KR0168963B1 - 탄성표면파 필터 - Google Patents

Abstract

이 발명은 인터디지탈변환기(IDT; Inter Digital Tranducer) 패턴에 걸리는 임피던스를 미세 조정할 수 있도록 한 탄성표면파 필터의 임피던스 트리밍(trimming) 구조에 관한 것이다.

이 발명은 한극의 전극바아(21)에 일체로 다수개 형성되는 핑거(22)와, 다른극의 전극바아(23)에 일체로 다수개 형성되는 핑거(24)가 서로 중첩되는 빗살형상으로 구성되는 탄성표면파의 패턴구조에 있어서, 상기 전극바아(21)의 일측에 형성한 보조핑거(21a)와 상기 다른극 전극바아(23)의 일측에 형성된 연장바아(36)의 보조핑거(25a)가 서로 중첩되도록 한 보조패턴(B)와, 상기 전극바아(21)의 타측에 형성된 연장바아(26)의 보조핑거(26a)와, 상기 다른극 전극바아(23)의 타측에 형성된 보조핑거(23a)가 서로 중첩되도록 한 또 다른 보조패턴(B')을 구비하여 된 것이다.

따라서, 이 발명은 탄성표면파 필터의 이상적인 주파수특성을 유지하면서 임피던스 트리밍을 할 수 있어, 상기 필터의 임피던스 매칭이 용이하며 같은 소자를 여러가지 다른 회로에 적용할 수 있는 이점이 있고, 이미 설계되어 있는 패턴을 이용하면서 임피던스만 별도로 트리밍할 수 있어서, 설계가 용이하면서 분업도 가능하며, 적용회로 변동시 임피던스만 따로 조정이 가능하여 재설계가 편리하고, 경우에 따라서 부분 식각등을 통해 기종 대치가 가능한 효과가 있다.

Description

탄성표면파 필터

제1도는 종래의 전형적인 탄성표면파 필터의 전극구조를 나타내는 요부 확대 사시도.

제2도는 본 발명에 의한 탄성표면파 필터의 전극구조를 나타내는 확대 사시도의 일실시예이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 전극 21,23 : 전극바아

22,24 : 핑거 25,26 : 연장바아

21a,23a,25a,26a : 보조핑거 B,B' : 보조전극

본 발명은 탄성표면파(SAW; Surface Acoustic Wave) 필터에 관한 것으로, 특히 인터디지탈변환기(IDT; Inter Digital Transducer) 전극에 걸리는 임피던스를 미세 조정할 수 있도록 한 탄성표면파 필터에 관한 것이다.

일반적으로, 주지한 바와 같은 탄성표면파 필터, 즉 쏘(SAW)필터는 TV수상기 등에서 화상의 중간 주파수 필터용으로 쓰는 신호지연용으로 많이 사용되는 소자이다.

이와 같은 쏘필터는 압전기판상에 형성되며, 최소한 하나의 입력IDT, 최소한 하나의 출력IDT와 추가의 구조, 특히 예를 들면, 반사기의 구조 같은 추가의 구조를 가진다. 이런 반사기의 구조는, 특히 입력IDT 및 출력IDT 하나이며 동일한 IDT를 나타낼 수 있는 공진필터용으로 사용된다. 소정의 비변형 특성 소정의 비공진 특성을 획득하기 위하여 인터 디지탈 구조로서 고안된 변환기를 부가하는 것이 공지되어 있다. 즉, 핑거 무게(핑거-길이의 무게, 핑거위치 무게 또는 생략 무게)를 가지는 IDT를 제공하는 것이 공지되어 있다.

일반적인 IDT는 보통 두개의 맞물리는 빗살형상으로 구성되며, 그 빗살형상은 서로 다른 것에 평행하게 배열된 핑거-IDT의 경우에는 전극바아에 의해 전기적으로 연결된 핑거들로 구성되어 있다.

공지된 바와 같이, 핑거 길이의 무게는 근접한 핑거들 사이에 더 크거나 더 작은 오버랩을 포함한다. 이 핑거들중 하나는 해당전극에 할당되고, 나머지 핑거는 또 다른 전극에 할당된다. 쪼개진 핑거들은 포함하는 배열들은 유사하다. 이런 종류의 두 근접한 핑거들 사이에 상호 오버랩 길이 크기는 이 핑거 쌍들의 전기 음향 효율의 게이지이다.

근접한 핑거중 하나는 제1전극에 할당되고, 나머지 하나는 제2전극에 할당되는데, 이 근접한 핑거들은 제공되는 탄성음향파의 반파장(1/2λO) 정도의 간격으로서 서로 떨어져 있다.

첨부된 도면, 제1도는 종래의 전형적인 탄성표면파 필터의 입력 또는 출력전극(이하, '전극'이라 한다;10)을 나타내는 요부 확대 사시도로서, 우선, 그 구성은 제1전극바아(11)에 일제로 형성되는 제1핑거(12)와 제2전극바아(13)에 일체로 형성되는 제2핑거(14)가 서로 중첩되는 빗살형상을 이루게 된다.

이와 같은 구조를 가지는 전극에 있어서, 종래에는 그 임피던스를 조절하기 위해 애퍼츄어(A)(전극이 차지하는 너비, 즉 파동이 생기는 부위)의 크기를 조절하거나 듀티펙터(Duty Factor)를 변경하여 전극의 임피던스를 조절하여 왔다. 여기서 상기 듀티펙터(이하 DF라 함)는 핑거의 간격(a)와 간격(b)에 따른 일정한 비(a/b)를 말하는 것이다.

다시말해, 종래에는 DF(=a/b)의 값을 높여 전극간에 b-a가 줄어들면 정전용량이 커지는 것을 이용하거나, 애퍼츄어(A)를 늘려 핑거(12)(14)가 겹치는 전체의 폭을 넓혀 정전용량이 커지는 것등을 이용하여 임피던스를 조절하여 왔다.

이를 수식으로 표현하자면, 전하량(Q)=정전용량(C)×전위차(V)이고, 상기 정전용량(C)은, C=￠ℓ로 나타낼 수 있으며, 여기서 ￠는 중첩되는 전극핑거의 단위길이당 정전용량이고, ℓ는 중첩되는 전극핑거의 길이로, 상기 정전용량(C)을 가변함으로써 전극(10)이 임피던스를 가변코자 했다.

그러나, 이와 같은 종래의 방법은 상기 애퍼츄어(A)가 필요 이상으로 커질 수가 있고, DF가 최적의 값에서 벗어나 그 제조공정과 주파수특성에 오히려 악영향을 미칠 수 있는 소지가 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 창안된 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 일정한 애퍼츄어의 크기를 유지하면서 전극의 임피던스에 대한 미세 조정이 가능하도록 한 탄성표면파 필터의 임피던스 트리밍구조를 제공하는 것에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 한극의 전극바아에 일체로 다수개 형성되는 핑거와, 다른극의 전극바아에 일체로 다수개 형성되는 핑거가 서로 중첩되는 빗살형상으로 구성되는 탄성표면파의 필터에 있어서, 상기 전극바아의 일측에 형성한 보조핑거와 상기 다른극 전극바아의 일측에 형성된 연장바아의 보조핑거가 서로 중첩되도록 한 보조전극과, 상기 전극바아의 타측에 형성된 연장바아의 보조핑거와, 상기 다른극 전극바아의 타측에 형성된 보조핑거가 서로 중첩되도록 한 또다른 보조전극을 구비하여 된 특징이 있다.

이하, 본 발명에 따른 탄성표면파 필터의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

제2도는 본 발명에 따른 탄성표면파 필터의 일실시예로서, 탄성표면파 필터에 구성되는 입력 또는 출력전극(20)은 제1전극바아(21)와, 이 제1전극바아(21)에 일체로 다수개 형성되는 제1핑거(24)와, 제2전극바아(23)와, 이 제2전극바아(23)에 일체로 다수개 형성되는 제2핑거(22)를 구비하고, 상기 제1핑거(24)와 제2핑거(22)를 서로 중첩되는 빗살형상으로 구성하되, 일정한 애퍼츄어(A)와 DF를 가지는 통상의 구조에 있어서, 본 발명은 상기 제1전극바아(21)의 일측에는 상기 제1핑거(24)와는 반대측으로 수개의 제1보조핑거(21a)를 마련하고, 상기 제1전극바아(21)의 타측에는 제1연장바아(26)를 형성하여 이 제1연장바아(26)의 끝단부에 역시 수개의 제2보조핑거(26a)를 마련하는 한편, 상기 제2전극바아(23)의 일측에는 상기 제2핑거(22)와는 반대로 수개의 제3보조핑거(23a)를 마련하고, 상기 제2전극바아(23)의 타측에는 제2연장바아(25)를 형성하여 이 제2연장바아(25)의 끝단부에 역시 수개의 제4보조핑거(25a)를 마련하되, 상기 제1보조핑거(21a)와 제4보조핑거(25a)가 서로 중첩되도록 구성하여 제1보조전극(B)을 이루도록 하고, 상기 제3보조핑거(23a)와 제2보조핑거(26a)가 서로 중첩되도록 구성하여 제2보조전극(B')을 이루도록 구성한 것이다. 그리고, 상기 제1보조전극(B) 및 제2보조(B')는 유효 애퍼츄어(A)의 범위의 밖에 있게 된다.

또한, 상기 전극(20)의 제1전극바아(21)와 제1연장바아(26), 또는 제2전극바아(23)와 제2연장바아(25)가 서로 반드시 직각(90°)을 이루고 있을 필요는 없다. 미설명부호 27은 본딩패드(bonding pad)이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르자면, 먼저, 애퍼츄어(A) 및 DF를 일정하게 한후 원하는 주파수 특성에 부합하는 전극(20), 곧 제1전극바아(21)와 제2전극바아(23) 및 제1핑거(24)와 제2핑거(22)로 구성되는 오버랩구조를 형성한다. 이때 상기 전극(20)에서의 임피던스는 일정한 값이 된다.

이와 같은 상태에서 상기 전극(20)의 임피던스를 낮추고자 할 때에는 상기 제1 및 제2보조전극(B)(B')에서 핑거가 서로 중첩되는 부위의 면적을 늘이는 것, 즉 제1보조핑거(21a)와 제4보조핑거(25a) 및 제2보조핑거(26a)와 제3보조핑거(23a)의 갯수를 늘림으로서 상기 임피던스를 미세하게 조절할 수 있다.

또한, 상기 전극(20)의 임피던스를 높히고자 하는 경우에는 상기 전극(20)의 전체 크기를 축소함으로써, 일단 임피던스를 높힌후, 전술한 방법에 의거하여 제1 및 제2보조전극(B)(B')을 조절함으로써 원하는 임피던스의 트리밍이 상기 애퍼츄어(A)의 범위내에서 달성 가능하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 탄성표면파 필터의 이상적인 주파수특성을 유지하면서 임피던스 트리밍을 할 수 있어, 상기 필터의 임피던스 매칭이 용이하여 같은 소자를 여러가지 다른 회로에 적용할 수 있는 이점이 있고, 이미 설계되어 있는 전극을 이용하면서 임피던스만 별도로 트리밍할 수 있어서, 설계가 용이하면서 분업도 가능하다. 또한, 적용회로 변동시 임피던스만 따로 조정이 가능하여 재설계가 편리하고, 경우에 따라 부분 식각등을 통해 기종 대치가 가능한 효과가 있다.

Claims (5)

1. 제1전극바아(21)에 일체로 다수개 형성되는 제1핑거(24)와, 제2전극바아(23)에 일체로 다수개 형성되는 제2핑거(22)가 서로 중첩되는 빗살형상으로 구성되는 탄성표면파의 필터에 있어서, 상기 제1전극바아(21)의 일측에 형성한 제1보조핑거(21a)와 상기 제2전극바아(23)의 일측에 형성된 제2연장바아(25)와, 상기 제2연장바아(25)에 형성되어 상기 제1보조핑거(21a)와 중첩하는 제4보조핑거(25a)로 이루어진 제1보조전극(B); 및 상기 제2전극바아(23)의 일측에 형성된 제3보조핑거(23a), 상기 제1전극바아(21)의 일측에 형성된 제1연장바아(26)와, 상기 제1연장바아(26)에 형성되어 상기 제3보조핑거(23a)와 중첩하는 제2보조핑거(26a)로 이루어진 제2보조전극(B')을 구비하여 구성된 탄성표면파 필터.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1보조전극(B) 및 제2보조전극(B')을 구성하는 보조핑거의 숫자가 가변 가능한 것을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1보조전극(B) 및 제2보조전극(B')은 전극의 유효 애퍼츄어(A) 범위 이외의 장소에 형성됨을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1전극바아(21)의 일측에 형성된 제1보조핑거(21a)는 제1핑거(24)와는 반대방향으로 형성됨을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.
5. 제1항에 있어서, 상기 제2전극바아(23)의 일측에 형성된 제3보조핑거(23a)는 제2핑거(22)와는 반대방향으로 형성됨을 특징으로 하는 탄성표면파 필터.