CDMA450 셀룰러폰용 SAW 안테나 듀플렉서

2005 베스트 반도체 & 전자부품

하나의 안테나로 동시에 양방향 통신 가능KEC(www.kec.co.kr)는 CDMA450 셀룰러폰용 안테나 듀플렉서(단일소자)를 세계 최초로 개발하여 송/수신 SAW 필터를 한곳에 모으는 데 성공했다.이 제품은 Digital CDMA 방식에서 하나의 안테나로 동시에 양방향 통신이 가능하게 하는 소자로서, 셀룰러폰에서 송/수신 신호의 간섭방지 및 잡음방지 기능을 한다.SAW 듀플렉서는 광속으로 전달되는 전자기파를 느린 음파 형식으로 변환한 후, 그 중 원하는 주파수를 골라내는 방식으로서 송신 주파수와 수신 주파수를 분리해 주는 ‘신호 차단(Isolation)’과 원하는 주파수를 최대한 손실 없이 내보내는 ‘손실 특성’의 구현이 매우 중요하다.듀플렉서를 개발하기 이전, CDMA450 셀룰러폰에서는 안테나 듀플렉서(단일소자) 상품이 없어 송/수신 단품 SAW 필터를 PCB상에서 조합, 듀플렉서 회로를 구성하여 사용했다.이러한 PCB상에서 조합된 듀플렉서는 소자들간의 결합(Coupling)효과로 인하여 송/수신간 신호차단을 충분히 확보할 수 없는 문제점이 있다. 특히 PCB의 설계 패턴에 따라 격리도가 좌우되는 특성을 지니며, 회로가 복잡해져 시스템 디자이너의 부담이 컸다.KEC가 개발한 듀플렉서는 단일 패키지 내에 안정된 정합회로로 송/수신 SAW 필터를 듀플렉서로 조합함으로써 위에서 발생된 문제점을 완전히 개선했다.사이즈도 5.0×5.0×1.6mm로, 조합된 듀플렉서 회로에 비해 PCB점유 면적을 45% 이상 감소시켜 완제품 사이즈의 소형화를 실현했다.PKG 내 전송선로 이용, 송/수신 필터 간섭 방지SAW 듀플렉서는, 패키지 설계기술과 내전력 전극 기술, SAW Chip 설계기술이 좌우하는 것으로, KEC는 이 세 가지 모두 100% 자체기술로 구현했다.듀플렉서의 패키지 설계는 3-D 구조물에 대해서 초고주파 특성해석이 가능한 상용 툴을 이용하여 설계했다.송/수신 필터의 간섭을 방지하기 위해서는 송/수신간의 정합회로가 요구되는 패키지 내에 전송선로를 이용하는 방법을 사용했다.전송선로의 형태는 Stripline과 LTCC (Low Temperature Cofired Ceramic) 재질을 이용했다.SAW의 미세 패턴(1.5㎛이하) 알루미늄 전극은 높은 전력에 약하므로 내전력 전극이 요구되는데, KEC는 4층(Ti-Al-Ti-Al) 구조의 전극 개발에 성공하여 CW-tone 30dBm, 50,000hr 이상을 보장하는 내전력 전극 개발에 성공하였고, 이로 인하여 패턴이 미세해지는 소자에서 발생되는 내전력 문제를 크게 개선할 수 있었다.KEC의 SAW Chip 설계 기술은 무수의 실험을 바탕으로 개발된 SAW Simulator를 이용하여 설계한 것으로 SAW 필터의 주요 특성을 결정한다.여기서 Simulator는 다른 SAW 소자에도 적용가능하며, 미리 예측이 가능하기 때문에 반복적인 실험의 손실 부분을 크게 줄일 수 있다.SAW 듀플렉서 수요, 꾸준한 증가 예상CDMA-450은 다른 CDMA의 주파수 대역보다 통신 가능 지역이 넓기 때문에 영토가 넓고 인구가 적은 나라에서 매우 유리하다.뿐만 아니라 정보교환 과정에서 정보보호가 탁월한 것으로 평가돼 전자정부 구축도 유용하다는 특징으로, BRICS를 중심으로 연간 600만대 규모이다.또한 중국형 CDMA 단말기용 듀플렉서의 채용으로 인하여 SAW 듀플렉서의 수요가 꾸준히 증가할 것으로 예상되며, 현재 전 세계적으로 CDMA 단말기 시장의 활황으로 수요가 증가하여 유수의 기업들이 이 제품에 대한 연구가 가속화되고 있다.KEC는 기존 송수신용 SAW Filter와 LCD BLU용 IC, OLED Driver IC, RF Transistor, RF Diode 등과 결합한 Line-up을 구축하여 CDMA-450 셀룰러폰 단말기 부품 시장에서 우수한 경쟁력을 갖게 되었다고 밝혔다.세계 전자기기의 초소형화를 실현하는 KEC국내 최대 개별반도체 전문회사인 KEC는 세계에서 최소형 표면실장형 반도체 패키지를 직접 개발하고 공급하는 몇 안되는 회사이다. 최근 전자기기는 정보통신과 디지털 기술의 발달로 다양한 휴대형 이동기기가 등장하고 있으며, 그 수요도 급속히 확대되고 있다.이에 따라 소비전력을 최소화할 수 있는 고주파 소자 및 이동기기의 초슬림(slim)화를 실현할 수 있는 초소형 반도체 패키지 기술이 주목받고 있는 가운데 KEC는 리드(Lead)형과 리드리스(Leadless)형 반도체 모두 세계 최소형을 기록했다.KEC는 이러한 상품 기술력과 품질을 세계적인 휴대통신 기기 업체인 모토로라로부터 인정받아 지난 8월부터 TFSC 패키지 상품을 공급하고 있으며, 향후 휴대 이동기기용 개별반도체 분야에서 2010년 내 세계 최고가 되는 것을 목표로 하고 있다.KEC는 또한 자동차용 반도체 압력센서를 연구/개발 중에 있다. 빠르게 성장하고 있는 자동차용 반도체 시장에서 자동차용 압력센서는 자동차 내에 다양한 응용분야를 가지고 있고 자동차의 안전성 요구의 증대로 각광 받고 있는 분야이다.KEC는 지난 1999년 국내 최초로 Bulk MEMS 공정기술을 확보하여 자동차 흡기압용 압력센서의 개발에 성공한 바 있다. KEC는 현재 자동차 엔진용 ALTERNATOR DIODE를 국내외 자동차 업체에 공급하고 있으며, 향후 자동차용 압력센서와 CONTROL IC를 결합한 다양한 응용 제품을 개발하여 자동차용 반도체 사업을 강화해 나갈 계획이다.◆ 공급사 : (주)케이이씨◆ 제품가격 : 1.6달러/개◆ 문의처 : 02-2025-5000◆ 관련 URL : www.kec.co.kr

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이상헌 (webmaster@techworld.co.kr)

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