KR100822662B1 - Substrate of front end module and fabricating method thereof - Google Patents

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KR100822662B1
KR100822662B1 KR1020070018836A KR20070018836A KR100822662B1 KR 100822662 B1 KR100822662 B1 KR 100822662B1 KR 1020070018836 A KR1020070018836 A KR 1020070018836A KR 20070018836 A KR20070018836 A KR 20070018836A KR 100822662 B1 KR100822662 B1 KR 100822662B1
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이규복
이재영
최세환
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전자부품연구원
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Abstract

A front end module substrate and a method for manufacturing the same are provided to emit heat generated from a power amplifier to an external by inserting a ceramic substrate having a plurality of heat dissipation holes into a multi layer printed circuit board having a groove on a lower part of the power amplifier. A front end module substrate includes a multi layer printed circuit board(100), and a ceramic substrate(200) for heat dissipation. A groove having a predetermined depth is formed on a lower part of the multi layer printed circuit board. A plurality of first heat dissipation holes are formed on the groove. A first conducting material is formed on an internal wall of the first heat dissipation holes. The ceramic substrate for heat dissipation is embedded into the groove, and is contacted with the multi layer printed circuit board. A plurality of second heat dissipation holes are formed on a location corresponding to a location of the first heat dissipation holes. The second heat dissipation holes are filled with a second conducting material. A depth of the groove is 1/4-3/4 of a thickness of the multi layer printed circuit board.

Description

프론트 엔드 모듈 기판 및 그 제조방법{ Substrate of front end module and Fabricating method thereof }Substrate of front end module and Fabricating method

도 1은 일반적인 LTCC 기술을 이용한 수동 소자의 집적 패키지를 개략적으로 나타낸 도면.1 is a schematic representation of an integrated package of passive devices using typical LTCC technology.

도 2는 일반적인 프론트 엔드 모듈을 나타낸 도면.2 shows a typical front end module.

도 3a 및 도 3b는 종래의 프론트 엔드 모듈 기판의 방열 구조를 나타낸 단면도 및 평면도.3A and 3B are a cross-sectional view and a plan view showing a heat dissipation structure of a conventional front end module substrate.

도 4는 본 발명의 프론트 엔드 모듈의 기판을 나타낸 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing a substrate of the front end module of the present invention.

도 5는 본 발명의 방열용 세라믹 기판을 나타낸 평면도.5 is a plan view showing a ceramic substrate for heat radiation of the present invention.

도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 프론트 엔드 모듈 기판의 제조방법의 실시예를 나타낸 단면도.6A to 6E are cross-sectional views showing an embodiment of a method for manufacturing a front end module substrate of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 다층 인쇄회로기판 105 : 홈100: multilayer printed circuit board 105: groove

110 : 제1 방열공 120 : 제1 도전성 물질110: first heat dissipation hole 120: first conductive material

150 : 전력 증폭기 200 : 방열용 세라믹 기판150: power amplifier 200: ceramic substrate for heat dissipation

210 : 제2 방열공 220 : 제2 도전성 물질210: second heat dissipation hole 220: second conductive material

230 : 접합용 솔더230: solder for joining

본 발명은 프론트 엔드 모듈 기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a front end module substrate and a method of manufacturing the same.

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

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

저항(R), 커패시터(C) 및 인덕터(L) 등과 같은 수동 소자들은 휴대용 전자기기에 이용되는 모든 부품들 중 약 70% 이상을 차지한다.Passive components, such as resistors (R), capacitors (C), and inductors (L), account for about 70% or more of all components used in portable electronic devices.

상기 저항(R), 커패시터(C) 및 인덕터(L) 등의 수동 소자들이 결합하여 필터(Filter), 디플렉서(Diplexer), 멀티플렉서(Multiplexer), 듀플렉서(Duplexer) 및 결합기(Coupler) 등을 형성하며, 이러한 소자들의 크기를 줄이는 것은 이동통신 시스템에 있어 매우 중요하다.Passive elements such as the resistor (R), capacitor (C), and inductor (L) are combined to form a filter, a deplexer, a multiplexer, a duplexer, a coupler, and a coupler. In addition, reducing the size of these devices is very important for mobile communication systems.

종래부터 능동 소자들은 대부분 실리콘 기술에 기반을 둔 고밀도 집적회로로 통합이 이루어지면서 단지 몇 개의 칩 부품으로 구현되고 있지만, 반면에 수동 소 자(저항, 커패시터, 인덕터 등)의 집적화는 거의 이루어지지 못하여 개별 수동 소자가 회로 기판상에 납땜 등의 방법으로 부착되었다.In the past, active devices are mostly integrated with high density integrated circuits based on silicon technology, and are implemented with only a few chip components, whereas passive devices (resistors, capacitors, inductors, etc.) are hardly integrated. Individual passive elements were attached to the circuit board by soldering or the like.

현재 이러한 문제를 해결하기 위해 저온 동시 소성 세라믹(Low Temparature Co-fired Ceramics : LTCC) 기술을 이용한 수동 소자들의 집적화 기술이 활발히 연구되고 있다.In order to solve this problem, techniques for integrating passive devices using Low Temparature Co-fired Ceramics (LTCC) technology have been actively studied.

도 1은 일반적인 LTCC 기술을 이용한 수동 소자의 집적 패키지를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a schematic view showing an integrated package of a passive device using a general LTCC technology.

이에 도시한 바와 같이, LTCC 기술이란 수십 내지 수백 ㎛의 두께를 가지는 세라믹 유전체 시트(10) 상에 전도성 페이스트를 이용하여 여러 가지 회로 요소들을 구현하고, 이러한 시트(10)들을 여러 개 적층하여 다층의 적층 소자를 제조하는 기술이다.As shown in the drawing, LTCC technology implements various circuit elements using a conductive paste on a ceramic dielectric sheet 10 having a thickness of several tens to several hundreds of micrometers, and stacks a plurality of such sheets 10 to form a multilayer It is a technique for manufacturing a laminated device.

이러한 적층 소자 내부에는 저항(R), 커패시터(C) 및 인덕터(L) 등과 같은 각종 수동 소자가 모두 포함될 수 있고, 나아가 SAW 필터(11)나 IC칩(12) 등의 부품들도 함께 실장 될 수 있다.Various passive elements such as resistors (R), capacitors (C), and inductors (L) may be included in the stacked device, and components such as SAW filter 11 or IC chip 12 may be mounted together. Can be.

상기 LTCC 기술은 금 또는 은과 같이 전도성이 우수하고 산화 분위기에서도 소성이 가능한 전도성 금속을 사용할 수 있다는 장점으로 인해 저항(R), 커패시터(C) 및 인덕터(L) 등의 다양한 수동 소자들을 구현하여 이동 통신 장치의 프론트 엔드 모듈(Front End Module : FEM)에 적용될 수 있다.The LTCC technology implements various passive devices such as resistors (R), capacitors (C), and inductors (L) due to the advantage of using a conductive metal such as gold or silver that can be baked in an oxidizing atmosphere. It may be applied to a front end module (FEM) of a mobile communication device.

상기 LTCC 기술을 이용한 프론트 엔드 모듈은 각 층을 접속시키는 마이크로 비아들을 구비하는 10 ~ 15 세라믹 유전체 시트를 포함하는 것이 일반적이며, 많은 경우에 있어 대역 통과 필터들에 대한 엄격한 요구들을 충족시키도록 SAW(Surface Acoustic Wave) 필터 및 FBAR(Film Bulk Acoustic Resonator) 필터들을 포함한다.The front end module using LTCC technology typically includes 10 to 15 ceramic dielectric sheets with micro vias connecting each layer, and in many cases SAW (Sample) to meet stringent requirements for band pass filters. Surface Acoustic Wave filter and Film Bulk Acoustic Resonator (FBAR) filters.

그리고 상기 프론트 엔드 모듈은 안테나를 통하여 송출되는 최종의 RF 신호를 수신하기 위하여 전력 증폭기(Power Amplifier : PA)를 구비하는데, 전력 증폭기는 이동통신 단말기의 트랜시버(Transceiver)로부터 입력된 RF 신호를 증폭하고 증폭된 신호를 일정하게 유지시키는 역할을 한다.The front end module includes a power amplifier (PA) for receiving a final RF signal transmitted through an antenna, and the power amplifier amplifies an RF signal input from a transceiver of a mobile communication terminal. It serves to keep the amplified signal constant.

도 2는 일반적인 프론트 엔드 모듈을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a general front end module.

이에 도시된 바와 같이, 프론트 엔드 모듈은 다층의 인쇄회로기판(50), 상기 다층의 인쇄회로기판(50)의 상부에 설치되어 송신 신호 전력을 필터링하는 SAW 필터(60), 상기 다층의 인쇄회로기판(50)과 전기적으로 연결되어 SAW 필터(60)로부터 수신받은 송신 신호 전력을 증폭하는 전력 증폭기(70), 상기 다층의 인쇄회로기판(50) 상부에 형성되어 송수신 주파수대역을 분리해주는 듀플렉서(80) 및 상기 다층의 인쇄회로기판(50) 상부에 형성된 인덕터 및 커패시터 등과 같은 수동 소자(90)들을 구비한다. As shown in the drawing, the front end module is provided on the multilayer printed circuit board 50, the SAW filter 60 installed on the multilayer printed circuit board 50 to filter the transmission signal power, and the multilayer printed circuit. A power amplifier 70 electrically connected to the substrate 50 to amplify the transmission signal power received from the SAW filter 60, and a duplexer formed on the multilayer printed circuit board 50 to separate transmission and reception frequency bands ( 80) and passive elements 90 such as inductors and capacitors formed on the multilayer printed circuit board 50.

이러한 프린트 엔드 모듈은 전력 증폭기(70)에서 발생하는 열이 다른 부품들의 전기적 특성에 영향을 미쳐 성능을 저하시키는 문제점이 있다.Such a print end module has a problem in that heat generated from the power amplifier 70 affects electrical characteristics of other components and degrades performance.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 전력 증폭기(70)가 형성된 영역의 다층의 인쇄회로기판(50)에 복수 개의 방열공을 형성한 발열 구조가 제시되었으나, 종래의 발열 구조는 상기 방열공 내부의 벽면을 따라 금속이 형성되어 있어 열방출 효율이 높지 않으며, 따라서 전력 증폭기(70)의 사용 시간이 늘어날수록 열을 효율적으로 방출하지 못해 전체 프론트 엔드 모듈의 온도가 올라가 전기적 특성이 저하되는 단점이 있다.In order to solve this problem, a heat generation structure in which a plurality of heat dissipation holes are formed in the multilayered printed circuit board 50 in the region where the power amplifier 70 is formed has been proposed. Therefore, the heat dissipation efficiency is not high because the metal is formed, and thus, as the use time of the power amplifier 70 increases, the heat dissipation efficiency is not increased, and thus the temperature of the entire front end module is increased, thereby deteriorating electrical characteristics.

도 3은 종래의 프론트 엔드 모듈 기판의 방열 구조를 나타낸 도면으로서, 도 3a는 종래의 프론트 엔드 모듈 기판의 방열 구조를 나타낸 단면도이고, 도 3b는 종래의 프론트 엔드 모듈 기판의 방열 구조를 나타낸 평면도이다.3 is a view showing a heat dissipation structure of a conventional front end module substrate, Figure 3a is a cross-sectional view showing a heat dissipation structure of a conventional front end module substrate, Figure 3b is a plan view showing a heat dissipation structure of a conventional front end module substrate. .

이에 도시된 바와 같이, 프론트 엔드 모듈의 전력 증폭기(70)가 실장되는 영역의 다층의 인쇄회로기판(50)에 다층의 인쇄회로기판(50)을 관통하며 복수 개의 방열공(51)이 형성되어 있고, 상기 방열공(51)의 내부 벽면에 도전성 물질(54)이 형성되어 있다.As shown in the drawing, a plurality of heat dissipation holes 51 are formed in the multilayer printed circuit board 50 through the multilayer printed circuit board 50 in the region where the power amplifier 70 of the front end module is mounted. The conductive material 54 is formed on the inner wall surface of the heat dissipation hole 51.

여기서, 상기 도전성 물질(54)은 전해 도금 및 무전해 도금 방식으로 형성되게 되는데, 이 경우 다층의 인쇄회로기판(50)의 두께 및 재질의 특성으로 인하여 상기 방열공(51) 전체를 충진시키면서 형성되지 못하고 방열공(51)의 내부 벽면에만 형성되게 된다.In this case, the conductive material 54 is formed by electroplating and electroless plating. In this case, the conductive material 54 is formed while filling the entire heat dissipation hole 51 due to the thickness of the multilayer printed circuit board 50 and the characteristics of the material. It will not be formed only on the inner wall surface of the heat dissipation hole (51).

이와 같이, 종래의 프론트 엔드 모듈 기판의 방열 구조는 상기 방열공(51) 내부의 벽면에만 도전성 물질(54)이 형성되므로 열 방출 효율이 높지 못하며, 그로 인해 전력 증폭기(70)의 사용 시간이 늘어날수록 열이 증가하여 전체 프론트 엔드 모듈의 온도가 올라가 전기적 특성이 저하되는 문제점이 있다.As such, in the heat dissipation structure of the conventional front end module substrate, since the conductive material 54 is formed only on the wall surface of the heat dissipation hole 51, the heat dissipation efficiency is not high, thereby increasing the use time of the power amplifier 70. As the heat increases, the temperature of the entire front end module increases, thereby deteriorating electrical characteristics.

따라서, 본 발명의 목적은 다층 인쇄회로기판의 전력 증폭기가 실장되는 영역의 하부에 홈을 형성하고, 홈이 형성된 부분에 도전성 물질이 충진된 복수 개의 방열공을 가지는 방열용 세라믹 기판을 삽입하여 접합함으로써, 열 방출 효율을 향상시킨 프론트 엔드 모듈 기판 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to form a groove in a lower portion of a region where a power amplifier of a multilayer printed circuit board is mounted, and to insert and bond a ceramic substrate for heat dissipation having a plurality of heat dissipation holes filled with a conductive material in the grooved portion. The present invention provides a front end module substrate having improved heat dissipation efficiency and a method of manufacturing the same.

본 발명의 프론트 엔드 모듈 기판의 바람직한 실시예는, 하부에 일정한 깊이를 가지는 홈이 형성되어 있고, 상기 홈이 형성된 부분에서 상부를 관통하며 복수 개의 제1 방열공이 형성되며, 상기 제1 방열공의 내부 벽에 제1 도전성 물질이 형성되어 있는 다층 인쇄회로기판과, 상기 홈에 내장되어 상기 다층 인쇄회로기판과 접합되며, 상기 제1 방열공이 형성된 부분과 대응되는 위치에 복수 개의 제2 방열공이 형성되고, 상기 제2 방열공은 제2 도전성 물질로 충진되어 있는 방열용 세라믹 기판을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment of the front end module substrate of the present invention, a groove having a predetermined depth is formed in the lower portion, a plurality of first heat dissipation holes are formed through the upper portion at the portion where the groove is formed, and the first heat dissipation hole is formed. A plurality of second rooms at a position corresponding to a portion of the multilayer printed circuit board on which the first conductive material is formed on the inner wall of the substrate; Hot air is formed, and the second heat dissipation hole is characterized in that it comprises a heat-dissipating ceramic substrate filled with a second conductive material.

본 발명의 프론트 엔드 모듈 기판의 제조방법의 바람직한 실시예는, 하부에 일정한 깊이의 홈을 가지는 다층 인쇄회로기판을 준비하는 단계와, 상기 홈이 형성된 부분에서 상기 다층 인쇄회로기판의 상부를 관통하며 복수 개의 제1 방열공을 형성한 후, 상기 제1 방열공의 내벽에 제1 도전성 물질을 형성하는 단계와, 제2 도전성 물질로 충진된 복수 개의 제2 방열공을 가지는 방열용 세라믹 기판을 준비하는 단계와, 상기 복수 개의 제2 방열공 상부에 접합용 솔더를 형성하는 단계와, 상기 방열용 세라믹 기판을 상기 다층 인쇄회로기판의 홈에 위치시킨 후, 열압착하여 상기 방열용 세라믹 기판과 다층 인쇄회로기판을 접합하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a front end module substrate, the method comprising: preparing a multilayer printed circuit board having a groove having a predetermined depth at a lower portion thereof, and passing through an upper portion of the multilayer printed circuit board at a portion where the groove is formed; After forming a plurality of first heat dissipation holes, forming a first conductive material on the inner wall of the first heat dissipation hole, and preparing a ceramic substrate for heat dissipation having a plurality of second heat dissipation holes filled with a second conductive material. Forming a bonding solder on the plurality of second heat dissipation holes, placing the heat dissipation ceramic substrate in a groove of the multilayer printed circuit board, and thermally compressing the heat dissipation ceramic substrate and the multi-layer heat dissipation ceramic substrate. It characterized in that it comprises a step of bonding the printed circuit board.

이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 프론트 엔드 모듈 기판 및 그 제조방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, the front end module substrate of the present invention and a manufacturing method thereof will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 6. In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or an operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.

도 4는 본 발명의 프론트 엔드 모듈의 기판을 나타낸 단면도이다.Figure 4 is a cross-sectional view showing a substrate of the front end module of the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 프론트 엔드 모듈 기판은 전력 증폭기(150)가 실장된 영역에 복수 개의 제1 방열공(110)이 형성되며, 상기 제1 방열공(110)이 형성된 층들의 하부에 적층된 층들은 상기 전력 증폭기(150)가 실장되는 위치에 대응하는 부분이 관통되어 홈(105)을 형성하는 다층 인쇄회로기판(100)과, 상기 다층 인쇄회로기판(100)의 홈(105)이 형성된 부분에 삽입되어 상기 다층 인쇄회로기판(100)과 접합되며, 상기 제1 방열공(110)과 대응되는 부분에 제2 방열공(210)이 형성된 방열용 세라믹 기판(200)으로 이루어진다.As shown in the drawing, in the front end module substrate of the present invention, a plurality of first heat dissipation holes 110 are formed in an area in which the power amplifier 150 is mounted, and lower portions of the layers in which the first heat dissipation holes 110 are formed. The stacked layers may have a multilayer printed circuit board 100 through which a portion corresponding to the mounting position of the power amplifier 150 is formed to form a groove 105, and a groove 105 of the multilayer printed circuit board 100. ) Is inserted into a portion formed therein and is bonded to the multilayer printed circuit board 100, and includes a ceramic substrate 200 for heat dissipation in which a second heat dissipation hole 210 is formed at a portion corresponding to the first heat dissipation hole 110. .

상기 제1 방열공(110)의 경우 상기 제1 방열공(110)의 내벽에 제1 도전성 물질(120)이 형성되어 있고, 상기 제2 방열공(210)의 경우 상기 제2 방열공(210) 전체가 제2 도전성 물질(220)로 충진되어 있다.In the case of the first heat dissipation hole 110, a first conductive material 120 is formed on an inner wall of the first heat dissipation hole 110, and in the case of the second heat dissipation hole 210, the second heat dissipation hole 210 is formed. ) Is entirely filled with the second conductive material 220.

상기 다층 인쇄회로기판(100)과 상기 방열용 세라믹 기판(200)은 상기 제2 도전성 물질(220) 상부에 형성된 접합용 솔더(230)에 의해 접합된다.The multilayer printed circuit board 100 and the heat dissipation ceramic substrate 200 are joined by a bonding solder 230 formed on the second conductive material 220.

이와 같이 구성된 본 발명의 프론트 엔드 모듈의 기판에 있어서, 상기 다층 인쇄회로기판(100)은 LTCC(Low Temparature Co-fired Ceramics) 공정에 의해 형성된 다층의 세라믹 유전체 시트들로 이루어질 수 있고, 다층의 동박 적층판(Copper Clad Laminates)으로 이루어질 수 있다.In the substrate of the front end module of the present invention configured as described above, the multilayer printed circuit board 100 may be formed of a multilayer ceramic dielectric sheets formed by a low temparature co-fired ceramics (LTCC) process, a multilayer copper foil It may be made of laminate cladding (Copper Clad Laminates).

상기 각 세라믹 유전체 시트 또는 각 동박 적층판 상에는 프론트 엔드 모듈에 사용되는 회로 소자들이 패터닝 되어 있다.The circuit elements used for the front end module are patterned on each ceramic dielectric sheet or each copper foil laminate.

즉, 상기 각 세라믹 유전체 시트 또는 각 동박 적층판 상에는 프론트 엔드 모듈에 사용되는 회로 소자 예를 들어, 인덕터, 커패시터 및 그라운드 단자 등이 패터닝 되어 있는데, 상기 각각의 인덕터, 커패시터 및 그라운드 단자에는 비아홀(Via Hole)이 형성되어 있으며, 각 비아홀은 도전성 물질로 충진되어 있다.That is, circuit elements used in the front end module, for example, inductors, capacitors, and ground terminals are patterned on each ceramic dielectric sheet or each copper foil laminate, and each of the inductors, capacitors, and ground terminals includes via holes. ) Is formed and each via hole is filled with a conductive material.

상기 다층 인쇄회로기판(100) 상부에는 전력 증폭기(150)가 실장되는데, 상기 전력 증폭기(150)가 실장되는 영역의 다층 인쇄회로기판(100)에는 복수 개의 제1 방열공(110)이 형성되어 상기 전력 증폭기(150)에서 발생하는 열을 외부로 방출한다.A power amplifier 150 is mounted on the multilayer printed circuit board 100, and a plurality of first heat dissipation holes 110 are formed in the multilayer printed circuit board 100 in a region in which the power amplifier 150 is mounted. The heat generated by the power amplifier 150 is discharged to the outside.

여기서, 상기 복수 개의 제1 방열공(110)의 내부벽에는 금(Au), 니켈(Ni), 은(Ag), 구리(Cu) 등과 같은 열 전도도가 우수한 도전성 물질이 형성되어 열을 효율적으로 방출하도록 한다.Here, a conductive material having excellent thermal conductivity such as gold (Au), nickel (Ni), silver (Ag), copper (Cu), etc. is formed on the inner walls of the plurality of first heat dissipation holes 110 to efficiently release heat. Do it.

그리고, 상기 다층 인쇄회로기판(100)은 상기 복수 개의 제1 방열공(110)의 하부 영역에 방열용 세라믹 기판(200)을 내장하기 위한 홈(105)을 구비하는데, 상기 홈(105)은 상기 제1 방열공(110)이 형성된 영역과 대응되는 부분이 관통된 여러 개의 층들이 적층됨으로써 형성된다.In addition, the multilayer printed circuit board 100 includes grooves 105 for embedding the ceramic substrate 200 for heat dissipation in lower regions of the plurality of first heat dissipation holes 110. It is formed by stacking a plurality of layers through which a portion corresponding to the region where the first heat dissipation hole 110 is formed is stacked.

상기 방열용 세라믹 기판(200)은 단층의 세라믹 시트 또는 다층의 세라믹 시트로 이루어질 수 있으며, 상기 복수 개의 제1 방열공(110)이 형성된 영역과 대응되는 부분에 제2 방열공(210)이 형성되며, 상기 제2 방열공(210)에는 도전성 물질(220)이 충진되어 있다.The heat dissipation ceramic substrate 200 may be formed of a single ceramic layer or a multilayer ceramic sheet, and the second heat dissipation hole 210 is formed at a portion corresponding to an area where the plurality of first heat dissipation holes 110 are formed. The second heat dissipation hole 210 is filled with a conductive material 220.

상기 도전성 물질(220)은 금(Au), 니켈(Ni), 은(Ag), 구리(Cu) 등과 같은 열 전도도가 우수한 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.The conductive material 220 is preferably made of a material having excellent thermal conductivity such as gold (Au), nickel (Ni), silver (Ag), copper (Cu), and the like.

상기 방열용 세라믹 기판(200)은 상기 다층 인쇄회로기판(100)에 형성된 홈(105)에 접합되어 내장되는데, 상기 방열용 세라믹 기판(200)을 통해 전력 증폭기(150)에서 발생한 열을 외부로 효율적으로 방출할 수 있게 된다.The heat dissipation ceramic substrate 200 is embedded in a groove 105 formed in the multilayer printed circuit board 100. The heat generated from the power amplifier 150 is transferred to the outside through the heat dissipation ceramic substrate 200. It becomes possible to discharge efficiently.

이는 상기 방열용 세라믹 기판(200)의 제2 방열공(210)이 다층 인쇄회로기판(100)의 제1 방열공(110)과는 달리, 제2 방열공(210) 전체에 열 전도성이 우수한 물질(220)이 충진되어 있기 때문이다.This is because the second heat dissipation hole 210 of the heat dissipation ceramic substrate 200 is different from the first heat dissipation hole 110 of the multilayer printed circuit board 100 and has excellent thermal conductivity in the entire second heat dissipation hole 210. This is because the material 220 is filled.

상기 방열용 세라믹 기판(200)은 상기 다층 인쇄회로기판(100)의 1/4 ~ 3/4의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.The heat dissipation ceramic substrate 200 may be formed to have a thickness of 1/4 to 3/4 of the multilayer printed circuit board 100.

만약, 상기 방열용 세라믹 기판(200)을 다층 인쇄회로기판(100)의 1/4 이하의 두께로 형성하는 경우 기대하는 만큼의 열 방출 효율을 나타낼 수 없고, 다층 인쇄회로기판(100)의 3/4 이상의 두께로 형성하는 경우, 다층 인쇄회로기판(100)의 제조과정상 어려움이 있게 된다.If the heat dissipation ceramic substrate 200 is formed to a thickness of 1/4 or less of the multilayer printed circuit board 100, the heat dissipation efficiency as expected cannot be exhibited, and 3 of the multilayer printed circuit board 100 may be reduced. When formed to a thickness of more than / 4, there is a difficulty in the manufacturing process of the multilayer printed circuit board 100.

상기 방열용 세라믹 기판(200)은 상기 제2 방열공(210) 상부에 형성된 접합용 솔더(230)에 의해 다층 인쇄회로기판(100)과 접합된다.The heat dissipation ceramic substrate 200 is bonded to the multilayer printed circuit board 100 by a bonding solder 230 formed on the second heat dissipation hole 210.

도 5는 본 발명의 방열용 세라믹 기판을 나타낸 평면도이다.5 is a plan view illustrating a ceramic substrate for heat dissipation according to the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 방열용 세라믹 기판(200)을 관통하며 복수 개의 방열공(210)이 형성되고, 상기 방열공(210)에 도전성 물질(220)이 충진되어 있다.As shown in the drawing, a plurality of heat dissipation holes 210 are formed through the heat dissipation ceramic substrate 200, and the conductive material 220 is filled in the heat dissipation holes 210.

상기 도전성 물질(220)은 페이스트(Paste) 형태로 이루어져 상기 방열공(210)에 충진되는데, 상기 페이스트는 금(Au), 니켈(Ni), 은(Ag), 구리(Cu) 등 열 전도도가 높은 금속 분말에 에폭시, 셀룰로오스 등의 수지 성분을 첨가한 후, 유기 용매에 의해 혼련한 것이 사용된다.The conductive material 220 is formed in a paste form and filled in the heat dissipation hole 210. The paste has thermal conductivity such as gold (Au), nickel (Ni), silver (Ag), copper (Cu), and the like. After adding resin components, such as epoxy and cellulose, to the high metal powder, what knead | mixed with the organic solvent is used.

상기 페이스트는 유동성이 있으므로, 페이스트를 상기 방열공(210)에 충진한 다음, 경화시키는 것이 바람직하다.Since the paste is fluid, it is preferable that the paste is filled in the heat dissipation hole 210 and then cured.

도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 프론트 엔드 모듈 기판의 제조방법의 실시예 를 나타낸 단면도이다.6A to 6E are cross-sectional views showing an embodiment of a method for manufacturing a front end module substrate of the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 하부에 일정한 깊이의 홈(305)을 가지는 다층 인쇄회로기판(300)을 준비한다(도 6a).As shown in the drawing, a multilayer printed circuit board 300 having a groove 305 having a predetermined depth is prepared (FIG. 6A).

상기 다층 인쇄회로기판(300)은 상부 적층부(310)와 하부 적층부(320)로 나눌 수 있는데, 하부 적층부(320)의 경우 하부 적층부(320)를 이루는 각 층은 전력 증폭기(미도시)가 실장될 영역에 대응하는 부분이 관통되어 상기 홈(305)을 형성하게 된다.The multilayer printed circuit board 300 may be divided into an upper stacking unit 310 and a lower stacking unit 320. In the lower stacking unit 320, each layer constituting the lower stacking unit 320 is a power amplifier (not shown). The portion corresponding to the region in which the c) is to be mounted is penetrated to form the groove 305.

여기서, 상기 하부 적층부(320)의 두께는 다층 인쇄회로기판(300)의 총 두께의 1/4 ~ 3/4으로 하는 것이 바람직하다.Here, the thickness of the lower laminate 320 is preferably 1/4 to 3/4 of the total thickness of the multilayer printed circuit board 300.

상기 상부 적층부(310) 및 하부 적층부(320)를 이루는 각 층에는 프론트 엔드 모듈에 사용되는 인덕터, 커패시터 및 그라운드 단자 등이 패터닝 되어 있다.Inductors, capacitors, ground terminals, and the like used in the front end module are patterned on each of the layers forming the upper stacking unit 310 and the lower stacking unit 320.

그리고, 상기 각각의 인덕터, 커패시터 및 그라운드 단자에는 비아홀(Via Hole)이 형성되어 있으며, 각 비아홀은 도전성 물질로 충진되어 각 층을 전기적으로 연결하게 된다.In addition, a via hole is formed in each of the inductor, the capacitor, and the ground terminal, and each via hole is filled with a conductive material to electrically connect each layer.

다음으로, 전력 증폭기(미도시)가 실장될 영역의 상부 적층부(310)에 상기 상부 적층부(310)를 관통하며 복수 개의 제1 방열공(311)을 형성한 후, 상기 제1 방열공(311)의 내벽에 도전성 물질(314)을 형성한다(도 6b).Next, after the plurality of first heat dissipation holes 311 are formed in the upper stack portion 310 of the region where a power amplifier (not shown) is to be mounted, the plurality of first heat dissipation holes 311 is formed. A conductive material 314 is formed on the inner wall of 311 (FIG. 6B).

여기서, 상기 제1 방열공(311)은 상부 적층부(310)를 형성하기 전에, 상부 적층부(310)를 이루는 각 층에 미리 형성할 수도 있는데, 이 경우 각 층을 얼라인시켜 적층한 후 열압착하여 상부 적층부(310)를 형성하게 된다.Here, the first heat dissipation hole 311 may be formed in advance in each layer constituting the upper laminated portion 310, before forming the upper laminated portion 310, in this case after aligning each layer The upper laminate part 310 is formed by thermal compression.

이어서, 복수 개의 제2 방열공(410)에 도전성 물질(420)이 충진된 방열용 세라믹 기판(400)을 형성한다(도 6c).Subsequently, the ceramic substrate 400 for heat dissipation in which the conductive material 420 is filled in the plurality of second heat dissipation holes 410 is formed (FIG. 6C).

여기서, 상기 복수 개의 제2 방열공(410)은 상기 제1 방열공(311)과 대응되는 위치에 형성되도록 각 방열공 간의 간격 및 크기를 조절하여 형성한다.Here, the plurality of second heat dissipation hole 410 is formed by adjusting the spacing and size between each heat dissipation hole to be formed at a position corresponding to the first heat dissipation hole 311.

상기 방열용 세라믹 기판(400)은 다층 인쇄회로기판(300)의 1/4 ~ 3/4의 두께로 형성하되, 상기 홈(305)의 깊이와 일치되도록 형성한다.The heat dissipation ceramic substrate 400 is formed to have a thickness of 1/4 to 3/4 of the multilayer printed circuit board 300, and is formed to match the depth of the groove 305.

연이어, 상기 도전성 물질(420)의 상부에 접합용 솔더(430)를 형성한다(도 6d).Subsequently, a bonding solder 430 is formed on the conductive material 420 (FIG. 6D).

다음으로, 상기 다층 인쇄회로기판(300)의 홈(305)이 형성된 부분에 상기 방열용 세라믹 기판(400)을 삽입하여 접합한다(도 6e).Next, the ceramic substrate 400 for heat dissipation is inserted and bonded to a portion where the groove 305 of the multilayer printed circuit board 300 is formed (FIG. 6E).

이때, 상기 방열용 세라믹 기판(400)의 접합용 솔더(430)를 이용하여 접합하며, 상기 다층 인쇄회로기판(300)과 방열용 세라믹 기판(400)을 정렬시킨 후 열압착하여 접합한다.In this case, the bonding is performed using the bonding solder 430 of the heat dissipating ceramic substrate 400, the multilayer printed circuit board 300 is aligned with the heat dissipating ceramic substrate 400, and then bonded by thermocompression bonding.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. Although the present invention has been described in detail with reference to exemplary embodiments above, those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. I will understand.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정 해져야 한다. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면 전력 증폭기가 실장되는 영역의 하부에 홈이 형성된 다층 인쇄회로기판에 도전성 물질이 충진된 복수 개의 방열공을 가지는 방열용 세라믹 기판을 삽입하여 접합함으로써, 전력 증폭기에서 발생한 열을 외부로 효율적으로 방출할 수 있게 된다. As described above, according to the present invention, by inserting and bonding a ceramic substrate for heat dissipation having a plurality of heat dissipation holes filled with a conductive material to a multilayer printed circuit board having a groove formed under a region where the power amplifier is mounted, It is possible to efficiently release the heat generated in the outside.

Claims (9)

하부에 일정한 깊이를 가지는 홈이 형성되어 있고, 상기 홈이 형성된 부분에서 상부를 관통하며 복수 개의 제1 방열공이 형성되며, 상기 제1 방열공의 내부 벽에 제1 도전성 물질이 형성되어 있는 다층 인쇄회로기판; 및A multi-layered groove having a predetermined depth is formed in the lower portion, a plurality of first heat dissipation holes penetrating through the upper portion, and a first conductive material formed on the inner wall of the first heat dissipation hole. Printed circuit board; And 상기 홈에 내장되어 상기 다층 인쇄회로기판과 접합되며, 상기 제1 방열공이 형성된 부분과 대응되는 위치에 복수 개의 제2 방열공이 형성되고, 상기 제2 방열공은 제2 도전성 물질로 충진되어 있는 방열용 세라믹 기판을 포함하여 이루어지며,A plurality of second heat dissipation holes are formed in the groove and bonded to the multilayer printed circuit board, and a plurality of second heat dissipation holes are formed at a position corresponding to a portion where the first heat dissipation holes are formed, and the second heat dissipation holes are filled with a second conductive material. Including a heat dissipation ceramic substrate, 상기 홈의 깊이는 상기 다층 인쇄회로기판의 두께의 1/4 ~ 3/4인 것을 특징으로 하는 프론트 엔드 모듈 기판.The depth of the groove is a front end module substrate, characterized in that 1/4 to 3/4 of the thickness of the multilayer printed circuit board. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 다층 인쇄회로기판과 상기 방열용 세라믹 기판은 제2 방열공 상부에 형성된 접합용 솔더에 의해 접합되는 것을 특징으로 하는 프론트 엔드 모듈 기판.And the multilayer printed circuit board and the heat dissipation ceramic substrate are joined by a bonding solder formed on the second heat dissipation hole. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 도전성 물질 및 제2 도전성 물질은 금(Au), 니켈(Ni), 은(Ag) 및 구리(Cu) 중에서 선택된 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프론트 엔드 모듈 기판.And the first conductive material and the second conductive material are made of a material selected from gold (Au), nickel (Ni), silver (Ag), and copper (Cu). 하부에 일정한 깊이의 홈을 가지는 다층 인쇄회로기판을 준비하는 단계;Preparing a multilayer printed circuit board having a groove having a predetermined depth thereunder; 상기 홈이 형성된 부분에서 상기 다층 인쇄회로기판의 상부를 관통하며 복수 개의 제1 방열공을 형성한 후, 상기 제1 방열공의 내벽에 제1 도전성 물질을 형성하는 단계;Forming a plurality of first heat dissipation holes through the upper portion of the multilayer printed circuit board at the portion where the grooves are formed, and then forming a first conductive material on an inner wall of the first heat dissipation holes; 제2 도전성 물질로 충진된 복수 개의 제2 방열공을 가지는 방열용 세라믹 기판을 준비하는 단계;Preparing a heat dissipation ceramic substrate having a plurality of second heat dissipation holes filled with a second conductive material; 상기 복수 개의 제2 방열공 상부에 접합용 솔더를 형성하는 단계; 및Forming a joining solder on the plurality of second heat radiating holes; And 상기 방열용 세라믹 기판을 상기 다층 인쇄회로기판의 홈에 위치시킨 후, 열압착하여 상기 방열용 세라믹 기판과 다층 인쇄회로기판을 접합하는 단계를 포함하여 이루어지는 프론트 엔드 모듈 기판의 제조방법.Positioning the ceramic substrate for heat dissipation in a groove of the multilayer printed circuit board, and then thermally compressing the ceramic substrate for thermal dissipation to bond the ceramic substrate for heat dissipation with the multilayer printed circuit board. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 홈의 깊이는 상기 다층 인쇄회로기판의 두께의 1/4 ~ 3/4인 것을 특징으로 하는 프론트 엔드 모듈 기판의 제조방법.The depth of the groove is a manufacturing method of the front end module substrate, characterized in that 1/4 to 3/4 of the thickness of the multilayer printed circuit board. 제5항 또는 제6항에 있어서,The method according to claim 5 or 6, 상기 제1 방열공의 내벽에 제1 도전성 물질을 형성하는 단계는,Forming a first conductive material on the inner wall of the first heat dissipation hole, 전해 도금 및 무전해 도금 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 프론트 엔드 모듈 기판의 제조방법.A method of manufacturing a front end module substrate, characterized by using electrolytic plating and electroless plating. 제5항 또는 제6항에 있어서,The method according to claim 5 or 6, 상기 방열용 세라믹 기판의 제2 방열공은 상기 다층 인쇄회로기판의 제1 방열공과 대응되는 위치에 형성하는 것을 특징으로 하는 프론트 엔드 모듈 기판의 제조방법.The second heat dissipation hole of the ceramic substrate for heat dissipation is formed in a position corresponding to the first heat dissipation hole of the multilayer printed circuit board. 제5항 또는 제6항에 있어서,The method according to claim 5 or 6, 상기 제1 도전성 물질 및 제2 도전성 물질은 금(Au), 니켈(Ni), 은(Ag) 및 구리(Cu) 중에서 선택된 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프론트 엔드 모듈 기판의 제조방법.And the first conductive material and the second conductive material are made of a material selected from gold (Au), nickel (Ni), silver (Ag), and copper (Cu).
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