KR20090069411A - Directional coupler and duplex transceiver system in package - Google Patents

Abstract

A directional coupler and a system-in-package of a duplex transceiver including the same are provided to reduce a size of a directional coupler by designing a first signal line and a second signal line into a folded coupled line shape. A directional coupler includes a first ground layer(20), a second ground layer(40), a first signal line, and a second signal line(70). The first ground layer blocks an external electromagnetic wave. The first signal line and the second signal line are formed on a dielectric layer(30) into a folded coupled shape. The dielectric layer is laminated on the first ground layer. The second ground layer is laminated on the dielectric layer in order to block the external electromagnetic wave. The first ground layer and the second ground layer form a ground for the first signal line and the second signal line. The first signal line and the second signal line are a strip transmission line.

Description

방향성 결합기 및 이를 포함하는 듀플렉스 송수신 시스템의 시스템 인 패키지{Directional coupler and duplex transceiver system in package} Directive coupler and duplex transceiver system in package

본 발명은 반도체 집적 회로에서 사용되는 방향성 결합기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시스템 인 패키지에서 사용되는 방향성 결합기에 관한 것이다. The present invention relates to directional couplers used in semiconductor integrated circuits, and more particularly to directional couplers used in system-in-packages.

근래 이동통신 분야가 급속히 발달함에 따라 사용주파수가 점점 고주파화되고 협대화되고 있다. 따라서 이러한 이동통신기기에 적용되는 통신부품 역시 고주파화 및 협대화의 요구를 충족시켜야 하기 때문에 요구조건이 점점 까다로워지고 있는 실정이다.Recently, as the mobile communication field develops rapidly, the frequency of use is getting higher and narrower. Therefore, the communication components applied to these mobile communication devices also have to meet the requirements of high frequency and narrowing requirements are increasingly difficult.

이러한 통신 부품들 중에서도 방향성 결합기는 송신되는 신호를 일정한 비율로 분배하기 위한 것으로, 특히 송신단의 증폭기에서 나오는 출력중에서 일정량의 신호를 샘플링하여 자동출력조절기에 송신함으로써 항상 일정한 크기의 출력이 안테나를 통해 외부로 송신되도록 한다.Among these communication components, the directional coupler is for distributing the transmitted signal at a constant rate. In particular, a certain amount of signal is output from the transmitter amplifier and is transmitted to the automatic power regulator so that the constant output is always transmitted through the antenna. To be sent to.

도 1은 종래의 마이크로 스트립라인형 결합기를 나타낸다. 1 shows a conventional micro stripline type coupler.

도 1을 참조하면, 종래의 마이크로스트립 라인형의 결합기는 일정한 유전율을 갖는 유전체 기판(1)위에 도전성 금속을 적층하여 주신호라인(3)과 결합신호라 인(5)을 일정한 간격을 두고 형성한다. 신호가 입력단자를 통해 입력되면, 대부분의 신호는 출력단자를 통해 빠져 나오지만 일부의 신호는 결합신호라인(5)과 커플링(coupling)을 형성하여 결합신호라인(5)에 결합신호를 발생시켜, 이 신호가 결합포트와 아이솔레이션 포트를 통해 출력된다.Referring to FIG. 1, a conventional microstrip line type coupler is formed by stacking a conductive metal on a dielectric substrate 1 having a constant dielectric constant to form a main signal line 3 and a combined signal line 5 at regular intervals. do. When a signal is input through the input terminal, most of the signal is output through the output terminal, but some signals form a coupling signal with the combined signal line 5 to generate a combined signal in the combined signal line 5. This signal is output through the combination port and the isolation port.

일반적으로 상기의 구조를 갖는 마이크로 스트립라인형 결합기에서는 높은 결합도를 얻기 위해 사용하고자 하는 주파수 파장의 4분의 1이 되는 결합길이를 사용하게 된다. 따라서 이와 같은 구조의 방향성 결합기는 크기가 사용 주파수 파장의 4분의 1 이상으로 크며 낮은 주파수에 적용할 경우 방향성 결합기의 구조가 폭에 비해 길이가 상대적으로 너무 길어져 회로의 집적도에 불리하다. 또한 비교적 크기가 작은 방향성 결합기는 두께로 인하여 시스템 인 패키지에는 적합하지 않고 아이솔레이션(isolation) 특성이 좋지 않아 시스템의 성능에 악영향을 미친다.In general, in the micro stripline type coupler having the above structure, in order to obtain a high coupling degree, a coupling length that is one fourth of the frequency wavelength to be used is used. Therefore, the size of the directional coupler of such a structure is larger than one quarter of the wavelength used, and when applied to low frequencies, the structure of the directional coupler is too long compared to the width, which is disadvantageous to the integration of the circuit. In addition, the relatively small size of the directional coupler is not suitable for the system-in-package due to the thickness and poor isolation characteristics adversely affect the performance of the system.

이에 따라, 본 발명의 일 목적은 듀플렉스(Duplex) 송수신 시스템이 구성되는 시스템 인 패키지의 패키지 기판에 내장되는 방향성 결합기를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a directional coupler embedded in a package substrate of a package which is a system in which a duplex transmission / reception system is configured.

본 발명의 일 목적은 상기 방향성 결합기를 포함하는 듀플렉스 송수신 시스템의 시스템 인 패키지를 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a system-in-package of the duplex transceiver system including the directional coupler.

본 발명의 일 목적은 듀플렉스 송수신 시스템이 구성되는 시스템 인 패키지의 패키지 기판에 내장되는 방향성 결합기의 위상 차이를 보상하는 방법하는 방법을 제공하는 데 있다.One object of the present invention is to provide a method for compensating for the phase difference of a directional coupler embedded in a package substrate of a package that is a system in which a duplex transceiving system is configured.

상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 듀플렉스(Duplex) 송수신 시스템이 구성되는 시스템 인 패키지의 패키지 기판에 내장되는 방향성 결합기는 외부로부터 유입되는 전자기파를 차단하기 위한 제1 그라운드 레이어, 상기 제1 그라운드 레이어 위에 적층되는 유전체층에 형성되는 폴디드 커플드 라인(folded coupled line) 형태의 제1 및 제2 신호라인들 및 상기 유전체층 위에 적층되어 외부로부터 유입되는 전자기파를 차단하기 위한 제2 그라운드 레이어를 포함한다. 상기 제1 그라운드 레이어 및 상기 제2 그라운드 레이어는 상기 제1 및 제2 신호라인들의 그라운드를 만들어 준다.In order to achieve the above object of the present invention, a directional coupler built in a package substrate of a package, which is a system in which a duplex transmission / reception system according to an embodiment of the present invention is configured, is provided to block electromagnetic waves introduced from the outside. A first ground layer, first and second signal lines in the form of folded coupled lines formed in a dielectric layer stacked on the first ground layer, and the electromagnetic layer stacked on the dielectric layer to block electromagnetic waves from outside. It includes a second ground layer for. The first ground layer and the second ground layer form grounds of the first and second signal lines.

상기 제1 및 제2 신호라인들은 스트립 전송선으로 구성될 수 있다.The first and second signal lines may be configured as strip transmission lines.

상기 제1 그라운드 레이어, 상기 유전체층 및 상기 제2 그라운드 레이어에는 상기 제1 및 제2 신호라인들과 상기 제1 그라운드 레이어 및 상기 제2 그라운드 레이어가 와이어 본딩들로 연결되는 복수의 비아홀들이 형성될 수 있다.A plurality of via holes may be formed in the first ground layer, the dielectric layer, and the second ground layer in which the first and second signal lines, the first ground layer, and the second ground layer are connected by wire bonding. have.

상기 패키지 기판의 상부면에는 상기 비아홀들을 통하여 상기 와이어 본딩들로 상기 제2 그라운드 레이어와 상기 제1 및 제2 신호라인들과 연결되는 복수의 보상 커패시터들이 포함될 수 있다. 상기 보상 커패시터들은 표면 실장 디바이스(surface mounted device) 타입일 수 있다. The upper surface of the package substrate may include a plurality of compensation capacitors connected to the second ground layer and the first and second signal lines by the wire bonding through the via holes. The compensation capacitors may be of a surface mounted device type.

상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 듀플렉스(Duplex) 송수신 시스템이 구성되는 시스템 인 패키지의 패키지 기판에 내장되는 방향성 결합기는 외부로부터 유입되는 전자기파를 차단하기 제1 그라운드 레이어, 상기 제1 그라운드 레이어 위에 적층되는 유전체층에 형성되는 폴디드 커플드 라인(folded coupled line) 형태의 제1 및 제2 신호라인들, 상기 제1 및 제2 신호라인들의 양 단부에 연결되는 동일한 길이를 갖는 복수의 오픈 스터브(open stub)들 및 상기 유전체층 위에 적층되어 외부로부터 유입되는 전자기파를 차단하고 신호선의 그라운드를 만들어 주는 제2 그라운드 레이어를 포함한다. 상기 제1 그라운드 레이어 및 상기 제2 그라운드 레이어는 상기 제1 및 제2 신호라인들의 그라운드를 만들어 준다.In order to achieve the above object of the present invention, a directional coupler embedded in a package substrate of a system, which is a system in which a duplex transmission / reception system is configured according to another embodiment of the present invention, may be configured to block electromagnetic waves introduced from the outside. Ground layers, first and second signal lines in the form of folded coupled lines formed in a dielectric layer stacked on the first ground layer, and connected to both ends of the first and second signal lines. A plurality of open stubs having the same length and a second ground layer stacked on the dielectric layer to block the electromagnetic wave flowing from the outside and to make the ground of the signal line. The first ground layer and the second ground layer form grounds of the first and second signal lines.

상기 제1 및 제2 신호라인들 및 상기 오픈 스터브들은 스트립 전송선 라인으로 구성될 수 있다.The first and second signal lines and the open stubs may be configured as strip transmission line lines.

상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 듀플렉스 송수신 시스템의 시스템 인 패키지는 상부면과 하부면을 포함하며, 상기 상부면에 복수의 신호 패드들을 포함하는 패키지 기판, 상기 패키지 기판의 상부면에 배치되며, 복수의 신호 단자들과 복수의 전력 단자들과 복수의 접지 단자들을 포함하고 일정한 높이를 갖는 듀플렉스 송수신 시스템이 구현되는 반도체 칩 및 상기 패키지 기판 내에 내장되는 방향성 커플러를 포함하고, 상기 방향성 커플러는 외부로부터 유입되는 전자기파를 차단하기 위한 제1 그라운드 레이어, 상기 제1 그라운드 레이어 위에 적층되는 유전체층에 형성되는 폴디드 커플드 라인(folded coupled line) 형태의 제1 및 제2 신호라인들 및 상기 유전체층 위에 적층되어 외부로부터 유입되는 전자기파를 차단하기 위한 제2 그라운드 레이어를 포함한다. 상기 제1 그라운드 레이어 및 상기 제2 그라운드 레이어는 상기 제1 및 제2 신호라인들의 그라운드를 만들어 준다.In order to achieve the above object of the present invention, a system-in-package of a duplex transceiver system according to an embodiment of the present invention includes an upper surface and a lower surface, a package substrate including a plurality of signal pads on the upper surface, A semiconductor chip disposed on an upper surface of the package substrate and including a plurality of signal terminals, a plurality of power terminals, a plurality of ground terminals, and a duplex transceiver system having a constant height, and a directional coupler embedded in the package substrate. The directional coupler may include a first ground layer for blocking electromagnetic waves introduced from the outside, and a first coupled layer in the form of a folded coupled line formed in a dielectric layer stacked on the first ground layer. 2 electromagnetic waves stacked on the signal lines and the dielectric layer and introduced from the outside And a second ground layer for cutting off. The first ground layer and the second ground layer form grounds of the first and second signal lines.

상기 제1 및 제2 신호라인들은 스트립 전송선으로 구성될 수 있다. 기 제1 그라운드 레이어, 상기 유전체층 및 상기 제2 그라운드 레이어에는 상기 제1 및 제2 신호라인들과 상기 제1 그라운드 레이어 및 상기 제2 그라운드 레이어가 와이어 본딩들로 연결되는 복수의 비아홀들이 형성될 수 있다. The first and second signal lines may be configured as strip transmission lines. A plurality of via holes may be formed in the first ground layer, the dielectric layer, and the second ground layer in which the first and second signal lines, the first ground layer, and the second ground layer are connected by wire bonding. have.

상기 패키지 기판의 상부면에는 상기 비아홀들을 통하여 상기 와이어 본딩들로 상기 제2 그라운드 레이어와 상기 제1 및 제2 신호라인들과 연결되는 복수의 보상 커패시터들을 더 포함될 수 있다. 상기 패키지 기판의 하부면과 솔더볼들을 통하여 상기 와이어 본딩들과 연결되는 인쇄회로 기판을 더 포함할 수 있다. 상기 인쇄회로 기판의 상부면에는 상기 솔더볼들과 전송선으로 연결되고, RF 신호를 송수신하는 안테나가 포함될 수 있다.The upper surface of the package substrate may further include a plurality of compensation capacitors connected to the second ground layer and the first and second signal lines through the wire bonding through the via holes. The printed circuit board may further include a printed circuit board connected to the wire bonds through lower surfaces of the package substrate and solder balls. An upper surface of the printed circuit board may include an antenna connected to the solder balls by a transmission line and transmitting and receiving an RF signal.

상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 듀플렉스 송수신 시스템이 구성되는 시스템 인 패키지의 패키지 기판에 내장되는 방향성 결합기의 위상 차이를 보상하는 방법은 제1 그라운드 레이어를 형성하는 단계, 상기 제1 그라운드 레이어 위에 적층되는 유전체층에 폴디드 커플드 라인(folded coupled line) 형태의 제1 및 제2 신호라인들을 형성하는 단계, 상기 유전체층 위에 제2 그라운드 레이어를 형성하는 단계, 상기 제1 그라운드 레이어, 상기 유전체층 및 상기 제2 그라운드 레이어에 상기 제1 및 제2 신호라인들과 상기 제1 그라운드 레이어 및 상기 제2 그라운드 레이어가 와이어 본딩들로 연결하기 위한 복수의 바이홀들을 형성하는 단계 및 상기 패키지 기판의 상부면에 위치하는 복수의 보상 커패시터들과 상기 제1 및 제2 신호라인들을 상기 와이어 본딩들로 연결하는 단계를 포함한다. In order to achieve the above object of the present invention, a method for compensating for a phase difference of a directional coupler embedded in a package substrate of a package, in which a duplex transceiving system according to an embodiment of the present invention is configured, forms a first ground layer. Forming first and second signal lines in the form of folded coupled lines in a dielectric layer stacked on the first ground layer, forming a second ground layer on the dielectric layer, Forming a plurality of via holes in the first ground layer, the dielectric layer, and the second ground layer to connect the first and second signal lines, the first ground layer, and the second ground layer to wire bondings. And a plurality of compensation capacitors on the upper surface of the package substrate and the first and The second signal line includes a step of connecting with the wire bonding.

상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 듀플렉스 송수신 시스템이 구성되는 시스템 인 패키지의 패키지 기판에 내장되는 방향성 결합기의 위상 차이를 보상하는 방법은 1 그라운드 레이어를 형성하는 단계, 상기 제1 그라운드 레이어 위에 적층되는 유전체층에 폴디드 커플드 라인(folded coupled line) 형태의 제1 및 제2 신호라인들을 형성하는 단계, 상기 유전체층 위에 제2 그라운드 레이어를 형성하는 단계, 상기 제1 그라운드 레이어, 상기 유전체층 및 상기 제2 그라운드 레이어에 상기 제1 및 제2 신호라인들과 상기 제1 그라운드 레이어 및 상기 제2 그라운드 레이어를 와이어 본딩들로 연결하기 위한 복수의 바이홀들을 형성하는 단계 및 상기 제1 및 제2 신호라인들의 양 끝단에 각각 동일한 길이의 오픈 스터브들을 연결하는 단계를 포함한다. In order to achieve the above object of the present invention, a method for compensating for the phase difference of a directional coupler embedded in a package substrate of a package in which a duplex transceiver system according to another embodiment of the present invention is configured is to form one ground layer. Forming first and second signal lines in the form of folded coupled lines in a dielectric layer stacked on the first ground layer; forming a second ground layer on the dielectric layer Forming a plurality of via holes in the first ground layer, the dielectric layer, and the second ground layer to connect the first and second signal lines, the first ground layer and the second ground layer with wire bondings. And open stubs having the same length at both ends of the first and second signal lines, respectively. And a step gyeolhaneun.

본 발명에 따르면, 제1 및 제2 신호라인들을 폴디드 커플드 라인 형태로 설계하여 크기를 축소시키고 패기지 기판내에 방향성 결합기를 내장시킴으로써 전체 시스템 면적을 크게 줄일 수 있다.According to the present invention, the first and second signal lines can be designed in the form of folded coupled lines to reduce the size and to significantly reduce the overall system area by embedding a directional coupler in the waste substrate.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 방향성 결합기, 시스템 인 패키지 및 방향성 결합기의 위상 차이를 보상하는 방법에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. Hereinafter, a method for compensating for phase differences between a directional coupler, a system in package, and a directional coupler according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is limited to the following embodiments. The present invention may be embodied in various other forms without departing from the technical spirit of the present invention.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동 일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof that is described, and that one or more other features or numbers are present. It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of steps, actions, components, parts or combinations thereof. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

한편, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 순서도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.On the other hand, when an embodiment is otherwise implemented, a function or operation specified in a specific block may occur out of the order specified in the flowchart. For example, two consecutive blocks may actually be performed substantially simultaneously, and the blocks may be performed upside down depending on the function or operation involved. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀플렉스(Duplex) 송수신 시스템이 구성되는 시스템 인 패키지의 패키지 기판에 내장되는 방향성 결합기의 구조를 나타낸다.2 illustrates a structure of a directional coupler embedded in a package substrate of a system in a package in which a duplex transmission / reception system according to an embodiment of the present invention is constructed.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 결합기(100)는 시스템 인 패키지의 패키지 기판의 상부면(50)과 하부면(10) 사이에 내장된다. Referring to FIG. 2, a directional coupler 100 according to an embodiment of the present invention is embedded between the top surface 50 and the bottom surface 10 of the package substrate of the system in package.

방향성 결합기(100)는 제1 그라운드 레이어(20), 유전체 층(30), 제2 그라운드 레이어(40)를 포함한다. 방향성 결합기(100)는 제1 그라운드 레이어(20)와 유전체 층(30) 사이에 하나 이상의 다른 레이어들(60)을 포함할 수도 있다. The directional coupler 100 includes a first ground layer 20, a dielectric layer 30, and a second ground layer 40. The directional coupler 100 may include one or more other layers 60 between the first ground layer 20 and the dielectric layer 30.

제1 그라운드 레이어(20)는 하부면(10)위에 적층되어 외부로부터 유입되는 전자기파를 차단하는 역할을 한다. 제2 그라운드 레이어(40)는 유전체 층(30)위에 적층되어 외부로부터 유입되는 전자기파를 차단하는 역할을 한다. 유전체 층(30)에는 폴디드 커플드(folded coupled)라인 형태의 제1 및 제2 신호라인들(70)이 형성된다. 상기 제1 및 제2 신호라인들(70)은 스트립 전송선으로 형성될 수 있다. 제1 그라운드 레이어(20) 및 제2 그라운드 레이어(40)는 제1 및 제2 신호라인들(70)에 대한 그라운드를 형성하는 역할을 한다. The first ground layer 20 is stacked on the lower surface 10 to block electromagnetic waves flowing from the outside. The second ground layer 40 is stacked on the dielectric layer 30 to block electromagnetic waves flowing from the outside. First and second signal lines 70 in the form of folded coupled lines are formed in the dielectric layer 30. The first and second signal lines 70 may be formed as strip transmission lines. The first ground layer 20 and the second ground layer 40 serve to form grounds for the first and second signal lines 70.

제1 그라운드 레이어(20), 유전체층(30), 제2 그라운드 레이어(40) 및 다른 레이어들(60)에는 비아홀들(25, 35, 45, 65)들이 형성되어 제1 및 제2 신호라인들(70) 및 상부면(50)과 하부면(10)과 와이어본딩(47)들로 연결될 수 있다. Via holes 25, 35, 45, and 65 are formed in the first ground layer 20, the dielectric layer 30, the second ground layer 40, and the other layers 60 to form the first and second signal lines. 70 and the upper surface 50 and the lower surface 10 and the wire bonding 47 may be connected.

패키지 기판의 상부면(50)에는 비아홀(55)이 형성되어, 제1 내지 제4 보상 커패시터(51, 52, 53, 54)와 제1 및 제2 신호라인들(70)이 연결될 수 있다. 제1 내지 제4 보상 커패시터(51, 52, 53, 54)들은 폴디드 커플드(folded coupled)라인 형태의 제1 및 제2 신호라인들(70)의 구조에서 비롯되는 신호들의 위상차이와 비아홀들비아홀들(25, 35, 45, 55, 65)로 인한 위상 차이 및 외이어 본딩(47)으로 인한 위상차이를 보상하는 역할을 한다. 제1 내지 제4 보상 커패시터들(51, 52, 53, 54)은 표면 실장 디바이스(surface mounted device) 타입일 수 있다.The via hole 55 may be formed in the upper surface 50 of the package substrate so that the first to fourth compensation capacitors 51, 52, 53, and 54 may be connected to the first and second signal lines 70. The first to fourth compensation capacitors 51, 52, 53, and 54 may have a phase difference and a via hole of signals derived from the structure of the first and second signal lines 70 in the form of a folded coupled line. It compensates for the phase difference due to the via vias 25, 35, 45, 55, and 65 and the phase difference due to the wire bonding 47. The first to fourth compensation capacitors 51, 52, 53, and 54 may be of a surface mounted device type.

도 3은 도 2의 방향성 결합기 중에서 제1 및 제2 신호라인들(70)과 제1 내지 제4 보상 커패시터들(51, 52, 53, 54)만을 간략히 나타낸다.FIG. 3 briefly illustrates only the first and second signal lines 70 and the first to fourth compensation capacitors 51, 52, 53, and 54 of the directional coupler of FIG. 2.

도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 신호라인(72)의 양 끝 단(71, 73)에는 각각 제3 보상 커패시터(53)와 제4 보상 커패시터(54)가 연결되고, 제2 신호라인(74)의 양 끝단(75, 77)에는 각각 제1 보상 커패시터(51)와 제2 보상 커패시터(52)가 연결 되어 폴디드 커플드(folded coupled)라인 형태의 제1 및 제2 신호라인들(70)의 구조에서 비롯되는 신호들의 위상차이와 비아홀들(25, 35, 45, 55, 65)로 인한 위상 차이 및 와이어 본딩(47)으로 인한 제1 및 제2 신호라인들을 통과하는 신호들간의 위상차이를 보상하는 역할을 한다. 도 3에서 제1 신호라인(72)의 양 끝 단(71, 73)은 각각 제1 포트와 제2 포트로서 동작할 수 있고, 제2 신호라인(74)의 양 끝단(75, 77)은 각각 제3 포트 및 제4 포트로서 동작할 수 있다.2 and 3, a third compensation capacitor 53 and a fourth compensation capacitor 54 are connected to both ends 71 and 73 of the first signal line 72 and the second signal line, respectively. First and second signal lines in the form of a folded coupled line are connected to both ends 75 and 77 of the 74 at the first compensation capacitor 51 and the second compensation capacitor 52, respectively. Phase difference between signals resulting from the structure of 70 and phase difference due to via holes 25, 35, 45, 55, 65 and between signals passing through the first and second signal lines due to wire bonding 47. Compensate for the phase difference. In FIG. 3, both ends 71 and 73 of the first signal line 72 may operate as a first port and a second port, respectively, and both ends 75 and 77 of the second signal line 74 may be operated. Can act as a third port and a fourth port, respectively.

도 2 및 도 3의 제1 내지 제4 보상 커패시터들(51, 52, 53, 54)은 표면 실장 디바이스(surface mounted device) 타입과 같이 반도체 기판의 상부면에 형성될 수도 있고, 또한 도 4와 같이 방향성 커플러 내에 포함될 수도 있다.The first to fourth compensation capacitors 51, 52, 53, and 54 of FIGS. 2 and 3 may be formed on the top surface of the semiconductor substrate, such as a surface mounted device type, and may also be It can also be included in the directional coupler.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방향성 커플러 내에 포함되는 제1 및 제2 신호 라인들과 보상 커패시터 역할을 하는 제1 내지 제4 오픈 스터브들이 결합된 모습을 나타낸다. 4 is a view illustrating a combination of first and second signal lines included in a directional coupler and first to fourth open stubs serving as a compensation capacitor according to another embodiment of the present invention.

설명의 편의를 위하여, 도 4에서는 도 1과 같이 제1 그라운드 레이어(20), 제2 그라운드 레이어(40), 비아 홀들(25, 35, 45, 65) 및 와이어본딩(47)은 나태내지 않고, 제1 및 제2 신호라인들(72, 74)과 보상 커패시터 역할을 하는 제1 내지 제4 오픈 스터브들(81, 82, 83, 84)만을 도시하였다.For convenience of description, in FIG. 4, the first ground layer 20, the second ground layer 40, the via holes 25, 35, 45, and 65 and the wire bonding 47 are not shown in FIG. 1. Only the first and second open stubs 81, 82, 83, and 84 serving as compensation capacitors are shown in the first and second signal lines 72 and 74.

도 4를 참조하면, 제1 신호라인(72)의 양 끝 단(71, 73)에는 각각 제3 오픈 스터브(83)와 제4 오픈 스터브(84)가 연결되고, 제2 신호 라인(74)의 양 끝단(75, 77)에는 각각 제1 오픈 스터브(81)와 제2 오픈 스터브(82)가 연결된다. 제1 내지 제4 오픈 스터브(81, 82, 83, 84)들은 제1 및 제2 신호라인들(72, 74)과 같이 스트 립 전송선으로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 4, the third open stub 83 and the fourth open stub 84 are connected to both ends 71 and 73 of the first signal line 72, respectively, and the second signal line 74 is connected. Both ends 75 and 77 of the first open stub 81 and the second open stub 82 are connected, respectively. The first to fourth open stubs 81, 82, 83, and 84 may be formed as strip transmission lines like the first and second signal lines 72 and 74.

도 2 내지 도 4과 같이 방향성 커플러(100)를 패키지 기판내에 설계하면, 방형성 결합기(100)가 패키지 기판위의 면적을 차지하지 않기 때문에 전체 패키지 인 시스템의 면적을 크게 감소시킬 수 있고, 방향성 결합기가 차지할 면적에 다른 수동 소자를 패키징할 수 있게 된다. When the directional coupler 100 is designed in the package substrate as shown in FIGS. 2 to 4, the area of the entire package-in system can be greatly reduced because the anti-corrugated coupler 100 does not occupy the area on the package substrate. Other passive components can be packaged in the area occupied by the combiner.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀플렉스 송수신 시스템의 시스템 인 패키지의 구성을 나타낸다.5 illustrates a configuration of a system in package of a duplex transceiving system according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 듀플렉스 송수신 시스템의 시스템 인 패키지(200)는 패키지 기판(120), 반도체 칩(140), 방향성 커플러(70)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 듀플렉스 송수신 시스템의 시스템 인 패키지(200)는 인쇄회로기판(110)을 더 포함할 수도 있다.Referring to FIG. 5, the system in package 200 of the duplex transceiving system according to an embodiment of the present invention includes a package substrate 120, a semiconductor chip 140, and a directional coupler 70. The system-in-package 200 of the duplex transceiving system according to an embodiment of the present invention may further include a printed circuit board 110.

도 5의 듀플렉스 송수신 시스템의 시스템 인 패키지(200)에는 도 2의 방향성 커플러(100)나 도 4의 방향성 커플러가 내장될 수 있다. 도 5에서는 설명의 편의를 위하여 도 2의 방향성 커플러(100)가 내장되는 경우를 도시하였고, 역시 설명의 편의를 위하여 도 2의 제1 그라운드 레이어(20)와 제2 그라운드 레이어(40)를 도시하지는 않았다. 따라서 도 2와 도 4를 모두 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 듀플렉스 송수신 시스템의 시스템 인 패키지(200)를 설명한다.The directional coupler 100 of FIG. 2 or the directional coupler of FIG. 4 may be built in the system in package 200 of the duplex transceiver system of FIG. 5. FIG. 5 illustrates a case in which the directional coupler 100 of FIG. 2 is embedded for convenience of description, and also illustrates the first ground layer 20 and the second ground layer 40 of FIG. 2 for convenience of description. Did not. Therefore, the system in package 200 of the duplex transmission and reception system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to both FIG. 2 and FIG. 4.

패키지 기판(120)은 상부면(50)과 하부면(10)을 포함하며, 상부면(50)에는 복수의 신호 패드들(161, 164, 166)을 포함한다. 반도체 칩(140)은 패키지 기판(120)의 상부면(50)에 배치되고, 복수의 신호 단자들(165)과 복수의 전력 단자 들(163)과 복수의 접지 단자들(162)을 포함한다. 상기 반도체 칩(140)에는 듀플렉스 송수신 시스템이 구현될 수 있다. 신호 단자들(165)과 신호 패드를(166)은 와이어 본딩(185)에 의하여 연결되고, 전력 단자들(163)과 신호 패드들(164)은 와이어 본딩(183)에 의하여 연결되고, 접지 단자들(162)괴 신호 패드들(161)은 와이어 본딩(181)에 의하여 연결될 수 있다. The package substrate 120 includes an upper surface 50 and a lower surface 10, and the upper surface 50 includes a plurality of signal pads 161, 164, and 166. The semiconductor chip 140 is disposed on the top surface 50 of the package substrate 120 and includes a plurality of signal terminals 165, a plurality of power terminals 163, and a plurality of ground terminals 162. . A duplex transceiving system may be implemented in the semiconductor chip 140. Signal terminals 165 and signal pads 166 are connected by wire bonding 185, power terminals 163 and signal pads 164 are connected by wire bonding 183, and ground terminals. Ingot signal pads 161 may be connected by wire bonding 181.

(100)는 제1 그라운드 레이어(20), 유전체 층(30), 제2 그라운드 레이어(40)를 포함한다. 방향성 결합기(100)는 제1 그라운드 레이어(20)와 유전체 층(30) 사이에 하나 이상의 다른 레이어들(60)을 포함할 수도 있다. 100 includes a first ground layer 20, a dielectric layer 30, and a second ground layer 40. The directional coupler 100 may include one or more other layers 60 between the first ground layer 20 and the dielectric layer 30.

제1 그라운드 레이어(20)는 하부면(10)위에 적층되어 외부로부터 유입되는 전자기파를 차단하는 역할을 한다. 제2 그라운드 레이어(40)는 유전체 층(30)위에 적층되어 외부로부터 유입되는 전자기파를 차단하는 역할을 한다. 유전체 층(30)에는 폴디드 커플드(folded coupled)라인 형태의 제1 및 제2 신호라인들(70)이 형성된다. 상기 제1 및 제2 신호라인들(70)은 스트립 전송선으로 형성될 수 있다. 제1 그라운드 레이어(20) 및 제2 그라운드 레이어(40)는 제1 및 제2 신호라인들(70)에 대한 그라운드를 형성하는 역할을 한다.The first ground layer 20 is stacked on the lower surface 10 to block electromagnetic waves flowing from the outside. The second ground layer 40 is stacked on the dielectric layer 30 to block electromagnetic waves flowing from the outside. First and second signal lines 70 in the form of folded coupled lines are formed in the dielectric layer 30. The first and second signal lines 70 may be formed as strip transmission lines. The first ground layer 20 and the second ground layer 40 serve to form grounds for the first and second signal lines 70.

제1 그라운드 레이어(20), 유전체층(30), 제2 그라운드 레이어(40) 및 다른 레이어들(60)에는 비아홀들(25, 35, 45, 65)들이 형성되어 제1 및 제2 신호라인들(70) 및 상부면(50)과 하부면(10)과 와이어본딩(47)들로 연결될 수 있다. Via holes 25, 35, 45, and 65 are formed in the first ground layer 20, the dielectric layer 30, the second ground layer 40, and the other layers 60 to form the first and second signal lines. 70 and the upper surface 50 and the lower surface 10 and the wire bonding 47 may be connected.

패키지 기판의 상부면(50)에는 비아홀(55)이 형성되어, 제1 내지 제4 보상 커패시터(51, 52, 53, 54)와 제1 및 제2 신호라인들(70)이 연결될 수 있다. 제1 내 지 제4 보상 커패시터(51, 52, 53, 54)들은 폴디드 커플드(folded coupled)라인 형태의 제1 및 제2 신호라인들(70)의 구조에서 비롯되는 신호들의 위상차이와 비아홀들(25, 35, 45, 55, 65)로 인한 위상 차이 및 와이어 본딩(47)으로 인한 위상차이를 보상하는 역할을 한다. 제1 내지 제4 보상 커패시터들(51, 52, 53, 54)은 표면 실장 디바이스(surface mounted device) 타입일 수 있다. The via hole 55 may be formed in the upper surface 50 of the package substrate so that the first to fourth compensation capacitors 51, 52, 53, and 54 may be connected to the first and second signal lines 70. The first to fourth compensation capacitors 51, 52, 53, and 54 may have a phase difference between signals derived from the structure of the first and second signal lines 70 in the form of a folded coupled line. It compensates for the phase difference due to the via holes 25, 35, 45, 55 and 65 and the phase difference due to the wire bonding 47. The first to fourth compensation capacitors 51, 52, 53, and 54 may be of a surface mounted device type.

패키지 기판(120)의 하부면(10)은 복수의 솔더볼들(125)을 통하여 인쇄회로기판(110)과 연결될 수 있고, 인쇄회로기판(110)의 상부면에는 솔더볼들(125)을 통하여 와이어본딩(47)과 전송선(135)이 연결되어 RF 신호를 송수신하는 안테나(130)가 위치할 수 있다. The lower surface 10 of the package substrate 120 may be connected to the printed circuit board 110 through a plurality of solder balls 125, and wires may be connected to the upper surface of the printed circuit board 110 through solder balls 125. An antenna 130 may be located to which the bonding 47 and the transmission line 135 are connected to transmit and receive an RF signal.

도 2내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 방향성 결합기의 위상 차이를 보상하는 방법에 대하여 설명한다.2 to 5, a method of compensating for the phase difference of the directional coupler according to embodiments of the present invention will be described.

본 발명의 일 실시예에 따른 방향성 결합기의 위상 차이를 보상하는 방법에서는 듀플렉스 송수신 시스템이 구성되는 시스템 인 패키지의 패키지 기판(120)의 기판내에 제1 그라운드 레이어(20)를 형성한다. 상기 제1 그라운드 레이어(10) 위에 적층되는 유전체층(30)에 폴디드 커플드 라인(folded coupled line) 형태의 제1 및 제2 신호라인들(70)을 형성한다. 상기 유전체층(30) 위에 제2 그라운드 레이어(40)를 형성한다. 상기 제1 그라운드 레이어(20), 상기 유전체층(30) 및 상기 제2 그라운드 레이어(40)에 상기 제1 및 제2 신호라인들(70)과 상기 제1 그라운드 레이어(20) 및 상기 제2 그라운드 레이어(40)를 와이어 본딩들(47)로 연결하기 위한 복수의 바이홀들(25, 35, 45)을 형성한다. 상기 패키지 기판(120)의 상부면(50)에 위치하는 복수의 보상 커패시터들(51, 52, 53, 54)과 상기 제1 및 제2 신호라인들(70)을 상기 와이어 본딩(47)들로 연결한다.In the method for compensating for the phase difference of the directional coupler according to the exemplary embodiment of the present invention, the first ground layer 20 is formed in the substrate of the package substrate 120 of the package in which the duplex transceiver system is configured. First and second signal lines 70 in the form of folded coupled lines are formed in the dielectric layer 30 stacked on the first ground layer 10. A second ground layer 40 is formed on the dielectric layer 30. The first and second signal lines 70, the first ground layer 20, and the second ground on the first ground layer 20, the dielectric layer 30, and the second ground layer 40. A plurality of bi holes 25, 35, 45 for connecting the layer 40 to the wire bondings 47 is formed. The wire bonding 47 connects the plurality of compensation capacitors 51, 52, 53, and 54 and the first and second signal lines 70 on the upper surface 50 of the package substrate 120. Connect with

본 발명의 다른 실시예에 따른 방향성 결합기의 위상 차이를 보상하는 방법에서는 듀플렉스 송수신 시스템이 구성되는 시스템 인 패키지의 패키지 기판(120)의 기판내에 제1 그라운드 레이어(20)를 형성한다. 상기 제1 그라운드 레이어(10) 위에 적층되는 유전체층(30)에 폴디드 커플드 라인(folded coupled line) 형태의 제1 및 제2 신호라인들(70)을 형성한다. 상기 유전체층(30) 위에 제2 그라운드 레이어(40)를 형성한다. 상기 제1 그라운드 레이어(20), 상기 유전체층(30) 및 상기 제2 그라운드 레이어(40)에 상기 제1 및 제2 신호라인들(70)과 상기 제1 그라운드 레이어(20) 및 상기 제2 그라운드 레이어(40)를 와이어 본딩들(47)로 연결하기 위한 복수의 바이홀들(25, 35, 45)을 형성한다. 상기 제1 및 제2 신호라인들(70)의 양 끝단에 각각 동일한 길이의 오픈 스터브들(83, 84, 81, 82)을 연결한다.In the method for compensating for the phase difference of the directional coupler according to another embodiment of the present invention, the first ground layer 20 is formed in the substrate of the package substrate 120 of the package in which the duplex transceiver system is configured. First and second signal lines 70 in the form of folded coupled lines are formed in the dielectric layer 30 stacked on the first ground layer 10. A second ground layer 40 is formed on the dielectric layer 30. The first and second signal lines 70, the first ground layer 20, and the second ground on the first ground layer 20, the dielectric layer 30, and the second ground layer 40. A plurality of bi holes 25, 35, 45 for connecting the layer 40 to the wire bondings 47 is formed. Open stubs 83, 84, 81, and 82 having the same length are connected to both ends of the first and second signal lines 70, respectively.

도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 실시예들에 따른 방형성 결합기에서 주파수의 변동에 따른 각 포트들에서 보상 커패시터나 오픈 스터브를 이용하여 위상차이를 보상하기 전과 보상한 후의 아이솔레이션 특성과 고립 특성을 나타내는 시뮬레이션도이다.6A to 6B illustrate isolation and isolation characteristics before and after compensating for a phase difference by using a compensation capacitor or an open stub in each port according to a frequency change in a spherical coupler according to embodiments of the present invention. It is a simulation diagram shown.

도 6a 및 도 6b에서는 방향성 결합기(즉 제1 및 제2 신호라인)의 크기를 5.2mm X 6.3mm로 하고 비아의 인덕턴스를 0.4nH로 하고, 보상 커패시터의 커패시턴스를 0.9pF으로 하고 시뮬레이션 하였다.6A and 6B, the size of the directional coupler (ie, the first and second signal lines) was 5.2 mm × 6.3 mm, the inductance of the via was 0.4 nH, and the capacitance of the compensation capacitor was simulated with 0.9 pF.

도 6a와 도 6b을 참조하면, 보상 커패시터들(51, 52, 53, 54)이나 오픈 스터 블들(81, 82, 83, 84)을 연결하여 보상하기 전과 보상한 후의 아이솔레이션 특성과 고립특성을 살펴보면 보상전후 커플링 특성은 거의 유사하나 이이솔레이션 특성은 크게 향상되는 것을 알 수 있다. 보상전에 아이솔레이션 특성은 25 dB 정도의 성능을 보이나, 보상 후에는 910MHz에서 56dB의 높은 성능을 나태낸다. 6A and 6B, the isolation characteristics and isolation characteristics before and after compensation by connecting the compensation capacitors 51, 52, 53, 54 or the open stubs 81, 82, 83, 84 are described. The coupling characteristics before and after compensation are almost similar, but the isolation characteristics are greatly improved. Isolation shows 25dB of performance before compensation, but 56dB at 910MHz after compensation.

본 발명에 실시예들에 따르면, 제1 및 제2 신호라인들을 폴디드 커플드 라인 형태로 설계하여 크기를 축소시키고 패기지 기판내에 방향성 결합기를 내장시킴으로써 전체 시스템 면적을 크게 줄일 수 있다. 또한 비아홀이나 와이어본딩으로 인한 기생성분을 고려하여 위상차이를 보상할 수 있기 때문에 방향성 결합기가 패키지 내에 내장될 때 발생될 수 있는 임피던스 미스매치로 인한 성능저하를 막을 수 있다. 또한 방향성 결합기를 패키지 안에 내장시킬 수 있기 때문에 시스템 인 패키지로 구현하기가 용이하면서도 높은 아이솔레이션 특성을 유지할 수 있고, 방향성 결합기를 칩에서 최대한 가깝게 위치시킬 수 있기 때문에 임피던스 매칭면에서 유리한 면을 갖는다. 또한 패키지 기판의 상부면에 다른 수동 소자를 패키징할 수 있기 때문에 패키지 내에서의 면적을 효율적으로 이용할 수 있다.According to embodiments of the present invention, the first and second signal lines can be designed in the form of folded coupled lines to reduce the size and to significantly reduce the overall system area by embedding a directional coupler in the waste substrate. In addition, the phase difference can be compensated for by considering parasitic components due to via holes or wire bonding, thereby preventing performance degradation due to impedance mismatch that may occur when the directional coupler is embedded in the package. In addition, since the directional coupler can be embedded in the package, it is easy to implement as a system-in-package, maintains high isolation characteristics, and has an advantage in terms of impedance matching because the directional coupler can be positioned as close to the chip as possible. In addition, since other passive elements can be packaged on the upper surface of the package substrate, the area within the package can be efficiently used.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, but those skilled in the art may vary the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. It will be understood that modifications and changes can be made.

도 1은 종래의 마이크로 스트립라인형 결합기를 나타낸다.1 shows a conventional micro stripline type coupler.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀플렉스(Duplex) 송수신 시스템이 구성되는 시스템 인 패키지의 패키지 기판에 내장되는 방향성 결합기의 구조를 나타낸다.2 illustrates a structure of a directional coupler embedded in a package substrate of a system in a package in which a duplex transmission / reception system according to an embodiment of the present invention is constructed.

도 3은 도 2의 방향성 결합기 중에서 제1 및 제2 신호라인들과 제1 내지 제4 보상 커패시터들만을 간략히 나타낸다.FIG. 3 briefly illustrates only the first and second signal lines and the first to fourth compensation capacitors of the directional coupler of FIG. 2.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 방향성 커플러 내에 포함되는 제1 및 제2 신호 라인들과 보상 커패시터 역할을 하는 제1 내지 제4 오픈 스터브들이 결합된 모습을 나타낸다.4 is a view illustrating a combination of first and second signal lines included in a directional coupler and first to fourth open stubs serving as a compensation capacitor according to another embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀플렉스 송수신 시스템의 시스템 인 패키지의 구성을 나타낸다.5 illustrates a configuration of a system in package of a duplex transceiving system according to an embodiment of the present invention.

도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 실시예들에 따른 방형성 결합기에서 주파수의 변동에 따른 각 포트들에서 보상 커패시터나 오픈 스터브를 이용하여 위상차이를 보상하기 전과 보상한 후의 아이솔레이션 특성과 고립 특성을 나타내는 시뮬레이션도이다.6A to 6B illustrate isolation and isolation characteristics before and after compensating for a phase difference by using a compensation capacitor or an open stub in each port according to a frequency change in a spherical coupler according to embodiments of the present invention. It is a simulation diagram shown.

Claims (18)

듀플렉스(Duplex) 송수신 시스템이 구성되는 시스템 인 패키지의 패키지 기판에 내장되는 방향성 결합기로서,A directional coupler embedded in the package board of a package, a system in which a duplex transmit / receive system is configured, 외부로부터 유입되는 전자기파를 차단하기 위한 제1 그라운드 레이어;A first ground layer for blocking electromagnetic waves flowing from the outside; 상기 제1 그라운드 레이어 위에 적층되는 유전체층에 형성되는 폴디드 커플드 라인(folded coupled line) 형태의 제1 및 제2 신호라인들; 및First and second signal lines in the form of folded coupled lines formed in the dielectric layer stacked on the first ground layer; And 상기 유전체층 위에 적층되어 외부로부터 유입되는 전자기파를 차단하기 위한 제2 그라운드 레이어를 포함하고, 상기 제1 그라운드 레이어 및 상기 제2 그라운드 레이어는 상기 제1 및 제2 신호라인들에 대한 그라운드를 만들어 주기 위한 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.And a second ground layer stacked on the dielectric layer to block electromagnetic waves flowing from the outside, wherein the first ground layer and the second ground layer form grounds for the first and second signal lines. Directional coupler, characterized in that. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 신호라인들은 스트립 전송선으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.The directional coupler of claim 1, wherein the first and second signal lines consist of a strip transmission line. 제2항에 있어서, 상기 제1 그라운드 레이어, 상기 유전체층 및 상기 제2 그라운드 레이어에는 상기 제1 및 제2 신호라인들과 상기 제1 그라운드 레이어 및 상기 제2 그라운드 레이어가 와이어 본딩들로 연결되는 복수의 비아홀들이 형성되는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.3. The plurality of wires of claim 2, wherein the first and second signal lines, the first ground layer, and the second ground layer are connected by wire bonding to the first ground layer, the dielectric layer, and the second ground layer. Directional coupler characterized in that the via holes are formed. 제3항에 있어서, 상기 패키지 기판의 상부면에는 상기 비아홀들을 통하여 상기 와이어 본딩들로 상기 제2 그라운드 레이어와 상기 제1 및 제2 신호라인들과 연결되는 복수의 보상 커패시터들이 포함되는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.The upper surface of the package substrate includes a plurality of compensation capacitors connected to the second ground layer and the first and second signal lines by the wire bonding through the via holes. Directional coupler. 제4항에 있어서, 상기 보상 커패시터들은 표면 실장 디바이스(surface mounted device) 타입인 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.5. The directional coupler of claim 4, wherein the compensation capacitors are of a surface mounted device type. 듀플렉스(Duplex) 송수신 시스템이 구성되는 시스템 인 패키지의 패키지 기판에 내장되는 방향성 결합기로서,A directional coupler embedded in the package board of a package, a system in which a duplex transmit / receive system is configured, 외부로부터 유입되는 전자기파를 차단하는 제1 그라운드 레이어;A first ground layer that blocks electromagnetic waves flowing from the outside; 상기 제1 그라운드 레이어 위에 적층되는 유전체층에 형성되는 폴디드 커플드 라인(folded coupled line) 형태의 제1 및 제2 신호라인들;First and second signal lines in the form of folded coupled lines formed in the dielectric layer stacked on the first ground layer; 상기 제1 및 제2 신호라인들의 양 단부에 연결되는 동일한 길이를 갖는 복수의 오픈 스터브(open stub)들; 및A plurality of open stubs having the same length connected to both ends of the first and second signal lines; And 상기 유전체층 위에 적층되어 외부로부터 유입되는 전자기파를 차단하는 제2 그라운드 레이어를 포함하고, 상기 제1 그라운드 레이어 및 상기 제2 그라운드 레이어는 상기 제1 및 제2 신호라인들에 대한 그라운드를 만들어 주기 위한 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.And a second ground layer stacked on the dielectric layer to block electromagnetic waves flowing from the outside, wherein the first ground layer and the second ground layer are used to make grounds for the first and second signal lines. Characterized in a directional coupler. 제6항에 있어서, 상기 제1 및 제2 신호라인들 및 상기 오픈 스터브들은 스트 립 전송선 라인으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.7. The directional coupler of claim 6, wherein the first and second signal lines and the open stubs are comprised of a strip transmission line line. 제7항에 있어서, 상기 제1 그라운드 레이어, 상기 유전체층 및 상기 제2 그라운드 레이어에는 상기 제1 및 제2 신호라인들과 상기 제1 그라운드 레이어 및 상기 제2 그라운드 레이어가 와이어 본딩들로 연결되는 복수의 비아홀들이 형성되는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.8. The display device of claim 7, wherein the first ground layer, the dielectric layer, and the second ground layer are connected to each other by wire bonding between the first and second signal lines, the first ground layer, and the second ground layer. Directional coupler characterized in that the via holes are formed. 상부면과 하부면을 포함하며, 상기 상부면에 복수의 신호 패드들을 포함하는 패키지 기판;A package substrate including an upper surface and a lower surface, the package substrate including a plurality of signal pads on the upper surface; 상기 패키지 기판의 상부면에 배치되며, 복수의 신호 단자들과 복수의 전력 단자들과 복수의 접지 단자들을 포함하고 일정한 높이를 갖는 듀플렉스 송수신 시스템이 구현되는 반도체 칩; 및A semiconductor chip disposed on an upper surface of the package substrate, the semiconductor chip including a plurality of signal terminals, a plurality of power terminals, and a plurality of ground terminals and having a constant height; And 상기 패키지 기판 내에 내장되는 방향성 커플러를 포함하고,A directional coupler embedded in the package substrate, 상기 방향성 커플러는,The directional coupler, 외부로부터 유입되는 전자기파를 차단하기 위한 제1 그라운드 레이어;A first ground layer for blocking electromagnetic waves flowing from the outside; 상기 제1 그라운드 레이어 위에 적층되는 유전체층에 형성되는 폴디드 커플드 라인(folded coupled line) 형태의 제1 및 제2 신호라인들; 및First and second signal lines in the form of folded coupled lines formed in the dielectric layer stacked on the first ground layer; And 상기 유전체층 위에 적층되어 외부로부터 유입되는 전자기파를 차단하기 위한 제2 그라운드 레이어를 포함하고, 상기 제1 그라운드 레이어 및 상기 제2 그라운드 레이어는 상기 제1 및 제2 신호라인들에 대한 그라운드를 만들어 주기 위한 것을 특징으로 하는 듀플렉스 송수신 시스템의 시스템 인 패키지.And a second ground layer stacked on the dielectric layer to block electromagnetic waves flowing from the outside, wherein the first ground layer and the second ground layer form grounds for the first and second signal lines. System-in-package of the duplex transmission and reception system, characterized in that. 제9항에 있어서, 상기 제1 및 제2 신호라인들은 스트립 전송선으로 구성되는 것을 특징으로 하는 듀플렉스 송수신 시스템의 시스템 인 패키지.10. The system-in-package of claim 9, wherein the first and second signal lines comprise strip transmission lines. 제10항에 있어서, 상기 제1 그라운드 레이어, 상기 유전체층 및 상기 제2 그라운드 레이어에는 상기 제1 및 제2 신호라인들과 상기 제1 그라운드 레이어 및 상기 제2 그라운드 레이어가 와이어 본딩들로 연결되는 복수의 비아홀들이 형성되는 것을 특징으로 하는 듀플렉스 송수신 시스템의 시스템 인 패키지.11. The method of claim 10, wherein the first ground layer, the dielectric layer and the second ground layer is a plurality of first and second signal lines and the first ground layer and the second ground layer are connected by wire bonding A system-in-package of the duplex transceiver system, characterized in that via holes are formed. 제11항에 있어서, 상기 패키지 기판의 상부면에는 상기 비아홀들을 통하여 상기 와이어 본딩들로 상기 제2 그라운드 레이어와 상기 제1 및 제2 신호라인들과 연결되는 복수의 보상 커패시터들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀플렉스 송수신 시스템의 시스템 인 패키지.12. The method of claim 11, wherein the package substrate further comprises a plurality of compensation capacitors connected to the second ground layer and the first and second signal lines by the wire bonding through the via holes. System-in-package of the duplex transceiver system. 제12항에 있어서, 상기 패키지 기판의 하부면과 솔더볼들을 통하여 상기 와이어 본딩들과 연결되는 인쇄회로 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀플렉스 송수신 시스템의 시스템 인 패키지.13. The system-in-package of claim 12, further comprising a printed circuit board connected to the wire bonds through solder balls and a lower surface of the package substrate. 제13항에 있어서, 상기 인쇄회로 기판의 상부면에는 상기 솔더볼들과 전송선 으로 연결되고, RF 신호를 송수신하는 안테나가 포함되는 것을 특징으로 하는 듀플렉스 송수신 시스템의 시스템 인 패키지.15. The system-in-package of claim 13, wherein an upper surface of the printed circuit board includes an antenna connected to the solder balls and a transmission line and transmitting and receiving an RF signal. 듀플렉스 송수신 시스템이 구성되는 시스템 인 패키지의 패키지 기판에 내장되는 방향성 결합기의 위상 차이를 보상하는 방법으로서,A method of compensating for a phase difference of a directional coupler embedded in a package substrate of a package that is a system in which a duplex transmit / receive system is configured, 제1 그라운드 레이어를 형성하는 단계;Forming a first ground layer; 상기 제1 그라운드 레이어 위에 적층되는 유전체층에 폴디드 커플드 라인(folded coupled line) 형태의 제1 및 제2 신호라인들을 형성하는 단계;Forming first and second signal lines in the form of folded coupled lines in the dielectric layer stacked on the first ground layer; 상기 유전체층 위에 제2 그라운드 레이어를 형성하는 단계; Forming a second ground layer over the dielectric layer; 상기 제1 그라운드 레이어, 상기 유전체층 및 상기 제2 그라운드 레이어에 상기 제1 및 제2 신호라인들과 상기 제1 그라운드 레이어 및 상기 제2 그라운드 레이어가 와이어 본딩들로 연결하기 위한 복수의 바이홀들을 형성하는 단계; 및Forming a plurality of via holes in the first ground layer, the dielectric layer, and the second ground layer to connect the first and second signal lines, the first ground layer, and the second ground layer to wire bondings. Making; And 상기 패키지 기판의 상부면에 위치하는 복수의 보상 커패시터들과 상기 제1 및 제2 신호라인들을 상기 와이어 본딩들로 연결하는 단계를 포함하는 방향성 결합기의 위상 차이를 보상하는 방법.Connecting the first and second signal lines and a plurality of compensation capacitors located on an upper surface of the package substrate to the wire bondings. 제15항에 있어서, 상기 제1 및 제2 신호라인들은 스트립 전송선으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기의 위상 차이를 보상하는 방법. 16. The method of claim 15, wherein the first and second signal lines consist of a strip transmission line. 듀플렉스 송수신 시스템이 구성되는 시스템 인 패키지의 패키지 기판에 내장 되는 방향성 결합기의 위상 차이를 보상하는 방법으로서,A method of compensating for the phase difference of a directional coupler embedded in a package substrate of a package, a system in which a duplex transmit / receive system is configured, 제1 그라운드 레이어를 형성하는 단계;Forming a first ground layer; 상기 제1 그라운드 레이어 위에 적층되는 유전체층에 폴디드 커플드 라인(folded coupled line) 형태의 제1 및 제2 신호라인들을 형성하는 단계;Forming first and second signal lines in the form of folded coupled lines in the dielectric layer stacked on the first ground layer; 상기 유전체층 위에 제2 그라운드 레이어를 형성하는 단계; Forming a second ground layer over the dielectric layer; 상기 제1 그라운드 레이어, 상기 유전체층 및 상기 제2 그라운드 레이어에 상기 제1 및 제2 신호라인들과 상기 제1 그라운드 레이어 및 상기 제2 그라운드 레이어를 와이어 본딩들로 연결하기 위한 복수의 바이홀들을 형성하는 단계; 및A plurality of via holes are formed in the first ground layer, the dielectric layer, and the second ground layer to connect the first and second signal lines, the first ground layer, and the second ground layer by wire bonding; Making; And 상기 제1 및 제2 신호라인들의 양 끝단에 각각 동일한 길이의 오픈 스터브들을 연결하는 단계를 포함하는 방향성 결합기의 위상 차이를 보상하는 방법. Connecting open stubs of the same length to both ends of said first and second signal lines, respectively. 제17항에 있어서, 상기 제1 및 제2 신호라인들 및 상기 오픈 스터브들은 스트립 전송선 라인으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기의 위상 차이를 보상하는 방법.18. The method of claim 17, wherein the first and second signal lines and the open stubs are comprised of a strip transmission line line.

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