KR20010090162A - 표면탄성파 필터의 측정 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면탄성파 필터를 측정시 임피던스를 측정하여 제어할 있는 표면탄성파 필터의 측정 시스템에 관한 것으로서,

기준 표면탄성파 필터의 모든 특성을 기억하여 기준 샘플로 하고 측정 대상인 표면탄성파 필터의 측정시 측정하고자 하는 검사 항목만 선택하여 측정함과 동시에 기준 샘플과 측정 값을 서로 비교함으로써 측정 대상인 표면탄성파 필터의 특성과 기준치와의 근접 여부를 알 수 있을 뿐만 아니라 검사 시간이 단축되는 동시에 표면탄성파 필터의 입출력 임피던스를 측정하여 소자의 동질성을 판단하는 기준으로 삼을 수 있는 효과를 제공하게 된다.

Description

표면탄성파 필터의 측정 시스템{Measuring system of surface acoustic wave filter}

본 발명은 표면탄성파 필터를 측정시 임피던스를 측정하여 제어할 있는 표면탄성파 필터의 측정 시스템에 관한 것으로서, 특히 표면탄성파 필터의 입출력 임피던스를 기억하여 기준 샘플로 하고 표면탄성파 필터의 측정시 측정하고자 하는 검사 항목만 선택하여 측정함으로써 검사 시간이 단축되는 동시에 표면탄성파 필터의 입출력 임피던스를 측정하여 소자의 동질성을 판단하는 기준으로 삼을 수 있는 표면탄성파 필터의 측정 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 표면탄성파(SAW)는 기판의 표면을 따라 전달되는 파동의 상태를 나타내는 것으로 깊이 방향으로 급격히 감쇄되는 특징을 지닌다. SAW 필터는 이러한 특징을 주파수 선택기능 소자로 응용한 것이다.

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.

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.

이렇게 형성된 SAW 필터 패키지는 표면실장 생산기술(Surface MountedTechnology, 이하 SMT라고 함)로 형성되어 CDMA 방식의 셀룰러 전화나 무선 랜(LAN), 영상기기 등 넓은 대역전송을 필요로 하는 기기에 적절하게 사용된다.

예를 들면, PCS와 같은 이동통신 부품이나 CDMA에서 중간 주파수 필터 과정에서 전기적 신호가 인가되면 이를 기계적 신호로 변환시키는 인터디지털 트랜스듀서(Interdigital Transducer, 이하 IDT라고 함)가 입ㆍ출력단에 각각 설치되어 있어 입력단에서 압전 물체에 전기적 신호가 인가되면 이를 기계적 신호로 변환하고, 다시 출력단에서는 이를 전기적 신호로 변환 출력하게 됨으로써, 원하는 주파수 대역은 통과시키고 나머지 주파수 대역은 저지시키게 된다.

SAW 필터는 압전 물질로 만든 평판의 한 끝에 전극을 붙이고 신호 전압을 가할 때 그에 의한 압전 진동이 전파하여 다른 끝에 붙은 전극에 기전력을 유도하는데, 그 주파수 통과대역의 경계가 선명한 것을 이용하여 만든 필터를 의미한다.

종래 기술에 따른 SAW 필터 측정 시스템을 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 따른 SAW 필터 측정 시스템의 계측 장비의 구성이 도시된 블록도로서 이를 참고하면 종래 경우에는 하드웨어적 구성이 크게 SAW 필터의 특성을 계측하기 위해 벡터(Vector) 회로망 분석기로 이루어진 계측기(1)와, 상기 계측기(1)와 HP-IB 인터페이스로 연결되어 SAW 필터의 계측시 필요한 제어 프로그램(P)을 제공하는 컴퓨터(2)로 구성되어 있다.

특히, 상기 제어 프로그램(P)은 계측기(1)의 동작을 제어하기 위한 프로그램에 국한된 것이며 교정 및 측정 부분으로 이루어져 있다. 먼저, 상기 제어 프로그램(P)의 측정 부분에서는 교정의 용이성, 측정 파라미터를 프로그램시 고정시키게되는데, 상기 SAW 필터의 측정시 임피던스의 측정은 수행하지 않고 SAW 필터의 전체 특성만을 검사하게 된다.

상기와 같은 일반적인 측정 방식은 SAW 필터의 측정 중 일부분의 특성을 제외한 전체적 특성 검사에 집중하게 되므로 검사 시간이 단축된다.

그러나, 서로 다른 임피던스의 디바이스 사이에는 비슷한 특성을 갖게 된다는 점을 고려해 볼 때, 종래 경우에는 SAW 필터 측정시 균일하기 못한 임피던스로 인해 전체 특성이 틀어지는 경우가 종종 발생하게 되고, SAW 필터의 전체 특성은 비슷하나 임피던스의 차이로 시스템의 외부에 실장되는 부품에 의해 특성이 좌우되게 되므로 외부 실장 부품의 의존도가 높아진다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 기준 표면탄성파 필터의 모든 특성을 기억하여 기준 샘플로 하고 측정 대상인 표면탄성파 필터의 측정시 측정하고자 하는 검사 항목만 선택하여 측정함과 동시에 기준 샘플과 측정 값을 서로 비교함으로써 측정 대상인 표면탄성파 필터의 특성과 기준치와의 근접 여부를 알 수 있을 뿐만 아니라 검사 시간이 단축되는 동시에 표면탄성파 필터의 입출력 임피던스를 측정하여 소자의 동질성을 판단하는 기준으로 삼을 수 있는 표면탄성파 필터의 측정 시스템을 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 표면탄성파 필터의 측정 시스템의 구성이 도시된 블록도,

도 2는 본 발명에 따른 표면탄성파 필터의 측정 시스템의 구성이 도시된 전면도,

도 3은 본 발명에 따른 표면탄성파 필터의 측정 시스템의 내부 구성이 도시된 블록도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10 : 데이터 입력부 20 : 기준값 설정부

30 : 데이터 측정부 40 : 검사항목 선택부

50 : 데이터 처리부 60 : 데이터 판단부

65a, 65b, 65c : 제1 내지 제3 디스플레이수단

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1 특징에 따르면, 다수의 측정 표면탄성파 필터의 특성 측정 후 보상을 위해 각 측정 표면탄성파 필터의 측정 계수를 입력시키는 데이터 입력부와; 상기 데이터 입력부에서 측정 계수가 전달되면 안정화된 기준 표면탄성파 필터의 특성을 읽어들여 측정 기준값을 설정하는 측정기준 설정부와; 상기 측정 표면탄성파 필터의 특성의 전기적 설계 요구 사항에 따른 데이터를 입력하면서 상기 표면탄성파 필터의 특성을 측정하여 측정값을 생성 출력시키는 필터 측정부와; 상기 표면탄성파 필터의 특성별 검사 항목에 대한 검사 리스트(list) 중에서 측정이 요구되는 검사 항목만 선택하는 검사항목 선택부와; 상기 검사항목 선택부에서 선택된 검사 항목을 기록하면서 상기 측정기준 설정부의 측정 기준값과 측정값을 비교할 수 있도록 검사 플래그(flag)를 형성시키는 데이터 처리부와; 상기 데이터 처리부의 검사 플래그를 통해 상기 측정 기준값과 측정값을 비교하여 그 비교결과에 따라 상기 표면탄성파 필터의 합격 여부를 판단하는 데이터 판단부를 포함하여 구성된다.

본 발명의 제2 특징에 따르면, 상기 데이터 판단부의 측정 표면탄성파 필터별 합격 여부에 대한 판단 결과가 표시되도록 디스플레이 수단이 더 포함된다.

본 발명의 제3 특징에 따르면, 상기 데이터 판단부는 다수의 측정 표면탄성파 필터 중 합격된 표면탄성파 필터의 측정값과 측정 기준값 대비 오차 범위가 디스플레이 되도록 한다.

본 발명의 제4 특징에 따르면, 상기 필터 측정부에서는 소자의 동질성을 판단하기 위해 각 측정 표면탄성파 필터의 입출력 임피던스를 측정 및 저장하는한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 표면탄성파 필터의 측정 시스템의 구성이 도시된 전면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 표면탄성파 필터의 측정 시스템의 내부 구성이 도시된 블록도로서 이를 참고하면 본 발명은, 측정 SAW 필터의 특성 측정 후 정확한 값을 보상하기 위해 다수의 측정 SAW 필터의 각 측정 계수를 계측기 내부로 입력시키는 데이터 입력부(10)와; 상기 데이터 입력부(10)로 측정 SAW 필터의 측정 계수가 입력된 후에 보정되게 되면 공정이 안정화된 기준 SAW 필터의 특성을 컴퓨터로 읽어 들여 이를 측정 기준값으로 설정하는 기준값 설정부(20)와; 상기 기준값 설정부(20)를 통해 측정 기준값이 설정되면 전기적 설계 요구 사항에 맞도록 적절한 값을 입력하면서 상기 측정 SAW 필터의 특성을 측정하고 그 측정 결과에 따른 측정값을 생성 출력시키는 데이터 측정부(30)와; 상기 데이터 측정부(30)를 통해 측정 SAW 필터의 측정시 측정 시간을 단축시키기 위해 불필요한 검사 항목을 제외시키면서 측정하고자 하는 검사 항목만 선택하는 검사항목 선택부(40)와; 상기 검사항목 선택부(40)에서 선택된 검사 항목을 기록하면서 측정 기준값과 측정값을 상호 비교할 수 있도록 검사 플래그를 형성시키는 데이터 처리부(50)와; 상기 데이터 처리부(50)의 검사 플래그를 통해 상기 측정 기준값과 각 측정값을 비교하여 각 측정 SAW 필터의 패스/페일(Pass/Fail)을 판단하는 데이터 판단부(60)와; 상기 데이터 판단부(60)의 판단 결과에 따른 패스/페일 상태를 사용자에게 디스플레이 하는 제1 디스플레이수단(65a)과; 상기 데이터 측정부(30)의 측정값 중에서 주파수 측정결과를 디스플레이하는 제2 디스플레이수단(65b)과; 상기 측정값 중에서 S-파라미터(Scattering parameter) 측정 결과를 디스플레이하는 제3 디스플레이수단(65c)으로 구성된다.

특히, 상기 검사항목 선택부(40)는 임피던스 검사, 삽입손실 검사, 통과대역 리플(Ripple)의 피크-투-피크(Peak-to-Peak) 검사, 1차 내지 3차 주파수 오프셋(Offset) 검사와 같은 항목들이 있는데 작업자가 선택한 검사 항목만 기록되고 나머지 검사 항목에서 제외된 항목들은 컴퓨터에 기록되지 않는다.

또한, 상기 제1 디스플레이수단(65a)에는 측정 SAW 필터의 측정값과 측정 기준값을 상호 비교한 결과 각 측정 SAW 필터별 측정값이 측정 기준값에 어느 정도 근접했는지를 표시하기 위해 (+), (-) 오차 범위도 디스플레이 할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작은, 먼저 데이터 입력부(10)에서 측정하고자 하는 각 측정 SAW 필터의 측정 계수를 계측기 내부로 입력시키고, 상기 측정 계수는 측정 SAW 필터 측정 후에 정확한 값을 보상하는데 사용되게 된다.

그 후, 측정의 보정이 수행된 후에 기준값 설정부(20)에서는 공정이 안정화된 이후 얻어진 기준 SAW 필터의 특성을 컴퓨터에 불러들여 그 값을 측정 기준값으로 하고, 데이터 측정부(30)에서는 측정 SAW 필터의 특성을 측정하고 그 측정 결과를 통해 패스/페일 여부를 판단하기 위해 전기적 설계 요구 사항에 맞도록 값을 입력하면서 측정을 수행하게 된다.

그리고, 검사항목 선택부(40)를 통해 검사 항목을 선택하게 되고, 그에 따라 측정 시간이 단축될 수 있다. 데이터 처리부(50)에서는 상기 검사항목 선택부(40)에서 선택된 검사 항목만 컴퓨터에 기록하는 동시에 제외된 검사 항목은 컴퓨터에 기록하지 않으며, 상기 기준 SAW 필터의 측정 기준값과 데이터 측정부(30)에서 측정된 측정값을 비교할 수 있는 검사 플래그를 형성시키므로 데이터 판단부(60)에서는 상기 측정 SAW 필터의 패스/페일 여부를 판단할 수 있게 된다.

따라서, 상기 데이터 판단부(60)의 판단 결과가 측정 SAW 필터의 특성별로 제1 내지 제3 디스플레이수단(65a, 65b, 65c)에 디스플레이 되게 되기 때문에 작업자는 측정 SAW 필터의 모든 특성을 용이하게 검토할 수 있다.

이렇게, 본 발명은 기존과 달리 SAW 필터의 입출력 임피던스를 기억하여 소자의 동질성을 판단하는 기준으로 하고, 기준 SAW 필터의 모든 특성에 대한 측정 기준값을 기억시킨 후에 상기 측정 기준값과 측정 SAW 필터의 특성을 측정한 측정값을 서로 비교하여 측정 SAW 필터의 특성이 기준치에서 어느 정도 근접했는지를 파악할 수 있게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 기준 표면탄성파 필터의 모든 특성을 기억하여 기준 샘플로 하고 측정 대상인 표면탄성파 필터의 측정시 측정하고자 하는 검사 항목만 선택하여 측정함과 동시에 기준 샘플과 측정 값을 서로 비교함으로써 측정 대상인 표면탄성파 필터의 특성과 기준치와의 근접 여부를 알 수 있을 뿐만 아니라 검사 시간이 단축되는 동시에 표면탄성파 필터의 입출력 임피던스를 측정하여 소자의 동질성을 판단하는 기준으로 삼을 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 다수의 측정 표면탄성파 필터의 특성 측정 후 보상을 위해 각 측정 표면탄성파 필터의 측정 계수를 입력시키는 데이터 입력부와; 상기 데이터 입력부에서 측정 계수가 전달되면 안정화된 기준 표면탄성파 필터의 특성을 읽어들여 측정 기준값을 설정하는 측정기준 설정부와; 상기 측정 표면탄성파 필터의 특성의 전기적 설계 요구 사항에 따른 데이터를 입력하면서 상기 표면탄성파 필터의 특성을 측정하여 측정값을 생성 출력시키는 필터 측정부와; 상기 표면탄성파 필터의 특성별 검사 항목에 대한 검사 리스트(list) 중에서 측정이 요구되는 검사 항목만 선택하는 검사항목 선택부와; 상기 검사항목 선택부에서 선택된 검사 항목을 기록하면서 상기 측정기준 설정부의 측정 기준값과 측정값을 비교할 수 있도록 검사 플래그(flag)를 형성시키는 데이터 처리부와; 상기 데이터 처리부의 검사 플래그를 통해 상기 측정 기준값과 측정값을 비교하여 그 비교결과에 따라 상기 표면탄성파 필터의 합격 여부를 판단하는 데이터 판단부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 표면탄성파 필터의 측정 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 데이터 판단부의 측정 표면탄성파 필터별 합격 여부에 대한 판단 결과가 표시되도록 디스플레이 수단이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 표면탄성파 필터의 측정 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 데이터 판단부는 다수의 측정 표면탄성파 필터 중 합격된 표면탄성파 필터의 측정값과 측정 기준값 대비 오차 범위가 디스플레이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 표면탄성파 필터의 측정 시스템.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 필터 측정부에서는 소자의 동질성을 판단하기 위해 각 측정 표면탄성파 필터의 입출력 임피던스를 측정 및 저장하는 것을 특징으로 하는 표면탄성파 필터의 측정 시스템.