KR100717844B1 - IC switch carrier packaged with CWBI and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 코플라나 와이어-본드 상호연결(CWBI, Coplanar Wire-bond Interconnection)을 이용하여 집적회로 스위치와 집적회로 스위치 캐리어 장치 선로의 천이 시 발생하는 라디에이션(Radiation) 영향을 최소화시켜 집적회로 스위치 격리도 특성을 패키징 상황에서도 패키징 이전의 특징과 같은 특성을 갖도록 한 코플라나 와이어-본드 상호연결을 이용하여 패키징한 집적회로 스위치 캐리어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 집적회로 스위치 캐리어 장치에 있어서, 집적회로 스위치; 상기 집적회로 스위치 캐리어 장치의 선로; 상기 집적회로 스위치의 입출력단에 위치하여 신호를 연결하기 위한 제1 신호패드; 상기 집적회로 스위치의 입출력단에 위치하여 상기 집적회로 스위치를 접지(Ground)시키기 위한 제1 접지패드; 상기 집적회로 스위치 캐리어 장치의 입출력단에 위치하여 신호를 연결하기 위한 제2 신호패드; 상기 집적회로 스위치 캐리어 장치의 입출력단의 상기 제2 신호패드의 양단에 위치하고, 상기 집적회로 스위치 캐리어 장치를 접지시키기 위한 제2 접지패드; 상기 제2 접지패드를 접지시키기 위한 접지수단; 상기 제1 신호패드와 상기 제2 신호패드를 연결하기 위한 제1 본드-와이어; 및 상기 제1 접지패드와 상기 제2 접지패드를 연결하기 위한 제2 본드-와이어를 포함하되, 상기 제2 신호패드의 폭 및 상기 제2 접지패드까지의 거리 간격이 특성 임피던스가 되도록 결정하여 설치되는 것을 특징으로 한다.The present invention utilizes Coplanar Wire-bond Interconnect (CWBI) to minimize the effects of the radiation caused by the transition of integrated circuit switch and integrated circuit switch carrier device lines. An integrated circuit switch carrier device packaged using a coplanar wire-bond interconnect having a isolation characteristic having the same characteristics as a package before packaging, and a method thereof. Circuit switch; A line of the integrated circuit switch carrier device; A first signal pad positioned at an input / output terminal of the integrated circuit switch to connect a signal; A first ground pad positioned at an input / output terminal of the integrated circuit switch to ground the integrated circuit switch; A second signal pad positioned at an input / output terminal of the integrated circuit switch carrier device to connect a signal; Second ground pads positioned at both ends of the second signal pad at input / output terminals of the integrated circuit switch carrier device and configured to ground the integrated circuit switch carrier device; Grounding means for grounding the second ground pad; A first bond wire for connecting the first signal pad and the second signal pad; And a second bond wire for connecting the first ground pad and the second ground pad, wherein the width of the second signal pad and the distance between the second ground pad and the second ground pad are determined to be characteristic impedances. It is characterized by.

집적회로 스위치 패키징, GCPW(Grounded Coplanar Waveguide), CPW(Coplanar Waveguide), 코플라나 와이어-본드 상호연결(CWBI) Integrated Circuit Switch Packaging, Grounded Coplanar Waveguide (GCPW), Coplanar Waveguide (CPW), Coplana Wire-bond Interconnect (CWBI)

Description

코플라나 와이어-본드 상호연결을 이용하여 패키징한 집적회로 스위치 캐리어 장치 및 그 방법{IC switch carrier packaged with CWBI and method thereof}Integrated circuit switch carrier device packaged using coplanar wire-bond interconnect and method thereof IC chip carrier packaged with CWBI and method

도 1 은 종래의 일반적인 마이크로스트립(Microstrip) 선로를 이용한 경우의 모노리식 마이크로파 집적회로(MMIC) 스위치 캐리어 장치의 일예시도,1 is an exemplary view of a monolithic microwave integrated circuit (MMIC) switch carrier device in the case of using a conventional microstrip line;

도 2a 는 본 발명에 따른 모노리식 마이크로파 집적회로(MMIC) 스위치 캐리어 장치의 일실시예 구성도,2A is a schematic diagram of an embodiment of a monolithic microwave integrated circuit (MMIC) switch carrier device according to the present invention;

도 2b 는 상기 도 2a의 모노리식 마이크로파 집적회로(MMIC) 스위치에 대한 일실시예 상세 구성도,FIG. 2B is a detailed block diagram of an embodiment of the monolithic microwave integrated circuit (MMIC) switch of FIG. 2A;

도 3 은 상기 도 1 및 도 2 의 구조로 조립된 모노리식 마이크로파 집적회로(MMIC) 스위치의 격리도 특성, 및 모노리식 마이크로파 집적회로(MMIC) 스위치의 온-웨이퍼 시험 결과 곡선을 나타내는 도면,3 is a diagram illustrating isolation characteristics of a monolithic microwave integrated circuit (MMIC) switch assembled in the structure of FIGS. 1 and 2, and a curve of a result of on-wafer test of a monolithic microwave integrated circuit (MMIC) switch;

도 4 는 본 발명에 따른 코플라나 와이어-본드 상호연결을 이용한 모노리식 마이크로파 집적회로(MMIC) 스위치의 패키징 방법과 그에 따른 고 격리도 특성을 얻는 시험 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.4 is a flow diagram of an embodiment of a packaging method of a monolithic microwave integrated circuit (MMIC) switch using a coplanar wire-bond interconnect according to the present invention and a test method to obtain high isolation characteristics accordingly.

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

101 : 마이크로스트립 50옴 선로 101: microstrip 50 ohm line

102 : 마이크로스트립 50옴 선로의 신호패드102: Signal pad on microstrip 50 ohm line

103 : 마이크로스트립 50옴 선로의 튜닝패드103: Tuning Pad of Microstrip 50 Ohm Line

201 : MMIC 스위치 캐리어 장치201: MMIC switch carrier device

202 : 테스트 지그에 고정을 위한 볼트202: Bolt for fixing to the test jig

203 : GCPW 또는 CPW 50옴 선로 203: GCPW or CPW 50 Ohm Line

204 : GCPW 또는 CPW 50옴 선로의 제 2 접지패드204: Second ground pad of GCPW or CPW 50 Ohm line

205 : GCPW 또는 CPW 50옴 선로의 접지패드용 기판비아홀205: Board via hole for ground pad of GCPW or CPW 50 Ohm line

206 : GCPW 또는 CPW 50옴 선로의 제 2 신호패드 206: second signal pad on a GCPW or CPW 50 Ohm line

207 : MMIC 스위치 208 : 본드-와이어 209 : MMIC 스위치 입출력 제 1 접지패드207: MMIC switch 208: bond-wire 209: MMIC switch input and output first ground pad

210 : MMIC 스위치 입출력 제 1 신호패드 210: MMIC switch input and output first signal pad

본 발명은 코플라나 와이어-본드 상호연결 기술을 이용하여 패키징한 집적회로(IC) 스위치 캐리어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 집적회로 스위치를 패키징할 경우, 집적회로 스위치 캐리어 장치에 GCPW(Grounded Coplanar Waveguide) 혹은 CPW(Coplanar Waveguide) 선로를 사용하고 집적회로 스위치의 입 출력에 RF(Radio Frequency) 신호패드 외에 접지(Ground)패드를 RF 신호패드 양쪽에 배치하고, 집적회로 스위치와 집적회로 스위치 캐리어 장치 선로의 신호패드 간에 본드-와이어를 연결하고, 집적회로 스위치와 집적회로 스위치 캐리어 장치 선로의 접지패드 간에 본드-와이어를 연결하는 코플라나 와이어-본드 상호연결(CWBI, Coplanar Wire-bond Interconnection)을 이용하여 고 격리도 특성을 얻을 수 있도록 한, 코플라나 와이어-본드 상호연결을 이용하여 패키징한 집적회로(IC) 스위치 캐리어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated circuit (IC) switch carrier device packaged using coplanar wire-bond interconnect technology, and more particularly to an integrated circuit switch carrier device when packaging an integrated circuit switch. (Grounded Coplanar Waveguide) or CPW (Coplanar Waveguide) lines are used, and in addition to the RF (Radio Frequency) signal pad at the input and output of the integrated circuit switch, the ground pad is placed on both sides of the RF signal pad. Coplanar Wire-bond Interconnection (CWBI) that connects bond-wires between signal pads on switch carrier device lines and bonds wires between integrated circuit switches and ground pads on integrated circuit switch carrier device lines Packaged using coplanar wire-bond interconnects to achieve high isolation characteristics An integrated circuit (IC) switch carrier device and method thereof are provided.

이하 일실시예에서는, 상기 집적회로(IC)로 모노리식 마이크로파 집적회로(MMIC)를 예로 들어 설명하고, 집적회로 스위치 캐리어 장치 선로로 GCPW 혹은 CPW 50옴 선로를 예로 들어 설명할 것이다. 그러나 본 발명이 모노리식 마이크로파 집적회로(MMIC)나 GCPW 혹은 CPW 50옴 선로에 국한되는 것이 아님을 밝혀 둔다. In the following embodiment, a monolithic microwave integrated circuit (MMIC) will be described as the integrated circuit (IC), and a GCPW or CPW 50-ohm line will be described as an integrated circuit switch carrier device. However, it should be noted that the invention is not limited to monolithic microwave integrated circuits (MMICs) or GCPW or CPW 50 ohm lines.

또한, 상기 모노리식 마이크로파 집적회로(MMIC)는 이하 "MMIC"라 한다.The monolithic microwave integrated circuit (MMIC) is hereinafter referred to as "MMIC".

도 1 은 종래의 일반적인 마이크로스트립(Microstrip) 선로를 이용한 경우의 모노리식 마이크로파 집적회로(MMIC) 스위치 캐리어 장치의 일예시도이다.1 is an exemplary view of a monolithic microwave integrated circuit (MMIC) switch carrier device in the case of using a conventional microstrip line.

도 1 에 도시된 바와 같이, 마이크로스트립 50옴 선로(101)를 이용하는 방법이 MMIC 스위치의 패키징 상황에서 일반적인 RF(Radio frequency) 신호 연결 방법이다. 마이크로스트립 50옴 선로의 RF 신호패드(102)의 폭은 특성임피던스가 50옴이 되도록 선택되어야 하며, 마이크로스트립 50옴 선로의 RF 신호패드(102) 양쪽에는 튜닝을 위한 마이크로스트립 50옴 선로의 튜닝패드(103)가 배치되어 있다. 그리고, 마이크로스트립 50옴 선로(101)와 MMIC 스위치의 입출력 신호패드(210)의 연결 은 본드-와이어가 담당한다. As shown in FIG. 1, the method using the microstrip 50-ohm line 101 is a typical radio frequency (RF) signal connection method in a packaging situation of an MMIC switch. The width of the RF signal pad 102 of the microstrip 50 ohm line should be chosen so that the characteristic impedance is 50 ohms, and the tuning of the microstrip 50 ohm line for tuning on both sides of the RF signal pad 102 of the microstrip 50 ohm line. The pad 103 is arranged. In addition, the bond wire is responsible for the connection between the microstrip 50 ohm line 101 and the input / output signal pad 210 of the MMIC switch.

즉, MMIC 스위치(207)의 패키징시, 마이크로스트립 50옴 선로(101)를 이용하는 방법은 마이크로스트립 50옴 선로(101)와 MMIC 스위치의 입출력 신호패드(210)만을 본드-와이어로 연결하기 때문에, MMIC 스위치의 입출력 패드(210)와 마이크로스트립 50 선로(101) 사이의 천이 구조에 있어서 라디에이션의 영향을 많이 받기 때문에 격리도 특성이 떨어진다. 또한, MMIC 스위치(207)의 패키징시, 마이크로스트립 50옴 선로(101)의 전계(Electric-field) 분포가 GCPW 50옴 선로에 비해서 신호패드 근처에서 더 크게 형성되므로 라디에이션 현상을 더 많이 받아 격리도 특성이 떨어지는 문제점이 있다.That is, when packaging the MMIC switch 207, the method using the microstrip 50 ohm line 101 connects only the microstrip 50 ohm line 101 and the input / output signal pad 210 of the MMIC switch to the bond-wire. Since the transition structure between the input / output pad 210 and the microstrip 50 line 101 of the MMIC switch is greatly influenced by the radiation, the isolation characteristic is inferior. In addition, when packaging the MMIC switch 207, the electric-field distribution of the microstrip 50 ohm line 101 is formed closer to the signal pad than the GCPW 50 ohm line, so that it receives more radiation and is isolated. There is also a problem of falling characteristics.

일반적으로 스위치는 송수신 시스템의 최전단에 위치하여 RF 신호의 송수신을 분리해주거나, 마이크로웨이브 스위치 메트릭스 부품의 내부에서 RF 경로를 연결 또는 절체하는 역할을 수행하는 부품이다. 특히, 레이더 시스템에서는 고출력 증폭기 및 저잡음 수신기와 함께 가장 중요한 부품 중에 하나이다.In general, the switch is located at the front end of the transmission and reception system to separate the transmission and reception of RF signals, or to connect or transfer the RF path inside the microwave switch matrix component. In particular, in radar systems, it is one of the most important components, along with high power amplifiers and low noise receivers.

이러한 스위치의 가장 중요한 성능 파라메터 중의 하나가 바로 격리도(Isolation)이다. 격리도를 향상시키기 위한 종래의 방법은 MMIC 스위치 회로 구현시 CPW 그라운드 아이솔레이션을 이용하여 격리도를 향상시킬 수 있다. 또한 스위치 모듈에 있어서 최적의 채널 높이와 넓이로 구현하는 기구적 접근 방법이 있다.One of the most important performance parameters of these switches is isolation. Conventional methods for improving isolation can improve isolation using CPW ground isolation in MMIC switch circuit implementations. In addition, there is a mechanical approach to realize optimal channel height and width in the switch module.

그러나, 종래의 MMIC 스위치 회로 구현시 CPW 그라운드 아이솔레이션을 이용하는 방법은 궁극적으로 MMIC 스위치가 패키징되어서 사용되어야 하므로 최종적인 해결책이 되지 못한다. 또한 패키징에 있어서 스위치 모듈의 최적 채널 높이와 넓 이로 구현하는 기구적 접근 방법은 스위치 격리도 특성을 그대로 유지할 수 없는 단점이 있다.However, in the conventional MMIC switch circuit implementation, the method of using CPW ground isolation is not a final solution because the MMIC switch ultimately needs to be packaged and used. In addition, the mechanical approach to realize the optimal channel height and width of the switch module in packaging has the disadvantage that the switch isolation characteristics can not be maintained.

본 발명은 상기 단점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 코플라나 와이어-본드 상호연결(CWBI, Coplanar Wire-bond Interconnection)을 이용하여 집적회로 스위치와 집적회로 스위치 캐리어 장치 선로의 천이 시 발생하는 라디에이션(Radiation) 영향을 최소화시켜 집적회로 스위치 격리도 특성을 패키징 상황에서도 패키징 이전의 특징과 같은 특성을 갖도록 한, 코플라나 와이어-본드 상호연결을 이용하여 패키징한 집적회로 스위치 캐리어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above shortcomings. The present invention relates to a radiation that occurs during transition of an integrated circuit switch and an integrated circuit switch carrier device line using Coplanar Wire-bond Interconnection (CWBI). Provided are an integrated circuit switch carrier device packaged using coplanar wire-bond interconnects and a method thereof in which integrated circuit switch isolation characteristics are minimized so that they have the same characteristics as those before packaging even in a packaging situation. The purpose is.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 집적회로 스위치 캐리어 장치에 있어서, 집적회로 스위치; 상기 집적회로 스위치 캐리어 장치의 선로; 상기 집적회로 스위치의 입출력단에 위치하여 신호를 연결하기 위한 제1 신호패드; 상기 집적회로 스위치의 입출력단에 위치하여 상기 집적회로 스위치를 접지(Ground)시키기 위한 제1 접지패드; 상기 집적회로 스위치 캐리어 장치의 입출력단에 위치하여 신호를 연결하기 위한 제2 신호패드; 상기 집적회로 스위치 캐리어 장치의 입출력단의 상기 제2 신호패드의 양단에 위치하고, 상기 집적회로 스위치 캐리어 장치를 접지시키기 위한 제2 접지패드; 상기 제2 접지패드를 접지시키기 위한 접지수단; 상기 제1 신호패드와 상기 제2 신호패드를 연결하기 위한 제1 본드-와이어; 및 상기 제1 접지패드와 상기 제2 접지패드를 연결하기 위한 제2 본드-와이어를 포함하되, 상기 제2 신호패드의 폭 및 상기 제2 접지패드까지의 거리 간격이 특성 임피던스가 되도록 결정하여 설치되는 것을 특징으로 한다.An apparatus of the present invention for achieving the above object is an integrated circuit switch carrier device, comprising: an integrated circuit switch; A line of the integrated circuit switch carrier device; A first signal pad positioned at an input / output terminal of the integrated circuit switch to connect a signal; A first ground pad positioned at an input / output terminal of the integrated circuit switch to ground the integrated circuit switch; A second signal pad positioned at an input / output terminal of the integrated circuit switch carrier device to connect a signal; Second ground pads positioned at both ends of the second signal pad at input / output terminals of the integrated circuit switch carrier device and configured to ground the integrated circuit switch carrier device; Grounding means for grounding the second ground pad; A first bond wire for connecting the first signal pad and the second signal pad; And a second bond wire for connecting the first ground pad and the second ground pad, wherein the width of the second signal pad and the distance between the second ground pad and the second ground pad are determined to be characteristic impedances. It is characterized by.

한편, 본 발명의 방법은, 코플라나 와이어-본드 상호연결을 이용한 집적회로(IC) 스위치의 패키징 방법에 있어서, 집적회로 스위치 캐리어 장치의 제 2 신호패드의 양단에 상기 집적회로 스위치 캐리어 장치의 제 2 접지패드를 배치하는 단계;상기 제 2 신호패드의 폭 및 상기 제 2 접지패드까지의 거리 간격을 특성임피던스가 되도록 결정하는 결정단계; 상기 제 2 접지패드를 접지와 연결하여 접지시키는 단계; 및 코플라나 와이어-본드 상호연결(CWBI, Coplanar Wire-bond Interconnection)을 이용하여 상기 집적회로 스위치의 제 1 신호패드와 제 2 신호패드를 상호 연결시키고, 상기 집적회로 스위치의 제 1 접지패드와 상기 제 2 접지패드를 상호 연결시키는 연결단계를 포함한다.On the other hand, the method of the present invention is a method of packaging an integrated circuit (IC) switch using a coplanar wire-bond interconnect, wherein the integrated circuit switch carrier device is provided at both ends of a second signal pad of the integrated circuit switch carrier device. Determining a width of the second signal pad and a distance from the second ground pad to a characteristic impedance; Grounding by connecting the second ground pad to ground; And interconnecting the first signal pad and the second signal pad of the integrated circuit switch using a Coplanar Wire-bond Interconnection (CWBI), the first ground pad of the integrated circuit switch and the And connecting the second ground pads to each other.

도 2a 는 본 발명에 따른 모노리식 마이크로파 집적회로(MMIC) 스위치 캐리어 장치의 일실시예 구성도이다.2A is a schematic diagram of an embodiment of a monolithic microwave integrated circuit (MMIC) switch carrier device according to the present invention.

도 2a 에 도시된 바와 같이, MMIC 스위치 캐리어 장치(201)는 MMIC 스위치(207)가 중앙에 위치하고, GCPW 50옴 선로(203)가 MMIC 스위치 캐리어 장치(201)의 입력 및 출력 부분에 위치한다. 한편, MMIC 스위치 캐리어 장치(201)를 테스트 지그에 장착하기 위한 볼트 홀(202)이 상하단에 2개 존재한다. As shown in FIG. 2A, the MMIC switch carrier device 201 has a MMIC switch 207 at the center and a GCPW 50 ohm line 203 at the input and output portions of the MMIC switch carrier device 201. On the other hand, there are two bolt holes 202 for mounting the MMIC switch carrier device 201 to the test jig.

도 2b 는 상기 도 2a 의 모노리식 마이크로파 집적회로(MMIC) 스위치에 대한 일실시예 상세 구성도이다.FIG. 2B is a detailed block diagram of an embodiment of the monolithic microwave integrated circuit (MMIC) switch of FIG. 2A.

도 2b 에 도시된 바와 같이, GCPW 50옴 선로(203)는 알루미나 기판에 형성되어 있으며, GCPW 또는 CPW 50옴 선로의 제 2 접지패드(204)가 GCPW 또는 CPW 50옴 선로의 제 2 신호패드(206)의 양단에 존재한다. GCPW 또는 CPW 50옴 선로의 제 2 신호패드(206)의 폭 및 GCPW 또는 CPW 50옴 선로의 제 2 접지패드(204)까지의 간격은 특성임피던스가 50옴이 되도록 선택하였다. GCPW 50옴 선로의 제 2 접지패드(204)의 접지를 위하여 GCPW 50옴 선로의 접지패드용 기판비아홀(205)을 통하여 기판의 밑면 접지와 연결하였다. MMIC 스위치의 입출력은 MMIC 스위치 입출력 제 1 신호패드(210)와 상기 MMIC 스위치 입출력 제 1 신호패드(210) 양쪽에 MMIC-비아홀을 통하여 접지된 MMIC 스위치 입출력 제 1 접지패드(209)를 통하여 이루어진다. 도 2b 에 도시된 바와 같이, MMIC 스위치의 입출력에 있어서, MMIC 스위치 입출력 제 1 신호패드(210)와 GCPW 또는 CPW 50옴 선로의 제 2 신호패드(206) 간에는 금(Gold)성분의 본드-와이어(208)를 연결하고, GCPW 50옴 선로의 제 2 접지패드(204)와 MMIC 스위치의 제 1 접지패드(209) 간에도 금(Gold)성분의 본드-와이어(208)를 연결하게 된다. 위와 같은 방법이 코플라나 와이어-본드 상호연결(CWBI, Coplanar Wire-bond Interconnection)이다. As shown in FIG. 2B, the GCPW 50 Ohm line 203 is formed on an alumina substrate, and the second ground pad 204 of the GCPW or CPW 50 Ohm line is the second signal pad (GCPW or CPW 50 Ohm line). 206) at both ends. The width of the second signal pad 206 on the GCPW or CPW 50 ohm line and the spacing to the second ground pad 204 on the GCPW or CPW 50 ohm line were chosen so that the characteristic impedance was 50 ohms. In order to ground the second ground pad 204 of the GCPW 50 ohm line, the ground via substrate via hole 205 for the ground pad of the GCPW 50 ohm line was connected to the bottom of the substrate. The input / output of the MMIC switch is performed through the MMIC switch input / output first ground pad 209 grounded to both the MMIC switch input / output first signal pad 210 and the MMIC switch input / output first signal pad 210 through an MMIC via hole. As shown in FIG. 2B, in the input / output of the MMIC switch, a bond-wire of gold component is connected between the first and second signal pads 210 and 206 of the GCPW or CPW 50-ohm line. 208 is connected, and a gold bond-wire 208 is also connected between the second ground pad 204 of the GCPW 50 ohm line and the first ground pad 209 of the MMIC switch. This is the Coplanar Wire-bond Interconnection (CWBI).

도 3 은 상기 도 1 및 도 2 의 구조로 조립된 모노리식 마이크로파 집적회로 (MMIC) 스위치의 격리도 특성, 및 모노리식 마이크로파 집적회로(MMIC) 스위치의 온-웨이퍼 시험 결과 곡선을 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating isolation characteristics of a monolithic microwave integrated circuit (MMIC) switch assembled in the structure of FIGS. 1 and 2, and a curve of the on-wafer test result of the monolithic microwave integrated circuit (MMIC) switch.

도 3 은 마이크로스트립 50 옴 선로(101), GCPW 50옴 선로(203), 코플라나 와이어-본드 상호연결(CWBI, Coplanar Wire-bond Interconnection)을 이용한 GCPW 50옴 선로(203)의 상황 하에서 측정된 MMIC 스위치의 격리도 특성을 나타내고 있다. 그리고, 순수 MMIC 스위치 성능과의 비교를 위하여 온-웨이퍼(On-wafer) 측정 결과도 포함하여 나타내고 있다. 마이크로스트립 50옴 선로(101)를 사용한 경우 2.5GHz ~ 4.0GHz 주파수 영역에서 50dB 이하의 격리도 특성을 보인다. 격리도 특성은 3.4GHz 에서 GCPW 50옴 선로(203)를 사용하는 경우 마이크로스트립 50옴 선로(101)를 사용한 경우에 비하여 5.8dB(48.6 -> 54.4dB)향상되었고, 코플라나 와이어-본드 상호연결(CWBI, Coplanar Wire-bond Interconnection)을 이용하여 GCPW 50옴 선로(203)를 적용한 경우 3.4 GHz에서 GCPW 50옴 선로(203)를 사용하는 경우보다 6.9dB(54.4 -> 61.3dB) 더 개선되었다. 이는 GCPW 50옴 선로(203)의 전계(Electric-field) 분포가 마이크로스트립 50옴 선로(101)에 비해서 신호패드 근처에서 제한적으로 형성되므로 라디에이션 현상을 덜 받기 때문이다. 또한, 코플라나 와이어-본드 상호연결(CWBI, Coplanar Wire-bond Interconnection)은 MMIC 스위치의 입출력 제 1 신호패드(210)와 GCPW 50옴 선로(203)사이의 천이 구조에 있어서 라디에이션을 최소화해주기 때문이다.3 is measured under the conditions of a microstrip 50 Ohm line 101, a GCPW 50 Ohm line 203, and a GCPW 50 Ohm line 203 using Coplanar Wire-bond Interconnection (CWBI). The isolation characteristics of the MMIC switch are shown. In addition, on-wafer measurement results are also included for comparison with pure MMIC switch performance. When the microstrip 50 ohm line 101 is used, the isolation characteristic is less than 50 dB in the frequency range of 2.5 GHz to 4.0 GHz. Isolation characteristics are improved by 5.8 dB (48.6-> 54.4 dB) when using the GCPW 50 ohm line (203) at 3.4 GHz over the microstrip 50 ohm line (101), and coplanar wire-bond interconnect Using the GCPW 50 Ohm line 203 using (CWBI, Coplanar Wire-bond Interconnection) improved 6.9 dB (54.4-> 61.3 dB) at 3.4 GHz compared to using the GCPW 50 Ohm line 203. This is because the electric-field distribution of the GCPW 50-ohm line 203 is formed near the signal pads as compared to the microstrip 50-ohm line 101 and thus receives less radiation. In addition, Coplanar Wire-bond Interconnect (CWBI) minimizes radiation in the transition structure between the input / output first signal pad 210 and the GCPW 50-ohm line 203 of the MMIC switch. to be.

도 4 는 본 발명에 따른 코플라나 와이어-본드 상호연결을 이용한 모노리식 마이크로파 집적회로(MMIC) 스위치의 패키징 방법과 그에 따른 고 격리도 특성을 얻는 시험 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.4 is a flow diagram of an embodiment of a packaging method of a monolithic microwave integrated circuit (MMIC) switch using a coplanar wire-bond interconnect according to the present invention and a test method to obtain high isolation characteristics accordingly.

먼저, MMIC 스위치 캐리어 장치(201)에 GCPW 또는 CPW 선로를 50옴 선로(203)로 사용하고, 상기 MMIC 스위치 캐리어 장치 입출력의 GCPW 또는 CPW 50옴 제 2 신호패드(206)의 양단에 GCPW 또는 CPW 제 2 접지패드(204)를 배치하고(401), 상기 MMIC 스위치 캐리어 장치의 GCPW 또는 CPW 50옴 제 2 신호패드(206)의 폭 및 GCPW 또는 CPW 50옴 제 2 접지패드까지의 거리 간격은 특성임피던스가 50옴이 되도록 결정한다(402).First, a GCPW or CPW line is used as the 50 ohm line 203 in the MMIC switch carrier device 201, and GCPW or CPW is connected to both ends of the GCPW or CPW 50 ohm second signal pad 206 of the MMIC switch carrier device input and output. Positioning a second ground pad 204 (401), the width of the GCPW or CPW 50 ohm second signal pad 206 of the MMIC switch carrier device and the distance distance to the GCPW or CPW 50 ohm second ground pad is characterized Determine the impedance to be 50 ohms (402).

이후, 상기 MMIC 스위치 캐리어 장치의 GCPW 또는 CPW 50옴 제 2 접지패드(204)의 접지를 위해 기판비아홀(205)을 통해 기판의 밑면 접지와 연결한다(403).Subsequently, in operation 403, the MMIC switch carrier device is connected to the bottom ground of the substrate through the substrate via hole 205 to ground the GCPW or CPW 50 ohm second ground pad 204.

이후, 상기 MMIC 스위치의 입출력 제 1 신호패드(210)와 상기 MMIC 스위치 캐리어 장치의 GCPW 또는 CPW 50옴 제 2 신호패드(206)의 상호 연결을 금성분의 본드-와이어를 사용하여 연결하고(404), 상기 MMIC 스위치 입출력 제 1 접지패드(209)와 상기 MMIC 스위치 캐리어 장치의 GCPW 또는 CPW 50옴 제 2 접지패드(204)의 상호 연결을 금성분의 본드-와이어를 사용하여 연결한다(405).Subsequently, an interconnection between the input / output first signal pad 210 of the MMIC switch and the GCPW or CPW 50 ohm second signal pad 206 of the MMIC switch carrier device is connected using gold-bonded wires (404). The interconnection of the MMIC switch input / output first ground pad 209 and the GCPW or CPW 50 ohm second ground pad 204 of the MMIC switch carrier device is connected using gold-bonded wires (405).

상기 MMIC 스위치 캐리어 장치(201)에 상기 MMIC 스위치(207)를 중앙에 위치시키고, 상기 MMIC 스위치 캐리어 장치의 GCPW 또는 CPW 50옴 선로(203)를 상기 MMIC 스위치의 입출력 부분에 위치시킨다(406). 위성통신용 마이크로웨이브 스위치 메트릭스용 SPST(single-pole single-throw) 스위치 캐리어 장치 조립 상황에서의 성능 테스트 지그에 상기 MMIC 스위치 캐리어 장치를 조립하여, 캐리어 장치 조립 상황에서의 성능 특성과 같은 상황에서 시험하고(407), 상기 시험하는 과정의 시험 결과, 상기 MMIC 스위치(207)의 패키징 상황에서 고 격리도 특성을 얻을 수 있다(408).The MMIC switch 207 is centered on the MMIC switch carrier device 201 and the GCPW or CPW 50 ohm line 203 of the MMIC switch carrier device is located at the input / output portion of the MMIC switch (406). Performance test jig in single-pole single-throw (SPST) switch carrier device assembly for microwave switch matrix for satellite communication. Assemble the MMIC switch carrier device in the jig and test under the same conditions as performance characteristics in carrier device assembly. In operation 407, as a result of the testing process, high isolation characteristics may be obtained in a packaging situation of the MMIC switch 207.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by.

상기와 같은 본 발명은, 집적회로(IC) 스위치 패키징 상황에서 GCPW 또는 CPW 선로를 사용하여 집적회로 스위치의 입출력단을 코플라나 와이어-본드 상호연결(CWBI, Coplanar Wire-bond Interconnection)을 이용하여 연결함으로써, 집적회로 스위치의 고 격리도 특성을 얻을 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention connects an input / output terminal of an integrated circuit switch using a coplanar wire-bond interconnection (CWBI) in an integrated circuit (IC) switch packaging situation using a GCPW or CPW line. As a result, the high isolation characteristic of the integrated circuit switch can be obtained.

Claims (8)

집적회로 스위치 캐리어 장치에 있어서,An integrated circuit switch carrier device, 집적회로 스위치;Integrated circuit switch; 상기 집적회로 스위치 캐리어 장치의 선로;A line of the integrated circuit switch carrier device; 상기 집적회로 스위치의 입출력단에 위치하여 신호를 연결하기 위한 제1 신호패드;A first signal pad positioned at an input / output terminal of the integrated circuit switch to connect a signal; 상기 집적회로 스위치의 입출력단에 위치하여 상기 집적회로 스위치를 접지(Ground)시키기 위한 제1 접지패드;A first ground pad positioned at an input / output terminal of the integrated circuit switch to ground the integrated circuit switch; 상기 집적회로 스위치 캐리어 장치의 입출력단에 위치하여 신호를 연결하기 위한 제2 신호패드;A second signal pad positioned at an input / output terminal of the integrated circuit switch carrier device to connect a signal; 상기 집적회로 스위치 캐리어 장치의 입출력단의 상기 제2 신호패드의 양단에 위치하고, 상기 집적회로 스위치 캐리어 장치를 접지시키기 위한 제2 접지패드;Second ground pads positioned at both ends of the second signal pad at input / output terminals of the integrated circuit switch carrier device and configured to ground the integrated circuit switch carrier device; 상기 제2 접지패드를 접지시키기 위한 접지수단;Grounding means for grounding the second ground pad; 상기 제1 신호패드와 상기 제2 신호패드를 연결하기 위한 제1 본드-와이어; 및A first bond wire for connecting the first signal pad and the second signal pad; And 상기 제1 접지패드와 상기 제2 접지패드를 연결하기 위한 제2 본드-와이어를 포함하되,A second bond-wire for connecting the first ground pad and the second ground pad, 상기 제2 신호패드의 폭 및 상기 제2 접지패드까지의 거리 간격이 특성 임피던스가 되도록 결정하여 설치되는 것을 특징으로 하는 코플라나 와이어-본드 상호연결을 이용한 집적회로 스위치 캐리어 장치.And a width of the second signal pad and a distance interval to the second ground pad are determined to be characteristic impedances. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 선로는,The track, CPW 50옴 선로인 것을 특징으로 하는 코플라나 와이어-본드 상호연결 기술을 이용한 집적회로(MMIC) 스위치 캐리어 장치.Integrated circuit (MMIC) switch carrier device using a Coplana wire-bond interconnect technology characterized by a CPW 50 Ohm line. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 선로는,The track, GCPW 50옴 선로인 것을 특징으로 하는 코플라나 와이어-본드 상호연결 기술을 이용한 집적회로(MMIC) 스위치 캐리어 장치.Integrated circuit (MMIC) switch carrier device using Coplana wire-bond interconnect technology characterized by a GCPW 50 Ohm line. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 접지수단은,The grounding means, 상기 제 2 접지패드를 기판의 접지와 연결시키기 위한 기판비아홀인 것을 특징으로 하는 코플라나 와이어-본드 상호연결 기술을 이용한 집적회로(MMIC) 스위치 캐리어 장치.An integrated circuit (MMIC) switch carrier device using a coplanar wire-bond interconnect technology, wherein the second ground pad is a substrate via hole for connecting the ground pad to a ground of the substrate. 코플라나 와이어-본드 상호연결을 이용한 집적회로(IC) 스위치의 패키징 방법에 있어서,A method of packaging an integrated circuit (IC) switch using a coplanar wire-bond interconnect, 집적회로 스위치 캐리어 장치의 제 2 신호패드의 양단에 상기 집적회로 스위치 캐리어 장치의 제 2 접지패드를 배치하는 단계;Disposing a second ground pad of the integrated circuit switch carrier device at both ends of the second signal pad of the integrated circuit switch carrier device; 상기 제 2 신호패드의 폭 및 상기 제 2 접지패드까지의 거리 간격을 특성임피던스가 되도록 결정하는 결정단계;Determining a width of the second signal pad and a distance interval to the second ground pad to be a characteristic impedance; 상기 제 2 접지패드를 접지와 연결하여 접지시키는 단계; 및Grounding by connecting the second ground pad to ground; And 코플라나 와이어-본드 상호연결(CWBI, Coplanar Wire-bond Interconnection)을 이용하여 상기 집적회로 스위치의 제 1 신호패드와 제 2 신호패드를 상호 연결시키고, 상기 집적회로 스위치의 제 1 접지패드와 상기 제 2 접지패드를 상호 연결시키는 연결단계Coplanar Wire-bond Interconnect (CWBI) is used to interconnect the first and second signal pads of the integrated circuit switch, and the first ground pad and the first signal pad of the integrated circuit switch. 2 Connection Steps for Interconnecting Grounding Pads 를 포함하는 코플라나 와이어-본드 상호연결을 이용한 집적회로(IC) 스위치의 패키징 방법.An integrated circuit (IC) switch packaging method using a coplanar wire-bond interconnect comprising a. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 연결단계는,The connecting step, 상기 제 1 신호패드와 상기 제 2 신호패드를 본드-와이어를 사용하여 연결하는 단계; 및Connecting the first signal pad and the second signal pad using bond-wires; And 상기 제 1 접지패드와 상기 제 2 접지패드를 본드-와이어를 사용하여 연결하는 단계Connecting the first ground pad and the second ground pad using bond-wires; 를 포함하는 코플라나 와이어-본드 상호연결을 이용한 집적회로 스위치의 패키징 방법.Method of packaging an integrated circuit switch using a coplanar wire-bond interconnect comprising a. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,The method according to claim 6 or 7, 상기 결정단계는, The determining step, 상기 제 2 신호패드의 폭 및 상기 제 2 접지패드까지의 거리 간격을 특성임피던스가 50옴이 되도록 결정하는 것을 특징으로 하는 코플라나 와이어-본드 상호연결을 이용한 집적회로 스위치의 패키징 방법.Determining a width of the second signal pad and a distance interval to the second ground pad such that a characteristic impedance of 50 ohms is 50 ohms.
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