KR101103788B1 - 근거리 무선통신용 프런트 앤드 모듈 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 근거리 무선통신용 프런트 앤드 모듈에서는 기판 외부에 구성되는 모든 부품들을 기판 내부에 단일층 구조로 임베딩(내장) 한다. 이에 따라 모듈의 높이 최소화하여 모듈의 슬림화가 가능하다.

Description

근거리 무선통신용 프런트 앤드 모듈 및 이의 제조 방법{FRONT END MODULE FOR LOCAL WIRELESS COMMUNICATION AND MAUNFACHURING THEREOF}

본 발명은 프런트 앤드 모듈 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 근거리 무선통신용 프럼트 앤드 모듈 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

근거리 통신망(LAN, Local Area Network)은 소규모 또는 중규모 네트워크에서 동축케이블을 매개로 각 단말들 간 데이터 공유 또는 데이터 전송을 위한 통신 방식이다. 이 근거리 통신망은 유선 통신망에 기초한 통신 방식이기 때문에 이동성 측면에서 제약이 따른다. 이러한 제약을 극복하기 위하여 동축케이블 등의 선간 연결을 제거하고, 무선 주파수(RF:Radio Frequency)를 통신 매체로 이용하는 근거리 무선 통신망(WLAN: Wireless LAN) 기술이 대두 되었다. 이 근거리 무선통신망은 액세스 포인트(AP, Access Point)가 설치된 곳으로부터 일정 거리 안에서 무선 초고속 인터넷을 제공하는 기술이므로 이동성을 보장한다.

이하, 상기 근거리 무선통신망을 이용한 종래의 근거리 무선 통신 장치의 RF 회로에 대하여 살펴본다.

도 1은 기존의 근거리 무선 통신 장치의 내부 구성을 보여주는 블록도이고, 도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 기존의 RF 프런트 앤드 블록에 구비된 내부 구성들의 배치구조를 입체적으로 보여주는 도면이다.

먼저, 도 1을 참조하면, 기존의 근거리 무선 통신 장치는 안테나(10), RF 프런트 앤드 블록(Front End Block)(20) 및 RF 집적회로(Radio Frency Intergrated Circuit)(30)으로 구성된다.

안테나(10)는 2.4GHz의 ISM(Industrial Scientific and Medical) 주파수 대역에 전송되는 데이터를 송수신한다.

RF IC(30)는 도 1에 도시하지는 않았으나, 아날로그-디지털 변환기, 디지털-아날로그 변환기, 업 컨버터, 다운 컨버터, 믹서 등으로 구성될 수 있다. 구체적으로, RF 집적회로(130)는 기저대역 단에서 전달된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 중간 주파수와 혼합하고, RF 프런트 앤드 블록(20)에 전달한다. 반대로 RF 프런트 앤드 블록(20)이 RF 집적회로(30)로 수신한 신호를 전달하는 경우, RF 집적회로(30)는 RF 프런트 앤드 블록(120)로부터 전달받은 수신 신호를 중간 대역으로 주파수 천이한 다음 디지털 신호로 변환하여 기저대역 회로(도시되지 않음)에 전달한다.

RF 프런트 앤드 블록(20)은 안테나(10)와 RF 집적회로(30) 사이에 설계되며, 시분할 방식으로 송신 측 또는 수신 측과 연결되는 인터페이스를 제공하는 스위치 IC 블록(22), 송신 신호를 소정 배수 증폭하는 파워 앰프 IC 블록(PAM, Power Amplifier IC)(28), 파워 앰프 IC의 특성을 최적화하는 PAM 매칭 블록(도 2a와 2b에 도시됨), PAM 매칭 블록의 출력성분에 포함된 하모닉 성분을 필터링 하는 저역 통과 필터(Low Pass Filter: 이하, LPF)(24), 수신 신호로부터 원하는 대역 신호를 추출하는 대역 통과 필터(BandPass Filter: 이하, BPF)(26) 등으로 구성되는 회로를 총칭한다.

이러한 기존의 RF 프런트 앤드 블록은 도 2a에 도시된 바와 같이 특정 회로 블록들이 임베딩 된 구조로 설계된다. 이때, LPF(24)와 PAM 매칭 회로 블록(29), BPF(26)를 기판에 임베딩 하기 위해 LTCC(Low Temperature Ceramic Co-fired)라는 특수 기판(이하, LTCC 기판이라 함)이 사용되고, 스위치 IC 블록(22)과 PAM IC 블록(28)은 LTCC 기판 위에 솔더링 공정에 따라 설계된다.

도 2b의 프런트 앤드 블록의 경우, 대표적인 블록들 예컨대, 스위치 IC 블록(22), LPF(24), BPF(26), PAM IC 블록(28)은 임베딩 하고, 전원 컨트롤 라인 블록(21)(Power Control Lines Block)과 PAM 매칭 회로 블록(29) 등은 임베딩 된 대표적인 블록들 밑에 배치하는 이중 구조로 설계된 RF 프런트 앤드 블록이 개발된 바 있다.

그런데, 도 2a의 RF 프런트 앤드 블록(20)의 경우, LTCC 기판을 채용함으로써, 상대적으로 저가인 에폭시(epoxy) 인쇄회로기판에 비하여 가격이 비싸고, 스위치 IC나 PAM IC를 LTCC 기판 위에 솔더링 함으로써 제작된 모듈의 높이가 크고, 도 2b의 RF 프런트 앤드 블록의 경우, 내부 회로 블록들이 다층 구조로 설계되어 모듈의 높이가 커서 제품의 슬림(Slim)화가 어렵고, 더욱이 임베딩 하는 구조에서, 각 회로 블록들의 높이 차이로 인해 개별적으로 임베딩 함으로써 제품의 슬림화가 더욱 어렵다.

따라서, 본 발명의 목적은 슬림(Slim)형 근거리 통신용 프런트 앤드 모듈을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 슬림형 근거리 통신용 프런트 앤드 모듈의 제조 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 근거리 통신용 프런트 앤드 모듈은 근거리 무선 통신 장치에 설계되어, 내부에서 생성한 송신 신호와 외부로부터 수신한 수신 신호를 서로 충돌하지 않게 분리시키고, 특정 주파수만 통과시키는 프런트 앤드 모듈(Front End Module)로서,내부가 단층 구조로 이루어진 기판과, 상기 기판 내부에 임베딩(embedding) 되고, 집적 회로 타입(Integrated Circuit Type)으로 구현된 제1 회로 블록 및 상기 제1 회로 블록과 함께 상기 기판 내부에 단층 구조로 임베딩 하기 위하여, 칩 타입(Chip Type)의 수동 소자들(Passive Elements)로 구현되는 제2 회로 블록을 포함한다.

본 발명의 다른 일면에 따른 근거리 통신용 프런트 앤드 모듈의 제조 방법은 금속층 상에 제1 절연층을 적층하는 단계와, 상기 제1 절연층이 경화되기에 앞서, 집적 회로 타입으로 구현된 제1 회로 블록과 칩 타입의 수동소자들로 구현된 제2 회로 블록을 상기 절연층 상에 정렬하는 단계와, 정렬된 상기 제1 회로 블록과 상기 제2 회로 블록을 단층 구조로 상기 제1 절연층에 상에 실장하는 단계와, 상기 절연층 상에 상기 제1 회로 블록과 제2 회로 블록을 수용하는 제1 캐비티(cavity)를 갖는 제1 코어층을 적층하는 단계와, 상기 제1 코어층 상에, 상기 제1 캐비티에 대응하는 위치에 상기 제2 회로블록을 수용하는 제2 캐비티를 갖는 제2 코어층을 적층하는 단계 및 상기 제2 코어층 상에 상기 제1 절연층과 동일한 재질의 제2 절연층을 적층하여 경화시키는 단계를 포함한다.

본 발명에 의하면, 파워 증폭기 회로와 스위치 회로를 집적 회로(Integarated Circuit: IC)로 구현하여 인쇄 회로 기판 내부에 임베딩 하고, 송신용 저역 통과 필터(Tx LPF)와 수신용 대역 통과 필터(Rx BPF)를 칩 인덕터와 칩 커패시터로 구현하여 상기 파워 증폭기와 스위치 회로 함께 하나의 단일 층(one layer) 구조로 인쇄 회로 기판 내부에 임베딩 함으로써, 모듈의 소형화(슬림화, slim)가 가능하다. 또한 파워 증폭기와 같은 Active IC 주변에 붙는 디커플링(decoupling) 커패시터들을 임베딩 함으로써 전원단 튜닝에 필요한 요소들을 줄 일 수 있으며, 모든 부품들을 하나의 모듈로 구현함으로써 개발에 필요한 시간을 줄일 수 있고, 특성 또한 최적의 상태를 유지하게 할 수 있는 장점이 있다. 이와 같이, 본 발명에서는 모든 부품들을 임베딩 함으로써 일반 PCB의 두께로 모듈을 제작할 수 있고, 그 결과 다기능과 슬림이 요구되는 현재에 추세에 알맞은 부품을 만들어 낼 수 있으며, 이러한 결과로 모듈의 소형화(슬림화)가 가능하며, 이러한 프런트 앤드 모듈이 Wi-Fi LAN 모듈로 구성될 경우, Wi-Fi LAN 모듈에서 요구하는 슬림형, 개발 신간의 단축, 최적의 상태 등과 같은 모든 요구 사항을 가질 수 있다.

도 1은 기존의 근거리 무선 통신 장치의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 기존의 RF 프런트 앤드 블록에 구비된 내부 구성들의 배치구조를 입체적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 근거린 무선통신용 프런트 앤드 모듈의 블록도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 프런트 앤드 모듈의 내부 구조를 입체적으로 보여주는 구조도이다.
도 5는 도 4a에 도시된 구조도를 위에 바라본 레이아웃이다.
도 6a는 도 5에 도시된 저역 통과 필터의 회로도이다.
도 6b는 도 5에 도시된 대역 통과 필터의 회로도이다.
도 7 내지 도 12는 도 3에 도시된 프런트 앤드 모듈의 제조 방법을 나타내는 개략적인 공정 흐름도이다.

본 발명은 임피던스 매칭 회로, 파워 증폭기(Power Amplifier Module: PAM) 회로, 수신용 대역 통과 필터(Rx BPF) 회로, 스위치 회로(예컨대, SPDT Switch)를 하나의 프런트 앤드 모듈로 구현하는 기술에 관한 것이다.

아래의 실시예에서는 2.4GHz의 ISM 대역(Industrial Scientific Medical band)에서 사용하는 Wi-Fi 모듈의 프런트 앤드 모듈로 한정하여 설명하기로 한다.

본 발명의 근거리 무선통신용 프런트 앤드 모듈에서는 기판 외부에 구성되는 모든 부품들을 기판 내부에 임베딩(내장) 하는 구조를 채택하였고, 특히 단일층 구조로 모든 부품들을 기판 내부에 임베딩 하여 모듈의 높이 최소화하고, 이를 통해 모듈의 슬림화를 목표로 한다.

구체적으로, 본 발명의 근거리 무선통신용 프런트 앤드 모듈에서는 PAM 특성을 최적화하기 위한 PAM 매칭(matching)단과 송신용 저역 통과 필터(Tx LPF), PAM, SPDT 스위치, Rx BPF, 전원용 인덕터와 커패시터를 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board: PCB)에 임베딩 한다. 이때, 프런트 앤드 모듈을 구성하는 회로 블록들 중 특정 블록들 예컨대, 스위치 회로와 PAM 회로는 집적 회로로 구현하여, 기판 내부에 임베딩 하고, 기존에 기판상에 직접 printed design 기법에 따라 임베딩된 특정 블록들 예컨대, 필터들(Tx LPF, Rx BPF)을 칩 타입의 인덕터와 칩 타입의 커패시터로 구현함으로써, 집적 회로로 구현된 특정 블록들과 함께 기판 내부에 단층 구조로 임베딩 할 수 있게 된다.

따라서, 모든 부품들을 기판 내부에 단층 구조로 설계할 수 있게 됨으로써, 모듈의 높이에 대한 장점 즉, 모듈의 슬림화를 가능케 한다. 또한, Wi-Fi에 사용되는 프런트 앤드 모듈 하나의 부품으로 개발함으로써 특성 및 가격에서도 장점을 가진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 근거린 무선통신용 프런트 앤드 모듈의 블록도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 근거린 무선통신용 프런트 앤드 모듈(100)(Front End Module)은 안테나(200)와 RF 집적 회로(300, RF IC) 사이에 연결되어, RF 집적 회로(300)를 통해 전달되는 송신 신호와 안테나(200)를 통해 외부로부터 수신한 수신 신호를 서로 충돌하지 않게 분리시키고, 특정 주파수 대역의 수신 신호만을 통과시키는 필터로서 기능 한다.

이러한 프런트 앤드 모듈(100)은 내부가 단층 구조로 이루어진 기판과, 모든 전자 회로 부품들(이하, 편의상 '회로들'이라 한다.)이 상기 기판 내부에 상기 단층 구조로 임베딩 된다. 이로 인해, 부품들이 기존의 2층 구조로 나뉘어 임베딩 된 기존의 프런트 앤드 모듈에 비해 모듈의 높이가 낮아져 슬림화된 프런트 앤드 모듈을 제공할 수 있다.

또한 기존의 LTCC 기판이 아닌 일반적인 인쇄 회로 기판(PCB)을 이용하여 프런튼 앤드 모듈을 구현한다. 즉, 상기 LTCC 기판에 비해 상대적으로 저가인 인쇄 회로 기판을 이용하여 프런트 앤드 모듈을 구현함으로써, 제조 원가를 낮출 수 있다.

상기 프런트 앤드 모듈을 구성하는 상기 부품들은 제1 회로 블록(120)과 제2 회로 블록(140)으로 구분하고, 서로 다른 형태로 구현되어 기판 내부에 임베딩 된다. 즉, 제1 회로 블록(120)에 포함된 회로들은 집적 회로(IC) 형태로 구현되어 기판 내부에 임베딩 되고, 제2 회로 블록(140)에 포함된 회로들은 칩 커패시터와 칩 인덕터로 구현되어 제1 회로 블록(120)에 포함된 회로들과 함께 단층 구조로 기판 내부에 임베딩 된다. 제2 회로 블록(140)에 포함된 회로들은 기존의 'Printed Design'에 따라 설계된 수동 소자들(Passive Elements)을 포함하는 회로들로서, 기판 전체에서 차지하는 면적 및 높이가 커, 도 2a와 도 2b와 같이 층을 달리하여 기판 내부에 임베딩 할 수밖에 없었다.

그러나 본 발명에서는 제2 회로 블록(140)으로 구분된 회로들을 칩 형태의 수동 소자들로 설계함으로써, 기판 전체에서 차지하는 면적 및 높이를 줄이고, 이를 통해 제1 회로 블록(120)과 함께 하나의 층 즉, 단층 구조로의 설계를 가능케 했다.

이하, 상기 제1 및 제2 회로 블록들에 대해 상세히 설명하기로 한다.

IC 형태로 구현되는 제1 회로 블록(120)은 스위칭부(122), 임피던스 매칭부(124), 파워 증폭부(126)를 포함하고, 칩(Chip) 형태의 소자들로 구현되는 제2 회로 블록(140)은 송신용 저역 통과 필터(142, LPF) 및 수신용 대역 통과 필터(144, BPF)를 포함한다.

상기 제1 회로 블록(120)의 스위칭부(122)와 파워 증폭부(126)는 송신 신호의 이동 경로(R1) 상에 설계되고, 각각 IC 타입으로 구현된다. 구체적으로 스위칭부(122)는 송신 신호와 수신 신호의 접속경로를 분리하는 구성으로서, SPDT(Single Pole Double Throw) 스위치 IC일 수 있다. 상기 파워 증폭부(126, PAM)는 상기 송신 신호의 신호 레벨을 증폭한다.

상기 제2 회로 블록(140)의 저역 통과 필터(142)는 송신 신호의 이동 경로(R1) 상에 설계되고, 대역 통과 필터(144)는 수신 신호의 이동 경로(R2) 상에 설계되고, 각각 칩 형태의 수동 소자들 즉, 칩 커패시터 및 칩 인덕터로 구현된다. 구체적으로, 저역 통과 필터(142)는 칩 커패시터 및 칩 인덕터를 포함하고, 상기 파워 증폭부(126)에 의해 증폭된 상기 송신 신호에 포함된 하모닉 성분을 제거하고, 상기 대역 통과 필터(144)는 칩 커패시터 및 칩 인덕터를 포함하고, 상기 스위칭부(122)를 통해 전달되는 수신 신호로부터 원하는 주파수 대역의 신호를 추출한다.

이러한 IC 형태의 제1 회로 블록과 칩 형태의 수동 소자들로 구현된 제2 회로 블록이 전기적으로 연결됨으로써, RF 집적 회로(300)를 통해 전달되는 송신 신호와 안테나(200)를 통해 외부로부터 수신한 수신 신호를 서로 충돌하지 않게 분리시키고, 특정 주파수 대역의 수신 신호만을 통과시키게 된다.

한편, 상기 프런트 앤드 모듈(100)은 상기 파워 증폭부(126)의 입출력 특성을 향상시키기 위한 임피던스 매칭 소자를 포함하는 임피던스 매칭부(124)를 더 포함하며, 도 3의 실시예에서는 제1 회로 블록에 포함되는 것으로 한정하고 있으나, 이에 한정되는 아니고, 설계에 따라 제2 회로 블록(140)으로 설계할 수도 있다. 즉, 상기 임피던스 매칭부(124)가 제1 회로 블록(120)으로 구분되는 경우에는, IC 형태로 구현되고, 제2 회로 블록(140)을 구분되는 경우에는, 내부를 구성하는 수동 소자들이 칩 형태로 구현될 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 프런트 앤드 모듈의 내부 구조를 입체적으로 보여주는 구조도로서, 도 4b에서는 기판 내부에 임베딩 된 컴포넌트들을 명확히 보여주기 위해 도 4a에 도시된 배선들이 투명하게 처리된다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 모든 컴포넌트들이 배선 밑에 단일 층 구조의 형태로 구성되고, 도시된 바와 같이, 제1 회로 블록(120)의 스위칭 부(122)와 파워 증폭부(126)는 IC 형태로 구성되고, 제2 회로 블록(140)의 저역 통과 필터(142)와 대역 통과 필터(144)는 각각 다수의 칩 커패시터와 다수의 칩 인덕터로 구성된다.

이하, 도 5 및 도 6a와 도 6b를 참조하여, 제2 회로 블록(140)에 포함된 저역 통과 필터(142)와 대역 통과 필터(144)에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 5는 도 4a에 도시된 구조도를 위에 바라본 레이아웃이고, 도 6a는 도 5에 도시된 저역 통과 필터의 회로도이고, 도 6b는 도 5에 도시된 대역 통과 필터의 회로도이다.

먼저, 도 5 및 도 6a를 참조하면, 제2 회로 블록(140)에 포함된 저역 통과 필터(142)는 다수의 칩 타입의 칩 커패시터와 다수의 칩 타입의 칩 인덕터로 구성된다.

구체적으로, 저역 통과 필터(142)는 상기 송신 신호의 접속 경로와 연결되는 상기 스위칭부의 입력 포트와 연결되는 일측 단자를 갖는 제1 커패시터(C1)와, 상기 제1 커패시터(C1)의 타측 단자와 연결되는 일측 단자 및 상기 파워 증폭부(126)로부터 증폭된 상기 송신 신호를 전달받는 타측 단자를 갖는 제2 커패시터(C2)와, 상기 제1 커패시터(C1)와 병렬로 연결되는 제1 인덕터(L1)와, 상기 제2 커패시터(C2)와 병렬로 연결되는 제2 인덕터(L2) 및 상기 제1 커패시터(C1)의 타측 단자와 접지 사이에 연결되는 제3 커패시터(C3)를 포함하며, 이러한 수동 소자들에 의해 송신 신호에 포함된 하모닉 성분이 제거된다. 이때, 상기 제1, 제2 및 제3 커패시터(C1, C2, C3)는 칩 커패시터이고, 상기 제1 및 제2 인덕터(L1, L2)는 칩 인덕터로 구현된다. 칩 형태의 각 부품들은 칩 형태로 존재하는 값을 사용하되, 부족한 값들은 칩 사이의 전송 선로 라인 길이를 통해 조절한다.

이와 같이, 기판상에 직접 설계(printed design)하는 방식에 비해 칩 형태의 소자를 이용하여 설계함으로써, 기판 전체 면적에서 차지하는 사이즈를 줄일 수 있다.

도 5 및 도 6b를 참조하면, 상기 대역 통과 필터(144)는 상기 수신 신호의 접속 경로와 연결되는 상기 스위칭부(122)의 출력 포트와 연결되는 일측 단자를 갖는 제3 인덕터(L3)와, 상기 제3 인덕터(L3)의 타측 단자와 연결되는 일측 단자를 갖는 제4 인덕터(L4)와, 상기 제4 인덕터(L4)의 타측 단자와 연결되는 일측 단자를 갖는 제5 인덕터(L5)와, 상기 제4 인덕터(L4)와 병렬로 연결되는 제4 커패시터(C4)와 상기 제4 커패시터(C4)의 일측 단자와 접지 사이에 연결되는 제5 커패시터(C5)와 상기 제4 커패시터(C4)의 타측 단자와 접지 사이에 연결되는 제6 커패시터(C6)와 상기 제5 커패시터(C5)와 병렬로 연결되는 제6 인덕터(L6) 및 상기 제6 커패시터(C6)와 병렬로 연결되는 제7 인덕터(L7)를 포함한다. 이때, 상기 제3 내지 제7 인덕터(L3 ~ L7)는 칩 타입의 칩 인덕터이고, 상기 제4 내지 제6 커패시터(C4 ~ C6)는 칩 타입의 칩 커패시터로 구현함으로써, 기판 전체 면적에서 차지하는 사이즈를 줄일 수 있게 된다.

이와 같이, 저역 통과 필터와 대역 통과 필터를 구성하는 커패시터와 인덕터를 기존의 printed design 기법에 따라 기판에 설계하는 방식 대신 칩 형태를 소자로 구현함으로써, 기판의 전체 면적에서 차지하는 비율을 획기적으로 줄이고, 이를 통해 스위칭부(122) 및 파워 증폭부(126)와 함께 단일충 구조로 설계를 가능케할 수 있게 된다.

한편, 도 5에서 표시하지 않은 나머지 칩 형태의 소자들은 전원단에 사용되는 노이즈 제거용 커패시터, DC 블록(block)용 부품들을 나타내며, 도면을 간략화하기 위하여 도 5에서는 구체적인 참조번호를 이용하여 표시하지는 않았다.

도 7 내지 도 12는 도 3에 도시된 프런트 앤드 모듈의 제조 방법을 나타내는 개략적인 공정 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 우선, 금속층(710) 예컨대, 구리층이 적층된 인쇄회로기판용 수지 기판(720)을 마련한다. 상기 수지 기판으로, RCC(Resin Coated Copper foil), TSR(Thermal Cure Resin), FR-4 및 ABF(Ajinomoto Build-up Film) 중 어느 하나가 사용될 수 있으며, 본 실시예에서는 ABF를 사용하는 것으로 가정한다.

도 8을 참조하면, 일반적인 공정과 달리 상기 ABF(720)가 경화되기에 앞서, IC와 칩 인덕터 및 칩 커패시터를 경화되지 않은 상기 ABF(720) 위의 소정 위치에 정렬하고, 정렬된 위치에 드릴링 공정을 통해 비아 홀을 형성한다.

도 9를 참조하면, 도 8에서 정렬된 IC 형태의 회로(IC) 및 칩 인덕터(L) 와 칩 커패시터(C)를 실장(mounting)한다.

도 10을 참조하면, 각 부품이 수용되는 캐비티를 갖는 다수 코어층(L1, L2, L3)이 적층 된다. 본 실시예에서는 제1 내지 제3 코어층(L1, L2, L3)이 순차적으로 적층되며, 제1 내지 제3 코어층(L1, L2, L3)은 일례로 에폭시(epoxy) 계열로 이루어질 수 있다. 제1 코어층(L1)에는 IC와 칩 소자들(C, L)을 수용하는 제1 캐비티(CA1)가 형성되고, 제1 코어층(L1) 위에 적층되는 제2 코어층(L2)에는 상기 IC를 수용되는 제2 캐비티(CA2)가 형성된다. 제2 코어층(L2)에 위에는 완충 역할을 하는 제3 코어층(L3)이 적층된다. 이후, 상기 제3 코어층(L3) 위에 ABF(722)가 적층되어, 이를 경화시키는 라미네이션 공정이 수행된다. 이와 같이 각 부품의 높이 차이 즉, 칩 소자들과 IC 간의 높이 차이를 극복하기 위해 서로 다른 높이의 캐비티(cavity)를 형성한다. 즉, 칩 소자들의 경우에는 하나의 코어층에만 캐비티를 형성하고, IC 경우에는 두 개의 코어층에 캐비티를 형성한다. 이렇게 함으로써, 칩 소자들과 IC간의 높이 차이에 따른 불균형을 줄일 수 있다.

도 11을 참조하면, 이후, 드릴링 공정으로 비아홀(80)을 형성한다. 이때 비아홀은 기계적 드릴링 이용하여 코어층을 관통하는 관통홀로 형성되거나 YAG(Yttrium Aluminum Garnet) 레이저나 CO2 레이저 등의 레이저 드릴을 이용하여 범프의 표면이 노출되도록 블라인드 비아홀로 형성된다.

도 12를 참조하면, 비아홀을 형성한 우에는 도금공정 예컨대, 무전해 도금 공정을 통해 비아홀 내벽 및 절연층(ABF) 위에 시드층인 도금층을 형성한다. 이러한 무전해 도금은 구리가 많이 사용되나 니켈이나 주석 등의 무전해 도금이 가능한 금속물질은 모두 사용 가능하다.

이상, 바람직한 실시예 및 첨부 도면을 통해 본 발명의 구성에 대하여 설명하였다. 그러나, 이는 예시에 불과한 것으로서 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 본 기술 분야의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (13)

1. 내부가 단층 구조로 이루어진 기판;
   상기 기판 내부에 임베딩(embedding) 되고, 집적 회로 타입(Integrated Circuit Type)으로 구현된 제1 회로 블록; 및
   상기 제1 회로 블록과 함께 상기 기판 내부에 단층 구조로 임베딩 하기 위하여, 칩 타입(Chip Type)의 수동 소자들(Passive Elements)로 구현되는 제2 회로 블록;
   을 포함하는 근거리 무선 통신용 프런트 앤드 모듈.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 회로 블록은,
   상기 집적 회로 타입으로 구현되고, 송신 신호의 신호 레벨을 증폭하는 파워 증폭부(Power Amplifier Module); 및
   상기 집적 회로 타입으로 구현되고, 상기 송신 신호와 수신 신호의 접속 경로를 분리하는 스위칭부
   를 포함하는 것인 근거리 무선 통신용 프런트 앤드 모듈.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 제1 회로 블록은,
   상기 집적 회로 타입으로 구현되고, 상기 파워 증폭부의 입출력 특성을 향상시키기 위한 임피던스 매칭 소자를 포함하는 임피던스 매칭부를 더 포함하는 것을 특징으로 근거리 무선 통신용 프런트 앤드 모듈.
   
4. 제2항에 있어서, 상기 스위칭부는 SPDT(Single Pole Double Throw) 스위치 집적 회로인 것을 특징으로 하는 근거리 무선 통신용 프런트 앤드 모듈.
   
5. 제2항에 있어서, 상기 제2 회로 블록은,
   상기 칩 타입의 수동 소자들을 포함하고, 상기 파워 증폭부에 의해 증폭된 상기 송신 신호에 포함된 하모닉 성분을 제거하는 저역 통과 필터; 및
   상기 칩 타입의 수동 소자들을 포함하고, 상기 스위칭부를 통해 전달되는 상기 수신 신호로부터 원하는 주파수 대역의 신호를 추출하는 대역 통과 필터;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 무선 통신용 프런트 앤드 모듈.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 칩 타입의 수동 소자들을 포함하고, 상기 파워 증폭부의 입출력 특성을 향상시키기 위한 임피던스 매칭 소자를 포함하는 임피던스 매칭부를 더 포함하는 것을 특징으로 근거리 무선 통신용 프런트 앤드 모듈.
   
7. 제5항에 있어서, 상기 저역 통과 필터는,
   상기 송신 신호의 접속 경로와 연결되는 상기 스위칭부의 입력 포트와 연결되는 일측 단자를 갖는 제1 커패시터;
   상기 제1 커패시터의 타측 단자와 연결되는 일측 단자 및 상기 파워 증폭부로부터 증폭된 상기 송신 신호를 전달받는 타측 단자를 갖는 제2 커패시터;
   상기 제1 커패시터와 병렬로 연결되는 제1 인덕터;
   상기 제2 커패시터와 병렬로 연결되는 제2 인덕터; 및
   상기 제1 커패시터의 타측 단자와 접지 사이에 연결되는 제3 커패시터를 포함하고,
   상기 제1 및 제2 커패시터는 칩 타입의 커패시터이고, 상기 제1 및 제2 인덕터는 칩 타입의 인덕터인 것을 특징으로 하는 근거리 무선 통신용 프런트 앤드 모듈.
   
8. 제7항에 있어서, 상기 대역 통과 필터는,
   상기 수신 신호의 접속 경로와 연결되는 상기 스위칭부의 출력 포트와 연결되는 일측 단자를 갖는 제3 인덕터;
   상기 제3 인덕터의 타측 단자와 연결되는 일측 단자를 갖는 제4 인덕터;
   상기 제4 인덕터의 타측 단자와 연결되는 일측 단자를 갖는 제5 인덕터;
   상기 제4 인덕터와 병렬로 연결되는 제4 커패시터;
   상기 제4 커패시터의 일측 단자와 접지 사이에 연결되는 제5 커패시터;
   상기 제4 커패시터의 타측 단자와 접지 사이에 연결되는 제6 커패시터;
   상기 제5 커패시터와 병렬로 연결되는 제6 인덕터; 및
   상기 제6 커패시터와 병렬로 연결되는 제7 인덕터를 포함하고,
   상기 제3 내지 제7 인덕터는 칩 타입의 인덕터이고, 상기 제4 내지 제6 커패시터는 칩 타입의 커패시터인 것을 특징으로 하는 근거리 무선 통신용 프런트 앤드 모듈.
   
9. 제1항에 있어서, 상기 기판은 인쇄회로기판인 것을 특징으로 하는 근거리 무선 통신용 프런트 앤드 모듈.
   
10. 금속층 상에 제1 절연층을 적층하는 단계;
    상기 제1 절연층이 경화되기에 앞서, 집적 회로 타입으로 구현된 제1 회로 블록과 칩 타입의 수동소자들로 구현된 제2 회로 블록을 상기 절연층 상에 정렬하는 단계;
    정렬된 상기 제1 회로 블록과 상기 제2 회로 블록을 단층 구조로 상기 제1 절연층에 상에 실장하는 단계;
    상기 절연층 상에 상기 제1 회로 블록과 제2 회로 블록을 수용하는 제1 캐비티(cavity)를 갖는 제1 코어층을 적층하는 단계;
    상기 제1 코어층 상에, 상기 제1 캐비티에 대응하는 위치에 상기 제2 회로블록을 수용하는 제2 캐비티를 갖는 제2 코어층을 적층하는 단계; 및
    상기 제2 코어층 상에 상기 제1 절연층과 동일한 재질의 제2 절연층을 적층하여 경화시키는 단계
    를 포함하는 근거리 무선 통신용 프런트 앤드 모듈의 제조 방법.
    
11. 제10항에 있어서, 상기 제1 회로 블록과 상기 제2 절연층 간의 단락을 방지하기 위해 상기 제2 코어층 상에 제3 코어층을 적층하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 무선 통신용 프런트 앤드 모듈의 제조 방법.
    
12. 제10항에 있어서, 상기 제1 회로 블록은,
    상기 집적 회로 타입으로 구현되고, 송신 신호의 신호 레벨을 증폭하는 파워 증폭부(Power Amplifier Module); 및
    상기 집적 회로 타입으로 구현되고, 송신 신호와 수신 신호의 접속 경로를 분리하는 스위칭부
    를 포함하는 것인 근거리 무선 통신용 프런트 앤드 모듈의 제조 방법.
    
13. 제12항에 있어서, 상기 제2 회로 블록은,
    상기 칩 타입의 수동 소자들을 포함하고, 상기 파워 증폭부에 의해 증폭된 상기 송신 신호에 포함된 하모닉 성분을 제거하는 저역 통과 필터; 및
    상기 칩 타입의 수동 소자들을 포함하고, 상기 스위칭부를 통해 전달되는 상기 수신 신호로부터 원하는 주파수 대역의 신호를 추출하는 대역 통과 필터;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 근거리 무선 통신용 프런트 앤드 모듈의 제조 방법.
    
    
    
    
    
    
    
    

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