• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제9권3호
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• pp.7-12
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• 2002

LTCC(Low temperature Cofiring Ceramics)기판의 고주파특성 평가에 있어서, 기판은 전극 패터닝 공정 방식이 결합된 하나의 시스템으로 평가되어야 한다. LTCC의 경우 시스템마다 상이한 소결 수축 과정, 전극과 기판의 접합 특성(matching) 차이, 사용 도체간 전기 전도도의 차이 등으로 인해 유전 특성 및 신호손실이 차이를 나타내었다. 본 논문에서는 FR-4, Duroid, Teflon등 기존의 상용 PCB(Printed Circuit Board) 와의 상대적인 비교를 통해 현재 사용되고 있는 LTCC 기판의 주파수 응용도를 확인하였으며, 20 ㎓까지 측정을 수행하였다. 측정방식으로는 Ring 공진기와 Series-Gap 공진기를 활용한 마이크로 스트립 공진기 방법을 채택하였으며, 실험 결과 기판손실 측정은 Ring 공진기 방식이 유효하였으며 유전률 측정은 Series-Gap 공진기 방식이 유효함을 확인하였다. 또한 주파수 증가에 따라 LTCC 기판의 전극 패터닝 방식이 시스템의 손실에 미치는 영향에 대해 분석하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1473-1476
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• 2019

PCB (Printed Circuit Board)를 설계할 때 정확한 재료 정보는 매우 중요하다. 전투함의 통합 마스트 (Integrated Mast)에서는 스텔스 기능을 위해 열 저감이 필수적이며 이를 위해서는 내부의 제어 장치에서 발생하는 열을 최대한 줄여야 한다. 제어 장치는 대부분 PCB로 이루어져 있으나 PCB의 유전상수 (Dk, Dielectric Constant)가 정확하게 알려져 있지 않아 임피던스 부정합이 발생하며 이는 열 발생을 매우 증가시킨다. 본 논문에서는 Dk의 측정 방법에 대해 살펴보고 동작 주파수에 따른 Dk 값의 변화가 임피던스 부정합에 미치는 영향을 살펴본다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제13권1호통권38호
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• pp.23-29
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• 2006

Si-웨이퍼와 FR-4 기판을 상온에서 초음파 접합한 후, 접합부의 신뢰성을 평가하였다. Si-웨이퍼 상의 UBM(Under Bump Metallization)은 위에서부터 Cu/ Ni/ Al을 각각 $0.4{\mu}m,\;0.4{\mu}m,\;0.3{\mu}m$의 두께로 전자빔으로 증착하였다. FR-4 기판위의 패드는 위에서부터 Au/ Ni/ Cu를 각각 $0.05{\mu}m,\;5{\mu}m,\;18{\mu}m$의 두께로 전해 도금하여 형성하였다. 접합용 솔도로는 Sn-3.5wt%Ag을 두께 $100{\mu}m$으로 압연하여 사용하였다. 시편의 초음파 접합을 위하여 초음파 접합 시간을 0.5초에서 3.0초까지 0.5초 단위로 증가시키면서 상온에서 접합하였으며, 이 때 출력은 1,400W로 하였다. 실험 결과, 상온 초음파 접합법에 의해 신뢰성 있는 'Si-웨이퍼/솔더/FR-4기판' 접합부를 얻을 수 있었다. 접합부의 전단 강도는 접합 시간에 따라 증가하여 접합 시간 2.5초에서 65N으로 가장 높게 측정되었다. 이 후 접합 시간 3.0초에서는 전단 강도가 34N으로 감소하였는데, 이는 초음파 접합시간이 과도해지면서 Si-웨이퍼와 솔더 사이의 계면을 따라 균열이 발생되었기 때문으로 판단된다. 초음파 접합에 의해 Si-웨이퍼와 솔더 사이에서 생성된 금속간 화합물은 ($(Cu,Ni)_{6}Sn_{5}$)으로 확인되었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권4호
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• pp.149-154
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• 2018

가로등 및 방폭등용 고출력 LED 조명 시스템의 광원으로서, 다수의 LED 칩이 실장된 50와트급 LED 어레이 모듈을 chip-on-board형 고방열 세라믹-메탈 하이브리드 기판을 사용하여 제작하였다. 고방열 세라믹-메탈 하이브리드 기판은 고열전도 알루미늄 금속 열확산 기판에 저온소결용 글라스-세라믹 절연 페이스트와 은 전극 페이스트를 후막 스크린 공정에 의해 도포한 다음, 건조 후 $515^{\circ}C$에서 동시소성하여 LED 칩을 실장할 세라믹 절연층과 은전극 회로층을 형성하여 제조하였다. 이 하이브리드 기판의 방열특성 평가를 위한 비교 샘플로서 기존의 에폭시 기반 FR-4 복합수지로 만든 써멀비아형 PCB 기판에도 동일한 디자인의 LED 어레이 모듈을 제작한 다음, 다중채널 온도측정장치와 열저항 측정기로 방열특성을 비교 분석하였다. 그 결과, $4{\times}9$ type LED 어레이 모듈에서 세라믹-메탈 하이브리드 기판의 열저항은 써멀비아형 FR-4 기판에 비하여 약 1/3로 나타났으며, 이것은 곧 방열성능이 적어도 3배 이상 높은 것으로 볼 수 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.1100-1103
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• 2019

본 논문에서는 기존의 3차원 구조의 슬리브모노폴 안테나(Sleeve monopole Antenna)를 모노폴과 접지면상의 작은 기생모노폴의 형태로 단순화하여도 비슷한 특성을 보이는 것을 확인하고 PCB상에 보다 광대역인 평면 슬리브모노폴 안테나의 설계 방법에 대해 다룬다. 설계 및 제작된 슬리브안테나는 평면형으로 메인 모노폴과 이에 근접하는 작은 사각형 슬리브로 구성되고 기존의 3차원 슬리브안테나와 비슷한 전방향(omni-directional)특성과 기존보다 46% 더 넓은 대역폭을 나타내었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제32권1호
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• pp.32-36
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• 2011

The insufflators in endoscopic surgery supply carbon dioxide to make the air-filled cavity in the abdomen. It contains many kinds of pneumatic and electronic parts and they are connected with the air tubes and electrical wires. The printed circuit boards (PCB) perform wiring, holding and cooling tasks in electronic systems. In this study, the PCB is used as the air channel for insufflators to decrease the cost, volume, and the malfunction according to aging of the device. Three layers of PCB made of FR4 are combined with prepreg as adhesive which has the internal airway channel according to the design. By mounting the pressure sensors and valves, the PCB based fluidic system is implemented. After calibration of flow sensor, the flow rate of the gas also can be measured. The climate test, temperature test, and biocompatibility test showed this idea can be used in insufflators for laparoscopic surgery.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권3호
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• pp.1-7
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• 2021

본 논문에서는 Bare-die Chip 형태의 Drive amplifier를 Ajinomoto Build-up Film (ABF)와 FR-4로 구성된 PCB에 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 FR4는 유전율 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 모듈은 Face-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 직접적으로 접지되는 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(P_in)을 -10 dBm에서 20 dBm까지 인가하여 측정하였을 때, 구현한 내장형 모듈의 이득압축점(P_1dB)는 20.38 dB으로 특성을 확인할 수 있었다. 측정을 통해 본 논문에서 사용한 Drive amplifier와 같은 Bare-die chip을 PCB에 내장할 때 Ground 접지 방식에 따라 발진이 개선된다는 것을 검증하였으며, 이를 통해 Chip Face-up 구조로 Drive amplifier를 내장한 모듈은 밀리미터파 대역의 통신 모듈에 충분히 적용될 수 있을 것이라고 판단된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권6호
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• pp.91-98
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• 2004

본 논문은 일반적인 SPICE 시뮬레이터에서 사용 가능한 PCB 평판 해석 모형을 제안한다. 제안된 모형은 주파수에 따라 증가하는 두 가지 손실, 즉, 표피 손실과 유전 손실의 영향을 반영한다. 평판은 메시(mesh) 구조로 조각을 낸 후, 각각의 단위모형은 전송선 소자와 손실 모형을 이용하여 모형화된다. 손실 모형은 DC 손실을 위해서 하나의 저항이 요구되고, 표피 손실을 위해 직렬 RL ladder 회로, 유전 손실을 위해서 직렬 RC ladder 회로가 요구된다. 제안된 모형의 검증을 위해 주파수 가변저항을 사용한 SPICE ac 해석결과를 통해 비교하고, 전형적인 데스크탑 PC용 FR4 4층 PCB 적층 구조를 만들어 VNA 측정치와도 비교할 것이다. 이 모형은 RLGC 수동 소자들로만 구성되므로 주파수 영역 및 시간 영역에서도 다양한 선형/비선형 소자들과 결합하여 과도 해석이 가능하다.

• ETRI Journal
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• 제34권1호
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• pp.1-8
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• 2012

This paper proposes a reconfigurable beam-steering antenna using a bended dipole and a loop. The radiation patterns of the two antennas are cancelled or compensated, and headed towards a specific direction when the dipole and loop antenna are combined at a reasonable ratio. The proposed antenna can steer the beam directions by controlling the operation of two artificial switches. The proposed antenna was manufactured on a PCB (FR-4) and a flexible PCB (polyimide). In the case of the antenna that was fabricated on a PCB, the maximum beam directions were $+50^{\circ}$, $0^{\circ}$, and $-50^{\circ}$ in the azimuth direction using the two artificial switches, and the antenna gain was 1.96 dBi to 2.48 dBi in the operation bandwidth of 2.47 GHz to 2.53 GHz. Also, the antenna was fabricated on a flexible PCB and measured under various bending conditions for wearable applications.

• 전자공학회논문지D
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• 제34D권2호
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• pp.21-26
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• 1997

The dielectric effects on the parasitics of bondwires buried in slightly-lossy dielectric materials hav been investigated over a wide frequency range using the method of moments with incorporation of ohmic and dielectric losses. The FR-4 composite is widely used as a basis material for PCB and plastic packages, because of it sinherent electricl and chemical stbility and low cost. The cole-cole model, which is representative complex permittivity model of epoxy polymers, has been applied to consider the dielectric effects in the MoM calculation. The prasitic impedance of a grounded bondwire in FR-4 composite is greatly increased due to the dielectric loading effect enhanced by the radiation at high frequencies. These calculation results will be helpful for designing and packaging of high-frequency low-cost IC's.