KR100631673B1

KR100631673B1 - 이동통신용 고주파 모듈 구조

Info

Publication number: KR100631673B1
Application number: KR1020030100748A
Authority: KR
Inventors: 최철훈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-12-30
Filing date: 2003-12-30
Publication date: 2006-10-09
Anticipated expiration: 2023-12-30
Also published as: EP1551106A3; DE602004032207D1; EP1551106A2; EP1551106B1; US7715203B2; US20050143122A1; KR20050068930A; CN1665378A; ATE505851T1

Abstract

본 발명은 이동통신용 고주파 모듈 구조에 관한 것으로 특히, 이동통신단말기의 회로 구성 중 고주파 처리 부분만을 별도로 모듈화함으로써 주파수 다른 지역에서 사용하는 경우에도 해당 주파수에 맞추어 설계한 고주파 모듈만을 교체하여 간편하게 통화 서비스를 지원할 수 있도록 함에 목적이 있다. 이러한 목적의 본 발명은 고주파 모듈에 있어서, LTCC 또는 FR-4로 구성되는 적층형 기판(210) 내부에 신호 전달을 위해 배치, 형성되는 연결부(220)과, 상기 적층형 기판(210) 상에 베어다이(bare die) 상태로 분리 실장되는 송신회로(230)와 수신회로(240)와, 그 송신회로(230)와 수신회로(240)를 외부와 접촉 차단하기 위한 캡(cap)(250)을 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

Description

이동통신용 고주파 모듈 구조{STRUCTURE FOR RADIO FREQUENCY MODULE BASED TO MOBILE COMMUNICATION}

도1은 일반적인 이동통신단말기의 구성을 보인 블록도.

도2는 본 발명의 실시예에서 고주파 모듈의 구조를 보인 단면도.

도3은 본 발명의 실시예에서 단자 형태의 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

210 : 기판 220 : 연결부

230 : 송신회로 240 : 수신회로

250 : 캡(cap)

본 발명은 이동통신단말기에 관한 것으로 특히, 이동통신용 고주파 모듈 구조에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신단말기는 통신 방식으로 듀플렉스(Duplex)방식을 사용한다.

이동통신단말기의 동작을 간단히 기술하면 다음과 같다.

먼저, 전원을 온시키면 기지국 안테나에서 방사하는 다수의 채널 중에서 시그널 채널(Signal Channel)의 셋업 채널(Set-Up Channel)을 높은 채널부터 낮은 채널까지 차례로 스캐닝하다가 단말기에서 가장 가까운 기지국 즉, 전파세력이 가장 강한 채널을 포착하게 된다.

이어서, 기지국 안테나에서 송출하는 오버핸드 메시지(Over-Hand Massage)를 수신한 후 단말기를 등록시키고 채널 주파수에 동조시켜 통화 가능 상태가 되도록 한다.

일반적으로 이동통신단말기는 도1의 블록도에 도시된 바와 같이, 안테나를 통해 수신되는 신호를 대역 여파하여 하향 주파수 처리하고 안테나로 송신될 신호를 상향 주파수 처리하는 고주파 처리부(110)와, 이 고주파 처리부(110)에서 하향 주파수 처리된 신호를 기저대역 신호로 변환하여 디지털 신호로 변환한 후 설정된 방식으로 복조하고 송신될 신호를 상기 고주파 처리부(110)로 전달하는 기저대역 처리부(120)와, 이 기저대역 처리부(120)의 출력 신호를 사용자에게 제공하거나 사용자가 입력한 신호를 상기 기저대역 처리부(120)로 전달하는 유니트부(130)를 포함하여 구성된다.

상기 기저대역 처리부(120)는 MSM 칩, 메모리 등으로 구성된다.

상기 유니트부(130)는 스피커, 마이크, 키패드, 엘씨디(LCD), 카메라 등으로 구성된다.

종래의 이동통신단말기는 소형화를 달성함은 물론 신호 간섭을 제거하여 송수신 성능을 향상시키기 위해 고주파 처리부(110)와 기저대역 처리부(120)를 하나 의 칩으로 집적하여 장착하게 된다.

그러나, 종래에는 고주파 처리부와 기저대역 처리부를 하나의 칩으로 집적함으로 주파수가 다른 지역에서 사용하는 경우 고주파 처리부를 해당 주파수에 맞추어 새로이 설계하여야 하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 이동통신단말기의 회로 구성 중 고주파 처리 부분만을 별도로 모듈화함으로써 주파수 다른 지역에서 사용하는 경우에도 해당 주파수에 맞추어 설계한 고주파 모듈만을 교체하여 간편하게 통화 서비스를 지원할 수 있도록 창안한 이동통신용 고주파 모듈 구조를 제공함에 목적이 있다.
특히, 본 발명은 고주파 처리 부분만을 베어 다이 상태로 기판에 와이어 본딩하여 모듈 크기를 줄일 수 있도록 하는데 목적이 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 고주파 모듈에 있어서, 적층형 기판에 배치, 형성되는 연결부과, 적층형 기판 상에 분리 실장되는 송신회로와 수신회로와, 그 송신회로와 수신회로를 외부와의 접촉을 차단하도록 캡(cap)을 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

상기에서 송신회로와 수신회로는 베어 다이 상태로 기판 상에 와이어 본딩되거나, 상용 모듈 상태로 기판 상에 솔더링(solding)되도록 구성됨을 특징으로 한다.

상기 캡은 에폭시 몰딩(epoxy molding) 또는 쉴드 캔(shield can)으로 구성함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도2는 본 발명의 실시예에서 집적된 고주파 모듈의 구조를 보인 단면도로서 이에 도시한 바와 같이, 고주파 모듈에 있어서, 적층형 기판(210)에 신호 전달을 위해 배치, 형성되는 연결부(220)와, 상기 적층형 기판(210)에 분리되어 실장되는 송신회로(230)와 수신회로(240)와, 그 송신회로(230)와 수신회로(240)를 외부와 접촉 차단하기 위한 캡(cap)(250)을 포함하여 구성한다.

상기 적층형 기판(210)은 LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic) 또는 FR-4(Flame Retardant composition 4)를 이용하여 구성한다.
상기 송신회로(230)와 수신회로(240)는 기저대역 처리 회로를 제외한 RF 처리 회로만으로 구성한다.

이와같이 구성한 본 발명의 실시예에 대한 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

기판(210)은 다층 레이어 기판으로 사용되고 있는 FR-4 기판을 사용하거나 세라믹 시트(ceramic sheet)가 적층된 LTCC 기판을 사용할 수 있다.

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기판(210)은 LTCC를 사용하는 경우 FR-4 보다 유전율이 거의 2배 가량 높으므로 모듈 크기를 줄일 수 있어 보드의 크기를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 보드의 열전도가 양호하여 많은 열을 발생시키는 PAM(Power Amplifer Module)의 열을 효율적으로 발산시킬 수 있어 단말기 자체의 온도를 줄이는 쿨링(cooling) 효과를 기대할 수 있다.

상기와 같은 특성을 갖는 기판(210)은 도3의 예시도에 도시한 바와 같이, 다양한 형태로 제작할 수 있다. 도3(a)는 리드 프리 타입(lead free type), 도3(b)는 리드 타입(lead type), 도3(c)는 코넥터 타입(connector type)의 예를 도시한 것이다.
그리고, 상기와 같은 특성을 갖는 기판(210)에는 칩을 표면 실장하기 위한 배선이 형성되며 송신회로(230)와 수신회로(240)를 분리 실장할 수 있도록 배선이 형성된다.

삭제

한편, 본 발명의 실시예에서 RF 멀티칩 모듈(RF MCM : RF Multi-Chip Module)화는 여러가지 방법을 사용할 수 있다.

여기서, 기판(210)은 LTCC라 가정하여 설명하기로 한다.

먼저, 송신회로(230)와 수신회로(240)가 베어 다이(bare die) 상태인 경우 기판(210) 상에 상기 송신회로(230)와 수신회로(240)를 해당 배선 상에 위치시킨 후 와이어 본딩(wire-bonding)하여 실장시키게 된다.

또한, 송신회로(230)와 수신회로(240)가 기존의 모듈화된 상용 부품인 경우 상기 송신회로(230)와 수신회로(240)를 해당 배선 상에 각기 위치시킨 후 솔더링(solding)하여 실장시키게 된다.

그리고, 상기와 같이 송신회로(230)와 수신회로(240)가 기판(210) 상에 실장되면 캡(cap)(250)을 씌워 외부와의 접촉을 차단할 수 있는데, IC 패키지(package)와 같이 에폭시 몰딩하는 방법 또는 쉴드 캔(shield can)을 씌워 외부로부터의 불요파 간섭, ESD, GND 효과를 강화할 수 있는 방법을 사용할 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예에서는 단말기에 구비되는 RF 부분과 기저대역 부분 중 RF 부분만을 별도로 모듈화하는 것으로, 기저대역 부분을 공용화한 후 기존에 주파수가 달라지는 경우 예로, K-PCS, CDMA, TriMode 등의 경우 별도로 설계된 RF 모듈만을 교체함으로써 해당 주파수 대역에 대해 원활한 통신 서비스를 제공할 수 있도록 하는 것이다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 이동통신기기에서 기저대역 부분을 공용화하고 고주파(RF) 모듈만을 하나의 칩으로 집적함으로써 주파수가 다른 지역에서 해당 주파수에 맞는 고주파 모듈로 교체하여 새로이 회로를 설계함이 없이 빠른 시간 내에 통화 서비스를 지원할 수 있도록 하는 효과를 달성할 수 있다.

특히, 본 발명은 FR-4 기판이 아닌 적층 세라믹 기판인 LTCC 기판을 사용하는 경우 LTCC 특성 상 열전도율 및 유전율이 높아 모듈 크기를 줄일 수 있어 보드의 크기를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 보드의 발생 열을 발산시켜 단말기 자체 온도를 줄이는 쿨링(cooling) 효과를 기대할 수 있다.

Claims

적층형 기판상에 신호전달을 위해 배치, 형성되어, 외부 모듈과의 연결을 위한 커넥터를 포함하는 연결부와;

상기 적층형 기판상에 분리되어 위치하며, 상기 연결부상에 베어 다이 또는 와어어 본딩되는 송신회로 및 수신회로와;

상기 송신회로 및 수신회로의 외부 접촉을 차단하기 위한 캡(cap)을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 이동통신용 고주파 모듈구조.
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제1항에 있어서, 상기 캡은 에폭시 몰딩(epoxy molding) 또는 쉴드 캔(shield can)으로 구성함을 특징으로 하는 이동통신용 고주파 모듈 구조.
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이동통신 단말기에 있어서,

공용화되는 베이스밴드 처리부분과;

주파수에 따라 교체 가능하도록 하나 이상의 고주파(RF)소자들이 원 칩(one chip)으로 모듈화되는 멀티 칩 모듈을 포함하며, 상기 멀티 칩 모듈은,

적층형 기판과;

상기 적층형 기판상에 신호전달을 위해 배치되는 연결부와;

상기 적층형 기판상에 베어 다이(Bare die)상태로 와어어 본딩(Wire-bonding)되는 복수의 고주파 소자들과;;

상기 고주파 소자들을 외부와 차단하기 위한 캡(cap)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신용 고주파 모듈구조.
제6항에 있어서, 상기 멀티칩 모듈은

lead free type, lead type 및 connector type중의 어느 하나의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 이동통신용 고주파 모듈구조.
제6항에 있어서, 상기 기판은

다층으로 사용되는 FR-4 또는 세마믹 시트를 적층한 LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 이동통신용 고주파 모듈구조.
제6항에 있어서, 상기 캡은

에폭시 몰딩(epoxy Molding) 또는 쉴드 메탈(Shield metal)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 이동통신용 고주파 모듈구조.
제6항에 있어서, 상기 각 고주파 소자들은

모듈화된 부품들로서 상기 기판상에 솔더링(Soldering)되는 것을 특징으로 하는 이동통신용 고주파 모듈구조.