KR20210015092A - Transister module imbedding input-output matching circuit where asymmetric power composite technology is applied - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 비대칭 전력 합성 기술이 적용된 입출력 정합회로 내장형 트랜지스터 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an input/output matching circuit built-in transistor module to which an asymmetric power synthesis technique is applied.
송수신기(Transceiver) 등의 각종 칩 간 사용되는 본딩 와이어(Bonding-wire)는 시스템에 심각한 전송 손실을 초래한다. 이는 밀리미터 주파수 대역의 파장 대비 상대적으로 큰 본딩 와이어(bonding-wire)의 인덕턴스(inductance) 성분에 의해 발생하는 임피던스 부정합에 의한 전송 손실로, 성능 저하를 방지하기 위해 임피던스 정합 기법에 의해 보상되어야 한다.The bonding-wire used between various chips such as a transceiver causes serious transmission loss to the system. This is a transmission loss due to impedance mismatch caused by a relatively large inductance component of a bonding-wire compared to a wavelength in the millimeter frequency band, and must be compensated by an impedance matching technique to prevent performance degradation.
일반적인 LC 전송선로를 이용하여 설계하는 종래의 임피던스 정합 방법은 와이어 본딩에 대한 임피던스 보상 회로로 가장 널리 사용되어지고 있는 방법이다.The conventional impedance matching method designed using a general LC transmission line is the most widely used method as an impedance compensation circuit for wire bonding.
하지만 이러한 LC 전송선로를 이용한 일반적인 임피던스 보상회로로는 충분한 정밀도를 구현하기 힘들었다.However, it was difficult to achieve sufficient precision with a general impedance compensation circuit using such an LC transmission line.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서 보다 우수한 정합 효율을 가지는 비대칭 전력 합성 기술이 적용된 입출력 정합회로 내장형 트랜지스터 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an input/output matching circuit-embedded transistor module to which an asymmetric power synthesis technology having superior matching efficiency is applied as conceived to solve the above problems.
상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 일실시예인 트랜지스터 기판상에 형성되는 입력 정합 회로부 및 출력 정합 회로부를 포함하는 비대칭 전력 합성 기술이 적용된 입출력 정합 회로 내장형 트랜지스터 모듈에서, 상기 입력 정합 회로부는, 입력 회로 기판; 상기 입력 회로 기판상에 설치되는 입력 정합 회로; 상기 입력 정합 회로와 전기적으로 연결되는 입력 저항 회로; 상기 입력 정합회로와 상기 저항 회로를 연결하는 복수의 입력 와이어 본딩, 상기 입력 와이어 본딩 중 적어도 하나는 사선 설치됨; 및 상기 출력 정합 회로부 및상기 입력 저항 회로를 전기적으로 연결시키는 복수의 출력 포트를 포함하고, 상기 출력 정합 회로부는, 출력 회로 기판; 상기 출력 회로 기판상에 설치되는 출력 정합 회로; 상기 출력 정합 회로와 전기적으로 연결되는 출력 저항 회로; 상기 출력 정합회로와 상기 출력 저항 회로를 연결하는 복수의 출력 와이어 본딩, 상기 복수의 출력 와이어 본딩 중 적어도 하나는 사선 설치되며, 상기 입력 와이어 본딩과 비대칭 설치됨; 및 상기 입력 정합 회로부와 상기 출력 저항 회로를 전기적으로 연결시키기 위한 복수의 입력 포트를 포함할 수 있다.In an input/output matching circuit-embedded transistor module to which an asymmetric power synthesis technology is applied including an input matching circuit unit and an output matching circuit unit formed on a transistor substrate according to an embodiment of the present invention conceived to solve the above-described problems, the input matching circuit unit , Input circuit board; An input matching circuit installed on the input circuit board; An input resistance circuit electrically connected to the input matching circuit; A plurality of input wire bonding connecting the input matching circuit and the resistance circuit, and at least one of the input wire bonding is diagonally installed; And a plurality of output ports electrically connecting the output matching circuit unit and the input resistance circuit, wherein the output matching circuit unit includes: an output circuit board; An output matching circuit installed on the output circuit board; An output resistance circuit electrically connected to the output matching circuit; At least one of a plurality of output wire bonding and the plurality of output wire bonding connecting the output matching circuit and the output resistance circuit is diagonally installed, and asymmetrically installed with the input wire bonding; And a plurality of input ports for electrically connecting the input matching circuit unit and the output resistance circuit.
여기서, 상기 입력 저항 회로는, 상기 입력 회로 기판의 일측에 설치되는 입력 저항 기판; 및 상기 입력 저항 기판상에 형성되는 입력 저항 패턴을 포함할 수 있다.Here, the input resistance circuit includes: an input resistance board installed on one side of the input circuit board; And an input resistance pattern formed on the input resistance substrate.
여기서, 상기 출력 저항 회로는, 상기 출력 회로 기판의 일측에 설치되는 출력 저항 기판; 및 상기 출력 저항 기판상에 형성되는 출력 저항 패턴을 포함할 수 있다.Here, the output resistance circuit includes: an output resistance board installed on one side of the output circuit board; And an output resistance pattern formed on the output resistance substrate.
여기서, 상기 입력 저항 기판 및 상기 출력 저항 기판은 티탄 기판일 수 있다.Here, the input resistance substrate and the output resistance substrate may be a titanium substrate.
본 발명에 따르면 와이어 본딩을 사선으로 처리하여서 Q 값을 스미스차트에서 보다 낮은 영역으로 이동시킴으로써 임피던스 정합 효율을 강화시킬 수 있다.According to the present invention, the impedance matching efficiency can be enhanced by moving the Q value to a lower area in the Smith chart by treating the wire bonding with an oblique line.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 비대칭 전력 합성 기술이 적용된 입출력 정합회로 내장형 트랜지스터 모듈의 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 비대칭 전력 합성이 적용된 안테나용 입출력 정합회로의 효과를 설명하기 위한 임피덕스 궤적도.1 is a plan view of an input/output matching circuit-embedded transistor module to which an asymmetric power synthesis technique is applied according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an impedance trajectory diagram for explaining the effect of the input/output matching circuit for an antenna to which asymmetric power synthesis shown in FIG. 1 is applied.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비대칭 전력 합성 기술이 적용된 입출력 정합 회로 내장형 트랜지스터 모듈에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고,그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.Hereinafter, a transistor module with an input/output matching circuit to which an asymmetric power synthesis technology is applied according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification, the same/similar reference numerals are assigned to the same/similar configurations even in different embodiments, and the description is replaced with the first description.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 비대칭 전력 합성 기술이 적용된 입출력 정합 회로 내장형 트랜지스터 모듈의 평면도이다. 1 is a plan view of an input/output matching circuit built-in transistor module to which an asymmetric power synthesis technology is applied according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 비대칭 전력 합성 기술이 적용된 입출력 정합 회로 내장형 트랜지스터 모듈은 크게 입력 정합 회로부(10)와 출력 정합 회로부(20)로 구성된다. As shown in FIG. 1, a transistor module with an input/output matching circuit to which an asymmetric power synthesis technique is applied is largely composed of an input
입력 정합 회로부(10)로부터 입력되는 신호는 본 발명에 따른 트랜지스터 모듈의 출력 정합 회로부(20)를 통해 외부로 출력되며 본 발명에 따르면, 정합 회로내에 바이어스 회로를 제거하고 출력신호가 합성되는 지점에서 동일한 크기와 위상을 맞추기 위해 경사(사선) 설치되는 와이어 본딩(14')이 포함되게 구성된다. The signal input from the input
이하 도 1을 참조하여 보다 상세하게 설명하면, 본 발명에 따른 비대칭 전력 합성 기술이 적용된 입출력 정합 회로 내장형 트렌지스터 모듈의 입력 정합 회로부(10)는 입력 회로 기판(11); 상기 입력 회로 기판(11)상에 설치되는 입력 정합 회로(12): 상기 입력 정합 회로(12)와 전기적으로 연결되는 입력 저항 회로(13); 상기 입력 정합 회로(12)와 상기 저항 회로를 연결하는 복수의 입력 와이어 본딩(14), 상기 입력 와이어 본딩(14) 중 적어도 하나는 사선 설치됨; 상기 출력 정합 회로부(20) 및 상기 입력 저항 회로(13)를 전기적으로 연결시키는 복수의 출력 포트(15); 를 포함하여 구성될 수 있다.Hereinafter, referring to FIG. 1, the input
또한 본 발명에 따른 비대칭 전력 합성 기술이 적용된 입출력 정합 회로 내장형 트렌지스터 모듈의 출력 정합 회로부(20)는, 출력 회로 기판(21), 상기 출력 회로 기판(21)상에 설치되는 출력 정합 회로(22); 상기 출력 정합 회로(22)와 전기적으로 연결되는 출력 저항 회로(23); 상기 출력 정합 회로(22)와 상기 출력 저항 회로(23)를 연결하는 복수의 출력 와이어 본딩(24), 상기 복수의 출력 와이어 본딩(24) 중 적어도 하나는 사선 설치되며, 상기 입력 와이어 본딩(14)과 비대칭 설치됨; 및 상기 입력 정합 회로부(10)와 상기 출력 저항 회로(23)를 전기적으로 연결시키기 위한 복수의 입력 포트(25)를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the output
여기서 입력 회로 기판(11)은 알루미나 기판으로서, 출력 회로 기판(21)과 함께 하나의 기판으로 채용되어 사용될 수 있다. Here, the
입력 회로 기판(11)상에는 입력 정합 회로(12)가, 또한 출력 회로 기판(21)상에는 출력 정합 회로(22)가 배치된다. 이들 입력 정합 회로(12) 및 출력 정합 회로(22)는 금속 패턴으로 이루어질 수 있다.An
입력 정합 회로(12) 및 출력 정합 회로(22)의 각각의 일측에는 입력 저항 회로(13)와 출력 저항 회로(23)가 형성되는데, 입력 저항 회로(13)는, 상기 입력 회로 기판(11)의 일측에 설치되는 입력 저항 기판(131); 및 상기 입력 저항 기판(131)상에 형성되는 입력 저항 패턴(132)을 포함하며, 상기 출력 저항 회로(23)는, 상기 출력 회로 기판(21)의 일측에 설치되는 출력 저항 기판(231); 및 상기 출력 저항 기판(231)상에 형성되는 출력 저항 패턴(232)을 포함하여 구성될 수 있다.An
정합 회로와 저항 회로는 와이어 본딩에 의하여 전기적으로 연결되는데. 이들 와이어 본딩은 대부분 수평 와이어 본딩으로 이루어지나 일부는 사산 와이어 본딩으로 이루어진다. 본 발명에서는 출력 사선 와이어 본딩(24')과 입력 사선 와이어 본딩(14')이 비대칭으로 구성되게 되고, 이에 따라, 출력신호가 합성되는 지점에서 동일한 크기 및 위상이 맞추어지게 된다. The matching circuit and the resistance circuit are electrically connected by wire bonding. These wire bonding are mostly horizontal wire bonding, but some are still wire bonding. In the present invention, the output diagonal wire bonding 24' and the input diagonal wire bonding 14' are configured asymmetrically, and accordingly, the same size and phase are matched at the point where the output signal is synthesized.
입력 정합 회로부(10)는 출력 포트(15)를 출력 정합 회로부(20)는 입력 포트(25)를 구비하고 있으며, 이들 입력 포트(25)와 출력 포트(15)를 통해 입력 정합 회로부(10)와 출력 정합 회로부(20)가 상호 전기적으로 연결되게 된다. The input
이상과 같은 본 발명의 일실시예에 따르면, 정합 회로내에 바이어스 회로를 제거하고 출력신호가 합성되는 지점에서 동일한 크기 및 위상을 맞추기 위해 사선 설치된 와이어 본딩을 구성하여 비대칭 전력 합성 기술이 적용되게 된다. According to an embodiment of the present invention as described above, the asymmetric power synthesis technique is applied by removing the bias circuit in the matching circuit and configuring oblique wire bonding to match the same magnitude and phase at the point where the output signal is synthesized.
이하 본 발명에 따른 비대칭 전력 합성 기술이 적용된 입출력 정합 회로 내장형 트랜지스터 모듈의 효과를 도 2를 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the effect of the transistor module with built-in input/output matching circuit to which the asymmetric power synthesis technology according to the present invention is applied will be described in more detail with reference to FIG. 2.
도 2는 도 1에 도시된 비대칭 전력 합성 기술이 적용된 입출력 정합 회로 내장형 트랜지스터 모듈의 효과를 설명하기 위한 임피덕스 궤적도(스미스차트)이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 비대칭 전력 합성 기술이 적용된 입출력 정합 회로 내장형 트랜지스터 모듈은 스미스 차트에서 낮은 Q 영역으로 이동되게 된다. 이에 따라 5 GHz 보다 낮은 주파수에선 입력 임피던스가 4 Ω 이하의 값을 보였다. 따라서 1.1 Ω 이하의 저항을 사용할 경우 큰 손실 없이 신호의 크기를 조절할 수 있으며 낮은 주파수 영역에서는 저항이 상대적으로 크게 보이므로 안정도를 높일 수 있다.FIG. 2 is an impedance trajectory (Smith chart) for explaining the effect of the transistor module with built-in input/output matching circuit to which the asymmetric power synthesis technique shown in FIG. 1 is applied. As shown in FIG. 2, the transistor module with an input/output matching circuit to which the asymmetric power synthesis technology according to the present invention is applied is moved to a low Q region in the Smith chart. Accordingly, at a frequency lower than 5 GHz, the input impedance was less than 4 Ω. Therefore, if a resistance of 1.1 Ω or less is used, the size of the signal can be adjusted without significant loss. In the low frequency region, the resistance is relatively large, so stability can be improved.
본 발명에 따르면 와이어 본딩을 사선으로 처리하여서 Q 값을 스미스차트에서 보다 낮은 영역으로 이동시킴으로써 임피던스 정합 효율을 강화시킬 수 있다.According to the present invention, the impedance matching efficiency can be enhanced by moving the Q value to a lower area in the Smith chart by treating the wire bonding with an oblique line.
상기와 같은 비대칭 전력 합성 기술이 적용된 입출력 정합 회로 내장형 트랜지스터 모듈은 위에서 설명된 실시예 들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.The transistor module with built-in input/output matching circuit to which the asymmetric power synthesis technology is applied is not limited to the configuration and operation method of the above-described embodiments. The above embodiments may be configured so that all or a part of each of the embodiments may be selectively combined and various modifications may be made.
10 : 입력 정합 회로부
11 : 입력 회로 기판
12 : 입력 정합 회로
13 : 입력 저항 회로
14 : 입력 와이어 본딩
15 : 출력 포트
20 : 출력 정합 회로부
21 : 출력 회로 기판
22 : 출력 정합 회로
23 : 출력 저항 회로
24 : 출력 와이어 본딩
25 : 입력 포트10: input matching circuit part
11: input circuit board
12: input matching circuit
13: input resistance circuit
14: input wire bonding
15: output port
20: output matching circuit part
21: output circuit board
22: output matching circuit
23: output resistance circuit
24: output wire bonding
25: input port
Claims (4)
상기 입력 정합 회로부는,
입력 회로 기판;
상기 입력 회로 기판상에 설치되는 입력 정합 회로;
상기 입력 정합 회로와 전기적으로 연결되는 입력 저항 회로;
상기 입력 정합회로와 상기 저항 회로를 연결하는 복수의 입력 와이어 본딩, 상기 입력 와이어 본딩 중 적어도 하나는 사선 설치됨; 및
상기 출력 정합 회로부 및 상기 입력 저항 회로를 전기적으로 연결시키는 복수의 출력 포트를 포함하고,
상기 출력 정합 회로부는,
출력 회로 기판,
상기 출력 회로 기판상에 설치되는 출력 정합 회로;
상기 출력 정합 회로와 전기적으로 연결되는 출력 저항 회로;
상기 출력 정합회로와 상기 출력 저항 회로를 연결하는 복수의 출력 와이어 본딩, 상기 복수의 출력 와이어 본딩 중 적어도 하나는 사선 설치되며, 상기 입력 와이어 본딩과 비대칭 설치됨; 및
상기 입력 정합 회로부와 상기 출력 저항 회로를 전기적으로 연결시키기 위한 복수의 입력 포트를 포함하는, 비대칭 전력 합성 기술이 적용된 입출력 정합회로 내장형 트랜지스터 모듈.
An input/output matching circuit built-in transistor module to which an asymmetric power synthesis technology is applied, including an input matching circuit portion and an output matching circuit portion formed on a transistor substrate,
The input matching circuit unit,
Input circuit board;
An input matching circuit installed on the input circuit board;
An input resistance circuit electrically connected to the input matching circuit;
A plurality of input wire bonding connecting the input matching circuit and the resistance circuit, and at least one of the input wire bonding is diagonally installed; And
A plurality of output ports electrically connecting the output matching circuit unit and the input resistance circuit,
The output matching circuit unit,
Output circuit board,
An output matching circuit installed on the output circuit board;
An output resistance circuit electrically connected to the output matching circuit;
At least one of a plurality of output wire bonding and the plurality of output wire bonding connecting the output matching circuit and the output resistance circuit is diagonally installed, and asymmetrically installed with the input wire bonding; And
An input/output matching circuit built-in transistor module to which asymmetric power synthesis technology is applied, comprising a plurality of input ports for electrically connecting the input matching circuit unit and the output resistance circuit.
상기 입력 저항 회로는,
상기 입력 회로 기판의 일측에 설치되는 입력 저항 기판; 및
상기 입력 저항 기판상에 형성되는 입력 저항 패턴을 포함하는, 비대칭 전력 합성 기술이 적용된 입출력 정합회로 내장형 트랜지스터 모듈.
The method of claim 1,
The input resistance circuit,
An input resistance board installed on one side of the input circuit board; And
An input/output matching circuit-embedded transistor module to which asymmetric power synthesis technology is applied, including an input resistance pattern formed on the input resistance substrate.
상기 출력 저항 회로는,
상기 출력 회로 기판의 일측에 설치되는 출력 저항 기판;
상기 출력 저항 기판상에 형성되는 출력 저항 패턴을 포함하는, 비대칭 전력 합성 기술이 적용된 입출력 정합회로 내장형 트랜지스터 모듈.
The method of claim 2,
The output resistance circuit,
An output resistance board installed on one side of the output circuit board;
An input/output matching circuit built-in transistor module to which asymmetric power synthesis technology is applied, including an output resistance pattern formed on the output resistance substrate.
상기 입력 저항 기판 및 상기 출력 저항 기판은 티탄 기판인, 비대칭 전력 합성 기술이 적용된 입출력 정합회로 내장형 트랜지스터 모듈.The method of claim 3,
The input resistance substrate and the output resistance substrate are titanium substrates, an input/output matching circuit built-in transistor module to which asymmetric power synthesis technology is applied.
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