파 기판과, 상기한 표면파 기판위에 배치된 적어도 두 개의 입출력범프전극들(input/output bump electrode) 및 적어도 두 개의 더미범프전극들(dummy bump electrodes)을 포함하는 1-포트(1-port) 표면파 공진자; 및
    입출력전극 랜드들(lands)과 더미전극 랜드들이 배치된 베이스 기판(base substrate)을 포함하는 1-포트 탄성 표면파 장치로서,
    상기한 적어도 두 개의 입출력범프전극들과 상기한 적어도 두 개의 더미범프전극들이 땜납범프(solder bump)본딩에 의해 상기한 입출력전극 랜드들과 상기한 더미전극 랜드들에 각각 접속되어, 상기한 1-포트 표면파 공진자가 상기한 베이스 기판에 접합되는 것을 특징으로 하는 1-포트 탄성 표면파 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기한 적어도 두 개의 더미범프전극들이 서로 대향하여 대각선상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 1-포트 탄성 표면파 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기한 적어도 두 개의 입출력범프전극들이 서로 대향하여 대각선상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 1-포트 탄성 표면파 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기한 입출력전극 랜드들 중의 적어도 두 개는 상기한 베이스 기판 위에서 서로 대향하여 대각선상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 1-포트 탄성 표면파 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기한 더미전극 랜드들 중의 적어도 두 개는 상기한 베이스 기판 위에서 서로 대향하여 대각선상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 1-포트 탄성 표면파 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기한 표면파 기판과 상기한 베이스 기판이 서로 접합되었을 때, 상기한 표면파 기판이 방향성을 갖지 않도록 상기한 적어도 두 개의 입출력범프전극들과 상기한 적어도 두 개의 더미범프전극들이 각각 서로 대향하여 대각선상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 1-포트 탄성 표면파 장치.
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