KR19990011279A

KR19990011279A - Manufacturing method of microstripline filter

Info

Publication number: KR19990011279A
Application number: KR1019970034320A
Authority: KR
Inventors: 민병철; 김홍득
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1997-07-22
Filing date: 1997-07-22
Publication date: 1999-02-18
Also published as: KR100282357B1

Abstract

본 발명은 동일두께의 복수개 띠형상 기판상에 마이크로스트립라인 및 접지면을 형성한 후 상기 각 기판을 조립하여 마이크스트립라인 필터를 제조하고 조립시에 필터의 주파수 특성을 미세조정할 수 있도록 한 마이크로스트립라인형 필터의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention forms a microstrip line and a ground plane on a plurality of strip-like substrates of the same thickness, and then assembles each of the substrates to produce a microstrip line filter and to fine-tune the frequency characteristics of the filter at the time of assembly. It is to provide a method for producing a line filter.

본 발명의 제조방법은 두께가 동일한 복수개의 띠형상 기판칩을 마련하고 기판칩의 상하 양면에 박막층을 형성하는 단계와, 상기 기판 칩의 일측면에 형성된 박막층을 사진식각 기술을 이용 패터닝하여 마이크로스트립라인 또는 마이크로스트립라인 및 이에 접속되는 신호단자를 형성하는 단계와, 각 기판 칩의 양측 접합면을 폴리싱하는 단계와, 상기 접합면을 밀착시킨 상태로 필터특성을 미세조정하면서 지지판에 접착시키는 단계를 구비함을 특징으로 한다.The manufacturing method of the present invention comprises the steps of preparing a plurality of strip-shaped substrate chips having the same thickness and forming a thin film layer on the upper and lower sides of the substrate chip, by patterning the thin film layer formed on one side of the substrate chip using a photolithography technique Forming a line or a microstrip line and a signal terminal connected thereto, polishing a bonding surface on each side of the substrate chip, and adhering to the support plate while finely adjusting the filter characteristics while keeping the bonding surface in close contact with each other. Characterized in having.

Description

Manufacturing method of microstripline filter

본 발명은 고주파 필터에 관한 것으로, 특히 주파수 특성의 미세조정이 가능하도록 한 마이크로스트립라인으로 조립되어 형성되는 마이크로스트립라인형 필터에 관한 것이다.The present invention relates to a high frequency filter, and more particularly, to a microstrip line type filter formed by being assembled into a microstrip line to enable fine adjustment of frequency characteristics.

일반적으로 셀룰러폰, PCS 등 이동통신 기지국 등에 사용되는 필터를 제작할 경우 필터의 특성이 박막두께나 박막식각 등의 제작조건에 민감하게 변하기 때문에 협대역 주파수 특성을 얻기 위해서는 미세조정이 필요하다.In general, when fabricating a filter used in a mobile communication base station such as a cellular phone or a PCS, the characteristics of the filter are sensitive to the manufacturing conditions such as thin film thickness or thin film etching, and thus fine tuning is necessary to obtain narrow band frequency characteristics.

종래의 마이크로파 주파수 영역에서 사용되는 마이크로스트립라인형 필터는, 도 1에 도시된 바와 같이, 유전체로 형성되는 기판(10)의 상하에 각각 구리, 금과 같은 금속이나, YBCO와 같은 초전도체 박막으로 형성된 마이크로스트립라인 필터부(11)와 접지면(12)이 형성되어 있다.The microstripline filter used in the conventional microwave frequency range is formed of a metal such as copper and gold, or a superconductor thin film such as YBCO, respectively, above and below the substrate 10 formed of a dielectric as shown in FIG. 1. The microstripline filter portion 11 and the ground plane 12 are formed.

상기 접지면(12)은 상기 기판(10)의 하면에 패턴닝을 하지 않은 증착된 금속면 그대로를 사용하도록 구성되어 있고, 기판(10) 상측의 마이크로스트립라인 필터부(11)는 상기 금속층을 커플라인 구조로 식각하여 소정 패턴으로 형성된 마이크로스트립라인(13)과 입력연결부(14)와 출력연결부(15)를 구비하고 있다.The ground plane 12 is configured to use the deposited metal surface without patterning on the lower surface of the substrate 10, and the microstripline filter unit 11 on the upper side of the substrate 10 is formed of the metal layer. It is provided with a microstrip line 13, an input connector 14 and an output connector 15 formed in a predetermined pattern by etching in a couple line structure.

이와 같이 구성된 종래의 마이크로스트립라인형 필터는 입력연결부(14)에서 출력연결부(15)로 여러 가지 주파수 신호가 상기 마이크로스트립라인(13)을 경유하여 통과할 때, 기판(10)의 상부에 형성된 마이크로스트립라인(13)과 기판(10)의 하부에 형성된 접지면(12) 사이의 유전체층으로 형성된 기판(10)에 집속하여 통과하며, 이때 입력연결부(14)에 입사된 신호중 그의 반파장의 길이가 상기 마이크로스트립라인(13)의 길이(L)와 거의 같거나 정수배되는 신호만이 공진되어 인접하는 마이크로스트립라인(13)에 커플링되어서 통과하게 된다.The conventional microstripline filter configured as described above is formed on the substrate 10 when various frequency signals pass from the input connection portion 14 to the output connection portion 15 via the microstripline 13. Focusing and passing through the substrate 10 formed of a dielectric layer between the microstrip line 13 and the ground plane 12 formed under the substrate 10, the length of the half-wave length of the signal incident on the input connector 14 Only a signal that is substantially equal to or an integer multiple of the length L of the microstrip line 13 is resonated and coupled to pass through the adjacent microstrip line 13.

즉 상기 마이크로스트립라인(13)의 한쪽면에 입력된 신호가 다른쪽면에서 반사되어 돌아올때까지 진행한 거리가 그 신호의 한 파장이거나 그 파장의 정수배가 되는 신호성분만이 계속 입력되어지는 신호와 위상이 함께 보강되어 통과되고 그 외의 신호는 서로 상쇄되어 사라지게 된다.In other words, the signal is inputted to one side of the microstrip line 13 and the signal proceeds until the reflected signal is returned from the other side of only one wavelength of the signal or an integer multiple of the wavelength, The phases reinforce together and pass, and the other signals cancel each other out.

그러나 상기 마이크로스트립라인형 필터는 한 평면기판위에 다수개의 공진기 마이크로스트립라인을 형성하여 제작하였기 때문에 설계 및 제작이 용이하고 타소자와 같이 집적화하는데 용이하다는 장점이 있으나, 일단 제작하고나면 미세조정이 어려우며, 특히 초고주파 협대역 통과 필터의 경우에는 기판의 특성이나 박막의 두께, 박막식각 조건에 의해 발생되는 주파수 특성의 미세오차를 조정하여 제거할수 없다는 문제점이 있다.However, since the microstripline filter has a number of resonator microstriplines formed on one flat substrate, the microstripline filter is easy to design and fabricate and integrate with other devices. In particular, in the case of the ultra-high frequency narrow band pass filter, there is a problem in that the fine error of the frequency characteristic generated by the characteristics of the substrate, the thickness of the thin film, and the thin film etching conditions cannot be adjusted.

따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 동일두께의 복수개 띠형상 기판상에 마이크로스트립라인 및 접지면을 형성한 후 상기 각 기판을 조립하여 마이크스트립라인 필터를 제조하고 조립시에 필터의 주파수 특성을 미세조정할 수 있도록 한 마이크로스트립라인형 필터의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.Therefore, the present invention was invented in view of the problems of the prior art, and after the formation of the microstrip line and the ground plane on a plurality of strip-shaped substrates of the same thickness, the respective substrates are assembled to manufacture and fabricate the microphone stripline filter. It is an object of the present invention to provide a method for producing a microstripline type filter, which enables fine adjustment of the frequency characteristics of the filter at the time.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제조방법은 두께가 동일한 복수개의 띠형상 기판칩을 마련하고 기판칩의 상하 양면에 박막층을 형성하는 단계와, 상기 기판 칩의 일측면에 형성된 박막층을 사진식각 기술을 이용 패터닝하여 마이크로스트립라인 또는 마이크로스트립라인 및 이 접속되는 신호단자를 형성하는 단계와, 각 기판 칩의 양측 접합면을 폴리싱하는 단계와, 상기 접합면을 밀착시킨 상태로 필터특성을 미세조정하면서 지지판에 접착시키는 단계를 구비함을 특징으로 한다. 상기 박막층은 금속 또는 초전도 박막층으로 구성되어 있다.The manufacturing method of the present invention for achieving the above object comprises the steps of providing a plurality of strip-like substrate chip having the same thickness and forming a thin film layer on the upper and lower sides of the substrate chip, and photolithography the thin film layer formed on one side of the substrate chip Patterning using a technique to form a microstrip line or a microstrip line and a signal terminal connected thereto, polishing a bonding surface on both sides of each substrate chip, and finely adjusting filter characteristics in a state in which the bonding surfaces are in close contact with each other. Characterized in that it comprises the step of adhering to the support plate. The thin film layer is composed of a metal or superconducting thin film layer.

도 1a와 도 1b는 종래 방법에 의해 제조된 마이크로스트립라인형 필터의 평면과 단면을 각각 나타낸 도면,1A and 1B are views showing a plane and a cross section of a microstripline filter manufactured by a conventional method, respectively;

도 2a와 도 2b는 본 발명의 방법에 의해 제조된 마이크로스트립라인형 필터의 평면과 단면을 각각 나타낸 도면이다.Figures 2a and 2b are respectively a plan view and a cross section of the microstripline filter produced by the method of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10, 20 : 기판 11 : 필터부10, 20: substrate 11: filter part

12 : 접지면 13, 23 : 마이크로스트립라인12: ground plane 13, 23: microstrip line

14 : 입력 연결부 15 : 출력연결부14: input connection 15: output connection

21, 22 : 박막층 25 : 접합면21, 22: thin film layer 25: bonding surface

24 : 신호단자 26 : 지지판24: signal terminal 26: support plate

이하 첨부도면에 근거하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a는 본 발명의 방법에 의해 제조된 마이크로스트립라인형 필터의 평면을 그리고 도 2b는 그의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 2A shows a plan view of a microstripline filter produced by the method of the invention and FIG. 2B shows a schematic cross section thereof.

본 발명의 마이크로스트립라인형 필터의 제조방법은, 먼저 동일두께 및 소정폭을 가진 유전체로 되는 복수개의 띠형상 기판칩(20)의 양면에 구리 또는 금 등의 금속이나, YBCO와 같은 초전도 물질을 사용하여 박막층(21, 22)을 형성한다.In the method for manufacturing a microstripline filter of the present invention, a metal such as copper or gold or a superconducting material such as YBCO is formed on both surfaces of a plurality of strip-shaped substrate chips 20 each having a dielectric having the same thickness and a predetermined width. To form the thin film layers 21 and 22.

이어 상기 기판 칩(20)의 일측에 형성된 박막층(22)을 사진식각 기술을 이용하여 소정패턴의 마이크로스트립라인(23)이나 또는 마이크로스트립라인(23) 및 이에 접속된 입력 또는 출력의 신호단자(24)를 형성한다.Subsequently, the thin film layer 22 formed on one side of the substrate chip 20 is photographed using a microstrip line 23 or a microstrip line 23 having a predetermined pattern and a signal terminal of an input or output connected thereto ( 24).

이때 식각되지 않은 박막층(21)은 접지면으로 이용된다. 그다음 상기 각 기판칩(20)의 양측접합면(25)을 폴리싱한다. 이어 지지판(26)에 상기 기판칩(20)의 접지면인 박막층(21)을, 기판의 특성, 박막의 두께, 박막의 식각조건 등에 의한 주파수의 미세오차나 주파수 특성에 맞도록 인접하는 기판칩(20)의 상대위치를 맞추어가면서 소정의 접착제를 사용하여 접착한다.At this time, the non-etched thin film layer 21 is used as the ground plane. Then, both side bonding surfaces 25 of the substrate chips 20 are polished. Subsequently, the thin film layer 21, which is a ground plane of the substrate chip 20, is adjacent to the support plate 26 so as to match the micro-errors and frequency characteristics of the frequency due to the characteristics of the substrate, the thickness of the thin film, and the etching conditions of the thin film. While the relative position of (20) is matched, it is bonded using a predetermined adhesive.

이와 같이 본 발명의 제조방법에 의해 만들어진 마이크로스트립라인형 필터는 다음과 같은 효과가 있다.Thus, the microstripline filter made by the manufacturing method of the present invention has the following effects.

첫째, 유전체로 만들어진 동일두께 및 소정폭을 가진 복수개의 띠모양 기판칩인 좁은면적의 박막을 이용하여 마이크로스트립라인형 필터를 제조하기 때문에 양질의 박막을 이용할수 있으며, 대면적의 필터도 간단하게 제조할수 있다.First, a microstripline filter is manufactured by using a thin film of a narrow area, which is a plurality of strip-shaped substrate chips of the same thickness and a predetermined width made of a dielectric, so that a high quality thin film can be easily used. It can be manufactured.

둘째 마이크로스트립라인의 형성후의 제조과정에서 뿐만 아니라 필터의 제조후에도 접착된 기판칩을 떼어내거나하여 기판칩의 이동이나 교환이 가능하므로 복수개의 각 기판칩에 형성된 마이크로스트립 라인간의 상대위치와 간격을 변화시킴으로써 기판의 특성이나 박막두께, 박막식각 조건에 상응하게 필터특성을 미세조정할수 있다.Second, the relative position and spacing between the microstrip lines formed on each of the plurality of substrate chips can be changed because the substrate chips can be moved or exchanged by removing the bonded substrate chips as well as in the manufacturing process after the formation of the microstrip lines as well as after the manufacture of the filters. In this way, the filter characteristics can be finely adjusted according to the characteristics of the substrate, the thin film thickness, and the thin film etching conditions.

셋째, 본 발명은 필터를 형성하는 복수개의 기판칩중 일부칩이 불량한 경우 양호한 기판칩으로 교체하여 사용할수 있으므로 필터특성의 수정이 용이하고 경제적이다.Third, the present invention can be replaced with a good substrate chip when some of the plurality of substrate chips forming the filter is bad, it is easy to modify the filter characteristics and economical.

Claims

Providing a plurality of strip-shaped substrate chips having the same thickness and forming a thin film layer on upper and lower surfaces of each substrate chip;

Patterning the thin film layer formed on one side of the substrate chip using a photolithography technique to form a microstrip line or a microstrip line and a signal terminal connected thereto;

Polishing both bonding surfaces of the substrate chips;

Adhering the ground plane formed on the other side of the substrate chip to the support plate while adjusting the relative position of the microstrip line formed on each substrate chip according to the filter characteristics and adjusting it. Method for producing a microstripline filter, characterized in that.

The method of claim 1,

The thin film layer is a method of manufacturing a microstripline filter, characterized in that consisting of a metal such as copper or gold.

The method of claim 1,

The thin film layer is a method of manufacturing a microstripline filter, characterized in that formed of a superconducting material.