KR930008348Y1 - 탄성 표면파 소자의 절단선 구조 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

탄성 표면파 소자의 절단선 구조

제 1 도는 일반적으로 탄성 표면파 소자의 입력 변환기에서 출력 변환기로 신호가 절단되는 종류를 설명하기 위한 설명도.

제 2 도는 탄성 표면파 소자의 입력 변환기에서 출력 변환기로 전달되는 신호의 크기를 시간축으로 분석하여 보인 그래프.

제 3 도는 종래의 탄성 표면파 소자에 절단선을 표시한 것을 보인 설명도.

제 4 도는 종래의 절단선을 형성한 탄성 표면파 소자의 입력 변환기로 출력 변환기로 전달되는 신호의 크기를 시간축으로 분석하여 보인 그래프.

제 5 도는 본 고안에 의하여 탄성 표면파 소자에 절단선을 형성한 것을 보인 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 압전기판 31 : 입력 변환기

32 : 출력 변환기 33 : 절단선

33A : 점선

본 고안은 웨이퍼에 형성한 다수개의 탄성 표면파 소자(surface acoustic wave device)(이하, "SAW 소자" 라고 약칭함)를 하나의 칩(chip)으로 절단하기 위하여 각각의 SAW 소자들 사이에 절단선을 형성하는 탄성표면파 소자의 절단선 구조에 관한 것이다.

최근에 텔레비젼 수상기에서 화상의 중간주파수의 필터용 및 신호의 지연등에 SAW 소자가 많이 이용되고 있다.

이 SAW 소자의 기본 구조는 제 1 도에 도시된 바와 같이, LiTaO₃, LiNbO₃및 수정 등으로 구성되는 압전기판(10)상에 전기적인 입력신호(IN)를 기계적인 진동으로 변환하는 입력 변환기(11)가 형성되고, 이 입력 변환기(11)와 마주하고 있고 기계적인 진동을 전기적인 신호로 변환하여 부하(20)로 전달하는 출력 변환기(12)로 구성되고, 이들 입력 변환기(11) 및 출력 변환기(12)는 모두 빗형상으로 된 알루미늄의 전극이 마주보는 구조로 되어 있다.

이와 같은 구조로 가지는 SAW 소자는 입력 변환기(11)에 입력신호(IN)를 인가하면, 그 입력신호(IN)는 입력 변환기(11)에서 기계적인 진동으로 변환 즉, 압전기판(10)의 압전 현상으로 인하여 탄성 표면파가 발생되고, 이 발생된 탄성 표면파가 출력변환기(12)에 도달하게 되면, 상기한 입력 변환기(11)의 변환과는 역변환이 발생되어 전기적인 신호로 검출 및 부하(20)로 전달된다.

여기서, 입력 변환기(11)에서 출력 변환기(12)에 도달되는 신호의 시간지연 및 진폭크기의 변화가 원하는 주파수 특성을 얻는 SAW 소자의 특성을 결정하는 것으로서 입력 변환기(11)에서 출력 변환기(12)에 도달되는 신호의 시간지연이 설계값과 동일하게 나타나지 않을 경우에는 SAW 소자의 특성이 왜곡되고, 이를 통상적으로 2차효과하고 지칭하고 있다.

입력 변환기(11)에서 출력 변환기(12)로 신호가 전달되는 파로서는 압전기판(10)의 표면으로 직접 전달되는 탄성 표면파(15), 입력 변환기(11)와 출력 변한기(12)의 상부로 전달되는 전자기 직달파(direct feedthrough)(15A), 입력 변환기(11)에서 출력 변환기(12)로 전달된 탄성 표면파(15)는 출력 변환기(12)와 부하(20)의 임피던스가 매칭되지 않아 입력 변환기(11)로 반사된 후 다시 입력 변환기(11)에서 반사되어 출력 변환기(12)에 도달하는 TTE(Triple Transit Echo)파 (15B), 압전기판(10)의 끝단에서 반사되는 끝단 반사파(15C) 및 압전기판(10)의 바닥면에서 반사되어 전달되는 벌크(bulk) 반사파(15D)등이 있다.

여기서, 전자기 직달파(15A), TTE파(15B), 끝단 반사판(15C) 및 벌크 반사파(15D)가 2차효과로서 SAW 소자의 특성의 많은 영향을 주고 있다.

이와 같이 발생되는 2차효과를 제거하는 수단으로서, 전자기 직달파(14A)는 입력 변환기(11)와 출력변환기(12)의 사이에 접지전극(13)을 형성하여 허공을 통해 날아가는 전자기파를 접지전극(13)이 흡수 및 차단시키게 하고, TTE파(15B)는 출력 변환기(12)의 임피던스를 정확히 매치시키며, 끝단 반사파(15C)는 흡음재(14)를 부착함과 아울러 좌우 양 끝단을 약 70°정도 경사지게 하며, 벌크 반사파(15D)는 난반사가 발생되도록 압전기판(10)의 바닥면을 거칠게 가공하여 제 2 도에 도시된 바와 같이 출력 변환기(12)로 전달되는 2차효과에 따른 신호의 크기가 탄성 표면파(15)의 크기보다 매우 작게 되도록 하고 있다.

즉, 제 2 도는 입력신호(IN)로 하나의 펄스신호를 인가하였을 경우에 출력 변환기(12)로 절달되는 신호들을 시간축으로 분석하여 보인 그래프로서 이에 도시된 바와 같이, 허공을 통해 날아가는 전자기 직달파(15A)가 가장 빠르게 전달되고, 다음에는 벌크 반사파(15D), 탄성 표면파(15), 끝단 표면파(15C), TTE파(15B)의 순으로 입력 변환기(11)에서 출력 변환기(12)로 전달되는 것으로 유효한 탄성 표면파(15)는 크게 전달되도록하고, 전자기 직달파(15A), TTE파(15B), 끝단 반사파(15C) 및 벌크 반사파(15D)의 크기는 작게 되도록 하고 있다.

이와 같은 SAW 소자는 제 3 도에 도시된 바와 같이, 하나의 웨이퍼(20)에 다수개를 형성한 후 이들 SAW소자를 하나의 칩으로 분리시키기 위하여 다이싱(dacing) 공정에서 빠르게 회전하는 다이싱 휠로 절단하게 되는 데, 이때 웨이퍼(20)의 위치정렬 등을 위하여 각각의 SAW 소자들 사이에 다이싱 휠이 지나가는 절단선(sawing street)(21)을 형성하고 있다.

이 절단선(21)을 형성함에 있어서, 종래에는 알루미늄 등과 같은 금속전극의 실선띠로 절단선(21)을 형성하고, 현미경 또는 카메라로 절단선(21)을 포착하여 기준선으로 삼고, 다이싱 휠이 지나가 절단하게 하고 있다.

그러므로 현미경 또는 카메라로 포착할 경우에 그 포착한 선이 절단선(21)인지 또는 입력 변환기(11) 및 출력 변환기(12)의 전극인지를 구별하기가 매우 어려웠고, 또한 다이싱을 할 경우에 다이싱 휠이 절단선(21)에서 약간 벗어나 절단한 칩에 남아 있을 경우에는 그 절단선(21)을 통해 전자기 직달파(15A)의 통로가 되므로 제 4 도에 도시된 바와 같이 입력 변환기(11)에서 출력 변환기(12)로 전달되는 전자기 직달파(15A)의 크기가 커지게 되고, SAW 소자의 특성을 저하시키는 요인이되었다.

그러므로 본 고안의 목적은 절단선이 칩내에 남아 있어도 전자기 직달파가 출력 변환기로 전달되지 않도록 하는 절단선 구조를 제공하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은 입력 변환기 및 출력 변환기의 전극과 절단선을 간단히 판별할 수 있도록 하는 절단선 구조를 제공하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 절단선 구조는, 금속전극의 점선띠로 절단선을 형성하고, 이 절단선의 점선의 길이 및 점선과 점선간의 간격을 SAW 소자의 중심 주파수의 파장에 따라 설정한다.

그러므로 본 고안의 절단선 구조는, 입력 변환기에서 전자가 직달파가 점선띠의 절단선에 유기되어도 전자기 직달파는 출력 변환기로 전달되지 않고 차단되게 되고, 또한 점선띠로 절단선이 형성되어 현미경이나 카메라로 포착하였을 경우에 절단선을 간단히 판별할 수 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 예시한 첨부된 제 5 도의 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제 5 도는 본 고안에 의하여 탄성 표면파 소자에 절단선을 형성한 것을 보인 설명도로서 이에 도시된 바와 같이, 압전기파(30)상에 입력신호가 입력 변환기(31) 및 출력 변환기(32)가 형성되어 있는 SAW 소자를 웨이퍼에 다수개 형성하고, 이들 SAW 소자들 간에 절단선(33)을 형성한 SAW 소자에 있어서, 상기 절단선(33)을 금속박막의 점선띠로 형성하였다.

그리고 절단선(33)의 점선(33A)과 점선(33A)간의 간격(d₁)은 SAW 소자의 중심 주파수의 λ₀보다 크게 형성하고, 점선(33A)의 길이(d₂)는 SAW 소자의 중심 주파수의 파장 λ₀보다 작게 형성하고, 바람직하기로는 λ₀∼0.1mm로 한다.

이와 같이 구성된 본 고안의 절단선 구조는, 다이싱 공정을 수행할 경우에 종래와 마찬가지로 현미경 또는 카메라로 포착하여 절단선(33)을 따라 절단하게 되는데, 이때 절단선(33)을 점선띠로 형성하였으므로 절단선(33)과 입력 변환기(31) 및 출력 변환기(32)의 전극인지를 정확히 판별하여 웨이퍼의 위치정렬을 손쉽게 할수 있을 뿐만 아니라 절단선(33)을 따라 정확히 절단할 수 있다.

그리고 다이싱 공정에서 절단을 잘못하여 절단한 SAW 소자에 절단선(33)이 남아 있어 전자기 직달파가 절단선(33)에 유기되어도 절단선(33)의 점선(33A)간의 간격(d₁)이 중심 주파수의 파장 λ₀보다 크고, 점선(33A)의 길이(d₂)는 중심 주파수의 파장 λ₀보다 작으므로 전자기 직달파는 절단선(33)을 따라 전달되지 않고, 이로 인하여 입력 변환기(31)에서 출력 변환기(32)로 전달되는 전자기 직달파의 크기가 작게 된다.

한편 상기에서는 절단선(33)을 각각의 SAW 소자사이의 수평선 및 경사선에 모두 형성하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 전자기 직달파가 절단선(33)의 수평선만을 따라 전달되고 경사선을 따라서는 거의 전달되지 않으므로 본 고안을 실시함에 있어서는 절단선(33A)의 수평선만을 점선띠로 형성할 수도 있다. 이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안의 절단선 구조는 절단선을 점선띠로 형성하므로 다이싱 공정시 절단선과 입력 변환기 및 출력 변환기의 전극인지를 정확히 판별하여 웨이퍼의 위치정렬을 손쉽게 할 수 있고, 절단선을 따라 정확히 절단할 수 있어 다이싱 공정시간을 단축시킬 수 있고, 또한 절단선이 남아 있어도 전자기 직달파가 절단선을 따라 전달되지 않아 원하는 특성을 가지는 SAW 소자를 얻을 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (4)

1. 압전기판(30)상에 입력신호가 인가되는 입력 변환기(31) 및 출력 변환기(32)가 형성되어 있는 탄성 표면파 소자를 웨이퍼에 다수개 형성하고, 이를 탄성 표면파 소자들 간에 절단선(33)을 형성한 탄성 표면파 소자에 있어서, 상기 절단선(33)을 금속박막의 점선띠로 형성하여 구성함을 특징으로 하는 탄성 표면파 소자의 절단선 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 탄성 표면파 소자사이의 절단선(33)중에서 수평선만을 금속박막의 점선띠로 형성하여 구성함을 특징으로 하는 탄성 표면파 소자의 절단선 구조.
3. 제 1 항에 있어서, 절단선(33)의 각 점선(33A)간의 간격(d₁)은 중심 주파수의 파장이 λ₀보다 크게 형성하고 점선(33A)의 길이(d₁)는 중심 주파수의 λ₀보다 파장 짧게 형성한 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 소자의 절단선 구조.
4. 제 3 항에 있어서, 점선(33A)의 길이(d₂)는 λ₀∼0.1mm인 것을 특징으로 하는 탄성 표면파 소자의 절단선 구조.