KR20050068126A - Saw duplexer and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 기판과 상기 기판 상에 형성되어 전기적 신호가 인가되면 이를 기계적 신호로 변환시키는 IDT를 포함하는 Tx 필터 및 Rx 필터를 하나의 칩에 배열한 SAW 듀플렉서에 있어서, 상기 SAW 듀플렉서의 칩에서 발생하는 벌크파가 상기 Tx 필터와 Rx 필터 상호간에 노이즈로 작용하는 것을 방지하기 위해 상기 기판의 하부면에 그루브를 형성한 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a SAW duplexer in which a Tx filter and an Rx filter including an IDT formed on a substrate and formed on the substrate and converting the electrical signal into a mechanical signal are arranged on one chip, in the chip of the SAW duplexer. In order to prevent the generated bulk wave from acting as noise between the Tx filter and the Rx filter, grooves are formed on the lower surface of the substrate.
Description
본 발명은 SAW 듀플렉서에 관한 것으로, 특히 Tx와 Rx 필터 사이에 그루빙(Grooving) 처리하여 벌크파가 Tx와 Rx 필터 상호간에 노이즈로 작용하는 것을 방지할 수 있는 SAW 듀플렉서 및 그 제조 방법에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a SAW duplexer, and more particularly, to a SAW duplexer capable of preventing a bulk wave from acting as a noise between Tx and Rx filters by grooving between Tx and Rx filters. .
일반적으로, 표면탄성파(surface acoustic wave, 이하 SAW 라고 함)는 기판의 표면을 따라 전달되는 파동의 상태를 나타내는 것으로 깊이 방향으로 급격히 감쇄되는 특징을 지닌다.In general, surface acoustic waves (hereinafter referred to as SAWs) represent a state of waves transmitted along the surface of a substrate and have a feature of rapidly attenuating in a depth direction.
SAW 듀플렉서는 이러한 특징을 주파수 선택기능 소자로 응용한 것이다.The SAW duplexer uses this feature as a frequency selective device.
즉, 상기 SAW 듀플렉서는 절연성이 큰 기판에 금속 전극을 형성해 압전을 걸면 일시적으로 기판 표면이 뒤틀리는데, 이 작용을 이용해 물리적인 파를 일으키게 된다.In other words, when the SAW duplexer forms a metal electrode on a highly insulating substrate and applies piezoelectricity, the surface of the substrate is temporarily distorted. This action causes a physical wave.
또한, 상기 SAW 듀플렉서 표면을 전달하는 물결 속도가 전자파보다 느리기 때문에 일시적으로 전기 신호를 지연시키거나 특정 주파수 신호만을 통과시키는 필터로 이용된다.In addition, since the wave speed transmitting the SAW duplexer surface is slower than the electromagnetic waves, it is used as a filter to temporarily delay an electric signal or pass only a specific frequency signal.
또한, 상기 SAW 듀플렉서는 반도체 디바이스 또는 기능을 보호하는 세라믹 용기로, 유해한 환경으로부터 내부 회로를 보호하고, 내부에서 발생된 열을 방열하여 외부에 접속하는 수단을 제공하는 패키지(package) 형태로 형성되어 있다.In addition, the SAW duplexer is a ceramic container that protects a semiconductor device or a function, and is formed in a package form to protect an internal circuit from a harmful environment and provide a means for dissipating heat generated therein and connecting it to the outside. have.
이렇게 형성된 SAW 듀플렉서는 표면실장 생산기술(Surface Mounted Technology, 이하 SMT라고 함)로 형성되어 CDMA 방식의 셀룰러 전화나 무선랜(LAN), 영상기기 등의 넓은 대역전송을 필요로 하는 기기에 적절하게 사용된다.The SAW duplexer formed as described above is formed by Surface Mounted Technology (hereinafter referred to as SMT), and is suitably used for a device that requires a wide band transmission such as a CDMA type cellular phone, a wireless LAN (LAN), or an image device. do.
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 입.출력단에 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.For example, an interdigital transducer (hereinafter referred to as IDT), which converts an electrical signal into a mechanical signal when an intermediate signal is applied in a mobile communication component such as PCS or CDMA, is installed at the input and output terminals. In this case, when an electrical signal is applied to the piezoelectric object at the input terminal, the signal is converted into a mechanical signal, and the output terminal is converted into an electrical signal and outputted, thereby passing the desired frequency band and blocking the remaining frequency band.
도 1a 및 도 1b는 일반적인 SAW 듀플렉서를 나타낸 도면이고, 도 2는 수직 배열된 SAW 듀플렉서의 리키 표면파(Leaky Surface Wave: 1) 및 벌크파(Bulk Wave: 2)를 나타낸 도면이다.1A and 1B are diagrams illustrating a typical SAW duplexer, and FIG. 2 is a diagram illustrating a leaky surface wave 1 and a bulk wave 2 of a vertically arranged SAW duplexer.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, SAW 듀플렉서에 사용되는 칩은 소형화를 위해 Tx 필터와 Rx 필터를 1칩에 배열하여 구성하고 있다.As shown in Figs. 1A and 1B, the chip used for the SAW duplexer is configured by arranging the Tx filter and the Rx filter in one chip for miniaturization.
또한, 칩은 패키지 구조나 용도에 따라 Tx 필터, Rx 필터가 수직으로 배열되거나(도1a 참조), 수평으로 나란히 배열되어 있다(도1b 참조).In addition, the chip has a Tx filter and an Rx filter arranged vertically (see FIG. 1A) or horizontally arranged side by side (see FIG. 1B) according to the package structure or the purpose.
또한, SAW 필터의 칩 제작에 사용되는 42°LiTaO3 웨이퍼(11)는 IDT(12) 상에 형성되는 리키 표면파(Leaky Surface Wave: 1)를 이용하여 설계되는데, 웨이퍼 특성상 벌크 파(bulk wave: 2)가 동시에 발생하게 된다.In addition, the 42 ° LiTaO 3 wafer 11 used for chip fabrication of the SAW filter is designed using a leaky surface wave (1) formed on the IDT (12). 2) will occur at the same time.
특히 도 1b와 같이 Tx, Rx 필터가 수평배열인 경우에는 전파방향이 평행하므로 상호간의 영향을 받지않으나, 도 2와 같이 Tx, Rx 필터가 수직배열인 경우에는 전파방향이 수직관계에서 있어 상호간에 파동의 영향을 받게 된다.In particular, when the Tx and Rx filters are horizontally arranged as shown in FIG. 1B, since the propagation directions are parallel, they are not influenced by each other. However, when the Tx and Rx filters are vertically arranged as shown in FIG. 2, the propagation directions are perpendicular to each other. You are affected by the wave.
따라서, 벌크파(2)가 Tx와 Rx 필터 상호간에 노이즈로 작용하여 필터의 파 밴드(far band) 특성을 열화시키는 원인이 되었다.Therefore, the bulk wave 2 acts as noise between the Tx and Rx filters, causing the far band characteristics of the filter to deteriorate.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, Tx와 Rx 필터 사이에 그루빙(Grooving) 처리하여 벌크파가 Tx와 Rx 필터 상호간에 노이즈로 작용하는 것을 방지할 수 있는 SAW 듀플렉서 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above-described problems, SAW duplexer and its manufacture that can prevent the bulk wave from acting as a noise between the Tx and Rx filter by grooving (Grooving) between the Tx and Rx filter It is an object to provide a method.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일측면에 따르면,In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention,
기판과 상기 기판 상에 형성되어 전기적 신호가 인가되면 이를 기계적 신호로 변환시키는 IDT를 포함하는 Tx 필터 및 Rx 필터를 하나의 칩에 배열한 SAW 듀플렉서에 있어서, 상기 SAW 듀플렉서에서 발생하는 벌크파가 상기 Tx 필터와 Rx 필터 상호간에 노이즈로 작용하는 것을 방지하기 위해 상기 기판의 하부면에 그루브를 형성한 것을 특징으로 한다.In a SAW duplexer having a Tx filter and an Rx filter formed on a substrate and an IDT formed on the substrate and converting the electrical signal into a mechanical signal, the bulk wave generated in the SAW duplexer is In order to prevent the Tx filter and the Rx filter from acting as noise between each other, grooves are formed on the lower surface of the substrate.
또한, 상기 그루브 형성시의 그루빙 각이 플랫 존 기준으로 0°~ 42°범위를 가지고, 상기 그루브의 깊이는 70~200㎛의 범위를 가지고, 상기 그루브의 폭은 30~300㎛의 범위를 가지는 것을 특징으로 한다.In addition, the groove angle at the time of forming the groove has a range of 0 ° to 42 ° based on the flat zone, the depth of the groove has a range of 70 ~ 200㎛, the width of the groove has a range of 30 ~ 300㎛ It is characterized by having.
또한, 상기 기판의 하부 표면을 거칠게 처리함으로써 그루빙 처리와 동일한 효과를 얻을 수 있다.Further, by roughly treating the lower surface of the substrate, the same effect as the grooving treatment can be obtained.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판과 상기 기판상에 IDT 층을 형성하고, 포토 공정, 에칭 공정, 및 다이싱 공정을 통해 SAW 듀플렉서를 제조하는 방법에 있어서, 상기 SAW 듀플렉서에서 발생하는 벌크파가 Tx 필터와 Rx 필터 상호간에 노이즈로 작용하는 것을 방지하기 위하여 상기 기판 다이싱 공정전에 기판의 하부면에 그루브를 형성하는 그루빙 처리 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the invention, the substrate and the In a method of forming an IDT layer on a substrate and manufacturing a SAW duplexer through a photo process, an etching process, and a dicing process, the bulk wave generated in the SAW duplexer acts as a noise between the Tx filter and the Rx filter. And a grooving treatment process for forming grooves on the lower surface of the substrate before the substrate dicing process to prevent the damage.
또한, 상기 IDT 보호를 위해 IDT 상에 보호막을 도포하는 공정과, 상기 도포된 보호막을 제거하는 공정을 상기 그루빙 처리 공정 전후에 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step of applying a protective film on the IDT to protect the IDT, and the step of removing the applied protective film is characterized in that it comprises before and after the grooving treatment process.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예가 상세히 설명된다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 SAW 듀플렉서(20)를 나타낸 도면이다.3 shows a SAW duplexer 20 according to the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 SAW 듀플렉서는 LiTaO3 기판(21)과, 상기 기판(21) 상에 형성되어 전기적 신호가 인가되면 이를 기계적 신호로 변환시키는 IDT(22)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the SAW duplexer according to the present invention includes a LiTaO 3 substrate 21 and an IDT 22 formed on the substrate 21 to convert an electrical signal into a mechanical signal when applied thereto. .
또한, 상기 IDT(22)는 Tx 필터, Rx 필터가 수직으로 배열된 SAW 듀플렉서 상에 형성되며, 상기 LiTaO3 기판(21)의 하부면에는 Tx 필터, Rx 필터의 수직 배열시 SAW 듀플렉서에서 발생하는 벌크파가 상기 Tx 필터와 Rx 필터 상호간에 노이즈로 작용하는 것을 방지하기 위한 그루빙(Grooving)처리가 되어 있다.In addition, the IDT 22 is formed on a SAW duplexer in which the Tx filter and the Rx filter are arranged vertically, and the lower surface of the LiTaO 3 substrate 21 is formed in the SAW duplexer in the vertical arrangement of the Tx filter and the Rx filter. Grooving is performed to prevent bulk waves from acting as noise between the Tx filter and the Rx filter.
또한, IDT(22) 표면상에 형성된 벌크파가(1) LiTaO3 기판(21) 하부면으로 진행함에 따라 양 필터 상호간에 노이즈로 작용하는 것을 방지하기 위해 LiTa03 기판(21)의 하부면에 그루브(groove: 23)를 형성하는데, 상기 그루브(23)는 Tx 필터와 Rx 필터가 접합되는 부분 즉, LiTaO3 기판의 중앙 하부면에 형성되는 것이 바람직하다.In addition, in order to prevent the bulk wave formed on the surface of the IDT 22 from moving toward the lower surface of the LiTaO 3 substrate 21 as a noise between the two filters, the lower surface of the LiTa0 3 substrate 21 A groove 23 is formed, and the groove 23 is preferably formed at a portion where the Tx filter and the Rx filter are bonded, that is, the center lower surface of the LiTaO 3 substrate.
또한, SAW 듀플렉서의 LiTaO3 기판에서 그루빙 각 형성시 0°에서 42°범위에서 형성하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to form in the range of 0 ° to 42 ° when forming the grooving angle in the LiTaO 3 substrate of the SAW duplexer.
또한, SAW 듀플렉서의 그루브 형성시 그 깊이는 70~200㎛가 바람직하고, 그 폭은 30~300㎛가 바람직하다.In addition, when the groove is formed in the SAW duplexer, the depth thereof is preferably 70 to 200 μm, and the width thereof is preferably 30 to 300 μm.
또한, LiTaO3 기판 뒤면을 거칠게 처리함(roughness)으로써 그루빙(Grooving) 처리와 동일한 효과를 얻을 수 있다.In addition, by roughening the back surface of the LiTaO 3 substrate, the same effect as that of the grooving process can be obtained.
이와 같이, SAW 듀플렉서에서 리키 표면파와 벌크파가 동시에 형성되는데, 그루빙 처리와 기판 뒤면을 거칠게 처리하는 공정에 의해서 벌크파가 IDT 상에 형성되는 표면파에 미치는 영향을 최소화 시킬 수 있다.As described above, the Ricky surface wave and the bulk wave are simultaneously formed in the SAW duplexer, and the effect of the bulk wave on the surface wave formed on the IDT can be minimized by the grooving process and the roughening of the substrate back surface.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 SAW 듀플렉서에서 LiTaO3 웨이퍼의 그루빙 각을 나타낸 도면이다.4A and 4B show the grooving angle of a LiTaO 3 wafer in a SAW duplexer according to the present invention.
도 4a는 그루빙 각(Grooving angle)이 플랫 존(Flat zone)을 기준으로 0°를 나타낸 것이고, 도 4b는 그루빙 각이 플랫 존을 기준으로 42°를 나타낸 것이다.4A shows the grooving angle of 0 ° based on the flat zone, and FIG. 4B shows the grooving angle of 42 ° based on the flat zone.
이하에서, 본 발명에 따른 SAW 듀플렉서의 제조과정을 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, looking at the manufacturing process of the SAW duplexer according to the present invention.
먼저, LiTaO3 기판을 형성하고, 상기 LiTaO3 기판상에 IDT 층을 형성한다.First, a LiTaO 3 substrate is formed, and an IDT layer is formed on the LiTaO 3 substrate.
이후, 포토 공정, 에칭 공정, 및 다이싱(Dicing) 공정을 통해 SAW 듀플렉서를 형성하는 것이 기존의 공정이다.Thereafter, the SAW duplexer is formed through a photo process, an etching process, and a dicing process.
그러나, 본 발명에서는 상기 LiTaO3 기판의 하부면에는 Tx 필터, Rx 필터의 수직 배열시 SAW 듀플렉서에서 발생하는 벌크파가 상기 Tx 필터와 Rx 필터 상호간에 노이즈로 작용하는 것을 방지하기 위한 그루빙(Grooving) 처리 공정이 LiTaO3 기판 다이싱 공정전에 추가된다.However, in the present invention, the bottom surface of the LiTaO 3 substrate is grooved to prevent the bulk wave generated from the SAW duplexer from acting as a noise between the Tx filter and the Rx filter in the vertical arrangement of the Tx filter and the Rx filter. ) Is added before the LiTaO 3 substrate dicing process.
또한, IDT 보호를 위해 IDT 상에 보호막을 도포하는 공정이 상기 그루빙 처리 공정전에 추가될 수 있으며, 이후 LiTaO3 기판의 그루빙 처리, 다이싱 공정 후에는 도포된 보호막을 제거하는 공정이 추가된다.In addition, a process of applying a protective film on the IDT to protect the IDT may be added before the grooving treatment process, and after the grooving treatment and dicing process of the LiTaO 3 substrate, a process of removing the applied protective film is added. .
도 5 내지 도 7은 종래의 SAW 듀플렉서와 본 발명에 따른 SAW 듀플렉서를 비교하여 상당한 노이즈 개선 효과가 있었음을 보여주는 그래프이다.5 to 7 are graphs showing that there is a significant noise improvement effect compared to the conventional SAW duplexer and the SAW duplexer according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 SAW 듀플렉서의 그루브 폭이 50㎛일 때의 예를 든 것으로서, Tx 필터에서 안테나로 신호 전송시 노이즈 개선 효과가 있음을 보여준다.5 is an example when the groove width of the SAW duplexer according to the present invention is 50㎛, showing that there is a noise improvement effect when transmitting a signal from the Tx filter to the antenna.
도 6은 본 발명에 따른 SAW 듀플렉서의 그루브 폭이 50㎛일 때의 예를 든 것으로서, 안테나에서 Rx 필터로 신호 전송시 노이즈 개선 효과가 있음을 보여준다.6 illustrates an example in which the groove width of the SAW duplexer according to the present invention is 50 μm, and shows an effect of improving noise when transmitting a signal from the antenna to the Rx filter.
도 7은 본 발명에 따른 SAW 듀플렉서의 그루브 폭이 50㎛일 때의 예를 든 것으로서, Tx 필터와 Rx 필터에서의 아이솔레이션(isolation)을 보여주며, 보다 명확히 노이즈 개선 효과가 있음을 알 수 있다.FIG. 7 shows an example in which the groove width of the SAW duplexer according to the present invention is 50 μm, shows isolation in the Tx filter and the Rx filter, and it can be seen that there is a noise improvement effect more clearly.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 SAW 듀플렉서 및 그 제조 방법은, Tx와 Rx 필터 사이를 그루빙 처리하여 벌크파가 Tx와 Rx 필터 상호간에 노이즈로 작용하여 필터의 파 밴드(far band) 특성을 열화시키는 방지할 수 있다. As described above, the SAW duplexer according to the present invention and a method for manufacturing the same, the wave band characteristics of the filter by grooving between the Tx and Rx filter, the bulk wave acts as noise between the Tx and Rx filter Deterioration can be prevented.
도 1a 및 도 1b는 일반적인 SAW 듀플렉서의 칩을 나타낸 도면이다.1A and 1B illustrate a chip of a typical SAW duplexer.
도 2는 수직 배열된 SAW 듀플렉서의 리키 표면파(Leaky Surface Wave) 및 벌크파(Bulk Wave)를 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a leaky surface wave and a bulk wave of a vertically arranged SAW duplexer. FIG.
도 3은 본 발명에 따른 SAW 듀플렉서 칩의 그루빙 단면을 나타낸 도면이다.3 is a cross-sectional view of a grooving of a SAW duplexer chip according to the present invention.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 SAW 듀플렉서에서 LiTaO3 웨이퍼의 그루빙 각을 나타낸 도면이다.4A and 4B show the grooving angle of a LiTaO 3 wafer in a SAW duplexer according to the present invention.
도 5 내지 도 7은 종래의 SAW 듀플렉서와 본 발명에 따른 SAW 듀플렉서를 비교하여 상당한 노이즈 개선 효과가 있었음을 보여주는 그래프이다.5 to 7 are graphs showing that there is a significant noise improvement effect compared to the conventional SAW duplexer and the SAW duplexer according to the present invention.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Withdrawal due to no request for examination |