KR20060020480A

KR20060020480A - Acoustic wave filter package

Info

Publication number: KR20060020480A
Application number: KR1020040069325A
Authority: KR
Inventors: 이원규
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2004-08-31
Publication date: 2006-03-06

Abstract

본 발명은 탄성파 필터의 패키지에 관한 것으로, 전자 소자가 실장되는 기판; 상기 기판에 실장되는 탄성파 필터; 상기 탄성파 필터의 상면에 형성되는 댐; 상기 댐의 상면에 실장되는 능동소자; 및 상기 탄성파 필터와 능동소자를 상기 기판에 전기적으로 연결하는 연결수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a package of an acoustic wave filter, comprising: a substrate on which an electronic element is mounted; An acoustic wave filter mounted on the substrate; A dam formed on an upper surface of the acoustic wave filter; An active element mounted on an upper surface of the dam; And connecting means for electrically connecting the acoustic wave filter and the active element to the substrate.

본 발명에 의하면, 별도의 리드(lid)를 형성하지 않고 능동소자를 이용하여 탄성파 필터를 보호하는 에어캐비티를 형성함으로써, 제조과정을 단순화하고 제조비용을 감소시킬 수 있으며, 상기 탄성파 필터 패키지가 실장되는 RF 모듈의 소형화에 기여할 수 있다.According to the present invention, by forming an air cavity to protect the acoustic wave filter using an active element without forming a separate lid, it is possible to simplify the manufacturing process and reduce the manufacturing cost, the elastic wave filter package is mounted It can contribute to the miniaturization of the RF module.

탄성파 필터, 패키지Seismic filter, package

Description

Acoustic wave filter package

도 1은 종래의 SAW 필터 패키지 및 능동소자가 형성된 모듈의 구조를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing the structure of a module in which a conventional SAW filter package and an active element are formed.

도 2는 본 발명에 따른 탄성파 필터 패키지 구조를 나타낸 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing a structure of an acoustic wave filter package according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 설명 ><Description of Main Parts of Drawings>

100: 기판 103: 탄성파 필터100: substrate 103: acoustic wave filter

104: 와이어 본딩 110: 댐104: wire bonding 110: dam

120: 능동소자120: active element

본 발명은 탄성파 필터에 관한 것으로, 보다 상세히는 능동소자를 이용하여 에어 캐비티를 형성시킨 탄성파 필터의 패키지에 관한 것이다.The present invention relates to an acoustic wave filter, and more particularly, to a package of an acoustic wave filter in which an air cavity is formed using an active element.

일반적으로 탄성파 필터에는 표면 탄성파(Surface Acoustic Wave:이하 'SAW'라 함.) 필터, 체적탄성파(Bulk Acoustic Wave;이하 'BAW'라 함) 필터 및 박막체적탄성파공진기(Thin film Bulk Acoustic Wave Resonator:이하 'FBAR'이라 함.) 등과 같은 종류가 있다. Generally, surface acoustic wave (SAW) filters, bulk acoustic wave (BAW) filters, and thin film bulk acoustic wave resonators: Hereinafter referred to as 'FBAR'.

상기 탄성파 필터는 특정 주파수 대역의 신호를 통과시키는 주파수 선택도(frequency selectivity) 특성에 의하여 무선통신 기기의 송수신단의 끝단에 부착되어 외부 송수신 신호 중 원하는 주파수 대역의 신호를 추출하기 위한 필터로 활용되고 있다.The elastic wave filter is attached to the end of the transmitting and receiving end of the wireless communication device by the frequency selectivity characteristic of passing a signal of a specific frequency band is used as a filter for extracting the signal of the desired frequency band from the external transmit and receive signals have.

상기 탄성파 필터 중 SAW 필터를 예로 들면, 상기 SAW 필터에서 발생되는 탄성파는 표면을 따라 전파되거나 또는 표면에 매우 가깝게 전파된다.Taking an SAW filter among the acoustic wave filters as an example, the acoustic waves generated in the SAW filter propagate along or very close to the surface.

이로 인해, 일반적으로 SAW 필터는 표면 상태에 매우 민감하다.Because of this, SAW filters are generally very sensitive to surface conditions.

가령, SAW 필터의 표면에 이물질이 접촉되는 경우 표면의 탄성 및 관성 특성을 변경할 수 있어 표면을 따라 전파되는 탄성파의 감쇄 및 진행 특성이 영향을 받게 된다.For example, when foreign matter comes into contact with the surface of the SAW filter, the elasticity and inertia characteristics of the surface may be changed, thereby affecting the attenuation and propagation characteristics of the elastic waves propagating along the surface.

따라서, SAW 필터를 포함한 탄성파 필터는 표면에 이물질 등이 접촉되는 것을 방지하기 위하여 에어 캐비티(air cavity)와 같은 보호층을 형성시킬 필요가 있다.Therefore, the SAW filter including the SAW filter needs to form a protective layer such as an air cavity in order to prevent foreign substances and the like from contacting the surface.

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 형성될 수 있다.The SAW filter is a ceramic container that protects a semiconductor device or a function, and may be 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. .

도 1은 종래의 SAW 필터 패키지 및 능동소자가 형성된 모듈의 구조를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a module in which a conventional SAW filter package and an active element are formed.

도시된 바와 같이, 종래의 SAW 필터 패키지(10)는 기판(1)의 상면에 SAW 필터(3)가 실장 가능한 정도의 크기로 댐(2)을 형성하고, 상기 댐(2) 형성부의 내부 에 SAW 필터(3)를 실장시킨다. 상기 SAW 필터(3)의 입출력 단자, 그라운드 단자는 와이어 본딩(4)을 통해 상기 기판(1)과 연결된다.As shown, the conventional SAW filter package 10 forms a dam 2 on the upper surface of the substrate 1 to the extent that the SAW filter 3 can be mounted, and the inside of the dam 2 forming portion. The SAW filter 3 is mounted. The input and output terminals and the ground terminal of the SAW filter 3 are connected to the substrate 1 through wire bonding 4.

또한, 상기 SAW 필터(3)가 외부와 접촉되는 것을 방지하기 위하여 상기 댐(2)위에 리드(lid)(5)를 형성하여, 상기 SAW 필터(3)를 에워싸게 함으로써 에어 캐비티를 형성한다.In addition, in order to prevent the SAW filter 3 from contacting the outside, a lid 5 is formed on the dam 2 to surround the SAW filter 3 to form an air cavity.

상기 종래의 탄성파 필터 패키지는 상기 탄성파 필터 패키지를 보호하기 위한 에어 캐비티를 형성하기 위하여 별도의 리드(lid)를 제조하여야 하는 문제점이 있었다.The conventional acoustic wave filter package has a problem in that a separate lid must be manufactured to form an air cavity for protecting the acoustic wave filter package.

한편, 상기 SAW 필터 패키지(10)가 형성된 모듈에는 상기 SAW 필터 패키지(10) 뿐만 아니라, 파워앰프나 트랜지스터와 같은 각종 능동소자(20)가 기판(1)에 와이어 본딩(24)을 통해 연결되어 있다.In the module on which the SAW filter package 10 is formed, not only the SAW filter package 10 but also various active elements 20 such as a power amplifier or a transistor are connected to the substrate 1 through wire bonding 24. have.

또한, 상기와 같은 종래의 모듈에 있어서 한정된 크기에 능동소자와 필터를 모두 집적하기 위하여 모듈 면적을 증가시켜야 했으며, 모듈의 크기를 소형화하는데에 어려움이 있었다.In addition, in the conventional module as described above, the module area had to be increased in order to integrate both the active element and the filter in a limited size, and there was a difficulty in miniaturizing the size of the module.

본 발명은 능동소자를 이용하여 에어 캐비티를 형성할 수 있는 탄성파 필터의 패키지 구조를 제안하는 데에 목적이 있다.An object of the present invention is to propose a package structure of an acoustic wave filter capable of forming an air cavity using an active element.

또한, 본 발명은 탄성파 필터가 장착되는 모듈의 크기를 소형화할 수 있는 탄성파 필터의 패키지 구조를 제안하는 데에 목적이 있다.Another object of the present invention is to propose a package structure of an acoustic wave filter capable of miniaturizing the size of a module on which an acoustic wave filter is mounted.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 탄성파 필터의 패키지는 전자 소자가 실장되는 기판; 상기 기판에 실장되는 탄성파 필터; 상기 탄성파 필터의 상면에 형성되는 댐; 상기 댐의 상면에 실장되는 능동소자; 및 상기 탄성파 필터와 능동소자를 상기 기판에 전기적으로 연결하는 연결수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a package of an acoustic wave filter of the present invention includes a substrate on which an electronic device is mounted; An acoustic wave filter mounted on the substrate; A dam formed on an upper surface of the acoustic wave filter; An active element mounted on an upper surface of the dam; And connecting means for electrically connecting the acoustic wave filter and the active element to the substrate.

바람직하게는 상기 탄성파 필터는 표면 탄성파 필터, 체적 탄성파 필터 및 박막체적탄성파공진기 중 어느 하나가 이용될 수 있다.Preferably, the acoustic wave filter may be any one of a surface acoustic wave filter, a volume acoustic wave filter, and a thin film volume acoustic wave resonator.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 탄성파 필터의 패키지에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a package of an acoustic wave filter of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 명세서에서 '탄성파 필터'는 표면 탄성파(Surface Acoustic Wave:이하 'SAW'라 함.) 필터, 체적탄성파(Bulk Acoustic Wave;이하 'BAW'라 함) 필터 및 박막체적탄성파공진기(Thin film Bulk Acoustic Wave Resonator:이하 'FBAR'이라 함.) 등과 같이 탄성 고유모드(acoustic eigenmodes)를 사용하는 필터를 총칭하는 것으로 가정한다.In the present specification, the 'elastic wave filter' is a surface acoustic wave (hereinafter referred to as 'SAW') filter, a bulk acoustic wave (hereinafter referred to as 'BAW') filter and thin film bulk acoustic wave resonator (Thin film Bulk Acoustic) It is assumed that a filter that uses acoustic eigenmodes generically, such as Wave Resonator (hereinafter referred to as 'FBAR').

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄성파 필터의 패키지 구조를 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a package structure of an acoustic wave filter according to an exemplary embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 탄성파 필터 패키지는 전자 소자가 실장되는 기판(100)과, 상기 기판(100)에 실장되는 탄성파 필터(103)와, 상기 탄성파 필터(103)의 상면에 형성되는 댐(110)과, 상기 댐(110)의 상면에 실장되는 능동소자(120), 및 상기 탄성파 필터(103)와 능동소자(120)를 상기 기판(100)에 전기적으 로 연결하는 와이어본딩(104)을 포함하여 구성된다.As shown, the elastic wave filter package according to the present invention is formed on the substrate 100 on which the electronic element is mounted, the elastic wave filter 103 mounted on the substrate 100, and the upper surface of the elastic wave filter 103. The dam 110, the active element 120 mounted on the upper surface of the dam 110, and the wire bonding electrically connecting the acoustic wave filter 103 and the active element 120 to the substrate 100 ( 104).

본 발명은 일반적으로 상기 능동소자(120)의 입출력 단자는 상기 능동소자(120)의 상면에 형성되고, 그 하면은 전기적으로 절연상태에 있다는 사실을 이용하여, 상기 댐(110) 및 상기 능동소자(120)의 하면으로 상기 탄성파 필터(103)를 에워싸도록 형성함으로써, 상기 탄성파 필터(103)의 동작 영역이 외부와 접촉되지 않도록 하는 에어 캐비티를 형성하는 것이다.Generally, the input and output terminals of the active element 120 are formed on the upper surface of the active element 120, and the lower surface of the active element 120 is electrically insulated from the dam 110 and the active element. By forming the acoustic wave filter 103 to surround the lower surface of the 120, an air cavity is formed so that the operation region of the acoustic wave filter 103 does not come into contact with the outside.

여기서, 상기 능동소자(120)는 파워앰프(power amp)나 트랜지스터와 같은 일반적인 능동(active) 소자가 이용될 수 있다.In this case, the active device 120 may be a general active device such as a power amplifier or a transistor.

또한, 상기 댐(110)은 상기 탄성파 필터(103)의 동작 영역 주위를 에워쌀 수 있도록, 소정의 높이로 형성된다.In addition, the dam 110 is formed at a predetermined height so as to surround the operating area of the acoustic wave filter 103.

그리고, 상기 댐(110)은 전기적 절연을 위하여 폴리이미드(polyimide)와 같은 포토 레지스트(photo resist)등 고분자 화합물 또는 에폭시(epoxy) 등이 이용될 수 있다.In addition, the dam 110 may be a polymer compound such as a photoresist such as polyimide or epoxy, for electrical insulation.

상기와 같은 구성을 갖는 탄성파 필터 패키지의 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the manufacturing method of the acoustic wave filter package having the configuration as described above are as follows.

먼저, 기판에 탄성파 필터를 실장시킨다. 여기서, 상기 탄성파 필터는 플립칩 본딩 등을 통해 실장될 수 있다.First, the acoustic wave filter is mounted on a substrate. The acoustic wave filter may be mounted through flip chip bonding or the like.

상기 단계에 의하여 기판위에 실장된 상기 탄성파 필터의 동작 영역 주변에 댐을 형성한다.In this step, a dam is formed around an operating region of the acoustic wave filter mounted on the substrate.

다음, 상기 댐의 상면에 능동 소자를 실장한다. Next, an active element is mounted on the upper surface of the dam.

마지막으로, 상기 탄성파 필터 및 능동소자를 와이어 본딩을 통해 기판과 전기적으로 연결시킨다.Finally, the acoustic wave filter and the active element are electrically connected to the substrate through wire bonding.

상기와 같은 본 발명인 탄성파 필터의 패키지는 SAW 필터를 보호하기 위한 개별적인 리드(lid)를 별도로 형성하지 않고, 모듈에 장착되는 능동소자를 이용함으로써 종래의 패키지 방법보다 대량 생산에 적합하며 제조비용을 감소시킬 수 있다.The package of the acoustic wave filter of the present invention as described above is suitable for mass production and reduces manufacturing cost by using an active element mounted on a module without separately forming separate lids for protecting the SAW filter. You can.

또한, 본 발명에 따른 탄성파 필터의 패키지는 종래 평면상에 함께 실장되던 능동소자를 탄성파 필터의 상측에 실장시키게 됨으로써 RF 모듈의 소형화에 기여할 수 있다.In addition, the package of the acoustic wave filter according to the present invention can contribute to the miniaturization of the RF module by mounting the active element mounted on the conventional plane on the upper side of the acoustic wave filter.

상기와 같은 본 발명인 탄성파 필터 패키지에 의하면 능동소자를 이용하여 에어 캐비티를 형성함으로써, 별도의 리드(lid)를 형성하는 과정을 생략할 수 있기 때문에 제조공정이 간단해진다.According to the elastic wave filter package of the present invention as described above, by forming an air cavity using an active element, a process of forming a separate lid can be omitted, thereby simplifying the manufacturing process.

또한, 본 발명에 의하면 평면상에 실장되던 능동소자를 탄성파 필터의 상측에 실장시킴으로써, 본 발명에 따른 탄성파 필터 패키지가 이용되는 RF 모듈의 면적을 줄일 수 았으므로 모듈을 소형화할 수 있다.In addition, according to the present invention, by mounting the active element mounted on the plane above the acoustic wave filter, the area of the RF module in which the elastic wave filter package according to the present invention is used can be reduced in size.

Claims

A substrate on which the electronic device is mounted;

An acoustic wave filter mounted on the substrate;

A dam formed on an upper surface of the acoustic wave filter;

An active element mounted on an upper surface of the dam; And

And a connecting means for electrically connecting the acoustic wave filter and the active element to the substrate.

The method of claim 1,

The acoustic wave filter is a package of acoustic wave filters, characterized in that any one of a surface acoustic wave filter, a volume acoustic wave filter and a thin film volume acoustic wave resonator are used.