KR100425677B1 - Resonator using cavity filled with high dielectric pastes and fabricating method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유전체 공진기 및 그 제조방법에 관한 것으로, 종래의 유전체 공진기는 실리콘 기판을 식각하는 벌크 마이크로머시닝 공정을 통해 캐비티를 형성한 다음 캐비티 내에 유전체를 채워 넣고 열처리를 실시하여 형성함에 따라 다른 소자와의 집적이 어렵고, 유전체와 제1금속층의 접촉이 불량해져 수율 및 특성 저하를 유발하는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 실리콘기판을 식각하는 벌크 마이크로머시닝 공정을 사용하지 않고, 절연성 기판 상부에 슬롯이 구비되도록 제1금속층을 형성한 다음 솔더층을 통해 loss tangent가 극히 작은 단결정 유전체를 제1금속층과 접합시킨 다음 상부전면에 전기도금을 통해 제1금속층과 전기적으로 연결되는 제2금속층을 형성하는 유전체 공진기 및 그 제조방법을 제공함으로써, 손실이 거의 없는 공진기를 제작할 수 있으며, 다른 소자와의 집적이 가능해짐과 아울러 단결정 유전체와 제2금속층의 접촉특성을 향상시켜 수율 및 공진기 특성을 향상시킬 수 있고, 공정 수를 줄여 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a dielectric resonator and a method of manufacturing the same. A conventional dielectric resonator is formed by forming a cavity through a bulk micromachining process for etching a silicon substrate, and then filling the dielectric into a cavity and performing heat treatment to form a cavity. Is difficult to accumulate, and the contact between the dielectric and the first metal layer is poor, causing a decrease in yield and properties. Therefore, the present invention forms a first metal layer such that a slot is provided on an insulating substrate without using a bulk micromachining process for etching a silicon substrate, and then forms a single crystal dielectric having extremely low loss tangent through the solder layer. By providing a dielectric resonator and a method of manufacturing the same, the second resonator forming a second metal layer electrically connected to the first metal layer through electroplating on the front surface thereof can be fabricated, and the lossless resonator can be manufactured. In addition, it is possible to improve the contact characteristics of the single crystal dielectric and the second metal layer to improve the yield and resonator characteristics, and to reduce the number of processes to reduce the manufacturing cost.

Description

유전체 공진기 및 그 제조방법{RESONATOR USING CAVITY FILLED WITH HIGH DIELECTRIC PASTES AND FABRICATING METHOD THEREOF}Dielectric resonator and its manufacturing method {RESONATOR USING CAVITY FILLED WITH HIGH DIELECTRIC PASTES AND FABRICATING METHOD THEREOF}

본 발명은 유전체 공진기 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 유전상수값이 높고, 고주파 손실이 극히 작은 단결정 유전체를 초소형 전자-기계 시스템(MEMS) 공정과 결합하여 공진기를 제작할 수 있도록 한 유전체 공진기 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dielectric resonator and a method of manufacturing the same. In particular, a dielectric resonator capable of fabricating a resonator by combining a single crystal dielectric having a high dielectric constant and extremely low high frequency loss with a microelectromechanical system (MEMS) process and its It relates to a manufacturing method.

일반적으로, 무선통신이나 초고주파통신에서 널리 사용되는 고주파 대역 여파기를 제조함에 있어서, 독립적인 형태(discrete type)의 유전체 공진기가 사용되었다. 하지만, 독립적인 형태의 유전체 공진기는 부피가 크고, 집적화가 불가능하여 초소형, 저가형 그리고 고성능의 차세대 무선 및 이동 통신단말기를 구현하기 위한 고주파 대역 여파기에 적합하지 않다는 문제가 제기됨에 따라 최근에 실리콘기판을 식각하여 에어 캐비티(air cavity)를 형성하고, 이를 이용하여 국부적으로 집적화된 에어 캐비티 공진기를 제작함으로써, 웨이퍼 차원에서 대량 생산이 가능하도록 하는 연구가 진행되고 있다. 이와같은 종래 에어 캐비티 공진기의 제조방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.In general, in the manufacture of a high frequency band filter widely used in wireless communication and microwave communication, a discrete type dielectric resonator has been used. However, silicon substrates have recently been introduced as a problem that independent dielectric resonators are not suitable for high frequency bandpass filters for implementing next-generation wireless and mobile communication terminals of ultra-small, low-cost and high performance because they are bulky and impossible to integrate. Research has been conducted to enable mass production at the wafer level by forming an air cavity by etching and fabricating a locally integrated air cavity resonator using the same. If described in detail with reference to the accompanying drawings, a conventional method for manufacturing a conventional air cavity resonator as follows.

먼저, 도1a 내지 도1d는 캐비티 형성과정을 보인 수순단면도로서, 이에 도시한 바와같이 실리콘기판(1)의 상면 및 하면에 화학기상증착(chemical vapor deposition : CVD)이나 여타의 박막 증착방법을 통해 SiNX또는 SiO2등의 식각마스크 박막(2,3)을 형성하고(도1a), 상기 실리콘기판(1)의 상면에 형성된 식각마스크박막(2)의 일부를 선택적으로 식각하여 실리콘기판(1)을 노출시키고(도1b), 상기 노출된 실리콘기판(1)을 KOH 또는 TMAH 용액의 습식식각을 통해 원하는 깊이로 식각하여 캐비티(4)를 형성한 다음 잔류하는 식각마스크 박막(2)을 제거하고(도1c), 상기 결과물 상에 전기도금, 스퍼터링(sputtering) 또는 증발(evaporation) 등의 금속증착법을 통해 제1금속층(5)을 형성한다(도1d).First, FIGS. 1A to 1D are cross-sectional views showing a cavity forming process, as shown in FIG. 1A through FIG. 1D, through chemical vapor deposition (CVD) or other thin film deposition methods on the upper and lower surfaces of the silicon substrate 1. An etching mask thin film 2 or 3 such as SiN X or SiO 2 is formed (FIG. 1A), and a portion of the etching mask thin film 2 formed on the upper surface of the silicon substrate 1 is selectively etched to form the silicon substrate 1. ), The exposed silicon substrate 1 is etched to a desired depth through wet etching of KOH or TMAH solution to form a cavity 4, and then the remaining etching mask thin film 2 is removed. 1C, a first metal layer 5 is formed on the resultant metal by a metal deposition method such as electroplating, sputtering or evaporation (FIG. 1D).

그리고, 도2a 및 도2b는 안테나부 형성과정을 보인 수순단면도로서, 이에 도시한 바와같이 절연성기판(6) 상면에 금속을 증착한 다음 패터닝하여 안테나부(7)를 형성하고(도2a), 상기 절연성기판(6) 하면에 제2금속층(8)을 형성한 다음 상기 안테나부(7)로부터 입사된 고주파가 캐비티 내부로 입사될 수 있도록 패터닝하여 슬롯(9A,9B)을 형성한다(도2b).2A and 2B are cross-sectional views illustrating the process of forming the antenna unit. As shown in FIG. 2A and 2B, metal is deposited on the upper surface of the insulating substrate 6 and then patterned to form the antenna unit 7 (FIG. 2A). A second metal layer 8 is formed on the lower surface of the insulating substrate 6 and then patterned so that the high frequency incident from the antenna unit 7 can enter the cavity (Fig. 2B). ).

그리고, 도3은 상기 도1a 내지 도1d의 공정을 통해 형성된 캐비티와 도2a 및 2b의 공정을 통해 형성된 안테나부의 제1,제2금속층(5,8)이 실버 에폭시(silver epoxy)나 여타의 접착제에 의해 결합되어 완성된 에어 캐비티 공진기의 단면도를 도시하였다.3 shows that the cavity formed through the process of FIGS. 1A to 1D and the first and second metal layers 5 and 8 of the antenna unit formed through the process of FIGS. 2A and 2B are formed of silver epoxy or other materials. A cross sectional view of an air cavity resonator bonded by an adhesive is shown.

상기한 바와같은 에어 캐비티 공진기는 높은 Q-factor를 갖고, 저가형으로 제작할 수 있다는 장점이 있는 반면에 초고주파 통신이나 무선통신 등의 시스템에 적용되기에는 사이즈가 너무 크고, 또한 공정상에서 캐비티를 형성하기 위한 식각 및 웨이퍼와 웨이퍼의 접합 기술이 요구되어 비경제적 요소가 있다.While the above-mentioned air cavity resonator has a high Q-factor and has the advantage of being able to be manufactured at low cost, the air cavity resonator is too large to be applied to systems such as microwave communication or wireless communication, and also to form a cavity in the process. Etching and bonding of wafers and wafers are required and there is an uneconomical factor.

즉, 사용하고자 하는 특정 주파수에서 유효파장의 길이는 상기 캐비티 내에 채워진 재료의 유전상수에 반비례하며, 그 유효파장의 길이가 줄어들수록 공진기의부피를 감소시킬 수 있는데, 유전상수가 1인 에어는 유효파장의 길이에 아무런 영향을 주지 못함에 따라 에어 캐비티 공진기는 특정주파수에서 유효파장의 길이에 따른 부피 감소의 한계를 갖게 된다.That is, the length of the effective wavelength at a specific frequency to be used is inversely proportional to the dielectric constant of the material filled in the cavity, and as the length of the effective wavelength is reduced, the volume of the resonator can be reduced. Since the air cavity resonator has no influence on the length of the wavelength, the air cavity resonator has a limit of volume reduction along the length of the effective wavelength at a specific frequency.

따라서, 상기 캐비티 내에 손실이 적고 유전상수가 큰 유전체를 매질로 채워넣어 유효파장의 길이를 줄임으로써, 공진기의 부피를 감소시킬 수 있는 유전체 공진기가 제안되었다. 이와같은 종래의 유전체 공진기를 첨부한 도4a 내지 도4h의 수순단면도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Therefore, a dielectric resonator capable of reducing the volume of the resonator by reducing the effective wavelength by filling a medium having a low loss and a high dielectric constant in the cavity with a medium has been proposed. This will be described in detail with reference to the procedure cross-sectional view of FIGS. 4A to 4H attached to the conventional dielectric resonator.

먼저, 도4a에 도시한 바와같이 실리콘기판(11)의 상면 및 하면에 화학기상증착이나 여타의 박막 증착방법을 통해 SiNX또는 SiO2등의 식각마스크 박막(12,13)을 형성한다.First, as shown in FIG. 4A, etching mask thin films 12 and 13, such as SiN X or SiO 2 , are formed on the upper and lower surfaces of the silicon substrate 11 by chemical vapor deposition or other thin film deposition methods.

그리고, 도4b에 도시한 바와같이 상기 실리콘기판(11)의 상면에 형성된 식각마스크 박막(12)의 일부를 선택적으로 식각하여 실리콘기판(11)을 노출시킨다.As shown in FIG. 4B, a portion of the etch mask thin film 12 formed on the upper surface of the silicon substrate 11 is selectively etched to expose the silicon substrate 11.

그리고, 도4c에 도시한 바와같이 상기 노출된 실리콘기판(11)을 KOH 또는 TMAH 용액의 습식식각을 통해 원하는 깊이로 식각하여 캐비티(14)를 형성한 다음 잔류하는 식각마스크 박막(12)을 제거한다.As shown in FIG. 4C, the exposed silicon substrate 11 is etched to a desired depth through wet etching of KOH or TMAH solution to form a cavity 14, and then the remaining etching mask thin film 12 is removed. do.

그리고, 도4d에 도시한 바와같이 상기 결과물 상에 전기도금, 스퍼터링 또는 증발 등의 금속증착법을 통해 제1금속층(15)을 형성한다.As shown in FIG. 4D, the first metal layer 15 is formed on the resultant through metal deposition such as electroplating, sputtering, or evaporation.

그리고, 도4e에 도시한 바와같이 상기 캐비티(14)가 채워지도록 스크린 인쇄, 멀티 코팅 또는 스핀 코팅 등의 방법을 통해 유전체(16)를 형성하고, 건조시켜 용제를 제거한 다음 화학기계적 연마(chemical mechanical polishing : CMP)를 통해 상기 제1금속층(15)이 노출될때까지 평탄화한다.As shown in FIG. 4E, the dielectric 16 is formed by screen printing, multi-coating, or spin coating to fill the cavity 14, and dried to remove the solvent, followed by chemical mechanical polishing. polishing: CMP) to planarize until the first metal layer 15 is exposed.

그리고, 도4f에 도시한 바와같이 상기 결과물의 상부전면에 제1금속층(15)과 전기적으로 연결되는 제2금속층(17)을 형성한 다음 고주파가 캐비티 내부로 입사될 수 있도록 제2금속층(17)을 패터닝하여 슬롯(18A,18B)을 형성한다.As shown in FIG. 4F, a second metal layer 17 electrically connected to the first metal layer 15 is formed on the upper surface of the resultant, and then the second metal layer 17 allows high frequency to be incident into the cavity. ) Is patterned to form slots 18A and 18B.

그리고, 도4g에 도시한 바와같이 상기 결과물의 상부전면에 loss tangent가 작은 재질의 절연층(19)을 형성한다.As shown in Fig. 4G, an insulating layer 19 of a material having a low loss tangent is formed on the upper surface of the resultant.

그리고, 도4h에 도시한 바와같이 상기 절연층(19)의 상부에 금속을 스퍼터링이나 전기도금 방법을 통해 증착한 다음 패터닝하여 안테나부(20)를 형성한다.As shown in FIG. 4H, a metal is deposited on the insulating layer 19 by sputtering or electroplating and then patterned to form the antenna unit 20.

그러나, 상기한 바와같은 종래 유전체 공진기의 제조방법은 실리콘 기판을 식각하는 벌크 마이크로머시닝(bulk micromachining) 공정을 통해 캐비티를 형성한 다음 캐비티 내에 유전체를 채워 넣고 열처리를 실시함에 따라 다른 소자와의 집적이 어렵고, 유전체와 제1금속층의 접촉이 불량해져 수율 및 특성 저하를 유발하는 문제점이 있었다.However, in the conventional method of manufacturing a dielectric resonator as described above, as a cavity is formed through a bulk micromachining process for etching a silicon substrate, the dielectric is filled in the cavity and subjected to heat treatment, thereby integrating with other devices. It is difficult, and there is a problem in that the contact between the dielectric and the first metal layer is poor, causing a decrease in yield and properties.

본 발명은 상기한 바와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 본 발명의 목적은 고주파 손실이 극히 작고, 유전상수가 큰 단결정 유전체와 금속층의 접촉이 우수하고, 제작공정을 단순화할 수 있는 유전체 공진기 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide excellent contact between a single crystal dielectric having a very high frequency loss, a large dielectric constant and a metal layer, and simplify the manufacturing process. A dielectric resonator and a method of manufacturing the same are provided.

도1a 내지 도1d는 종래 에어 캐비티 공진기의 제조방법중에서 캐비티 형성과정을 보인 수순단면도.1A to 1D are cross-sectional views showing a cavity forming process in a conventional method for manufacturing an air cavity resonator.

도2a 및 도2b는 종래 에어 캐비티 공진기의 제조방법중에서 안테나부 형성과정을 보인 수순단면도.Figures 2a and 2b is a cross-sectional view showing the process of forming the antenna portion in the conventional manufacturing method of the air cavity resonator.

도3은 도1a 내지 도1c의 과정을 통해 형성된 캐비티와 도2a 및 도2b의 과정을 통해 형성된 안테나부가 결합되어 완성된 에어 캐비티 공진기의 단면도.Figure 3 is a cross-sectional view of the air cavity resonator completed by combining the cavity formed through the process of Figures 1a to 1c and the antenna portion formed through the process of Figures 2a and 2b.

도4a 내지 도4h는 종래 유전체 공진기의 제조방법을 보인 수순단면도.Figures 4a to 4h is a cross-sectional view showing a conventional method of manufacturing a dielectric resonator.

도5a 내지 도5e는 본 발명의 일 실시예에 따른 유전체 공진기의 제조방법을 보인 수순단면도.5a to 5e are cross-sectional views showing a method of manufacturing a dielectric resonator according to an embodiment of the present invention.

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***

21:절연성 기판 22:안테나부21: insulating substrate 22: antenna part

23:제1금속층 24A,24B:슬롯23: first metal layer 24A, 24B: slot

25:솔더층 26:단결정 유전체25: solder layer 26: single crystal dielectric

27:제2금속층27: second metal layer

먼저, 상기한 바와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 유전체 공진기는 절연성 기판의 하면에 이격 패터닝된 안테나부와; 상기 절연성 기판의 상면에 패터닝되어 슬롯이 구비된 제1금속층과; 상기 제1금속층의 상부에 패터닝되어 단결정 유전체를 접합시키는 솔더층과; 상기 단결정 유전체를 포함한 절연성 기판의 상부전면에 형성되어 상기 제1금속층과 전기적으로 접속되는 제2금속층을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.First, the dielectric resonator for achieving the object of the present invention as described above and the antenna unit spaced apart on the lower surface of the insulating substrate; A first metal layer patterned on an upper surface of the insulating substrate and provided with a slot; A solder layer patterned on top of the first metal layer to bond a single crystal dielectric; And a second metal layer formed on an upper surface of the insulating substrate including the single crystal dielectric and electrically connected to the first metal layer.

그리고, 상기한 바와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 유전체 공진기의 제조방법은 절연성 기판의 하면에 금속을 패터닝하여 안테나부를 형성하는 공정과; 상기 절연성 기판의 상면에 제1금속층을 형성한 다음 고주파가 입사될 수 있도록 제1금속층을 패터닝하여 서로 이격되는 제1,제2슬롯을 형성하는 공정과; 상기 제1금속층의 상부에 솔더층을 형성한 다음 패터닝하는 공정과; 상기 솔더층 상에 단결정 유전체를 정렬시킨 다음 열과 압력을 인가하여 접합시키는 공정과; 상기 결과물의 상부전면에 상기 제1금속층과 전기적으로 연결되는 제2금속층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, a method of manufacturing a dielectric resonator for achieving the object of the present invention as described above comprises the steps of forming an antenna unit by patterning a metal on the lower surface of the insulating substrate; Forming a first metal layer on an upper surface of the insulating substrate and then patterning the first metal layer to allow high frequency to be incident to form first and second slots spaced apart from each other; Forming a solder layer on the first metal layer and then patterning the solder layer; Arranging the single crystal dielectric on the solder layer and then applying heat and pressure to join the single crystal dielectric; And forming a second metal layer electrically connected to the first metal layer on the upper surface of the resultant.

상기한 바와같은 본 발명에 의한 유전체 공진기 및 그 제조방법을 첨부한 도5a 내지 도5e의 수순단면도를 일 실시예로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the cross-sectional view of the dielectric resonator according to the present invention as described above and Figure 5a to 5e attached to the manufacturing method in detail as an embodiment as follows.

먼저, 도5a에 도시한 바와같이 석영이나 유리같은 재질의 절연성 기판(21)의 하면에 금속을 패터닝하여 안테나부(22)를 형성한다. 이때, 금속은 스퍼터링이나 증발 또는 여타의 금속 증착방법을 통해 증착한 다음 패터닝하여 안테나부(22)를 형성할 수 있으며, 또는 씨드(seed) 금속을 증착한 다음 감광막(photoresist)을 통해 도금틀을 형성하여 전기도금을 실시하고, 도금틀과 도금틀 하부의 씨드 금속을제거하여 안테나부(22)를 형성할 수 있다.First, as shown in FIG. 5A, the antenna part 22 is formed by patterning a metal on the lower surface of the insulating substrate 21 made of quartz or glass. In this case, the metal may be deposited by sputtering, evaporation, or other metal deposition method, and then patterned to form the antenna unit 22, or after depositing seed metal and depositing a plating frame through a photoresist. Electroplating may be performed, and the antenna unit 22 may be formed by removing the plating mold and the seed metal under the plating mold.

그리고, 도5b에 도시한 바와같이 상기 절연성 기판(21)의 상부에 제1금속층(23)을 형성한 다음 고주파가 입사될 수 있도록 제1금속층(23)을 패터닝하여 서로 이격되는 슬롯(24A,24B)을 형성한다. 이때, 제1금속층(23)은 접지면이 되고, 일측 슬롯(예를 들어 24A)을 통하여 고주파가 입사되고, 다른측 슬롯(예를 들어 24B)을 통하여 원하는 주파수만이 출력된다.5B, slots 24A spaced apart from each other by forming the first metal layer 23 on the insulating substrate 21 and then patterning the first metal layer 23 so that high frequency is incident thereon. 24B). At this time, the first metal layer 23 becomes a ground plane, and a high frequency is incident through one slot (eg, 24A), and only a desired frequency is output through the other slot (eg, 24B).

한편, 상기 제1금속층(23)을 형성한 다음 패터닝하는 공정은 상기 도5a와 같은 방법으로 실시한다.Meanwhile, a process of forming and patterning the first metal layer 23 is performed in the same manner as in FIG. 5A.

그리고, 도5c에 도시한 바와같이 상기 제1금속층(23)의 상부에 In. Au-Sn, Pb-Sn 등의 솔더를 증발 또는 전기도금 방법을 통해 증착한 다음 패터닝하여 솔더층(25)을 형성한다.As shown in FIG. 5C, In. Solder, such as Au-Sn and Pb-Sn, is deposited by evaporation or electroplating and then patterned to form a solder layer 25.

그리고, 도5d에 도시한 바와같이 상기 솔더층(25) 상에 단결정 유전체(26)를 정렬시킨 다음 열과 압력을 인가하여 접합시킨다.As shown in FIG. 5D, the single crystal dielectric 26 is aligned on the solder layer 25 and then bonded by applying heat and pressure.

그리고, 도5e에 도시한 바와같이 상기 결과물의 상부전면에 씨드 금속을 증착한 다음 전기도금을 실시하여 제2금속층(27)을 형성한다. 이때, 제2금속층(27)은 상기 제1금속층(23)과 전기적으로 접속되어 단결정 유전체(26) 둘레가 전기적으로 공통전극이 되도록 형성된다.As shown in FIG. 5E, the seed metal is deposited on the upper surface of the resultant, and then electroplated to form the second metal layer 27. As shown in FIG. In this case, the second metal layer 27 is electrically connected to the first metal layer 23 so that the periphery of the single crystal dielectric 26 is electrically formed to be a common electrode.

상기한 바와같은 본 발명의 일 실시예에 의한 유전체 공진기의 제조방법에 따라 제조되는 유전체 공진기는 도5e에 도시된 바와같이 석영이나 유리같은 절연성 기판(21)의 하면에 패터닝된 안테나부(22)와; 상기 절연성 기판(21)의 상부에슬롯(24A,24B)이 구비되도록 패터닝된 제1금속층(23)과; 상기 제1금속층(23)의 상부에 선택적으로 패터닝되어 단결정 유전체(26)를 제1금속층(23)과 접합시키는 솔더층(25)과; 상기 단결정 유전체(26)를 포함한 절연성 기판(21)의 상부전면에 형성되어 상기 제1금속층(23)과 전기적으로 접속되는 제2금속층(27)으로 구성된다.The dielectric resonator manufactured according to the method of manufacturing the dielectric resonator according to the embodiment of the present invention as described above is patterned on the lower surface of the insulating substrate 21, such as quartz or glass, as shown in Fig. 5e. Wow; A first metal layer 23 patterned to have slots 24A and 24B on the insulating substrate 21; A solder layer 25 selectively patterned on top of the first metal layer 23 to bond the single crystal dielectric 26 to the first metal layer 23; The second metal layer 27 is formed on the upper surface of the insulating substrate 21 including the single crystal dielectric 26 and electrically connected to the first metal layer 23.

상술한 바와같이 본 발명에 의한 유전체 공진기 및 그 제조방법은 실리콘기판을 식각하는 벌크 마이크로머시닝 공정을 사용하지 않고, 절연성 기판 상부에 슬롯이 구비되도록 제1금속층을 형성한 다음 솔더층을 통해 loss tangent가 극히 작고, 유전상수가 큰 단결정 유전체를 제1금속층과 접합시킨 다음 상부전면에 전기도금을 통해 제1금속층과 전기적으로 연결되는 제2금속층을 형성함에 따라 손실이 거의 없고, 크기가 작은 공진기를 제작할 수 있으며, 다른 소자와의 집적이 가능해짐과 아울러 단결정 유전체와 제2금속층의 접촉특성을 향상시켜 수율 및 공진기 특성을 향상시킬 수 있고, 공정 수를 줄여 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.As described above, the dielectric resonator and the method of manufacturing the same according to the present invention do not use a bulk micromachining process for etching a silicon substrate, and form a first metal layer so that a slot is provided on an insulating substrate, and then lose tangent through a solder layer. A small resonator having little loss and no loss, as a single crystal dielectric having a very small dielectric constant having a large dielectric constant is bonded to the first metal layer, and then a second metal layer electrically connected to the first metal layer through electroplating on the upper surface thereof. It is possible to fabricate, integrate with other devices, improve the contact characteristics of the single crystal dielectric and the second metal layer, improve the yield and resonator characteristics, and reduce the number of processes to reduce manufacturing costs. .

Claims (4)

절연성 기판의 하면에 이격 패터닝된 안테나부와; 상기 절연성 기판의 상면에 패터닝되어 슬롯이 구비된 제1금속층과; 상기 제1금속층의 상부에 패터닝되어 단결정 유전체와 제1금속층을 접합시키는 솔더층과; 상기 솔더층상에 접합된 단결정 유전체를 포함한 절연성 기판의 상부전면에 형성되어 상기 제1금속층과 전기적으로 접속되는 제2금속층을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유전체 공진기.An antenna unit spaced and patterned on a lower surface of the insulating substrate; A first metal layer patterned on an upper surface of the insulating substrate and provided with a slot; A solder layer patterned on top of the first metal layer to bond the single crystal dielectric and the first metal layer; And a second metal layer formed on an upper surface of an insulating substrate including a single crystal dielectric bonded on the solder layer and electrically connected to the first metal layer. 절연성 기판의 하면에 금속을 패터닝하여 안테나부를 형성하는 공정과; 상기 절연성 기판의 상면에 제1금속층을 형성한 다음 고주파가 입사될 수 있도록 그 제1금속층을 패터닝하여 서로 이격되는 제1,제2슬롯을 형성하는 공정과; 상기 제1금속층의 상부에 솔더층을 형성한 다음 패터닝하는 공정과; 상기 솔더층 상에 단결정 유전체를 정렬시킨 다음 열과 압력을 인가하여 접합시키는 공정과; 상기 단결정 유전체가 접합된 결과물의 상부전면에 상기 제1금속층과 전기적으로 연결되는 제2금속층을 형성하는 공정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유전체 공진기의 제조방법.Forming an antenna part by patterning a metal on the lower surface of the insulating substrate; Forming a first metal layer on an upper surface of the insulating substrate and then patterning the first metal layer so that high frequency can be incident to form first and second slots spaced apart from each other; Forming a solder layer on the first metal layer and then patterning the solder layer; Arranging the single crystal dielectric on the solder layer and then applying heat and pressure to join the single crystal dielectric; And forming a second metal layer electrically connected to the first metal layer on an upper surface of the resultant product in which the single crystal dielectric is bonded. 제 2 항에 있어서, 상기 솔더층은 In. Au-Sn, Pb-Sn 등의 솔더를 증발 또는 전기도금 방법을 통해 증착한 다음 패터닝하여 형성하는 것을 특징으로 하는 유전체 공진기의 제조방법.The method of claim 2, wherein the solder layer is In. A method of manufacturing a dielectric resonator, characterized in that formed by depositing a pattern such as Au-Sn, Pb-Sn by evaporation or electroplating method. 제 2 항에 있어서, 상기 제2금속층은 전기도금을 통해 형성하는 것을 특징으로 하는 유전체 공진기의 제조방법.The method of claim 2, wherein the second metal layer is formed by electroplating.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2015137584A1 (en) * 2014-03-10 2015-09-17 서강대학교 산학협력단 Microchannel resonator and method for manufacturing same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5623236A (en) * 1992-10-19 1997-04-22 Murata Manufacturing Co., Ltd. Chip-type piezoelectric-resonator and method of manufacturing the same
US5884378A (en) * 1995-06-29 1999-03-23 Motorola, Inc. Method of making an enhanced quality factor resonator

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5623236A (en) * 1992-10-19 1997-04-22 Murata Manufacturing Co., Ltd. Chip-type piezoelectric-resonator and method of manufacturing the same
US5884378A (en) * 1995-06-29 1999-03-23 Motorola, Inc. Method of making an enhanced quality factor resonator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101509610B1 (en) 2014-03-10 2015-04-08 서강대학교산학협력단 Microchannel resonator and manufacturing method of the same
WO2015137584A1 (en) * 2014-03-10 2015-09-17 서강대학교 산학협력단 Microchannel resonator and method for manufacturing same
US10093535B2 (en) 2014-03-10 2018-10-09 Industry-University Cooperation Foundation Sogang University Microchannel resonator and method for manufacturing same

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