KR20200031899A

KR20200031899A - Filter package

Info

Publication number: KR20200031899A
Application number: KR1020180110954A
Authority: KR
Inventors: 박승욱; 정재현; 나성훈; 이영규; 이재창
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2018-09-17
Filing date: 2018-09-17
Publication date: 2020-03-25

Abstract

According to one embodiment of the present invention, a filter package capable of preventing a false operation of a resonator comprises: a substrate; a resonance unit formed by a first electrode, a piezoelectric layer, and a second electrode sequentially stacked on one surface of the substrate; a cover accommodating the resonance unit and bonded to the substrate; a connecting conductor and ground conductor formed on one of the substrate and cover, wherein the connecting conductor provides a path through which an input signal and an output signal are transmitted and the ground conductor provides the ground to the resonance unit; and a high voltage conducting material disposed between the connecting conductor and the ground conductor.

Description

필터 패키지{FILTER PACKAGE}Filter package {FILTER PACKAGE}

본 발명은 필터 패키지에 관한 것이다. The present invention relates to a filter package.

최근 이동통신기기, 화학 및 바이오기기 등의 급속한 발달에 따라, 이러한 기기에서 사용되는 소형 경량필터, 오실레이터(Oscillator), 공진소자(Resonant element), 음향공진 질량센서(Acoustic Resonant Mass Sensor) 등의 수요도 증대하고 있다.With the recent rapid development of mobile communication devices, chemical and bio devices, demand for small and light filters, oscillators, resonant elements, and acoustic resonant mass sensors used in these devices Is also increasing.

이러한 소형 경량필터, 오실레이터, 공진소자, 음향공진 질량센서 등을 구현하는 수단으로는 박막 체적 음향 공진기(FBAR: Film Bulk Acoustic Resonator)가 알려져 있다. 박막 체적 음향 공진기는 최소한의 비용으로 대량 생산이 가능하며, 초소형으로 구현할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 필터의 주요한 특성인 높은 품질 계수(Quality Factor: Q)값을 구현하는 것이 가능하고, 마이크로주파수 대역에서도 사용이 가능하며, 특히 PCS(Personal Communication System)와 DCS(Digital Cordless System) 대역까지도 구현할 수 있다는 장점이 있다.FBAR (Film Bulk Acoustic Resonator) is known as a means for implementing such a small and lightweight filter, an oscillator, a resonance element, and an acoustic resonance mass sensor. The thin-film volume acoustic resonator has the advantage that it can be mass-produced at minimal cost and can be realized in a compact size. In addition, it is possible to implement high quality factor (Q) values, which are the main characteristics of filters, and can be used in the micro-frequency band, especially PCS (Personal Communication System) and DCS (Digital Cordless System) bands. It has the advantage of being able to.

일반적으로, 박막 체적 음향 공진기는 기판상에 제1 전극, 압전층(Piezoelectric layer) 및 제2 전극을 차례로 적층하여 구현되는 공진부를 포함하는 구조로 이루어진다. 박막 체적 음향 공진기의 동작원리를 살펴보면, 먼저 제1 및 2 전극에 인가되는 전기에너지에 의해 압전층 내에 전계가 유기되고, 유기된 전계에 의해 압전층에서 압전 현상이 발생하여 공진부가 소정 방향으로 진동한다. 그 결과, 진동방향과 동일한 방향으로 음향파(Bulk Acoustic Wave)가 발생하여 공진을 일으키게 된다.In general, a thin-film volume acoustic resonator is made of a structure including a resonator implemented by sequentially stacking a first electrode, a piezoelectric layer, and a second electrode on a substrate. Looking at the operation principle of the thin film volume acoustic resonator, first, an electric field is induced in the piezoelectric layer by electrical energy applied to the first and second electrodes, and a piezoelectric phenomenon occurs in the piezoelectric layer by the induced electric field, so that the resonator vibrates in a predetermined direction. do. As a result, a acoustic wave (Bulk Acoustic Wave) is generated in the same direction as the vibration direction to cause resonance.

미국공개특허공보 제2008-0081398호United States Patent Publication No. 2008-0081398

본 발명의 과제는 ESD가 유입되는 경우에도, 공진기의 오동작을 방지할 수 있는 공진기 패키지를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a resonator package that can prevent malfunction of the resonator even when ESD is introduced.

본 발명의 일 실시예에 따른 필터 패키지는 기판의 일면에 순차적으로 적층되는 제1 전극, 압전층, 및 제2 전극에 의해 형성되는 복수의 공진부를 포함하는 체적 음향 공진기; 상기 기판에 형성되어, 상기 체적 음향 공진기에 입력 신호 및 출력 신호가 전달되는 경로를 제공하는 입출력 패턴 및 상기 체적 음향 공진기에 그라운드를 제공하는 그라운드 도체; 및 상기 입출력 패턴 및 상기 그라운드 도체 사이에 배치되는 고전압 통전 물질; 을 포함할 수 있다. A filter package according to an embodiment of the present invention includes a volume acoustic resonator including a plurality of resonators formed by a first electrode, a piezoelectric layer, and a second electrode sequentially stacked on one surface of a substrate; An input / output pattern formed on the substrate and providing a path through which an input signal and an output signal are transmitted to the volume acoustic resonator and a ground conductor providing ground to the volume acoustic resonator; And a high voltage conducting material disposed between the input / output pattern and the ground conductor. It may include.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 입출력 패턴과 그라운드 도체 사이에 고전압 통전 물질을 배치하여, 필터 패키지로 유입될 수 있는 ESD를 바이패스 할 수 있고, 이로써, 개별 공진기에 대한 ESD의 영향을 효과적으로 차단할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, by disposing a high voltage conducting material between the input / output pattern and the ground conductor, it is possible to bypass ESD that may be introduced into the filter package, thereby effectively blocking the effect of ESD on individual resonators. You can.

도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터를 나타낸 단면도이다.
도 1b은 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터 패키지를 나타낸 단면도이다.
도 2 및 도 3는 본 발명의 일 실시예들에 따른 필터 패키지의 개략적인 회로도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 필터 패키지의 하면도이다.1A is a cross-sectional view showing a filter according to an embodiment of the present invention.
1B is a cross-sectional view showing a filter package according to another embodiment of the present invention.
2 and 3 are schematic circuit diagrams of a filter package according to embodiments of the present invention.
4 and 5 are bottom views of a filter package according to various embodiments of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.For a detailed description of the present invention, which will be described later, reference is made to the accompanying drawings that illustrate, by way of example, specific embodiments in which the present invention may be practiced. These examples are described in detail enough to enable those skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and properties described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in relation to one embodiment. In addition, it should be understood that the location or placement of individual components within each disclosed embodiment can be changed without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the following detailed description is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if appropriately described, is limited only by the appended claims, along with all ranges equivalent to those claimed. In the drawings, similar reference numerals refer to the same or similar functions across various aspects.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to enable those skilled in the art to easily implement the present invention.

도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 패키지를 나타낸 단면도이다. 1A is a cross-sectional view showing a filter package according to an embodiment of the present invention.

도 1a을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 패키지(10)는 기판(110), 기판(110)에 마련되는 복수의 공진부(135) 및 커버(200)를 포함할 수 있다. 복수의 공진부(135)는 박막 체적 음향파 공진기(Film Bulk Acoustic Resonator: FBAR)일 수 있다. Referring to FIG. 1A, a filter package 10 according to an embodiment of the present invention may include a substrate 110, a plurality of resonators 135 and a cover 200 provided on the substrate 110. The plurality of resonator units 135 may be a thin film volume acoustic wave resonator (FBAR).

복수의 공진부(135)는 기판(110)에 순차적으로 적층되는제1 전극(140), 압전층(150), 및 제2 전극(160)에 의해 형성될 수 있다. The plurality of resonators 135 may be formed by the first electrode 140, the piezoelectric layer 150, and the second electrode 160 sequentially stacked on the substrate 110.

기판(110)은 통상의 실리콘 기판으로 구성될 수 있고, 기판(110)의 상면에는 기판(110)에 대해 공진부(135)를 전기적으로 격리시키는 절연층(120)이 마련될 수 있다. 절연층(120)은 이산화규소(SiO₂) 및 산화알루미늄(Al₂O₂) 중 하나를 화학 기상 증착(Chemical vapor deposition), RF 마그네트론 스퍼터링(RF Magnetron Sputtering), 또는 에바포레이션(Evaporation)하여 기판(110) 상에 형성될 수 있다. The substrate 110 may be formed of a conventional silicon substrate, and an insulating layer 120 that electrically isolates the resonator 135 from the substrate 110 may be provided on the top surface of the substrate 110. The insulating layer 120 may be formed by chemical vapor deposition, RF magnetron sputtering, or evaporation of one of silicon dioxide (SiO ₂ ) and aluminum oxide (Al ₂ O ₂ ). It may be formed on the substrate 110.

절연층(120) 상에는 캐비티(C)가 배치될 수 있다. 캐비티(C)는 절연층(120) 상에 희생층을 형성한 다음, 희생층 상에 멤브레인(130)을 형성한 후 희생층 패턴을 에칭하여 제거하는 공정에 의해 형성된다. 멤브레인(130)은 산화 보호막으로 기능하거나, 기판(110)을 보호하는 보호층으로 기능할 수 있다.The cavity C may be disposed on the insulating layer 120. The cavity C is formed by forming a sacrificial layer on the insulating layer 120 and then forming a membrane 130 on the sacrificial layer and then etching and removing the sacrificial layer pattern. The membrane 130 may function as an oxidation protective film or a protective layer protecting the substrate 110.

절연층(120)과 캐비티(C) 사이에는 식각 저지층(125)이 추가적으로 마련될 수 있다. 식각 저지층(125)은 식각 공정으로부터 기판(110) 및 절연층(120)을 보호하는 역할을 하고, 식각 저지층(125) 상에 다른 여러 층이 증착되는데 필요한 기단 역할을 할 수 있다. An etch stop layer 125 may be additionally provided between the insulating layer 120 and the cavity C. The etch-stop layer 125 serves to protect the substrate 110 and the insulating layer 120 from the etch process, and may serve as a base for depositing various other layers on the etch-stop layer 125.

제1 전극(140), 압전층(150) 및 제2 전극(160)은 멤브레인(130) 상에 순차적으로 적층될 수 있다. The first electrode 140, the piezoelectric layer 150, and the second electrode 160 may be sequentially stacked on the membrane 130.

제1 전극(140) 및 제2 전극(160)은 금(Au), 티타늄(Ti), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo), 루테늄(Ru), 백금(Pt), 텅스텐(W), 알루미늄(Al), 이리듐(Ir) 및 니켈(Ni) 중 하나 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다. 또한, 제1 전극(140) 및 제2 전극(160)은 희토류 금속 및 전이 금속 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The first electrode 140 and the second electrode 160 are gold (Au), titanium (Ti), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), ruthenium (Ru), platinum (Pt), tungsten (W), aluminum (Al), iridium (Ir) and nickel (Ni), or alloys thereof. Also, the first electrode 140 and the second electrode 160 may include at least one of rare earth metals and transition metals.

압전층(150)은 전기적 에너지를 탄성파 형태의 기계적 에너지로 변환하는 압전 효과를 일으키는 부분으로, 질화 알루미늄(AlN), 산화아연(ZnO), 및 납 지르코늄 티타늄 산화물(PZT; PbZrTiO) 중 하나로 형성될 수 있다. 또한, 압전층(150)은 희토류 금속(Rare earth metal)을 더 포함할 수 있다. 일 예로, 희토류 금속은 스칸듐(Sc), 에르븀(Er), 이트륨(Y), 및 란탄(La) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 전극(140) 하부에는 압전층(150)의 결정 배향성을 향상시키기 위한 시드(Seed)층이 추가적으로 배치될 수 있다. 시드층은 압전층(150)과 동일한 결정성을 갖는 질화 알루미늄(AlN), 산화아연(ZnO), 납 지르코늄 티타늄 산화물(PZT; PbZrTiO) 중 하나로 형성될 수 있다.The piezoelectric layer 150 is a portion that causes a piezoelectric effect that converts electrical energy into mechanical energy in the form of elastic waves, and is formed of one of aluminum nitride (AlN), zinc oxide (ZnO), and lead zirconium titanium oxide (PZT; PbZrTiO). You can. In addition, the piezoelectric layer 150 may further include a rare earth metal. As an example, the rare earth metal may include at least one of scandium (Sc), erbium (Er), yttrium (Y), and lanthanum (La). A seed layer for improving crystal orientation of the piezoelectric layer 150 may be additionally disposed under the first electrode 140. The seed layer may be formed of one of aluminum nitride (AlN), zinc oxide (ZnO), and lead zirconium titanium oxide (PZT; PbZrTiO) having the same crystallinity as the piezoelectric layer 150.

제1 전극(140), 압전층(150) 및 제2 전극(160)의 수직 방향으로 중첩된 공통 영역은 캐비티(C)의 상부에 위치할 수 있다. 제1 전극(140), 압전층(150), 및 제2 전극(160)의 수직 방향으로 중첩된 공통 영역은, 캐비티(C)가 하부에 배치됨으로써, 제1 전극(140) 및 제2 전극(160)에 무선 주파수 신호와 같은 전기 에너지가 인가되는 경우 압전층(150)에서 발생하는 압전 현상에 의해, 소정 방향으로 진동할 수 있다. The common regions overlapping in the vertical direction of the first electrode 140, the piezoelectric layer 150, and the second electrode 160 may be located on the upper portion of the cavity C. The first electrode 140, the piezoelectric layer 150, and the common region overlapping in the vertical direction of the second electrode 160, the cavity (C) is disposed at the bottom, the first electrode 140 and the second electrode When electric energy such as a radio frequency signal is applied to the 160, the piezoelectric phenomenon generated in the piezoelectric layer 150 may vibrate in a predetermined direction.

즉, 캐비티(C)의 상부에서, 수직 방향으로 중첩된 제1 전극(140), 압전층(150) 및 제2 전극(160)은 공진부(135)를 규정할 수 있다. 하나의 기판(110)에서, 캐비티(C)는 복수 개 형성될 수 있고, 복수의 캐비티(C)의 상부에서, 수직 방향으로 중첩된 제1 전극(140), 압전층(150) 및 제2 전극(160)에 의해 복수의 공진부(135)가 형성될 수 있다. 복수의 공진부(135) 각각은 개별 공진기로 이해될 수 있다. That is, in the upper portion of the cavity C, the first electrode 140, the piezoelectric layer 150, and the second electrode 160 overlapping in the vertical direction may define the resonator 135. In one substrate 110, a plurality of cavities C may be formed, and on top of the cavities C, the first electrode 140, the piezoelectric layer 150, and the second overlapped in the vertical direction. A plurality of resonator parts 135 may be formed by the electrode 160. Each of the plurality of resonators 135 may be understood as a separate resonator.

공진부(135)는 압전 현상을 이용하여 특정 주파수를 가지는 무선 주파수 신호를 출력할 수 있다. 공진부(135)는 압전층(150)의 압전 현상에 따른 진동에 대응하는 공진 주파수를 가지는 무선 주파수 신호를 출력할 수 있다. The resonance unit 135 may output a radio frequency signal having a specific frequency using a piezoelectric phenomenon. The resonance unit 135 may output a radio frequency signal having a resonance frequency corresponding to vibration according to the piezoelectric phenomenon of the piezoelectric layer 150.

필터 패키지는 활성 영역과 비활성 영역으로 구획될 수 있다. 활성 영역은 제1 전극(140) 및 제2 전극(160)에 무선 주파수 신호와 같은 전기 에너지가 인가되는 경우 압전층(150)에서 발생하는 압전 현상에 의해 소정 방향으로 진동하여 공진하는 영역으로, 캐비티(C) 상부에서 제1 전극(140), 압전층(150) 및 제2 전극(160)이 수직 방향으로 중첩된 공진부(135)가, 필터 패키지의 활성 영역에 해당할 수 있다. 공진부(135)의 비활성 영역은 제1 전극(140) 및 제2 전극(160)에 전기 에너지가 인가되더라도 압전 현상에 의해 공진하지 않는 영역으로, 활성 영역 외측의 영역에 해당한다. The filter package can be divided into an active region and an inactive region. The active region is a region that vibrates and resonates in a predetermined direction by a piezoelectric phenomenon occurring in the piezoelectric layer 150 when electric energy such as a radio frequency signal is applied to the first electrode 140 and the second electrode 160, The resonator 135 having the first electrode 140, the piezoelectric layer 150, and the second electrode 160 overlapping the cavity C in a vertical direction may correspond to an active region of the filter package. The inactive region of the resonator 135 is a region that does not resonate due to a piezoelectric phenomenon even when electric energy is applied to the first electrode 140 and the second electrode 160, and corresponds to a region outside the active region.

일 예로, 비활성 영역에는 복수의 공진부(135)의 상호 접속을 위한 배선 전극이 마련될 수 있다. 어느 하나의 공진부(135)로부터 연장되는 제1 전극(140) 및 제2 전극(160) 중 적어도 하나의 전극은 배선 전극과 접속되어 다른 공진부(135)와 전기적으로 연결될 수 있다. 배선 전극은 구리(Cu), 금(Au), 및 알루미늄(Al) 중 하나 또는 이들의 합금으로 구성될 수 있다.For example, a wiring electrode for interconnecting the plurality of resonators 135 may be provided in the inactive region. At least one electrode of the first electrode 140 and the second electrode 160 extending from any one resonator 135 may be connected to a wiring electrode to be electrically connected to another resonator 135. The wiring electrode may be made of one of copper (Cu), gold (Au), and aluminum (Al) or an alloy thereof.

보호층(170)은 제2 전극(160)상에 배치되어, 제2 전극(160)이 외부에 노출되는 것을 방지할 수 있다. 보호층(170)은 실리콘 옥사이드 계열, 실리콘 나이트라이드 계열 및 알루미늄 나이트라이드 계열 중의 하나의 절연 물질로 형성될 수 있다. The protective layer 170 is disposed on the second electrode 160 to prevent the second electrode 160 from being exposed to the outside. The protective layer 170 may be formed of one of silicon oxide-based, silicon nitride-based and aluminum nitride-based insulating materials.

기판(110)의 하부면에는 기판(110)을 두께 방향으로 관통하는 비아 홀(113)이 적어도 하나 형성될 수 있다. 비아 홀(113)은 기판(110) 외에도, 절연층(120), 식각 저지층(125), 및 멤브레인(130) 중 일부를 두께 방향으로 관통할 수 있다. 비아 홀(113)의 내부에는 접속 도체(114)가 형성될 수 있고, 접속 도체(114)는 비아 홀(113)의 내부면, 즉 내벽 전체에 형성될 수 있다. At least one via hole 113 penetrating the substrate 110 in the thickness direction may be formed on the lower surface of the substrate 110. In addition to the substrate 110, the via hole 113 may penetrate a portion of the insulating layer 120, the etch-stop layer 125, and the membrane 130 in the thickness direction. A connecting conductor 114 may be formed inside the via hole 113, and the connecting conductor 114 may be formed on the inner surface of the via hole 113, that is, the entire inner wall.

접속 도체(114)는 비아 홀(113)의 내부면에 도전층을 형성함으로써 제조될 수 있다. 일 예로, 접속 도체(114)는 비아 홀(113)의 내벽을 따라 금(Au), 구리(Cu), 티타늄(Ti)-구리(Cu)의 합금 중 적어도 하나의 도전성 금속을 증착하거나 도포, 또는 충전하여 형성할 수 있다.The connecting conductor 114 can be manufactured by forming a conductive layer on the inner surface of the via hole 113. For example, the connection conductor 114 deposits or applies at least one conductive metal among alloys of gold (Au), copper (Cu), and titanium (Ti) -copper (Cu) along the inner wall of the via hole 113, Or it can be formed by filling.

접속 도체(114)는 제1 전극(140) 및 제2 전극(160) 중 적어도 하나에 연결될 수 있다. 일 예로, 접속 도체(114)는 기판(110), 멤브레인(130), 제1 전극(140) 및 압전층(150) 중 적어도 일부를 관통하여 제1 전극(140) 및 제2 전극(160) 중 적어도 하나에 전기적으로 연결될 수 있다. The connection conductor 114 may be connected to at least one of the first electrode 140 and the second electrode 160. For example, the connection conductor 114 penetrates at least a portion of the substrate 110, the membrane 130, the first electrode 140, and the piezoelectric layer 150, and thus the first electrode 140 and the second electrode 160 It can be electrically connected to at least one of.

비아 홀(113)의 내부면에 형성된 접속 도체(114)는 기판(110)의 하부 면 측으로 연장되어, 기판(110)의 하부 면에 마련되는 접속 단자(115)와 연결될 수 있다. 이로써, 접속 도체(114)는 제1 전극(140) 및 제2 전극(160)을 접속 단자(115)와 전기적으로 연결할 수 있다. 일 예로, 접속 단자(115)는 구리(Cu)를 포함할 수 있다. The connecting conductor 114 formed on the inner surface of the via hole 113 may extend to the lower surface side of the substrate 110 and may be connected to the connection terminal 115 provided on the lower surface of the substrate 110. Accordingly, the connection conductor 114 may electrically connect the first electrode 140 and the second electrode 160 to the connection terminal 115. For example, the connection terminal 115 may include copper (Cu).

접속 단자(115)는 필터 패키지(10)의 하부에 배치될 수 있는 메인 기판과 전기적으로 연결될 수 있다. 접속 도체(114) 및 접속 단자(115)는 입력 신호 및 출력 신호가 전달되는 경로를 제공될 수 있다. 공진부(135)는 일부 접속 단자(115) 를 통해 메인 기판으로부터 제1 전극(140), 및 제2 전극(160)에 인가되는 입력 신호에 의해 무선 주파수 신호의 필터링 동작을 수행할 수 있고, 필터링 동작에 의해 생성된 출력 신호를 다른 일부의 접속 단자(115) 를 통해 출력할 수 있다. The connection terminal 115 may be electrically connected to a main substrate that may be disposed under the filter package 10. The connection conductor 114 and the connection terminal 115 may provide a path through which an input signal and an output signal are transmitted. The resonance unit 135 may perform a filtering operation of a radio frequency signal by an input signal applied to the first electrode 140 and the second electrode 160 from the main substrate through some connection terminals 115, The output signal generated by the filtering operation may be output through some other connection terminal 115.

커버(200)는 기판(110)과 접합되어, 공진부(135)를 외부 환경으로부터 보호할 수 있다. 커버(200)는 공진부(135)가 수용되는 내부 공간을 구비하는 형태로 형성될 수 있다. 커버(200)는 하면이 개방된 육면체 형상으로 형성될 수 있고, 따라서, 상면 및 복수의 측벽을 포함할 수 있다. The cover 200 is bonded to the substrate 110 to protect the resonator 135 from the external environment. The cover 200 may be formed in a form having an internal space in which the resonator 135 is accommodated. The cover 200 may be formed in a hexahedral shape with a lower surface open, and thus, may include an upper surface and a plurality of side walls.

도 1a을 참조하면, 커버(200)는 기판(110) 상에 적층되는 보호층(170)과 접합되는 것으로 도시되어 있으나, 이와 달리, 보호층(170) 외에도 멤브레인(130), 식각 저지층(125), 절연층(120), 및 기판(110) 중 적어도 하나와 접합될 수 있다. Referring to FIG. 1A, the cover 200 is illustrated as being bonded to the protective layer 170 stacked on the substrate 110, but unlike this, the membrane 130 and the etch-stop layer (in addition to the protective layer 170) 125), an insulating layer 120, and at least one of the substrate 110 may be bonded.

커버(200)는 공융 접합(eutectic bonding)에 의해 기판(110)과 접합될 수 있다. 공융 접합이 가능한 접합제(250)를 기판(110) 상에 증착한 후, 기판(110)과 커버(200)를을 가압 및 가열하여 접합할 수 있다.The cover 200 may be bonded to the substrate 110 by eutectic bonding. After depositing a bonding agent 250 capable of eutectic bonding on the substrate 110, the substrate 110 and the cover 200 may be bonded by pressing and heating.

접합제(250)는 적어도 하나의 접합층으로 구성되어, 기판(110)과 커버(200)를 공융 접합(eutectic bonding) 할 수 있다. 접합제(250)는 기판(110)과 커버(200)의 접합 영역에 마련될 수 있다. 여기서, 기판(110)의 접합 영역은 기판(110)의 가장자리 영역으로 이해되고, 커버(200)의 접합 영역은 측벽의 하면으로 이해될 수 있다. The bonding agent 250 is composed of at least one bonding layer, so that the substrate 110 and the cover 200 may be eutectic bonding. The bonding agent 250 may be provided in a bonding region between the substrate 110 and the cover 200. Here, the bonding region of the substrate 110 may be understood as an edge region of the substrate 110, and the bonding region of the cover 200 may be understood as a lower surface of the sidewall.

접합제(250)는 기판(110)과 커버(200) 사이에서 순차적으로 적층되는 적어도 세 개의 접합층을 포함할 수 있다. 일 예로, 접합제(250)는 제1 접합층(251), 제2 접합층(252), 및 제3 접합층(253)을 포함할 수 있다. 제1 접합층(251)은 금(Au), 구리(Cu), 은(Ag), 백금(Pt), 니켈(Ni), 및 팔라듐(Pd) 중 하나를 포함할 수 있고, 제2 접합층(252)은 주석(Sn)을 포함할 수 있고, 제3 접합층(253)은 금(Au), 구리(Cu), 은(Ag), 백금(Pt), 니켈(Ni), 및 팔라듐(Pd) 중 하나를 포함할 수 있다. 제1 접합층(251) 및 제3 접합층(253)은 동일한 물질로 형성되어 제2 접합층(252)과 함께 공융 접합이 가능할 수 있다. The bonding agent 250 may include at least three bonding layers sequentially stacked between the substrate 110 and the cover 200. For example, the bonding agent 250 may include a first bonding layer 251, a second bonding layer 252, and a third bonding layer 253. The first bonding layer 251 may include one of gold (Au), copper (Cu), silver (Ag), platinum (Pt), nickel (Ni), and palladium (Pd), and the second bonding layer 252 may include tin (Sn), and the third bonding layer 253 may include gold (Au), copper (Cu), silver (Ag), platinum (Pt), nickel (Ni), and palladium ( Pd). The first bonding layer 251 and the third bonding layer 253 may be formed of the same material to enable eutectic bonding with the second bonding layer 252.

도 1b은 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터 패키지를 나타낸 단면도이다.1B is a cross-sectional view showing a filter package according to another embodiment of the present invention.

도 1b은 본 발명의 실시예에 따른 필터 패키지를 개략적으로 도시한 단면도이다.1B is a cross-sectional view schematically showing a filter package according to an embodiment of the present invention.

도 1b을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 필터 패키지는 기판(101), 지지부(201), 보호 부재(301), 기밀층(401) 및 밀봉부(601)를 포함한다. 도 1b의 필터 패키지의 지지부(201), 및 밀봉부(601)는 도 1a의 필터 패키지의 커버(200)에 대응되는 구성으로 이해될 수 있다. Referring to FIG. 1B, a filter package according to an embodiment of the present invention includes a substrate 101, a support 201, a protection member 301, an airtight layer 401, and a seal 601. The support portion 201 and the sealing portion 601 of the filter package of FIG. 1B may be understood as a configuration corresponding to the cover 200 of the filter package of FIG. 1A.

기판(101)은 실리콘 기판으로 구성될 수 있고, 실시예에 따라, 기판(101)은 LiTaO₃, LiNbO₃, Li₂B₄O₇, 또는 SiO₂ _,Silicon 등의 단결정이 사용될 수 있다. 이와 함께, PZT 계의 다결정이나 ZnO 박막이 사용될 수 있다. 다만, 필터 패키지에 사용되는 기판(101)은 본 실시예에 제한되지 않으며, 당업계에서 통용되는 다양한 기판으로 대체될 수 있다.The substrate 101 may be formed of a silicon substrate, and according to an embodiment, a single crystal such as LiTaO ₃ , LiNbO ₃ , Li ₂ B ₄ O ₇ , or SiO ₂ _, Silicon may be used. In addition, a PZT-based polycrystalline or ZnO thin film can be used. However, the substrate 101 used in the filter package is not limited to this embodiment, and can be replaced with various substrates commonly used in the art.

기판(101)의 일면에는 공진부(111)가 마련될 수 있다. 공진부(111)는 전기적 신호를 기계적 신호로 변환하거나 기계적 신호를 전기적 신호로 변환할 수 있다. 도 1b의 공진부(111)는 개략적으로 도시된 것으로, 도 1a의 공진부(135)와 유사하므로 자세한 설명은 생략하도록 한다. A resonator 111 may be provided on one surface of the substrate 101. The resonator 111 may convert an electrical signal into a mechanical signal or a mechanical signal into an electrical signal. The resonance unit 111 of FIG. 1B is schematically illustrated, and is similar to the resonance unit 135 of FIG. 1A, so a detailed description thereof will be omitted.

기판(101)의 일면에는 지지부(201)와 접속 전극(119)이 배치된다. 접속 전극(119)은 기판(101)에 형성된 배선 패턴(미도시)을 통해 공진부(111)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 접속 전극(119)은 후술되는 접속 도체(221)와 접합된다. 한편, 실시예에 따라, 공진부(111)의 전극과 접속 도체(221)가 직접 연결되는 경우, 접속 전극(119)은 생략될 수 있다. The support portion 201 and the connection electrode 119 are disposed on one surface of the substrate 101. The connection electrode 119 may be electrically connected to the resonator 111 through a wiring pattern (not shown) formed on the substrate 101. In addition, the connection electrode 119 is joined to the connection conductor 221 described later. Meanwhile, according to an embodiment, when the electrode of the resonator 111 and the connection conductor 221 are directly connected, the connection electrode 119 may be omitted.

지지부(201)는 공진부(111)와 연결된 접속 전극(119)을 덮는 형태로 형성될 수 있다. 다만, 실시예에 따라, 지지부(201)는 접속 전극(119)의 일부 또는 전체가 외부로 노출되도록 배치될 수도 있다.The support unit 201 may be formed in a form that covers the connection electrode 119 connected to the resonance unit 111. However, according to an embodiment, the support portion 201 may be disposed such that a part or the whole of the connection electrode 119 is exposed to the outside.

지지부(201)는 공진부(111)의 둘레를 감싸는 형태로 연속적으로 형성될 수 있다. 따라서 지지부(201)는 내부에 공진부(111)가 배치되는 수용 공간(R)을 구비할 수 있다. 지지부(201)는 수지나 폴리머와 같은 절연성 재질로 형성된다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 필요에 따라 금속 재질로 형성할 수도 있다. The support 201 may be continuously formed in a shape surrounding the periphery of the resonator 111. Therefore, the support unit 201 may include an accommodation space R in which the resonator unit 111 is disposed. The support 201 is formed of an insulating material such as resin or polymer. However, it is not limited to this, and may be formed of a metal material as necessary.

또한 지지부(201)는 기판(101)의 일면에서 소정 거리 돌출된다. 이때, 지지부(201)의 돌출 거리는 공진부(111)의 높이보다 높게 형성된다. 이에 따라 지지부(201)에 결합되는 보호 부재(301)와 공진부(111) 사이에는 간극이 형성된다. In addition, the support portion 201 protrudes a predetermined distance from one surface of the substrate 101. At this time, the protruding distance of the support 201 is formed higher than the height of the resonator 111. Accordingly, a gap is formed between the protection member 301 and the resonator 111 coupled to the support 201.

한편, 본 실시예에 따른 지지부(201)의 구조는 상기한 구성으로 한정되지 않으며, 보호 부재(301)와 공진부(111) 사이에 간극을 형성하는 구조라면 다양하게 변경될 수 있다. 지지부(201) 내에는 적어도 하나의 접속 도체(221)가 배치된다. 접속 도체(221)는 지지부(201)를 관통하며 배치되는 도전성 부재로, 일단이 기판(101)의 접속 전극(119)과 연결되고 타단에는 접속 단자(501)가 결합된다.Meanwhile, the structure of the support unit 201 according to the present embodiment is not limited to the above-described configuration, and may be variously changed as long as it is a structure that forms a gap between the protection member 301 and the resonance unit 111. At least one connecting conductor 221 is disposed in the support portion 201. The connection conductor 221 is a conductive member disposed through the support portion 201, one end of which is connected to the connection electrode 119 of the substrate 101 and the other end of which is connected to the connection terminal 501.

접속 도체(221)는 지지부(201)를 관통하는 구멍을 도전성 재료로 메우거나 구멍의 내면에 도전성 재료를 도포함으로써 형성될 수 있다. 접속 도체(221)를 형성하는 도전성 재료는 Cu, Ag, Au, Ni, Pt, Pd 또는 이들의 합금이 이용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The connecting conductor 221 may be formed by filling a hole passing through the support portion 201 with a conductive material or applying a conductive material to the inner surface of the hole. The conductive material forming the connection conductor 221 may be Cu, Ag, Au, Ni, Pt, Pd, or an alloy thereof, but is not limited thereto.

지지부(201)에는 안착 홈(202)이 구비된다. 안착 홈(202)은 후술되는 보호 부재(301)가 결합되는 홈으로, 공진부(111)가 배치되는 수용 공간(R)의 내벽을 따라 연속적으로 형성되며, 내벽의 상단 모서리를 따라 계단 형태의 홈으로 형성된다. The support portion 201 is provided with a seating groove 202. The seating groove 202 is a groove to which the protective member 301, which will be described later, is coupled, is continuously formed along the inner wall of the accommodation space R in which the resonator 111 is disposed, and has a step shape along the upper edge of the inner wall. It is formed as a groove.

보다 구체적으로, 안착 홈(202)은 바닥면(B)과 측벽(S)을 포함한다. 바닥면(B)은 보호 부재(301)의 하부에 위치하여 보호 부재(301)를 지지하는 면이다. 또한 측벽(S)은 보호 부재(301)의 측면과 대면하는 면으로, 보호 부재(301)의 측면과 접촉하거나 매우 인접하게 배치될 수 있다. More specifically, the seating groove 202 includes a bottom surface B and a side wall S. The bottom surface B is a surface that is located under the protective member 301 and supports the protective member 301. In addition, the side wall S is a surface facing the side surface of the protective member 301 and may be disposed in contact with or very close to the side surface of the protective member 301.

본 실시예에서 바닥면(B)과 측벽(S)은 서로 수직을 이룬다. 그러나 이는 보호 부재(301)의 형상에 따라 형성된 구조로, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며 보호 부재(301)의 형상이 변경되는 경우, 바닥면(B)과 측벽(S)의 배치 구조나 형상도 변경될 수 있다. In this embodiment, the bottom surface B and the side wall S are perpendicular to each other. However, this is a structure formed according to the shape of the protective member 301, and the configuration of the present invention is not limited thereto, and when the shape of the protective member 301 is changed, the arrangement structure of the bottom surface B and the side wall S I shape can also be changed.

본 실시예에서 안착 홈(202)의 깊이는 보호 부재(301)의 두께와 동일하거나 유사하게 형성될 수 있다. 따라서, 안착 홈(202)에 보호 부재(301)가 배치되는 경우, 보호 부재(301)는 지지부(201)의 상부로 돌출되지 않으며, 보호 부재(301)의 상부면은 지지부(201)와 상부면과 동일한 평면 상에 배치된다. In this embodiment, the depth of the seating groove 202 may be formed equal to or similar to the thickness of the protective member 301. Therefore, when the protective member 301 is disposed in the seating groove 202, the protective member 301 does not protrude to the upper portion of the support portion 201, and the upper surfaces of the protective member 301 are supported portion 201 and upper portion It is placed on the same plane as the face.

그러나 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 보호 부재(301)의 일부가 지지부(201)의 상부로 돌출되도록 구성하거나, 지지부의 상부면 아래로 배치되도록 구성하는 등 다양한 변형이 가능하다. However, the configuration of the present invention is not limited to this, and if necessary, various modifications such as a part of the protection member 301 may be configured to protrude to the upper portion of the support portion 201 or be configured to be disposed below the upper surface of the support portion. Do.

또한, 보호 부재(301)가 안착 홈(202)에 안정적으로 안착될 수 있도록, 마주보는 안착 홈(202) 간의 거리는 보호 부재(301)의 너비와 동일하거나 유사하게 형성될 수 있다. 따라서, 측벽(S)의 전체적인 형상은 보호 부재(301)의 전체적인 형상과 동일하게 형성될 수 있다.In addition, the distance between the facing seating grooves 202 may be formed to be the same or similar to the width of the protecting member 301 so that the protecting member 301 can be stably seated in the seating groove 202. Therefore, the overall shape of the side wall S may be formed to be the same as the overall shape of the protective member 301.

보호 부재(301)는 외부 환경으로부터 공진부(111)를 보호한다. 보호 부재(301)는 공진부(111)의 상부를 전체적으로 덮도록 구비될 수 있다. 보호 부재(301)는 편평한 기판 형태로 형성될 수 있으며, 지지부(201)의 안착 홈(202)에 안착된다. The protection member 301 protects the resonator 111 from the external environment. The protection member 301 may be provided to entirely cover the upper portion of the resonator 111. The protection member 301 may be formed in the form of a flat substrate, and is seated in the seating groove 202 of the support 201.

보호 부재(301)는 지지부(201)에 의해 공진부(111)와 이격 배치된다. 따라서, 지지부(201)에 의해 공진부(111)와 보호 부재(301) 사이에는 간극이 형성되며, 이러한 간극은 필터 패키지 구동 시 공진부(111)의 변형 공간으로 이용된다. 이에 공진부(111)가 공진하며 변형될 때 공진부(111)는 보호 부재(301)와 접촉하지 않는다.The protection member 301 is spaced apart from the resonator 111 by the support 201. Therefore, a gap is formed between the resonator 111 and the protection member 301 by the support 201, and this gap is used as a deformation space of the resonator 111 when driving the filter package. Accordingly, when the resonator 111 is resonated and deformed, the resonator 111 does not contact the protective member 301.

보호 부재(301)는 강성을 제공하기 위해 금속 재질(예컨대 구리, 니켈)로 형성될 수 있다. 본 실시예에서 보호 부재(301)는 니켈(Ni)로 형성될 수 있다. 다만, 실시예에 따라, 보호 부재(301)는 니켈(Ni) 이외의 다른 금속으로 형성할 수 있으며, 복수의 금속층을 적층하여 형성하는 것도 가능하다. 또한, 금속과 동등한 강성을 제공할 수 있다면 수지 등 다른 재질로 보호 부재(301)를 형성할 수도 있다.The protective member 301 may be formed of a metal material (eg, copper, nickel) to provide rigidity. In this embodiment, the protective member 301 may be formed of nickel (Ni). However, according to an embodiment, the protective member 301 may be formed of a metal other than nickel (Ni), and may be formed by stacking a plurality of metal layers. In addition, the protective member 301 may be formed of another material such as resin if it can provide rigidity equivalent to metal.

보호 부재(301)는 지지부(201) 안착 홈(202) 내에 삽입되어 지지부(201)와 결합된다. 이에 따라, 보호 부재(301)는 지지부(201)에 매립되는 형태로 지지부(201)와 결합된다. The protection member 301 is inserted into the support 201 seating groove 202 and is coupled to the support 201. Accordingly, the protection member 301 is coupled to the support 201 in a form embedded in the support 201.

보호 부재(301)는 지지부(201)의 안착 홈(202)이 형성하는 바닥면(B)과 측벽(S)에 모두 접촉하며 지지부(201)와 결합될 수 있다. 이 경우, 보호 부재(301)가 지지부(201)의 상부면에 안착되는 구조에 비해, 보호 부재(301)와 지지부(201) 사이의 접합 면적이 확장되므로, 접합 신뢰성을 높일 수 있다.The protection member 301 may be in contact with both the bottom surface B and the side wall S formed by the seating groove 202 of the support 201 and may be combined with the support 201. In this case, since the bonding area between the protection member 301 and the support portion 201 is extended compared to a structure in which the protection member 301 is seated on the upper surface of the support portion 201, bonding reliability can be increased.

보호 부재(301)는 별도로 제조된 후, 지지부(201) 상에 접합될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 보호 부재(301)와 지지부(201)를 일체로 형성한 후, 기판(101)에 전사하는 등 필요에 따라 다양한 방법으로 형성될 수 있다.The protective member 301 may be separately manufactured and then joined on the support 201. However, the present invention is not limited thereto, and after the protective member 301 and the support 201 are integrally formed, it may be formed in various ways as necessary, such as transferring to the substrate 101.

접속 단자(501)는 지지부(201)의 외부면에 배치될 수 있으며, 접속 도체(221)를 매개로 하여 공진부(111)와 전기적으로 연결될 수 있다. 접속 단자(501)는 필터 패키지가 실장되는 메인 기판(또는 패키지 기판)과 필터 패키지를 전기적, 물리적으로 연결한다. 접속 단자(501)는 솔더 볼이나 솔더 범프 등의 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The connection terminal 501 may be disposed on the outer surface of the support portion 201, and may be electrically connected to the resonance portion 111 via the connection conductor 221. The connection terminal 501 electrically and physically connects the filter package to the main substrate (or package substrate) on which the filter package is mounted. The connection terminal 501 may be formed in the form of a solder ball or a solder bump, but is not limited thereto.

기밀층(401)은 보호 부재(301)와 지지부(201) 간의 접합면을 완전히 밀폐하기 위해 구비된다. 보다 구체적으로, 기밀층(401)은 보호 부재(301)와 지지부(201)가 형성하는 표면과, 후술되는 밀봉부(601) 사이에 배치되어 공진부(111)로 습기나 이물질이 침입하는 것을 방지한다.The hermetic layer 401 is provided to completely seal the bonding surface between the protective member 301 and the support 201. More specifically, the airtight layer 401 is disposed between the surface formed by the protective member 301 and the support portion 201 and the sealing portion 601 to be described later to prevent moisture or foreign substances from entering the resonance portion 111. prevent.

기밀층(401)은 박막층으로 형성될 수 있다. 예를 들어 기밀층(401)은 silicon nitride (Si_xN_y), silicon dioxide (SiO₂), silicon oxy-nitride (SiO_xN_y), silicon carbide (SiC)로 이루어지는 군 중 적어도 하나의 성분을 포함하는 무기 절연막 또는 산화막과 같은 얇은 박막층으로 구비될 수 있다. The hermetic layer 401 may be formed as a thin film layer. For example, the hermetic layer 401 contains at least one component of the group consisting of silicon nitride (Si _x N _y ), silicon dioxide (SiO ₂ ), silicon oxy-nitride (SiO _x N _y ), and silicon carbide (SiC). It may be provided as a thin film layer such as an inorganic insulating film or an oxide film.

기밀층(401)은 화학 증착법에 의해 구비될 수 있으며, 예를 들어, 상기 기밀층(401)은 플라즈마 강화 화학 증착법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)으로 구비될 수 있다. 이러한 기밀층(401)을 구비함으로써, 필터 패키지의 방습 성능을 향상시킬 수 있다. 그러나, 후술되는 밀봉부(601)가 기밀층(401)의 기능을 충분히 수행하는 경우, 기밀층(401)은 생략될 수 있다. The hermetic layer 401 may be provided by a chemical vapor deposition method, for example, the hermetic layer 401 may be provided by a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). By providing the hermetic layer 401, the moisture-proof performance of the filter package can be improved. However, when the sealing portion 601 to be described later sufficiently performs the function of the hermetic layer 401, the hermetic layer 401 may be omitted.

밀봉부(601)는 박막의 절연층으로 구비되며, 외부 환경으로부터 기밀층(401)과 지지부(201), 보호 부재(301)를 보호한다. The sealing portion 601 is provided as an insulating layer of a thin film, and protects the airtight layer 401, the support portion 201, and the protection member 301 from the external environment.

밀봉부(601)는 기밀층(401)과 접합되는 형태로 형성될 수 있다. 다만, 실시예에 따라, 지지부(201)의 돌출면과 직접 접합되는 형태로 형성될 수 있다. The sealing part 601 may be formed in a form in which the airtight layer 401 is joined. However, depending on the embodiment, it may be formed in a form that is directly bonded to the protruding surface of the support portion 201.

밀봉부(601)는 솔더 레지스트(Soler resist)와 같은 절연 물질로 형성할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 기밀층(401)과 용이하게 결합되며, 외부로부터 기밀층(401)을 보호할 수 있는 재질이라면 다양한 재질로 형성될 수 있다.The sealing portion 601 may be formed of an insulating material such as solder resist. However, the present invention is not limited thereto, and may be formed of various materials as long as it is easily combined with the hermetic layer 401 and can protect the hermetic layer 401 from the outside.

예를 들어, 밀봉부(601)는 에폭시(Epoxy)와 같은 열경화성 수지나, 폴리이미드(Polyimide)와 같은 열가소성 수지, 광경화성 수지 등이 이용될 수 있다. 또한, 강성을 부여하기 위해 이들 수지에 유리 섬유나 무기 필러 등과 같은 보강재가 함침된 프리프레그(prepreg)를 사용할 수도 있다.For example, the sealing portion 601 may be a thermosetting resin such as epoxy (Epoxy), a thermoplastic resin such as polyimide (Polyimide), or a photocurable resin. Further, in order to impart stiffness, a prepreg impregnated with a reinforcing material such as glass fiber or inorganic filler may be used in these resins.

도 2 및 도 3는 본 발명의 일 실시예들에 따른 필터 패키지의 개략적인 회로도이다. 도 2 및 도 3의 필터 패키지에 구비되는 공진기는 도 1a 및 도 1b에 도시된 공진부에 대응할 수 있다. 2 and 3 are schematic circuit diagrams of a filter package according to embodiments of the present invention. The resonators provided in the filter packages of FIGS. 2 and 3 may correspond to the resonators shown in FIGS. 1A and 1B.

도 2을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 패키지(10)는 래더 타입(ladder type)의 필터 구조로 형성될 수 있다. 구체적으로, 필터 패키지(10)는 공진기(1100,1200)를 포함한다. 일 예로, 제1 공진기(1100)는 입력 신호(RFin)가 입력되는 입력 단자와 출력 신호(RFout)가 출력되는 출력 단자 사이에 직렬 연결될 수 있고, 제2 공진기(1200)는 출력 단자와 접지 사이에 연결된다. Referring to FIG. 2, the filter package 10 according to an embodiment of the present invention may be formed of a ladder type filter structure. Specifically, the filter package 10 includes resonators 1100 and 1200. For example, the first resonator 1100 may be connected in series between the input terminal to which the input signal RFin is input and the output terminal to which the output signal RFout is output, and the second resonator 1200 is between the output terminal and ground. Is connected to.

또한, 도 3를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 패키지(10)는 래티스 타입(lattice type)의 필터 구조로 형성될 수 있다. 구체적으로, 필터 패키지(10)는 복수의 공진기(2100,2200,2300,2400)를 포함하여, 밸런스드(balanced) 입력 신호(RFin+,RFin-)를 필터링하여 밸런스드 출력 신호(RFout+,RFout-)를 출력할 수 있다. In addition, referring to FIG. 3, the filter package 10 according to an embodiment of the present invention may be formed of a lattice type filter structure. Specifically, the filter package 10 includes a plurality of resonators 2100, 2200, 2300, 2400 to filter the balanced input signals (RFin +, RFin-) to output the balanced output signals (RFout +, RFout-). Can print

도 2 및 도 3의 입력 단자 및 출력 단자는 도 1a의 접속 도체(114) 및 접속 단자(115)에 의해 구현될 수 있고, 도 1b의 접속 도체(221) 및 접속 단자(501)에 의해 구현될 수 있다. The input terminal and the output terminal of FIGS. 2 and 3 may be implemented by the connection conductor 114 and the connection terminal 115 of FIG. 1A, and may be implemented by the connection conductor 221 and the connection terminal 501 of FIG. 1B. Can be.

한편, 필터 패키지의 입력 단자 및 출력 단자로 ESD(Electrostatic Discharge) 성분이 유입될 수 있다. ESD는 전압 레벨이 순간적으로 급격하게 상승하거나 전압 레벨이 비이상적으로 높게 유지되어, ESD가 필터 패키지(10) 내로 유입되는 경우, 공진부에 의해 구현되는 개별 공진기가 파괴되거나, 오동작할 우려가 있다.Meanwhile, electrostatic discharge (ESD) components may be introduced into the input and output terminals of the filter package. In the ESD, when the voltage level rises suddenly or the voltage level is kept abnormally high, ESD may be introduced into the filter package 10, whereby the individual resonators implemented by the resonator may be destroyed or malfunction. .

특히, 체적 음향 공진기의 경우, 세밀한 적층 및 패터닝 공정에 의해 생성되어, 미세한 선폭 및 얇은 층/막의 두께는 ESD에 더욱 취약한 측면이 있다. 또한, 최근 고주파 영역에서 이용되는 체적 음향 공진기를 개발하기 위하여, 더욱 세밀한 선폭이 요구되고, 더욱 얇은 두께의 층/막이 필요로 되는 경향에 따르면, ESD에 의한 영향은 더욱 가중될 것으로 예상된다. In particular, in the case of a volume acoustic resonator, it is produced by a fine lamination and patterning process, so that the fine line width and the thickness of the thin layer / film are more vulnerable to ESD. In addition, in order to develop a volume acoustic resonator used in the high frequency region in recent years, a finer line width is required, and according to a tendency that a thinner layer / film is required, the effect of ESD is expected to be further increased.

종래, ESD에 의한 피해를 제한하기 위하여 개별 공진기에 ESD를 우회하는 채널을 형성하거나, ESD를 억제하기 위하여 부가적인 레이어를 보강하는 방식을 채용하였으나, 이러한 경우, ESD에 의한 데미지가 개별 소자들에 누적되어, 효율적으로 ESD를 차단하지 못한 측면이 있다. Conventionally, in order to limit damage caused by ESD, a channel for bypassing ESD is formed in an individual resonator, or a method of reinforcing an additional layer to suppress ESD is adopted, but in this case, damage caused by ESD is applied to individual elements. Accumulated, there is a side that can not effectively block ESD.

본 발명의 일 실시예에 따른 필터 패키지는 입력 단자 및 출력 단자 중 적어도 하나와 그라운드 단자 사이에 고전압 통전 물질을 배치하여, ESD가 유입되는 경우에도, 공진기의 오동작을 방지할 수 있다. The filter package according to an embodiment of the present invention can prevent a malfunction of the resonator even when ESD is introduced by arranging a high voltage conductive material between at least one of an input terminal and an output terminal and a ground terminal.

이하, 필터 패키지로 유입되는 ESD에 의한 영향을 차단할 수 있는 구성을 도 1a의 실시예를 중심으로 설명하도록 한다. 다만, 후술할 내용이 도 1b의 실시예에 적용될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, a configuration capable of blocking the influence of ESD introduced into the filter package will be described with reference to the embodiment of FIG. 1A. However, it goes without saying that the content to be described later can be applied to the embodiment of FIG. 1B.

도 4 및 도 5는 본 발명의 도 1a의 실시예에 따른 필터 패키지의 하면도이다.4 and 5 is a bottom view of the filter package according to the embodiment of Figure 1a of the present invention.

도 1a, 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 패키지(10)는 접속 도체(114) 및 접속 단자(115) 외에도, 그라운드 도체(116) 및 그라운드 단자(117)를 포함한다. 그라운드 도체(116) 및 그라운드 단자(117) 각각은 접속 도체(114) 및 접속 단자(115)와 유사한 형상으로 형성될 수 있다. 1A, 4 and 5, the filter package 10 according to an embodiment of the present invention, in addition to the connecting conductor 114 and the connecting terminal 115, the ground conductor 116 and the ground terminal 117 It includes. Each of the ground conductor 116 and the ground terminal 117 may be formed in a shape similar to the connection conductor 114 and the connection terminal 115.

그라운드 단자(117)는 필터 패키지(10)의 하부에 배치될 수 있는 메인 기판과 전기적으로 연결될 수 있고, 그라운드 단자(117)는 그라운드 도체(116)를 통하여, 필터 패키지에 그라운드 전위를 제공할 수 있다. The ground terminal 117 may be electrically connected to a main substrate that may be disposed under the filter package 10, and the ground terminal 117 may provide a ground potential to the filter package through the ground conductor 116. have.

도 4를 참조하면, 서로 절연되는 접속 도체(114)와 그라운드 도체(116) 사이에는 고전압 통전 물질(118)이 배치될 수 있다. Referring to FIG. 4, a high voltage conductive material 118 may be disposed between the connection conductor 114 and the ground conductor 116 that are insulated from each other.

또한, 도 5를 참조하면, 접속 도체(114)는 브릿지 도체(114a)를 포함하고, 그라운드 도체(116)는 브릿지 도체(116a)를 포함할 수 있다. 브릿지 도체(114a)는 접속 도체(114)와 접속되어, 전기적으로 연결되고, 브릿지 도체(116a)는 그라운드 도체(116)와 접속되어, 전기적으로 연결될 수 있다. In addition, referring to FIG. 5, the connecting conductor 114 may include the bridge conductor 114a, and the ground conductor 116 may include the bridge conductor 116a. The bridge conductor 114a is connected to the connection conductor 114 and electrically connected, and the bridge conductor 116a is connected to the ground conductor 116 and can be electrically connected.

접속 도체(114)의 브릿지 도체(114a)는 그라운드 도체(116) 측으로 연장되고, 그라운드 도체(116)의 브릿지 도체(116a)는 접속 도체(114) 측으로 연장된다. 접속 도체(114)의 브릿지 도체(114a)와, 그라운드 도체(116)의 브릿지 도체(116a)는 서로 이격되어, 서로 절연된다. 서로 절연되는 접속 도체(114)의 브릿지 도체(114a)와 그라운드 도체(116)의 브릿지 도체(116a) 사이에는 고전압 통전 물질(118)이 배치될 수 있다. The bridge conductor 114a of the connecting conductor 114 extends to the ground conductor 116 side, and the bridge conductor 116a of the ground conductor 116 extends to the connecting conductor 114 side. The bridge conductor 114a of the connecting conductor 114 and the bridge conductor 116a of the ground conductor 116 are spaced apart from each other and insulated from each other. A high voltage conducting material 118 may be disposed between the bridge conductor 114a of the connecting conductor 114 that is insulated from each other and the bridge conductor 116a of the ground conductor 116.

고전압 통전 물질(118)은 기준 전압 이상의 전압이 인가될 시, 도전체로 기능할 수 있다. 예를 들어, 낮은 전압 레벨을 가지는 신호가 인가되는 경우, 고전압 통전 물질(118)은 비도전체로 기능할 수 있으나, 높은 전압 레벨을 가지는 신호가 인가되는 경우, 고전압 통전 물질(118)은 도전체로 기능할 수 있다. 즉, 고전압 통전 물질(118)은 기준 전압에 따라 도전체 또는 비도전체로 동작할 수 있다. 기준 전압의 레벨은 도 4의 실시예에서, 접속 도체(114)와 그라운드 도체(116) 사이의 거리에 따라 결정될 수 있고, 도 5의 실시예에서, 접속 도체(114)의 브릿지 도체(114a)와, 그라운드 도체(116)의 브릿지 도체(116a) 사이의 거리에 따라 결정될 수 있다. 또한, 고전압 통전 물질(118)의 재료 특성에 따라 결정될 수 있다. The high voltage conducting material 118 may function as a conductor when a voltage higher than a reference voltage is applied. For example, when a signal having a low voltage level is applied, the high voltage conducting material 118 may function as a non-conductor, but when a signal having a high voltage level is applied, the high voltage conducting material 118 is a conductor. Can function. That is, the high voltage energizing material 118 may operate as a conductor or a non-conductor according to a reference voltage. The level of the reference voltage may be determined according to the distance between the connecting conductor 114 and the ground conductor 116 in the embodiment of FIG. 4, and in the embodiment of FIG. 5, the bridge conductor 114a of the connecting conductor 114 And, it may be determined according to the distance between the bridge conductor (116a) of the ground conductor (116). In addition, it may be determined according to the material properties of the high-voltage conductive material 118.

고전압 통전 물질(118)은 산화 아연(ZnO) 및 탄화 규소(SiC) 중 적어도 하나를 포함하는 압전 물질(Piezo Material)을 포함할 수 있다. 또한, 고전압 통전 물질(118)은 세라믹 파우더(ceramic powder)을 포함할 수 있고, 이 외에도 메탈 컴포짓(metal composite)을 포함할 수 있다. The high voltage conducting material 118 may include a piezo material including at least one of zinc oxide (ZnO) and silicon carbide (SiC). In addition, the high voltage energizing material 118 may include ceramic powder, and may also include a metal composite.

그리고, 고전압 통전 물질(118)은 전도성 입자와 상기 전도성 입자를 함유하고 있는 바인더를 포함할 수 있다. 이 때, 고전압 통전 물질(118)은 전도성 입자와 바인더가 혼합되어 있는 페이스트(paste) 형태일 수 있다. 전도성 입자는 금속(Metal) 입자, 카본(Carbon) 계열의 입자, 및 세라믹(Ceramic) 입자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이 때, 금속 입자는 니켈(Ni), 알루미늄(Al) 및 구리(Cu) 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 카본(Carbon) 계열의 입자는 카본 블랙(Carbon black) 및 그래파이트(Graphite) 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 세라믹(Ceramic) 입자는 산화 아연(ZnO) 및 이산화 티타늄(TiO2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 바인더는 에폭시(Epoxy), 우레탄(Urethane), 및 실리콘(Silicone) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. In addition, the high voltage energizing material 118 may include conductive particles and a binder containing the conductive particles. At this time, the high voltage energizing material 118 may be in the form of a paste in which conductive particles and a binder are mixed. The conductive particles may include at least one of metal particles, carbon-based particles, and ceramic particles. In this case, the metal particles may include at least one of nickel (Ni), aluminum (Al), and copper (Cu), and the carbon-based particles may include at least one of carbon black and graphite. One may include one, and the ceramic particles may include at least one of zinc oxide (ZnO) and titanium dioxide (TiO 2). The binder may include at least one of epoxy, urethane, and silicone.

고전압 통전 물질(118)은, 접속 도체(114) 및 접속 단자(115)를 통하여, ESD 성분이 유입되는 경우, ESD를 그라운드 도체(116) 및 그라운드 단자(117)를 통하여, 바이패스 할 수 있다. The high voltage conducting material 118 may bypass ESD through the ground conductor 116 and the ground terminal 117 when the ESD component is introduced through the connection conductor 114 and the connection terminal 115. .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 필터 패키지(10)의 접속 도체(114)와 그라운드 도체(116) 사이에 고전압 통전 물질(118)을 배치하여, 필터 패키지(10)로 유입될 수 있는 ESD를 바이패스 할 수 있고, 이로써, 개별 공진기에 대한 ESD의 영향을 효과적으로 차단할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, by placing a high voltage conducting material 118 between the connection conductor 114 and the ground conductor 116 of the filter package 10, ESD that can be introduced into the filter package 10 It can be bypassed, thereby effectively blocking the effect of ESD on individual resonators.

한편, 상술한 실시예에서, 그라운드 도체, 그라운드 단자, 및 고전압 통전 물질이 도 1a의 실시예에 따른 필터 패키지의 하면에 형성되는 것으로 기술하였으나, 도 1b와 같이, 접속 단자(501)가 필터 패키지의 상면에 마련되는 경우, 그라운드 도체, 그라운드 단자, 및 고전압 통전 물질은 필터 패키지의 상면에 형성될 수 있다. 이 경우, 그라운드 도체는 접속 도체와 유사하게, 지지부를 관통하는 형태로 형성될 수 있고, 그라운드 단자는 그라운드 도체와 접속 할 수 있다.On the other hand, in the above-described embodiment, the ground conductor, the ground terminal, and the high voltage conducting material were described as being formed on the lower surface of the filter package according to the embodiment of FIG. 1A, but as shown in FIG. When provided on the upper surface, the ground conductor, the ground terminal, and the high voltage conducting material may be formed on the upper surface of the filter package. In this case, the ground conductor may be formed in a form passing through the support, similar to the connecting conductor, and the ground terminal may be connected to the ground conductor.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.In the above, the present invention has been described by specific matters such as specific components, etc. and limited embodiments and drawings, which are provided to help the overall understanding of the present invention, but the present invention is not limited to the above embodiments , Those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications and variations from these descriptions.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and should not be determined, and all claims that are equally or equivalently modified as well as the claims below will fall within the scope of the spirit of the present invention. Would say

10: 필터 패키지
110: 기판
112: 캐비티
113: 비아홀
114: 접속 도체
115: 입출력 단자
116: 그라운드 도체
117: 그라운드 단자
118: 고전압 통전물질
125: 식각 저지층
130: 멤브레인
135: 공진부
140: 제1 전극
150: 압전층
160: 제2 전극
170: 보호층
200: 커버
250: 접합제10: filter package
110: substrate
112: cavity
113: Via Hall
114: connecting conductor
115: input and output terminals
116: ground conductor
117: ground terminal
118: high voltage conducting material
125: etch stop layer
130: membrane
135: resonator
140: first electrode
150: piezoelectric layer
160: second electrode
170: protective layer
200: cover
250: binder

Claims

기판;
상기 기판의 일면에 순차적으로 적층되는 제1 전극, 압전층, 및 제2 전극에 의해 형성되는 공진부;
상기 공진부를 수용하고, 상기 기판과 접합되는 커버;
상기 기판 및 상기 커버 중 하나에 형성되어, 입력 신호 및 출력 신호가 전달되는 경로를 상기 공진부에 제공하는 접속 도체 및 상기 공진부에 그라운드를 제공하는 그라운드 도체; 및
상기 접속 도체 및 상기 그라운드 도체 사이에 배치되는 고전압 통전 물질; 을 포함하는 필터 패키지.
Board;
A resonator formed by a first electrode, a piezoelectric layer, and a second electrode sequentially stacked on one surface of the substrate;
A cover accommodating the resonator and joined to the substrate;
A ground conductor formed on one of the substrate and the cover and providing a path through which an input signal and an output signal are transmitted to the resonator unit and a ground conductor providing ground to the resonator unit; And
A high voltage conducting material disposed between the connecting conductor and the ground conductor; Filter package comprising a.

제1항에 있어서,
상기 고전압 통전 물질은, 기준 전압에 따라 도전체 및 비도전체 중 하나로 동작하는 필터 패키지.
According to claim 1,
The high voltage conductive material, the filter package that operates as one of the conductor and the non-conductor according to the reference voltage.

제2항에 있어서,
상기 기준 전압의 레벨은 상기 접속 도체 및 상기 그라운드 도체 사이의 거리에 따라 결정되는 필터 패키지.
According to claim 2,
The level of the reference voltage is determined according to the distance between the connecting conductor and the ground conductor filter package.

제1항에 있어서,
상기 접속 도체 및 상기 그라운드 도체는 각각 브릿지 도체를 포함하고,
상기 접속 도체의 브릿지 도체와 상기 그라운드 도체의 브릿지 도체는 서로 절연되는 필터 패키지.
According to claim 1,
The connecting conductor and the ground conductor each include a bridge conductor,
A filter package in which the bridge conductor of the connecting conductor and the bridge conductor of the ground conductor are insulated from each other.

제4항에 있어서,
상기 접속 도체의 브릿지 도체는 상기 그라운드 도체 측으로 연장되고, 상기 그라운드 도체의 브릿지 도체는 상기 접속 도체 측으로 연장되는 필터 패키지.
According to claim 4,
A filter package in which the bridge conductor of the connecting conductor extends to the ground conductor side, and the bridge conductor of the ground conductor extends to the connecting conductor side.

제5항에 있어서,
상기 고전압 통전 물질은 상기 접속 도체의 브릿지 도체와 상기 그라운드 도체의 브릿지 도체 사이에 배치되는 필터 패키지.
The method of claim 5,
The high voltage conductive material is a filter package disposed between the bridge conductor of the connecting conductor and the bridge conductor of the ground conductor.

제5항에 있어서,
상기 고전압 통전 물질은, 기준 전압에 따라 도전체 및 비도전체 중 하나로 동작하고, 상기 기준 전압의 레벨은 상기 접속 도체의 브릿지 도체 및 상기 그라운드 도체의 브릿지 도체 사이의 거리에 따라 결정되는 필터 패키지.
The method of claim 5,
The high voltage conductive material operates as one of a conductor and a non-conductor according to a reference voltage, and the level of the reference voltage is determined according to a distance between a bridge conductor of the connecting conductor and a bridge conductor of the ground conductor.

제1항에 있어서,
상기 접속 도체 및 상기 그라운드 도체는 상기 기판의 타면에 형성되는 필터 패키지.
According to claim 1,
The connecting conductor and the ground conductor are filter packages formed on the other surface of the substrate.

제1항에 있어서, 상기 커버는,
상기 기판의 일 면으로부터 돌출되어, 상기 공진부 보다 높게 형성되고, 수용 공간을 구비하여, 상기 수용 공간 내에 상기 공진부를 수용하는 지지부; 및
상기 지지부의 돌출면에 형성되어 상기 수용 공간을 밀봉하는 밀봉부; 를 포함하는 필터 패키지.
According to claim 1, The cover,
A support portion protruding from one surface of the substrate, being formed higher than the resonant portion, having an accommodating space, and accommodating the resonant portion in the accommodating space; And
A sealing portion formed on the protruding surface of the support portion to seal the accommodation space; Filter package comprising a.

제9항에 있어서,
상기 접속 도체 및 상기 그라운드 도체는 상기 지지부를 관통하여 형성되는 필터 패키지.
The method of claim 9,
The connection conductor and the ground conductor are filter packages formed through the support.

입력 신호가 입력되는 입력 단자;
출력 신호가 출력되는 출력 단자;
상기 입력 단자와 출력 단자 사이에 배치되는 복수의 체적 음향 공진기;
상기 체적 음향 공진기에 그라운드를 제공하는 그라운드 단자; 및
상기 입력 단자 및 상기 출력 단자 중 적어도 하나와 상기 그라운드 단자 사이에 배치되는 고전압 통전 물질; 을 포함하는 필터 패키지.
An input terminal to which an input signal is input;
An output terminal through which an output signal is output;
A plurality of volume acoustic resonators disposed between the input terminal and the output terminal;
A ground terminal providing ground to the volume acoustic resonator; And
A high voltage conductive material disposed between at least one of the input terminal and the output terminal and the ground terminal; Filter package comprising a.