• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.19 no.8
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• pp.844-853
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• 2008

This paper describes the design of a FEM(Front End Module) having power detection function for mobile handset application. The designed FEM consists of a MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuits) power amplifier chip, SAW Tx filter and duplexer, diode power detector and stripline matching circuit. An LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics) technology is adopted for miniaturized FEM. The frequency band is $824{\sim}869$ MHz which is the uplink Tx band of the CDMA mobile system. The size of designed FEM is $7.0{\times}5.5{\times}1.5\;mm^3$, which is an ultra-small size even though the power detector circuit is included. All sub-components of FEM have been developed and measured in advance before being integrated into FEM. The measured output power and gain are 27 dBm and 27 dB, respectively. In addition, the measured ACPR characteristics are 46.59 dBc and 55.5 dBc at 885 kHz and 1.98 MHz offset, respectively.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.23 no.5
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• pp.613-623
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• 2012

In this paper, we present an ultra miniaturized voltage tuned oscillator, with HMIC-type amplifier and phase shifter, using LTCC artificial dielectric resonator. ADR which consists of periodic conductor patterns and stacked layers has a smaller size than a dielectric resonator. The design specification of ADR is obtained from the design goal of oscillator. The structure of the ADR with a stacked circular disk type is chosen. The resonance characteristic, physical dimension and stack number are analyzed. For miniaturization of ADRO, the ADR is internally implemented at the upper part of the LTCC substrate and the other circuits, which are amplifier and phase shifter are integrated at the bottom side respectively. The fabricated ADRO has ultra small size of $13{\times}13{\times}3mm^3$ and is a SMT type. The designed ADRO satisfies the open-loop oscillation condition at the design frequency. As a results, the oscillation frequency range is 2.025~2.108 GHz at a tuning voltage of 0~5 V. The phase noise is $-109{\pm}4$ dBc/Hz at 100 kHz offset frequency and the power is $6.8{\pm}0.2$ dBm. The power frequency tuning normalized figure of merit is -30.88 dB.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.23 no.6
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• pp.477-480
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• 2010

In this study, we fabricate 3 wt% $Li_2CO_3$ doped $(Ba,Sr)TiO_3$ thick films on the Ag/Pd bottom electrode printed $Al_2O_3$ substrates for the LTCCs (low temperature co-fired ceramics) applications. From the X-ray diffraction analysis, 3 wt% $Li_2CO_3$ doped BST thick films on the Ag/Pd printed $Al_2O_3$ substrates, which sintered at $900^{\circ}C$, showed perovskite structure without any pyro phase. The dielectric properties of 3 wt% $Li_2CO_3$ doped BST thick films are measured from 1 kHz to 1 MHz. To investigate the electrical properties of 3 wt% $Li_2CO_3$ doped BST thick films, we employ the impedance spectroscopy. The complex impedance of 3 wt% $Li_2CO_3$ doped BST thick films are measured from 20 Hz to 1 MHz at the various temperatures.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.07a
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• pp.363-364
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• 2005

LTCC(low temperature co-fired ceramics)용 glass/ceramic 복합체를 제조하기 위해 3종류 의 glass를 선정하고 filler로 $Al_2O_3$ 와 $TiO_2$를 사용하여 glass frit에 따른 소결 및 유전 특성에 대하여 조사하였다. Glass frit은 lead-borosilicate(PBS), zinc-borosilicate(ZBS), bismuth-borosilicate(BBS) glass 조성을 사용하였고 1100~$1400^{\circ}C$에서 melting시킨 후 quenching하여 frit화하였다. $Al_2O_3$와 $TiO_2$ filler에 10~50 vol%로 glass frit을 각각 혼합한 후 600~$950^{\circ}C$에서 2시간 동안 소결한 결과 50 vol% glass frit 일 때 $900^{\circ}C$ 이하에서 소성이 가능하였다. 유전특성은 $900^{\circ}C$에서 $Al_2O_3$-50vol%PBS($\varepsilon_{r}$=8.8, $Q{\times}f_o$=4,900, $\tau_f$=-24), $Al_2O_3$-50vol% ZBS($\varepsilon_{r}$=5.7, $Q{\times}f_o$=17,800, $\tau_f$=-21), $Al_2O_3$-50vol%BBS($\varepsilon_{r}$=11.1, $Q{\times}f_o$= 2,080, $\tau_f$=-48), $TiO_2$-50vol%PBS($\varepsilon_{r}$=18.6, $Q{\times}f_o$=3,800, $\tau_f$=+135), $TiO_2$-50vol%ZBS($\varepsilon_{r}$=36.4, $Q{\times}f_o$= 7,500, $\tau_f$=+159), $TiO_2$-50vol%BBS($\varepsilon_{r}$=56.4, $Q{\times}f_o$=520, $\tau_f$=+119)을 나타내었다. 따라서 LTCC용 기판재료 및 마이크로파 유전체로 응용이 가능한 것으로 확인되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.350-350
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• 2008

최근 이동 통신 분야에서 전자기기들의 고주파화와 소형화에 대한 관심이 높아지면서 고주파 소자로서 필수적으로 사용 되어온 디커플링 캐패시터도 이 두 가지 요구를 만족시키기 위해 기존의 표면 실장형에서 평판 형태인 기판 내장형 캐패시터로 발전해 가고 있다. 이를 실현하기 위한 공정법으로 Low Temperature Co-fired Ceramics (LTCCs)와 polymer composite등의 연구가 진행되고 있으나 LTCCs는 높은 공정온도에 의한 내부 확산과 서로 다른 열팽창 계수에 의한 소결후의 수축과 같은 단점들을 가지고 있으며 polymer composite 은 비교적 낮은 공정온도에도 불구하고 유전특성과 방열특성이 우수하지 못한 문제점을 가지고 있었다. 이러한 단점들을 극복하기 위해 Aerosol Deposition Method (ADM)를 주목하게 되었다. 이 공정 법은 상온 저 진공 분위기에서 세라믹 분말을 기판에 고속 분사시켜 기공과 균열이 거의 없는 치밀한 나노구조의 세라믹을 제작하는 새로운 코팅기술이다. 본 연구에서는 고주파용 디커플링 캐패시터의 응용을 위하여 상온에서 높은 유전율을 가지며 강유전체 물질인 $BaTiO_3$를 사용하였다. 출발원료로서 0.45 ${\mu}m$크기의 $BaTiO_3$ 분말을 이용하여 상온에서 submicron에서 수 micron의 두께로 성막하였다. 그러나 ADM으로 $BaTiO_3$ 막을 성막할 경우 유전율이 100이하로 급격히 떨어지는 현상이 기존 연구에서 보고되어 왔으며 본 연구에서도 이를 확인하였다. 디커플링 캐패시터의 밀도를 높이기 위해서 유전체의 유전율을 높이거나 두께를 앓게 하는 방법이 있으나 이번 연구에서는 박막화에 초점을 맞추어 진행하였다. 하지만 $BaTiO_3$ 막의 두께를 $1{\mu}m$이하의 박막으로 제조했을 경우 XRD 분석을 통하여 결정상이 얻어졌음을 확인했음에도 불구하고 유전체로서의 특성을 보이지 않았다. 이 원인을 $BaTiO_3$ 박막의 누설전류에 의한 것이라고 판단하고 $BaTiO_3$ 박막과 기판과의 계면 및 미세구조를 확인하였으며 이것이 전기적 특성에 미치는 영향에 대해 분석하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.40 no.10
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• pp.961-966
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• 2003

A Multi-Layer Ceramic (MLC) chip type Band-Pass Filter (BPF) using BiNb$\_$0.975/Sb$\_$0.025/ $O_4$ LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) and MLC processing is presented. The MLC chip BPF has the benefits of low cost and small size. The BPF consists of coupled stripline resonators and coupling capacitors. The BPF is designed to have an attenuation pole at below the passband for a receiver band of IMT-2000 handset. The computer-aided design technology is applied for analysis of the BPF frequency characteristics. The attenuation pole depends on the coupling between resonators and the coupling capacitance. An equivalent circuit and structure of MLC chip BPF are proposed. The frequency characteristics of the manufactured BPF is well acceptable for IMT-2000 application.