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KR101740102B1 - 고성능 무선 주파수 애플리케이션을 위한 송신선 - Google Patents

고성능 무선 주파수 애플리케이션을 위한 송신선 Download PDF

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KR101740102B1
KR101740102B1 KR1020147008549A KR20147008549A KR101740102B1 KR 101740102 B1 KR101740102 B1 KR 101740102B1 KR 1020147008549 A KR1020147008549 A KR 1020147008549A KR 20147008549 A KR20147008549 A KR 20147008549A KR 101740102 B1 KR101740102 B1 KR 101740102B1
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barrier layer
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산드라 루이스 페티-위크스
구오하오 장
하르디크 부펜드라 모디
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스카이워크스 솔루션즈, 인코포레이티드
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Abstract

본 개시물은 고성능 무선 주파수(RF) 애플리케이션을 위한 송신선에 관한 것이다. 이러한 하나의 송신선은 RF 신호를 수신하도록 구성되는 본딩층, 배리어층, 확산 배리어층 및 확산 배리어층에 근접한 도전층을 포함할 수 있다. 확산 배리어층은 수신된 RF 신호가 확산 배리층을 관통하여 도전층으로 침투할 수 있게 하는 두께를 가질 수 있다. 특정 실시예에서, 확산 배리어층은 니켈일 수 있다. 이들 구현예의 일부에서, 송신선은 금 본딩층, 팔라듐 배리어층 및 니켈 확산 배리어층을 포함할 수 있다.

Description

고성능 무선 주파수 애플리케이션을 위한 송신선{TRANSMISSION LINE FOR HIGH PERFORMANCE RADIO FREQUENCY APPLICATIONS}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 발명의 명칭이 "DIFFUSION BARRIER LAYER FOR USE IN A RADIO FREQUENCY TRANSMISSION LINE"이고 2011년 9월 2일에 출원된 미국 가출원 61/530,915, 발명의 명칭이 "DIFFUSION BARRIER LAYER FOR USE IN A RADIO FREQUENCY TRANSMISSION LINE"이고 2011년 9월 6일에 출원된 미국 가출원 61/531,553 및 발명의 명칭이 "FINISH PLATING FOR HIGH PERFORMANCE RADIO FREQUENCY APPLICATIONS"이고 2011년 11월 18일에 출원된 미국 가출원 61/561,742의 35 U.S.C §119(e) 하의 이득을 청구한다. 이들 가출원들 각각의 개시물은 그대로 여기에 참고로 포함된다.
기술분야
개시된 기술은 고성능 무선 주파수 애플리케이션을 위한 송신선에 관한 것이다.
송신선은 패키징 기판 또는 인쇄 회로 기판(PCB) 상 등의 다양한 컨텍스트에서 구현될 수 있다. 다층 라미네이트 PCB 또는 패키지 기판은 무선 주파수(RF) 애플리케이션에서 널리 사용된다.
파워 증폭기, 저잡음 증폭기(LNA), 믹서, 전압 제어 발진기(VCO), 필터, 스위치 및 모든 트랜시버 등의 RF 회로는 반도체 기술을 이용하여 구현되어 왔다. 그러나, RF 모듈(예를 들어, 파워 증폭기, 스위치 및/또는 필터를 포함하는 RF 프론트-엔드 모듈)에서, 상이한 블록이 상이한 반도체 기술에서 구현되기 때문에, 단일 칩 통합이 실현가능하지 않을 수 있다. 예를 들어, 파워 증폭기는 GaAs 프로세스에 의해 형성될 수 있는 반면, 관련 제어 및/또는 바이어스 회로는 CMOS 프로세스에 의해 형성될 수 있다.
긴 송신선 및/또는 다른 온-칩 수동 소자는 큰 칩 영역을 소비할 수 있다. 따라서, 멀티칩 모듈(MCM) 및/또는 SiP(system in package) 어셈블리 기술이 RF 모듈에서 저비용, 작은 사이즈 및/또는 고성능을 달성하는데 사용될 수 있다. 라미네이트 기술은 MCM 어셈블리에 사용될 수 있고, 송신선은 라미네이트 기판 상에서 구현된다. 이러한 송신선에서의 도체 손실은 MCM 내의 엘리먼트들 중의 임의의 것의 성능에 큰 영향을 줄 수 있다. 따라서, 라미네이트 도금 기술은 RF 성능에 크게 영향을 줄 수 있다.
라미네이트 기술의 비용은 성능 및/또는 어셈블리 요구를 위한 선택 물질에 의해 조절될 수 있다. RF 회로 엘리먼트를 송신선에 접속하는 금(Au) 와이어 본딩을 이용하는 RF SiP는 (예를 들어, 더 두꺼운 Au 때문에) 더 낮은 손실 및 더 비싼 NiAu 또는 더 높은 손실 및 덜 비싼 NiPdAu 등의 다양한 상이한 마무리 도금(finish plating)을 이용할 수 있다. 따라서, RF 송신선에 대하여 비용면에서 효율적이고 고성능인 기술이 필요하다.
청구범위에 기재된 혁신은 각각 몇 가지 양태를 갖는데, 그 중 단 하나만이 바람직한 속성을 갖는 것은 아니다. 본 발명의 범위를 제한하지 않고, 이제 일부 중요한 특징을 간략히 설명한다.
본 개시물의 일 양태는 무선 주파수(RF) 회로에 사용되도록 구성된 무선 주파수(RF) 송신선이다. RF 송신선은 본딩층, 배리어층, 확산 배리어층 및 도전층을 포함한다. 본딩층은 본딩면을 갖고 RF 신호를 수신하도록 구성된다. 배리어층은 본딩층에 오염 물질이 들어가는 것을 방지하도록 구성된다. 배리어층은 본딩층에 근접한다. 확산 배리어층은 본딩층에 오염 물질이 들어가는 것을 방지하도록 구성된다. 확산 배리어층은 배리어층에 근접한다. 확산 배리어층은 수신된 RF 신호가 확산 배리어층을 관통하여 확산 배리어층에 근접한 도전층에 침투하도록 하는 두께를 갖는다.
일부 구현예에서, 본딩층, 배리어층 및 확산 배리어층은 마무리 도금에서 구현될 수 있다.
특정 구현예에 따르면, 본딩층은 금을 포함할 수 있다.
다양한 구현예에서, 본딩면은 와이어 본딩을 위해 구성될 수 있다.
다수의 구현예에서, 배리어층은 팔라듐을 포함할 수 있다.
특정 구현예에 따르면, 확산 배리어층은 니켈을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 확산 배리어층의 두께는 약 0.04μm 내지 약 0.7μm의 범위 내에 있을 수 있다. 다수의 구현예에서, 확산 배리어층의 두께는 약 0.5μm보다 크지 않을 수 있다. 다양한 구현예에서, 확산 배리어층의 두께는 약 0.35μm보다 크지 않을 수 있다. 특정 구현예에서, 확산 배리어층의 두께는 약 0.75μm보다 크지 않을 수 있다. 일부 구현예에서, 확산 배리어층의 두께는 약 0.45GHz의 주파수에서 니켈의 표피 깊이(skin depth)보다 작을 수 있다.
일부 구현예에 따르면, 확산 배리어층의 두께는 약 0.45GHz의 주파수에서 확산 배리어층의 표피 깊이보다 작을 수 있다.
다수의 구현예에 따르면, 도전층은 구리, 알루미늄, 또는 은 중의 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 특정 구현예에서, 도전층은 구리를 포함할 수 있다.
다양한 구현예에서, 수신된 RF 신호의 실질적으로 전부는 도전층에서 전파할 수 있다.
특정 구현예에 따르면, 본딩층은 금이고, 배리어층은 팔라듐이고, 확산 배리어층은 니켈일 수 있다. 이들 구현예 중의 일부에서, 확산 배리어층의 두께는 약 0.04μm 내지 약 0.7μm의 범위 내에 있을 수 있다. 다수의 구현예에서, 확산 배리어층의 두께는 약 0.5μm보다 크지 않을 수 있다. 특정 구현예에서, 확산 배리어층의 두께는 약 0.35μm보다 크지 않을 수 있다. 일부 구현예에서, 확산 배리어층의 두께는 약 0.75μm보다 크지 않을 수 있다.
본 개시물의 다른 양태는 RF 송신선에 사용되도록 구성된 확산 배리어층이다. 확산 배리어층은 물질을 포함하고 두께를 갖는다. 확산 배리어층의 두께는 RF 신호가 확산 배리어층을 침투할 수 있도록 충분히 작다.
특정 구현예에서, 물질은 니켈을 포함한다. 이들 구현예 중의 일부에서, 확산 배리어층의 두께는 약 0.04μm 내지 약 0.7μm의 범위 내에 있을 수 있다. 다수의 구현예에서, 확산 배리어층의 두께는 약 0.5μm보다 크지 않을 수 있다. 특정 구현예에서, 확산 배리어층의 두께는 약 0.35μm보다 크지 않을 수 있다. 일부 구현예에서, 확산 배리어층의 두께는 약 0.75μm보다 크지 않을 수 있다. 다양한 구현예에서, 확산 배리어층의 두께는 약 0.45GHz의 주파수에서 니켈의 표피 깊이보다 작을 수 있다.
다수의 구현예에 따르면, 확산 배리어층의 두께는 약 0.45GHz의 주파수에서 대략 물질의 표피 깊이보다 작을 수 있다.
특정 구현예에 따르면, 확산 배리어층을 관통하는 RF 신호의 실질적으로 전부는 확산 배리어층에 근접한 도전층에서 이동할 수 있다.
다양한 구현예에서, 확산 배리어층의 물질 및/또는 두께는 오염 물질이 확산 배리어층을 통과하는 것을 방지할 수 있다.
본 개시물의 다른 양태는 송신선, 안테나 및 배터리를 포함하는 모바일 장치이다. 송신선은 본딩층, 배리어층, 확산 배리어층 및 도전층을 포함한다. 본딩층은 본딩면을 갖는다. 배리어층은 본딩층에 근접한다. 확산 배리어층은 배리어층에 근접한다. 도전층은 확산 배리어층에 근접한다. 배리어층 및 확산 배리어층은 도전층으로부터의 도전 물질이 본딩층에 들어가는 것을 방지하도록 구성된다. 확산 배리어층은 RF 신호가 확산 배리어층을 관통하여 도전층에 전파될 수 있도록 충분히 작은 두께를 갖는다. 안테나는 상기 송신선에 결합되어 RF 출력 신호를 송신하도록 구성된다. 송신선은 배터리가 방전할 시간량을 연장하도록 구성된다.
특정 구현예에 따르면, 모바일 장치는 송신선에 결합된 출력을 갖는 파워 증폭기를 더 포함할 수 있다. 이들 구현예의 일부에서, 파워 증폭기의 출력은 와이어 본드를 통해 송신선에 결합될 수 있다. 다양한 구현예에 따르면, 송신선은 RF 신호를 파워 증폭기로부터 RF 스위치로 송신하도록 구성될 수 있다. 일부 구현예에 따르면, 송신선은 RF 신호를 파워 증폭기로부터 필터로 송신하도록 구성될 수 있다.
다수의 구현예에 따르면, 모바일 장치는 송신선에 결합된 출력을 갖는 필터를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 송신선은 RF 신호를 필터로부터 RF 스위치로 송신하도록 구성될 수 있다. 다양한 구현예에 따르면, 송신선은 RF 신호를 필터로부터 안테나로 송신하도록 구성될 수 있다.
일부 구현예에서, 모바일 장치는 송신선에 결합된 출력을 갖는 RF 스위치를 포함할 수 있다. 특정 구현예에서, 송신선은 RF 신호를 RF 스위치로부터 안테나로 송신하도록 구성될 수 있다. 다양한 구현예에 따르면, 송신선은 RF 신호를 RF 스위치로부터 필터로 송신하도록 구성될 수 있다.
특정 구현예에 따르면, 확산 배리어층은 니켈을 포함할 수 있다. 이들 구현예 중의 일부에서, 확산 배리어층의 두께는 약 0.04μm 내지 약 0.7μm의 범위 내에 있을 수 있다. 다수의 구현예에서, 확산 배리어층의 두께는 약 0.5μm보다 크지 않을 수 있다. 일부 구현예에서, 확산 배리어층의 두께는 약 0.35μm보다 크지 않을 수 있다. 특정 구현예에서, 확산 배리어층의 두께는 약 0.75μm보다 크지 않을 수 있다. 다양한 구현예에서, 확산 배리어층의 두께는 약 0.45GHz의 주파수에서 니켈의 표피 깊이보다 작을 수 있다.
다수의 구현예에 따르면, 확산 배리어층의 두께는 약 0.45GHz의 주파수에서 물질의 표피 깊이보다 작을 수 있다.
특정 구현예에 따르면, RF 신호의 실질적으로 전부는 송신선의 도전층에서 이동할 수 있다.
일부 구현예에 따르면, 본딩층, 배리어층 및 확산 배리어층은 마무리 도금에서 구현될 수 있다.
본 개시물의 다른 양태는 기판을 포함하는 라미네이트 패널이다. 기판은 RF 신호를 송신하기 위해 구성된 송신선을 포함한다. 송신선은 본딩층, 배리어층, 확산 배리어층 및 도전층을 갖는다. 본딩층은 도전층과 별개의 도체와의 본딩을 위해 구성된 본딩면을 갖는다. 배리어층은 본딩층에 오염 물질이 들어가는 것을 방지하도록 구성된다. 확산 배리어층은, 오염 물질이 확산 배리어층을 통과하고 도전층과 본딩층 사이에서 확산하는 것을 방지하도록 하는 물질을 포함하고 두께를 갖는다. 확산 배리어층의 두께는 도체로부터의 RF 신호가 도전층에 침투할 수 있도록 충분히 작다.
특정 구현예에 따르면, 확산 배리어층은 니켈일 수 있다. 이들 구현예의 일부에서, 확산 배리어층의 두께는 약 0.45GHz의 주파수에서 니켈의 표피 깊이보다 작을 수 있다.
다수의 구현예에서, 본딩층은 금을 포함할 수 있고, 배리어층은 팔라듐을 포함할 수 있고, 확산 배리어층은 니켈을 포함할 수 있다. 이들 구현예의 일부에서, 확산 배리어층의 두께는 약 0.75μm보다 작을 수 있다.
본 개시물의 다른 양태는 기판, 제1 RF 컴포넌트 및 제2 RF 컴포넌트를 포함하는 모듈이다. 기판은 도체 및 송신선을 포함한다. 송신선은 본딩층, 배리어층, 확산 배리어층 및 도전층을 갖는다. 본딩층은 도체와 본딩하도록 구성되는 본딩면을 갖는다. 배리어층 및 확산 배리어층은 본딩층에 오염 물질이 들어가는 것을 방지하도록 구성된다. 확산 배리어층의 두께는 도체로부터의 RF 신호가 도전층으로 침투할 수 있도록 충분히 작다. 제1 RF 컴포넌트는 기판에 결합되어 RF 신호를 생성하도록 구성된다. 제2 RF 컴포넌트는 기판에 결합되어 제1 컴포넌트로부터 송신선을 통해 RF 신호를 수신하도록 구성된다.
특정 구현예에서, 기판은 라미네이트 기판이다. 이들 구현예 중의 일부에 따르면, 기판은 본딩층, 배리어층 및 확산 배리어층을 포함하는 마무리 도금을 포함할 수 있다.
다수의 구현예에 따르면, 확산 배리어층은 니켈을 포함할 수 있다. 다수의 구현예에서, 확산 배리어층의 두께는 약 0.7μm보다 크지 않을 수 있다. 일부 구현예에서, 확산 배리어층의 두께는 약 0.35μm보다 크지 않을 수 있다. 특정 구현예에서, 확산 배리어층의 두께는 약 0.75μm보다 크지 않을 수 있다. 다양한 구현예에서, 확산 배리어층의 두께는 약 0.45GHz의 주파수에서 니켈의 표피 깊이보다 작을 수 있다. 특정 구현예에 따르면, 도전층은 구리를 포함할 수 있다.
일부 구현예에 따르면, 확산 배리어층의 두께는 약 0.45GHz의 주파수에서 물질의 표피 깊이보다 작을 수 있다.
다양한 구현예에 따르면, 본딩층은 와이어 본딩을 위해 구성될 수 있고, 도체는 와이어 본드를 통해 본딩층에 전기적으로 결합될 수 있다.
특정 구현예에 따르면, RF 신호의 실질적으로 전부는 도전층 내에서 제1 RF 컴포넌트로부터 제2 RF 컴포넌트로 전파할 수 있다.
다양한 구현예에 따르면, 제1 RF 컴포넌트는 파워 증폭기를 포함할 수 있다. 이들 구현예의 일부에 따르면, 제2 RF 컴포넌트는 필터 및/또는 RF 스위치를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 제1 RF 컴포넌트는 RF 스위치를 포함할 수 있다. 이들 구현예의 일부에 따르면, 제2 RF 컴포넌트는 파워 증폭기 및/또는 필터를 포함할 수 있다.
특정 구현예에서, 제1 RF 컴포넌트는 필터를 포함할 수 있다. 이들 구현예의 일부에 따르면, 제2 RF 컴포넌트는 파워 증폭기 및/또는 RF 스위치를 포함한다.
다수의 구현예에 따르면, 배리어층은 본딩층과 확산 배리어층 사이에 위치할 수 있다.
본 개시물의 또 다른 양태는 도전층 및 상기 도전층 상의 마무리 도금을 포함하는 RF 송신선이다. 마무리 도금은 금층, 금층에 근접한 팔라듐층 및 팔라듐층에 근접한 니켈층을 포함한다. 니켈층은 금층에서 수신된 RF 신호가 니켈층을 관통하고 도전층에서 전파될 수 있도록 하는 두께를 갖는다.
특정 구현예에서, 금층은 와이어 본딩을 위해 구성될 수 있다.
일부 구현예에서, 니켈층의 두께는 약 0.04μm 내지 약 0.7μm의 범위 내에 있을 수 있다. 다수의 구현예에서, 니켈층의 두께는 약 0.5μm 보다 크지 않을 수 있다. 특정 구현예에서, 니켈층의 두께는 약 0.35μm 보다 크지 않을 수 있다. 일부 구현예에서, 니켈층의 두께는 약 0.75μm 보다 크지 않을 수 있다.
특정 구현예에서, 니켈층의 두께는 약 0.45GHz의 주파수에서 니켈의 표피 깊이보다 작을 수 있다.
일부 구현예에 따르면, 도전층은 구리, 알루미늄 또는 은 중의 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도전층은 구리를 포함할 수 있다.
다수의 구현예에 따르면, RF 신호의 실질적으로 전부는 도전층에서 전파할 수 있다.
개시물을 요약할 목적으로, 본 발명의 특정 양태, 이점 및 신규한 특징이 여기에 기재되었다. 반드시 전부는 아니지만 이러한 이점은 본 발명의 임의의 특정한 실시예에 따라 달성될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에서 교시 또는 제안된 바와 같이 다른 이점을 반드시 달성하지 않고 본 명세서에 교시된 바와 같이 하나의 이점 또는 이점의 그룹을 달성하거나 최적화하는 방식으로 구현되거나 수행될 수 있다.
도 1a는 일부 실시예에 따른 송신선의 단면을 나타내는 도면.
도 1b는 도 1의 예시적인 송신선을 개략적으로 나타내는 도면.
도 2a는 도 1의 송신선에 대한 와이어 본드의 예를 나타내는 도면.
도 2b는 도 1의 송신선을 포함하는 기판의 예를 나타내는 도면.
도 2c는 도 2b의 다수의 기판을 포함하는 어레이의 예를 나타내는 도면.
도 3은 도 1의 송신선을 포함하는 예시적인 모듈의 개략 블록도.
도 4a 내지 4d는 도 1의 송신선 및 도 3의 모듈에서 구현되는 다른 송신선 간의 관계를 나타내는 그래프.
도 5는 도 1의 송신선을 통해 서로 결합된 2개의 무선 주파수(RF) 컴포넌트의 개략 블록도.
도 6a 내지 6f는 도 1의 송신선을 통해 서로 전기적으로 결합될 수 있는 다양한 예시적인 RF 컴포넌트의 개략 블록도.
도 7은 도 1의 송신선을 포함하는 예시적인 모바일 장치의 개략 블록도.
여기에 제공된 제목은 단지 편의를 위한 것이며 본 발명의 범위 또는 의미에 반드시 영향을 주는 것은 아니다.
일반적으로 기재하면, 본 개시물의 양태는 확산 배리어층을 포함하는 무선 주파수(RF) 송신선에 관한 것이다. 확산 배리어층은 오염물질이 확산되어 확산 배리어층을 통과하는 것을 방지하도록 하는 물질을 포함하고 두께를 가질 수 있다. 확산 배리어층의 두께는 RF 신호가 확산 배리어층을 관통하여 도전층에 전파하도록 충분히 작을 수 있다. 예를 들어, 확산 배리어층의 두께는 RF 범위의 주파수(예를 들어, 약 0.45 GHz 내지 20 GHz의 범위 내에서 선택된 주파수)에서 물질의 표피 깊이보다 작을 수 있다. 일부 구현예에서, 확산 배리어층은 니켈일 수 있다. 이들 구현예의 일부에 따르면, 니켈 확산 배리어층은 약 0.04μm 내지 0.5μm의 범위로부터 선택된 두께를 가질 수 있다. RF 송신선은 또한 본딩층, 오염 물질이 본딩층으로 들어가는 것을 방지하는 배리어층 및 RF 신호가 전파하는 도전층을 포함할 수 있다.
본 개시물에 기재된 주제의 특정 구현예는 그 중에서도 다음의 잠재적 이점 중의 하나 이상을 실현하도록 구현될 수 있다. 여기에 기재된 시스템, 장치 및 방법의 하나 이상의 특징을 이용하여, 파워 증폭기를 포함하는 시스템 및/또는 무선 주파수(RF) 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성되는 시스템 등의 전자 시스템은 더 효율적으로 동작하고 및/또는 더 적은 파워를 소비할 수 있다. 대안으로 또는 추가적으로, 이러한 시스템 내의 RF 신호의 신호 품질이 개선될 수 있다. 일부 구현예에서, 송신선을 구현하는데 사용되는 금의 양은 전기적 성능을 크게 저하시키지 않고 감소될 수 있다. 사실상, 특정 구현예에 따르면, 시뮬레이션 데이터 및 실험 데이터는 송신선에 사용되는 금의 양이 감소될 수 있고 전기적 성능이 개선될 수 있다는 것을 나타낸다.
송신선은 멀티층 라미네이트를 포함할 수 있는 패키징 기판 또는 인쇄 회로 기판(PCB) 상에서 구현될 수 있다. 멀티층 라미네이트 PCB 또는 패키지 기판은 RF 산업에서 널리 사용된다. 저잡음 증폭기(LNA), 믹서, 전압 제어 발진기(VCO), 필터, 스위치 및 모든 트랜시버 등의 대부분의 RF 블록은 반도체 기술을 이용하여 구현될 수 있다.
그러나, RF 모듈(예를 들어, 파워 증폭기, 스위치, 필터 등, 또는 그 임의의 조합을 포함하는 RF 프론트-엔드 모듈)에서, 상이한 블록이 상이한 반도체 기술에서 구현되기 때문에, 단일 칩 통합이 실현가능하지 않을 수 있다. 예를 들어, 파워 증폭기는 GaAs 프로세스에 의해 형성될 수 있는 반면, 관련 제어 및/또는 바이어스 회로는 CMOS 프로세스에 의해 형성될 수 있다. 전자기 상호작용은 블록의 전기적 성능을 저하시킬 수 있고, 이는 시스템이 전기적 성능 사양을 떨어뜨릴 수 있다. 1보다 많은 칩에서 RF 모듈을 구현하는 하나의 이유는 긴 송신선, 인덕터, 발룬(balun), 트랜스포머 등 또는 그 임의의 조합과 같은 온-칩 수동 소자가 낮은 Q 팩터를 가질 수 있고 및/또는 큰 칩 영역을 소비할 수 있기 때문이다. 그러므로, 멀티칩 모듈(MCM) 및/또는 SiP(system in package) 어셈블리 기술이 RF 모듈 애플리케이션에서 저비용, 작은 사이즈 및/또는 높은 성능을 달성하는데 사용될 수 있다.
비용 효율성 및/또는 도체 성능을 고려하여, 라미네이트 기술이 MCM 어셈블리에 사용될 수 있다. 라미네이트 기술은 송신선에 사용되는 구리를 포함할 수 있다. 전기 신호를 전파하는데 구리를 사용하는 것은 구리의 물리적 특성 때문에 바람직할 수 있다. 높은 Q 송신선, 인덕터, 트랜스포머 등 또는 그 임의의 조합은 라미네이트 기판 상에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 파워 증폭기 모듈, 출력 매칭 네트워크, 고조파 필터, 커플러 등 또는 그 임의의 조합은 라미네이트 기판에 결합될 수 있다. 도체 손실은 이들 엘리먼트 중의 임의의 것의 성능에 큰 영향을 줄 수 있다. 따라서, 라미네이트 도금 기술은 RF 손실에 크게 영향을 줄 수 있다.
라미네이트의 외부층 상의 구리 트레이스는 외부 컴포넌트로의 배선(interconnect)이 요구되지 않는 영역에서 솔더 마스크, 산화물 또는 다른 적절한 물질로 커버될 수 있다. 이들 배선은 컴포넌트에 대한 솔더 조인트(solder joint) 및/또는 다이로의 와이어 본드 접속부를 포함할 수 있다. 납땜성(solderability) 및/또는 와이어 본딩성이 보존되는 영역에서, 구리 트레이스는 OSP(organic solderability perservative) 또는 마무리 도금(finish plating)으로 커버될 수 있다. 마무리 도금의 야금학(metallurgy) 및/또는 금속층 두께는 솔더링 표면 및/또는 와이어 본딩면 등의 노출 영역의 함수에 의존할 수 있다. 산화물이 없는 불활성 표면은 솔더링 및/또는 와이어 본딩성을 유지할 수 있다.
마무리 도금에 대한 이러한 야금학은 일반적으로 어셈블리 동안의 상승된 온도 및/또는 공기 노출에 의한 도금 표면으로의 구리 확산 및 후속의 산화를 방지하는 확산 배리어를 포함한다. 확산 배리어는 예를 들어, 사용되는 화학적 성질에 따라 전기도금 니켈(Ni) 또는 무전해 Ni(P)일 수 있다. 종래에, 약 2.5μm 내지 약 8μm의 두께를 갖는 니켈이 라미네이트 기판에 대한 충분히 두꺼운 확산 배리어층으로서 확립되어 MCM 및/또는 SiP 어셈블리 동안에 직면하는 열적 작업(thermal excursions)시의 납땜성을 유지하였다. 금(Au) 와이어 본딩을 위하여, 전해 또는 무전해 Au가 약 0.4μm 내지 0.9μm의 범위에서 선택된 두께를 갖는 금 본딩층을 형성하는데 사용될 수 있다. 그러나, Ni 상의 더 얇은 담금(immersion) Au 층은 일반적으로 높은 볼륨 어셈블리 동작에서 신뢰성있는 Au 와이어 본딩면을 제공하지 않았다. 무전해 Ni/무전해 팔라듐(Pd)/담금 Au가 Au 와이어 본딩을 포함한 와이어 본딩 및 납땜에 이용되었다. 이것은 Au 두께의 감소 때문에 비용면에서 효율적인 마무리일 수 있다. 무전해 Ni/무전해 Pd/담금 Au는, 특히, 더 높은 주파수에서, 노출된(마무리 도금) 영역에서 도체 손실을 증가시킬 수 있다.
전해 또는 무전해 NiAu 또는 NiPdAu 도금 기술은 현재 라미네이트 기판과 함께 사용된다. 무전해 NiPdAu는 더 많은 손실이 있는 전기적 특성에도 불구하고 성공적으로 구현되어 왔다. 일부 RF 모듈은, 더 두꺼운 금 때문에 더 높은 비용에도 불구하고, 모듈 성능을 위해, 특히 더 높은 주파수(예를 들어, 약 1.9 GHz 이상의 주파수)에서 더 낮은 손실을 갖는 전해 또는 무전해 NiAu를 여전히 사용한다.
송신선
도 1a는 임의의 실시예에 따른 송신선(1)의 단면을 나타낸다. 도 1a에 도시된 단면은 송신선(1)의 일부 또는 전부의 단면을 나타낼 수 있다. 송신선(1)은 본딩층(2), 배리어층(4), 확산 배리어층(6) 및 도전층(8)을 포함할 수 있다. 송신선(1)은 RF 회로에서 구현되고 RF 신호를 송신하도록 구성될 수 있다. 송신선(1)은 라미네이트 기판 상에서 구현될 수 있다. 일부 구현예에 따르면, 본딩층(2), 배리어층(4) 및 확산 배리어층(6)은 마무리 도금으로 간주될 수 있고 도전층(8)은 와이어로서 간주될 수 있다. 일부 구현예에서, 송신선(1)은 적어도 약 5μm, 10μm, 15μm, 20μm, 25μm, 50μm, 75μm, 100μm, 250μm, 또는 500μm 길이를 가질 수 있다.
특정 구현예에서, 송신선(1)은 금 본딩층, 팔라듐 배리어층, 니켈 확산 배리어층 및 구리 도전층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이들 구현예의 일부에서, 송신선(1)은 약 0.1μm의 두께를 갖는 금 본딩층, 약 0.1μm의 두께를 갖는 팔라듐 배리어층, 약 0.04μm 내지 0.5μm의 범위로부터 선택된 두께를 갖는 니켈 확산 배리어층 및 약 20μm의 두께를 갖는 구리 도전층을 포함할 수 있다. 송신선(1)의 마무리 도금은, 구리 도전층 상에 니켈을 무전해 도금하고 니켈 상에 팔라듐을 무전해 도금하고 팔라듐 상에 금을 담금 도금(immersion plating)함으로써 형성될 수 있다. 대안으로, 이러한 송신선의 마무리 도금을 형성하는 다른 적절한 프로세스 및/또는 서브프로세스가 구현될 수 있다. 예를 들어, 니켈 확산 배리어층은 구리 도전층 상에 전기 도금될 수 있다.
특정 구현예에서 송신선(1)은 금 본딩층, 팔라듐 배리어층, 니켈 확산 배리어층 및 구리 도전층을 포함하지만, 대안으로 송신선(1)의 하나 이상의 층을 구현하는데 다른 물질이 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
송신선(1)의 본딩층(2)은 솔더링 및/또는 와이어 본딩을 위해 구성된 본딩면을 가질 수 있다. 본딩층(2)은 본딩면에서 RF 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 임의의 구현에에서, 다이의 핀은 본딩층(2)의 본딩면에 본딩될 수 있다. 예를 들어, 파워 증폭기 다이의 출력은 본딩층(2)의 본딩면에 본딩되어 송신선(1)을 통해 필터 및/또는 RF 스위치 등의 하나 이상의 RF 컴포넌트로 송신될 수 있다. 본딩층(2)은 금을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 금 본딩층의 두께는 약 0.05μm 내지 0.15μm의 범위로부터 선택될 수 있다. 특정 구현예에서, 금 본딩층의 두께는 약 0.1μm일 수 있다.
송신선(1)의 배리어층(4)은 오염 물질이 본딩층(2)에 들어가는 것을 방지할 수 있다. 배리어층(4)은 본딩층(2)에 근접할 수 있다. 도 1a의 방향(orientation)에서, 본딩층(2)은 배리어층(4) 상에 배치된다. 일부 구현예에서, 배리어층(4)의 주면은 도 1a에 도시된 바와 같이 예를 들어 본딩층(2)의 주면에 직접 접촉할 수 있다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 배리어층(4)은 본딩층(2)과 확산 배리어층(6) 사이에 있을 수 있다. 배리어층(4)은 팔라듐을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 팔라듐 배리어층의 두께는 약 0.03μm 내지 0.15μm의 범위로부터 선택될 수 있다. 특정 구현예에 따르면, 팔라듐 배리어층의 두께는 약 0.1μm일 수 있다.
송신선(1)의 확산 배리어층(6)은 오염 물질이 본딩층(2) 및/또는 배리어층(4)에 들어가는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 확산 배리어층(6)은 구리 도전층으로부터의 구리가 금 본딩층으로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 확산 배리어층(6)은 도전층(8)에 접착 표면을 제공할 수 있다. 특정 구현예에 따르면, 확산 배리어층(6)의 접착 표면은 구리 도전층에 접착될 수 있다.
확산 배리어층(6)은 RF 신호가 도전층(8)에서 전파될 수 있도록 충분히 작은 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 확산 배리어층(6)의 두께는 RF 범위 내의 주파수(예를 들어, 약 0.9GHz 내지 20GHz의 범위 내에서 선택된 주파수)에서 확산 배리어층(6)의 표피 깊이보다 작을 수 있다. 이것은 RF 신호가 확산 배리어층(6)을 관통하도록 할 수 있다. RF 신호가 본딩층(2) 및 배리어층(4)을 관통하는 것으로 가정하여, RF 범위 내의 원하는 주파수에서 물질의 표피 깊이보다 작은 두께 및 물질의 확산 배리어층(6)으로, RF 신호의 실질적으로 전부가 송신선(1)의 도전층(8)에서 이동해야 한다. RF 신호가 본딩층(2)을 관통하도록 하기 위하여, 본딩층(2)의 두께는 RF 범위 내의 원하는 주파수에서 본딩층(2)을 형성하는 물질의 표피 깊이보다 작을 수 있다. 마찬가지로, RF 신호가 배리어층(4)을 관통하도록 하기 위하여, 배리어층(4)의 두께는 RF 범위 내의 원하는 주파수에서 배리어층(4)을 형성하는 물질의 표피 깊이보다 작을 수 있다.
확산 배리어층(6)은 본딩층(2)과 도전층(8) 사이에 있을 수 있다. 도 1a의 방향에서, 배리어층(4)은 확산 배리어층(6) 상에 배치되고 확산 배리어층(6)은 도전층(8) 상에 배치된다. 일부 구현예에서, 확산 배리어층(6)의 주면은 도 1a에 도시된 바와 같이 예를 들어 배리어층(4) 및/또는 도전층(8)의 주면에 직접 접촉할 수 있다.
확산 배리어층(6)은 니켈을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 확산 배리어층(6)은 니켈일 수 있다. 니켈 확산 배리어층은 또한 도전층으로부터의 구리가 금 본딩층으로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 니켈 배리어층의 두께는 RF 범위 내의 주파수에서 니켈의 표피 깊이보다 작을 수 있다. 예를 들어, 니켈의 두께는 약 0.45GHz 내지 20GHz의 범위로부터 선택된 주파수에서 니켈의 표피 깊이보다 작을 수 있다. 이것은 RF 신호가 확산 배리어층(6)을 관통하여 도전층(8)에 침투하도록 할 수 있다. 일부 구현예에서, 니켈 확산층의 두께는 약 0.3GHz, 0.35GHz, 0.4GHz, 0.45GHz, 0.5GHz, 0.6GHz, 0.7GHz, 0.8GHz, 0.9GHz, 1GHz, 2GHz, 5GHz, 6GHz, 10GHz, 12GHz, 15GHz 또는 20GHz에서 니켈의 표피 깊이보다 작을 수 있다. 확산 배리어층을 위해 니켈 대신에 대안의 물질이 사용되면, 이러한 확산 배리어층의 두께는 약 0.3GHz, 0.35GHz, 0.4GHz, 0.45GHz, 0.5GHz, 0.6GHz, 0.7GHz, 0.8GHz, 0.9GHz, 1GHz, 2GHz, 5GHz, 6GHz, 10GHz, 12GHz, 15GHz 또는 20GHz에서 대안의 물질의 표피 깊이보다 작을 수 있다.
일부 구현예에서, 니켈 확산 배리어층의 두께는 약 2μm, 1.75μm, 1.5μm, 1.25μm, 1μm, 0.95μm, 0.9μm, 0.85μm, 0.8μm, 0.75μm, 0.7μm, 0.65μm, 0.6μm, 0.55μm, 0.5μm, 0.45μm, 0.4μm, 0.35μm, 0.3μm, 0.25μm, 0.2μm, 0.15μm, 0.1μm, 0.09μm, 0.05μm 또는 0.04μm보다 작을 수 있다. 특정 구현예에서, 니켈 확산 배리어층의 두께는 다음의 범위, 즉, 약 0.04μm 내지 0.7μm, 약 0.05μm 내지 0.7μm, 약 0.1μm 내지 0.7μm, 약 0.2μm 내지 0.7μm, 약 0.04μm 내지 0.5μm, 약 0.05μm 내지 0.5μm, 약 0.09μm 내지 0.5μm, 약 0.04μm 내지 0.16μm, 약 0.05μm 내지 0.15μm, 약 0.1μm 내지 0.75μm, 약 0.2μm 내지 0.5μm, 약 0.14μm 내지 0.23μm, 약 0.09μm 내지 0.21μm, 약 0.04μm 내지 0.2μm, 약 0.05μm 내지 0.5μm, 약 0.15μm 내지 0.5μm 또는 약 0.1μm 내지 0.2μm 중의 하나로부터 선택될 수 있다. 일 예로서, 니켈 확산 배리어층의 두께는 약 0.1μm일 수 있다. 이들 예시적인 구현예 모두에서, 니켈 확산 배리어층은 넌-제로 두께를 갖는다.
RF 신호는 송신선(1)의 도전층(8)에서 전파할 수 있다. 예를 들어, RF 신호는 본딩층(2), 배리어층(4) 및 확산 배리어층(6)을 관통하여 도전층(8)에서 전파할 수 있다. RF 신호의 실질적으로 전부가 송신선(1)의 도전층(8)에서 전파할 수 있다. 도전층(8)은 확산 배리어층(6)의 접착 표면에 접착될 수 있다. 도전층(8)은 송신선(1)을 따라 RF 신호를 전파하는 임의의 적절한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도전층은 구리, 알루미늄, 은 등, 또는 그 임의의 조합을 포함할 수 있다. 특정 구현예에서, 도전층(8)은 구리일 수 있다. 특정 구현예에서, 도전층(8)의 두께는 약 10μm 내지 50μm의 범위로부터 선택될 수 있다. 이들 구현예에서의 일부에서, 도전층의 두께는 약 15μm 내지 30μm의 범위로부터 선택될 수 있다.
도 1b는 도 1a의 예시적인 송신선을 개략적으로 나타낸다. 송신선(1)은 특정 구현예에 따라 하나의 노드로부터 다른 노드로 RF 신호를 송신하는 1보다 많은 송신선(1)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1b에 도시된 송신선(1)은 함께 도 3의 송신선(1)을 구현할 수 있다. 도 1b의 송신선(1)은 제1 노드(RFIN)로부터 제2 노드(RFOUT)로 RF 신호를 송신하는 매체로서 기능할 수 있다. 하나 이상의 송신선(1)은 파워(예를 들어, Vcc) 또는 접지 등의 파워 레일(power rail)에 결합된 일단을 가질 수 있다. 도시된 바와 같이, 송신선(1)은 커패시터(C1, C2 또는 C3)를 통해 접지에 결합될 수 있다.
표피 깊이 산출
전술한 바와 같이, 송신선(1)의 확산 배리어층(6)은 RF 신호가 도전층에서 전파될 수 있도록 충분히 작은 두께를 갖고 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 확산 배리어층(6)은 원하는 주파수에서 물질의 표피 깊이보다 작은 두께를 가질 수 있다. 표피 깊이는 식 1로 표현될 수 있다.
Figure 112014030904915-pct00001
식 1에서, δ는 표피 깊이를 미터로 나타낼 수 있고, μo는 4π×10-7 Henries/meter (약 1.2566370614×10-6 Henries/meter)의 값을 갖는 자유 공간의 투과율(또한 진공 투과율 또는 자기 상수라함)을 나타낼 수 있고, μr는 매체의 상대 투과율을 나타낼 수 있고, ρ는 (매체의 상호 도전율과 동일할 수 있는) 매체의 저항률을 Ω·m로 나타낼 수 있고, f는 매체를 통해 전파하는 전류의 주파수를 Hz로 나타낼 수 있다.
이하의 표 1은 3개의 송신선의 다양한 층의 도금 두께를 포함한다. 표 1의 데이터는 NiAu 마무리 도금을 갖는 송신선 및 상이한 니켈층 두께를 갖는 NiPdAu 마무리 도금을 갖는 2개의 상이한 송신선에 대응한다. NiPdAu 마무리 도금을 갖는 송신선 중의 하나는 5μm 의 니켈 두께를 갖고 NiPdAu 마무리 도금을 갖는 다른 송신선은 0.1μm 의 니켈 두께를 갖는다. 5μm 의 니켈 두께는 종래에 사용되었던 수락가능한 니켈 두께의 범위(예를 들어, 2.5μm 내지 8μm) 내에 있다. 표 1의 데이터에 대응하는 모든 3개의 송신선에서, 도전층은 구리이다. NiPdAu 마무리 도금을 갖는 송신선은 도 1a에 도시된 바와 같이 단면을 가질 수 있다. NiAu 마무리 도금을 갖는 송신선은 배리어층(4) 없이 도 1a와 유사한 단면을 가질 수 있고, 금층 본딩층은 니켈 확산 배리어층 바로 위에 있고 니켈층은 구리 도전층 바로 위에 있다.
Figure 112014030904915-pct00002
이들 3개의 송신선의 표피 깊이는 식 1 및 이하의 표 2에 포함된 물질 특성을 이용하여 계산될 수 있다. 니켈의 상대 투과율은 니켈층을 형성하는데 사용되는 프로세스에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 무전해 니켈 프로세스 내의 인 성분은 니켈의 상대 투과율에 영향을 줄 수 있다. 표 2에 열거된 니켈 투과율의 범위는 니켈 투과율의 일반적인 범위를 차지(capture)할 수 있다.
Figure 112014030904915-pct00003
RF 범위 내의 6개의 상이한 주파수에서 구리, 니켈, 팔라듐 및 금에 대한 계산된 표피 깊이는 이하의 표 3에 도시된다.
Figure 112014030904915-pct00004
표 3에 도시된 데이터는 0.45GHz, 0.9GHz, 1.9GHz, 5GHz, 12GHz 또는 20GHz의 주파수를 갖는 신호의 대부분이 NiAu 마무리 도금을 갖는 송신선 내의 니켈에서 이동해야 한다는 것을 나타낸다. 금의 두께(즉, 0.4μm)는 금에 대한 표피 깊이(즉, 0.45GHz에서 3.70μm, 0.9GHz에서 2.62μm, 1.9GHz에서 1.8μm, 5GHz에서 1.11μm, 12GHz에서 0.72μm 및 20GHz에서 0.56μm)보다 작고, 니켈의 두께(즉, 5μm)는 니켈의 표피 깊이(즉, 0.45GHz에서 0.29-0.7μm, 0.9GHz에서 0.2-0.5μm, 1.9GHz에서 0.14-0.34μm, 5GHz에서 0.09-0.21μm, 12GHz에서 0.06-0.14μm 및 20GHz에서 0.04-0.11μm)보다 크기 때문에, 0.45GHz, 0.9GHz, 1.9GHz, 5GHz, 12GHz 및 20GHz에서의 신호는 금 및 니켈층 양자에서 이동해야 한다. 니켈의 두께는 약 0.45GHz 내지 20GHz의 주파수 범위에서 표피 깊이보다 크므로, 이 주파수 범위 내의 신호는 니켈층을 관통하지 않아야 한다. 표피 깊이가 더 높은 주파수에서 작아야 하므로, 20GHz 보다 큰 주파수에서의 신호도 니켈층을 관통하지 않아야 한다. 금은 5μm의 니켈 두께를 갖는 NiPdAu 마무리 도금을 갖는 송신선(즉, 0.1μm)에 비교하여 NiAu 마무리 도금을 갖는 송신선(즉, 0.4μm)에서 더 두꺼우므로, 5μm의 니켈을 갖는 NiPdAu 송신선에 비교하여 NiAu 송신선의 니켈에 비해 금에서 비교적 더 많은 신호가 전도하여, NiAu 송신선이 비교적 덜 손실된다.
표 3에 도시된 데이터는 또한 0.45GHz, 0.9GHz, 1.9GHz, 5GHz, 12GHz 또는 20GHz의 주파수를 갖는 신호의 대부분이 5μm의 니켈 두께를 갖는 NiPdAu 마무리 도금을 갖는 송신선 내의 니켈에서 이동해야 하는 것을 나타낸다. 금의 두께(즉, 0.1μm) 및 팔라듐의 두께(0.09μm)는 모두 각각의 표피 깊이(즉, 금에 대하여 0.45GHz에서 3.70μm, 0.9GHz에서 2.62μm, 1.9GHz에서 1.8μm, 5GHz에서 1.11μm, 12GHz에서 0.72μm, 및 20GHz에서 0.56μm ; 팔라듐에 대하여 0.45GHz에서 7.73μm, 0.9GHz에서 5.47μm, 1.9GHz에서 3.76μm, 5GHz에서 2.32μm, 12GHz에서 1.50μm 및 20GHz에서 1.16μm)보다 작고, 니켈의 두께(즉, 5μm)가 니켈의 표피 깊이(즉, 0.45GHz에서 0.29-0.7μm, 0.9GHz에서 0.2-0.5μm, 1.9GHz에서 0.14-0.34μm, 5GHz에서 0.09-0.21μm, 12GHz에서 0.06-0.14μm 및 20GHz에서 0.04-0.11μm)보다 크기 때문에, 0.45GHz, 0.9GHz, 1.9GHz, 5GHz, 12GHz 또는 20GHz에서의 신호의 대부분은 니켈에서 이동해야 한다. 니켈의 두께가 약 0.45GHz 내지 20GHz의 주파수 범위에서 표피 깊이보다 크므로, 이 주파수 범위 내의 신호는 니켈층을 관통하지 않아야 한다. 표피 깊이가 더 높은 주파수에서 작아야 하므로, 20GHz보다 큰 주파수에서의 신호도 니켈층을 관통하지 않아야 한다. 따라서, 금의 본딩면을 통해 5μm의 니켈 두께를 갖는 NiPdAu 송신선에 전기적으로 결합된 RF 신호의 대부분은 니켈에서 전파되어야 한다.
그에 반하여, 표 3에 도시된 데이터는 0.45GHz, 0.9GHz, 1.9GHz, 5GHz, 12GHz 또는 20GHz의 주파수를 갖는 신호의 대부분이 0.1μm의 니켈 두께를 갖는 NiPdAu 마무리 도금을 갖는 송신선 내의 구리에서 이동해야 한다는 것을 나타낸다. 금, 팔라듐 및 니켈의 두께는 각각 자신의 표피 깊이보다 작기 때문에, 0.45GHz, 0.9GHz, 1.9GHz, 5GHz, 12GHz 또는 20GHz에서의 신호의 대부분은 구리를 관통해야 한다. 표피 깊이가 더 높은 주파수에서 작기 때문에, 20GHz보다 큰 주파수에서의 신호는 또한 구리를 관통해야 한다. 따라서, 금의 본딩면을 통해 0.1μm의 니켈 두께를 갖는 NiPdAu 송신선에 전기적으로 결합된 RF 신호의 대부분은 구리에서 전파되어야 한다.
표 2에 도시된 바와 같이, 구리는 니켈의 저항률의 약 1/5의 저항률을 갖는다. 따라서, 0.1μm의 니켈 두께를 갖는 NiPdAu 마무리 도금을 갖는 송신선은 0.45GHz 이상의 주파수에서 신호를 송신할 때 표 1 및 3의 데이터에 대응하는 3개의 송신선의 가장 작은 저항 손실을 가져야 한다. 표 3의 데이터는 또한 20GHz의 주파수를 갖는 신호가 0.11μm 미만의 두께를 갖는 니켈을 관통할 수 있고, 12GHz의 주파수를 갖는 신호가 0.14μm 미만의 두께를 갖는 니켈을 관통할 수 있고, 5GHz의 주파수를 갖는 신호가 0.2μm 미만의 두께를 갖는 니켈을 관통할 수 있고, 1.9GHz의 주파수를 갖는 신호가 0.34μm 미만의 두께를 갖는 니켈을 관통할 수 있고, 0.9GHz의 주파수를 갖는 신호가 0.5μm 미만의 두께를 갖는 니켈을 관통할 수 있고, 0.45GHz의 주파수를 갖는 신호가 0.7μm 미만의 두께를 갖는 니켈을 관통할 수 있다는 것을 나타낸다. 따라서, 금 및 팔라듐 두께가 신호의 각 주파수에서 표피 깊이보다 작으면, 이들 신호는 0.1μm의 니켈 두께를 갖는 NiPdAu 마무리 도금을 갖는 송신선 내의 구리에서 전파해야 한다. 식 1 및 표 1 및 2의 데이터에 기초하여, 약 22GHz 까지의 주파수를 갖는 신호는 약 0.1μm의 두께를 갖는 니켈에 침투할 수 있어야 한다.
와이어 본딩
일부 구현예에서 송신선(1)은 와이어 본드를 통해 다이의 핀에 전기적으로 결합될 수 있다. 와이어 등의 도체는 송신선(1)에 RF 신호를 제공할 수 있다. 도 2a는 도 1a의 송신선(1)으로의 와이어 본드의 예를 나타낸다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 송신선(1)은 기판(22) 상에 포함될 수 있다. 다이(24)는 또한 기판(22)에 결합될 수 있다. 와이어(10)는 송신선(1)의 본딩층(2)의 본딩면을 다이(24)에 전기적으로 접속할 수 있다. 이 방식으로, 송신선(1)은 본딩층(2)의 본딩면에서 RF 신호를 수신할 수 있다. 와이어(10)는 볼 본드(11), 넥(neck)(12), 스팬(span)(13), 힐(heel)(14), 스티치(stitch) 본드(15)(또는 대안으로 웨지 본드) 또는 그 임의의 조합을 포함할 수 있다.
일부 와이어 본드 사양은 와이어(10)가 특정한 고장(들)을 경험하지 않고 최소 인장 강도(pull strength)를 가져야 한다는 것을 특정한다. 예를 들어, 일부 애플리케이션에서, 와이어 본드 사양은 와이어가 열 노출후(예를 들어 @ 175C에서 12시간 동안 리플로우(reflow) 또는 베이크) 적어도 3g의 인장 강도를 갖고 스티치 리프트 고장 모드(stitch lift failure mode)가 없어야 한다는 것을 특정한다.
20μm 두께의 Au 및 20μm 두께의 Cu 와이어에 대한 실험 데이터를 수집하였다. Au 와이어가 3개의 상이한 송신선, 즉, NiAu 마무리 도금을 갖는 송신선 및 상이한 니켈층 두께(5μm 및 0.1μm)를 갖는 NiPdAu 마무리 도금을 갖는 2개의 상이한 송신선에서 테스트되었다. Cu 와이어가 또한 3개의 상이한 송신선, 즉, NiAu 마무리 도금을 갖는 송신선 및 상이한 니켈층 두께(5μm 및 0.1μm)를 갖는 NiPdAu 마무리 도금을 갖는 2개의 상이한 송신선에서 테스트되었다. 마무리 도금은 NiAu 및 NiPdAu에 대하여 표 1에 도시된 값에 대응한다. 실험의 샘플 조건은 와이어 본드 전의 표준 어셈블리 프로세스(표면 실장 부착 및 플라즈마) 및 와이어 본딩성에 영향을 주는 Ni 확산 배리어층을 통한 Cu 확산에 대하여 테스트하기 위하여 극단적인 열 노출(표면 실장 부착 및 베이크 및 플라즈마)을 포함하였다. 표준 어셈블리 프로세스에 대한 실험 데이터는 Au 와이어의 전부가 와이어 직경에 따라 열 노출 후에 3-4g 인장 강도 사양을 초과해야 한다는 것을 나타낸다. 표준 어셈블리 프로세스에 대한 실험 데이터는 또한 프로세스 파라미터가 최적화되지는 않았지만 Cu 와이어의 대부분이 3-4g 인장 강도 사양을 초과해야 한다는 것을 나타낸다. 극심한 열 노출하에서 테스트된 모든 와이어 인장은 3g 인장 강도 사양을 충족하거나 초과했고 스티치 리프트 고장 모드 기준이 없었다. 따라서, 실험 데이터는 MCM에 대하여 0.1μm Ni 두께를 갖는 NiPdAu 마무리 도금의 와이어 본딩성의 실행가능성을 확인한다.
기판 및 어레이
도 2b는 도 1의 송신선(1)을 포함하는 기판(22)의 예를 나타낸다. 기판(22)은 하나 이상의 송신선(1)을 포함할 수 있다. 기판(22)은 여기에 기재된 기판의 특징부의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(22)은 NiPdAu 마무리 도금을 포함하는 라미네이트 기판일 수 있다.
다수의 기판(22)은 동일한 프로세싱 장치에 의해 동시에 제조될 수 있다. 도 2c는 도 2b의 다수의 기판(22)을 포함하는 어레이(23)의 예를 나타낸다. 일부 구현예에서, 어레이(23)는 RF 신호를 송신하기 위해 구성된 송신선(1)을 갖는 기판(22)을 포함하는 라미네이트 패널일 수 있다. 도 2c에 도시된 어레이(23)는 25개의 기판(22)을 포함하지만, 다른 구현예에서 어레이(23)는 임의의 적절한 수의 기판(22)을 포함할 수 있다. 송신선(1)은 예를 들어 여기에 기재된 마무리 도금 기술의 특징부의 임의의 조합을 포함하는 프로세스에서 다수의 기판(22) 상에 형성될 수 있다. 그 후, 개별 기판(22)은 예를 들어, 레이저 다이싱(laser dicing), 다이아몬드 톱(diamond saws) 또는 임의의 다른 적절한 방법에 의해 송신선(1)을 형성한 후에 서로 분리될 수 있다.
도금 기술
0.1μm 니켈 두께를 갖는 NiPdAu 도금 기술은 비용을 감소시킬 수 있다. 이 도금 기술은 또한 RF 성능을 개선하거나 최소 RF 성능 영향을 가질 수 있다. 앞서 설명한 데이터 및 산출에 의해 지시된 바와 같이, 0.1μm 니켈 두께를 갖는 NiPdAu 도금에서, 금, 팔라듐 및 니켈 층에서 이동하는 RF 신호의 양은 감소할 수 있고 납땜성(solderability) 및/또는 와이어 본딩성을 유지하면서 RF 에너지는 라미네이트 상의 구리층 등의 도전층에서 증가 및/또는 최대화될 수 있다. 다른 실험 데이터는 (구리층에서 모든 신호가 이동하는) 마무리 도금이 가장 낮은 삽입 손실을 제공하지 않는다는 것을 나타낸다.
NiPdAu 도금 기술의 일 예는 무전해 NiPdAu이다. 무전해 NiPdAu에 대하여, 예를 들어, 전술한 산출 및 데이터에 의해 지시된 바와 같이, 니켈층이 신호의 주파수에서 표피 깊이보다 두꺼우면, RF 신호는 니켈층을 관통하지 않을 수 있다. 니켈 두께가 니켈의 표피 깊이보다 작게 (예를 들어, 약 0.1μm로) 감소하면, RF 신호는 니켈, 팔라듐 및 금 도금층을 관통할 수 있다. 결과적으로, RF 신호 에너지의 대부분은 구리층에 있어야 한다. 구리는 금, 팔라듐 및 니켈과 비교하여 상당히 낮은 RF 손실을 갖는다. 0.1μm 두께의 니켈을 갖는 NiPdAu 마무리 도금을 갖는 송신선에서의 RF는 전해 NiAu 및/또는 무전해 NiAu 마무리 도금을 갖는 비교가능한 송신에서의 RF 손실보다 작을 수 있다. 그러므로, 전체 전기 성능은 0.1μm 두께의 니켈을 갖는 NiPdAu 마무리 도금을 이용함으로써 개선될 수 있다. 출력 매칭 네트워크 손실은 일부 구현예에서 1.9GHz에서 약 0.8 dB로부터 0.5dB로 감소할 수 있고, 이는 PA 파워 부가 효율(PA power added efficiency)을 약 3% 개선할 수 있다. 이것은 0.1μm 두께의 니켈을 갖는 NiPdAu 마무리 도금을 포함하는 제품의 경쟁력의 향상 및/또는 상당한 수율 개선으로 해석될 수 있다.
RF 손실 특징화를 위해 출력 매칭 네트워크에서 2개의 상이한 임피던스(6오옴 및 4오옴)을 갖는 실험 데이터가 수집되었다. 6오옴 출력 매칭 네트워크에 대하여, 실험 데이터는 손실이 약 0.2dB 개선되었다는 것을 나타낸다. 4오옴 출력 매칭 네트워크에 대하여, 실험 데이터는 손실이 약 0.3dB 개선되었다는 것을 나타낸다. 0.1μm 두께의 Ni를 갖는 무전해 NiPdAu 마무리 도금을 포함하는 송신선은 5μm 두께의 Ni를 갖는 표준 무전해 NiPdAu를 갖는 비교가능한 송신선 및 무전해 NiAu 송신선보다 낮은 손실을 가졌다.
모듈
도 3은 도 1a의 송신선(1)을 포함할 수 있는 모듈(20)의 개략 블록도이다. 일부 구현예에서 모듈(20)은 멀티칩 모듈 및/또는 파워 증폭기 모듈이라 할 수 있다. 모듈(20)은 기판(22)(예를 들어, 패키징 기판), 다이(24)(예를 들어, 파워 증폭기 다이), 매칭 네트워크(25) 등 또는 그 임의의 조합을 포함할 수 있다. 도시되지 않지만, 일부 구현예에서, 모듈(20)은 기판(22)에 결합된 하나 이상의 다른 다이 및/또는 하나 이상의 회로 엘리먼트를 포함할 수 있다. 하나 이상의 다른 다이는 예를 들어 파워 증폭기 바이어스 회로 및/또는 DC-DC(direct current-to-direct current) 컨버터를 포함할 수 있는 제어기 다이를 포함할 수 있다. 패키징 기판 상에 실장된 예시적인 회로 엘리먼트(들)는 예를 들어 인덕터(들), 커패시터(들), 임피던스 매칭 네트워크(들) 등 또는 그 임의의 조합을 포함할 수 있다.
모듈(20)은 모듈(20)의 기판(22) 상에 실장 및/또는 그에 결합된 복수의 다이 및/또는 다른 컴포넌트를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 기판(22)은 다이 및/또는 컴포넌트를 지지하고 모듈(20)이 전화 기판 등의 회로 기판 상에 실장될 때 외부 회로로의 전기적 접속을 제공하도록 구성되는 멀티층 기판일 수 있다. 기판(22)은 예를 들어 여기에 기재된 라미네이트 및/또는 마무리 도금의 특징부의 임의의 조합을 포함하는 마무리 도금을 갖는 라미네이트를 포함할 수 있다. 기판(22)은 여기에 기재된 송신선의 특징부의 임의의 조합을 포함하는 송신선(1)을 통해 컴포넌트 간의 전기적 접속을 제공할 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 송신선(1)은 파워 증폭기 다이(24)를 출력 매칭 네트워크(25)에 전기적으로 접속할 수 있다.
파워 증폭기 다이(24)는 모듈(20)의 입력 핀(RF_IN)에서 RF 신호를 수신할 수 있다. 파워 증폭기 다이(24)는 예를 들어 RF 신호를 증폭하도록 구성되는 멀티스테이지 파워 증폭기를 포함하는 하나 이상의 파워 증폭기를 포함할 수 있다. 파워 증폭기 다이(24)는 입력 매칭 네트워크(30), 제1 스테이지 파워 증폭기(32)(드라이버 증폭기(DA)라 할 수 있음), 스테이지간 매칭 네트워크(34), 제2 스테이지 파워 증폭기(36)(출력 증폭기(OA)라 할 수 있음), 제1 스테이지 파워 증폭기(32)를 바이어스하도록 구성되는 제1 스테이지 바이어스 회로(38), 제2 스테이지 파워 증폭기(36)를 바이어스하도록 구성되는 제2 스테이지 바이어스 회로(40) 또는 그 임의의 조합을 포함할 수 있다. 파워 증폭기는 제1 스테이지 파워 증폭기(32) 및 제2 스테이지 파워 증폭기(36)를 포함할 수 있다. RF 입력 신호는 입력 매칭 네트워크(30)를 통해 제1 스테이지 파워 증폭기(32)에 제공될 수 있다. 제1 스테이지 파워 증폭기(32)는 RF 입력을 증폭하고 증폭된 RF 입력을 스테이지 간 매칭 회로(34)를 통해 제2 스테이지 파워 증폭기(36)에 제공할 수 있다. 제2 스테이지 파워 증폭기(36)는 증폭된 RF 출력 신호를 생성할 수 있다.
증폭된 RF 출력 신호는 출력 매칭 네트워크(25)를 통해 파워 증폭기 다이(24)의 출력 핀(RF_OUT)에 제공될 수 있다. 여기에 기재된 송신선(1) 중의 임의의 것은 파워 증폭기의 출력(예를 들어 제2 스테이지 파워 증폭기(36)에 의해 생성된 증폭된 RF 출력 신호) 및/또는 파워 증폭기 다이(24)의 출력을 다른 컴포넌트에 결합하도록 구현될 수 있다. 따라서, 여기에 기재된 확산 배리어층(6)의 특징부의 임의의 조합은 또한 파워 증폭기의 출력 및/또는 파워 증폭기 다이(24)의 출력에서 구현될 수 있다. 매칭 네트워크(25)는 모듈(20) 상에 제공되어 신호 반사 및/또는 다른 신호 왜곡을 감소시키는 것을 돕는다. 파워 증폭기 다이(24)는 임의의 적절한 다이일 수 있다. 일부 구현예에서, 파워 증폭기 다이(24)는 갈륨 아세나이드(GaAs) 다이이다. 이들 구현예 중 일부에서, GaAs 다이는 HBT(heterojunction bipolar transistor) 프로세스를 이용하여 형성된 트랜지스터를 갖는다.
모듈(20)은 또한 예를 들어 파워 증폭기 다이(24)에 전기적으로 접속될 수 있는 하나 이상의 전원 핀을 포함할 수 있다. 하나 이상의 전원 핀은 일부 구현예에서 상이한 전압 레벨을 가질 수 있는 VSUPPLY1 및 VSUPPLY2 등의 전원 전압을 파워 증폭기에 제공할 수 있다. 모듈(20)은 예를 들어 멀티칩 모듈 상의 트레이스에 의해 형성될 수 있는 인덕터(들) 등의 회로 엘리먼트(들)를 포함할 수 있다. 인덕터(들)는 초크 인덕터로서 동작할 수 있고 공급 전압과 파워 증폭기 다이(24) 사이에 배치될 수 있다. 일부 구현예에서, 인덕터(들)는 표면 실장될 수 있다. 추가적으로, 회로 엘리먼트(들)는, 인덕터(들)와 병렬로 전기적으로 접속되고 핀(RF_IN) 상에서 수신된 신호의 주파수 부근의 주파수에서 공진하도록 구성되는 커패시터(들)를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 커패시터(들)는 표면 실장 커패시터를 포함할 수 있다.
모듈(20)은, 예를 들어, 추가의 파워 증폭기 다이, 커패시터 및/또는 인덕터를 포함하는 더 많거나 적은 컴포넌트를 포함하는 것으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 모듈(20)은 하나 이상의 추가의 매칭 네트워크(25)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 모듈(20)은 추가의 파워 증폭기 다이 뿐만 아니라 모듈(20)의 전원 핀과 추가의 파워 증폭기 다이 사이에 배치된 병렬 LC 회로로서 동작하도록 구성되는 추가의 커패시터 및 인덕터를 포함할 수 있다. 모듈(20)은 파워 증폭기 다이(20) 상에 배치된 입력 스테이지에 개별 전원을 제공하는 구현예 및/또는 모듈(20)이 복수의 대역 상에서 동작하는 구현예 등에서 추가의 핀을 갖도록 구성될 수 있다.
모듈(20)은 약 3.2V 내지 4.2V의 저전압 포지티브 바이어스 공급, 양호한 선형성, 높은 효율(예를 들어, 28.25dBm에서 대략 40%의 PAE), 큰 동적 범위, 및 작고 낮은 프로파일 패키지(예를 들어, 10-패드(10-pad) 구성을 갖는 3mm×3mm×0.9mm), 파워 다운 제어, 낮은 콜렉터 전압 동작 지원, 디지털 인에이블, 기준 전압 불필요, CMOS 호환가능 제어 신호, 통합된 방향 커플러 또는 그 임의의 조합을 가질 수 있다.
일부 구현예에서, 모듈(20)은 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 애플리케이션을 위해 개발된 완전히 매칭된 10-패드 표면 실장 모듈인 파워 증폭기 모듈이다. 이러한 작고 효율적인 모듈은 전체 1920-1980 MHz 대역폭 커버리지를 단일 컴팩트 패키지로 팩킹(pack)할 수 있다. 전체 파워 범위에 걸쳐 획득되는 높은 효율 때문에, 모듈(20)은 모바일 폰에 대한 바람직한 통화 시간 이점(talk time advantages)을 전달할 수 있다. 모듈(20)은 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access) 및 높은 파워 부가 효율을 갖는 LTE(Long Term Evolution) 데이터 송신의 엄중한 스펙트럼 선형성 요구사항을 충족할 수 있다. 방향 커플러가 모듈(20)에 통합될 수 있고 따라서 외부 커플러에 대한 필요성을 제거할 수 있다.
다이(24)는 모듈(20)의 모든 액티브 회로를 포함하는 단일 갈륨 아세나이드(GaAs) MMIC(Microwave Monolithic Integrated Circuit)에서 구현되는 파워 증폭기 다이일 수 있다. MMIC는 탑재(on-board) 바이어스 회로 뿐만 아니라 입력 매칭 네트워크(30) 및 스테이지 간 매칭 네트워크(34)를 포함할 수 있다. 출력 매칭 네트워크(25)는 효율 및 파워 성능을 증가 및/또는 최적화하기 위하여 모듈(20)의 패키지 내에서 다이(24)와 별개로 구현되는 50오옴 부하를 가질 수 있다.
모듈(20)은 높은 효율 및 양호한 선형성을 유지하면서 모든 포지티브 전압 DC 공급 동작을 제공하는 GaAs 헤테로 접합 바이폴라 트랜지스터(HBT) BiFET 프로세스로 제조될 수 있다. 모듈(20)로의 프라이머리 바이어스는 임의의 3-셀 Ni-Cd 배터리, 단일 셀 Li이온 배터리 또는 약 3.2 내지 4.2V로부터 선택된 범위 내의 출력을 갖는 다른 적절한 배터리로부터 직접 또는 중간 컴포넌트를 통해 공급될 수 있다. 일부 구현예에서, 기준 전압이 필요하지 않다. 파워 다운은 인에이블 전압을 제로 볼트로 설정함으로써 달성될 수 있다. 일부 구현예에 따라, 배터리로부터 공급되는 전체 프라이머리 전압에 대하여 일반적인 "오프" 누설이 수 마이크로암페어이기 때문에, 외부 공급 측 스위치가 필요하지 않다.
모듈 데이터
도 4a 내지 4d는 도 1a의 송신선 및 도 3의 모듈에서 구현되는 다른 송신선 간의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 3에 도시되고 도 3을 참조하여 설명한 모듈(20)과 기능적으로 유사한 모듈은 상기 표 1 내지 3을 참조하여 설명한 3개의 송신선으로 테스트되었다. NiAu 송신선은 5.5μm의 니켈 두께를 갖는다. 2개의 NiPdAu 송신선 마무리 도금은 각각 6μm 및 0.1μm의 상이한 니켈 두께를 갖는다. 테스트된 송신선은 약 25μm의 두께를 갖는 구리 도전층을 포함한다. 그렇지 않으면, 테스트된 송신선은 상기 표 1 내지 3을 참조하여 설명한 층 두께 및 다른 특성을 갖는다.
도 4a 내지 4d의 그래프에 도시된 바와 같이, NiPdAu 마무리 도금 및 0.1μm의 니켈 두께를 갖는 송신선은 FOM(figure of merit)에 의해 측정된 3가지 타입의 송신선 테스트의 최상의 성능을 갖는다. 또한, 이하의 표 4에 포함된 데이터는 수율이 0.1μm의 니켈 두께를 갖는 NiPdAu 마무리 도금을 갖는 송신선 및 6μm의 니켈 두께를 갖는 NiPdAu 마무리 도금을 갖는 송신선에 대하여 비교가능하다는 것을 나타낸다.
Figure 112014030904915-pct00005
파워 증폭기는 ACPR(adjacent channel power ratio), PAE(power added efficiency), FOM(figure of merit) 등 또는 그 임의의 조합과 같은 많은 메트릭에 기초하여 평가될 수 있다. ACPR은 파워 증폭기의 선형성을 평가하는 하나의 메트릭이다. PAE는 파워 증폭기의 파워 효율을 평가하는 하나의 메트릭이다. 예를 들어, 더 낮은 PAE는 파워 증폭기를 포함하는 모바일 폰 등의 전자 장치의 배터리 수명을 감소시킬 수 있다. FOM은 파워 증폭기의 전체 품질을 특징짓는 한가지 방법이다.
도 4a 및 4b는 각각 3개의 타입의 송신선에 대응하는 높은 파워, 높은 주파수 동작에 대한 모듈(20)의 파워 증폭기에 대한 ACPR 및 PAE의 그래프이다. 표 5는 도 4a 및 4b로부터의 데이터의 일부를 요약한 것이다.
Figure 112014030904915-pct00006
도 4c 및 4d는 각각 3개의 타입의 송신선에 대응하는 높은 파워, 낮은 주파수 동작에 대한 모듈(20)의 파워 증폭기에 대한 ACPR 및 PAE의 그래프이다. 표 6은 도 4c 및 4d로부터의 데이터의 일부를 요약한 것이다.
Figure 112014030904915-pct00007
표 5 및 6의 데이터는 0.1μm 두께의 니켈을 갖는 NiPdAu 마무리 도금을 갖는 송신선은 테스트된 송신선 중 최상의 FOM을 갖는 것을 나타낸다. 표 5의 데이터는 0.1μm 두께의 니켈을 갖는 NiPdAu 마무리 도금을 갖는 송신선에 대한 평균 FOM이 NiAu 도금을 갖는 비교가능한 송신선에 대한 평균 FOM보다 0.35 더 좋고 6μm 니켈 두께를 갖는 NiPdAu 도금을 갖는 비교가능한 송신선에 대한 평균 FOM보다 2.42 더 좋다. 표 6의 데이터는 0.1μm 두께의 니켈을 갖는 NiPdAu 마무리 도금을 갖는 송신선에 대한 평균 FOM이 NiAu 도금을 갖는 비교가능한 송신선에 대한 평균 FOM보다 2.27 더 좋고 6μm 니켈 두께를 갖는 NiPdAu 도금을 갖는 비교가능한 송신선에 대한 평균 FOM보다 1.34 더 좋다.
표 7은 테스트된 3개의 타입의 송신선을 갖는 모듈(20)의 높은 파워 휴지(quiescent) 콜렉터 전류(IQCC)에 대한 데이터를 요약한다. 데이터는 각 타입의 송신선을 포함하는 모듈이 유사한 DC 성능을 갖는 것을 나타낸다.
Figure 112014030904915-pct00008
표 8은 테스트된 3개의 타입의 송신선에 대응하는 모듈(20) 내의 파워 증폭기의 높은 파워, 높은 주파수 이득에 대한 데이터를 요약한다. 표 8의 데이터는 0.1μm 두께의 니켈을 갖는 NiPdAu 마무리 도금을 갖는 송신선을 갖는 모듈의 파워 증폭기는 가장 높은 평균 이득을 갖기 때문에 가장 낮은 삽입 손실을 갖는 것을 나타낸다.
Figure 112014030904915-pct00009
RF 송신선에 의해 결합된 예시적인 컴포넌트
도 5는 도 1a의 송신선(1)을 통해 서로 결합된 2개의 무선 주파수(RF) 컴포넌트의 개략 블록도이다. 도 6a 내지 6f는 도 1a의 송신선(1)을 통해 서로 전기적으로 결합될 수 있는 다양한 컴포넌트의 개략 블록도이다. 도시된 컴포넌트는 도 3과 결합하여 설명하는 바와 같이 예를 들어 여기에 기재된 기판의 특징부의 임의의 조합을 포함하는 기판(22)에 결합될 수 있다. 일 예로서, 기판(22)은 마무리 도금을 가질 수 있다. 대안으로 또는 추가적으로, 도 7을 참조하여 설명한 모바일 장치(101) 등의 모바일 장치에 다양한 컴포넌트가 포함될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 송신선(1)은 제1 RF 컴포넌트(52)를 제2 RF 컴포넌트(54)에 전기적으로 결합시킬 수 있다. 제1 RF 컴포넌트(52)는 RF 신호를 송신하거나, RF 신호를 수신하거나, RF 신호를 프로세싱하거나, RF 신호를 조절하는 등 또는 그 임의의 조합을 수행하도록 구성되는 임의의 적절한 회로 엘리먼트를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 제2 RF 컴포넌트(54)는 RF 신호를 송신하거나, RF 신호를 수신하거나, RF 신호를 프로세싱하거나, RF 신호를 조절하는 등 또는 그 임의의 조합을 수행하도록 구성되는 임의의 적절한 회로 엘리먼트를 포함할 수 있다. RF 컴포넌트의 비제한 예는 파워 증폭기, RF 스위치, 필터 및 안테나를 포함한다.
도 6a 및 6b에 도시된 바와 같이, 파워 증폭기(105)는 기판(22) 상에 포함되는 송신선(1)에 전기적으로 결합되는 출력을 가질 수 있다. 예를 들어, 파워 증폭기(105)의 출력은 송신선(1)에 본딩된 와이어일 수 있다. 도 6a에 도시된 구현예에서, 송신선(1)은 파워 증폭기(105)의 출력을 RF 스위치(56)로 송신하도록 구성된다. RF 스위치(56)는 온(on)일 때 RF 신호를 통과시키고 오프(off)일 때 RF 신호를 차단하도록 구성되는 임의의 적절한 스위치일 수 있다. 도 6b에 도시된 구현예에서, 송신선(1)은 파워 증폭기(105)의 출력을 필터(58)로 송신하도록 구성된다. 필터(58)는 RF 신호를 필터링하도록 구성되는 임의의 적절한 필터일 수 있다. 예를 들어, 필터(58)는 로우 패스 필터, 대역 패스 필터 또는 하이 패스 필터일 수 있다.
도 6c 및 6d에 도시된 바와 같이, RF 스위치(56)는 기판(22) 상에 포함되는 송신선(1)에 전기적으로 결합된 출력을 가질 수 있다. 예를 들어, RF 스위치(56)의 출력은 송신선(1)에 본딩된 와이어일 수 있다. 도 6c에 도시된 구현예에서, 송신선(1)은 RF 스위치(56)의 출력을 안테나(104)로 송신하도록 구성된다. 도 6d에 도시된 구현예에서, 송신선(1)은 RF 스위치(56)의 출력을 필터(58)로 송신하도록 구성된다.
도 6e 및 6f에 도시된 바와 같이, 필터(58)는 기판(22) 상에 포함된 송신선(1)에 전기적으로 결합된 출력을 가질 수 있다. 예를 들어, 필터(58)의 출력은 송신선(1)에 본딩된 와이어일 수 있다. 도 6e에 도시된 구현예에서, 송신선(1)은 필터(58)의 출력을 RF 스위치(56)에 송신하도록 구성된다. 도 6f에 도시된 구현예에서, 송신선(1)은 필터(58)의 출력을 안테나(104)로 송신하도록 구성된다.
모바일 장치
여기에 기재된 시스템, 방법 및 장치 중의 임의의 것은 무선 장치라고도 불리울 수 있는 모바일 장치 등의 다양한 전자 장치에서 구현될 수 있다. 도 7은 도 1a의 송신선을 포함하는 예시적인 모바일 장치(101)의 개략 블록도이다. 모바일 장치(101)의 예는, 셀룰러 폰(예를 들어, 스마트 폰), 랩탑, 태블릿 컴퓨터, 개인 휴대 단말기(PDA), 전자북 리더 및 포터블 디지털 미디어 플레이어를 포함하고, 이것으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 모바일 장치(101)는 예를 들어 GSM(Global System for Mobile), CDMA(code division multiple access), 3G, 4G 및/또는 LTE(Long Term Evolution)를 이용하여 통신하도록 구성되는 멀티밴드/멀티모드 모바일 폰 등의 멀티밴드 및/또는 멀티모드 장치일 수 있다.
특정 실시예에서, 모바일 장치(101)는 스위칭 컴포넌트(102), 트랜시버 컴포넌트(103), 안테나(104), 파워 증폭기(105), 제어 컴포넌트(106), 컴퓨터 판독가능 매체(107), 프로세서(108), 배터리(109) 및 공급 제어 블록(110) 중의 하나 이상을 포함할 수 있다. 여기에 기재된 송신선(1) 중의 임의의 것은 모바일 장치(1) 내의 다양한 위치에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 송신선(1)은 파워 증폭기(105)의 출력을 스위칭 컴포넌트(102)에 전기적으로 접속하고 및/또는 스위칭 컴포넌트(102)를 안테나(104)로 전기적으로 접속할 수 있다.
트랜시버 컴포넌트(103)는 안테나(104)를 통해 송신될 RF 신호를 생성할 수 있다. 또한, 트랜시버 컴포넌트(103)는 안테나(104)로부터 들어오는 RF 신호를 수신할 수 있다.
RF 신호의 송수신과 연관된 다양한 기능은 트랜시버(103)로서 도 7에 집합적으로 나타낸 하나 이상의 컴포넌트에 의해 달성될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 단일 컴포넌트가 송신 및 수신 기능 양자를 제공하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 송신 및 수신 기능은 개별 컴포넌트에 의해 제공될 수 있다.
마찬가지로, RF 신호의 송수신과 연관된 다양한 안테나 기능은 안테나(104)로서 도 7에 집합적으로 나타낸 하나 이상의 컴포넌트에 의해 달성될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 단일 안테나가 송신 및 수신 기능 양자를 제공하도록 구성될 수 있다. 다른 예에서, 송신 및 수신 기능은 개별 안테나에 의해 제공될 수 있다. 다른 예에서, 모바일 장치(101)와 연관된 상이한 대역에 상이한 안테나가 제공될 수 있다.
도 7에서, 트랜시버(103)로부터의 하나 이상의 출력 신호는 하나 이상의 송신 경로를 통해 안테나(104)에 제공되는 것으로 도시된다. 도시된 예에서, 상이한 송신 경로는 상이한 대역 및/또는 상이한 파워 출력과 연관된 출력 경로를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도시된 2개의 예시적인 파워 증폭기(105)는 상이한 파워 출력 구성(예를 들어, 낮은 파워 출력 및 높은 파워 출력)과 연관된 증폭 및/또는 상이한 대역과 연관되는 증폭을 나타낼 수 있다.
도 7에서, 안테나(104)로부터의 하나 이상의 검출된 신호는 하나 이상의 수신 경로를 통해 트랜시버(103)에 제공되는 것으로 도시된다. 도시된 예에서, 상이한 수신 경로는 상이한 대역과 연관된 경로를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도시된 4개의 예시적인 경로는 일부 모바일 장치(101)에 제공되는 쿼드-밴드(quad-band) 능력을 나타낼 수 있다.
수신 및 송신 경로 간의 스위칭을 가능하게 하기 위하여, 스위칭 컴포넌트(102)는 안테나(104)를 선택된 송신 또는 수신 경로에 전기적으로 접속하도록 구성될 수 있다. 따라서, 스위칭 컴포넌트(102)는 모바일 장치(101)의 동작과 연관된 다수의 스위칭 기능을 제공할 수 있다. 특정 실시예에서, 스위칭 컴포넌트(102)는 예를 들어 상이한 대역 간 스위칭, 상이한 파워 모드 간 스위칭, 송신 및 수신 모드 간 스위칭 또는 그 일부 조합과 연관된 기능을 제공하도록 구성되는 다수의 스위치를 포함할 수 있다. 스위칭 컴포넌트(102)는 또한 신호의 필터링을 포함하는 추가의 기능을 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 스위칭 컴포넌트(102)는 하나 이상의 듀플렉서를 포함할 수 있다.
모바일 장치(101)는 하나 이상의 파워 증폭기(105)를 포함할 수 있다. RF 파워 증폭기는 비교적 낮은 파워를 갖는 RF 신호의 파워를 승압(boost)하는데 사용될 수 있다. 그 후, 승압된 RF 신호는 송신기의 안테나의 구동을 포함한 다양한 목적을 위해 사용될 수 있다. 파워 증폭기(105)는 모바일 폰 등의 전자 장치에 포함되어 송신될 RF 신호를 증폭할 수 있다. 예를 들어, 3G 및/또는 4G 통신 표준 하에서 통신하는 아키텍쳐를 갖는 모바일 폰에서, 파워 증폭기는 RF 신호를 증폭하는데 사용될 수 있다. 원하는 송신 파워 레벨은 사용자가 기지국 및/또는 모바일 환경으로부터 얼마나 멀리 떨어져 있느냐에 의존할 수 있기 때문에, RF 신호의 증폭을 관리하는 것이 바람직할 수 있다. 파워 증폭기는 또한 시간에 따라 RF 신호의 파워 레벨을 조절하는 것을 돕기 위하여 채용되어, 할당된 수신 시간 슬롯 동안의 송신으로부터 신호 간섭을 방지할 수 있다. 파워 증폭기 모듈은 하나 이상의 파워 증폭기를 포함할 수 있다.
도 7은, 특정 실시예에서 제어 컴포넌트(106)가 제공되고 이러한 컴포넌트가 스위칭 엘리먼트(102), 파워 증폭기(105), 공급 제어(110) 및/또는 다른 동작 컴포넌트(들)의 동작과 연관된 다양한 제어 기능을 제공하도록 구성되는 회로를 포함할 수 있는 것을 나타낸다.
특정 실시예에서, 프로세서(108)는 여기에 기재된 다양한 기능의 구현을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 메모리에 저장된 명령이 여기에 기재된 모바일 장치, 모듈 등의 다양한 동작 특징부를 구현하는 명령을 포함하는 제조 물품을 생성하도록, 프로세서(108)에 지시할 수 있는 여기에 기재된 컴포넌트 중의 임의의 것의 동작과 연관된 컴퓨터 프로그램 명령은 컴퓨터 판독가능 메모리(107)에 저장될 수 있다.
도시된 모바일 장치(101)는 또한 하나 이상의 파워 증폭기(105)에 전원을 제공하는데 사용될 수 있는 공급 제어 블록(110)을 포함한다. 예를 들어, 공급 제어 블록(110)은 DC-대-DC 컨버터를 포함할 수 있다. 그러나, 특정 실시예에서, 공급 제어 블록(110)은 예를 들어 증폭될 RF 신호의 엔벨로프(envelop)에 기초하여 파워 증폭기(105)에 제공되는 공급 전압을 변경하도록 구성되는 엔벨로프 트랙커 등의 다른 블록을 포함할 수 있다.
공급 제어 블록(110)은 배터리(109)에 전기적으로 접속될 수 있고, 공급 제어 블록(110)은 DC-DC 컨버터의 출력 전압에 기초하여 파워 증폭기(105)에 제공되는 전압을 변경하도록 구성될 수 있다. 배터리(109)는 예를 들어 리튬 이온 배터리를 포함하는 모바일 장치(101)에 사용하기 위한 임의의 적절한 배터리일 수 있다. 니켈 등의 물질로 이루어지고 RF 범위 내의 주파수에서 물질의 표피 깊이보다 작은 두께를 갖는 확산 배리어층을 포함하는 송신 경로에 대한 송신선(1)으로, 배터리(109)의 파워 소비가 감소될 수 있고 및/또는 신호 품질이 개선될 수 있어, 모바일 장치(101)의 성능을 개선할 수 있다.
애플리케이션
전술한 실시예의 일부는 모바일 폰 등의 파워 증폭기를 포함하는 모듈 및/또는 전자 장치와 관련하여 예를 제공하였다. 그러나, 실시예의 원리 및 이점은 고성능 RF 송신선에 대한 필요성을 갖는 임의의 다른 시스템 또는 장치에 사용될 수 있다.
본 개시물의 하나 이상의 양태를 구현하는 시스템은 다양한 전자 장치에서 구현될 수 있다. 전자 장치의 예는, 소비자 전자 제품, 소비자 전자 제품의 부품, 전자 테스트 장치 등을 포함할 수 있고, 이것으로 제한되지 않는다. 특히, 본 개시물의 하나 이상의 양태를 구현하도록 구성되는 전자 장치는, RF 송신 장치, 파워 증폭기를 갖는 임의의 포터블 장치, 모바일 폰(예를 들어, 스마트 폰), 전화, 기지국, 펨토셀, 레이더, WiFi 및/또는 블루투스 표준에 따라 통신하도록 구성된 장치, 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 컴퓨터, 핸드헬드 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 개인 휴대 단말기(PDA), 마이크로웨이브, 냉장고, 자동차, 스테레오 시스템, DVD 플레이어, CD 플레이어, VCR, MP3 플레이어, 라디오, 캠코더, 카메라, 디지털 카메라, 포터블 메모리 칩, 세탁기, 건조기, 세탁기/건조기, 복사기, 팩시밀리 머신, 스캐너, 다기능 주변 장치, 손목 시계, 시계 등을 포함할 수 있고, 이것으로 제한되지 않는다. 소비자 전자 제품의 부품은 RF 송신선을 포함하는 멀티칩 모듈, 파워 증폭기 모듈, RF 송신선을 포함하는 집적 회로, RF 송신선을 포함하는 기판 등, 또는 그 임의의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 전자 장치의 다른 예는, 메모리 칩, 메모리 모듈, 광 네트워크 또는 다른 통신 네트워크의 회로 및 디스크 드라이버 회로를 포함할 수 있다. 또한, 전자 장치는 미완성 제품을 포함할 수 있고, 이것으로 제한되지 않는다.
결론
컨텍스트가 명료하게 다르게 요구하지 않으면, 설명 및 청구범위에 걸쳐 "포함하다", "포함하는" 등의 단어는 배타적인 또는 완전한 의미와 대조적으로 포괄적인 의미로 해석되어야 하고, 즉, "포함하지만 그것으로 제한되지 않는" 의미로 해석된다. "결합된", "접속된" 등의 단어는 여기에 일반적으로 사용된 바와 같이 2개 이상의 엘리먼트가 하나 이상의 중재 엘리먼트에 의해 접속되거나 직접 접속될 수 있는 것을 나타낸다. 추가적으로, "여기에(herein)", "상기(above)", "하기(below)" 등의 단어 및 그 유사한 단어는, 본 출원에서 사용될 때, 전체로서 본 출원을 가리키는 것이고, 본 출원의 임의의 특정 부분을 가리키는 것이 아니다. 컨텍스트가 허용하면, 단수 및 복수를 이용한 상기 상세한 설명의 단어는 각각 복수 또는 단수를 포함할 수 있다. 2개 이상의 아이템의 리스트에 관하여 "또는"이라는 단어는 다음의 단어 해석, 즉, 리스트 내의 아이템의 임의의 것, 리스트 내의 아이템 모두 및 리스트 내의 아이템의 임의의 조합을 전부 포함한다. 여기에 제공되는 모든 수치 값은 측정 오차 내에서 유사한 값을 포함하는 것으로 의도된다.
또한, 그 중에서, 할 수 있다("can", "could", "might"), 예를 들어("e.g.", "for example"), "등" 등의 여기에 사용된 조건적 언어는, 특별히 다르게 표현되지 않거나 이용되는 바와 같이 컨텍스트 내에서 다르게 이해되지 않으면, 다른 실시예가 특정 특징부, 엘리먼트 및/또는 상태를 포함하지 않으면서 특정 실시예가 특정 특징부, 엘리먼트 및/또는 상태를 포함하는 것을 전달하도록 의도된다. 따라서, 이러한 조건적 언어는 일반적으로 특징부, 엘리먼트 및/또는 상태가 하나 이상의 실시예에 필요한 임의의 방식이라는 것 또는 저자 입력 또는 프롬프트가 있거나 없이, 하나 이상의 실시예가 이들 특징부, 엘리먼트 및/또는 상태가 임의의 특정 실시예에 포함되거나 수행되는지를 결정하는 로직을 반드시 포함하는 것을 암시하는 것으로 의도되지 않는다.
실시예의 전술한 설명은 상기 개시된 정밀한 형태로 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 본 발명의 특정 실시예 및 예가 예시적인 목적으로 상술되었지만, 예를 들어, 프로세스 또는 블록이 소정의 순서로 제시되지만, 대안적인 실시예는 다른 순서로 동작을 갖는 루틴을 수행하거나 블록을 갖는 시스템을 채용할 수 있고, 일부 프로세스 또는 블록이 제거, 이동, 추가, 세분, 결합 및/또는 변경될 수 있다. 이들 프로세스 또는 블록의 각각은 다양한 상이한 방식으로 구현될 수 있다. 또한, 프로세스 또는 블록이 가끔 연속적으로 수행되는 것으로 도시되지만, 이들 프로세스 또는 블록은 그 대신에 병렬로 수행되거나 상이한 시간에 수행될 수 있다.
본 발명의 특정한 실시예가 기재되지만, 이들 실시예는 단지 예로서 제시되었고 본 개시물의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 예를 들어, 당업자가 인식하는 바와 같이, 다양한 등가의 변형이 본 발명의 범위 내에서 가능하다. 또한, 전술한 다양한 실시예의 엘리먼트 및 동작은 결합되어 다른 실시예를 제공할 수 있다. 사실상, 여기에 기재된 방법, 시스템, 장치 및 제조 물품은 다양한 다른 형태로 구현될 수 있고, 또한, 개시물의 사상을 벗어나지 않고 여기에 기재된 방법, 시스템, 장치 및 제조 물품의 형태에 있어서, 다양한 생략, 대체 및 변경이 가능할 수 있다. 첨부된 청구범위 및 그 등가물은 본 개시물의 범위 및 사상 내에서의 이러한 형태 또는 변형을 커버하는 것으로 의도된다.

Claims (78)

  1. 무선 주파수 모듈로서,
    본딩층, 배리어층, 확산 배리어층 및 도전층을 갖는 송신선을 포함하는 기판 - 상기 본딩층은 와이어 본드와 본딩되는 본딩면을 갖고, 상기 배리어층 및 상기 확산 배리어층은 상기 본딩층에 오염 물질이 들어가는 것을 방지하도록 구성되고, 상기 확산 배리어층은 상기 본딩면에 수신되는 적어도 1.9 GHz의 주파수를 갖는 모든 무선 주파수 신호가 상기 도전층에서 전파하도록 0.35 μm 미만의 두께를 갖는 니켈층임 - ;
    상기 기판에 결합된 다이 상에 구현되는 제1 무선 주파수 컴포넌트 - 상기 제1 무선 주파수 컴포넌트는 상기 와이어 본드에 적어도 1.9 GHz의 주파수를 갖는 무선 주파수 신호를 제공하도록 구성되며, 상기 와이어 본드는 상기 다이로부터 상기 송신선의 상기 본딩면까지 연장됨 - ; 및
    상기 기판에 결합되는 제2 무선 주파수 컴포넌트 - 상기 제2 무선 주파수 컴포넌트는 상기 송신선을 통해 상기 제1 무선 주파수 컴포넌트로부터 적어도 1.9 GHz의 주파수를 갖는 무선 주파수 신호를 수신하도록 구성됨 -
    를 포함하는 무선 주파수 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판은 상기 본딩층, 상기 배리어층, 및 상기 확산 배리어층을 포함하는 마무리 도금(finish plating)을 갖는 무선 주파수 모듈.
  3. 제1항에 있어서, 상기 무선 주파수 신호의 주파수는 적어도 5 GHz인 무선 주파수 모듈.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 무선 주파수 컴포넌트는 필터 또는 무선 주파수 스위치 중 하나인 무선 주파수 모듈.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 무선 주파수 컴포넌트는 파워 증폭기인 무선 주파수 모듈.
  6. 제5항에 있어서, 상기 송신선은 상기 파워 증폭기로부터의 무선 주파수 신호를 무선 주파수 스위치에 송신하도록 구성되는 무선 주파수 모듈.
  7. 제5항에 있어서, 상기 송신선은 상기 파워 증폭기로부터의 무선 주파수 신호를 필터에 송신하도록 구성되는 무선 주파수 모듈.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제2 무선 주파수 컴포넌트는 무선 주파수 스위치, 필터 또는 안테나 중 하나인 무선 주파수 모듈.
  9. 제1항에 있어서, 상기 본딩층은 금층이고, 상기 배리어층은 팔라듐층인 무선 주파수 모듈.
  10. 제9항에 있어서, 상기 니켈층의 두께는 0.04 μm 내지 0.2 μm 범위 내에 있는 무선 주파수 모듈.
  11. 제9항에 있어서, 상기 니켈층의 두께는 1.9 GHz의 주파수에서 상기 니켈층의 표피 깊이(skin depth)보다 작은 무선 주파수 모듈.
  12. 제9항에 있어서, 상기 기판은 상기 금층, 상기 팔라듐층 및 상기 니켈층을 포함하는 마무리 도금을 갖는 무선 주파수 모듈.
  13. 제1항에 있어서, 상기 도전층은 구리를 포함하고, 상기 오염 물질은 상기 도전층으로부터의 구리를 포함하는 무선 주파수 모듈.
  14. 제1항에 있어서, 상기 확산 배리어층의 두께는 1.9 GHz의 주파수에서 0.04 μm 내지 상기 니켈층의 표피 깊이의 범위 내에 있는 무선 주파수 모듈.
  15. 제1항에 있어서, 상기 본딩층은 0.05 μm 내지 0.15 μm 범위의 두께를 갖는 금층인 무선 주파수 모듈.
  16. 제1항에 있어서, 상기 확산 배리어층의 두께는 5 GHz의 주파수에서 상기 니켈층의 표피 깊이보다 작은 무선 주파수 모듈.
  17. 무선 주파수 모듈로서,
    금층, 상기 금층에 근접한 팔라듐층, 상기 팔라듐층에 근접한 니켈층, 및 상기 니켈층에 근접한 도전층을 갖는 송신선을 포함하는 기판 - 상기 금층은 와이어 본드와 본딩된 본딩면을 갖고, 상기 니켈층은 0.35 μm 미만의 두께를 가짐 -
    상기 기판에 결합된 다이 상에 구현되는 제1 무선 주파수 컴포넌트 - 상기 제1 무선 주파수 컴포넌트는 상기 와이어 본드에 무선 주파수 신호를 제공하도록 구성되고, 상기 와이어 본드는 상기 다이로부터 상기 송신선의 상기 본딩면까지 연장됨 - ; 및
    상기 기판에 결합되는 제2 무선 주파수 컴포넌트 - 상기 제2 무선 주파수 컴포넌트는 상기 송신선을 통해 상기 제1 무선 주파수 컴포넌트로부터 상기 무선 주파수 신호를 수신하도록 구성됨 -
    를 포함하는 무선 주파수 모듈.
  18. 제17항에 있어서, 상기 도전층은 구리층인 무선 주파수 모듈.
  19. 제17항에 있어서, 상기 무선 주파수 신호는 적어도 1.9 GHz의 주파수를 가지며, 상기 니켈층의 두께는 1.9 GHz에서 상기 니켈층의 표피 깊이보다 작은 무선 주파수 모듈.
  20. 제17항에 있어서, 상기 니켈층의 두께는 0.04 μm 내지 0.2 μm 범위 내에 있는 무선 주파수 모듈.
  21. 제17항에 있어서, 상기 무선 주파수 신호는 적어도 5 GHz의 주파수를 갖는 무선 주파수 모듈.
  22. 제17항에 있어서, 상기 금층은 0.05 μm 내지 0.15 μm 범위의 두께를 갖는 무선 주파수 모듈.
  23. 제17항에 있어서, 상기 도전층은 10 μm 내지 50 μm 범위의 두께를 갖는 무선 주파수 모듈.
  24. 무선 주파수 모듈로서,
    0.05 μm 내지 0.15 μm 범위의 두께를 갖는 금층, 상기 금층에 근접한 팔라듐층, 상기 팔라듐층에 근접한 니켈층, 및 상기 니켈층에 근접한 도전층을 갖는 송신선을 포함하는 기판 - 상기 금층은 와이어 본드와 본딩된 본딩면을 갖고, 상기 니켈층은 0.04 μm 이상 0.35 μm 미만의 두께를 가짐 -
    상기 기판에 결합된 다이 상에 구현되는 제1 무선 주파수 컴포넌트 - 상기 제1 무선 주파수 컴포넌트는 상기 와이어 본드에 적어도 5 GHZ의 주파수를 갖는 무선 주파수 신호를 제공하도록 구성되고, 상기 와이어 본드는 상기 다이로부터 상기 송신선의 상기 본딩면까지 연장됨 - ; 및
    상기 기판에 결합되는 제2 무선 주파수 컴포넌트 - 상기 제2 무선 주파수 컴포넌트는 상기 송신선을 통해 상기 제1 무선 주파수 컴포넌트로부터 무선 주파수 신호를 수신하도록 구성됨 -
    를 포함하는 무선 주파수 모듈.
  25. 제24항에 있어서, 상기 제1 무선 주파수 컴포넌트는 파워 증폭기를 포함하는 무선 주파수 모듈.
  26. 제24항에 있어서, 상기 니켈층의 두께는 0.04μm 내지 0.2μm 범위 내에 있는 무선 주파수 모듈.
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