KR100993087B1 - Front-end module and method for manufacturing of front-end module - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고주파 송수신 모듈에서 사용되는 소자들을 형성할 때, 기판에 일정한 홈 또는 펀칭을 하고 금속을 채워 넣어 정확한 치수를 갖는 소자를 제작하여 소자 특성을 개선시킬 수 있는 프런트 앤드 모듈 제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명은 송수신 모듈을 구성하는 위상 시프트, 스위치, 필터들에 사용되는 소자들을 형성하기 위하여 기판들 상에 소자 형태로 라인들을 펀칭하는 단계; 상기 각각의 기판들의 펀칭된 라인들 상에 금속 막을 증착하여, 상기 펀칭된 라인 내부로 금속을 채워넣어 소자 라인을 패터닝하는 단계; 및 상기 금속이 채워진 기판들을 다수개 적층하면서, 패터닝된 소자들의 입출력 단자들을 연결시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention discloses a method of manufacturing a front end module capable of improving device characteristics by forming a device having a predetermined dimension by inserting a predetermined groove or punching into a substrate and filling a metal when forming devices used in a high frequency transmission / reception module. . The disclosed invention includes the steps of punching lines in the form of elements on substrates to form elements used in phase shifts, switches and filters constituting a transmit / receive module; Depositing a metal film on the punched lines of the respective substrates to fill the metal into the punched lines to pattern the device lines; And stacking a plurality of metal-filled substrates and connecting the input / output terminals of the patterned elements.

여기서, 상기 금속이 채워져 패터닝된 소자들을 상하 적층할 때, 쇼트를 방지하기 위하여 절연 기판을 삽입하고, 소자들의 입출력 단자에 대해서만, 비아홀을 뚫어 전기적으로 연결시키는 것을 특징으로 한다.In this case, when the metal-filled and patterned devices are stacked up and down, an insulating substrate is inserted to prevent a short and the via holes are electrically connected only to input / output terminals of the devices.

고주파, 모듈, 송수신, 펀칭, 금속, 전극High frequency, module, transmit / receive, punching, metal, electrode

Description

프런트 앤드 모듈 및 그 제조방법{FRONT-END MODULE AND METHOD FOR MANUFACTURING OF FRONT-END MODULE}FRONT-END MODULE AND METHOD FOR MANUFACTURING OF FRONT-END MODULE}

도 1은 종래 기술에 따른 프런트 앤드 모듈의 구조를 도시한 블록도.1 is a block diagram showing the structure of a front end module according to the prior art;

도 2는 종래 기술에 따른 프런트 앤드 모듈 제조 방식을 설명하기 위한 도면.2 is a view for explaining a front end module manufacturing method according to the prior art.

도 3은 종래 기술에 따라 기판 상에 프런트 앤드 모듈의 소자가 패턴된 모양을 도시한 도면.3 is a view showing a pattern of the elements of the front end module on the substrate in accordance with the prior art.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따라 기판 상에 프런트 앤드 모듈 소자가 패턴되는 과정을 설명하기 위한 도면.4A and 4B are views for explaining a process of patterning a front end module element on a substrate according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따라 기판 상에 패턴된 소자의 단면을 도시한 도면.5 shows a cross section of an element patterned on a substrate in accordance with the present invention.

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

100: 다이플렉서 101: 안테나100: diplexer 101: antenna

103a: 제 1 필터 103b: 제 2 필터103a: first filter 103b: second filter

105a: 제 1 스위치 105b: 제 2 스위치105a: first switch 105b: second switch

107a: 제 1 위상 시프트 107a: 제 2 위상 시프트107a: first phase shift 107a: second phase shift

200: 세라믹 기판 201: 펀칭 홈200: ceramic substrate 201: punching groove

203: 금속 패턴203: metal pattern

본 발명은 프런트 앤드 모듈 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 고주파 송수신 모듈에서 스위칭 소자들로 패터닝되는 금속 패턴의 단면과 길이를 정확하게 패터닝함으로써 소자들의 특성을 향상시킬 수 있는 프런트 앤드 모듈 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a front end module and a method of manufacturing the same, and more particularly, to manufacture a front end module capable of improving characteristics of devices by accurately patterning a cross section and a length of a metal pattern patterned as switching elements in a high frequency transmission / reception module. It is about a method.

최근, 이동 통신 시스템의 발전에 따라, 휴대 전화, 휴대형의 정보 단말기 등의 이동 통신 기기가 급속히 보급되어, 이들 기기의 소형화 및 고성능화의 요구로부터 이들에 사용되는 부품의 소형화 및 고성능화가 요구되고 있다.Background Art In recent years, with the development of mobile communication systems, mobile communication devices such as mobile phones and portable information terminals are rapidly spreading, and the demand for miniaturization and high performance of these devices has been required to reduce the size and performance of components used therein.

또한, 휴대 전화에 있어서는 아날로그 방식과 디지털 방식의 2개의 종류의 무선 통신 시스템이 이용되고 있고, 무선 통신에 사용하는 주파수도 800MHz∼1GHz대와, 1.5GHz∼2.0GHz 대로 다방면에 걸쳐 있다.In addition, two types of wireless communication systems, analog and digital, are used in mobile telephones, and the frequencies used for wireless communication are in the 800 MHz to 1 GHz band and the 1.5 GHz to 2.0 GHz band.

특히, 통신 장치 및 다른 전자 장치에서, 대역 통과 필터로서 SAW 필터가 널리 사용되고 있다. SAW 필터로는 압전 기판 상에 소정 거리로 배열된 두 개의 인터디지털 트랜스듀서(IDT)를 가지는 횡형 SAW 필터와, 압전 기판 상에 공진자를 구성하는 SAW 공진자 필터가 있다.In particular, SAW filters are widely used as band pass filters in communication devices and other electronic devices. SAW filters include a lateral SAW filter having two interdigital transducers (IDTs) arranged at a predetermined distance on a piezoelectric substrate, and a SAW resonator filter constituting a resonator on a piezoelectric substrate.

SAW 공진자 필터로서, 러브파, BGS(Bluestein-Gulyaev-Shimuzu)파 및 다른 유사한 파와 같은 SH(Shear Horizontal) 표면 탄성파를 이용하는 단면 반사형 SAW 공진자 필터가 알려져 있다. As SAW resonator filters, a single-sided reflection SAW resonator filter using shear horizontal surface acoustic waves, such as love waves, BGS (Bluestein-Gulyaev-Shimuzu) waves, and other similar waves, is known.                         

최근에는 통신 기기에서 신호를 송수신할 때 신호의 일정대역 주파수만 필터링하여 송신하거나, 수신할 때 일정한 주파수 대역의 신호만을 수신할 수 있도록 듀플렉서를 칩으로 제조하여 사용하고 있다.Recently, a duplexer is manufactured and used as a chip to filter and transmit only a predetermined band frequency of a signal when transmitting and receiving a signal in a communication device, or to receive a signal of a predetermined frequency band when receiving a signal.

아울러, 이동통신부품인 필름형최적탄성공진기(FBAR: Film Bulk Acoustic Resonator)가 개발되었는데, 상기 FBAR필터는 1∼15㎓의 고주파를 수신하는 과정에 특정 주파수만을 추출, 잡음을 제거하고 음질을 높이는 기능을 하는 핵심부품으로 반도체의 스퍼터링 공정을 이용, 박막화함으로써 기존 표면탄성파(SAW)필터 및 세라믹필터에 비해 크기가 10분의 1∼100분의 1 이상으로 작고 가벼운 차세대 필터다. 이는 상보성금속산화막반도체(CMOS) 공정으로 무선통신 RF단의 단일칩 고주파집적회로(MMIC)가 가능한 기술로 평가받고 있다.In addition, a film bulk acoustic resonator (FBAR), which is a mobile communication component, has been developed. The FBAR filter extracts only a specific frequency, removes noise, and improves sound quality while receiving a high frequency of 1 to 15 kHz. It is a next-generation filter that is smaller and lighter than the existing surface acoustic wave (SAW) filter and ceramic filter and is one tenth to one hundredth of the size compared to the existing surface acoustic wave (SAW) filter and ceramic filter by using the semiconductor sputtering process. This is a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) process is evaluated as a technology capable of single-chip high-frequency integrated circuit (MMIC) of the RF stage of wireless communication.

상기에서, 설명한 쏘우-듀플렉서는 텔레비젼에서 화상의 중간주파수 필터용, 및 신호의 시간지연용 등으로 사용되는데, 그 구성은 수정 또는 LiTaO3, LiNbO3 등과 같은 압전체 상에 전기적인 입력신호를 기계적인 진동을 변환시키는 입력변환기와 이와 대립 형성되어 있으며 기계적인 진동을 전기적인 신호로 변환하여 부하로 출력시키는 출력변환기가 형성되어 있고, 상기 입력변환기와출력변환기에는 빗살형태의 알루미늄전극이 서로 소정거리 이격 형성되어 있다.In the above description, the saw-duplexer is used for an intermediate frequency filter of an image, a time delay of a signal, etc. in a television, and its configuration is modified or mechanical vibration of an electrical input signal on a piezoelectric body such as LiTaO3, LiNbO3, or the like. An input converter for converting and an opposing shape are formed, and an output converter for converting mechanical vibration into an electrical signal and outputting the load to the load is formed. have.

그리고, 상기와 같은 쏘우 필터와 FBAR 필터는 최근, 저온 동시소성 세라믹(LTCC: Low Temperature Co-fired Ceramic)라고 하는 기술에 의하여 세라믹 적층 기판 상에 형성된 회로 소자들과 일체의 패키지 형태로 제조되고 있다.In addition, the saw filter and the FBAR filter have been manufactured in the form of an integrated package with circuit elements formed on a ceramic laminate substrate by a technique called low temperature co-fired ceramic (LTCC). .

LTCC는 보통 회로를 구성할 때, 기판은 기판대로 만들고 그 위에 금속을 입 히는 방식으로 제작하는 것이 일반적이지만, 이러한 방식은 집적화와 소형화에 어려움이 많다.LTCC is usually manufactured by making a board as a board and metallizing it when constructing a circuit. However, this method has difficulty in integration and miniaturization.

따라서, 상기 LTCC를 사용하면, 저온에서(Low temperature) 금속과 그 세라믹 기판이 동시에 만들어지는 코파이어(Co-fire) 공정 기술이기 때문에 집적화와 소형화를 이룰 수 있다.Accordingly, when the LTCC is used, integration and miniaturization can be achieved because of the co-fire process technology in which a metal and its ceramic substrate are simultaneously made at low temperature.

글라스(Glass) 계열 혹은 그것을 섞은 형태의 세라믹 계열 기판을 사용하면, 800~1,000℃ 정도에서 금속을 입힌 기판들을 압착 소성 시킬 수 있으며, 고주파 수동 소자 제작에 매우 적합하다.Glass-based or mixed ceramic-based substrates can be pressed and fired to metal-clad substrates at around 800 ~ 1000 ℃ and are well suited for high-frequency passive device fabrication.

도 1은 종래 기술에 따른 듀얼 밴드 듀플렉서를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a dual band duplexer according to the prior art.

도 1에 도시된 바와 같이, 최근 통신기기는 듀얼 밴드 주파수 신호를 송수신할 수 있도록 고주파 스위치 모듈을 구성하는데, 먼저, 1700MHz 이상의 주파수 대역을 사용하여 데이터 신호를 송수신하는 DCS와 1000MHz 이하의 주파수 대역을 사용하여 데이터 신호를 송수신하는 GSM을 FEM(Front End Module)에 형성 배치한 구조이다.As shown in FIG. 1, recently, a communication device configures a high frequency switch module to transmit and receive a dual band frequency signal. First, a DCS and a frequency band below 1000 MHz are used to transmit and receive data signals using a frequency band of 1700 MHz or more. GSM is used to transmit / receive data signals using FEM (Front End Module).

서로 다른 주파수 대역의 고주파 신호를 송수신하는 안테나(101)와, 상기 안테나(101)로부터 송수신하는 서로 다른 주파수 대역의 신호를 필터링 하는 다이플렉서(100)와, 상기 다이플렉서(100)로부터 분리되는 1800MHz 대역 주파수 신호를 사용하는 DCS 송수신 단자(DCS TX, DCS RX)와 상기 다이플렉서(100)로부터 분리되어 900MHz 대역 주파수 신호를 사용하는 GSM 송수신 단자(GSM TX, GSM RX)가 배치되어 있다.An antenna 101 for transmitting and receiving high frequency signals of different frequency bands, a diplexer 100 for filtering signals of different frequency bands transmitted and received from the antenna 101, and a separation from the diplexer 100 DCS transceiver terminal using 1800MHz band frequency signal (DCS T X , The GSM transmit / receive terminals GSM T X and GSM R X are separated from the DCS R X ) and the diplexer 100 and use a 900 MHz band frequency signal.

상기 DCS 송신 단자(Tx)에는 제 1 필터(103a)가 배치되어 있는데, 필터의 종류는 보통 LPF 또는 BPF를 사용하고, DCS 수신 단자(Rx)에는 제 1 위상 변환기(107a)가 배치되어 있는데, 필터의 종류는 마찬가지로 LPF 또는 BPF를 사용하고 있다.The first filter 103a is disposed at the DCS transmission terminal Tx, and the type of filter is usually LPF or BPF, and the first phase converter 107a is disposed at the DCS receiving terminal Rx. Similarly, the type of filter uses LPF or BPF.

상기 GSM 송신 단자(Tx)에는 제 2 필터(103b)가 배치되어 있는데, 필터의 종류는 보통 LPF 또는 BPF를 사용하고, GSM 수신 단자(Rx)에는 제 2 위상 변환기(107b)가 배치되어 있는데, 필터의 종류는 마찬가지로 LPF 또는 BPF를 사용하고 있다.The second filter 103b is disposed at the GSM transmission terminal Tx, and the type of filter is usually LPF or BPF, and the second phase converter 107b is disposed at the GSM reception terminal Rx. Similarly, the type of filter uses LPF or BPF.

상기와 같은 구조를 갖는 고주파 스위치 모듈은 상기 GSM 송신 단자(Tx)를 통하여 시스템 내부에서 발생된 900MHz 대역의 주파수 신호가 인가되면, 상기 제 2 필터(103b)를 통하여 밴드 폭을 중심으로 필터링 된 후에 상기 다이플렉서(100)의 로우 패스 필터 영역을 통과하면서 상기 안테나(101)를 통하여 외부로 신호를 전송하게 된다. When the high frequency switch module having the above structure is applied with a frequency signal of 900 MHz band generated inside the system through the GSM transmission terminal (Tx), the filter is filtered around the band width through the second filter (103b). The signal is transmitted to the outside through the antenna 101 while passing through the low pass filter region of the diplexer 100.

동일한 경로를 통하여 외부에서 900MHz 대역의 주파수 신호를 상기 안테나(101)로부터 인가 받은 다음, 상기 다이플렉서(100)를 필터링 된 후에 제 2 스위치에 의하여 수신된 신호가 GSM 수신 단자(Rx)에 인가되도록 한다. 상기 GSM 수신 단자(RX) 쪽으로 신호가 수신되면, 제 2 위상 변환기에서 신호가 변환되어 시스템 내부에서 신호를 복원하게 된다. After receiving the frequency signal of 900MHz band from the antenna 101 through the same path from the outside, the signal received by the second switch is applied to the GSM receiving terminal (Rx) after filtering the diplexer 100 Be sure to When a signal is received toward the GSM receiving terminal R X , the signal is converted in the second phase shifter to recover the signal inside the system.

1800MHz 대역의 고주파 신호에 대해서 DCS 송신 단자(Tx)와 DCS 수신 단자(Rx)에서 처리되는 과정은 앞에서 설명한 GSM 단자에서의 신호 처리와 동일한 방식으로 진행된다.The process of the DCS transmitting terminal Tx and the DCS receiving terminal Rx for the high frequency signal in the 1800 MHz band is performed in the same manner as the signal processing in the GSM terminal described above.

도 2는 종래 기술에 따른 프런트 앤드 모듈 제조 방식을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a front-end module manufacturing method according to the prior art.

도 2에 도시한 바와 같이, 패키지의 구성으로 들어가는 각각의 세라믹 기판들은 각자 독립된 과정을 거쳐 제조한다. 먼저 칩 패드(도시되지 않음)와 전기적 컨택을 위하여 사용되는 와이어 본딩 대신에 세라믹 시트(124)를 제조한다.As shown in FIG. 2, each ceramic substrate entering the package configuration is manufactured through a separate process. First, a ceramic sheet 124 is manufactured instead of wire bonding used for electrical contact with chip pads (not shown).

상기 세라믹 시트(124)는 상기 칩 패드와 전기적으로 콘택될 패드부(131)가 형성되어 있고, 상기 패드부(131) 상에는 비아 홀(128)이 형성되어 내부에는 은으로 패이스트(paste) 되어 있는 패드판(124a)과, 적정한 인덕턴스들이 프린팅되어 있는 인덕턴스 프린트판(124b)이 합착된 구조로 되어 있다.The ceramic sheet 124 is formed with a pad portion 131 to be in electrical contact with the chip pad, a via hole 128 is formed on the pad portion 131 is pasted with silver therein The pad plate 124a and the inductance print plate 124b on which the appropriate inductances are printed are bonded together.

여기서, 인덕턴스의 두께는 일반적으로 20㎛ 이하로 인쇄된다.Here, the thickness of the inductance is generally printed to 20 mu m or less.

상기 세라믹 시트(124) 하부에 적층되는 기판은 상기 칩에 인가되는 신호중 그라운드 시키기 위하여 그라운드 패턴이 형성되어 있는 제 1 그라운드 프린트판(125)이다. 상기 제 1 그라운드 프린트판(125) 하부에는 듀플렉서가 일정한 주파수 대역에서 서로 간섭 없이 신호를 송수신할 수 있도록 하는 회로 패턴이 형성된 회로 프린트판(126)이 적층된다.The substrate stacked below the ceramic sheet 124 is a first ground printed board 125 having a ground pattern formed to ground the signals applied to the chip. A circuit printed board 126 having a circuit pattern formed thereon is formed below the first ground printed board 125 to allow a duplexer to transmit and receive a signal without interfering with each other in a predetermined frequency band.

계속해서, 상기 칩의 그라운드 단자와 접속할 수 있도록 하기 위한 제 2 그라운드 프린트판(127)이 적층되고, 상기 세라믹 시트(124)로부터 관통된 비아 홀을 컨택 하여 외부 시스템의 신호처리 소자와 컨택할 수 있는 풋 패드판(122)이 적층된다.Subsequently, a second ground printed board 127 for allowing connection with the ground terminal of the chip is stacked, and a via hole penetrated from the ceramic sheet 124 may be contacted to contact the signal processing element of the external system. Foot pad plates 122 are stacked.

그러나, 상기와 같은 구조를 갖는 고주파 송수신 프런트 앤드 모듈에서는 설계된 소자의 값과 LTCC 공정에 따라 기판 상에 금속 패턴을 형성하여 완성된 소자 값이 정확히 일치하지 않아 전체적인 시스템의 특성 저하를 유발하는 문제가 있다.However, in the high frequency transmission and reception front end module having the structure as described above, the value of the designed device and the metal pattern are formed on the substrate according to the LTCC process, so that the completed device value does not exactly match, causing a problem of deterioration of the overall system characteristics. have.

즉, 금속 패턴의 모양, 금속 패턴이 형성되는 기판의 특성에 따라 설계된 프런트 앤드 모듈의 특성이 좌우되고, 신호 처리를 위하여 중요한 Q 값 저하되는 것은 인덕턴스의 얇은 두께 및 금속 패턴 모양 변화로 인하여 인덕턴스 성분이 저하되기 때문이다.That is, the characteristics of the front end module designed according to the shape of the metal pattern and the characteristics of the substrate on which the metal pattern is formed, and the significant Q value deterioration for signal processing are due to the inductance component due to the thin thickness of the inductance and the change of the shape of the metal pattern. This is because it is degraded.

도 3은 종래 기술에 따라 기판 상에 프런트 앤드 모듈의 소자가 패턴된 모양을 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 세라믹 기판 상에 소자를 형성하는 금속 패턴이 타원형상을 하고 있다.FIG. 3 is a view illustrating a pattern in which elements of a front end module are patterned on a substrate according to the prior art, and as illustrated, a metal pattern for forming an element on a ceramic substrate has an elliptical shape.

특히, 상기 금속 패턴의 단면 중 가장자리 영역의 두께와 중심부의 두께가 서로 상이하여 최초 설계된 소자들의 수치와 다른 문제가 발생한다. 상기 금속 패턴의 가장자리 두께가 중심의 두께와 달라지는 것은 인덕턴스 성부에 큰 영향을 미쳐, Q 값을 떨어트리게 된다.In particular, the thickness of the edge region and the center portion of the cross section of the metal pattern are different from each other, which causes a problem that is different from that of the first designed elements. The difference in the thickness of the edge of the metal pattern from the thickness of the center has a great effect on the inductance performance, resulting in a drop in the Q value.

본 발명은, 고주파 송수신용 프런트 앤드 모듈에서 사용되는 소자들을 기판 상에 금속 막을 증착하고 패터닝하여 형성하는 것이 아니라, 기판에 일정한 홈 또는 펀칭을 하고 금속을 채워 넣어 정확한 치수를 갖는 소자를 제작하여 소자 특성 을 개선시킬 수 있는 프런트 앤드 모듈 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is not formed by depositing and patterning a metal film on a substrate for the elements used in the front end module for high frequency transmission and reception, but by forming a device having an accurate dimension by making a predetermined groove or punching in the substrate and filling the metal. It is an object of the present invention to provide a front end module and a method of manufacturing the same that can improve characteristics.

상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 프런트 앤드 모듈 제조방법은,In order to achieve the above object, the front end module manufacturing method according to the present invention,

송수신 모듈을 구성하는 위상 시프트, 스위치, 필터들에 사용되는 소자들을 형성하기 위하여 기판들 상에 소자 형태로 라인들을 펀칭하는 단계;Punching lines in element form on the substrates to form elements used in phase shifts, switches and filters constituting the transmit / receive module;

상기 각각의 기판들의 펀칭된 라인들 상에 금속 막을 증착하여, 상기 펀칭된 라인 내부로 금속을 채워 넣어 소자 라인을 패터닝하는 단계; 및Depositing a metal film on the punched lines of each of the substrates, patterning device lines by filling metal into the punched lines; And

상기 금속이 채워진 기판들을 다수개 적층하면서, 패터닝된 소자들의 입출력 단자들을 연결시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Stacking a plurality of metal-filled substrates, and connecting input / output terminals of the patterned elements.

여기서, 상기 금속이 채워져 패터닝된 소자들을 상하 적층할 때, 쇼트를 방지하기 위하여 절연 기판을 삽입하고, 소자들의 입출력 단자에 대해서만, 비아 홀을 뚫어 전기적으로 연결시키는 것을 특징으로 한다.In this case, when the metal-filled and patterned elements are stacked up and down, an insulating substrate is inserted to prevent a short and the via holes are electrically connected only to the input / output terminals of the elements.

또한, 본 발명에 따른 프런트 앤드 모듈은,In addition, the front end module according to the present invention,

송수신 모듈을 구성하는 위상 시프트, 스위치, 필터들에 사용되는 소자들을 형성하기 위한 라인 형태의 홈이 형성된 복수개의 기판;A plurality of substrates formed with line-shaped grooves for forming elements used in phase shifts, switches and filters constituting the transmission / reception module;

상기 각각의 기판의 홈에 따라 금속막을 증착하여 형성된 소자; 및A device formed by depositing a metal film along the groove of each substrate; And

상기소자의 입출력 단자를 연결하기 위한 연결 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. It characterized in that it comprises a connecting means for connecting the input and output terminals of the device.                     

여기서, 상기 소자가 구성된 기판 사이에 쇼트를 방지하기 위해 절연 기판을 삽입되어 있는 것을 특징으로 한다.Here, an insulating substrate is inserted between the substrates in which the device is configured to prevent a short.

본 발명에 의하면, 고주파 송수신 모듈에서 소자들을 형성할 때 기판 상에 패터닝 하지 않고, 기판을 펀칭(punching)하고 내부에 금속을 채워 넣음으로써 정밀한 치수를 형성할 수 있어, 두께와 분해능을 개선시킬 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, it is possible to form precise dimensions by punching the substrate and filling metal therein without patterning the substrate when forming the elements in the high frequency transmission / reception module, thereby improving thickness and resolution. There is an advantage to that.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따라 기판 상에 프런트 앤드 모듈 소자가 패턴되는 과정을 설명하기 위한 도면이다4A and 4B are views for explaining a process of patterning a front end module element on a substrate according to the present invention.

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 고주파 송수신을 위한 프런트 앤드 모듈을 패키지 형태로 제조하기 위하여 저온 동시소성 세라믹(LTCC: Low Temperature Co-fired Ceramic)에 따라 세라믹 기판들을 적층한다.As shown in FIGS. 4A and 4B, ceramic substrates are stacked according to a low temperature co-fired ceramic (LTCC) to manufacture a front end module for high frequency transmission and reception in a package form.

상기와 같은 LTCC 공정에 의하여 프런트 앤드 모듈 패키지를 제조할 때는, 세라믹 기판(200) 상에 금속막을 증착하고 패터닝 하여 저항, 인덕턴스, 커패시턴스 소자를 완성한다.When manufacturing the front end module package by the LTCC process as described above, a metal film is deposited and patterned on the ceramic substrate 200 to complete the resistance, inductance, and capacitance devices.

이때, 종래 기술에서와 달리 세라믹 기판 상에 소자에 대응되는 금속 패턴이 형성될 라인을 따라 기판에 펀칭 홈(201)을 형성하고, 상기 세라믹 기판(200) 상의 펀칭 홈(201) 내부 영역에 금속을 채워 넣음으로써, 소자를 형성하게 된다.At this time, unlike in the prior art, a punching groove 201 is formed in the substrate along a line on which a metal pattern corresponding to the device is to be formed on the ceramic substrate, and a metal is formed in the inner region of the punching groove 201 on the ceramic substrate 200. By filling in, the device is formed.

이때, 인덕턴스는 최대 200㎛의 두께를 가질 수 있다.In this case, the inductance may have a thickness of up to 200 μm.

상기 펀칭 방식은 기존의 세라믹 기판(200) 상에 비아 홀(via hole)을 형성 하는 방식과 유사한 방식으로 세라믹 기판(200) 상에 펀칭 홈(201)을 형성한다.The punching method forms a punching groove 201 on the ceramic substrate 200 in a similar manner to forming a via hole on the conventional ceramic substrate 200.

이와 같이 세라믹 기판(200)을 관통한 홈을 형성하여 금속 패턴(203)을 형성할 경우, 상부 또는 하부에 적층되는 금속 패턴(203)과 쇼트(short)가 발생할 우려가 있으므로, 적층되는 세라믹 기판(200)들 사이에 절연 기판을 삽입하고, 상하 기판의 입출력 단자만 전기적으로 접속될 수 있도록 한다.When the metal pattern 203 is formed by forming a groove penetrating the ceramic substrate 200 as described above, the metal pattern 203 and the short that are stacked on the upper or lower sides may be generated. An insulating substrate is inserted between the 200 and only the input / output terminals of the upper and lower substrates can be electrically connected.

따라서, 본 발명에 따른 고주파 송수신용 프런트 앤드 모듈을 LTCC 공정에 따라 제조하는 방법은, 송수신 모듈을 구성하는 위상 시프트, 스위치, 필터들에 사용되는 소자들을 세라믹 기판(201) 상에 펀칭 홈(200)을 형성한다.Accordingly, the method for manufacturing the front end module for high frequency transmission and reception according to the present invention according to the LTCC process includes punching grooves 200 on the ceramic substrate 201 on the ceramic substrate 201 for the elements used in the phase shift, switch, and filters constituting the transmission and reception module. ).

그런 다음, 적층될 각각의 세라믹 기판(200)들 상에 금속 막을 증착하고 패터닝 하여 상기 펀칭 홈(201) 영역 상에 금속 패턴(203)이 형성될 수 있도록 한다.Then, a metal film is deposited and patterned on each of the ceramic substrates 200 to be stacked so that the metal pattern 203 can be formed on the punched groove 201 region.

상기 금속이 채워져 패터닝된 소자들을 상하 적층할 때, 상하 기판 간의 전기적 쇼트를 방지하기 위하여 적층되는 세라믹 기판들 사이에 절연 기판을 삽입하여 패키지를 제조한다.When the metal-filled and patterned elements are stacked up and down, a package is manufactured by inserting an insulating substrate between the stacked ceramic substrates to prevent electrical short between the upper and lower substrates.

하지만, 적층된 기판 상의 금속 패턴(203)들의 입출력 단자들은 절연 기판을 관통하여 상하부 적층 기판들과 전기적으로 콘택을 시켰다.However, the input / output terminals of the metal patterns 203 on the stacked substrates penetrate the insulating substrate and electrically contact the upper and lower laminated substrates.

도 5은 본 발명에 따라 기판 상에 패턴된 소자의 단면을 도시한 도면이다.5 is a cross-sectional view of a device patterned on a substrate in accordance with the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 세라믹 기판(200) 상에 소자를 형성하는 금속 패턴(203)은 세라믹 기판(200) 상에 펀칭되어 형성됨 홈 상에 금속이 채워져 있기 때문에, 소자를 구성하는 금속 패턴(203)들의 단면은 일정하다.As shown in FIG. 5, the metal pattern 203 forming the element on the ceramic substrate 200 is formed by punching the ceramic substrate 200. Since the metal is filled in the grooves, the metal pattern constituting the element is formed. The cross section of 203 is constant.

그러므로, 설계상의 소자 값과 실제 제조되는 LTCC에 의하여 제조되는 소자 값이 동일한 값을 갖게 된다.Therefore, the device value of the design and the device value manufactured by the LTCC manufactured actually have the same value.

또한, 인덕턴스의 두께로 종래 기술에 비해 크게 향상 되어진다.In addition, the thickness of the inductance is greatly improved compared to the prior art.

종래 기술에서 발생했던 상기 금속 패턴의 단면 중 가장자리 영역의 두께와 중심부의 두께가 서로 상이하여 인덕턴스 값에 큰 변화가 있었던 것과 달리, 설계상의 일정한 인덕턴스 값을 갖도록 하여 Q 값이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.Unlike the thickness of the edge region and the center portion of the cross section of the metal pattern, which have occurred in the prior art, there is a large change in the inductance value because the thickness is different from each other, the Q value can be prevented from falling by having a constant inductance value in design. .

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 주파수 신호를 송수신 하는 모듈에서 소자들을 기판 상에 패터닝 할 때, 증착 및 식각에 의하여 패터닝 하지 않고, 펀칭한 다음 내부에 금속을 채워 넣어 형성함으로써, 소자들의 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, in the present invention, when the devices are patterned on a substrate in a module that transmits and receives a frequency signal, the devices are formed by punching and forming a metal therein without patterning by deposition and etching. There is an effect that can improve the characteristics.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims.

Claims (4)

송수신 모듈을 구성하는 위상 시프트, 스위치, 필터들에 사용되는 소자들을 형성하기 위하여 기판들 상에 소자 형태로 상기 기판을 관통하도록 라인들을 펀칭하는 단계;Punching lines through the substrate in element form on the substrates to form elements used in the phase shift, switch, and filters constituting the transmit / receive module; 상기 각각의 기판들의 펀칭된 라인들 상에 금속 막을 증착하여, 상기 펀칭된 라인 내부로 금속을 채워 넣어 소자 라인을 패터닝 하는 단계; 및Depositing a metal film on the punched lines of the respective substrates to fill the metal into the punched lines to pattern the device lines; And 상기 금속이 채워진 기판들을 다수개 적층하면서, 패터닝된 소자들의 입출력 단자들을 연결시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프런트 앤드 모듈 제조방법.Stacking a plurality of metal-filled substrates, and connecting input / output terminals of patterned elements. 제 1 항에 있어서, 상기 금속이 채워져 패터닝된 소자들을 상하 적층할 때, 쇼트를 방지하기 위하여 절연 기판을 삽입하고, 소자들의 입출력 단자에 대하여, 비아 홀을 뚫어 전기적으로 연결시키는 것을 특징으로 하는 프런트 앤드 모듈 제조방법.The front surface of claim 1, wherein when the metal-filled and patterned elements are stacked up and down, an insulating substrate is inserted to prevent shorting, and a front surface is electrically connected to the input / output terminals of the elements through a via hole. End module manufacturing method. 송수신 모듈을 구성하는 위상 시프트, 스위치, 필터들에 사용되는 소자들을 형성하기 위한 라인 형태의 홈이 형성된 복수개의 기판;A plurality of substrates formed with line-shaped grooves for forming elements used in phase shifts, switches and filters constituting the transmission / reception module; 상기 각각의 기판의 홈에 따라 금속막을 증착하여 형성된 소자; 및A device formed by depositing a metal film along the groove of each substrate; And 상기 소자의 입출력 단자를 연결하기 위한 연결 수단을 포함하며,Connecting means for connecting an input / output terminal of the device, 상기 기판의 홈은 각각의 상기 기판을 관통하며 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프런트 앤드 모듈.And the groove of the substrate is formed through the substrate. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 소자가 구성된 기판 사이에 쇼트를 방지하기 위해 절연 기판이 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 프런트 앤드 모듈.A front end module, characterized in that an insulating substrate is inserted to prevent a short between the substrate on which the device is configured.
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