KR20120067554A - Fbar 듀플렉서 모듈 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 송, 수신되는 신호를 필터링하는 2개의 FBAR 필터 및 튜닝용 인덕터와 위상 변환기를 포함하는 FBAR 듀플렉서 모듈을 소형화하는 제조 방법이다.
본 발명에 의하면, 다층 PCB 기판 내부에 튜닝용 인덕터를 형성하는 단계, 다층 PCB 기판 내부에 위상 변환기를 형성하는 단계, 다층 PCB 기판 내부에 송신용 FBAR 필터 및 수신용 FBAR 필터 중 적어도 하나를 형성하는 단계를 포함하는 FBAR 듀플렉서 모듈 소형화 방법이 제공된다.
본 발명에 의하면, 다층 PCB 기판 내부에 튜닝용 인덕터를 형성하는 단계, 다층 PCB 기판 내부에 위상 변환기를 형성하는 단계, 다층 PCB 기판 내부에 송신용 FBAR 필터 및 수신용 FBAR 필터 중 적어도 하나를 형성하는 단계를 포함하는 FBAR 듀플렉서 모듈 소형화 방법이 제공된다.
Description
본 발명은 FBAR(Film Bulk Acoustic wave Resonator) 듀플렉서 모듈을 소형화하는 제조 방법 및 소형화된 FBAR 듀플렉서 모듈 장치에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명은 다층 PCB 기판 내부에 송신용 FBAR 필터나 수신용 FBAR 필터를 형성함으로써 FBAR 듀플렉서 모듈을 소형화시키는 방법 및 장치에 관한 것이다.
현재 FBAR 듀플렉서 모듈은 5050 사이즈에서 3838 사이즈를 거쳐 다시 3030 사이즈로 모듈의 소형화가 계속 이루어지고 있으며 FBAR 공진기 필터를 이용하여 트리플렉서, 퀸트플렉서 등으로 그 기능이 점차 복잡화되고 있다.
종래의 FBAR 듀플렉서 모듈은 송수신용 2개의 FBAR 필터를 튜닝용 인덕터와 위상 변환기를 포함하는 PCB 기판 위에 제작한 후 몰딩을 통하여 모듈을 구현하는 방식을 통해 제작된다.
그러나, 점점 소형화되는 사이즈의 FBAR 듀플렉서 모듈을 구현하기 위해서 듀플렉서 모듈에서 가장 큰 면적을 차지하는 FBAR 필터의 사이즈, 튜닝용 인덕터 및 위상 변환기의 사이즈를 줄이는 데는 한계가 있으므로, FBAR 필터를 새로운 방식으로 배치하는 방법이 요구된다.
본 발명은 FBAR 듀플렉서 모듈 제조 방법에 관한 것이며, 기존의 FBAR 모듈은 FBAR 필터를 PCB 기판 위에 배치 후 몰딩을 하는 형태로 제작이 되었으나 본 발명에서는 듀플렉서 모듈에서 가장 큰 면적을 차지하는 FBAR 필터를 내장하는 방식을 이용하여 FBAR 듀플렉서 모듈의 소형화를 구현하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 현재 무선 통신 단말기에서 필요한 경박단소, 다기능화, 멀티 밴드 특성에 부합하기 위해 FBAR 듀플렉서 모듈을 소형화할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 측면에 의하면, 다층 PCB 기판 상부에 존재하는 송신용 FBAR 필터, 다층 PCB 기판 내에 내장된 수신용 FBAR 필터, 및 다층 PCB 기판 내에 형성되는 튜닝용 인덕터 및 위상 변환기를 포함하는 FBAR 듀플렉서 모듈이 제공된다.
본 발명의 제2 측면에 의하면, 다층 PCB 기판 상부에 존재하는 수신용 FBAR 필터, 다층 PCB 기판 내에 내장된 송신용 FBAR 필터, 및 다층 PCB 기판 내에 형성되는 튜닝용 인덕터 및 위상 변환기를 포함하는 FBAR 듀플렉서 모듈이 제공된다.
본 발명의 제3 측면에 의하면, 다층 PCB 기판 상부에 존재하는 반도체 칩, 다층 PCB 기판 내에 내장된 송신용 FBAR 필터 및 수신용 FBAR 필터, 및 다층 PCB 기판 내에 형성되는 튜닝용 인덕터 및 위상 변환기를 포함하는 FBAR 듀플렉서 모듈이 제공된다.
본 발명의 제4 측면에 의하면, 다층 PCB 기판 내부에 튜닝용 인덕터를 형성하는 단계, 다층 PCB 기판 내부에 위상 변환기를 형성하는 단계, 다층 PCB 기판 내부에 송신용 FBAR 필터 및 수신용 FBAR 필터 중 적어도 하나를 형성하는 단계를 포함하는 FBAR 듀플렉서 모듈 제조 방법이 제공된다.
본 발명에 의하면, 점점 소형화가 필요한 통신 부품의 요구를 반영하여 모듈 구성에 꼭 필요한 인덕터 및 위상 변환기를 포함하며 FBAR 필터를 PCB 기판 내부에 실장함으로써 모듈 전체의 사이즈를 줄이는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명에 의하면, 기존의 튜닝용 인덕터 및 위상 변환기를 포함하며 듀플렉서 모듈의 가장 큰 면적을 차지하는 FBAR 송수신용 필터를 PCB 기판 내부에 실장하여 모듈 전체 사이즈를 감소시키는 목적을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의하면, 현재 무선 통신 단말기에서 필요한 경박단소, 다기능화, 멀티 밴드 특성에 부합하기 위해 FBAR 듀플렉서 모듈을 소형화할 수 있는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 종래기술로서 송수신용 2개의 FBAR 필터를 튜닝용 인덕터와 위상 변환기를 포함하는 PCB 기판 위에 제작한 듀플렉서 모듈.
도 2a는 송신용 FBAR 필터를 PCB 기판 위에 위치하며 와이어 본딩을 이용하여 튜닝용 인덕터 및 위상 변환기와 연결하며 PCB 기판 내부에 수신용 FBAR 필터를 내장한 듀플렉서 모듈.
도 2b는 수신용 FBAR 필터를 PCB 기판 위에 위치하며 와이어 본딩을 이용하여 튜닝용 인덕터 및 위상 변환기와 연결하며 PCB 기판 내부에 송신용 FBAR 필터를 내장한 듀플렉서 모듈.
도 2c는 송신용 FBAR 필터를 PCB 기판 위에 위치하며 플립칩 공정을 이용하여 튜닝용 인덕터 및 위상 변환기와 연결하며 PCB 기판 내부에 수신용 FBAR 필터를 내장한 듀플렉서 모듈.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 무선통신단말기용 기존 반도체 칩이나 통신 부품이 위치한 다층 PCB 기판(200) 내부에 송신용 FBAR 필터(100) 및 수신용 FBAR 필터(101)가 내장된 소형화된 FBAR 듀플렉서 모듈.
도 2a는 송신용 FBAR 필터를 PCB 기판 위에 위치하며 와이어 본딩을 이용하여 튜닝용 인덕터 및 위상 변환기와 연결하며 PCB 기판 내부에 수신용 FBAR 필터를 내장한 듀플렉서 모듈.
도 2b는 수신용 FBAR 필터를 PCB 기판 위에 위치하며 와이어 본딩을 이용하여 튜닝용 인덕터 및 위상 변환기와 연결하며 PCB 기판 내부에 송신용 FBAR 필터를 내장한 듀플렉서 모듈.
도 2c는 송신용 FBAR 필터를 PCB 기판 위에 위치하며 플립칩 공정을 이용하여 튜닝용 인덕터 및 위상 변환기와 연결하며 PCB 기판 내부에 수신용 FBAR 필터를 내장한 듀플렉서 모듈.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 무선통신단말기용 기존 반도체 칩이나 통신 부품이 위치한 다층 PCB 기판(200) 내부에 송신용 FBAR 필터(100) 및 수신용 FBAR 필터(101)가 내장된 소형화된 FBAR 듀플렉서 모듈.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 및 그에 따른 작용 효과는 이하의 상세한 설명을 통해 명확하게 이해될 것이다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 동일한 구성 요소에 대해서는 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호로 표시하며, 공지된 구성에 대해서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 종래 기술로서 송신용 FBAR 필터(100)와 수신용 FBAR 필터(101)가 다층 PCB 기판(200) 상에 제작된 듀플렉서 모듈을 도시한다.
도 1을 참조하면, 2개의 FBAR 필터, 즉 송신용 FBAR 필터(100) 및 수신용 FBAR 필터(101)는 튜닝용 인덕터(203) 및 위상 변환기(204)를 포함하는 다층 PCB 기판(200) 위에 형성되어 있으며, 다층 PCB 기판(200)은 코아(201), 절연층(202) 및 접지면(205)을 포함한다.
송신용 FBAR 필터(100) 및 수신용 FBAR 필터(101)는 와이어 본딩(103)을 통해 튜닝용 인덕터(203) 및 위상 변환기(204)에 연결될 수 있다.
코아(201) 하부에 위치하는 절연층(202)은 저유전율 유전체로 구성될 수 있으며, 절연층(202) 내에 위상 변환기(204)가 형성될 수 있다.
몰딩부(105)는 다층 PCB 기판(200) 상에 부착된 송신용 FBAR 필터(100) 및 수신용 FBAR 필터(101)을 외부의 스트레스(stress)로부터 보호한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따라 수신용 FBAR 필터(101)가 다층 PCB 기판(200)에 내장된 FBAR 듀플렉서 모듈을 도시한다.
도 2a를 참조하면 송신용 FBAR 필터(100)는 다층 PCB 기판(200) 상에 위치하고, 수신용 FBAR 필터(101)는 다층 PCB 기판(200) 내부에 내장되어 있다. FBAR 공진기를 이용하여 제작한 FBAR 필터 웨이퍼는 실리콘이나 글라스 기판을 이용하여 캡핑하여 송신용 FBAR 필터(100) 및 수신용 FBAR 필터(101)를 제작한다.
도 2a를 참조하면, 높은 Q(Q-factor)값이 요구되는 튜닝용 인덕터(203)는 일정 값 이상의 높은 Q값을 얻기 위하여 접지면(205)과의 거리를 유지하기 위하여 다층 PCB 기판(200)의 상부면에 형성된다. 튜닝용 인덕터(203)의 경우 1층의 금속선을 이용한 형태나 비아를 통하여 연결한 다층의 금속선 구조를 가질 수 있다.
도 2a를 참조하면, 다층 PCB 기판(200)의 하부에는 위상 변환기(204)가 형성된다. 위상 변환기(204)는 1층의 금속선을 이용한 형태와 비아를 통한 다층의 금속선 구조를 가질 수 있다. 다층 PCB 기판의 코아(201) 영역에 캐비티를 형성한 후에 캐비티 내에 수신용 필터(101)가 내장된다.
이와 같이 제작한 다층 PCB 기판(200) 상에 미리 제작한 송신용 FBAR 필터(100)를 다이 접착 공정을 통하여 위치시킨 후 와이어 본딩(103) 공정을 통하여 송신용 FBAR 필터(100)와 튜닝용 인덕터(203) 및 위상 변환기(204)를 연결한다.
모든 연결이 이루어진 후 몰딩 공정을 통하여 형성된 몰딩부(105)를 이용하여 소자를 제작할 수 있다.
도 2b는 도 2a의 제작 과정과 동일하나 송신용 FBAR(100) 필터가 다층 PCB 기판(200) 내부에 내장된 FBAR 듀플렉서 모듈을 도시한다. 도 2b를 참조하면, 수신용 FBAR 필터(101)는 다층 PCB 기판(200) 상에 위치하고, 송신용 FBAR 필터(100)는 다층 PCB 기판(200) 내부에 내장되어 있다.
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따라 수신용 FBAR 필터(101)가 다층 PCB 기판(200)에 내장되고, 송신용 FBAR 필터가 플립칩 공정을 통해 PCB 기판과 FBAR 듀플렉서 모듈을 도시한다.
다층 PCB 기판(200) 상에 미리 제작한 송신용 FBAR 필터(100)를 다이 접착 공정을 통하여 위치시킨 후, 범프(104)(또는 솔더볼)를 이용한 플립칩 공정을 통하여 송신용 FBAR 필터(100)와 튜닝용 인덕터(203) 및 위상 변환기(204)를 연결한다.
모든 연결이 이루어진 후 몰딩 공정을 통하여 형성된 몰딩부(105)를 이용하여 소자를 제작할 수 있다.
도 2c에서는 송신용 FBAR 필터(100)가 다층 PCB 기판(200) 상에 형성되고 수신용 FBAR 필터(101)가 다층 PCB 기판(200)에 내장된 구조를 도시하고 있으나, 위와 동일한 제작 과정을 통해 수신용 FBAR 필터(101)가 다층 PCB 기판(200) 상에 형성되고 송신용 FBAR 필터(100)가 다층 PCB 기판(200)에 내장되도록 제조할 수 있을 것이다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c에 도시된 FBAR 듀플렉서 모듈에서는 송신용 FBAR 필터(100) 또는 수신용 FBAR 필터(101)를 다층 PCB 기판(200) 내부에 내장함으로써 모듈 전체의 사이즈가 감소되는 효과를 얻을 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 송신용 FBAR 필터(100) 및 수신용 FBAR 필터(101)가 다층 PCB 기판(200) 내부에 내장된 FBAR 듀플렉서 모듈을 도시한다.
도 3에 도시된 FBAR 듀플렉서 모듈은 도 2a, 도 2b 및 도 2c에 도시된 FBAR 듀플렉서 모듈과 달리, 무선 단말기를 구성하는 반도체 칩(102)과 같은 큰 면적을 갖는 소자가 다층 PCB 기판(200) 상부에 존재하고, 송수신용 FBAR 필터(100,101) 모두가 다층 PCB 기판(200) 내부에 내장되는 구성을 갖는다.
튜닝용 인덕터(203) 및 위상 변환기(204)는 1층의 금속선 구조 또는 비아를 통한 다층의 금속선 구조를 가질 수 있다. 또한, 다층 PCB 기판의 코아(201) 영역에 2개의 캐비티를 형성한 후에 캐비티 내에 송수신용 FBAR 필터(100,101)가 각각 내장될 수 있다.
몰딩부(105)는 다층 PCB 기판(200) 상에 부착된 반도체 칩(102)을 외부의 스트레스로부터 보호한다.
이와 같이, 도 3에 도시된 FBAR 듀플렉서 모듈은 송수신용 FBAR 필터(100,101) 모두를 튜닝용 인덕터(203) 및 위상 변환기(204)가 포함된 PCB 다층 기판(200) 내부에 실장함으로써 모듈 전체의 사이즈가 감소되는 효과를 얻을 수 있다.
100: 송신용 FBAR 필터
101: 수신용 FBAR 필터
102: 반도체 칩
103: 와이어 본딩
104: 범프
200: 다층 PCB 기판
201: 코아
202: 절연층
203: 튜닝용 인덕터
204: 위상 변환기
205: 접지면
101: 수신용 FBAR 필터
102: 반도체 칩
103: 와이어 본딩
104: 범프
200: 다층 PCB 기판
201: 코아
202: 절연층
203: 튜닝용 인덕터
204: 위상 변환기
205: 접지면
Claims (10)
- 다층 PCB 기판 상부에 존재하는 송신용 FBAR 필터;
상기 다층 PCB 기판 내에 내장된 수신용 FBAR 필터; 및
상기 다층 PCB 기판 내에 형성되는 튜닝용 인덕터 및 위상 변환기
를 포함하는 FBAR 듀플렉서 모듈. - 다층 PCB 기판 상부에 존재하는 수신용 FBAR 필터;
상기 다층 PCB 기판 내에 내장된 송신용 FBAR 필터; 및
상기 다층 PCB 기판 내에 형성되는 튜닝용 인덕터 및 위상 변환기
를 포함하는 FBAR 듀플렉서 모듈. - 다층 PCB 기판 상부에 존재하는 반도체 칩;
상기 다층 PCB 기판 내에 내장된 송신용 FBAR 필터 및 수신용 FBAR 필터; 및
상기 다층 PCB 기판 내에 형성되는 튜닝용 인덕터 및 위상 변환기
를 포함하는 FBAR 듀플렉서 모듈. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 튜닝용 인덕터 및 위상 변환기는 1층의 금속선 또는 비아를 통하여 연결한 다층의 금속선 구조를 갖는 것인 FBAR 듀플렉서 모듈.
- 다층 PCB 기판 내부에 튜닝용 인덕터를 형성하는 단계;
상기 다층 PCB 기판 내부에 위상 변환기를 형성하는 단계; 및
상기 다층 PCB 기판 내부에 송신용 FBAR 필터 및 수신용 FBAR 필터 중 적어도 하나를 형성하는 단계
를 포함하는 FBAR 듀플렉서 모듈 제조 방법. - 제5항에 있어서, 상기 튜닝용 인덕터 및 위상 변환기는 1층의 금속선 또는 비아를 통하여 연결한 다층의 금속선 구조를 갖는 것인 FBAR 듀플렉서 모듈 제조 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 튜닝용 인덕터는 일정값 이상의 Q값을 얻기 위하여 접지면과의 거리를 유지하도록 상기 다층 PCB 기판의 상부면에 형성되는 것인 FBAR 듀플렉서 모듈 제조 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 다층 PCB 기판 내부에 송신용 FBAR 필터가 형성되는 경우 상기 수신용 FBAR 필터는 상기 다층 PCB 기판 상에 형성되며, 상기 다층 PCB 기판 내부에 수신용 FBAR 필터가 형성되는 경우 상기 송신용 FBAR 필터는 상기 다층 PCB 기판 상에 형성되는 것인 FBAR 듀플렉서 모듈 제조 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 다층 PCB 기판 상에 위치하는 송신용 FBAR 필터 또는 수신용 FBAR 필터는 와이어 본딩 공정 또는 플립칩 본딩 공정을 통하여 상기 튜닝용 인덕터 및 상기 위상 변환기와 연결되는 것인 FBAR 듀플렉서 모듈 제조 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 다층 PCB 기판 내부에 송신용 FBAR 필터 및 수신용 FBAR 필터 중 적어도 하나를 형성하는 단계는,
상기 다층 PCB 기판 내부에 적어도 하나의 캐비티를 형성하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 캐비티에 상기 송신용 FBAR 필터 및 수신용 FBAR 필터 중 적어도 하나를 내장하는 단계
를 포함하는 것인 FBAR 듀플렉서 모듈 제조 방법.
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