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자료유형
학술저널
저자정보
정재웅 (한국전자기술연구원 ICT · 디바이스패키징연구센터) 박세훈 (한국전자기술연구원 ICT디바이스패키징연구센터) 유종인 (한국전자기술연구원)
저널정보
한국마이크로전자및패키징학회 마이크로전자 및 패키징학회지 마이크로전자 및 패키징학회지 제28권 제3호
발행연도
2021.9
수록면
1 - 7 (7page)

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본 논문에서는 Bare-die Chip 형태의 Drive amplifier를 Ajinomoto Build-up Film (ABF)와 FR-4로 구성된 PCB 에 내장함으로써 28 GHz 대역 모듈에서 적용될 수 있는 내장형 능동소자 모듈을 구현하였다. 내장형 모듈에 사용된 유전체 ABF는 유전율 3.2, 유전손실 0.016의 특성을 가지고 있으며, Cavity가 형성되어 Drive amplifier가 내장되는 FR4는유전율 3.5, 유전손실 0.02의 특성을 가진다. 제안된 내장형 Drive amplifier는 총 2가지 구조로 공정하였으며 측정을 통해 각각의 S-Parameter특성을 확인하였다. 공정을 진행한 2가지 구조는 Bare-die Chip의 패드가 위를 향하는 Face-up 내장 구조와 Bare-die Chip의 패드가 아래를 향하는 Face-down내장 구조이다. 구현한 내장형 모듈은 Taconic 사의 TLY-5A (유전율 2.17, 유전손실 0.0002)를 이용한 테스트 보드에 실장 하여 측정을 진행하였다. Face-down 구조로 내장한 모듈은Face-up 구조에 비해 Bare-die chip의 RF signal패드에서부터 형성된 패턴까지의 배선 길이가 짧아 이득 성능이 좋을 것이라 예상하였지만, Bare-die chip에 위치한 Ground가 Through via를 통해 접지되는 만큼 Drive amplifier에 Ground가 확보되지 않아 발진이 발생한다는 것을 확인하였다. 반면 Bare-die chip의 G round가 부착되는 PCB의 패턴에 직접적으로접지되는 Face-up 구조는 25 GHz에서부터 30 GHz까지 약 10 dB 이상의 안정적인 이득 특성을 냈으며 목표주파수 대역인 28 GHz에서의 이득은 12.32 dB이다. Face-up 구조로 내장한 모듈의 출력 특성은 신호 발생기와 신호분석기를 사용하여 측정하였다. 신호 발생기의 입력전력(Pin)을 -10 dBm에서 20 dBm까지 인가하여 측정하였을 때, 구현한 내장형 모듈의 이득압축점(P1dB)는 20.38 dB으로 특성을 확인할 수 있었다. 측정을 통해 본 논문에서 사용한 Drive amplifier와 같은Bare-die chip을 PCB에 내장할 때 Ground 접지 방식에 따라 발진이 개선된다는 것을 검증하였으며, 이를 통해 Chip Faceup 구조로 Drive amplifier를 내장한 모듈은 밀리미터파 대역의 통신 모듈에 충분히 적용될 수 있을 것이라고 판단된다.
#Embedding #Face-up #Face-down #Active device #28 GHz

목차

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참고문헌 (7)

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전병섭 / 2012 / 칩내장형 PCB 공정을 위한 칩 표면처리 공정에 관한 연구 / 마이크로전자 및 패키징학회지 19(3):77~82 dbpia 이호영 / 2002 / 내장형 수동소자 / 마이크로전자 및 패키징학회지 9(2):55~60 google schola M. Luthra / 2002 / Process challenges and solutions for embedding Chip-On-Board into mainstream SMT assembly / Proceedings of the 4th International Symposium on Electronic Materials and Packaging :426 google schola Y. Y. Wei / 2003 / Effects of Grounding and Bias Circuit on the Performance of High Frequency Linear Amplifiers / Microwave Journal 46(2):98 google schola Y. W. Yeap / 2004 / Design of 12 W Xband high power cascade amplifier / RF and Microwave Conference, IEEE :9~12 google schola

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