KR20050025844A - Filter within low temperature co-fired ceramic - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 복수의 비어를 이용하여 주파수 특성을 튜닝할 수 있는 LTCC내장 필터에 관한 것이다. The present invention relates to an LTCC built-in filter capable of tuning frequency characteristics using a plurality of vias.
최근 디지털 신호처리 기술이 우수해지면서 기존의 필터의 감쇄특성이 완화되는 추세에 있다. 이에따라 벌크 타입 유전체 필터와 쏘 필터에 비해 특성은 떨어지지만, 가격이 저렴하며 부피는 매우 작은 LTCC(Low Temperature Co-Fired Ceramic)을 이용한 적층형 필터개발이 활발해 지고 있다. Recently, as the digital signal processing technology is improved, the attenuation characteristic of the existing filter is being relaxed. Accordingly, although the characteristics are lower than those of the bulk type dielectric filter and the saw filter, the development of a multilayer filter using low temperature co-fired ceramic (LTCC), which is inexpensive and has a very small volume, is being actively developed.
또한, 이동통신 단말기의 경박 단소화와 더불어 사용되는 부품의 사이즈 또한 급격히 줄어들고 있다. 그중에서 단말기기의 성능을 결정하는 핵심적인 소자 중 하나인 필터와 발룬은 칩 형태로 개발되고 있으며, 소형화 추세에 따르고 있다.In addition, the size of the components used together with the short and thin of the mobile communication terminal is also rapidly decreasing. Among them, filters and baluns, which are one of the key devices that determine the performance of terminal devices, are being developed in chip form and are being miniaturized.
근거리 통신에 사용되는 통신 부품인 블루투스 모듈의 소형화 구현을 위한 방법으로 RF 부품인 필터와 발룬을 기판내부에 실장하는 방법이 현재 많이 사용되고 있다. 마이크로파 대역등에 사용되는 필터는 하나의 공진기 또는 복수의 공진기를 형성하기 위하여 유전체 블럭 내부에 내부 도체 형성홀을 제공하고 유전체 블럭의 외부면에 외부 도체를 제공함으로써 형성되는 유전체 필터를 포함한다. 내장 필터와 발룬의 경우 일단 공정을 통해 제작이 되면 소자의 주파수 특성의 변경이 불가능하다. 따라서 원하는 스펙에 맞는 성능을 구현하려면 구조를 달리한 소자를 여러개 만들어서 성능 측정후에 선별해야 한다. As a method for miniaturization of a Bluetooth module, which is a communication component used for short-range communication, a method of mounting a filter and a balun, which is an RF component, inside a substrate, is now widely used. The filter used in the microwave band or the like includes a dielectric filter formed by providing an inner conductor forming hole inside the dielectric block and forming an outer conductor on the outer surface of the dielectric block to form one resonator or a plurality of resonators. Built-in filters and baluns, once manufactured through the process, cannot change the frequency characteristics of the device. Therefore, in order to achieve performance that meets the desired specifications, several devices with different structures must be made and selected after performance measurement.
이하 도면을 참조하여 LTCC내장 필터에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, the LTCC built-in filter will be described with reference to the drawings.
도 1은 종래의 LTCC내장 필터의 구조를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing the structure of a conventional LTCC built-in filter.
도 1을 참조하면, LTCC내장 필터는 상부 그라운드, 필터 패턴(트래이스, Trace)과 하부 그라운드, 신호의 연결을 위한 상하부 그라운드의 오픈 윈도우, 비어 패드, 비어(via)로 이루어진다.Referring to FIG. 1, the LTCC built-in filter includes an upper window, a filter pattern (trace, trace) and a lower ground, an open window of upper and lower grounds for connecting signals, a via pad, and a via.
상기 상부 오픈 윈도우는 필터의 입력과 1개의 비어를 포함하여 구성되고, 상기 하부 오픈 윈도우는 필터의 출력과 1개의 비어를 포함하여 구성된다.The upper open window comprises an input of a filter and one via, and the lower open window comprises an output of a filter and one via.
도 2는 종래의 필터의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of a conventional filter.
도 2를 참조하면, 필터는 대역 통과 특성을 얻기 위해 하모닉 특성이 좋은 인터 디지털 타입(inter-digital type)의 1/4파장의 공진기를 사용하고, 좋은 감쇄 특성을 위해 3단 이상의 공진기를 사용한다. Referring to FIG. 2, the filter uses an inter-digital type resonator having a good harmonic characteristic to obtain a band pass characteristic, and uses a three or more stage resonator for good attenuation characteristics. .
예를들어, 상기 필터가 제1 공진기(200), 제2 공진기(210), 제3 공진기(220)의 3단의 공진기로 구성된 경우를 살펴보자. For example, consider a case in which the filter is composed of three stages of resonators of the first resonator 200, the second resonator 210, and the third resonator 220.
상기 제1 공진기(200), 제2 공진기(210), 제3 공진기(220)는 안테나로부터 전송된 신호를 커플링에 의해서 각각 전송한다. 즉, 상기 제1 공진기(200)가 커플링에 의해서 상기 제2 공진기(210)에 신호를 전송하면, 상기 제2 공진기(220)도 커플링에 의해서 상기 제3 공진기(220)에 상기 제1 공진기(200)로부터 전송된 신호를 전송한다.The first resonator 200, the second resonator 210, and the third resonator 220 respectively transmit signals transmitted from the antenna by coupling. That is, when the first resonator 200 transmits a signal to the second resonator 210 by coupling, the second resonator 220 is also coupled to the third resonator 220 by coupling. The signal transmitted from the resonator 200 is transmitted.
상기 제1 공진기(200)에는 입력 단자가 연결되고, 상기 제3 공진기(220)에는 출력 단자가 연결된다. 이때, 상기 제1 공진기(200)에는 입력 단자를 연결하기 위한 1개의 비어와 비어 패드가 존재하고, 상기 제3 공진기(220)에는 출력 단자를 연결하기 위한 1개의 비어와 비어 패드가 존재한다.An input terminal is connected to the first resonator 200, and an output terminal is connected to the third resonator 220. At this time, the first resonator 200 has one via and via pad for connecting an input terminal, and the third resonator 220 has one via and via pad for connecting an output terminal.
상기와 같이 구성된 필터에 대하여 도 3a 와 도 3b를 참조하여 좀더 상세히 설명하기로 한다.The filter configured as described above will be described in more detail with reference to FIGS. 3A and 3B.
도 3a는 종래의 필터의 단면을 나타낸 도면, 도 3b는 도 3a에 도시된 A-A'의 단면을 나타낸 도면이다. Figure 3a is a view showing a cross section of a conventional filter, Figure 3b is a view showing a cross section of AA 'shown in Figure 3a.
도 3a와 도 3b를 참조하면, 제1 공진기(300)에는 1개의 입력단자 연결부, 즉, 비어(305)가 형성되어 있고, 제3 공진기(320)에는 1개의 출력단자 연결부 즉, 비어(325)가 형성되어 있다. 입력단자 연결부(305)에는 입력 단자가 연결되고 출력단자 연결부(325)에는 출력단자가 연결된다. 3A and 3B, one input terminal connection part, that is, a via 305 is formed in the first resonator 300, and one output terminal connection part, that is, a via 325 is formed in the third resonator 320. ) Is formed. An input terminal is connected to the input terminal connector 305 and an output terminal is connected to the output terminal connector 325.
그러나 상기와 같은 종래에는 내장 필터와 발룬의 경우 일단 공정을 통해 제작이 되면, 소자의 주파수 특성의 변경이 불가능하여 원하는 스펙에 맞는 성능을 구현하려면 구조를 달리한 소자를 여러 개 만들어서 성능 측정후에 선별해야 하므로 제작 공정이 늘어나는 단점이 있다.However, in the conventional method as described above, once the built-in filter and the balun are manufactured through a process, the frequency characteristics of the device cannot be changed, so that a device having a different structure can be selected after measuring the performance by implementing several structures having different structures. There is a disadvantage that the manufacturing process is increased because it must.
따라서, 본 발명의 목적은 비어를 부가하여 LTCC내장 필터의 성능에 영향을 주지 않는 범위내에서 주파수 특성의 튜닝을 가능하게 하는 LTCC내장 필터를 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide an LTCC built-in filter that enables the tuning of frequency characteristics within a range that does not affect the performance of the LTCC built-in filter by adding a via.
상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 상하부 그라운드 패턴을 포함하는 LTCC내장 필터에 있어서, 입력 단자 연결 위치의 변경을 가능하게 하는 다수의 비어를 포함하는 제1 공진기, 상기 제1 공진기로부터 전송된 신호를 커플링에 의하여 수신하는 제2 공진기, 상기 제2 공진기로부터 전송된 신호를 커플링에 의하여 수신하고, 출력 단자연결 위치의 변경을 가능하게 하는 다수의 비어를 포함하는 제3 공진기를 포함하는 것을 특징으로 하는 LTCC내장 필터가 제공된다. According to an aspect of the present invention to achieve the above object, in the LTCC built-in filter including the upper and lower ground pattern, the first resonator including a plurality of vias to enable the change of the input terminal connection position, the first resonator A second resonator for receiving a signal transmitted from the second resonator by a coupling, and a third resonator including a plurality of vias for receiving a signal transmitted from the second resonator by a coupling and enabling a change of an output terminal connection position. There is provided a LTCC built-in filter comprising a.
상기 비어에 의해서 주파수 특성의 튜닝이 가능한다. The via allows tuning of the frequency characteristic.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 필터의 구성을 개략적으로 나타낸 도면, 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 필터의 트래이스(trace)를 나타낸 도면이다. 4 is a view schematically showing the configuration of a filter according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a view showing a trace (trace) of the filter according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 필터는 대역 통과 특성을 얻기 위해 하모닉 특성이 좋은 인터 디지털 타입(inter-digital type)의 1/4파장의 공진기를 사용하고, 좋은 감쇄 특성을 위해 3단 이상의 공진기를 사용한다. Referring to FIG. 4, the filter uses an inter-digital type resonator having a good harmonic characteristic to obtain a band pass characteristic, and uses a three or more stage resonator for good attenuation characteristics. .
예를들어, 상기 필터가 제1 공진기(400), 제2 공진기(410), 제3 공진기(420)의 3단의 공진기로 구성된 경우를 살펴보자. For example, consider a case in which the filter is composed of three stages of resonators of the first resonator 400, the second resonator 410, and the third resonator 420.
상기 제1 공진기(400), 제2 공진기(410), 제3 공진기(420)는 안테나로부터 전송된 신호를 커플링에 의해서 각각 전송한다. 즉, 상기 제1 공진기(400)가 커플링에 의해서 상기 제2 공진기(410)에 신호를 전송하면, 상기 제2 공진기(410)도 커플링에 의해서 상기 제3 공진기(420)에 상기 제1 공진기(400)로부터 전송된 신호를 전송한다.The first resonator 400, the second resonator 410, and the third resonator 420 respectively transmit signals transmitted from the antenna by coupling. That is, when the first resonator 400 transmits a signal to the second resonator 410 by coupling, the second resonator 410 is also coupled to the third resonator 420 by the coupling. The signal transmitted from the resonator 400 is transmitted.
상기 제1 공진기(400)에는 입력 단자를 연결하기 위한 입력 단자 연결부가 형성되고, 상기 제3 공진기(420)에는 출력 단자를 연결하기 위한 출력 단자 연결부가 형성된다.The first resonator 400 has an input terminal connection part for connecting an input terminal, and the third resonator 420 has an output terminal connection part for connecting an output terminal.
상기 제1 공진기(400)에 형성된 입력단자 연결부는 하나 이상의 비어로 구성되고, 제3 공진기(420)에 형성된 출력단자 연결부는 하나의 이상의 비어로 구성된다. 상기 복수의 입출력 연결부가 형성된 것은 도 5와 같다. The input terminal connection portion formed in the first resonator 400 includes one or more vias, and the output terminal connection portion formed in the third resonator 420 includes one or more vias. The plurality of input / output connecting portions are formed as shown in FIG. 5.
도 5를 참조하면, 제1 공진기(400)에는 입력 단자를 연결하기 위한 복수개의 입력 단자 연결부(405)가 있고, 제3 공진기(420)에는 출력 단자를 연결하기 위한 복수개의 출력 단자 연결부(425)가 있다. 상기 입력 단자 연결부(405)와 상기 출력 단자 연결부(425)는 비어일 수 있다. Referring to FIG. 5, the first resonator 400 includes a plurality of input terminal connecting portions 405 for connecting input terminals, and the third resonator 420 has a plurality of output terminal connecting portions 425 for connecting output terminals. There is). The input terminal connector 405 and the output terminal connector 425 may be empty.
상기와 같이 상하부 전극 사이에 놓이는 트래이스는 가장 가까운 거리의 그라운드에 의해서 전기적 특성이 결정되므로, 입출력 단자 연결부 각각에 형성된 비어를 이용하여 주파수 특성의 튜닝이 가능한 필터의 제작이 가능하다. As described above, since the electrical characteristics are determined by the ground of the closest distance between the upper and lower electrodes, it is possible to manufacture a filter capable of tuning the frequency characteristics by using vias formed in each of the input and output terminal connections.
즉, 필터는 입력과 출력의 위치에 따라서 주파수 특성이 달라진다. 따라서, 제품 제작후 주파수 특성을 튜닝하기 위해서 입력단자와 상기 복수의 비어중 적절한 것을 선택하여 연결시키고, 출력 단자와 상기 복수의 비어중 적절한 것을 선택하여 연결시킨다.That is, the filter has different frequency characteristics depending on the position of the input and output. Therefore, in order to tune the frequency characteristics after manufacturing the product, an appropriate input terminal and the plurality of vias are selected and connected, and an output terminal and an appropriate one of the plurality of vias are selected and connected.
도 6a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 트래이스의 상면을 나타낸 도면이고, 도 6b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 트래이스의 하면을 나타낸 도면이다. 6A is a view showing a top of a trace according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 6b is a view showing a bottom of the trace according to a preferred embodiment of the present invention.
도 6a를 참조하면, 트래이스의 상면에는 그라운드(GND)의 개방된 영역(open window)내에 필터의 출력(600)과 복수의 비어(610)가 존재한다.Referring to FIG. 6A, the output 600 of the filter and the plurality of vias 610 are present in an open window of the ground GND.
도 6b를 참조하면, 트래이스의 하면에는 그라운드(GND)의 개방된 영역(open window)내에 필터의 입력(620)과 복수의 비어(630)가 존재한다.Referring to FIG. 6B, a filter input 620 and a plurality of vias 630 exist in an open window of the ground GND.
상기와 같이 그라운드의 개방된 영역내의 필터의 입력과 출력, 상기 입력과 출력에 각각 부가된 복수의 비어를 전도성을 갖는 물질을 사용하여 적절히 연결을 함으로 해서 주파수 특성의 튜닝이 가능하게 한다.As described above, the input and output of the filter in the open area of the ground and the plurality of vias respectively added to the input and the output are properly connected by using a conductive material to enable tuning of the frequency characteristics.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 입력과 출력의 위치에 따른 필터의 특성 변화를 나타낸 도면이다.7A and 7B illustrate changes in characteristics of a filter according to positions of an input and an output according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 입력과 출력의 위치에 따라서 주파수 특성이 달라지므로, 제품의 제작후 주파수 특성이 맞지 않으면, 튜닝이 가능한다. 따라서, 주파수 튜닝을 수행하면, 통과 특성과 반사 특성이 좋아진다.Referring to FIGS. 7A and 7B, since frequency characteristics vary according to positions of inputs and outputs, tuning is possible when frequency characteristics do not match after fabrication of a product. Therefore, when frequency tuning is performed, the pass characteristics and reflection characteristics are improved.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.The present invention is not limited to the above embodiments, and many variations are possible by those skilled in the art within the spirit of the present invention.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 필터의 입출력부에 복수의 비어를 부가하여 LTCC내장 필터의 성능에 영향을 주기 않는 범위내에서 주파수 특성의 튜닝을 가능하게 할 수 있는 LTCC내장 필터를 제공할 수 있다. According to the present invention as described above, it is possible to provide a LTCC built-in filter that can be tuned to the frequency characteristics within a range that does not affect the performance of the LTCC built-in filter by adding a plurality of vias to the input and output of the filter. have.
도 1은 종래의 LTCC내장 필터의 구조를 나타낸 도면. 1 is a view showing the structure of a conventional LTCC built-in filter.
도 2는 종래의 필터의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도. Figure 2 is a block diagram schematically showing the configuration of a conventional filter.
도 3a는 종래의 필터의 단면을 나타낸 도면.3A is a cross-sectional view of a conventional filter.
도 3b는 도 3a에 도시된 A-A'의 단면을 나타낸 도면. 3B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 3A.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 필터의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.4 is a view schematically showing the configuration of a filter according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 필터의 트래이스(trace)를 나타낸 도면. 5 illustrates a trace of a filter in accordance with one preferred embodiment of the present invention.
도 6a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 트래이스의 상면을 나타낸 도면.6A illustrates a top view of a trace according to a preferred embodiment of the present invention.
도 6b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 트래이스의 하면을 나타낸 도면. 6B illustrates a bottom surface of a trace in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 입력과 출력의 위치에 따른 필터의 특성 변화를 나타낸 도면.7A and 7B illustrate changes in characteristics of a filter according to positions of inputs and outputs according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
200, 400 : 제1 공진기 210, 410 : 제2 공진기 200, 400: first resonator 210, 410: second resonator
220, 420 : 제3 공진기 220, 420: third resonator
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2003
- 2003-09-08 KR KR1020030062792A patent/KR20050025844A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |