Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers (전자공학회논문지)

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A Study on a Hetero-Integration of RF MEMS Switch and DC-DC Converter Using Commercial PCB Process

상용 PCB 공정을 이용한 RF MEMS 스위치와 DC-DC 컨버터의 이종 통합에 관한 연구

  • Jang, Yeonsu (DRAM Design Division, SK Hynix) ;
  • Yang, Woo-Jin (Dept. of Electrical and Computer Engineering, Seoul National University, Inter-university Semiconductor Research Center) ;
  • Chun, Kukjin (Dept. of Electrical and Computer Engineering, Seoul National University, Inter-university Semiconductor Research Center)
  • 장연수 (SK 하이닉스(주) DRAM설계본부) ;
  • 양우진 (서울대학교 전기.정보공학부 반 도체공동연구소) ;
  • 전국진 (서울대학교 전기.정보공학부 반 도체공동연구소)
  • Received : 2017.02.11
  • Accepted : 2017.05.11
  • Published : 2017.06.25
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Abstract

This paper presents a hetero-integration of electrostatically actuated RF MEMS Switch and step up DC-DC converter on a redistribution layer using commercial PCB process. RF characteristics of Duroid with $56{\Omega}$ impedance GCPW transmission line and that of FR4 with $59{\Omega}$ impedance CPW transmission line were analyzed. From DC to 6GHz, RF characteristics of Duroid were better than that of FR4, insertion loss was 2.08dB lower, return loss was 3.91dB higher, and isolation was 3.33dB higher.

본 논문에서는 듀로이드와 FR4를 기판으로 하는 재배선층 위에 정전 구동 방식의 RF MEMS 스위치와 승압 DC-DC 컨버터를 결합하는 연구를 진행하였다. 상용 PCB(Printed Circuit Board) 공정으로 듀로이드와 GCPW 전송 선로 조합의 재배선층과 FR4와 CPW 전송 선로 조합의 재배선층을 제작하였다. 상용 PCB 공정 특성에 의하여 전송 선로의 특성 임피던스는 56옴, 59옴 이었으며 이에 대하여 비교 분석하였다. 듀로이드 기판은 유전상수가 작고 두께가 얇으며 GCPW를 적용하였기 때문에 상대적으로 유전상수가 크고 두께가 두꺼우며 CPW 전송 선로를 적용한 FR4 기판보다 6GHz 대역에서 삽입 손실은 약 2.08dB, 반사 손실은 약 3.91dB, 신호 분리도는 약 3.33dB 우수한 것을 확인하였다.

Keywords

References

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  2. Yeonsu Jang, et al., "An RF MEMS switch with a differential gap between electrodes for high isolation and low voltage operation", Journal of Micromechanics and Microengineering, Vol. 21, No. 7, pp. 075016, 2011 https://doi.org/10.1088/0960-1317/21/7/075016
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