KR20000025853A - Apparatus for preventing an inner noise in a surface acoustic wave filter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 입력측에서 전기적 신호가 인가되어 출력측으로 신호 전달이 이루어지는 과정에서 그 신호의 일부가 내부로 방사되어 시스템에 잡음으로 작용되는 것을 방지하기 위한 표면 탄성파 필터의 내부 잡음 방지 장치에 관한 것으로서, 특히 표면 탄성파 필터가 설치되어 있는 기판의 바닥면에 소정 간격의 홈을 형성시키고 그 홈 부분에 흡음재를 도포하거나 상기 기판의 바닥면에 도전 금속막을 도포하여 내부로 방사되는 신호를 거의 없거나 최소화되도록 함으로써, 표면 탄성파 필터의 특성을 향상시킬 수 있는 동시에 잡음을 최소화 할 수 있는 표면 탄성파 필터의 내부 잡음 방지 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal noise preventing device of a surface acoustic wave filter for preventing a part of a signal from being radiated inside and acting as a noise to a system in the process of applying an electric signal at an input side and transmitting a signal to an output side. By forming grooves at predetermined intervals on the bottom surface of the substrate on which the surface acoustic wave filter is installed and applying a sound absorbing material to the groove portion or applying a conductive metal film on the bottom surface of the substrate to minimize or minimize the signal radiated therein, The present invention relates to an internal noise preventing device of a surface acoustic wave filter capable of improving the characteristics of the surface acoustic wave filter and minimizing noise.
최근, 이동 통신 및 전자 기기가 급속도로 발전하면서 내부 부품의 성능이나 서비스 기능이 보다 다양하고 광범위하게 확대되고 있으며, 그와 동시에 이동 통신 등의 사용이 증가되고 있는 추세이다.In recent years, with the rapid development of mobile communication and electronic devices, the performance and service functions of internal parts have been expanded more widely and widely, and at the same time, the use of mobile communication has increased.
일반적으로, 이동 통신 등의 어떤 시스템에 업무나 행동을 전류, 전압 등과 같이 연속적으로 변화하는 물리량을 이용하여 표현하거나 측정하기 위해 주파수를 선택적으로 통과시키는 회로로서, 특정한 주파수 대역의 신호를 될 수 있는 한 손실없이 전송하고 다른 불필요한 주파수 대역의 신호를 저지시킬 뿐만 아니라 소정 대역 외의 잡음을 제거하거나 주파수를 별도로 다중화된 신호로 분리하기 위한 아날로그 필터 제조시에 표면 탄성파 (Surface Acoustic Wave, 이하 SAW라고 함) 필터가 사용된다.In general, a circuit for selectively passing a frequency to express or measure a task or action in a system such as a mobile communication using a continuously varying physical quantity such as current or voltage, and can be a signal of a specific frequency band. Surface acoustic waves (SAWs) in the manufacture of analog filters to transmit without loss and to block signals of other unnecessary frequency bands, as well as to remove noise outside of a predetermined band or to separate frequencies into separate multiplexed signals. A filter is used.
상기 표면탄성파는 기판의 표면을 따라 전달되는 파동의 상태를 나타내는 것으로 깊이 방향으로 급격히 감쇄되는 특징을 지닌다. SAW 필터는 이러한 특징을 주파수 선택기능 소자로 응용한 것이다.The surface acoustic wave represents a state of waves transmitted along the surface of the substrate, and has a feature of rapidly attenuating in the depth direction. The SAW filter uses this feature as a frequency selective device.
즉, 상기 SAW 소자는 절연성이 큰 기판에 금속 전극을 형성해 압전을 걸면 일시적으로 기판 표면이 뒤틀리는데, 이 작용을 이용해 물리적인 파를 일으키게 된다. 상기 SAW 소자 표면을 전달하는 물결 속도가 전자파보다 느리기 때문에 일시적으로 전기 신호를 지연시키거나 특정 주파수 신호만을 통과시키는 필터로 이용된다.That is, the SAW device temporarily forms a metal electrode on a highly insulative substrate and applies a piezoelectric twist to the substrate surface. This action causes a physical wave. Since the wave speed transmitting the SAW element surface is slower than the electromagnetic wave, it is used as a filter to temporarily delay an electric signal or pass only a specific frequency signal.
상기 SAW 필터는 반도체 디바이스 또는 기능을 보호하는 세라믹스 용기로, 유해한 환경으로부터 내부 회로를 보호하고, 내부에서 발생된 열을 방열하여 외부에 접속하는 수단을 제공하는 패키지(package) 형태로 형성되어 있다.The SAW filter is a ceramic container that protects a semiconductor device or a function, and is formed in a package form that protects an internal circuit from a harmful environment and provides a means for dissipating heat generated therein and connecting it to the outside.
이렇게 형성된 SAW 필터 패키지는 표면실장 생산기술(Surface Mounted Technology, 이하 SMT라고 함)로 형성되어 CDMA 방식의 셀룰러 전화나 무선 랜(LAN), 영상기기 등 넓은 대역전송을 필요로 하는 기기에 적절하게 사용된다.The SAW filter package thus formed is formed by Surface Mounted Technology (hereinafter referred to as SMT), and is suitably used for devices requiring wide band transmission such as CDMA cellular phones, wireless LANs, and video devices. do.
도 1은 종래 기술에 따른 표면 탄성파 필터의 구성 및 그 신호 흐름이 개략적으로 도시된 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a surface acoustic wave filter and a signal flow thereof according to the prior art.
도 1을 참조하여 종래 기술에 의한 표면 탄성파 필터를 살펴보면, 일반적으로 표면 탄성파 필터는, 압전 소자로 일정 두께(0.5㎜)를 갖는 웨이퍼(wafer)(3)와, 상기 웨이퍼(3)의 위에 알루미늄 재질 등의 금속막을 형성하여 입력측에 전기적 신호가 인가되면 이를 기계적 신호로 변환시키는 인터디지털 트랜스듀서(Interdigital Transducer)로 이루어지되;Referring to the surface acoustic wave filter according to the prior art with reference to Figure 1, generally, the surface acoustic wave filter is a wafer (3) having a predetermined thickness (0.5 mm) as a piezoelectric element, and the aluminum on the wafer (3) It is made of an interdigital transducer (Interdigital Transducer) to form a metal film, such as a material to convert an electrical signal is applied to the input side to a mechanical signal;
전기적 신호가 인가되는 입력측 부분에 다수의 IDT를 연결선으로 상호 연결하여 IDT군이 형성된 입력IDT와, 마찬가지로 출력측 부분에 다수의 IDT를 상호 연결하여 변환된 기계적 신호를 출력하도록 IDT군이 형성된 출력IDT와, 상기 입ㆍ출력IDT를 제외한 나머지 IDT는 서로 연결되지 않도록 형성되게 된다.An input IDT in which an IDT group is formed by interconnecting a plurality of IDTs to an input side to which an electrical signal is applied, and an output IDT in which an IDT group is formed to output a converted mechanical signal by interconnecting a plurality of IDTs to an output side; The remaining IDTs, except for the input / output IDTs, are formed not to be connected to each other.
상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 표면 탄성파 필터를 통과하는 신호 흐름을 자세히 살펴보면 다음과 같다.Looking at the signal flow passing through the surface acoustic wave filter according to the prior art configured as described above in detail as follows.
먼저, 웨이퍼(3)와, 상기 웨이퍼(3) 위에 SAW 필터를 구성하는 회로가 설치되어 있고, 이를 상호 연결되도록 하는 다수의 단자(4)가 형성되어 있는데, 상기 단자(4)에는 입력단자(4a) 및 출력단자(4b)가 포함되어 있다.First, a wafer 3 and a circuit constituting a SAW filter are provided on the wafer 3, and a plurality of terminals 4 are formed to be connected to each other. The terminal 4 has an input terminal ( 4a) and output terminal 4b are included.
다음, 상기 입력단자(4a)에 외부에서 전기적 입력 신호(S1)가 인가되면 상기 입력 신호(S1)는 상기 웨이퍼(3)의 표면이나 내부를 통해 상기 출력단자(4b)로 전달되게 되는데, 대부분의 입력 신호(S1)는 상기 웨이퍼(3)의 표면을 따라 진행되어 상기 출력단자(4b)에 전달되게 된다.Next, when an electrical input signal S1 is applied to the input terminal 4a from the outside, the input signal S1 is transmitted to the output terminal 4b through the surface or the inside of the wafer 3, most of the time. The input signal S1 proceeds along the surface of the wafer 3 and is transmitted to the output terminal 4b.
그러나, 그 입력 신호(S1) 중에서 10% 이상은 벌크 웨이브(B1)로 상기 웨이퍼(3)의 내부로 방사되어 출력단자(4b)가 아니라, 원하지 않는 다른 단자(2c, 2d, 2e)에 전달되어 시스템에 잡음으로 작용되게 된다.However, at least 10% of the input signal S1 is radiated into the wafer 3 by the bulk wave B1 and transmitted to the other terminals 2c, 2d, and 2e, not the output terminal 4b. This will cause noise in the system.
여기서, 상기 벌크 웨이브(bulk wave)(B1)는 입력 신호(S1) 중에서 그 일부가 시스템의 내부로 방사되는 것을 말하는데, 상기 벌크 웨이브(B1)는 출력IDT(2b)에 직접적인 영향을 미치고, 다른 IDT(2)에는 간접적인 영향을 미치게 된다.Here, the bulk wave (B1) refers to a portion of the input signal (S1) is radiated into the system, the bulk wave (B1) has a direct effect on the output IDT (2b), the other IDT (2) has an indirect effect.
따라서, 종래에는 상기 벌크 웨이브(B1)는 상기 입력단자(4a) 및 출력단자(4b) 간의 정상적인 신호 전달을 방해하는 잡음, 즉 입력 신호(S1) 중에서 일부가 내부로 방사되어 상기 웨이퍼(3)의 바닥면에 반사됨으로 인해 상기 출력단자(4b) 외의 단자들(4)에 영향을 미치게 되므로 SAW 필터의 특성을 저해하게 되어 시스템에 잡음으로 작용될 수 있다는 문제점이 있다.Therefore, in the related art, the bulk wave B1 is a noise that prevents normal signal transmission between the input terminal 4a and the output terminal 4b, that is, a portion of the input signal S1 is radiated to the inside, so that the wafer 3 Due to the reflection on the bottom surface of the, it affects the terminals 4 other than the output terminal (4b) there is a problem that can interfere with the characteristics of the SAW filter can act as noise in the system.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 SAW 필터의 입력단에서 전기적 신호가 입력되어 그 출력단으로 진행되는 중에 그 입력신호의 일부가 내부로 방사되는 벌크 웨이브로 인하여 상기 SAW 필터의 입ㆍ출력단 사이의 정상적인 신호 전달이 방해되는 것을 방지하기 위해 상기 SAW 필터의 바닥면에 소정 간격으로 다수의 홈이 형성되는 동시에 상기 홈 부분이나 바닥면에 부딪친 신호가 내부로 재반사되는 것을 방지하기 위해 흡음재 또는 도전 금속막이 도포됨으로써, 벌크 웨이브를 거의 없거나 최소화되게 하여 시스템의 성능을 향상시킬 수 있는 표면 탄성파 필터의 내부 잡음 방지 장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, the object of the present invention is due to the bulk wave of the electrical signal is input at the input stage of the SAW filter and the input signal is radiated to the inside while proceeding to the output stage In order to prevent normal signal transmission between input and output terminals of the SAW filter, a plurality of grooves are formed at predetermined intervals on the bottom surface of the SAW filter, and a signal hitting the groove portion or the bottom surface is reflected back to the inside. The present invention provides an internal noise preventing device of a surface acoustic wave filter capable of improving the performance of a system by minimizing or minimizing a bulk wave by applying a sound absorbing material or a conductive metal film to prevent it from becoming.
도 1은 종래 기술에 따른 표면 탄성파 필터의 구성 및 그 신호 흐름이 도시된 도면이고,1 is a view showing the configuration and signal flow of the surface acoustic wave filter according to the prior art,
도 2는 본 발명에 따른 표면 탄성파 필터의 내부 잡음 방지 장치의 스크래칭부에 흡음재가 도포된 형태에서의 신호 흐름이 도시된 도면이고,2 is a view illustrating a signal flow in a form in which a sound absorbing material is applied to a scratching part of an internal noise preventing device of a surface acoustic wave filter according to the present invention;
도 3은 도 2에 도전 금속막이 추가된 형태에서의 신호 흐름이 도시된 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a signal flow in a form in which a conductive metal film is added to FIG. 2.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
10 : 기판 20 : 단자10: board 20: terminal
21, 22 : 입력 및 출력 단자 30 : 스크래칭부21, 22: input and output terminal 30: scratching unit
31 : 흡음재 32 : 도전 금속막31: sound absorbing material 32: conductive metal film
S : 입력 신호 S1, S2 : 내부파 및 표면파S: input signal S1, S2: internal wave and surface wave
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 표면 탄성파 필터의 내부 잡음 방지 장치에 의한 제1 특징에 따르면, 일정한 두께를 갖는 기판과, 상기 기판과 표면 탄성파 필터의 회로 연결을 위해 상기 기판의 상부에 소정 간격으로 형성된 다수의 연결부와, 상기 기판의 표면을 따라 입력측에서 출력측 연결부로 신호 전달이 이루어지는 중에 그 일부가 내부로 방사되어 상기 신호 전달에 방해가 되지 않도록 상기 기판의 바닥면에 일정 간격으로 다수의 홈이 형성되는 동시에 상기 기판의 홈이나 바닥면에 부딪친 신호가 내부로 재반사되는 것을 방지하는 방지재가 설치된 반사차단부를 포함하여 구성된다.According to a first feature of the surface acoustic wave filter of the present invention for solving the above problems, a predetermined thickness is provided on a substrate having a predetermined thickness and a circuit connection between the substrate and the surface acoustic wave filter. A plurality of connecting portions formed at intervals and a plurality of connecting portions formed at regular intervals on the bottom surface of the substrate so that a part thereof is radiated to the inside during signal transmission from the input side to the output side connection portion along the surface of the substrate so as not to interfere with the signal transmission. And a reflection blocking portion provided with a prevention material for preventing a signal from hitting the groove or the bottom surface of the substrate and being reflected back to the inside while the groove is formed.
또한, 본 발명의 제2 특징에 따르면, 상기 반사차단부의 방지재는 상기 기판의 내부로 방사되는 신호를 제거하기 위해 상기 홈 부분에 흡음재가 도포 추가된다.In addition, according to the second aspect of the present invention, the anti-reflective material is provided with a sound absorbing material is applied to the groove portion to remove the signal radiated into the substrate.
마지막으로, 본 발명의 제3 특징에 따르면, 상기 반사차단부의 방지재는 상기 기판의 내부로 방사되는 신호를 제거하기 위해 그 신호를 그라운딩(Grounding)시키도록 상기 기판의 바닥면에 도전 금속막이 추가 도포된다.Lastly, according to the third aspect of the present invention, the anti-reflective material may further include a conductive metal film applied to the bottom surface of the substrate to ground the signal to remove the signal radiated into the substrate. do.
이하, 본 발명에 의한 표면 탄성파 필터의 내부 잡음 방지 장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of an internal noise preventing device of a surface acoustic wave filter according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 표면 탄성파 필터의 내부 잡음 방지 장치의 스크래칭부에 흡음재가 도포된 형태에서의 신호 흐름이 도시된 도면이고, 도 3은 도 2에 도전 금속막이 추가된 형태에서의 신호 흐름이 도시된 도면이다.2 is a view illustrating a signal flow in a form in which a sound absorbing material is applied to a scratching part of an internal noise protection device of a surface acoustic wave filter according to the present invention, and FIG. 3 is a signal flow in a form in which a conductive metal film is added to FIG. 2. This is the figure shown.
도 2 및 도 3을 참조하면, 일정 두께를 갖는 기판(10)과, 상기 기판(10)의 상부에 표면 탄성파 필터(이하, SAW 필터라고 함)의 회로와 상기 기판(10)을 연결시키기 위해 입력단자(21) 및 출력단자(22)가 포함된 다수의 단자(20)와, 상기 기판(10)의 바닥면에서 삼각형 형태로 일정 간격을 두고 다수의 홈이 형성된 스크래칭부(30)를 포함하여 구성된다.2 and 3, in order to connect the substrate 10 having a predetermined thickness, a circuit of a surface acoustic wave filter (hereinafter referred to as a SAW filter) and the substrate 10 to the upper portion of the substrate 10. It includes a plurality of terminals 20 including the input terminal 21 and the output terminal 22, and the scratching portion 30 is formed with a plurality of grooves at regular intervals in the form of a triangle on the bottom surface of the substrate 10 It is configured by.
특히, 상기 스크래칭부(30)는 상기 기판(10)의 바닥면이나 홈 부분에 신호가 부딪치게 되면 그 부딪친 신호가 내부로 재반사되는 것을 방지하기 위해 방지재가 추가 설치된다.In particular, when the signal hits the bottom surface or the groove of the substrate 10, the scratching part 30 is further provided with a preventive material in order to prevent the signal is reflected back.
여기서, 상기 입력단자(21)에서 전기적 입력신호(S)가 인가되면 상기 입력신호(S) 중에서 그 일부인 10% 이상이 내부로 반사되는 내부파(S1), 즉 벌크 웨이브로 이루어지며, 상기 내부파(S1)를 제외한 나머지 부분은 상기 기판(10)의 표면을 따라 진행되는 표면파(S2)로 이루어지게 된다.Here, when the electrical input signal (S) is applied from the input terminal 21 is made of an internal wave (S1), that is, a bulk wave 10% or more of the portion of the input signal (S) is reflected inside, the internal The remaining portion except for the wave S1 is formed by the surface wave S2 traveling along the surface of the substrate 10.
이때, 상기 입력신호(S)가 입력단자(21)에 전달되면 대부분은 표면파(S2) 형태로 출력단자(22)에 정상 전달되게 된다. 그러나, 상기 표면파(S2)를 제외한 상기 내부파(S1)는 일정 두께를 갖는 상기 기판(10)의 내부에서 여러 형태로 반사되어 상기 출력단자(22)를 비롯한 다른 단자(20)에도 영향을 미치게 되어 시스템에 잡음으로 작용될 수 있다.In this case, when the input signal S is transmitted to the input terminal 21, most of the input signal S is normally transmitted to the output terminal 22 in the form of surface wave S2. However, the internal wave S1 except for the surface wave S2 is reflected in various forms inside the substrate 10 having a predetermined thickness to affect other terminals 20 including the output terminal 22. Can cause noise in the system.
따라서, 상기와 같은 내부 잡음 현상을 최소화하거나 거의 없도록 하기 위해 상기 스크래칭부(30)의 홈 부분에 반사 방지재로 흡음재(31)를 도포하거나, 경우에 따라서는 상기 기판(10)의 하부에 도전 금속막(32)을 추가 도포하여 상기 내부파(S1)가 제거 또는 그라운딩(grounding)될 수 있도록 하게 된다.Therefore, in order to minimize or almost eliminate such internal noise, the sound absorbing material 31 is applied to the groove of the scratching part 30 as an anti-reflective material, or in some cases, the lower portion of the substrate 10 is electrically conductive. The metal film 32 may be further applied to allow the internal wave S1 to be removed or grounded.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 표면 탄성파 필터의 내부 잡음 방지 장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the internal noise protection device of the surface acoustic wave filter according to the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 입력단자(21)에서 입력신호(S)가 인가되면 상기 입력신호(S)는 기판(10)의 표면을 따라 진행되는 표면파(S2) 형태로 상기 입력단자(21)에서 출력단자(22)로 전달되게 된다. 그러나, 상기 입력신호(S) 중에서 10% 이상은 일정 두께를 갖는 상기 기판(10)의 내부로 내부파(S1) 형태, 즉 벌크 웨이브로 방사되게 된다.First, when the input signal (S) is applied from the input terminal 21, the input signal (S) in the form of a surface wave (S2) traveling along the surface of the substrate 10, the output terminal 22 in the input terminal 21. Will be delivered. However, at least 10% of the input signal S is radiated in the form of an internal wave S1, that is, a bulk wave, into the substrate 10 having a predetermined thickness.
상기 내부파(S1)는 상기 기판(10)의 내부에서 여러 형태로 반사되어 상기 입력단자(21)에서 출력단자(22)로 신호 전달이 정상적으로 진행되는 중에 상기 출력단자(22) 뿐만 아니라 각 단자(20)에 영향을 끼치게 된다. 따라서, 상기 기판(10)의 바닥면에 삼각형 형태로 홈이 형성되어 있는 스크래칭부(30)로 인하여 불필요한 반사 작용을 억제시키게 된다.The internal wave S1 is reflected inside the substrate 10 in various forms, and each terminal as well as the output terminal 22 during the normal transmission of the signal from the input terminal 21 to the output terminal 22. Will affect (20). Therefore, the scratching part 30 having the grooves formed in the triangular shape on the bottom surface of the substrate 10 suppresses unnecessary reflection.
게다가, 상기 스크래칭부(30)에는 상기 내부파(S1)의 반사 작용을 더욱 억제시키기 위해 흡음재(31)가 도포되어 있어 상기 홈 부분에 부딪친 상기 내부파(S1)를 흡수하여 내부파(S1)로 인한 악영향을 효과적으로 줄일 수 있고, 더욱이 도 4에 도시된 바와 같이 상기 기판(10)의 바닥면에 도전 금속막(32)이 추가 도포되어 있는 경우에는 상기 내부파(S1)가 그라운딩되기 때문에 시스템에 잡음으로 작용하는 벌크 웨이브가 거의 없거나 최소화될 수 있게 된다.In addition, the scratching part 30 is coated with a sound absorbing material 31 to further suppress the reflection of the internal wave S1, thereby absorbing the internal wave S1 hitting the groove portion to absorb the internal wave S1. Can be effectively reduced, and furthermore, as shown in FIG. 4, when the conductive metal film 32 is additionally applied to the bottom surface of the substrate 10, the internal wave S1 is grounded. There is little or no bulk wave acting as noise in the system.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 표면 탄성파 필터의 내부 잡음 방지 장치는 SAW 필터의 입력단에서 입력신호가 인가되어 그 출력단으로 신호전달이 진행되는 중에 그 입력신호의 일부가 내부로 방사되는 벌크 웨이브로 인하여 상기 SAW 필터의 입ㆍ출력단 사이의 정상적인 신호 전달이 방해되는 것을 방지하기 위해 상기 SAW 필터의 바닥면에 소정 간격으로 다수의 홈이 형성되는 동시에 상기 홈 부분이나 바닥면에 부딪친 신호가 내부로 재반사되는 것을 방지하기 위해 흡음재 또는 도전 금속막을 도포하여 벌크 웨이브를 거의 없거나 최소화되게 하여 SAW 필터의 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The internal noise preventing device of the surface acoustic wave filter according to the present invention configured as described above is a bulk wave in which a part of the input signal is radiated to the inside while an input signal is applied from the input terminal of the SAW filter and the signal is transmitted to the output terminal. In order to prevent normal signal transmission between the input and output terminals of the SAW filter, a plurality of grooves are formed on the bottom surface of the SAW filter at predetermined intervals, and at the same time, a signal hitting the groove portion or the bottom surface is returned to the inside. In order to prevent reflection, the sound absorbing material or the conductive metal film is coated to minimize or minimize the bulk wave, thereby improving the SAW filter characteristics.
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1998
- 1998-10-15 KR KR1019980043114A patent/KR20000025853A/en not_active Application Discontinuation
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