KR20220108977A - Acoustic wave filter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 패키지 기판 위에 탄성파 필터 칩이 탑재되어 있는 탄성파 필터 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 필터의 와이드 밴드 형성을 위한 탄성파 필터장치에 관한 것이다.The present invention relates to an acoustic wave filter device in which an acoustic wave filter chip is mounted on a package substrate, and more particularly, to an acoustic wave filter device for forming a wide band of a filter.
종래, 밴드 패스 필터(band pass filter)로서 탄성파 필터 장치가 널리 이용되고 있다. 예를 들면, 휴대전화기의 듀플렉서 송신 필터로서 탄성파 필터 장치가 사용되고 있다. 이 탄성파 필터 장치는 복수의 직렬암(series arm) 공진기, 복수의 병렬암(parallel arm) 공진기 등을 포함한다. 또한, 일부의 직렬암 공진기들에 병렬로 인덕터가 접속되어 있다. Conventionally, an acoustic wave filter device is widely used as a band pass filter. For example, an acoustic wave filter device is used as a duplexer transmission filter of a mobile phone. This acoustic wave filter device includes a plurality of series arm resonators, a plurality of parallel arm resonators, and the like. Also, an inductor is connected in parallel to some series arm resonators.
그런데, 종래의 밴드 패스 필터로 사용되는 탄성파 필터 장치는 통과 대역이 협소한 문제점이 있다. However, the acoustic wave filter device used as a conventional band pass filter has a problem in that the pass band is narrow.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 밴드패스 필터의 대역을 확장시킬 수 있도록 하고, 감쇄 특성을 향상시킬 수 있는 탄성파 필터장치에 관한 것이다.SUMMARY The present invention relates to an acoustic wave filter device capable of extending a band of a bandpass filter and improving attenuation characteristics.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 탄성파 필터 장치는 패키지 기판; 및 상기 패키지 기판 위에 형성된 복수개의 탄성파 공진기들을 포함하고, 상기 탄성파 공진기들 중 일부가 서로 직렬로 연결된 제1 내지 제4 직렬 공진기 그룹들; 상기 제1 내지 제4 직렬 공진기 그룹들에 각각 병렬로 연결된 제1 내지 제5 병렬 공진기 그룹들; 상기 제1 내지 제3 병렬 공진기 그룹 각각에 직렬 연결된 제1 내지 제3 인덕터들; 및 상기 제4 병렬 공진기 그룹과 상기 제5 병렬 공진기 그룹의 일단 접점에 직렬 연결된 제4 인덕터를 포함하되, 상기 제3 병렬 공진기 그룹을 구성하는 탄성파 공진기들은, 상기 제1 병렬 공진기 그룹, 상기 제2 병렬 공진기 그룹, 제4 병렬 공진기 그룹 및 제5 병렬 공진기 그룹을 구성하는 탄성파 공진기들보다 작은 파장값을 갖고, 상기 제1 내지 제4 직렬 공진기 그룹들을 구성하는 탄성파 공진기들 중 가장 긴 파장과 두번째로 긴 파장 사이의 파장값을 갖는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an acoustic wave filter device comprising: a package substrate; and first to fourth series resonator groups including a plurality of acoustic wave resonators formed on the package substrate, some of the acoustic wave resonators being connected in series with each other; first to fifth parallel resonator groups respectively connected in parallel to the first to fourth series resonator groups; first to third inductors connected in series to each of the first to third parallel resonator groups; and a fourth inductor connected in series to one end of the fourth parallel resonator group and the fifth parallel resonator group, wherein the acoustic wave resonators constituting the third parallel resonator group include the first parallel resonator group and the second It has a smaller wavelength value than the acoustic wave resonators constituting the parallel resonator group, the fourth parallel resonator group, and the fifth parallel resonator group, and has the longest wavelength and second longest wavelength among the acoustic wave resonators constituting the first to fourth series resonator groups. It is characterized in that it has a wavelength value between long wavelengths.
상기 제1 병렬 공진기 그룹, 상기 제2 병렬 공진기 그룹, 제4 병렬 공진기 그룹 및 제5 병렬 공진기 그룹 각각은 적어도 3개 이상의 탄성파 공진기들이 직렬 연결되어 있고, 상기 제3 병렬 공진기 그룹은 2개 이하의 탄성파 공진기들이 직렬 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.In each of the first parallel resonator group, the second parallel resonator group, the fourth parallel resonator group, and the fifth parallel resonator group, at least three acoustic wave resonators are connected in series, and the third parallel resonator group includes two or less. It is characterized in that the acoustic wave resonators are connected in series.
상기 제3 병렬 공진기 그룹에 직렬 연결된 상기 제3 인덕터는, 상기 제1 인덕터, 상기 제2 인덕터 및 상기 제4 인덕터보다 큰 인덕턴스값을 갖는 것을 특징으로 한다.The third inductor connected in series to the third parallel resonator group has an inductance value greater than that of the first inductor, the second inductor, and the fourth inductor.
본 발명에 따르면, 탄성파 필터 장치를 구성하는 병렬 공진기 그룹들 중 어느 하나의 그룹에 속하는 탄성파 공진기들을 다른 병렬 공진기 그룹들을 구성하는 탄성파 공진기들보다 작은 파장값을 갖도록 구성함으로써, 밴드패스 필터의 대역을 확장시킬 수 있고, 감쇄 특성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, by configuring the acoustic wave resonators belonging to any one of the parallel resonator groups constituting the acoustic wave filter device to have a smaller wavelength than the acoustic wave resonators constituting the other parallel resonator groups, the band of the bandpass filter is reduced. It can be extended, and the effect of improving the attenuation characteristic can be obtained.
도 1은 본 발명에 따른 탄성파 필터장치를 설명하기 위한 참조도이다.
도 2는 도 1에 도시된 탄성파 필터장치에 의해 통과대역이 확장되는 것을 설명하기 위한 그래프이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 탄성파 필터장치의 필터 특성을 설명하기 위한 그래프이다.1 is a reference view for explaining an acoustic wave filter device according to the present invention.
FIG. 2 is a graph for explaining that a pass band is extended by the acoustic wave filter device shown in FIG. 1 .
3A to 3C are graphs for explaining the filter characteristics of the acoustic wave filter device according to the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하 설명 및 첨부된 도면들에서 실질적으로 동일한 구성요소들은 각각 동일한 부호들로 나타냄으로써 중복 설명을 생략하기로 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description and the accompanying drawings, substantially the same components are denoted by the same reference numerals respectively, and thus redundant descriptions will be omitted. In addition, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명에 따른 탄성파 필터장치를 설명하기 위한 참조도이다.1 is a reference view for explaining an acoustic wave filter device according to the present invention.
탄성파 필터장치는 패키지 기판; 및 상기 패키지 기판 위에 형성된 복수개의 탄성파 공진기들로 구성될 수 있다. 패키지 기판은 세라믹 또는 수지 등으로 이루어진 것일 수 있다.The acoustic wave filter device includes a package substrate; and a plurality of acoustic wave resonators formed on the package substrate. The package substrate may be made of ceramic or resin.
도 1을 참조하면, 탄성파 필터장치는 제1 내지 제4 직렬 공진기 그룹들(100, 110, 120, 130), 제1 병렬 공진기 그룹(140), 제1 인덕터(142), 제2 병렬 공진기 그룹(150), 제2 인덕터(152), 제3 병렬 공진기 그룹(160), 제3 인덕터(162), 제4 병렬 공진기 그룹(170), 제4 인덕터(172), 제5 병렬 공진기 그룹(180)를 포함한다. Referring to FIG. 1 , the acoustic wave filter device includes first to fourth
제1 내지 제4 직렬 공진기 그룹들(100, 110, 120, 130)은 탄성파 필터장치의 탄성파 공진기들 중 일부가 서로 직렬로 연결되어 있는 구조를 갖는다.The first to fourth
제1 병렬 공진기 그룹(140), 제2 병렬 공진기 그룹(150), 제3 병렬 공진기 그룹(160), 제4 병렬 공진기 그룹(170), 및 제5 병렬 공진기 그룹(180)은 각각 제1 내지 제4 직렬 공진기 그룹들(100, 110, 120, 130)에 병렬로 연결되어 있다.The first
또한, 제1 인덕터(142)는 제1 병렬 공진기 그룹(140)과 접지 사이에 직렬로 연결되어 있고, 제2 인덕터(152)는 제2 병렬 공진기 그룹(150)과 접지 사이에 직렬로 연결되어 있고, 제3 인덕터(162)는 제3 병렬 공진기 그룹(160)과 접지 사이에 직렬로 연결되어 있다.In addition, the
또한, 제4 인덕터(172)는 제4 병렬 공진기 그룹(170)과 제5 병렬 공진기 그룹(180)의 일단 접점과 접지 사이에 직렬 연결되어 있다.In addition, the
또한, 제1 병렬 공진기 그룹(140), 제2 병렬 공진기 그룹(150), 제4 병렬 공진기 그룹(170) 및 제5 병렬 공진기 그룹(180) 각각은 적어도 3개 이상의 탄성파 공진기들이 직렬 연결되어 있다. 또한, 제3 병렬 공진기 그룹(160)은 2개 이하의 탄성파 공진기들이 직렬 연결되어 있다.In addition, in each of the first
또한, 제3 병렬 공진기 그룹(160)은 이를 구성하는 탄성파 공진기들이 제1 병렬 공진기 그룹(140), 제2 병렬 공진기 그룹(150), 제4 병렬 공진기 그룹(170) 및 제5 병렬 공진기 그룹(180)을 구성하는 탄성파 공진기들보다 작은 파장값을 갖는다.In addition, the third
또한, 제3 병렬 공진기 그룹(160)은 이를 구성하는 탄성파 공진기들이 제1 내지 제4 직렬 공진기 그룹들(100, 110, 120, 130)을 구성하는 탄성파 공진기들 중 가장 긴 파장과 두번째로 긴 파장 사이의 파장값을 갖는다.In addition, in the third
다음의 표 1은 본 발명의 탄성파 필터 장치를 구성하는 각 탄성파 공진기들의 파장값을 예시하는 표이다.Table 1 below is a table exemplifying the wavelength values of each of the acoustic wave resonators constituting the acoustic wave filter device of the present invention.
표 1에 기재된 바와 같이, 제3 병렬 공진기 그룹(P3:160))의 탄성파 공진기들의 파장은 1.447[μm]에 해당하며, 이는 제1 병렬 공진기 그룹(140), 제2 병렬 공진기 그룹(150), 제4 병렬 공진기 그룹(170) 및 제5 병렬 공진기 그룹(180)의 각 파장값보다 가장 작으며, 또한, 제1 내지 제4 직렬 공진기 그룹들(100, 110, 120, 130)의 파장값들 중 가장 큰 파장값인 1.448과 두번째로 큰 파장값인 1.435 사이의 파장값에 해당함을 확인할 수 있다. As shown in Table 1, the wavelength of the acoustic wave resonators of the third parallel resonator group (P3:160)) corresponds to 1.447 [μm], which is the first
또한, 제3 병렬 공진기 그룹(160)에 직렬 연결된 제3 인덕터(162)는 제1 인덕터(142), 제2 인덕터(152) 및 제4 인덕터(172)와 각각 비교하여 큰 인덕턴스값을 갖는다.In addition, the
이에 따라, 탄성파 필터 장치를 구성하는 병렬 공진기 그룹들 중 어느 하나의 그룹에 속하는 탄성파 공진기들을 다른 병렬 공진기 그룹들을 구성하는 탄성파 공진기들보다 작은 파장값을 갖도록 구성하고, 제3 병렬 공진기 그룹(160)에 직렬 연결된 제3 인덕터(162)의 값을 제1 인덕터(142), 제2 인덕터(152) 및 제4 인덕터(172) 보다 큰 인덕턴스값을 갖도록 구성함으로써, 밴드패스 필터의 대역을 확장시킬 수 있고, 감쇄 특성을 향상시킬 수 있다. Accordingly, the acoustic wave resonators belonging to any one of the parallel resonator groups constituting the acoustic wave filter device are configured to have a smaller wavelength value than the acoustic wave resonators constituting the other parallel resonator groups, and the third
도 2는 도 1에 도시된 탄성파 필터장치에 의해 통과대역이 확장되는 것을 설명하기 위한 그래프이다.FIG. 2 is a graph for explaining that a pass band is extended by the acoustic wave filter device shown in FIG. 1 .
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 탄성파 필터 장치를 이용한 밴드패스 필터를 구현함으로써, 밴드패스 필터의 하위 주파수가 화살표 방향으로 이동함으로써, 통과 대역이 확장됨을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 2 , by implementing the bandpass filter using the acoustic wave filter device according to the present invention, it can be confirmed that the lower frequency of the bandpass filter moves in the direction of the arrow, thereby extending the passband.
즉, 탄성파 필터장치의 제3 병렬 공진기 그룹(130)을 구성하는 탄성파 공진기들이 제1 병렬 공진기 그룹(110), 제2 병렬 공진기 그룹(120), 제4 병렬 공진기 그룹(140) 및 제5 병렬 공진기 그룹(150)을 구성하는 탄성파 공진기들보다 파장이 작고, 직렬 공진기 그룹(100)을 구성하는 탄성파 공진기들 중 가장 긴 파장과 두번째로 긴 파장 사이의 파장값을 가지며, 또한, 제3 병렬 공진기 그룹(130)에 제3 인덕터(132)가 직렬 연결됨으로 인해, 밴드패스 필터의 통과 대역을 확장시킬 수 있다. 또한, 이러한 회로 구성을 통해, 노치 필터의 기능으로 작용하여, 1700 내지 2100 [MHz] 대역에서 높은 감쇄 효과를 얻을 수 있다. That is, the elastic wave resonators constituting the third
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 탄성파 필터장치의 필터 특성을 설명하기 위한 그래프이다.3A to 3C are graphs for explaining the filter characteristics of the acoustic wave filter device according to the present invention.
도 3a는 밴드패스 필터에 따른 전체 대역의 필터 특성을 나타내는 그래프이고, 도 3b는 2500 내지 2700 [MHz] 대역의 밴드패스 필터에 대한 통과 특성을 나타내는 그래프이고, 도 3c는 1700 내지 2100 [MHz] 대역에서의 감쇄 특성을 나타내는 그래프이다. 3a is a graph showing the filter characteristics of the entire band according to the bandpass filter, FIG. 3b is a graph showing the pass characteristics for the bandpass filter in the 2500 to 2700 [MHz] band, and FIG. 3c is 1700 to 2100 [MHz] It is a graph showing the attenuation characteristics in the band.
도 3b를 참조하면, 기존의 탄성파 필터 장치의 경우에는 중심 주파수 대비 3 내지 5[%]dml 주파수 대역을 구현할 수 있었지만, 본 발명에 따른 탄성파 필터 장치에 의할 경우에는 중심 주파수 대비 7.55[%]의 주파수 대역을 갖는 2496 내지 2690 [MHz] 의 통과 대역 특성을 갖는 필터를 구현함을 확인할 수 있다. 또한, 도 3c를 참조하면, 본 발명에 따른 탄성파 필터 장치를 구현할 경우에 1700 내지 2100 [MHz] 대역에서 기존에 비해 상당히 우수한 감쇄 특성을 가짐을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 3B , in the case of the conventional acoustic wave filter device, a frequency band of 3 to 5 [%] dml compared to the center frequency could be implemented, but in the case of the acoustic wave filter device according to the present invention, 7.55 [%] compared to the center frequency It can be confirmed that a filter having a passband characteristic of 2496 to 2690 [MHz] is implemented with a frequency band of . Also, referring to FIG. 3C , it can be seen that, when the acoustic wave filter device according to the present invention is implemented, it has significantly superior attenuation characteristics in the band of 1700 to 2100 [MHz] compared to the conventional one.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, with respect to the present invention, the preferred embodiments have been looked at. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.
100: 제1 직렬 공진기 그룹
110: 제2 직렬 공진기 그룹
120: 제3 직렬 공진기 그룹
130: 제4 직렬 공진기 그룹
140: 제1 병렬 공진기 그룹
142: 제1 인덕터
150: 제2 병렬 공진기 그룹
152: 제2 인덕터
160: 제3 병렬 공진기 그룹
162: 제3 인덕터
170: 제4 병렬 공진기 그룹
172: 제4 인덕터
180: 제5 병렬 공진기 그룹100: first series resonator group
110: second series resonator group
120: third series resonator group
130: fourth series resonator group
140: first parallel resonator group
142: first inductor
150: second parallel resonator group
152: second inductor
160: third parallel resonator group
162: third inductor
170: fourth parallel resonator group
172: fourth inductor
180: fifth parallel resonator group
Claims (3)
상기 패키지 기판 위에 형성된 복수개의 탄성파 공진기들을 포함하고,
상기 탄성파 공진기들 중 일부가 서로 직렬로 연결된 제1 내지 제4 직렬 공진기 그룹들;
상기 제1 내지 제4 직렬 공진기 그룹들에 각각 병렬로 연결된 제1 내지 제5 병렬 공진기 그룹들;
상기 제1 내지 제3 병렬 공진기 그룹 각각에 직렬 연결된 제1 내지 제3 인덕터들; 및
상기 제4 병렬 공진기 그룹과 상기 제5 병렬 공진기 그룹의 일단 접점에 직렬 연결된 제4 인덕터를 포함하되,
상기 제3 병렬 공진기 그룹을 구성하는 탄성파 공진기들은,
상기 제1 병렬 공진기 그룹, 상기 제2 병렬 공진기 그룹, 제4 병렬 공진기 그룹 및 제5 병렬 공진기 그룹을 구성하는 탄성파 공진기들보다 작은 파장값을 갖고, 상기 제1 내지 제4 직렬 공진기 그룹들을 구성하는 탄성파 공진기들 중 가장 긴 파장과 두번째로 긴 파장 사이의 파장값을 갖는 것을 특징으로 하는 탄성파 필터 장치.package substrate; and
a plurality of acoustic wave resonators formed on the package substrate;
first to fourth series resonator groups in which some of the acoustic wave resonators are connected in series;
first to fifth parallel resonator groups respectively connected in parallel to the first to fourth series resonator groups;
first to third inductors connected in series to each of the first to third parallel resonator groups; and
a fourth inductor connected in series to one end of the fourth parallel resonator group and the fifth parallel resonator group;
The acoustic wave resonators constituting the third parallel resonator group,
The first parallel resonator group, the second parallel resonator group, the fourth parallel resonator group and the fifth parallel resonator group have a smaller wavelength value than the acoustic wave resonators constituting the first to fourth series resonator groups An acoustic wave filter device, characterized in that it has a wavelength value between the longest wavelength and the second longest wavelength among acoustic wave resonators.
상기 제1 병렬 공진기 그룹, 상기 제2 병렬 공진기 그룹, 제4 병렬 공진기 그룹 및 제5 병렬 공진기 그룹 각각은 적어도 3개 이상의 탄성파 공진기들이 직렬 연결되어 있고,
상기 제3 병렬 공진기 그룹은 2개 이하의 탄성파 공진기들이 직렬 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성파 필터 장치. The method according to claim 1,
Each of the first parallel resonator group, the second parallel resonator group, the fourth parallel resonator group, and the fifth parallel resonator group includes at least three acoustic wave resonators connected in series;
The third parallel resonator group is an acoustic wave filter device, characterized in that two or less acoustic wave resonators are connected in series.
상기 제3 병렬 공진기 그룹에 직렬 연결된 상기 제3 인덕터는,
상기 제1 인덕터, 상기 제2 인덕터 및 상기 제4 인덕터보다 큰 인덕턴스값을 갖는 것을 특징으로 하는 탄성파 필터 장치.
3. The method according to claim 2,
The third inductor connected in series to the third parallel resonator group,
and an inductance value greater than those of the first inductor, the second inductor, and the fourth inductor.
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