KR19990030554A - 표면탄성파필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면탄성파필터에 관한 것으로, 압전체(10) 위에 일정선폭을 가지는 다수개의 알루미늄 전극(18)이 증착되고, 상기 압전체(10)와 알루미늄 전극(18) 위에 SiO₂나 SiN_x재질로 된 소정의 유전체층(20)을 소정 두께로 증착 형성된 구조로 되어, 압전체상에 증착된 알루미늄 전극을 보호해줌과 아울러 미세 공진주파수를 조정하여 주게 된 것이다.

Description

표면탄성파필터(Surface acoustic filter)

본 발명은 표면탄성파필터에 관한 것으로, 특히 표면탄성파필터의 전극이 형성된 표면의 일부 또는 전부에 SiO₂또는 SiN_x의 재질로 된 유전체층을 형성하여 주므로써 디바이스의 미세주파수를 조정하여 주게 된 표면탄성파 필터에 관한 것이다.

일반적으로 표면탄성파는 텔레비젼에서 화상의 중간주파수의 필터용 및 시호의 시간지연용으로 사용되거나 각종 이동통신기기의 밴드패스필터로 사용되는 바, 도 1에 도시된 바왁 같이 수정 또는 LiTaO₃, LiNbO₃등과 같은 압전체(10) 상에 전기적인 입력신호를 기계적인 진동으로 변환시키는 입력변환기(12)와 이와 대립형성되어 있으며 기계적인 진동을 전기적인 신호로 변환하여 부하로 출력시키는 출력변환기(14)가 형성되어 있고 그 양측에 압전체의 끝단 반사파를 흡수제거하기 위한 흡음재(16)가 도포된 구조로 되어 있는 바, 상기한 입력변환기(12)와 출력변환기(14)는 도 2에 도시된 바와 같이 빗살 형태의 알루미늄 전극(18)이 압전체(10) 상에 서로 소정거리 이격형성되어 있다.

상기한 바와 같이 형성되어 있는 표면탄성파 필터는 입력신호가 입력변환기(12)에 인가되면 그 입력신호는 입력변환기의 알루미늄전극(18)에 의해 기계적인 진동으로 변환된다.

즉, 압전체에 인가된 입력신호에 에 따라 압전체(10)가 확장, 수축을 반복하여 진동하거나 압전체에 가해진 압력에 따라 소정의 신호가 출력되는 통상의 압전효과에 따라 표면탄성파 필터의 입력변환기(12)에 인가된 압력신호가 기계적인 진동으로 변환되어 일정한 파형을 형성, 탄성표면파를 발생시키게 되고 상기한 탄성표면파가 출력변환(14)기에 도달하게 되면 입력변환기의 변환과는 반대인 역변환으로 기계적인 진동을 전기적인 신호로 검출 및 전달한다.

여기서, 입력변환기(12)에서 출력변환기(14)에 도달되는 탄성파는 압전체상에서 통상 3000 내지 4000m/sec정도의 속도를 가지게되고, 상기 알루미늄 전극(18)은 사용되는 주파수대역에 따라 그 선폭 및 이격거리가 결정되는 것으로, v= λf에서 압전체의 탄성파전달속도(v)가 일정한 경우 주파수(f)가 높아질수록 λ가 작아져야 하는 바, 표면탄성파 필터에서 λ는 알루미늄 전극(18)의 선폭과 비례하므로 표면탄성파의 사용 주파수가 고주파일수록 알루미늄 전극의 선폭은 미세하게 가공하여야 한다.

그러나 상기한 표면탄성파필터의 주파수를 미세하게 조정하여 주게 되는 경우 전극의 선폭을 조정하여야 하나 알루미늄 전극을 서브미크론(submicron) 정도의 미세한 선폭으로 가공할 수 밖는 상황에서 이러한 미세한 선폭을 가지는 알루미늄 전극(18)을 조정하여 미세한 주파수조정을 하기는 용이하지 않을 뿐아니라, 고온에서 알루미늄 전극이 열팽창하면서 주파수 쉬프트(shift)가 발생하는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 미세한 주파수조정을 할 수 있도록 개선된 표면탄성파필터를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 표면탄성파 필터는, 소정의 알루미늄 전극이 형성되어 이들 알루미늄 전극으로 부터 인가된 전기적신호를 기계적인 진동으로 변환하여 탄성파로 전달하는 압전체의 표면에 일부 또는 전부에 걸쳐서 소정두께의 SiO₂또는 SiN_x로 유전체층을 증착하게 된 것을 특징으로 한다.

상기한 구조로 된 본 발명에 따르면, 압전체상에 증착된 알루미늄 전극에 SiO₂층을 증착하는 경우 공진주파수를 미세하게 감소시켜 주는 한편, 알루미늄 전극에 SiN_x층을 증착시키는 경우 공진주파수를 증가시켜 주게 되는 효과가 있어, 이들의 두께조정에 의하여 표면탄성파필터의 공진주파수를 미세하게 조정할 수 있게 해주는 것이다.

도 1 은 일반적인 표면탄성파 필터를 도시한 사시도,

도 2는 종래의 알루미늄 전극을 도시한 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 표면탄성파 필터의 알루미늄 전극을 도시한 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 압전체 12 : 입력변환기

14 : 출력변환기 16 : 흡음재

18 : 알루미늄 전극 20 : 유전체층

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 표면탄성파 필터의 단면도를 도시한 것으로, 압전체(10) 위에 일정선폭을 가지는 다수개의 알루미늄 전극(18)이 형성되어 있고, 이 압전체(10)와 알루미늄 전극(18)위의 일부 또는 전부에 유전체층(20)이 소정 두께로 형성되어 있다.

여기서 상기 알루미늄 전극(18)은 스퍼터링 등에 의해 압전체상에 증착형성되게 된다.

또한, 상기 유전체층(20)은 알루미늄 전극위에 부가적으로 형성되는 데, IDT전극 또는 공진기(reflector)쪽이든 어디든지 형성할 수 있다.

이때 상기 유전체층(20)을 형성하는 재질은 SiO₂또는 SiN_x중 어느 하나를 사용하게 된다.

여기서 SiO₂이 유전체율이 1.46으로 압전체상에 부가증착되는 경우 그 형성되는 두께에 비례하여 진동주파수를 감소시켜주게 된다.

그리고, SiN_x는 유전체율이 1.9로서 압전체상에 부가증착되는 경우 그 형성되는 두께에 비례하여 진동주파수를 증가시켜 주게 된다.

이러한 유전체층(20)은 그 특성상 외부와 알루미늄전극(18)을 절연시켜주게 되고, 온도변화에 따른 열변형도 줄여주게 되는 효과과 있는 것으로, 스퍼터링 등에 의해 층착형성되게된다.

상기한 바와 같이 통상의 압전체상에 SiO₂또는 SiN_x중 어느 하나를 소정 두께로 증착시켜 주므로써 표면탄성파필터의 공진주파수를 미세하게 조정하여 줄 수 있을 뿐아니라, 알루미늄 전극을 외부로 부터 절연시켜주고, 강성을 증가시켜 과부하시 전극의 단선을 막아주게 되며, 고온에 의한 전극의 열팽창을 줄여주게되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 압전체(10) 위에 일정선폭을 가지는 다수개의 알루미늄 전극(18)이 증착된 표면탄성파 필터에 있어서,

   상기 압전체(10)와 알루미늄 전극(18) 위에 SiO₂와 SiNx 중 어느 하나를 소정 두께로 증착하여 유전체층(20)을 형성시키게 된 것을 특징으로 하는 표면탄성파필터.