KR100646092B1 - Circuit board structure of front end module - Google Patents

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남형기
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Abstract

A substrate structure of a front end module is provided to improve the receive performance of an antenna and effectively check whether a circuit has an error or not in manufacturing a product. An element mounting layer(E) includes a plurality of pattern regions(E1-E4), a transmission unit(500), a reception unit(400) and a transmission/reception separating unit, and a ground pattern(E5) formed at a non-open region separated from the pattern region(E5). A ground layer(F) includes a plurality of via holes(F1) and a ground pattern(F2) separated from the via holes(F1). A wiring layer(G) includes a transmission path pattern(G1) and a ground pattern(G3) separated from the transmission path pattern(G1). A lower ground layer(H) includes a ground pattern(H2) and a connection pattern(H1) separated from the ground pattern(H2).

Description

프론트앤드모듈의 기판 구조{Circuit board structure of front end module}Circuit board structure of front end module

도 1은 일반적인 이동통신단말기에 사용되는 프론트 앤드 모듈의 구성요소를 개략적으로 도시한 회로블록도.1 is a circuit block diagram schematically showing the components of a front end module used in a general mobile communication terminal.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프론트앤드모듈의 구성 요소를 개략적으로 도시한 회로블록도.Figure 2 is a circuit block diagram schematically showing the components of the front-end module according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프론트앤드모듈의 각 구성부가 기판 상에 실장되는 형태를 예시적으로 도시한 상면도.3 is a top view exemplarily illustrating a form in which each component of a front end module according to an embodiment of the present invention is mounted on a substrate;

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 프론트앤드모듈의 기판 구조를 개략적으로 도시한 상면도.Figure 4 is a top view schematically showing the substrate structure of the front end module according to the first embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 프론트앤드모듈의 기판 구조를 개략적으로 도시한 상면도.5 is a top view schematically illustrating a substrate structure of a front end module according to a second embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 프론트앤드모듈의 기판 구조와 종래의 프론트앤드모듈의 기판 구조에 따른 전류 흐름 특성을 비교 도시한 그래프.6 is a graph illustrating a comparison of current flow characteristics according to a substrate structure of a front-end module and a substrate structure of a conventional front-end module according to embodiments of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 프론트앤드모듈의 기판 구조와 종래의 프론트앤드모듈의 기판 구조에 따른 스퓨리어스 응답 특성을 비교 도시한 그래프.7 is a graph illustrating a comparison of spurious response characteristics of a substrate structure of a front end module and a substrate structure of a conventional front end module according to embodiments of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 프론트앤드모듈의 기판 구조와 종래의 프론트앤드모듈의 기판 구조에 따른 수신 감도 특성을 비교 도시한 그래프.8 is a graph illustrating a comparison of reception sensitivity characteristics according to a substrate structure of a front-end module according to embodiments of the present invention and a substrate structure of a conventional front-end module.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 프론트앤드모듈의 기판 구조를 이루는 하부 그라운드층에 형성되는 테스트 패턴을 예시적으로 도시한 도면.FIG. 9 is a diagram illustrating a test pattern formed on a lower ground layer forming a substrate structure of a front end module according to an embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 프론트앤드모듈의 안테나단에 구비되는 인덕터의 등가회로를 도시한 회로도.10 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of an inductor provided in the antenna terminal of the front-end module according to an embodiment of the present invention.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

100: 안테나 110: 인덕터100: antenna 110: inductor

200: 스위칭회로 210: GPS대역통과필터200: switching circuit 210: GPS band pass filter

220: 로드스위치 300: 듀플렉서220: load switch 300: duplexer

400: 수신부 500: 송신부400: receiver 500: transmitter

600: 기저대역처리부 E, I: 소자실장층600: baseband processing unit E, I: device mounting layer

F, J: 상부 그라운드층 G, K: 배선층F, J: upper ground layer G, K: wiring layer

H, L: 하부 그라운드층H, L: lower ground layer

본 발명은 이동통신단말기에 구비되어 RF통신을 처리하는 프론트앤드모듈의 기판 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate structure of a front end module provided in a mobile communication terminal for processing RF communication.

프론트 앤드 모듈(FEM; Front End Module)이란 이동통신단말기 상에 사용되는 전파 신호를 제어하는 송수신 장치로서, 여러 가지 전자 부품이 하나의 기판 상에 일련적으로 구현되어 그 집적 공간이 최소화된 복합 부품을 의미한다.A front end module (FEM) is a transmitting / receiving device that controls radio signals used in a mobile communication terminal. A composite part in which various electronic components are serially implemented on a single board to minimize integration space. Means.

가령, PCS(Personal Communications System) 방식의 신호 및 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식의 신호를 분리시키는 다이플렉서(Diplexer), 송수신 신호를 분리시켜주는 듀플렉서(Duplexer), 송신단(Tx; Tranceiver) 필터, 수신단(Rx; Receiver) 필터 등의 구성부들이 하나의 모듈로 구성되어 최소화된 사이즈의 칩으로 구성된 것을 예로 들 수 있다.For example, a diplexer for separating a PCS (Personal Communications System) signal and a Code Division Multiple Access (CDMA) signal, a duplexer for separating transmission and reception signals, and a transmitter (Tx) filter For example, components such as a receiver (Rx) filter may be configured as a chip having a minimized size as a single module.

이동통신단말기는 이러한 프론트 앤드 모듈을 포함하여 각종 전자소자들로 구성되는 다수의 칩모듈들을 구비하며, 각 모듈들은 열적으로 또는 전기적으로 간섭을 일으키게 되므로 상호 격리될 필요성이 있다.The mobile communication terminal includes a plurality of chip modules composed of various electronic devices including the front end module, and each module needs to be isolated from each other because it causes thermal or electrical interference.

이에 대하여 프론트 앤드 모듈을 예로 들어 설명하면 다음과 같다.This will be described with the front end module as an example.

도 1은 일반적인 이동통신단말기에 사용되는 프론트 앤드 모듈(10)의 구성요소를 개략적으로 도시한 회로블록도이다.1 is a circuit block diagram schematically showing the components of a front end module 10 used in a general mobile communication terminal.

도 1에 의하면, 프론트 앤드 모듈(10)은 듀플렉서단(11), 수신단(12), 송신단(13) 및 베이스밴드단(14)을 포함하여 이루어지는데, 이들 구성부를 구성하는 각 소자가 기판 상에 실장됨에 있어서 격리(isolation) 벽(A)에 의하여 분리되는 형태가 함께 도시되어 있다.According to FIG. 1, the front end module 10 includes a duplexer end 11, a receiver end 12, a transmitter end 13, and a baseband end 14, wherein each element constituting these components is placed on a substrate. Shown together is a form separated by an isolation wall A in mounting on.

상기 듀플렉서단(11), 수신단(12), 송신단(13) 및 베이스밴드단(14)을 구성하는 각 소자에 대하여 간단히 살펴보면 다음과 같다.Each element constituting the duplexer end 11, the receiving end 12, the transmitting end 13, and the baseband end 14 will be briefly described as follows.

상기 수신단(12)은 저잡음증폭기(LNA: Low Noise Amplifier), Rx SAW(Surface Acoustic Wave; 표면 탄성파) 필터, 주파수혼합기(mixer), 발진기, 저대역필터(LPF: Low Pass Filter) 등으로 구성된다.The receiver 12 includes a low noise amplifier (LNA), a surface acoustic wave (SAW) filter, a frequency mixer, an oscillator, a low pass filter (LPF), and the like. .

또한, 상기 송신단(13)은 쿼드밴드변조기, RF신호를 중간주파수 신호로 생성하기 위하여 주파수원 신호를 제공하는 Rx/Tx PLL(Phase Locked Loop; 위상동기회로), 제어용 전압을 인가받아 송신신호의 이득을 조정하여 증폭시키는 가변이득증폭기(AGC: Automatic Gain Controller), 구동증폭기, Tx SAW 필터, 최종적으로 출력신호의 전력을 증폭하여 안테나로 전달하는 전력증폭기 등으로 구성된다.In addition, the transmitter 13 receives a quadband modulator, an Rx / Tx phase locked loop (PLL), which provides a frequency source signal to generate an RF signal as an intermediate frequency signal, and a control voltage. It consists of a variable gain amplifier (AGC) that adjusts and amplifies the gain, a driving amplifier, a Tx SAW filter, and a power amplifier that amplifies the power of the output signal and delivers it to the antenna.

상기 베이스밴드단(14)은 기준주파수(reference frequency) 신호를 제공하는 TCXO(Temperature Compensated X_tal Oscillator; 온도보상수정발진기), 중간 주파수 신호를 기저대역신호로 변환하는데 있어 위상을 동기화시키는 위상동기회로, 송신단측 DA(Digital to Analog)변환기, 수신단측 AD(Analog to Digital)변환기 등을 구비한다.The baseband stage 14 is a TCXO (Temperature Compensated X_tal Oscillator) for providing a reference frequency signal, a phase synchronization circuit for synchronizing a phase in converting an intermediate frequency signal into a baseband signal, A transmitting end DA (digital to analog) converter, a receiving end AD (analog to digital) converter, and the like are provided.

상기 베이스밴드단(14)은 디지털신호를 해석하여 멀티미디어 데이터를 생성하고, 각 회로부의 동작을 제어하며, 상기 송신단(13) 및 수신단(12)에서 변환된 중간주파수 신호를 변/복조처리하고, A/D 또는 D/A컨버팅을 처리한다.The baseband stage 14 generates multimedia data by analyzing digital signals, controls the operation of each circuit unit, modulates / demodulates the intermediate frequency signals converted by the transmitter 13 and the receiver 12, Handles A / D or D / A conversion.

상기 송신필터 또는 수신필터는 쏘우(saw) 필터로 구비되며, 송신대역주파수 신호 또는 수신대역주파수 신호를 필터링하고, 전력증폭기 저잡음증폭기는 각각 전달된 신호가 송신신호 또는 수신신호로서 처리될 수 있도록 소정 크기의 신호로 증폭시키는 기능을 수행한다.The transmission filter or the reception filter is provided as a saw filter, and filters the transmission band frequency signal or the reception band frequency signal, and the power amplifier low noise amplifier is predetermined so that the transmitted signal can be processed as the transmission signal or the reception signal, respectively. Amplify to a signal of magnitude.

이렇게 각종 전자부품으로 이루어지는 프론트 앤드 모듈은 심한 전파 간섭에 노출되고 고열을 발생시킨다.The front end module made of various electronic components is exposed to severe radio wave interference and generates high heat.

일반적으로, 이러한 전자파 간섭은 EMI(Electromanetic Emission/Interface) 라고 불리는데, 전자소자로부터 불필요하게 방사(RE: Radiated Emission)되거나 전도(CE: Conducted Emission)되는 전자파 신호, 그리고 열전도 현상은 인접된 전자소자의 기능에 장애를 주게되어 회로기능을 악화시키고, 기기의 오동작을 일으키는 요인으로 작용한다.In general, such electromagnetic interference is called EMI (Electromanetic Emission / Interface), the electromagnetic signal that is unnecessarily radiated (RE) or conducted (CE) conducted from the electronic device, and the thermal conduction phenomenon of the adjacent electronic device It impairs the function, worsens the circuit function, and causes the malfunction of the equipment.

이러한 이유로 전파 간섭을 차단하고 열을 분산시키기 위해 상기와 같이 격리벽을 형성하고, 상기 격리벽에 대응되게 금속(metal)재질의 쉴드캔이 씌우지만, 종래와 같이 단순히 격리벽을 통한 상기 소자간의 분리구조로는 전파 간섭을 차단하는데 한계가 있다.For this reason, an isolation wall is formed as described above to block radio wave interference and dissipate heat, and a metal shield can is covered to correspond to the isolation wall. The isolation structure has a limitation in blocking radio interference.

즉, 프론트앤드모듈의 성능에는 전류 특성, 수신 감도, STD(Single Tone Desensitization) 특성, 스퓨어리스 특성 등이 영향을 미치는데, 이러한 특성은 그라운드 패턴의 범위, 그라운드 패턴의 고립 구조 등 그라운드 패턴의 구조와 많은 연관성을 가지고 있는 것으로 종래의 구조로는 이러한 특성을 개선하는데 한계가 있다.That is, current characteristics, reception sensitivity, single tone desensitization (STD) characteristics, and spurless characteristics affect the performance of the front-end module. There are many associations with the structure, and there is a limit to improving these characteristics with the conventional structure.

따라서, 본 발명은 종래의 격리 벽 구조를 탈피하여 그라운드 패턴 구조를 개선함으로써, 안정적으로 RF 통신 기능을 수행하는 프론트앤드모듈을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a front end module that stably performs an RF communication function by improving the ground pattern structure by removing the conventional isolation wall structure.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 송신부, 수신부 및 송수신분리부를 포함하는 프론트앤드모듈의 기판 구조는 다수개의 패턴 영역이 형성되고, 상기 송신부, 수신부 및 송수신분리부가 실장되며, 상기 패턴 영역과 분리된 비오픈 영역에 그라운드 패턴이 형성된 소자실장층; 다수개의 비아홀이 형성되고, 상기 비아홀과 분리되어 그라운드 패턴이 형성된 상부 그라운드층; 전송로 패턴이 형성되고, 상기 전송로 패턴과 분리되어 그라운드 패턴이 형성된 배선층; 및 그라운드 패턴이 형성되고, 상기 그라운드 패턴과 분리되어 연결 패턴이 형성된 하부 그라운드층을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a substrate structure of a front end module including a transmitter, a receiver, and a transceiver for transmitting and receiving according to the present invention has a plurality of pattern regions formed thereon, and the transmitter, the receiver, and the transceiver for transmitting and receiving are mounted, and the pattern region. A device mounting layer having a ground pattern formed in a non-open region separated from the device; An upper ground layer having a plurality of via holes formed therein and separated from the via holes to form a ground pattern; A wiring layer having a transmission path pattern formed thereon and a ground pattern separated from the transmission path pattern; And a lower ground layer formed with a ground pattern and separated from the ground pattern to form a connection pattern.

또한, 본 발명에 의한 송신부, 수신부 및 송수신분리부를 포함하는 프론트앤드모듈의 기판 구조는 다수개의 패턴 영역이 형성되고, 상기 송신부, 수신부 및 송수신분리부가 실장되는 영역 중 적어도 하나 이상의 영역은 비오픈 영역에 그라운드 패턴이 형성되지 않는 소자실장층; 다수개의 비아홀이 형성되고, 상기 비아홀과 분리되어 그라운드 패턴이 형성되며, 상기 소자실장층의 비오픈 영역에 그라운드 패턴이 형성되지 않은 실장 영역과 나머지 실장 영역의 경계부에 대응하여 비오픈 영역이 형성된 상부 그라운드층; 전송로 패턴이 형성되고, 상기 전송로 패턴과 분리되어 그라운드 패턴이 형성되며, 상기 상부 그라운드층에 대응하여 비오픈 영역이 형성된 배선층; 및 그라운드 패턴이 형성되고, 상기 그라운드 패턴과 분리되어 연결 패턴이 형성되는 하부 그라운드층을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the substrate structure of the front-end module including a transmitter, a receiver, and a transceiver, according to the present invention, a plurality of pattern regions are formed, and at least one or more of the regions in which the transmitter, the receiver, and the transceiver are mounted are non-open regions. An element mounting layer on which no ground pattern is formed; A plurality of via holes are formed, and a ground pattern is formed by being separated from the via holes, and a non-open area corresponding to a boundary between the mounting area where the ground pattern is not formed in the non-open area of the device mounting layer and the remaining mounting area. Ground layer; A wiring layer having a transmission path pattern formed thereon, a ground pattern separated from the transmission path pattern, and having a non-open area corresponding to the upper ground layer; And a lower ground layer on which a ground pattern is formed and is separated from the ground pattern to form a connection pattern.

또한, 본 발명에 의한 프론트앤드모듈의 기판 구조를 이루는 상기 다수개의 패턴 영역은 칩실장 패턴, 본딩 패턴, 전송로 패턴, 전극 패턴, SMT(Surface Mounting Technology) 패턴 중 적어도 두 개 이상의 패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the plurality of pattern regions constituting the substrate structure of the front-end module according to the present invention includes at least two or more patterns of a chip mounting pattern, a bonding pattern, a transmission path pattern, an electrode pattern, and a surface mounting technology (SMT) pattern. It is characterized by.

또한, 본 발명에 의한 프론트앤드모듈의 기판 구조를 이루는 상기 송신부 실장 영역은 내부에 형성된 비오픈 영역에 그라운드 패턴이 형성되고, 상기 수신부 실장 영역 및 상기 송수신분리부 실장 영역은 각각 내부에 형성된 패턴 영역 이외의 영역이 비오픈 영역인 것을 특징으로 한다.In addition, a ground pattern is formed in a non-open area formed therein, and the receiver mounting area forming the substrate structure of the front-end module according to the present invention, and the receiver mounting area and the transmission / reception splitter mounting area are respectively formed pattern areas. The other area is characterized by a non-open area.

또한, 본 발명에 의한 기판 구조를 가지는 프론트앤드모듈은 CDMA(Code Division Multiple Access) 프론트앤드모듈인 것을 특징으로 한다.In addition, the front-end module having a substrate structure according to the present invention is characterized in that the code division multiple access (CDMA) front-end module.

또한, 본 발명에 의한 프론트앤드모듈의 기판 구조를 이루는 상기 하부 그라운드층은 상기 연결 패턴 중에 소정 실장 소자들의 전송로와 연결되는 테스트 패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the lower ground layer constituting the substrate structure of the front-end module according to the present invention is characterized in that it comprises a test pattern connected to the transmission path of the predetermined mounting elements of the connection pattern.

또한, 본 발명에 의한 프론트앤드모듈의 기판 구조를 이루는 상기 테스트 패턴은 상기 하부 그라운드층의 다수개 면 중 적어도 하나의 면 끝단에 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the test pattern constituting the substrate structure of the front-end module according to the present invention is characterized in that formed on at least one surface end of the plurality of surfaces of the lower ground layer.

또한, 본 발명에 의한 프론트앤드모듈의 기판 구조를 이루는 상기 송수신분리부는 안테나 단과 연결되어 안테나 매칭 및 정전 방전 억제 기능을 수행하는 소자를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the transmission and reception separation unit constituting the substrate structure of the front-end module according to the present invention is characterized in that it further comprises an element connected to the antenna terminal to perform the antenna matching and electrostatic discharge suppression function.

또한, 본 발명에 의한 프론트앤드모듈의 기판 구조를 이루는 상기 소자는 상기 배선층에 스트립라인 형태로 구현되고, 비아홀을 통하여 상기 상부 그라운드층 및 상기 소자실장층과 통전되는 것을 특징으로 한다.In addition, the device constituting the substrate structure of the front-end module according to the present invention is implemented in the form of a strip line in the wiring layer, it is characterized in that through the via hole and the upper ground layer and the device mounting layer.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 프론트앤드모듈의 기판 구조에 대하여 상세히 설명하는데, 본 발명의 실시예에 따른 프론트앤드 모듈은 CDMA 신호를 처리하는 통신모듈인 것으로 한다.Hereinafter, a board structure of a front end module according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The front end module according to an embodiment of the present invention is a communication module for processing a CDMA signal.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프론트앤드모듈의 구성 요소를 개략적으로 도시한 회로블록도이다.2 is a circuit block diagram schematically showing the components of the front-end module according to an embodiment of the present invention.

도 2에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 프론트앤드모듈은 크게 듀플렉서(300), 수신부(400), 송신부(500)를 포함하여 구성되며, 상기 수신부(400)는 다시 저잡음증폭기(LNA)(412), 수신대역통과필터(Rx BPF)(414)로 이루어지는 RF수신단(410)과, 제1믹서(422), 제1위상동기회로(424), 제1IF필터(426)로 이루어지는 IF수신단(420)과, 수신처리부(430)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the front-end module according to the embodiment of the present invention includes a duplexer 300, a receiver 400, and a transmitter 500, and the receiver 400 is a low noise amplifier (LNA) again. 412, an RF receiver 410 composed of a reception band pass filter (Rx BPF) 414, and an IF receiver composed of a first mixer 422, a first phase synchronization circuit 424, and a first IF filter 426 (412). 420 and a receiving processor 430.

또한, 상기 송신부(500)는 전력증폭모듈(PAM)(512), 송신대역통과필터(Tx BPF)(514)로 이루어지는 RF송신단(510)과, 제2믹서(522), 제2위상동기회로(524), 제2IF필터(526)로 이루어지는 IF송신단(520)과, 송신처리부(530)를 포함한다.In addition, the transmitter 500 includes an RF transmitter 510 consisting of a power amplifier module (PAM) 512 and a transmit band pass filter (Tx BPF) 514, a second mixer 522, and a second phase synchronizer circuit. 524, an IF transmitter 520 composed of the second IF filter 526, and a transmitter processor 530.

이외에, 듀플렉서(300)는 스위칭회로(200)를 통하여 안테나(100)와 연결되고, 안테나(100) 단에는 인덕터(110)가 연결되어 있다.In addition, the duplexer 300 is connected to the antenna 100 through the switching circuit 200, the inductor 110 is connected to the antenna 100 end.

그리고, 상기 스위칭회로(200)는 GPS대역통과필터(GPS BPF)(210)를 통하여 수신처리부(430)와 연결되고, 전력증폭모듈(512)에는 로드스위치(220)가 연결되며, 수신처리부(430)와 송신처리부(530)는 각각 기저대역처리부(600)와 연결된다.In addition, the switching circuit 200 is connected to the reception processing unit 430 through a GPS band pass filter (GPS BPF) 210, a load switch 220 is connected to the power amplification module 512, the reception processing unit ( 430 and the transmission processor 530 are connected to the baseband processor 600, respectively.

이와 같은 연결 구성을 갖는 프론트앤드모듈의 구성부들의 기능에 대하여 간단히 살펴보면 다음과 같다.The functions of the components of the front-end module having such a connection configuration will be briefly described as follows.

상기 안테나(100)는 GPS신호와 CDMA신호를 수신하여 스위칭회로(200)로 전달하고, 스위칭회로(200)는 GPS신호와 CDMA신호를 분리하여 GPS신호는 GPS대역통과필 터(210)로 전달하며, CDMA신호는 듀플렉서(300)로 전달한다.The antenna 100 receives the GPS signal and the CDMA signal and transmits the same to the switching circuit 200. The switching circuit 200 separates the GPS signal and the CDMA signal and transmits the GPS signal to the GPS bandpass filter 210. The CDMA signal is transmitted to the duplexer 300.

상기 스위칭회로(200)는 가령, 다이플렉서(diplexer) 또는 SPDT(Single Pole Double Throw; 단극 쌍투 접점) 스위치로 구현될 수 있는데, 다이플렉서는 고성능수동소자(IPD)로 구성된 HPF(High Pass Filter; 고대역필터)와 LPF(Low Pass Filter; 저대역필터)로 이루어지며, 주파수 분할 다중화 방식을 적용하여 (여러 주파수 신호가 혼재된)전체 신호를 주파수 스펙트럼이 중첩되지 않는 두 개의 주파수 대역으로 분리한다.The switching circuit 200 may be implemented as, for example, a diplexer or a single pole double throw (SPDT) switch. The diplexer is a high pass passive device (HPF) configured with a high performance passive element (IPD). It consists of a filter (high band filter) and a low pass filter (LPF). By applying frequency division multiplexing, the entire signal (mixed with multiple frequency signals) is divided into two frequency bands without overlapping frequency spectrum. Separate.

다이플렉서에 구비되는 HPF는 안테나(100)로부터 인입된 신호 중에서 상대적으로 고대역인 CDMA 신호를 통과시켜 듀플렉서(300)로 전달하고, LPF는 저대역인 GPS 신호를 필터링하여 GPS대역통과필터(210)로 전달한다.The HPF provided in the diplexer passes a relatively high band CDMA signal from the signal input from the antenna 100 to the duplexer 300, and the LPF filters the GPS signal in the low band to filter the GPS band pass filter 210. To pass).

그리고, SPDT 스위치는 일종의 IC(Integrated Circuit) 스위치로서, 바이어스 전원으로도 작동할 수 있으며, 두 가지의 정극성 제어 전압으로 DC에서 약 3GHz까지 작동한다. 제어 전압은 매우 낮아서 2.4V로 개폐 조작이 가능한 특징을 갖는다.The SPDT switch is an integrated circuit (IC) switch that can also operate as a bias power supply and operates from DC to about 3 GHz with two positive control voltages. The control voltage is very low and can be opened and closed at 2.4V.

상기 듀플렉서(300)는 CDMA신호를 다시 송신신호와 수신신호로 분리하여 각각 안테나(100)와 수신부(400)로 전달한다.The duplexer 300 separates the CDMA signal into a transmission signal and a reception signal and transfers the CDMA signal to the antenna 100 and the receiver 400, respectively.

상기 저잡음증폭기(412)는 잡음 성분을 억제하여 수신신호를 증폭시키고, 수신대역통과필터(414)는 증폭 과정에서 발생한 혼재 신호들을 필터링하여 해당 대역의 수신신호만을 통과시킨다.The low noise amplifier 412 amplifies the received signal by suppressing the noise component, and the reception bandpass filter 414 filters the mixed signals generated during the amplification process and passes only the received signal of the corresponding band.

상기 제1위상동기회로(424)는 TCXO(Temperature Compensated Crystal Oscillator; 온도보상수정발진기), 비교기(Phase detector), 펄스/전압변환기, VCO 및 피드백회로(분주기)를 포함하여 구성되는데, 이러한 구성을 통하여 VCO는 안정적이고 필요에 따라 가변가능한 주파수원을 제공하게 된다.The first phase synchronizer circuit 424 includes a TCXO (Temperature Compensated Crystal Oscillator), a comparator (Phase detector), a pulse / voltage converter, a VCO, and a feedback circuit (divider). The VCO provides a stable and variable frequency source as needed.

상기 제1믹서(422)는 수신대역통과필터(414)로부터 전달된 RF수신신호를 상기 제1위상동기회로(424)로부터 전달된 주파수원 신호와 혼합하여 중간대역(IF; Intermediate Frequency) 수신신호로 생성한다.The first mixer 422 mixes the RF reception signal transmitted from the reception bandpass filter 414 with the frequency source signal transmitted from the first phase synchronizer circuit 424 and receives an intermediate frequency (IF) reception signal. To create.

상기 제1IF필터(426)는 믹싱 과정에서 혼재된 잡음 성분 신호를 필터링하고, 필터링된 신호를 수신처리부(430)로 전달한다.The first IF filter 426 filters the mixed noise component signals in the mixing process and transfers the filtered signals to the reception processor 430.

상기 수신처리부(보통, "RF BBA" 또는 "RF receiver"로 지칭됨)(430)는 모듈레이터(modulator), 저대역통과필터(LPF), D/A컨버터 등을 구비하여, 수신신호를 코딩/필터링하고, 디지털신호로 변환한다.The reception processing unit (commonly referred to as "RF BBA" or "RF receiver") 430 includes a modulator, a low pass filter (LPF), a D / A converter, and the like to code / receive a received signal. Filter and convert to digital signal.

특히, 단일칩으로 구현된 수신처리부(430)는 내부에 GPS신호처리부(Asynchronous GPS)를 포함하고 있으며, GPS신호처리부는 GPS대역통과필터(210)로부터 전달된 GPS신호를 복조하고, 디지털 데이터로 변환하여 기저대역처리부(600)로 전달한다.In particular, the reception processor 430 implemented as a single chip includes a GPS signal processing unit (Asynchronous GPS) therein, and the GPS signal processing unit demodulates the GPS signal transmitted from the GPS bandpass filter 210 and converts the digital signal into digital data. The conversion is transmitted to the baseband processor 600.

상기 기저대역처리부(보통, "BBA" 또는 "MSM"으로 지칭됨)(600)는 CPU, CDMA 디지털 변복조기, 채널 부호화기/복호화기 등을 구비하며, CDMA신호를 코딩/디코딩하여 멀티미디어 데이터로서 신호처리하고, 디스플레이장치, 키패드 등의 입출력장치를 제어하여 사용자인터페이스를 제공한다.The baseband processor (commonly referred to as "BBA" or "MSM") 600 includes a CPU, a CDMA digital modulator, a channel encoder / decoder, etc., and codes / decodes a CDMA signal as a multimedia data. A user interface is provided by controlling input and output devices such as a display device and a keypad.

또한, 상기 기저대역처리부(600)는 송수신호를 변복조시킴에 있어서, 신호의 세기를 감지하여 이득제어신호를 생성하고, 이득제어신호를 저잡음증폭기(412) 또는 전력증폭모듈(512)로 전달함으로써 신호 세기를 조정하도록 한다.In addition, the baseband processor 600 detects the signal strength to generate a gain control signal in modulating and demodulating a transmission / reception call, and transmits the gain control signal to the low noise amplifier 412 or the power amplifier module 512. Adjust the signal strength.

이어서, 송신부(500)에 대하여 살펴보면, 상기 송신처리부(530)는 디모듈레이터(demodulator), 저대역통과필터, A/D컨버터 등을 구비하여, 기저대역처리부(600)로부터 전달되는 디지털화한 송신 신호를 디코딩/필터링하고, 아날로그 신호로 변환한다.Next, referring to the transmitter 500, the transmitter 530 includes a demodulator, a low pass filter, an A / D converter, and the like to digitize the transmitted signal transmitted from the baseband processor 600. Decode / filter and convert to analog signals.

상기 제2IF필터(526)는 상기 송신처리부(530)에서 입력되는 아날로그화한 신호 중 해당 대역의 신호만을 필터링하고, 제2믹서(522)는 제2IF필터(526)로부터 전달된 기저대역신호를 제2위상동기회로(524)로부터 전달된 주파수원 신호와 혼합하여 IF송신신호로 생성한다.The second IF filter 526 filters only signals of a corresponding band among the analogized signals input from the transmission processor 530, and the second mixer 522 filters the baseband signals transmitted from the second IF filter 526. It is mixed with the frequency source signal transmitted from the second phase synchronization circuit 524 to generate an IF transmission signal.

상기 제2위상동기회로(524)는 전술한 제1위상동기회로(424)와 유사한 구성을 가지며, 송신 대역 주파수를 생성하기 위한 주파수원 신호를 제공한다.The second phase synchronizer circuit 524 has a configuration similar to that of the first phase synchronizer circuit 424 described above, and provides a frequency source signal for generating a transmission band frequency.

그리고, 상기 송신대역통과필터(514)는 수신된 신호를 RF신호로서 필터링하고, 전력증폭모듈(512)은 필터링된 신호가 안테나(100)를 통하여 방출될 수 있도록 충분한 크기로 증폭시킨다.The transmission bandpass filter 514 filters the received signal as an RF signal, and the power amplification module 512 amplifies the filtered signal to a sufficient size so that the filtered signal can be emitted through the antenna 100.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프론트앤드모듈의 각 구성부가 기판 상에 실장되는 형태를 예시적으로 도시한 상면도이다.3 is a top view exemplarily illustrating a form in which each component of a front end module according to an embodiment of the present invention is mounted on a substrate.

도 3에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 프론트앤드모듈이 기판 상에 실장되어 있는데, 상기 기판의 최상단의 돌출부에는 안테나(100)가 실장되고, 그 밑으로 스위칭회로(200)가 실장되어 블록을 형성한다.Referring to FIG. 3, a front-end module according to an embodiment of the present invention is mounted on a substrate, and an antenna 100 is mounted on a protrusion of the uppermost end of the substrate, and a switching circuit 200 is mounted under the block. To form.

상기 스위칭회로(200) 블록의 아래 영역(E)에 수신부(400), 송신부(500) 및 듀플렉서(300)가 함께 실장되고, 송신부(500), 수신부(400) 및 듀플렉서(300)는 각 회로를 이루는 디지털칩과 수동소자, 그리고 본딩부, 전송 패턴 등이 기판 상에서 몰딩되며, 따라서 하나의 독립적인 프론트앤드모듈로 동작될 수 있다.The receiver 400, the transmitter 500, and the duplexer 300 are mounted together in an area E below the block of the switching circuit 200, and the transmitter 500, the receiver 400, and the duplexer 300 are each circuit. A digital chip, a passive element, and a bonding part, a transmission pattern, and the like that are formed on the substrate are molded, and thus can be operated as one independent front end module.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 프론트앤드모듈의 기판 구조를 개략적으로 도시한 상면도이다.4 is a top view schematically illustrating a substrate structure of a front end module according to a first embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 기판은 단일모듈을 구성하는 상기 송신부(500), 수신부(400) 및 듀플렉서(300)가 실장된 형태를 도시한 것이고, 다층 구조를 가진다.4 illustrates a form in which the transmitter 500, the receiver 400, and the duplexer 300 constituting a single module are mounted, and have a multilayer structure.

제1실시예에 따른 기판은 소자실장층(E), 상부 그라운드층(F), 배선층(G) 및 하부 그라운드층(H)을 포함하여 이루어지는데, 상기 소자실장층(E)에는 송신부(500), 수신부(400)와 듀플렉서(300)의 각 소자들이 실장되는 다이 본딩 패턴(E1), 라인 본딩 패턴(E2), 전송로 패턴(E3), 전극 패턴(E4) 등의 패턴들이 형성된다.The substrate according to the first embodiment includes an element mounting layer (E), an upper ground layer (F), a wiring layer (G), and a lower ground layer (H). The device mounting layer (E) includes a transmitting unit (500). ), Patterns such as a die bonding pattern E1, a line bonding pattern E2, a transmission path pattern E3, and an electrode pattern E4 on which the elements of the receiver 400 and the duplexer 300 are mounted are formed.

이때, 단순히 선상에서 격리 벽이 형성되는 종래의 구조와는 다르게 제1실시예에 따른 기판은 비오픈 영역에 상기 패턴 영역들과 소정의 간격을 두고 그라운드 패턴(E5)이 형성된다.At this time, unlike the conventional structure in which the isolation wall is simply formed on the line, the substrate according to the first embodiment has the ground pattern E5 formed at a predetermined distance from the pattern regions in the non-open region.

상기 소자실장층(E) 밑으로 위치되는 상부 그라운드층(F)은 소자실장층(E), 배선층(G)과 하부 그라운드층(H)을 통전시키는 다수개의 비아홀(F1)이 형성되고, 나머지 영역에는 비아홀(F1)과 분리된 그라운드 패턴(F2)이 형성된다.The upper ground layer F positioned under the device mounting layer E has a plurality of via holes F1 through which the device mounting layer E, the wiring layer G, and the lower ground layer H are energized. In the region, a ground pattern F2 separated from the via hole F1 is formed.

상기 상부 그라운드층(F) 밑으로 위치되는 배선층(G)은 소자실장층(E)에 실장되는 소자들을 통전시키기 위한 전송로(배선 라인) 패턴(G1)이 형성되고, 비아홀 이 기판 끝단에 형성되며, 나머지 영역에 전송로 패턴, 비아홀과 분리된 그라운드 패턴(G3)이 형성된다.In the wiring layer G positioned below the upper ground layer F, a transmission path (wiring line) pattern G1 for energizing the devices mounted on the device mounting layer E is formed, and a via hole is formed at the end of the substrate. The ground pattern G3 separated from the transmission path pattern and the via hole is formed in the remaining area.

상기 하부 그라운드층(H)은 둘레 측으로 본딩 패턴, SMT(Surface Mounting Technology) 패턴 등과 같은 연결 패턴(H1)이 형성되고, 나머지 부분은 연결패턴과 분리된 그라운드 패턴(H2)이 형성된다.The lower ground layer H has a connection pattern H1 such as a bonding pattern, a surface mounting technology (SMT) pattern, and the like, and a ground pattern H2 separated from the connection pattern is formed on the circumferential side.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 프론트앤드모듈의 기판 구조를 개략적으로 도시한 상면도이다.5 is a top view schematically illustrating a substrate structure of a front end module according to a second embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 기판은 단일모듈을 구성하는 상기 송신부(500), 수신부(400) 및 듀플렉서(300)가 실장된 형태를 도시한 것이고, 다층 구조를 가진다.The substrate illustrated in FIG. 5 illustrates a form in which the transmitter 500, the receiver 400, and the duplexer 300 constituting a single module have a multilayer structure.

제2실시예에 따른 기판은 제1실시예와 유사하게 소자실장층(I), 상부 그라운드층(J), 배선층(K) 및 하부 그라운드층(L)을 포함하여 이루어지는데, 상기 소자실장층(J)에는 송신부(500), 수신부(400)와 듀플렉서(300)의 각 소자들이 실장되는 다이 본딩 패턴(I1), 라인 본딩 패턴(I2), 전송로 패턴(I3), 전극 패턴(I4) 등의 패턴들이 형성된다.The substrate according to the second embodiment includes a device mounting layer (I), an upper ground layer (J), a wiring layer (K) and a lower ground layer (L) similarly to the first embodiment. (J) includes a die bonding pattern I1, a line bonding pattern I2, a transmission path pattern I3, and an electrode pattern I4 on which elements of the transmitter 500, the receiver 400, and the duplexer 300 are mounted. Etc. patterns are formed.

이때, 상기 제1실시예와는 다르게 제2실시예에 따른 기판은 비오픈 영역 일부에 상기 패턴 영역들과 소정의 간격을 두고 그라운드 패턴(I5)이 형성된다.In this case, unlike the first embodiment, the ground pattern I5 is formed in a portion of the non-open area at predetermined intervals from the pattern areas.

제2실시예에 따른 기판 구조를 설명함에 있어서, 제1실시예와 동일한 구조에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.In describing the substrate structure according to the second embodiment, detailed description of the same structure as in the first embodiment will be omitted.

상기 소자실장층(I)의 송신부(500) 실장 영역은 상기 패턴 영역(I1, I2, I3, I4) 이외의 비오픈 영역에 그라운드 패턴(I5)이 형성되고, 수신부(400) 실장 영역 과 듀플렉서(300) 실장 영역은 패턴 영역(I1, I2, I3, I4) 이외의 비오픈 영역에 그라운드 패턴이 형성되지 않는다.In the mounting area 500 of the device mounting layer I, a ground pattern I5 is formed in a non-open area other than the pattern areas I1, I2, I3, and I4, and the receiving part 400 mounting area and the duplexer are formed. In the mounted area, the ground pattern is not formed in non-open areas other than the pattern areas I1, I2, I3, and I4.

상기 소자실장층(I) 밑으로 위치되는 상부 그라운드층(J)은 다수개의 비아홀(J1)이 형성되고, 나머지 영역에는 비아홀(J1)과 분리된 그라운드 패턴(J2)이 형성되며, 소자실장층(I)의 수신부(400) 실장 영역, 듀플렉서(300) 실장 영역의 경계부에 대응하여 비오픈 영역(J3)이 라인 형태로 형성된다.A plurality of via holes J1 are formed in the upper ground layer J disposed under the device mounting layer I, and a ground pattern J2 separated from the via holes J1 is formed in the remaining area, and the device mounting layer The non-open area J3 is formed in a line shape corresponding to the boundary between the receiver 400 mounting area and the duplexer 300 mounting area in (I).

상기 상부 그라운드(J)층 밑으로 위치되는 배선층(K)은 전송로 패턴(K1)이 형성되고, 기판 끝단측으로 비아홀이 형성되며, 나머지 영역에 전송로 패턴(K1), 비아홀과 분리된 그라운드 패턴(K3)이 형성된다.The wiring layer K positioned under the upper ground J layer is formed with a transmission path pattern K1, a via hole is formed at the end of the substrate, and a transmission pattern K1 and a ground pattern separated from the via hole in the remaining area. K3 is formed.

또한, 배선층(K)은 상부 그라운드층(J)과 같이, 소자실장층(I)의 수신부(400) 실장 영역, 듀플렉서(300) 실장 영역의 경계부에 대응하여 비오픈 영역(K4)이 라인 형태로 형성된다.In addition, the wiring layer K, like the upper ground layer J, has a non-open area K4 corresponding to a boundary between the receiver 400 mounting area and the duplexer 300 mounting area of the device mounting layer I. Is formed.

상기 배선층(K)과 상부 그라운드층(J)에 형성된 라인 형태의 비오픈 영역(K4)은 그라운드 패턴만이 형성된 전술한 제1실시예와 차이점을 가진다.The non-open region K4 in the form of a line formed in the wiring layer K and the upper ground layer J has a difference from the above-described first embodiment in which only a ground pattern is formed.

상기 하부 그라운드층(L)은 둘레 측으로 본딩 패턴, SMT(Surface Mounting Technology) 패턴 등의 연결 패턴(L1)이 형성되고, 나머지 부분은 연결패턴(L1)과 분리된 그라운드 패턴(L2)이 형성된다.The lower ground layer L has a connection pattern L1 such as a bonding pattern and a surface mounting technology (SMT) pattern formed on the circumference thereof, and a ground pattern L2 separated from the connection pattern L1 is formed in the remaining part. .

이와 같은 기판 구조를 가지는 제1실시예 및 제2실시예에 의한 프론트앤드모듈의 성능을 종래 구조의 프론트앤드모듈의 성능과 비교하면 다음과 같다.The performance of the front end module according to the first and second embodiments having the substrate structure as described above is compared with the performance of the front end module of the conventional structure.

도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 프론트앤드모듈의 기판 구조와 종래의 프 론트앤드모듈의 기판 구조에 따른 전류 흐름 특성을 비교 도시한 그래프이고, 도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 프론트앤드모듈의 기판 구조와 종래의 프론트앤드모듈의 기판 구조에 따른 스퓨리어스 응답 특성을 비교 도시한 그래프이며, 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 프론트앤드모듈의 기판 구조와 종래의 프론트앤드모듈의 기판 구조에 따른 수신 감도 특성을 비교 도시한 그래프이다.6 is a graph illustrating a comparison of current flow characteristics according to a substrate structure of a front-end module according to embodiments of the present invention and a substrate structure of a conventional front-end module, and FIG. 7 is a diagram illustrating embodiments of the present invention. FIG. 8 is a graph illustrating a comparison of spurious response characteristics according to a substrate structure of a front-end module and a substrate structure of a conventional front-end module, and FIG. 8 illustrates a substrate structure of a front-end module and a conventional front-end module according to embodiments of the present invention. Is a graph comparing the reception sensitivity characteristics of the substrate structure.

일반적으로, 프론트앤드모듈의 성능을 테스트하기 위한 항목으로서, 전류(current) 특성, 수신 감도(sensitivity), STD 특성, 스퓨리어스 특성 등을 측정하게 되는데, 참고로, 스퓨리어스 특성은 필요한 주파수 대역 이외의 주파수 성분이 송신 또는 수신되는 양을 측정한 수치이다. 불필요한 주파수가 송신되는 경우는 스퓨리어스 복사(spurious radiation)라고 하고, 불필요한 주파수가 수신되는 경우는 스퓨리어스 응답(spurious response)이라고 하며, 스퓨리어스 감도는 낮을 수록 좋다.In general, as an item for testing the performance of the front-end module, current characteristics, reception sensitivity, STD characteristics, spurious characteristics, etc. are measured. For reference, the spurious characteristics are frequencies other than the required frequency band. A measure of the amount that a component is sent or received. When an unnecessary frequency is transmitted, it is called spurious radiation. When an unnecessary frequency is received, it is called a spurious response. The spurious sensitivity is lower.

필요 주파수대는 점유 주파수대 폭(전복사 에너지의 99.5%가 포함됨)의 허용편차에 의하여 정해지며, 불필요한 주파수로는 고조파 성분, 저조파 성분, 기생파 성분, 변조파 성분 등을 예로 들 수 있다.The required frequency band is determined by the allowable deviation of the occupied frequency band width (including 99.5% of total radiation energy). Examples of unnecessary frequencies include harmonic components, low harmonic components, parasitic components, and modulated wave components.

또한, STD는 할당채널의 중심주파수로부터 소정 위치에 방해파(Single Tone)가 존재할때 해당 채널에서 대역 신호를 수신하는 능력을 측정한 수치이며, 보통 IF 필터의 선명도 지표로 활용된다.In addition, STD is a measure of the ability to receive a band signal in a channel when a single tone exists at a predetermined position from the center frequency of the assigned channel, and is usually used as an indicator of sharpness of an IF filter.

도 6, 도 7 및 도 8에 의하면, 송신부 성능을 나타내는 전류 특성(M)과 스퓨리어스 특성(P)은 제1실시예에 따른 기판(A), 제2실시예에 따른 기판(B)이 종래 구 조에 따른 기판(C)보다 향상된 것으로 측정되었다.6, 7 and 8, the current characteristics (M) and the spurious characteristics (P) indicating the performance of the transmission unit are the substrate (A) according to the first embodiment and the substrate (B) according to the second embodiment. It was measured to be improved over the substrate (C) according to the structure.

또한, 수신부 성능을 나타내는 수신 감도(D), STD(N) 특성 역시 제1실시예에 따른 기판(A)과 제2실시예에 따른 기판(B)이 종래 구조에 따른 기판(C)보다 향상된 것으로 측정되었다.In addition, the reception sensitivity (D) and STD (N) characteristics indicating the performance of the receiver are also improved in the substrate A according to the first embodiment and the substrate B according to the second embodiment than the substrate C according to the conventional structure. Was measured.

또한, 제1실시예 및 제2실시예에 따른 기판 구조를 이루는 하부 그라운드층에는 테스트 패턴이 형성될 수 있는데, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 프론트앤드모듈의 기판 구조를 이루는 하부 그라운드층에 형성되는 테스트 패턴을 예시적으로 도시한 도면이다.In addition, a test pattern may be formed on the lower ground layer constituting the substrate structure according to the first and second embodiments, and FIG. 9 illustrates a lower ground layer constituting the substrate structure of the front end module according to the embodiment of the present invention. Illustrates a test pattern formed in the example.

도 9에 의하면, 상기 IF수신단(420)으로 연결되는 전송선로는 테스트 패턴 "TP_Rx_CP"(a)와 연결되고, IF송신단(520)으로 연결되는 전송선로는 테스트 패턴 "TP_Tx_CP"(b)와 연결되어 상기 송신부(500), 수신부(400) 및 듀플렉서(300)가 몰딩되어 최종적으로 단일모듈화하더라도 정상적으로 신호가 처리되고 있는지의 여부를 외부에서 확인할 수 있게 된다.9, the transmission line connected to the IF receiver 420 is connected to the test pattern "TP_Rx_CP" (a), and the transmission line connected to the IF transmitter 520 is connected to the test pattern "TP_Tx_CP" (b). Thus, even if the transmitter 500, the receiver 400, and the duplexer 300 are molded and finally single-modulated, the transmitter 500, the receiver 400, and the duplexer 300 may be externally checked whether the signal is normally processed.

그리고, 상기 제1위상회로(정확히는, "제1위상회로의 VCO")(424)와 제1믹서(422) 사이의 전송로가, 도 6에 도시된 테스트 패턴 "Rx_Lo_OUT"(c) 및 "Rx_Lo_IN"(d)을 통하여 우회됨으로써 정확한 주파수원이 유동되지 않고 제1믹서(422)로 제공되는지의 여부를 외부에서 확인할 수 있게 된다.Then, the transmission path between the first phase circuit (exactly, the "VCO of the first phase circuit") 424 and the first mixer 422 has the test patterns "Rx_Lo_OUT" (c) and " By bypassing through Rx_Lo_IN "(d), it is possible to externally check whether the correct frequency source is provided to the first mixer 422 without flowing.

또한, 테스트 패턴 "GPS_INM"(e)과 "GPS_INP"(f)를 통하여, 상기 GPS대역통과필터(210)로부터, 상기 수신처리부(430) 내에 포함된 GPS신호처리부로 제대로 필터링된 GPS신호가 입력되는지의 여부, 그리고 GPS신호처리부에서 잡음성분없이 신 호가 증폭되었는지의 여부를 외부에서 확인할 수 있게 된다.In addition, a GPS signal properly filtered from the GPS bandpass filter 210 to the GPS signal processor included in the reception processor 430 is input through the test patterns "GPS_INM" (e) and "GPS_INP" (f). Whether the signal is amplified without noise components in the GPS signal processor can be checked from the outside.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 프론트앤드모듈의 안테나(100)단에 구비되는 인덕터(110)의 등가회로를 도시한 회로도이다.10 is a circuit diagram illustrating an equivalent circuit of the inductor 110 provided at the antenna 100 terminal of the front end module according to the embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 것처럼, 상기 안테나(100) 단에는 인덕터(110)가 구비되어 안테나 소자를 매칭(소자간 발생되는 부하를 정합)시키고, 회로 내부 또는 외부로부터 유입되는 정전 방전(ESD; Eletro-Static Discharge) 성분을 제거하는 기능을 수행한다.As shown in FIG. 2, an inductor 110 is provided at an end of the antenna 100 to match antenna elements (match load generated between elements), and an electrostatic discharge (ESD) flowing in or out of a circuit. Static Discharge) Removes the component.

도 4 및 도 5를 참조하면, 제1실시예 및 제2실시예에 따른 기판 구조를 이루는 배선층에 상기 인덕터가 마이크로스트립 라인(G4, K5)의 형태로 구현되어 있는 것을 볼 수 있으며, 도 10을 참조하여 회로적인 측면에서 분석하면 다음과 같다.4 and 5, it can be seen that the inductor is implemented in the form of microstrip lines G4 and K5 in the wiring layers forming the substrate structures according to the first and second embodiments, and FIG. 10. Referring to the analysis from the circuit side as follows.

도 10에 의하면, 상기 마이크로스트립 라인(G4, K5)의 등가회로는 인덕터(L) 및 커패시터(C)로 성분으로 구성되는데, 상기 인덕터(L) 성분은 상기 마이크로스트립라인(G4, K5)이 꼬인 형태에 따른 코일 성분을 의미하고, 상기 커패시터(C)는 기생 커패시터 성분을 의미한다.According to FIG. 10, an equivalent circuit of the microstrip lines G4 and K5 is composed of an inductor L and a capacitor C. The inductor L component is formed of the microstrip lines G4 and K5. The coil component according to the twisted shape, and the capacitor (C) means the parasitic capacitor component.

상기 등가회로가 가지는 전체 임피던스는, "1/Zo = 1/L + 1/C"로 표시되고, "L=jωL, C=1/jωC" 이므로, "1/Zo = 1/jωL + jωC"로 정리된다. 이는 다시, "1/Zo = (ωC - 1/ωL)j"의 식으로 정리된다.Total impedance of the equivalent circuit with the, "1 / Z o = 1 / L + 1 / C" is represented by, "L = jωL, C = 1 / jωC" so, "1 / Z o = 1 / jωL + jωC ". This is again summarized by the formula "1 / Z o = (ωC-1 / ωL) j".

상기 기생 커패시터의 값은 거의 "0"의 수치에 가깝고, 소정의 수치를 갖는 상기 인덕턴스 수치는 역수로 연산되면, 종래의 칩인덕터가 가지는 코일 성분보다 도 작은 수치로 계산되므로 상기 허수부는 전체 임피던스 값에 거의 영향을 주지 않는다.The value of the parasitic capacitor is almost close to the value of " 0 ", and when the inductance value having a predetermined value is calculated as the inverse, the imaginary part is calculated as a smaller value than the coil component of the conventional chip inductor. Has little effect on

이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described above with reference to the preferred embodiments, which are merely examples and are not intended to limit the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains do not depart from the essential characteristics of the present invention. It will be appreciated that various modifications and applications are not possible that are not illustrated above. For example, each component specifically shown in the embodiment of the present invention can be modified. And differences relating to such modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.

본 발명에 의한 프론트앤드모듈의 기판 구조에 의하면, 그라운드 패턴 구조 가 고립도 측면에서 개선됨으로써 전류 특성, 스퓨리어스 특성, STD 특성, 수신 감도 등의 성능이 향상되고, 수신단 및 송신단의 기능이 종래보다 안정적으로 유지되는 효과가 있다.According to the substrate structure of the front-end module according to the present invention, the ground pattern structure is improved in terms of isolation, thereby improving performances such as current characteristics, spurious characteristics, STD characteristics, reception sensitivity, and the functions of the receiving end and the transmitting end are more stable than before. It is effective to remain.

또한, 본 발명에 의하면, 그라운드 패턴 구조가 개선됨에 있어서, 인덕터가 내층에 전송로 패턴 형태로 실장되고, 그라운드 패턴과 함께 테스트 패턴이 형성됨으로써 안테나의 수신 성능이 향상되고, 제품 생산시 회로의 동작 이상 유무를 효율적으로 판단할 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, the ground pattern structure is improved, the inductor is mounted in the form of a transmission path pattern in the inner layer, and the test pattern is formed together with the ground pattern to improve the reception performance of the antenna, the operation of the circuit during production The abnormality can be judged efficiently.

Claims (9)

송신부, 수신부 및 송수신분리부를 포함하는 프론트앤드모듈의 기판 구조에 있어서,In the substrate structure of the front end module including a transmitter, a receiver, and a transceiver, 다수개의 패턴 영역이 형성되고, 상기 송신부, 수신부 및 송수신분리부가 실장되며, 상기 패턴 영역과 분리된 비오픈 영역에 그라운드 패턴이 형성된 소자실장층;A device mounting layer in which a plurality of pattern regions are formed, the transmitter, the receiver and the transceiver are mounted, and a ground pattern is formed in a non-open region separated from the pattern region; 다수개의 비아홀이 형성되고, 상기 비아홀과 분리되어 그라운드 패턴이 형성된 상부 그라운드층;An upper ground layer having a plurality of via holes formed therein and separated from the via holes to form a ground pattern; 전송로 패턴이 형성되고, 상기 전송로 패턴과 분리되어 그라운드 패턴이 형성된 배선층; 및A wiring layer having a transmission path pattern formed thereon and a ground pattern separated from the transmission path pattern; And 그라운드 패턴이 형성되고, 상기 그라운드 패턴과 분리되어 연결 패턴이 형성된 하부 그라운드층을 포함하는 것을 특징으로 하는 프론트앤드모듈의 기판 구조.The ground pattern is formed, the substrate structure of the front-end module, characterized in that it comprises a lower ground layer separated from the ground pattern formed a connection pattern. 송신부, 수신부 및 송수신분리부를 포함하는 프론트앤드모듈의 기판 구조에 있어서,In the substrate structure of the front end module including a transmitter, a receiver, and a transceiver, 다수개의 패턴 영역이 형성되고, 상기 송신부, 수신부 및 송수신분리부가 실장되는 영역 중 적어도 하나 이상의 영역은 비오픈 영역에 그라운드 패턴이 형성되지 않는 소자실장층;A device mounting layer in which a plurality of pattern regions are formed, and at least one or more regions among the regions in which the transmitter, the receiver, and the transmitter / receiver are mounted; 다수개의 비아홀이 형성되고, 상기 비아홀과 분리되어 그라운드 패턴이 형성되며, 상기 소자실장층의 비오픈 영역에 그라운드 패턴이 형성되지 않은 실장 영역과 나머지 실장 영역의 경계부에 대응하여 비오픈 영역이 형성된 상부 그라운드층;A plurality of via holes are formed, and a ground pattern is formed by being separated from the via holes, and a non-open area corresponding to a boundary between the mounting area where the ground pattern is not formed in the non-open area of the device mounting layer and the remaining mounting area. Ground layer; 전송로 패턴이 형성되고, 상기 전송로 패턴과 분리되어 그라운드 패턴이 형성되며, 상기 상부 그라운드층에 대응하여 비오픈 영역이 형성된 배선층; 및A wiring layer having a transmission path pattern formed thereon, a ground pattern separated from the transmission path pattern, and having a non-open area corresponding to the upper ground layer; And 그라운드 패턴이 형성되고, 상기 그라운드 패턴과 분리되어 연결 패턴이 형성되는 하부 그라운드층을 포함하는 것을 특징으로 하는 프론트앤드모듈의 기판 구조.A ground pattern is formed, and the substrate structure of the front end module, characterized in that it comprises a lower ground layer separated from the ground pattern to form a connection pattern. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 다수개의 패턴 영역은The method of claim 1 or 2, wherein the plurality of pattern areas 칩실장 패턴, 본딩 패턴, 전송로 패턴, 전극 패턴, SMT(Surface Mounting Technology) 패턴 중 적어도 두 개 이상의 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 프론트앤드모듈의 기판 구조.A substrate structure of a front end module comprising at least two or more patterns of a chip mounting pattern, a bonding pattern, a transmission path pattern, an electrode pattern, and a surface mounting technology (SMT) pattern. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 송신부 실장 영역은 내부에 형성된 비오픈 영역에 그라운드 패턴이 형성되고,In the transmitter mounting area, a ground pattern is formed in a non-open area formed therein, 상기 수신부 실장 영역 및 상기 송수신분리부 실장 영역은 각각 내부에 형성된 패턴 영역 이외의 영역이 비오픈 영역인 것을 특징으로 하는 프론트앤드모듈의 기판 구조.And the receiver mounting area and the transmission / reception separation unit mounting area are non-open areas, except for the pattern area formed therein, respectively. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 상기 프론트앤드모듈은The method of claim 1, wherein the front end module CDMA(Code Division Multiple Access) 프론트앤드모듈인 것을 특징으로 하는 프론트앤드모듈의 기판 구조.Board structure of a front-end module, characterized in that the CDMA (Code Division Multiple Access) front-end module. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하부 그라운드층은The method of claim 1 or 2, wherein the lower ground layer 상기 연결 패턴 중에 소정 실장 소자들의 전송로와 연결되는 테스트 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 프론트앤드모듈의 기판 구조.And a test pattern connected to a transmission path of predetermined mounting elements among the connection patterns. 제 6항에 있어서, 상기 테스트 패턴은The method of claim 6, wherein the test pattern is 상기 하부 그라운드층의 다수개 면 중 적어도 하나의 면 끝단에 형성되는 것을 특징으로 하는 프론트앤드모듈의 기판 구조.Substrate structure of the front end module, characterized in that formed on the end of at least one surface of the plurality of surfaces of the lower ground layer. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 상기 송수신분리부는According to claim 1 or claim 2, wherein the transmission and reception separation unit 안테나 단과 연결되어 안테나 매칭 및 정전 방전 억제 기능을 수행하는 소자를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 프론트앤드모듈의 기판 구조.And a device connected to the antenna terminal to perform antenna matching and electrostatic discharge suppression. 제 8항에 있어서, 상기 소자는The device of claim 8, wherein the device is 상기 배선층에 스트립라인 형태로 구현되고, 비아홀을 통하여 상기 상부 그라운드층 및 상기 소자실장층과 통전되는 것을 특징으로 하는 프론트앤드모듈의 기 판 구조.The board structure of the front end module is implemented in the form of a strip line in the wiring layer, and through the via hole and the upper ground layer and the device mounting layer.
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WO2024051393A1 (en) * 2022-09-05 2024-03-14 深圳市Tcl云创科技有限公司 Audio circuit, circuit board and electronic device

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