KR20050095493A - Structure of saw filter output line in front end module - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LTCC 기판에 실장되는 쏘 필터의 출력 단자를 프론트 엔드 모듈의 외부 단자와 연결하기 위하여 상기 LTCC 기판에 내부 패턴을 인쇄하고 비어를 형성하여 연결하는데 있어서, 상기 쏘 필터의 출력 단자 패턴 아래에는 그라운드가 인쇄되어 있지 않은 것으로서, 쏘 필터의 발란스 단자에서 FEM 단자로의 연결을 LTCC 내에 회로를 패턴화하여 삽입할때 일반적으로 위치하는 패턴의 아래쪽의 그라운드를 제거하여 LTCC내의 패턴과 그라운드 사이의 커플링 때문에 생기는 손실을 제거할 수 있어 쏘 필터의 특성을 프론트 엔드 모듈의 수신 특성으로 받아들이는데 문제가 없다. The present invention prints an internal pattern on the LTCC substrate and forms a via to connect the output terminal of the saw filter mounted on the LTCC substrate with the external terminal of the front end module. As the ground is not printed, the coupling between the pattern and ground in the LTCC is removed by removing the ground at the bottom of the pattern, which is normally located when the circuit is inserted into the LTCC from the balanced filter terminal of the saw filter to the FEM terminal. The loss caused by the ring can be eliminated, so there is no problem accepting the characteristics of the saw filter as the reception characteristics of the front end module.

Description

프론트 엔드 모듈의 쏘 필터 출력 라인 구조{Structure of SAW filter output line in front end module} Structure of SAW filter output line in front end module

본 발명은 LTCC 기판에 실장된 쏘 필터로부터 프론트 엔드 모듈의 단자까지 연결하는데 있어서, 쏘 필터의 특성과 프론트 엔드 모듈의 특성을 부합되도록 하는 프론트 엔드 모듈의 쏘 필터 출력 라인 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a saw filter output line structure of a front end module for connecting the saw filter mounted on the LTCC substrate to the terminals of the front end module so as to match the characteristics of the saw filter and the front end module.

통신 모듈 단자에서 SMT커넥터를 연결하는 곳까지의 연결을 위한 연결수단을 마이크로스트립라인으로 구현하고 상기 연결수단간에 비어를 형성하여 수신단의 리플을 감소하고, 송신단의 삽입 손실을 감소시킬 수 있는 통신 모듈 측정 장치에 관한 것이다. A communication module capable of reducing the ripple at the receiving end and reducing the insertion loss at the transmitting end by implementing a connecting means for connecting from the communication module terminal to the place where the SMT connector is connected by a microstrip line and forming a via between the connecting means. It relates to a measuring device.

최근 이동통신 시스템의 발전에 따라, 휴대전화, 휴대형 정보 단말기등의 이동 통신 기기가 급속히 보급되고, 이들 이동 통신 시스템에 사용되는 주파수도 800MHz-1GHz, 1.5GHz-2.0GHz대로 다방면에 걸쳐 서로 다른 주파수 대역의 신호를 송수신하기 위한 시스템이 제공되고 있다.With the recent development of mobile communication systems, mobile communication devices such as mobile phones and portable information terminals are rapidly spreading, and the frequencies used in these mobile communication systems are also different from each other in various directions such as 800 MHz-1 GHz and 1.5 GHz-2.0 GHz. A system for transmitting and receiving signals in a band is provided.

따라서, 이들 기기의 소형화 및 고성능화의 요구로부터 이들에 사용되는 부품도 소형화 및 고성능화가 요구되고, 휴대용 전자기기의 소형화와 비용절감을 위한 노력이 가속화되면서 필연적으로 이들을 구성하는 수동소자들의 집적화에 대한 관심과 연구가 활발히 진행되고 있다.Therefore, from the demand for miniaturization and high performance of these devices, miniaturization and high performance of components used in them are required, and efforts for miniaturization and cost reduction of portable electronic devices are inevitably concerned with the integration of passive elements constituting them. And research is active.

종래부터 능동기능의 소자들은 거의 대부분 실리콘 기술에 기반을 둔 고밀도 집적회로로 통합이 이루어지면서 단지 몇개의 칩부품으로 구현되고 있지만, 수동소자(저항, 캐패시터, 인덕터등)의 집적화는 거의 이루어지지 못하여 개별 소자가 회로 기판상에 납땜등의 방법으로 부착되었다. Conventionally, active devices are mostly integrated into high density integrated circuits based on silicon technology, and are implemented as only a few chip components. However, passive devices (resistance, capacitors, inductors, etc.) are hardly integrated. Individual elements were attached to the circuit board by soldering or the like.

따라서, 전자기기의 소형화와 이들 수동소자의 성능 향상 및 신뢰성을 증진시키기 위한 수동소자의 집적화 기술에 대한 요구가 날로 증대되고 있으며, 이러한 문제를 해결할 수 있는 것으로 저온동시성 세라믹을 이용한 집적화 기술이 현재 활발히 연구되고 있다. Therefore, there is an increasing demand for an integrated technology of passive devices for miniaturizing electronic devices, improving performance and reliability of these passive devices, and an integrated technology using low temperature synchronous ceramics is currently actively being solved. Is being studied.

이러한 LTCC기술은 금 혹은 은과 같은 전도성이 우수하고 산화 분위기에서도 소성이 가능한 전도성 금속을 사용할 수 있다는 장점으로 인해 저항, 캐패시터, 인덕터등의 다양한 수동 소자를 구현하여 이동통신 장치의 프론트엔드 모듈(FEM, Front End Module), 쏘 필터, 광 필터, 듀플렉서에 적용된다. The LTCC technology has the advantage of using a conductive metal that has excellent conductivity such as gold or silver and can be fired even in an oxidizing atmosphere, thereby implementing various passive devices such as resistors, capacitors, and inductors, thereby providing a front end module (FEM) for mobile communication devices. , Front end module), saw filters, optical filters, and duplexers.

LTCC 모듈중 하나인 프론트 엔드 모듈은 다수개의 주파수 대역을 가지는 신호를 송수신할 수 있도록 하는 다수개의 송신부 및 수신부, 상기 송신부 및 수신부에서 송수신되는 신호간의 간섭이 발생하지 않도록 위상을 변화시켜 상기 송수신 신호를 분리하는 위상변이기를 포함하고, 이때, 송신단의 저역 필터와 수신단의 쏘 필터로 구성된다. One of the LTCC modules, the front end module is a plurality of transmitters and receivers for transmitting and receiving signals having a plurality of frequency bands, and the phase change so that interference between the signals transmitted and received from the transmitter and the receiver does not occur It includes a phase shifter to be separated, and consists of a low pass filter of the transmitting end and a saw filter of the receiving end.

또한, 스위치 역할을 하는 핀 다이오드나 GaAs FET로 핀 다이오드를 대체하여 사용한다. 이때, 핀다이오드나 GaAs FET 쏘 필터등은 수동소자들이 내장된 LTCC 기판의 탑에 패키지 타입이나 베어 상태로 실장되어 사용한다. In addition, a pin diode or a GaAs FET serving as a switch is used to replace the pin diode. At this time, a pin diode or a GaAs FET saw filter is used in a package type or bare state on top of an LTCC substrate in which passive elements are embedded.

쏘 필터는 프론트 엔드 모듈의 수신단에서 LPF와 LNA 사이에 위치하며 안테나를 통해 들어온 신호가 다이플렉서와 LPF를 거쳐서 원하는 주파수 대역의 신호만 걸려지고 쏘 필터를 통과하면서 한번 더 걸러지게 된다. The saw filter is located between the LPF and the LNA at the receiving end of the front end module, and the signal from the antenna passes through the diplexer and the LPF, and only the signal of the desired frequency band is caught and passed through the saw filter.

이하 도면을 참조하여 프론트 엔드 모듈에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, the front end module will be described with reference to the drawings.

도 1은 일반적인 프론트 엔드 모듈의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a schematic cross-sectional view of a general front end module.

도 1을 참조하면, 프론트 엔드 모듈은 위상 변이기, 다이플렉서등이 LTCC기판(100)에 내장되고, 상기 LTCC기판(100)상에 용량이 큰 커패시터 또는 인덕터(110), 핀 다이오드(120), 쏘필터(130)가 실장된다.Referring to FIG. 1, a front end module includes a phase shifter, a diplexer, and the like embedded in an LTCC substrate 100, and a capacitor or inductor 110 having a large capacitance on the LTCC substrate 100, and a pin diode 120. ), The saw filter 130 is mounted.

상기 LTCC기판(100)에는 상기 쏘 필터(130) 실장면의 그라운드 바로 아래층에 상부 그라운드(140)가 형성되고, 상기 바텀(bottom)면의 바로 위층에는 하부 그라운드(150)가 형성된다. An upper ground 140 is formed on the LTCC substrate 100 directly below the ground of the mounting surface of the saw filter 130, and a lower ground 150 is formed directly on the bottom of the bottom surface.

상기 바텀면의 하부에는 입/출력 단자와 그라운드 단자(160)가 형성되어 있으며, 상기 상부 그라운드(140)와 하부 그라운드(150) 사이에 위상 변이기, 다이플렉서등이 형성되어 있다.An input / output terminal and a ground terminal 160 are formed below the bottom surface, and a phase shifter and a diplexer are formed between the upper ground 140 and the lower ground 150.

최근들어 쏘 필터는 발란스 타입을 사용하고 있는데 이는 입력 단자가 하나이고 출력 단자가 두개인 쏘 필터를 말하며 두개의 출력 단자는 위상이 180도 달라 잡음을 제거하고 신호만 받아들이도록 한다. 이 두개의 출력 단자는 LNA를 지나면서 하나로 합쳐지게 된다. Recently, the saw filter uses a balanced type, which refers to a saw filter with one input terminal and two output terminals. The two output terminals are 180 degrees out of phase to remove noise and accept signals only. These two outputs will merge into one through the LNA.

이러한 발라스 타입 쏘 필터의 출력 라인에 대하여 도 2를 참조하여 설명하기로 한다. An output line of the ball-type saw filter will be described with reference to FIG. 2.

도 2는 종래의 프론트 엔드 모듈의 쏘 필터의 출력 라인을 나타낸 도면이다. 2 is a view showing the output line of the saw filter of the conventional front end module.

도 2를 참조하면, 발란스 타입 쏘 필터는 수동소자들이 삽입된 LTCC 기판 상면에 실장되고, 상기 쏘 필터의 출력은 LTCC 기판의 내부 패턴에 의해 연결되어 프론트 엔드 모듈의 외부 단자와 연결된다. 상기 쏘 필터와 상기 프론트 엔드 모듈의 단자를 연결하기 위해서는 LTCC 기판에 연결 패턴을 인쇄하고 비어를 뚫어 구성한다. 이때, 쏘 필터 실장면의 아래에는 그라운드가 형성되어 있다.Referring to FIG. 2, a balance type saw filter is mounted on an upper surface of an LTCC substrate into which passive elements are inserted, and an output of the saw filter is connected by an inner pattern of the LTCC substrate to be connected to an external terminal of the front end module. In order to connect the saw filter and the terminals of the front end module, a connection pattern is printed on the LTCC board and a via is formed. At this time, ground is formed under the saw filter mounting surface.

도 3은 도 2와 같은 연결에 의한 등가회로를 나타낸 도면이다. 3 is a view showing an equivalent circuit by the connection as shown in FIG.

도 3을 참조하면, 쏘 필터와 프론트 엔드 모듈의 단자를 연결하면, LTCC 기판의 내부 패턴과 비어에 의한 인덕터 성분이 존재하고, 내부의 그라운드와 상기 LTCC 기판의 내부 패턴 사이에 발생하는 기생 커패시턴스가 존재한다. Referring to FIG. 3, when the saw filter is connected to the terminals of the front end module, an inductor component due to an internal pattern of the LTCC substrate and a via exists, and parasitic capacitance generated between the internal ground and the internal pattern of the LTCC substrate is exist.

즉, LTCC 내부 패턴과 비어를 통해서 프론트 엔드 모듈이 연결될때 발생하는 인덕턴스값과 패턴과 아래쪽에 생성된 그라운드 간에 발생하는 커패시턴스가 존재한다. That is, there is an inductance value generated when the front end module is connected through the LTCC internal pattern and the via, and a capacitance generated between the pattern and the ground generated below.

도 4는 종래의 쏘 필터 특성을 나타낸 도면이다. 4 is a view showing a conventional saw filter characteristics.

도 4를 참조하면, 쏘 필터를 측정한 결과와 프론트 엔드 모듈의 수신단을 측정한 결과가 다름을 알 수 있다. Referring to FIG. 4, it can be seen that the result of measuring the saw filter is different from the result of measuring the receiving end of the front end module.

상기와 같이 종래의 쏘 연결방식은 프론트 엔드 모듈에 실장되는 쏘 필터의 발란스 출력의 특성이 프론트 엔드 모듈의 수신단의 특성과 다르게 되는 문제가 있다. As described above, the conventional saw connection method has a problem in that the characteristics of the balanced output of the saw filter mounted on the front end module are different from those of the receiving end of the front end module.

따라서, 본 발명의 목적은 프론트 엔드 모듈에 실장되는 쏘 필터의 발란스 출력의 특성을 프론트 엔드 모듈의 수신단의 특성에 손실없이 반영되도록 하기 위한 프론트 엔드 모듈의 쏘 필터 출력 라인 구조를 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a saw filter output line structure of a front end module so that the characteristics of the balanced output of the saw filter mounted in the front end module can be reflected without loss to the characteristics of the receiving end of the front end module.

상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, LTCC 기판에 실장되는 쏘 필터의 출력 단자를 프론트 엔드 모듈의 외부 단자와 연결하기 위하여 상기 LTCC 기판에 내부 패턴을 인쇄하고 비어를 형성하여 연결하는데 있어서, 상기 쏘 필터의 출력 단자 패턴 아래에는 그라운드가 인쇄되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 프론트 엔드 모듈의 쏘 필터 출력 라인 구조가 제공된다.According to an aspect of the present invention to achieve the above objects, in order to connect the output terminal of the saw filter mounted on the LTCC substrate with the external terminal of the front end module to print the internal pattern on the LTCC substrate and to form a via The ground filter output line structure of the front end module is provided below the output terminal pattern of the saw filter.

상기 쏘필터의 출력 단자 패턴 아래에 있는 그라운드만을 제거하기 위해서는 LTCC 쉬트의 인쇄시 그라운드층부분의 마스크를 새로 제작하여 필요하지 않은 부분의 그라운드를 인쇄하지 않는 방식을 취한다. In order to remove only the ground under the output terminal pattern of the saw filter, a mask of the ground layer portion is newly manufactured when the LTCC sheet is printed, and thus the ground of the unnecessary filter is not printed.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈의 쏘 필터 출력 라인 구조를 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating a saw filter output line structure of a front end module according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 발란스 타입 쏘 필터는 수동소자들이 삽입된 LTCC 기판 상면에 실장되고, 상기 쏘 필터의 출력은 LTCC 기판의 내부 패턴에 의해 연결되어 프론트 엔드 모듈의 외부 단자와 연결된다. Referring to FIG. 5, a balance type saw filter is mounted on an upper surface of an LTCC substrate into which passive elements are inserted, and an output of the saw filter is connected by an inner pattern of the LTCC substrate to be connected to an external terminal of the front end module.

상기 쏘 필터와 상기 프론트 엔드 모듈의 단자를 연결하기 위해서는 LTCC 기판에 연결 패턴을 인쇄하고 비어를 뚫어 구성한다. 이때, 쏘 필터 실장면의 아래층에는 다수의 그라운드 층이 존재하나, 상기 쏘 필터가 실장된 면 바로 아래에는 그라운드가 존재하지 않는다.In order to connect the saw filter and the terminals of the front end module, a connection pattern is printed on the LTCC board and a via is formed. At this time, a plurality of ground layers exist on the bottom layer of the saw filter mounting surface, but no ground exists immediately below the surface on which the saw filter is mounted.

즉, 불필요한 커패시터 성분을 제거하고자 쏘 출력 패턴 아래에 위치한 그라운드를 제거하고, 패턴 사이에 발생하는 상호 커패시턴스를 제거하기 위해 거리를 떨어지게 하면서 두 패턴의 길이와 폭은 일정하게 한다. In other words, the ground underneath the saw output pattern is removed to eliminate unnecessary capacitor components, and the length and width of the two patterns are kept constant while the distance is removed to remove mutual capacitance between the patterns.

상기 쏘 출력 패턴 아래에 있는 그라운드만을 제거하기 위해서는 LTCC 쉬트의 인쇄시 그라운드층부분의 마스크(mask)를 새로 제작하여 필요하지 않은 부분의 그라운드를 인쇄하지 않는 방식을 취한다.In order to remove only the ground under the saw output pattern, a mask of the ground layer portion is newly manufactured when the LTCC sheet is printed, and thus the ground of the unnecessary portion is not printed.

상기와 같이 그라운드를 제거하면 쏘 필터의 발란스 출력의 두 단자 사이에 발생하는 커플링도 어느 정도 감수가 된다.If the ground is removed as described above, the coupling occurring between the two terminals of the balanced output of the saw filter is reduced to some extent.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 5와 같은 연결에 의한 등가회로를 나타낸 도면이다. 6 is a view showing an equivalent circuit by the connection as shown in FIG. 5 according to a preferred embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 쏘 필터와 프론트 엔드 모듈을 연결하면, 패턴와 비어에 의한 인덕터 성분만이 존재한다.Referring to FIG. 6, when the saw filter and the front end module are connected, only the inductor component due to the pattern and the via exists.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다. The present invention is not limited to the above embodiments, and many variations are possible by those skilled in the art within the spirit of the present invention.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 쏘 필터의 발란스 단자에서 FEM 단자로의 연결을 LTCC 내에 회로를 패턴화하여 삽입할때 일반적으로 위치하는 패턴의 아래쪽의 그라운드를 제거하여 LTCC내의 패턴과 그라운드 사이의 커플링 때문에 생기는 손실을 제거할 수 있어 쏘 필터의 특성을 프론트 엔드 모듈의 수신 특성으로 받아들이는데 문제가 없는 프론트 엔드 모듈의 쏘 필터 출력 라인 구조를 제공하는데 있다. As described above, according to the present invention, when the connection from the balance terminal of the saw filter to the FEM terminal is inserted into the LTCC by patterning the circuit, the ground under the pattern generally located is removed to remove the ground between the pattern and the ground in the LTCC. It is possible to eliminate the loss caused by the coupling, so that it is possible to provide the front filter module's saw filter output line structure without having to accept the characteristic of the saw filter as the reception characteristic of the front end module.

또한, 발란스 출력의 두 단자가 교차할때 발생하는 커플링이 제거될 수 있는 프론트 엔드 모듈의 쏘 필터 출력 라인 구조를 제공하는데 있다. In addition, the present invention provides a saw filter output line structure of a front end module in which coupling occurring when two terminals of a balanced output crosses can be eliminated.

도 1은 일반적인 프론트 엔드 모듈의 단면을 개략적으로 나타낸 도면.1 is a schematic cross-sectional view of a typical front end module.

도 2는 종래의 프론트 엔드 모듈의 쏘 필터의 출력 라인을 나타낸 도면. Figure 2 shows the output line of the saw filter of the conventional front end module.

도 3은 도 2와 같은 연결에 의한 등가회로를 나타낸 도면. 3 is an equivalent circuit diagram of the connection shown in FIG.

도 4는 종래의 쏘 필터 특성을 나타낸 도면. 4 is a view showing a conventional saw filter characteristics.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 프론트 엔드 모듈의 쏘 필터 출력 라인 구조를 나타낸 도면.5 is a diagram illustrating a saw filter output line structure of a front end module according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 5와 같은 연결에 의한 등가회로를 나타낸 도면. 6 is a view showing an equivalent circuit by the connection as shown in FIG. 5 according to a preferred embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

100 : LTCC 기판 110 : 커패시터/인덕터100: LTCC board 110: capacitor / inductor

120 : 핀 다이오드 130 : 쏘필터 120: pin diode 130: saw filter

Claims (2)

LTCC 기판에 실장되는 쏘 필터의 출력 단자를 프론트 엔드 모듈의 외부 단자와 연결하기 위하여 상기 LTCC 기판에 내부 패턴을 인쇄하고 비어를 형성하여 연결하는데 있어서, In order to connect the output terminal of the saw filter mounted on the LTCC substrate with the external terminal of the front end module, to print the internal pattern on the LTCC substrate and to form a via, 상기 쏘 필터의 출력 단자 패턴 아래에는 그라운드가 인쇄되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 프론트 엔드 모듈의 쏘 필터 출력 라인 구조.A ground filter output line structure of a front end module, characterized in that the ground is not printed below the output terminal pattern of the saw filter. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 쏘필터의 출력 단자 패턴 아래에 있는 그라운드만을 제거하기 위해서는 LTCC 쉬트의 인쇄시 그라운드층부분의 마스크를 새로 제작하여 필요하지 않은 부분의 그라운드를 인쇄하지 않는 방식을 취하는 것을 특징으로 하는 프론트 엔드 모듈의 쏘 필터 출력 라인 구조.In order to remove only the ground under the output terminal pattern of the saw filter, a mask of the ground layer part is newly manufactured when the LTCC sheet is printed so that the ground of the front end module is not printed. Saw filter output line structure.
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KR101428043B1 (en) * 2007-10-17 2014-08-08 엘지이노텍 주식회사 module substrate

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