• 제목/요약/키워드: low temperature co-fired ceramic (LTCC)

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초소형 60 GHz LTCC 전력 증폭기 모듈 (A Very Compact 60 GHz LTCC Power Amplifier Module)

  • 이영철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권11호
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    • pp.1105-1111
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    • 2006
  • 본 논문에서는 저온 소성 세라믹(LTCC)에 기초한 SiP 기술을 이용하여 60 GHz 무선 통신을 위한 송신기용 초소형 전력 증폭기 LTCC모듈을 설계 및 제작하여 그 특성을 측정하였다. 60 GHz대역에서 LTCC 다층 기판과 전력 증폭기 MMIC의 상호 연결 손실을 줄이기 위해 와이어 본드와 기판 사이의 천이를 최적화하였고, MMIC 집적을 위한 고 격리 구조를 제안하였다. 와이어 본드 천이의 경우, 와이어의 인덕턴스를 감소시키기 위해 매칭 회로의 설계와 와이어 상호간의 간격을 최적화하였다. 또한 상호 연결 불연속 효과로 인한 전계의 방사를 억제하기 위해 코프라나 와이어 본드 구조를 이용하였다. 고 격리 모듈 구조를 위하여, LTCC 기판 내부에 DC 전원 배선을 내장시키고 비아로 그 주위를 차폐를 시켰다. 5층의 LTCC 기판을 사용하여 제작된 전력 증폭기 LTCC모듈의 크기는 $4.6{\times}4.9{\times}0.5mm^3$이고, $60{\sim}65GHz$ 대역에서 이득과 P1dB 출력 전력은 각각 10 dB와 11 dBm이다.

LTCC 기판상에 증착한 GZO 가스 센싱 박막의 두께 의존 특성 연구 (Thickness Dependence of GZO Gas Sensing Films Deposited on LTCC Substrates)

  • 황현석
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.215-218
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    • 2011
  • A novel design of gas sensor using Ga-doped ZnO (GZO) thin films which are deposited on low temperature co-fired ceramic (LTCC) substrates is presented. The LTCC substrates with thickness of 400 ${\mu}m$ are fabricated by laminating 12 green tapes which consist of alumina and glass particle in an organic binder. The GZO thin films with different thickness are deposited on LTCC substrates, by RF magnetron sputtering method. The microstructure and sensing properties of GZO gas sensing films are analyzed as a function of the film thickness. The films are well crystallized in the hexagonal (wurzite) structure with increasing thickness. The maximum sensitivity of 3.49 is obtained at 100 nm film thickness and the fastest 90% response time of 27.2 sec is obtained at 50 nm film thickness for the operating temperature of $400^{\circ}C$ to the $NO_2$ gas.

Control of Glass Infiltration at the Al2O3/Glass/Al2O3 Interface

  • Jo, Tae-Jin;Yeo, Dong-Hun;Shin, Hyo-Soon;Hong, Youn-Woo;Cho, Yong-Soo
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제12권1호
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    • pp.32-34
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    • 2011
  • A zero-shrinkage sintering process in which the shrinkage of the x-y axis is controlled to be zero is in great demand due to the high integration trend in ceramic modules. Among the zero-shrinkage sintering processes available, the glass infiltration method proposed in the preliminary study with an $Al_2O_3/Glass/Al_2O_3$ structure is one promising method. However, problems exist in regard to the glass infiltration method, including partially incomplete joining between $Al_2O_3$ and glass layers due to the precipitate of Ti-Pb rich phase during the sintering process. Therefore, we wish to solve the de-lamination problems and suggest a mechanism for delamination and the solutions in the zero-shrinkage low temperature co-fired ceramic (LTCC) layers. The de-lamination problems diminished using the Pb-BSi-O glass without $TiO_2$ in Pb-B-Ti-Si-O glass and produced a very dense zero-shrinkage LTCC.

LTCC를 이용한 WLAN용 초소형 적층 대역통과 필터 설계 (Design of Miniaturized Multi-layer BPFs Using LTCC for Wireless LAN Applications)

  • 박훈;김근환;윤경식;이영철;박철순
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권7A호
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    • pp.563-568
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    • 2003
  • 본 논문에서는 무선 통신 시스템의 SOP(System-On-Package)를 위하여 LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)를 이용하여 다층구조의 초소형 병렬결합 대역통과 여파기를 제안하였다. 제작된 대역통과 여파기는 106 $\mu\textrm{m}$의 두께인 LTCC sheet가 5층으로 구성되었고 크기는 5.24mm x 4.3mm x 0.53mm이다. 측정된 대역통과 여파기는 중심주파수 5.8GHz에서 200MHz의 대역폭을 가지며, 통과대역에서 13.679dB의 반사손실과 2.326dB의 삽입손실, 그리고 4.7GHz에서 28.052dB의 감쇄특성을 갖는다.

LTCC를 이용한 WLAN용 초소형 적층 대역통과 필터 설계 (Design of Miniaturized Multi-layer BPFs Using LTCC for Wireless LAN Applications)

  • 박훈;김근환;윤경식;이영철;박철순
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권8A호
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    • pp.607-612
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    • 2003
  • 본 논문에서는 무선 통신 시스템의 SOP(System-On-Package)를 위하여 LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)를 이용하여 다층구조의 초소형 병렬결합 대역통과 여파기를 제안하였다. 제작된 대역통과 여파기는 106$\mu\textrm{m}$의 두께인 LTCC sheet가 5층으로 구성되었고 크기는 5.24mm $\times$ 4.3mm$\times$ 0.53mm이다. 측정된 대역통과 여파기는 중심주파수 5.8GHz에서 200MHz의 대역폭을 가지며, 통과대역에서 13.679㏈의 반사손실과 2.326㏈의 삽입손실, 그리고 4.7GHz에서 28.052㏈의 감쇄특성을 갖는다.

Efficiency improvement of a DC/DC converter using LTCC substrate

  • Jung, Dong Yun;Jang, Hyun Gyu;Kim, Minki;Park, Junbo;Jun, Chi-Hoon;Park, Jong Moon;Ko, Sang Choon
    • ETRI Journal
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    • 제41권6호
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    • pp.811-819
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    • 2019
  • We propose a substrate with high thermal conductivity, manufactured by the low-temperature co-fired ceramic (LTCC) multilayer circuit process technology, as a new DC/DC converter platform for power electronics applications. We compare the reliability and power conversion efficiency of a converter using the LTCC substrate with the one using a conventional printed circuit board (PCB) substrate, to demonstrate the superior characteristics of the LTCC substrates. The power conversion efficiencies of the LTCC- and PCB-based synchronous buck converters are 95.5% and 94.5%, respectively, while those of nonsynchronous buck converters are 92.5% and 91.3%, respectively, at an output power of 100 W. To verify the reliability of the LTCC-based converter, two types of tests were conducted. Storage temperature tests were conducted at -20 ℃ and 85 ℃ for 100 h each. The variation in efficiency after the tests was less than 0.3%. A working temperature test was conducted for 60 min, and the temperature of the converter was saturated at 58.2 ℃ without a decrease in efficiency. These results demonstrate the applicability of LTCC as a substrate for power conversion systems.

K/Ka 대역에서의 LTCC를 이용한 송수신 겸용 L형태 광대역 원형 편파 안테나 (Design of TX/RX Broadband L-Type Circular Polarization Antenna using LTCC at K/Ka Band)

  • 오민석;천영민;김성남;이종문;표철식;최재익;천창율
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.872-879
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    • 2004
  • 본 논문에서는 LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic) 공정을 이용한 K/Ka 대역(20~21 GHz/30~31 GHz) 위성통신 송수신 겸용 L형태의 광대역 원형편파 안테나를 제안하였다. 이 안테나는 상대 유전율이 5.2인 LTCC 공정을 이용하여 제작되었으며 적층형 구조로서 다른 RF 회로와 집적화가 가능하다. 또한 LTCC을 이용하였으므로 가벼우면서 다른 RF 회로와의 집적화를 통해 손실을 줄일 수 있고, 전체적으로 시스템 크기를 줄일 수 있다. 본 논문에서 사용한 안테나는 모노폴 안테나의 구부러진 L형태의 간단한 구조로서 LTCC 공정상에서의 구현을 쉽게 하고 손실을 최소화할 수 있도록 하였다.

LTCC 기술을 이용한 Ka-밴드 대역통과필터 설계 (Design of a Ka-band Bandpass Filter Using LTCC Technology)

  • 최병건;박철순
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권2A호
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    • pp.214-217
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    • 2004
  • 본 논문에서는 최초로 저온동시소성세라믹(low temperature co-fired ceramic, LTCC) 기술을 이용하여, Ka-밴드 대역의 협대역 대역통과필터를 설계 및 제작하였다. 높은 집적도 및 수직적층능력과 같은 LTCC 기술의 장점을 활용하여, 3차원 구조를 가지는 종단 커플링 마이크로스트립 형태의 대역통과필터를 설계하였다. 종단 커플링 공진기를 평면상에서 구성할 경우, LTCC 공정의 설계규격 중 도선의 선폭 및 선간 간격의 공정 한계로 인해 인접한 두 공진기 사이의 간격이 제한되어지는데, 이러한 문제는 인접한 두 개의 공진기를 LTCC 기판의 서로 다른 층에 위치시킴으로서 극복할 수 있었다. 제작된 대역통과필터는 중심주파수가 28.7 ㎓ 이며, 이때 삽입손실은 3 dB 이다. 최소 삽입손실이 나타나는 주파수로부터 3 dB 의 손실을 가지는 통과대역은 27.9 ㎓ 에서 29.2 ㎓ 범위이며, 대역폭비율이 4.5 % 로서 고주파에서 높은 협대역 특성을 가진다. 그리고, 반사손실은 통과대역에서 10 dB이하를 나타내었다.

단일 전송선로의 주파수 동조회로를 이용한 push-push 전압제어 발진기의 설계 및 제작 (A Design of Push-push Voltage Controlled Oscillator using Frequency Tuning Circuit with Single Transmission Line)

  • 류근관;김성찬
    • 전기전자학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.121-126
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    • 2012
  • 본 논문에서는 전압제어 발진기에서 변형된 구조의 주파수 동조회로를 갖는 push-push 전압제어 유전체 공진 발진기를 설계 및 제작하였다. Push-push 전압제어 유전체 공진 발진기는 중심주파수 16GHz에서 설계되었으며, LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramic) 기술 공정의 장점을 이용하여 주파수 동조 회로를 A6 기판의 중간 layer에 삽입하여 설계하였으며 이로 인해 회로의 전체 크기를 줄일 수 있었다. 제작된 push-push 전압제어 유전체 공진 발진기의 측정결과 기본 주파수의 억압특성은 30dBc 이상 특성을 나타내었으며 0~12V의 제어전압 범위에서 0.43MHz의 주파수 튜닝 대역폭을 얻었다. 또한 커리어로부터 100KHz 떨어진 지점에서 -103dBc/Hz의 위상잡음 특성을 나타내었다.

Push-Push Voltage Controlled Dielectric Resonator Oscillator Using a Broadside Coupler

  • Ryu, Keun-Kwan;Kim, Sung-Chan
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제13권2호
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    • pp.139-143
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    • 2015
  • A push-push voltage controlled dielectric resonator oscillator (VCDRO) with a modified frequency tuning structure using broadside couplers is investigated. The push-push VCDRO designed at 16 GHz is manufactured using a low temperature co-fired ceramic (LTCC) technology to reduce the circuit size. The frequency tuning structure using a broadside coupler is embedded in a layer of the A6 substrate by using the LTCC process. Experimental results show that the fundamental and third harmonics are suppressed above 15 dBc and 30 dBc, respectively, and the phase noise of push-push VCDRO is -97.5 dBc/Hz at an offset frequency of 100 kHz from the carrier. The proposed frequency tuning structure has a tuning range of 4.46 MHz over a control voltage of 1-11 V. This push-push VCDRO has a miniature size of 15 mm×15 mm. The proposed design and fabrication techniques for a push-push oscillator seem to be applicable in many space and commercial VCDRO products.