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KR101302132B1 - 멀티 밴드용 필터 모듈 및 그의 제작 방법 - Google Patents

멀티 밴드용 필터 모듈 및 그의 제작 방법 Download PDF

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KR101302132B1
KR101302132B1 KR1020060011154A KR20060011154A KR101302132B1 KR 101302132 B1 KR101302132 B1 KR 101302132B1 KR 1020060011154 A KR1020060011154 A KR 1020060011154A KR 20060011154 A KR20060011154 A KR 20060011154A KR 101302132 B1 KR101302132 B1 KR 101302132B1
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South Korea
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filter
substrate
band
wafer
stacked
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송인상
김철수
남광우
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삼성전자주식회사
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Abstract

멀티 밴드용 필터 모듈 및 그의 제작 방법이 개시된다. 적어도 하나의 상단필터는 제1기판의 상면에 적층되며, 제1패키징기판은 제1기판에 적층된 상단필터를 패키징하며, 적어도 하나의 하단필터는 제2기판의 상면에 적층되며, 제2패키징기판은 제2기판에 적층된 하단필터를 패키징하며, 제1기판의 저면과 제2기판의 저면은 서로 마주보도록 접합된다.
멀티 밴드, FBAR, GSM, 웨이퍼

Description

멀티 밴드용 필터 모듈 및 그의 제작 방법{Filter module providing function related to multi band and method thereof}
도 1은 종래의 이동통신기기에서 사용되는 쿼드밴드 필터 모듈을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멀티 밴드 기능을 제공하는 필터 모듈을 개략적으로 도시한 수직 단면도,
도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 제1필터 모듈 및 제2필터 모듈을 보다 구체적으로 도시한 수직 단면도,
도 4a 내지 도 4c는 도 2의 제1필터 모듈의 제작 방법을 설명하기 위한 수직 단면도,
도 5a 내지 도 5c는 도 2의 제2필터 모듈의 제작 방법을 설명하기 위한 수직 단면도, 그리고,
도 6은 제1필터 모듈과 제2필터 모듈이 접합되는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
200 : 필터 모듈 300 : 제1필터 모듈
310 : 제1필터 320 : 제2필터
330 : 제1기판 340 : 제1패키징기판
351 : 제1실링부 352 : 제2실링부
400 : 제2필터 모듈 200_1 ~ 200_n : 제1 내지 제n패드
본 발명은 멀티 밴드용 필터 모듈 및 그의 제작 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는, 패키징된 적어도 두 개의 필터를 이용하여 멀티 밴드 기능을 제공하는 멀티 밴드용 필터 모듈 및 그의 제작 방법에 관한 것이다.
GSM(Global System for Mobile communication) 방식은 별도의 로밍없이 세계 각국 어디에서나 편리하게 이동통신기기를 사용할 수 있는 통신기술로서, 유럽을 중심으로 광범위하게 보급되고 있다.
GSM 방식은 크게 GSM 850, GSM 900, GSM 1800 및 GSM 1900 밴드로 구분되며, 이 중 2개의 밴드를 사용하면 듀얼밴드(Dual Band), 3개의 밴드를 사용하면 트리플밴드(Triple Band), 그리고 4개의 밴드를 사용하면 쿼드밴드(Quad Band)라 한다. 이동통신기기가 듀얼밴드 기능을 제공하는 경우, 종래의 이동통신기기는 적어도 두 개의 송수신 필터를 구비하며, 쿼드밴드 기능을 제공하는 경우 적어도 네 개의 송수신 필터를 구비한다.
도 1은 종래의 이동통신기기에서 사용되는 쿼드밴드 필터 모듈을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 쿼드밴드 필터 모듈(100)은 4 개의 필터(111, 112, 113, 114)가 기판(120) 상에 나란히 배치된 후 상단 웨이퍼(130) 및 하단 웨이퍼(140)에 의해 패키징된다. 4 개의 필터(111 내지 114)는 GSM 850, GSM 900, GSM 1800 및 GSM 1900 밴드에서 통신가능하도록 하는 필터이다.
그러나, 종래에는 하나의 기판(120)에 4개의 필터(111 내지 114)를 나란히 배치함으로써 필터 모듈(100)의 상단 웨이퍼(130)에는 각 필터(111 내지 114)와 외부 전원을 연결하는 출력 패드(150_1, 150_2, …, 150_n, 여기서, n은 상수)의 수가 많아지게 된다. 예를 들어, 각 필터(111 내지 114) 별로 6개의 전극이 구비되는 경우, 상단 웨이퍼(130)에는 24개의 출력 패드(미도시)가 마련되는 반면, 하단 웨이퍼(140)에는 아무런 출력 패드도 마련되지 않는다.
이로써, 필터 모듈(100)의 밀집된 각 출력 패드 사이에는 커플링(Coupling) 현상이 발생하여 외부 노이즈가 유입되거나 각 필터(111 내지 114)끼리의 교란이 야기된다. 그리고, 커플링 현상에 의하여 종래의 필터 모듈(100)은 주파수 밴드별로 정확한 필터링을 수행할 수 없게 되며, 결국 제품의 수율이 저하되는 문제가 발생한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 하나의 기판에 밀집되어 있던 출력 패드를 분산하여 커플링 현상을 감소시키고, 소자의 수율을 향상시키는 멀티 밴드용 필터 모듈 및 그의 제작 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 통합 필터의 크기를 축소시키고 공정의 편의성을 향상시켜 공정비용을 절감할 수 있는 멀티 밴드용 필터 모듈 및 그의 제작 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 멀티 밴드용 필터 모듈은, 적어도 하나의 상단필터가 상면에 적층되는 제1기판; 상기 제1기판에 적층된 상기 상단필터를 패키징하는 제1패키징기판; 적어도 하나의 하단필터가 상면에 적층되는 제2기판; 및 상기 제2기판에 적층된 상기 하단필터를 패키징하는 제2패키징기판;을 포함하며, 상기 제1기판의 저면과 상기 제2기판의 저면은 서로 마주보도록 접합된다.
상기 제1패키징기판은, 상기 제1기판의 양측에 마련되는 제1 및 제2실링부를 통해 상기 제1기판과 접합되는 제1웨이퍼; 및 상기 제1웨이퍼에 적층되며, 상기 적어도 하나의 상단필터와 전기적으로 연결되는 다수의 패드가 상단 표면에 마련되는 제2웨이퍼;를 포함한다.
상기 제2패키징기판은, 상기 제2기판의 양측에 마련되는 제3 및 제4실링부를 통해 상기 제2기판과 접합되는 제3웨이퍼; 및 상기 제3웨이퍼에 적층되며, 상기 적어도 하나의 하단필터와 전기적으로 연결되는 다수의 패드가 상단 표면에 마련되는 제4웨이퍼;를 포함한다.
상기 적어도 하나의 상단필터는, 상기 제1기판의 제1영역에 적층되어 제1주파수 밴드 내의 주파수를 필터링하는 제1필터; 및 상기 제1기판의 제2영역에 상기 제1필터와 일정 거리 이격되도록 적층되어 제2주파수 밴드 내의 주파수를 필터링하는 제2필터; 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 적어도 하나의 하단필터는, 상기 제2기판에 적층되어 제3주파수 밴드 내의 주파수를 필터링하는 제3필터; 및 상기 제2기판에 상기 3필터와 일정 거리 이격되도록 적층되어 4주파수 밴드 내의 주파수를 필터링하는 제4필터; 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 적어도 하나의 상단필터 및 하단필터는 GSM(Global System for Mobile communication) 850 밴드 필터, GSM 900 밴드 필터, GSM 1800 밴드 필터 및 GSM 1900 밴드 필터 중 서로 다른 필터를 적어도 하나 포함하여 멀티 밴드 필터링을 수행한다.
여기서, 상기 상단필터 및 하단필터 중 적어도 하나는 적어도 두 개의 다른 밴드 필터를 동일 기판 상에 집적화로 제작된다.
상기 적어도 하나의 상단필터 및 하단필터는 FBAR(Film Bulk Acoustic Resonator)이다.
상기 적어도 하나의 상단필터 및 하단필터는, 각각 상기 제1 및 제2기판의 일정 영역에 이격되어 형성되는 공동부; 상기 제1 및 제2기판 상에 위치하여 상기 공동부를 덮는 하부전극; 상기 하부전극 상에 위치하는 압전층; 및 상기 압전층 상에 위치하는 상부전극;을 포함한다.
상기 제1기판 및 상기 제2기판은 각각 적어도 하나의 공동부를 가지며, 상기 제1기판에 마련된 적어도 하나의 공동부 및 상기 제2기판에 마련된 적어도 하나의 공동부는 서로 대향하도록 접합된다.
한편, 상기의 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 멀티 밴드용 필터 모듈 제작 방법..방법은, (a) 적어도 하나의 상단필터를 제1기판의 상면에 적층하는 단계; (b) 상기 제1기판에 적층된 상기 상단필터를 패키징하는 단계; (c) 적어도 하나의 하단필터를 제2기판의 상면에 적층하는 단계; (d) 상기 제2기판에 적층된 상기 하단필터를 패키징하는 단계; 및 (e) 상기 제1기판의 저면과 상기 제2기판의 저면이 서로 마주보도록 접합하는 단계;를 포함한다.
상기 (a) 단계는 상기 적어도 하나의 상단필터를 상기 제1기판의 서로 다른 영역에 일정 거리 이격되도록 적층하며, 상기 (b) 단계는, (b1) 상기 적어도 하나의 상단필터와 전기적으로 연결되는 다수의 패드가 상단 표면에 마련되는 제2웨이퍼를 제1웨이퍼에 적층하는 단계; 및 (b2) 상기 제1기판의 양측에 마련되는 제1 및 제2실링부를 통해 상기 제1기판과 상기 제1웨이퍼를 접합하는 단계;를 포함한다.
상기 (c) 단계는 상기 적어도 하나의 하단필터를 상기 제2기판의 서로 다른 영역에 일정 거리 이격되도록 적층하며, 상기 (d) 단계는, (d1) 상기 적어도 하나의 하단필터와 전기적으로 연결되는 다수의 패드가 상단표면에 마련되는 제4웨이퍼를 상기 제3웨이퍼에 적층하는 단계; 및 (d2) 상기 제2기판의 양측에 마련되는 제3 및 제4실링부를 통해 상기 제2기판과 상기 제3웨이퍼를 접합하는 단계;를 포함한다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멀티 밴드 기능을 제공하는 필터 모듈을 개략적으로 도시한 수직 단면도, 도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 제1필터 모듈 및 제2필터 모듈을 보다 구체적으로 도시한 수직 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 필터 모듈(200)은 제1필터 모듈(300), 제2필터 모듈(400) 및 제1 내지 제n패드(200_1, 200_2, …, 200_n, 여기서 n은 상수)를 포함한다.
먼저, 필터 모듈(200)은 멀티 밴드 기능을 제공하기 위하여 이동통신기기에 장착되는 모듈로서, 적어도 두 개의 필터를 이용하여 멀티 밴드 기능을 제공한다. 본 발명의 실시예에서는 4개의 필터를 이용하여 쿼드 밴드 기능을 제공하는 경우를 예로 든다. 본 발명에서 사용되는 4개의 필터는 GSM 850, GSM 900, GSM 1800 및 GSM 1900 밴드필터로서, 각 밴드의 범위는 다음과 같다.
GSM 850 밴드는 824MHz~894MHz, GSM 900 밴드는 880MHz~960MHz, GSM 1800 밴드는 1710MHz~1880MHz 및 GSM 1900 밴드는 1850MHz~1990MHz이다.
또한, 본 발명의 듀얼 밴드 기능을 제공하는 경우, 사용되는 필터는 네 개의 GSM 밴드 중 두 개의 밴드에 대응되는 필터 두 개를 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용되는 4개의 필터는 SOC(System On Chip) 및 SIP(System In Package) 기술에 의하여 필터 모듈(200) 내에 집적된다. 일 예로, 상단필터 및 하단필터 중 적어도 하나는 적어도 두 개의 다른 밴드 필터를 동일 기판 상에 집적화로 제작되며, 상단필터와 하단필터는 하나로 패키징된다. 이와 관련된 자세한 설명은 후술한다.
도 3a를 참조하면, 제1필터 모듈(300)은 제1필터(310), 제2필터(320), 제1기 판(330), 제1패키징기판(340), 제1실링부(351), 제2실링부(352), 제1메탈(361) 및 제2메탈(362)을 포함한다.
제1필터 모듈(300)은 상단필터로 적용된 제1필터(310) 및 제2필터(320)가 제1기판(330)과 제1패키징기판(340) 사이에 접합되는 구조를 가지며, 듀얼밴드 기능을 제공한다.
이를 위하여, 제1필터 모듈(300)은 유사한 대역의 주파수를 필터링하는 제1필터(310) 및 제2필터(320)를 사용한다. 즉, 제1필터(310)는 제1주파수 대역의 주파수를 필터링하며, 제2필터(320)는 제2주파수 대역의 주파수를 필터링한다. 예를 들어, 제1필터(310)는 GSM 850 밴드의 주파수를 필터링하며, 제2필터(320)는 GSM 900 밴드의 주파수를 필터링한다.
제1필터(310) 및 제2필터(320)는 박막 벌크 음향 공진기(Film Bulk Acoustic Resonator: 이하 "FBAR"이라 한다)로 구현된다. FBAR는 최소한의 비용으로 대량생산이 가능하며 소형경량화가 용이하다. 또한, 제1필터(310) 및 제2필터(320)는 SOC 기술에 의하여 제1필터 모듈(300)에 구현된다. SOC 기술은 여러 기능을 가진 소자를 하나의 칩으로 집적하는 기술로서, 소자 간의 데이터 전송 시간을 단축시키며, 높은 안정성을 제공한다.
FBAR로 구현되는 제1필터(310)는 제1공동부(311), 하부전극(312), 압전층(313) 및 상부전극(314)을 포함한다. 제1공동부(311)는 제1기판(330)을 습식 또는 건식에칭에 의해 식각하여 제작되며, 에어갭형 FBAR로 구현될 수 있다. 하부전극(312)은 제1기판(330)의 상부 표면 중 소정의 제1영역에 위치하여 제1공동부(311) 를 덮으며, 압전층(313)은 하부전극(312)의 상부 표면에 위치하며, 상부전극(314)은 압전층(313) 상에 위치한다.
하부전극(312) 및 상부전극(314)은 메탈과 같은 도전성 물질로 이루어지며, 통상의 압전물질로는 질화알루미늄(AlN) 또는 산화아연(ZnO)을 사용하는데 이에 한정되는 것은 아니다. 적층방법은 스퍼터링(Sputtering)법 및 에바포레이션(Evaporation)법 중 어느 하나가 이용될 수 있다. 이에 따라, 하부전극(312) 및 상부전극(314)에 전원이 연결되면, 압전층(313)은 압전현상을 일으켜 공진하게 된다.
제2필터(320)도 제1필터(310)와 유사한 구조로 제작되므로 상세한 설명은 생략된다. 다만, 제2필터(320)는 제1필터(310)와 일정 거리 이격되어 제1기판(330)의 소정 제2영역에 위치하며, 제2필터(320)의 하부전극은 제2공동부(321)를 덮도록 적층된다.
제1패키징기판(340)은 제1웨이퍼(341) 및 제2웨이퍼(342)를 갖는다. 제1웨이퍼(341)는 제1기판(330)의 양측, 즉, 제1필터(310)와 제2필터(320)의 각 일 측에 마련되는 제1실링부(351) 및 제2실링부(352)를 통해 접합된다. 제2웨이퍼(342)는 제1웨이퍼(341) 상에 적층되며, 제1필터(310) 및 제2필터(320)와 외부전원을 전기적으로 연결하는 다수의 패드(200_1, 200_2, …, 200_n)를 갖는다.
제1메탈(361), 제2메탈(362), 제1관통전극(371), 제2관통전극(372), 제1연결전극(381), 제2연결전극(382), 제1패드전극(391) 및 제2패드전극(392)은 다수의 패드(200_1, 200_2, 그 외 다수)와 제1필터(310) 및 제2필터(320) 간의 전기적 통로 역할을 한다. 이를 위하여, 제1메탈(361) 및 제2메탈(362)의 주성분은 Au 또는 AuSn이 될 수 있다.
도 3b에 도시된 제2필터 모듈(400)은 하단필터로 적용된 제3필터(410) 및 제4필터(420)가 제2기판(430)과 제2패키징기판(440) 사이에 접합되는 구조를 가지며, 듀얼밴드 기능을 제공한다. 이를 위하여, 제2필터 모듈(400)은 유사한 대역의 주파수를 필터링하는 제3필터(410) 및 제4필터(420)를 사용한다. 즉, 제3필터(410)는 제3주파수 대역의 주파수를 필터링하며, 제4필터(420)는 제4주파수 대역의 주파수를 필터링한다. 예를 들어, 제3필터(410)는 GSM 1800 밴드의 주파수를 필터링하며, 제4필터(420)는 GSM 1900 밴드의 주파수를 필터링한다.
제3필터(410) 및 제4필터(420)는 FBAR로 구현되며, SOC 기술에 의하여 제2필터 모듈(400)에 구현된다. 제3필터(410)와 제4필터(420)는 상술한 제1필터(310) 및 제2필터(320)와 유사하게 제작되므로 상세한 설명은 생략한다. 다만, 제3메탈(461), 제5메탈(462), 제3관통전극(471), 제4관통전극(472), 제3연결전극(481), 제4연결전극(482), 제3패드전극(491) 및 제4패드전극(492)은 제4웨이퍼(442)에 마련된 다수의 패드(200_3 ~ 200_4, 그 외 다수)와 제3필터(410) 및 제4필터(420) 간의 전기적 통로 역할을 한다.
다만, 제1필터 모듈(300)과 제2필터 모듈(400)은 SIP 기술에 의하여 서로 접합된다. SIP 기술은 다수의 칩을 하나의 패키지로 실장하는 기술로서 설계 기간을 단축시키고, 기기의 소형화에 용이하다.
제1 내지 제n패드(200_1 ~ 200_n)는 제1 내지 제4필터(420)와 외부전원을 연 결하기 위한 부분으로서, 볼 범프(Ball Bump) 타입으로 구현될 수 있으며, 와이어가 본딩된다. 제1 내지 제n패드(200_1 ~ 200_n)는 도 2와 같이 제2웨이퍼(342) 및 제4웨이퍼(442)의 상단 표면에 마련된다.
도 4a 내지 도 4c는 도 2의 제1필터 모듈의 제작 방법을 설명하기 위한 수직 단면도이다.
먼저, 도 4a에서와 같이, 제1기판(330) 상에 제1주파수 밴드 내의 주파수를 필터링하는 제1필터(310)가 적층된다. 이 때, 제1필터(310)는 제1기판(330)에 형성되는 제1공동부(311)를 갖는다. 제2필터(320)는 제1필터(310)와 일정 거리 이격되어 제1기판(330)에 적층되며, 제2공동부(312)를 갖는다. 그리고, 제1실링부(351), 제2실링부(352), 제1메탈(361) 및 제2메탈(362)을 제1기판(330)의 양측에 접합한다.
다음 도 4b에서와 같이 제1필터(310) 및 제2필터(320)와 전기적으로 연결되는 제1 및 제2패드(200_1, 200_2)가 상단 표면에 마련되는 제2웨이퍼(342)를 제1웨이퍼(341)에 적층한다. 그리고, 제1실링부(351), 제2실링부(352), 제1메탈(361) 및 제2메탈(362)을 제1웨이퍼(341)의 저면 양측에 접합하고, 제1관통전극(371), 제2관통전극(372), 제1연결전극(381), 제2연결전극(382), 제1패드전극(391) 및 제2패드전극(392)을 제1웨이퍼(341) 및 제2웨이퍼(342)에 형성한다.
다음으로 도 4c에서와 같이, 도 4a에서 제1기판(330)의 저면에 마련된 제1실링부(351), 제2실링부(352), 제1메탈(361) 및 제2메탈(362)과 도 4b에서 제1웨이퍼(341)의 저면에 마련된 제1실링부(351), 제2실링부(352), 제1메탈(361) 및 제2메탈 (362)을 서로 각각 접합시킨다. 이에 의하여, 제1필터 모듈(300)이 완성된다.
도 5a 내지 도 5c는 도 2의 제2필터 모듈의 제작 방법을 설명하기 위한 수직 단면도이다.
먼저, 도 5a에서와 같이, 제2기판(430) 상에 제3주파수 밴드 내의 주파수를 필터링하는 제3필터(410)가 적층된다. 이 때, 제3필터(410)는 제2기판(430)에 형성되는 제3공동부(411)를 갖는다. 제4필터(420)는 제3필터(410)와 일정 거리 이격되어 제2기판(430)에 적층되며, 제4공동부(421)를 갖는다. 그리고, 제3실링부(451), 제4실링부(452), 제3메탈(461) 및 제4메탈(462)을 제2기판(430)의 양측에 접합한다.
다음 도 5b에서와 같이 제3필터(410) 및 제4필터(420)와 전기적으로 연결되는 제3 및 제n패드(100_3, 100_n)가 상단 표면에 마련되는 제4웨이퍼(442)를 제3웨이퍼(441)에 적층한다. 그리고, 제3실링부(451), 제4실링부(452), 제3메탈(461) 및 제4메탈(462)을 제3웨이퍼(441)의 저면 양측에 접합하고, 제3관통전극(471), 제4관통전극(472), 제3연결전극(481), 제4연결전극(482), 제3패드전극(491) 및 제4패드전극(492)을 제3웨이퍼(441) 및 제4웨이퍼(442)에 형성한다.
다음으로 도 5c에서와 같이, 도 5a에서 제2기판(430)의 저면에 마련된 제3실링부(451), 제4실링부(452), 제3메탈(461) 및 제4메탈(462)과 도 5b에서 제3웨이퍼(441)의 저면에 마련된 제3실링부(451), 제4실링부(452), 제3메탈(461) 및 제4메탈(462)을 서로 각각 접합시킨다. 이에 의하여, 제2필터 모듈(400)이 완성된다.
한편, 식별번호 300a, 300b, 300c, 400a, 400b 및 400c는 제1필터 모듈(300) 과 제2필터 모듈(400)을 접합하기 위하여 제1기판(330)의 저면 및 제2기판(430)의 저면에 형성되는 접합부재로서, 메탈로 구현될 수 있다. 접합부재(300a ~ 300c, 400a ~ 400c)는 제1필터 모듈(300) 및 제2필터 모듈(400)이 완성된 후 형성되는 것이 바람직하나 이에 한정되지는 않는다.
제2필터 모듈(400)이 제작되면, 도 6에 도시된 바와 같이 제2와이퍼(342)의 상단 및 제4와이퍼(442)의 상단에 제1 내지 제n패드(200_1, 200_2, …, 200_n)를 형성한 후, 와이어 본딩으로 제1 내지 제n패드(200_1, 200_2, …, 200_n)와 제1 내지 제4필터(310, 320, 410, 420)를 연결한다. 일 예로서, 전원은 제1패드(100_1)를 통해 제패키징기판(340)을 관통하여 제1필터(310)로 도통하게 된다. 그리고, 제1기판(330)의 저면과 제2기판(430)의 저면이 마주보도록 제1기판(330)과 제2기판(430)을 접합하여 제1필터 모듈(300)과 제2필터 모듈(400)을 패키징(packaging)하며, 이에 의하여 GSM 규격을 지원하는 필터 모듈이 최종적으로 제작된다.
한편, 상술한 본 발명은 GSM 통신방식을 사용하는 이동통신기기의 수신기 뿐만 아니라 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 통신방식을 사용하는 이동통신기기의 수신기에도 적용가능하다. UMTS 통신방식은 GSM 통신방식과 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 통신방식을 혼용하여 데이터를 송수신하는 기기로서, 음향신호, 동영상신호 등을 고성능으로 송수신하는 것이 가능하다.
한편, 상술한 본 발명은 GSM 850, GSM 900, GSM 1800 및 GSM 1900 밴드 필터로 적용된 제1 내지 제4필터(310, 320, 410, 420)를 이용하여 쿼드 밴드 기능을 제 공하는 실시예이다. 그러나, 이는 일 실시예로서 본 발명은 GSM 850, GSM 900, GSM 1800 및 GSM 1900 밴드 중 두 개의 밴드를 필터링하는 듀얼 밴드 또는 세 개의 밴드를 필터링하는 트리플 밴드로도 적용가능함은 물론이다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 멀티 밴드용 필터 모듈 및 그의 제작 방법에 의하면, 멀티 밴드 필터링을 제공하기 위하여 적어도 두 개의 필터를 사용한다. 이 때, 적어도 두 개의 필터를 SIP 기술로 패키징함으로써 기존에 비하여 공정에 사용되는 웨이퍼의 수는 감소되고, 크기는 축소되며, 공정비용 또한 절감되는 효과를 갖는다.
또한, 각 필터와 외부전극을 연결하기 위한 패드가 필터 모듈의 상면 및 저면에 분배되어 구비됨으로써 한 면에 밀집되어 있던 패드 수를 감소시키고 이로써 커플링 현상을 감소시키는 것이 가능하고, 결과적으로 높은 수율의 효과를 갖는다.
또한, 각 패드를 필터 모듈의 상면 및 저면에 용이하게 구비함으로써 공정의 편의성을 제공한다.
또한, 쿼드밴드를 제공하는 필터 모듈을 제작하는 경우, SOC 기술과 SIP 기술을 혼용함으로써 공정시간을 단축시키고, 기기의 소형화가 용이하다.
특히, 유사한 주파수 대역을 필터링하는 적어도 두 개의 필터를 SOC 기술에 의하여 집적함으로써 필터 모듈의 성능을 향상시키고 공정을 단순화할 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (16)

  1. 적어도 하나의 상단필터가 상면에 적층되는 제1기판;
    상기 제1기판에 적층된 상기 상단필터를 패키징하는 제1패키징기판;
    적어도 하나의 하단필터가 상면에 적층되는 제2기판; 및
    상기 제2기판에 적층된 상기 하단필터를 패키징하는 제2패키징기판;을 포함하며,
    상기 제1기판의 저면과 상기 제2기판의 저면은 서로 마주보도록 접합되며,
    상기 적어도 하나의 상단필터는,
    상기 제1기판의 제1영역에 적층되어 제1주파수 밴드 내의 주파수를 필터링하는 제1필터; 및
    상기 제1기판의 제2영역에 상기 제1필터와 일정 거리 이격되도록 적층되어 제2주파수 밴드 내의 주파수를 필터링하는 제2필터; 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 밴드용 필터 모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1패키징기판은,
    상기 제1기판의 양측에 마련되는 제1 및 제2실링부를 통해 상기 제1기판과 접합되는 제1웨이퍼; 및
    상기 제1웨이퍼에 적층되며, 상기 적어도 하나의 상단필터와 전기적으로 연결되는 다수의 패드가 상단 표면에 마련되는 제2웨이퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 밴드용 필터 모듈.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제2패키징기판은,
    상기 제2기판의 양측에 마련되는 제3 및 제4실링부를 통해 상기 제2기판과 접합되는 제3웨이퍼; 및
    상기 제3웨이퍼에 적층되며, 상기 적어도 하나의 하단필터와 전기적으로 연결되는 다수의 패드가 상단 표면에 마련되는 제4웨이퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 밴드용 필터 모듈.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 하단필터는,
    상기 제2기판에 적층되어 제3주파수 밴드 내의 주파수를 필터링하는 제3필터; 및
    상기 제2기판에 상기 3필터와 일정 거리 이격되도록 적층되어 4주파수 밴드 내의 주파수를 필터링하는 제4필터; 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 밴드용 필터 모듈.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 상단필터 및 하단필터는 GSM(Global System for Mobile communication) 850 밴드 필터, GSM 900 밴드 필터, GSM 1800 밴드 필터 및 GSM 1900 밴드 필터 중 서로 다른 필터를 적어도 하나 포함하여 멀티 밴드 필터링을 수행하는 것을 특징으로 하는 멀티 밴드용 필터 모듈.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 상단필터 및 하단필터 중 적어도 하나는 적어도 두 개의 다른 밴드 필터를 동일 기판 상에 집적화로 제작되는 것을 특징으로 하는 멀티 밴드용 필터 모듈.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 상단필터 및 하단필터는 FBAR(Film Bulk Acoustic Resonator)인 것을 특징으로 하는 멀티 밴드용 필터 모듈.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 상단필터 및 하단필터는,
    각각 상기 제1 및 제2기판의 일정 영역에 이격되어 형성되는 공동부;
    상기 제1 및 제2기판 상에 위치하여 상기 공동부를 덮는 하부전극;
    상기 하부전극 상에 위치하는 압전층; 및
    상기 압전층 상에 위치하는 상부전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 밴드용 필터 모듈.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제1기판 및 상기 제2기판은 각각 적어도 하나의 공동부를 가지며,
    상기 제1기판에 마련된 적어도 하나의 공동부 및 상기 제2기판에 마련된 적어도 하나의 공동부는 서로 대향하도록 접합되는 것을 특징으로 하는 멀티 밴드용 필터 모듈.
  11. (a) 적어도 하나의 상단필터를 제1기판의 상면에 적층하는 단계;
    (b) 상기 제1기판에 적층된 상기 상단필터를 패키징하는 단계;
    (c) 적어도 하나의 하단필터를 제2기판의 상면에 적층하는 단계;
    (d) 상기 제2기판에 적층된 상기 하단필터를 패키징하는 단계; 및
    (e) 상기 제1기판의 저면과 상기 제2기판의 저면이 서로 마주보도록 접합하는 단계;를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 상단필터는,
    상기 제1기판의 제1영역에 적층되어 제1주파수 밴드 내의 주파수를 필터링하는 제1필터 및 상기 제1기판의 제2영역에 상기 제1필터와 일정 거리 이격되도록 적층되어 제2주파수 밴드 내의 주파수를 필터링하는 제2필터 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 밴드용 필터 모듈 제작 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 (a) 단계는 상기 적어도 하나의 상단필터를 상기 제1기판의 서로 다른 영역에 일정 거리 이격되도록 적층하며,
    상기 (b) 단계는,
    (b1) 상기 적어도 하나의 상단필터와 전기적으로 연결되는 다수의 패드가 상단 표면에 마련되는 제2웨이퍼를 제1웨이퍼에 적층하는 단계; 및
    (b2) 상기 제1기판의 양측에 마련되는 제1 및 제2실링부를 통해 상기 제1기판과 상기 제1웨이퍼를 접합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 밴드용 필터 모듈 제작 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 (c) 단계는 상기 적어도 하나의 하단필터를 상기 제2기판의 서로 다른 영역에 일정 거리 이격되도록 적층하며,
    상기 (d) 단계는,
    (d1) 상기 적어도 하나의 하단필터와 전기적으로 연결되는 다수의 패드가 상단표면에 마련되는 제4웨이퍼를 제3웨이퍼에 적층하는 단계; 및
    (d2) 상기 제2기판의 양측에 마련되는 제3 및 제4실링부를 통해 상기 제2기판과 상기 제3웨이퍼를 접합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 밴드용 필터 모듈 제작 방법.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 제1 필터 및 상기 제2 필터는 FBAR(Film Bulk Acoustic Resonator)인 것을 특징으로 하는 멀티 밴드용 필터 모듈 제작 방법.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 상단필터 및 하단필터는 GSM(Global System for Mobile communication) 850 밴드 필터, GSM 900 밴드 필터, GSM 1800 밴드 필터 및 GSM 1900 밴드 필터 중 서로 다른 필터를 적어도 하나 포함하여 멀티 밴드 필터링을 수행하는 것을 특징으로 하는 멀티 밴드용 필터 모듈 제작 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 상단필터 및 하단필터 중 적어도 하나는 적어도 두 개의 다른 밴드 필터를 동일 기판 상에 집적화로 제작되는 것을 특징으로 하는 멀티 밴드용 필터 모듈 제작 방법.
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