CN111555021A - 片式天线模块 - Google Patents

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CN111555021A CN202010066710.XA CN202010066710A CN111555021A CN 111555021 A CN111555021 A CN 111555021A CN 202010066710 A CN202010066710 A CN 202010066710A CN 111555021 A CN111555021 A CN 111555021A
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antenna module
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金载英
赵诚男
朴柱亨
柳正基
韩奎范
安成庸
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Samsung Electro Mechanics Co Ltd
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Abstract

本公开提供一种片式天线模块，所述片式天线模块包括：基板；多个片式天线，设置在所述基板的第一表面上；以及电子元件，安装在所述基板的第二表面上，其中，所述多个片式天线中的每个包括：第一陶瓷基板，安装在所述基板的所述第一表面上；第二陶瓷基板，与所述第一陶瓷基板相对；第一贴片，设置在所述第一陶瓷基板上；以及第二贴片，设置在所述第二陶瓷基板上，并且所述第一陶瓷基板和所述第二陶瓷基板彼此间隔开。

Description

片式天线模块
本申请要求于2019年2月8日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0015000号韩国专利申请和于2019年7月5日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0081510号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。
技术领域
本申请涉及一种片式天线模块。
背景技术
5G通信系统在高频带(mmWave频带)(例如，10GHz与100GHz之间)中实现以获得高的数据传输速率。为了减少信号损耗并且增加传输距离，已经考虑在5G通信系统中使用诸如波束形成、大规模的多输入多输出(MIMO)、全维度的多输入多输出(FD-MIMO)、天线阵列、模拟波束形成和其他大规模天线技术的技术。
已经设计了移动通信终端(诸如移动电话、PDA、导航装置、膝上型电脑、支持无线通信的其他便携式装置)，以包括诸如CDMA、无线LAN、数字多媒体广播(DMB)和近场通信(NFC)的功能，并且使这样的功能成为可能的主要组件之一是天线。
因为在5G GHz频带中波长小至数毫米，所以在5G通信系统中使用的GHz频带中，难以使用通常在移动通信终端中使用的天线。
发明内容
提供本发明内容是为了以简化的形式介绍在下面的具体实施方式中进一步描述的所选择的构思。本发明内容既不意在确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总体方面，一种片式天线模块包括：基板；多个片式天线，设置在所述基板的第一表面上；以及电子元件，安装在所述基板的第二表面上，其中，所述多个片式天线中的每个包括：第一陶瓷基板，安装在所述基板的所述第一表面上；第二陶瓷基板，与所述第一陶瓷基板相对；第一贴片，设置在所述第一陶瓷基板上；以及第二贴片，设置在所述第二陶瓷基板上，并且所述第一陶瓷基板和所述第二陶瓷基板彼此间隔开。
所述片式天线模块还可包括间隔件，所述间隔件设置在所述第一陶瓷基板与所述第二陶瓷基板之间以使所述第一陶瓷基板和所述第二陶瓷基板彼此间隔开。
所述片式天线模块还可包括结合层，所述结合层设置在所述第一陶瓷基板与所述第二陶瓷基板之间以使所述第一陶瓷基板和所述第二陶瓷基板彼此间隔开。
所述多个片式天线中的每个可具有沿第一方向延伸的宽度和沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸的长度，所述多个片式天线可沿所述第二方向布置，并且所述多个片式天线中的在所述第二方向上彼此相邻的两个片式天线的沿所述第一方向延伸的侧表面可在所述第二方向上彼此相对。
所述多个片式天线还可沿所述第一方向布置，并且所述多个片式天线中的在所述第一方向上彼此相邻的两个片式天线的沿所述第二方向延伸的侧表面可在所述第一方向上彼此相对。
所述多个片式天线中的每个可被配置为发送和接收具有波长λ的射频信号，并且所述多个片式天线中的彼此相邻的两个片式天线的中心之间的间隔距离可小于或等于λ/2。
所述多个片式天线中的每个可被配置为发送射频信号，并且所述基板可包括接地层，所述接地层被配置为将由所述多个片式天线中的每个发送的所述射频信号反射在目标方向上。
所述接地层可设置在所述基板的所述第一表面上。
所述基板还可包括：多个馈电垫，设置在所述基板的所述第一表面上；以及多个上表面垫，设置在所述基板的所述第一表面上，所述多个片式天线可电连接到所述多个馈电垫中的相应的馈电垫，并且结合到所述多个上表面垫中的相应的上表面垫，并且所述接地层可设置在所述基板的所述第一表面的除所述基板的所述第一表面的设置有所述多个馈电垫和所述多个上表面垫的区域之外的区域中。
在另一总体方面，一种片式天线模块包括：基板，包括多个层，所述多个层包括设置在所述基板的第一表面上的第一外层、设置在所述基板的第二表面上的第二外层和设置在所述第一外层与所述第二外层之间的至少一个内层；以及多个片式天线，按照阵列设置在所述基板的所述第一表面上，其中，所述多个片式天线中的每个被配置为发送射频(RF)信号并且包括：第一陶瓷基板，安装在所述基板的所述第一表面上；第二陶瓷基板，与所述第一陶瓷基板相对；第一贴片，设置在所述第一陶瓷基板上；以及第二贴片，设置在所述第二陶瓷基板上，并且所述内层中的一个或者所述第一外层为接地层，所述接地层被配置为将由所述多个片式天线中的每个发送的所述RF信号反射在目标方向上。
所述基板还可包括接地过孔，所述接地过孔连接到所述接地层，并且所述接地过孔可从所述接地层延伸到所述基板的所述第一表面。
所述接地过孔可设置在所述多个片式天线中的相邻的片式天线之间。
所述接地过孔可设置为与所述相邻的片式天线中的每个等距。
所述基板还可包括多个接地过孔，所述多个接地过孔连接到所述接地层，并且所述多个接地过孔可从所述接地层延伸到所述基板的所述第一表面。
所述多个接地过孔可设置在所述多个片式天线中的相邻的片式天线的相对的侧表面之间。
所述基板还可包括屏蔽壁，所述屏蔽壁在所述多个片式天线中的相邻的片式天线之间从所述基板的所述第一表面突出。
所述基板还可包括接地过孔，所述接地过孔连接到所述接地层，并且所述接地过孔可从所述接地层延伸到所述屏蔽壁中。
在另一总体方面，一种片式天线模块包括：基板；片型贴片天线，与所述基板的上表面间隔开并且被配置为在与所述基板的所述上表面垂直的第一方向上发送射频(RF)信号；以及片型端射天线，设置在所述基板中并且被配置为在与所述基板的所述上表面平行的第二方向上发送RF信号，其中，所述片型贴片天线包括：第一陶瓷基板，与所述基板的所述上表面间隔开；第一贴片，设置在所述第一陶瓷基板的上表面上；第二陶瓷基板，与所述第一陶瓷基板的所述上表面间隔开；以及第二贴片，设置在所述第二陶瓷基板的上表面或者所述第二陶瓷基板的下表面上。
所述第二贴片可设置在所述第二陶瓷基板的所述下表面上并且所述片型贴片天线还包括设置在所述第二陶瓷基板的所述上表面上第三贴片，或者所述第二贴片可设置在所述第二陶瓷基板的所述上表面上。
所述基板可包括设置在所述基板的所述上表面上的上表面垫，并且所述片型贴片天线还可包括：结合垫，设置在所述第一陶瓷基板的下表面上并且结合到所述上表面垫的上表面；间隔件中的任意一个，设置在所述第一陶瓷基板的所述上表面的角部上并且与所述第二陶瓷基板的所述下表面的角部接触，或者结合层，设置在所述第一陶瓷基板的所述上表面和所述第一贴片的上表面上并且与所述第二陶瓷基板的所述下表面接触；以及导电膏或导电环氧树脂，设置在所述第一陶瓷基板的所述上表面和所述第一贴片的所述上表面上并且与所述第二陶瓷基板的所述下表面接触。
所述片型端射天线可包括：接地部，利用导电材料制成；主体部，利用介电材料制成并且设置在所述接地部面向的第一表面上；以及辐射部，利用导电材料制成并且设置在所述主体部面向的第二表面上。
在另一总体方面，一种片式天线模块包括：基板；片型贴片天线，与所述基板的上表面间隔开并且被配置为在与所述基板的所述上表面垂直的第一方向上发送射频(RF)信号；以及片型端射天线，设置在所述基板中并且被配置为在与所述基板的所述上表面平行的第二方向上发送RF信号，其中，所述基板包括接地层，所述接地层被配置为将由所述片型贴片天线发送的所述RF信号反射在所述第一方向上。
所述接地层可设置在所述基板的所述上表面上，或者可设置在所述基板内部。
所述接地层可设置在所述基板内部，并且所述基板还可包括第二接地层，所述第二接地层设置在所述基板的所述上表面上并且被配置为将由所述片型贴片天线发射的RF信号反射在所述第一方向上。
所述片型贴片天线可包括：第一陶瓷基板，与所述基板的所述上表面间隔开；第一贴片，设置在所述第一陶瓷基板的上表面上；第二陶瓷基板，与所述第一陶瓷基板的所述上表面间隔开；以及第二贴片，设置在所述第二陶瓷基板的上表面或者所述第二陶瓷基板的下表面上，并且所述片型端射天线可包括：接地部，利用导电材料制成；主体部，利用介电材料制成并且设置在所述接地部面向的第一表面上；以及辐射部，利用导电材料制成并且设置在所述主体部面向的第二表面上。
通过下面的具体实施方式、附图和权利要求，其他特征和方面将是显而易见的。
附图说明
图1是示出片式天线模块的示例的透视图。
图2A是示出图1中所示的片式天线模块的一部分的截面图。
图2B、图2C、图2D、图2E和图2F是示出图2A中所示的片式天线模块的变型示例的示图。
图3A是示出图1中所示的片式天线模块的平面图。
图3B是示出图3A中所示的片式天线模块的变型示例的平面图。
图4A是示出片式天线的示例的透视图。
图4B是示出图4A中所示的片式天线的侧视图。
图4C是示出图4A中所示的片式天线的截面图。
图4D是示出图4A中所示的片式天线的不同示例的仰视图。
图4E是示出图4A中所示的片式天线的变型示例的透视图。
图5A至图5F是示出制造图4A至图4C以及图4D的示图A中所示的片式天线的方法的示例的工艺的示图。
图6A是示出片式天线的另一示例的透视图。
图6B是示出图6A中所示的片式天线的侧视图。
图6C是示出图6A中所示的片式天线的截面图。
图7A至图7F是示出制造图6A至图6C中所示的片式天线的方法的示例的工艺的示图。
图8A是示出片式天线的另一示例的透视图。
图8B是示出图8A中所示的片式天线的截面图。
图9A至图9E是示出制造图8A和图8B中所示的片式天线的方法的示例的工艺的示图。
图10是示出安装有片式天线模块的移动终端装置的示例的透视图。
在整个附图和具体实施方式中，相同的附图标记指示相同的元件。附图可不按照比例绘制，为了清楚、说明和方便起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
提供下面的具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物将是显而易见的。例如，在此描述的操作的顺序仅仅是示例，并且不限于在此阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可做出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略对本领域中已知的特征的描述。
这里所描述的特征可按照不同的形式实施，并且将不被解释为局限于这里所描述的示例。更确切地说，已经提供这里所描述的示例仅为示出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的实现这里所描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式。
在整个说明书中，当元件(诸如层、区域或基板)被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，该元件可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于它们之间的其他元件。
如在这里所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任意一项和任意两项或更多项的任意组合。
尽管这里可使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受限于这些术语。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，这里所描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
为了便于描述，这里可使用诸如“在……上方”、“上面”、“在……下方”和“下面”的空间相关术语，以描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间相关术语意图除了包含附图中描绘的方位之外还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则描述为相对于另一元件位于“上方”或“上面”的元件于是将相对于另一元件位于“下方”或“下面”。因此，术语“在……上方”根据装置的空间方位包括上方和下方两种方位。装置也可按照其他方式(例如，旋转90度或处于其他方位)定位，并且这里所使用的空间相关术语将被相应地解释。
这里所使用的术语仅用于描述各种示例，并不用于限制本公开。除非上下文另有明确说明，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
本申请中描述的示例中的片式天线模块可在射频(RF)范围内(例如，在3GHz或更高的频带中或在20GHz至40GHz的频带中)操作。本申请中描述的示例中的片式天线模块可安装在被配置为接收RF信号或者接收和发送RF信号的电子装置中。例如，片式天线模块可安装在便携式电话、便携式膝上型电脑或无人机中。
图1是示出片式天线模块的示例的透视图。图2A是示出图1中所示的片式天线模块的一部分的截面图。图3A是示出图1中所示的片式天线模块的平面图。图3B是示出图3A中所示的片式天线模块的变型示例的平面图。
参照图1、图2A和图3A，片式天线模块1包括基板10、多个电子元件50、多个片式天线100和多个端射天线200。电子元件50、片式天线100和端射天线200设置在基板10上。
基板10是包括电路布线线路并且具有其上安装有操作片式天线100所需的电子组件50的表面的电路基板。例如，基板10可以是具有其上安装有电子组件50的表面并且包括使电子组件50彼此电连接的电路布线线路的印刷电路板(PCB)。基板10可以是柔性基板、陶瓷基板、玻璃基板或任意其他类型的基板。
基板10包括多层。例如，基板10可以是通过交替层叠多个绝缘层17和多个布线层16而形成的多层基板。布线层16包括设置在基板10的上表面上的上外布线层、设置在基板10的下表面上的下外布线层以及设置在上外布线层与下外布线层之间的内布线层。
例如，绝缘层17可利用绝缘材料(诸如半固化片、ABF(Ajinomoto Build-upFilm)、FR-4或双马来酰亚胺三嗪(BT)，或者适于制造绝缘层17的任意其他的绝缘材料)制成。绝缘材料可利用诸如环氧树脂的热固性树脂、诸如聚酰亚胺树脂的热塑性树脂、诸如热固性树脂或热塑性树脂与无机填料一起浸到芯材料(诸如玻璃纤维、玻璃布或玻璃织物)中的树脂制成。在其他示例中，绝缘层17可利用感光绝缘树脂制成。
布线层16将电子元件50、片式天线100和端射天线200彼此电连接。布线层16还将电子元件50、片式天线100和端射天线200电连接到外部装置。
布线层16利用诸如铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)、钛(Ti)或者它们中的任意两种或更多种的合金的导电材料制成。
使布线层16互连的多个布线过孔18形成在绝缘层17中。
片式天线100安装在基板10的上表面上。片式天线100具有沿Y轴方向延伸的宽度、沿与Y轴方向垂直的X轴方向延伸的长度以及沿与X轴方向和Y轴方向垂直的Z轴方向延伸的厚度。如图1中所示，片式天线100按照n×1阵列布置。片式天线100沿X轴方向布置，并且片式天线100中的在X轴方向上彼此相邻的两个片式天线100的沿Y轴方向延伸的侧表面在X轴方向上彼此相对。
在其他示例中，片式天线100按照n×m阵列布置。在这些示例中，片式天线100在X轴方向和Y轴方向两者上布置，片式天线100中的在Y轴方向上彼此相邻的两个片式天线100的沿X轴方向延伸的侧表面在Y轴方向上彼此相对，并且片式天线100中的在X轴方向上彼此相邻的两个片式天线100的沿Y轴方向延伸的侧表面在X轴方向上彼此相对。
片式天线100中的在X轴方向上彼此相邻的片式天线的中心在X轴方向上彼此间隔开λ/2，片式天线100中的在Y轴方向上彼此相邻的片式天线的中心在Y轴方向上彼此间隔开λ/2。“λ”表示片式天线100被设计为发送和接收的射频(RF)信号的波长。
当片式天线模块1发送和接收20GHz至40GHz的频带中的波长为λ＝14.99mm至λ＝7.49mm的RF信号时，彼此相邻的片式天线100的中心彼此间隔开λ/2＝7.5mm至λ/2＝3.75mm。当片式天线模块1发送和接收28GHz的频带中波长为λ＝10.71mm的RF信号时，彼此相邻的片式天线100的中心彼此间隔开λ/2＝5.36mm。5G通信系统中使用的RF信号的波长λ短于3G/4G通信系统中使用的RF信号的波长λ。因此，5G通信系统中使用的RF信号的能量高于3G/4G通信系统中使用的RF信号的能量。因此，为了减少由片式天线100分别发送和接收的RF信号之间的干扰，片式天线100应彼此间隔开足够的间隔距离。
在该示例中，通过使片式天线100的中心彼此间隔开λ/2，显著减少了由片式天线100分别发送和接收的RF信号之间的干扰，从而使片式天线100能够在5G通信系统中使用。
在其他示例中，彼此相邻的片式天线100的中心之间的间隔距离可小于λ/2。如稍后将描述的，片式天线100中的每个包括陶瓷基板和设置在陶瓷基板中的至少一个的一部分上的至少一个贴片。在这种情况下，通过使陶瓷基板彼此间隔开特定距离或者将介电常数低于陶瓷基板的介电常数的材料设置在陶瓷基板之间，可减小片式天线100的总介电常数。因此，可增大由片式天线100分别发送和接收的RF信号的波长，从而可提高片式天线100的辐射效率和增益。因此，即使在彼此相邻的片式天线100设置为使得彼此相邻的片式天线100的中心之间的间隔距离小于由片式天线100分别发送和接收的RF信号的λ/2时，仍可显著减少RF信号之间的干扰。当片式天线模块1发送和接收28GHz的频带中的RF信号时，彼此相邻的片式天线100的中心之间的间隔距离可小于5.36mm。
向片式天线100提供馈电信号的馈电垫(feed pad)16a设置在基板10的上表面上，并且片式天线100电连接到馈电垫16a。接地层16b是基板10的布线层16的内布线层中的一个。在该示例中，接地层16b是布线层16的最接近基板10的上表面的内布线层。接地层16b用作片式天线100的反射器。因此，接地层16b反射由片式天线100发送的RF信号并且将由片式天线100发送的RF信号集中在Z轴方向(发送RF信号的目标方向)上。
上表面垫16c设置在基板10的上表面上。上表面垫16c是布线层16的设置在基板10的上表面上的上外布线层的部分。片式天线100结合到上表面垫16c。
下表面垫16d设置在基板10的下表面上。下表面垫16d是布线层16的设置在基板10的下表面上的下外布线层的部分。
绝缘保护层19设置在基板10的下表面上。绝缘保护层19覆盖绝缘层17中的底部绝缘层和布线层16的下外布线层，并且保护布线层16的下外布线层。作为示例，绝缘保护层19可利用绝缘树脂和无机填料制成。绝缘保护层19具有使下表面垫16d的部分暴露的开口。
电子元件50通过绝缘保护层19中的开口使用设置在开口中的焊球安装在下表面垫16d上。
图2B、图2C和图2D是示出图2A中所示的片式天线模块的变型示例的示图。
图2B、图2C和图2D中所示的片式天线模块与图2A中所示的片式天线模块相似，因此，将不重复重叠的描述，并且将仅描述差异。
参照图2B，除布线层16的最靠近基板10的上表面的内布线层的接地层16b之外，另一接地层16b设置在基板10的上表面上。接地层16b是布线层16的设置在基板10的上表面上的上外层的部分，并且设置在基板10的上表面的除基板10的上表面的设置有馈电垫16a和上表面垫16c的区域之外的区域中，以提高由片式天线100发送的RF信号的辐射效率。
虽然图2B示出了两个接地层16b，但其他示例可仅包括设置在基板10的上表面上的接地层16b。
参照图2C，基板还包括连接到接地层16b并且从接地层16b延伸到基板10的上表面的接地过孔18a。接地过孔18a设置于在X轴方向上相邻的片式天线100之间。
例如，接地过孔18a设置为在X轴方向上与片式天线100中的每个等距。例如，接地过孔18a与相邻的片式天线100中的每个的中心间隔开λ/4。如上所讨论的，“λ”表示片式天线100被设计为发送和接收的RF信号的波长。
当片式天线模块1发送和接收20GHz至40GHz的频带中波长为λ＝14.99mm至λ＝7.49mm的RF信号时，接地过孔18a与相邻的片式天线100中的每个的中心间隔开λ/4＝3.75mm至λ/4＝1.875mm。当片式天线模块1发送和接收28GHz的频带中的RF信号时，接地过孔18a与相邻的片式天线100中的每个的中心间隔开2.68mm。
图2C中所示的接地过孔18a可以是位于相邻的片式天线100的沿Y轴方向延伸的相对侧表面之间的沿Y轴方向布置的多个接地过孔18a中的一个。多个接地过孔18a可在Y轴方向上彼此间隔开的距离等于与相邻的片式天线100中的每个的在Y轴方向上的宽度。在另一示例中，接地过孔18a可以是单个金属板，该单个金属板在Y轴方向上的宽度等于相邻的片式天线100中的每个的在Y轴方向上的宽度。
接地过孔18a或多个接地过孔18a有效减少了由相邻的片式天线100发送和接收的相应RF信号之间的干扰。
参照图2D，基板10还包括在相邻的片式天线100之间从基板10的上表面突出的屏蔽壁11。屏蔽壁11设置为与相邻的片式天线100中的每个等距。屏蔽壁11在Y轴方向上的宽度等于片式天线100的在Y轴方向上的宽度，并且屏蔽壁11在Z轴方向上的厚度等于相邻的片式天线100的在Z轴方向上的厚度。
连接到接地层16b的接地过孔18a延伸到屏蔽壁11中。延伸到屏蔽壁11中的接地过孔18a有效减少了由片式天线100分别发送和接收的RF信号之间的干扰。
图2E和图2F是示出图2A中所示的片式天线模块的变型示例的示图。
图2E和图2F中所示的片式天线模块与图2A中所示的片式天线模块相似，因此，将不再重复重叠的描述，并且将仅描述差异。
参照图2E，基板10包括布线层1210b、绝缘层1220b、连接到布线层1210b的布线过孔1230b、连接到布线过孔1230b的连接垫1240b以及阻焊剂层1250b。基板10具有与铜重新分布层(RDL)的结构相似的结构。片式天线100设置在基板10的上表面上。
集成电路(IC)1301b、电源管理集成电路(PMIC)1302b以及多个无源组件1351b、1352b和1353b使用焊球1260b安装在基板10的下表面上。IC 1301b控制片式天线模块1。PMIC 1302b生成电力，并且通过布线层1210b向IC 1301b提供生成的电力。
多个无源组件1351b、1352b和1353b向IC 1301b和PMIC 1302b中的任意一个或两个提供阻抗。例如，多个无源组件1351b、1352b和1353b可包括诸如多层陶瓷电容器(MLCC)的电容器、电感器和片式电阻器中的任意一者或者两者或更多者的任意组合。
参照图2F，基板10包括布线层1210a、绝缘层1220a、布线过孔1230a、连接垫1240a和阻焊剂层1250a。
电子组件封装件安装在基板10的下表面上。电子组件封装件包括：支撑构件1355a，具有容纳孔；IC 1300a，设置在支撑构件1355a的容纳孔中；包封剂1305a，包封IC1300a并且填充IC 1300a与支撑构件1355a之间的间隙；布线层1310a，电连接到IC 1300a和支撑构件1355a；布线层1320a；以及连接构件1280a，利用绝缘材料制成。虽然图2F似乎示出了两个单独的支撑构件1355a，但两个支撑构件1355a实际上是在全部四个侧面上围绕IC1300a的单个支撑构件1355a的部分。因为图2F是图1中的片式天线模块1的沿着片式天线模块1的沿X轴方向的中心线截取的截面图，所以该两个支撑构件1355a仅在图2F中似乎是两个支撑构件1355a。
由IC 1300a产生的RF信号通过电子组件封装件的布线层1310a和基板10的布线层16发送到片式天线100。此外，由片式天线100接收的RF信号通过基板10的布线层16和电子组件封装件的布线层1310a发送到IC 1300a。
电子组件封装件还包括设置在IC 1300a的上表面上的连接垫(图2F中未示出)和设置在IC 1300a的下表面上的连接垫1330a。设置在IC 1300a的上表面上的连接垫电连接到布线层1310a，设置在IC 1300a的下表面上的连接垫1330a电连接到布线层1320a。
支撑构件1355a包括芯介电层1356a和贯穿芯介电层1356a并且电连接到布线层1320a的多个芯过孔1360a。芯过孔1360a电连接到电互连结构1340a(诸如焊球、引脚或焊盘)。施加到电互连结构1340a的基带信号和电力通过布线层1320a、芯过孔1360a和布线层1310a发送到IC 1300a。
IC 1300a使用基带信号和电力产生mmWave频带中的RF信号。例如，IC 1300a接收具有低频的基带信号，并且对基带信号执行频率转换、放大、滤波、相位控制和电力生成，以产生RF信号。IC 1300a可利用化合物半导体(例如，GaAs)或硅半导体制成，使得IC 1300a具有良好的RF性能。电子组件封装件还包括电连接到布线层1310a的无源组件1350a。无源组件1350a设置在支撑构件1355a中的容纳空间1306a中。无源组件1350a可包括诸如多层陶瓷电容器的电容器、电感器和片式电阻器中的任意一者或者任意两者或更多者的任意组合。
电子组件封装件还包括覆盖支撑构件1355a的内表面的内镀芯构件1365a和覆盖支撑构件1355a的外表面的外镀芯构件1370a。内镀芯构件1365a电连接到布线层1320a并且向IC 1300a提供接地电压，外镀芯构件1370a向基板10提供接地。内镀芯构件1365a还防止电子噪声进入IC 1300a，外镀芯构件1370a还向外部散发由IC 1300a产生的热。
电子组件封装件的除连接构件1280a之外的元件可与连接构件1280a分别制造，然后与连接构件1280a组合，但在其他示例中，电子组件封装件的元件和连接构件可一起制造。在图2F中，电子组件封装件通过电互连结构1290a和阻焊剂层1250a与基板10组合，但在其他示例中，可省略电互连结构1290a和阻焊剂层1250a。
再参照图3A，端射天线200中的每个端射天线包括端射天线图案210、引向器图案215和端射馈电线220。
端射天线图案210在Y轴方向上(即，在与基板10的上表面平行并且远离基板10的侧表面的方向上)发送和接收RF信号。端射天线图案210设置在基板10的侧表面上，并且可具有偶极形式或折叠的偶极形式。引向器图案215电磁耦合到端射天线图案210，以提高端射天线图案210的增益和带宽中的任意一者或两者。端射馈电线220向电子组件或IC提供由端射天线图案210接收到的RF信号，并且向端射天线图案210提供从电子组件或IC接收到的RF信号。
由如图3A中所示的布线图案形成的端射天线200可被替代实现为如图3B中所示的片型端射天线200。
参照图3B，端射天线200中的每个端射天线包括主体部230、辐射部240和接地部250。
主体部230具有六面体形状并且利用介电材料制成。例如，主体部230可利用具有特定介电常数的聚合物或陶瓷烧结材料制成。
辐射部240结合到主体部230的第一表面，接地部250结合到主体部230的与第一表面相对的第二表面。辐射部240和接地部250利用相同的导电材料制成。辐射部240和接地部250利用Ag、Au、Cu、Al、Pt、Ti、Mo、Ni和W中的任意一种或者Ag、Au、Cu、Al、Pt、Ti、Mo、Ni和W中的任意两种或更多种的合金制成。辐射部240和接地部250具有相同的形状和相同的结构。当辐射部240和接地部250安装在基板10上时，辐射部240和接地部250通过它们结合到的垫的类型而彼此区分开。例如，结合到馈电垫的部分用作辐射部240，结合到接地垫的部分用作接地部250。
因为设置在辐射部240与接地部250之间的主体部230利用介电材料制成，所以片型端射天线200可具有电容。因此，可使用电容来设计耦合天线或者可使用电容来调谐谐振频率。
通常，为了获得由多层基板中的图案实现的图案型贴片天线的足够优良的天线性能，需要在基板中包括多层，这可能过度增大贴片天线的体积。可通过利用具有相对高的介电常数的绝缘材料制造多层基板的绝缘层来减小体积的增大，从而使减小绝缘层的厚度并且减小图案型贴片天线的尺寸和厚度成为可能。
然而，当绝缘层的介电常数增大时，RF信号的波长缩短，使得RF信号可能在具有高介电常数的绝缘层中被吸收，这可能显著减小RF信号的辐射效率和增益。
在图1至图3B中所示的示例中，由多层基板中的图案实现的图案型贴片天线被片型贴片天线100代替，从而显著减少基板的层数。因此，减小了片式天线模块1的制造成本和体积。
此外，通过使片式天线100的陶瓷基板的介电常数高于包括在基板10中的绝缘层的介电常数，可减小片式天线100的尺寸。
另外，通过使片式天线100的陶瓷基板彼此间隔开特定距离或者将介电常数低于陶瓷基板的介电常数的材料设置在陶瓷基板之间，可减小片式天线100的总介电常数。因此，可减小片式天线模块1的尺寸，并且可增大RF信号的波长，从而提高RF信号的辐射效率和增益。片式天线100的总介电常数可以是片式天线100的陶瓷基板和位于陶瓷基板之间的间隙的总介电常数，或者片式天线100的陶瓷基板和设置在陶瓷基板之间的材料的总介电常数。因此，当片式天线100的陶瓷基板彼此间隔开特定距离或者介电常数低于陶瓷基板的介电常数的材料设置在陶瓷基板之间时，片式天线100的总介电常数可低于陶瓷基板的介电常数。
图4A是示出片式天线的示例的透视图。图4B是示出图4A中所示的片式天线的侧视图。图4C是示出图4A中所示的片式天线的截面图。图4D是示出图4A中所示的片式天线的不同示例的仰视图。图4E是示出图4A中所示的片式天线的变型示例的透视图。
参照图4A、图4B、图4C和图4D，片式天线100包括第一陶瓷基板110a、第二陶瓷基板110b以及第一贴片120a、第二贴片120b和第三贴片120c。
第一贴片120a是具有特定面积的金属板。第一贴片120a被示出为具有矩形形状，但第一贴片120a的形状不限于此。在其他示例中，第一贴片120a可具有其他各种形状(诸如多边形形状、圆形形状或任意其他形状)。第一贴片120a连接到馈电过孔131并且用作馈电贴片。
第二贴片120b和第三贴片120c与第一贴片120a间隔开，并且是具有特定面积的金属板。第二贴片120b和第三贴片120c中的每个的面积可与第一贴片120a的面积相同或不同。作为示例，第二贴片120b和第三贴片120c中的每个的面积可小于第一贴片120a的面积，并且可设置在第一贴片120a的上方。例如，第二贴片120b和第三贴片120c中的每个的面积可比第一贴片120a的面积小5％至8％。作为示例，第一贴片120a、第二贴片120b和第三贴片120c中的每个的厚度可以是20μm。
第二贴片120b和第三贴片120c电磁耦合到第一贴片120a，并且用作辐射贴片。第二贴片120b和第三贴片120c将RF信号集中在Z轴方向(片式天线100的安装方向)上，并且提高第一贴片120a的增益和带宽中的任意一者或两者。
第一贴片120a、第二贴片120b和第三贴片120c利用Ag、Au、Cu、Al、Pt、Ti、Mo、Ni和W中的任意一种或者包括Ag、Au、Cu、Al、Pt、Ti、Mo、Ni、W中的任意两种或更多种的合金制成。可选地，第一贴片120a、第二贴片120b和第三贴片120c利用导电膏和导电环氧树脂制成。
第一贴片120a、第二贴片120b和第三贴片120c通过在陶瓷基板的正面上层叠铜箔并且根据设计形状使铜箔图案化而形成。为了使铜箔图案化，可使用蚀刻工艺(诸如光刻工艺)。可选地，第一贴片120a、第二贴片120b和第三贴片120c可通过以下步骤形成：通过非电镀工艺形成种子层，并且通过后续的电镀工艺在种子层上形成第一贴片120a、第二贴片120b和第三贴片120c，或者可通过以下步骤形成：通过溅射工艺形成种子层，并且通过后续的电镀工艺在种子层上形成第一贴片120a、第二贴片120b和第三贴片120c。
可选地，第一贴片120a、第二贴片120b和第三贴片120c可通过在陶瓷基板上按照第一贴片120a的形状、第二贴片120b的形状和第三贴片120c的形状印刷并且固化导电膏或导电环氧树脂而制成。通过使用印刷工艺，可根据设计形状直接形成第一贴片120a、第二贴片120b和第三贴片120c而不需要单独的蚀刻工艺。
在一些示例中，呈膜的形式的保护层可通过镀覆工艺形成在第一贴片120a、第二贴片120b和第三贴片120c中的每个的表面上。可通过依次层叠镍(Ni)层和锡(Sn)层或通过依次层叠锌(Zn)层和锡(Sn)层来形成保护层。形成在第一贴片120a、第二贴片120b和第三贴片120c中的每个的表面上的保护层防止第一贴片120a、第二贴片120b和第三贴片120c的氧化。保护层还可形成在馈电垫130、馈电过孔131、结合垫140和间隔件150的表面上。
第一陶瓷基板110a可利用具有特定介电常数的介电材料制成。例如，第一陶瓷基板110a可利用呈六面体形状的陶瓷烧结材料制成。第一陶瓷基板110a可包括镁(Mg)、硅(Si)、铝(Al)、钙(Ca)和钛(Ti)。例如，第一陶瓷基板110a可包括Mg2SiO4、MgAl2O4和CaTiO3。作为另一示例，除Mg2SiO4、MgAl2O4和CaTiO3之外，第一陶瓷基板110a还可包括MgTiO3，在其他示例中，CaTiO3可利用MgTiO3代替，并且第一陶瓷基板110a可包括Mg2SiO4、MgAl2O4和MgTiO3。
当片式天线模块1的接地层16b与片式天线100的第一贴片120a之间的距离为λ/10至λ/20时，接地层16b将在目标方向上有效反射从片式天线100输出的RF信号。
当接地层16b设置在基板10的上表面上时，片式天线模块1的接地层16b与片式天线100的第一贴片120a之间的距离与第一陶瓷基板110a的厚度和结合垫140的厚度的总和几乎相同。
因此，可根据接地层16b与第一贴片120a之间的设计距离(λ/10至λ/20)来确定第一陶瓷基板110a的厚度。作为示例，第一陶瓷基板110a的厚度可以是λ/10至λ/20的90％至95％。另外，作为示例，当第一陶瓷基板110a的介电常数在28GHz下为5至12时，第一陶瓷基板110a的厚度可以是150μm至500μm。
第一贴片120a设置在第一陶瓷基板110a的上表面上，并且馈电垫130设置在第一陶瓷基板110a的下表面上。馈电垫130的厚度可以是20μm。
设置在第一陶瓷基板110a的下表面上的馈电垫130电连接到设置在基板10的上表面上的馈电垫16a。馈电垫130在第一陶瓷基板110a的厚度方向(Z轴方向)上电连接到贯穿第一陶瓷基板110a的馈电过孔131，并且馈电过孔131可向设置在第一陶瓷基板110a的上表面上的第一贴片120a提供馈电信号。馈电过孔131中的一个馈电过孔可被构造为用于产生具有第一极化的RF信号的馈电线，馈电过孔131中的另一馈电过孔可被构造为用于产生具有与第一极化正交的第二极化的RF信号的馈电线。馈电过孔131的直径可以是150μm。结合垫140设置在第一陶瓷基板110a的下表面上。设置在第一陶瓷基板110a的下表面上的结合垫140可与设置在基板10的上表面上的上表面垫16c中的相应的上表面垫16c相互结合。作为示例，片式天线100的结合垫140可使用焊膏结合到基板10的相应的上表面垫16c。结合垫140的厚度可以是20μm。
参照图4D中的示图A，多个结合垫140分别设置在第一陶瓷基板110a的下表面的角部上。
参照图4D中的示图B，多个结合垫140沿着第一陶瓷基板110a的下表面的相对边设置，并且彼此间隔开特定距离。
参照图4D中的示图C，多个结合垫140沿着第一陶瓷基板110a的下表面的全部四条边设置，并且彼此间隔开特定距离。
参照图4D中的示图D，多个结合垫140沿着第一陶瓷基板110a的下表面的相对边设置，并且每个结合垫的长度等于相对边中的每个的长度。
参照图4D中的示图E，单个结合垫140沿着第一陶瓷基板110a的下表面的全部四条边设置，并且长度等于四条边的总长度。
在图4D中的示图A、示图B和示图C中，结合垫140具有矩形形状，但结合垫140的形状不限于此。在其他示例中，结合垫140可具有其他形状(诸如圆形形状或任意其他形状)。此外，在图4D中的示图A、示图B、示图C、示图D和示图E中，结合垫140设置为与第一陶瓷基板110a的下表面的边相邻，但是结合垫140的位置不限于此。在其他示例中，结合垫140可与第一陶瓷基板110a的下表面的边间隔开特定距离。
第二陶瓷基板110b可利用具有特定介电常数的介电材料制成。例如，第二陶瓷基板110b可利用具有与第一陶瓷基板110a的形状相似的六面体形状的陶瓷烧结材料制成。第二陶瓷基板110b可具有与第一陶瓷基板110a的介电常数相同的介电常数。在其他示例中，第二陶瓷基板110b的介电常数可与第一陶瓷基板110a的介电常数不同。作为示例，第二陶瓷基板110b的介电常数可高于第一陶瓷基板110a的介电常数。当第二陶瓷基板110b的介电常数高于第一陶瓷基板110a的介电常数时，RF信号可被辐射到第二陶瓷基板110b的侧面，从而提高RF信号的增益。
第二陶瓷基板110b的厚度可小于第一陶瓷基板110a的厚度。第一陶瓷基板110a的厚度可比第二陶瓷基板110b的厚度大1倍至5倍(例如，比第二陶瓷基板110b的厚度大2倍至3倍)。作为示例，第一陶瓷基板110a的厚度可以是150μm至500μm，第二陶瓷基板110b的厚度可以是100μm至200μm(例如，50μm至200μm)。可选地，第二陶瓷基板110b的厚度可等于第一陶瓷基板110a的厚度。
根据间隔件150的厚度，在第一贴片120a与第二贴片120b之间保持适当的距离，并且根据第二陶瓷基板110b的厚度，在第二贴片120b与第三贴片120c之间保持适当的距离，从而提高RF信号的辐射效率。
第一陶瓷基板110a的介电常数和第二陶瓷基板110b的介电常数可高于基板10的介电常数(例如，基板10的绝缘层17的介电常数)。作为示例，第一陶瓷基板110a的介电常数和第二陶瓷基板110b的介电常数在28GHz下可以是5至12，基板10的介电常数在28GHz下可以是3至4。因此，可减小片式天线100的体积，并且可减小片式天线模块1的整体尺寸。作为示例，片式天线100可具有例如3.4mm的长度、3.4mm的宽度和0.64mm的厚度的小尺寸。第二贴片120b设置在第二陶瓷基板110b的下表面上，第三贴片120c设置在第二陶瓷基板110b的上表面上。
参照图4E，与第三贴片120c绝缘并且沿着第二陶瓷基板110b的边缘设置的屏蔽电极120d设置在第二陶瓷基板110b的上表面上。当片式天线100按照诸如n×1阵列的阵列布置时，屏蔽电极120d减少了片式天线100之间的干扰。因此，如图1中所示，当片式天线100按照4×1阵列布置时，图1中所示的片式天线模块1可被制造为具有19mm的长度、4.0mm的宽度和1.04mm的厚度的小尺寸片式天线模块1。
第一陶瓷基板110a和第二陶瓷基板110b通过间隔件150彼此间隔开。间隔件150设置在第一陶瓷基板110a与第二陶瓷基板110b之间的第一陶瓷基板110a的上表面的角部和第二陶瓷基板110b的下表面的角部上。可选地，在其他示例中，间隔件150可沿着第一陶瓷基板110a的上表面的相对边和第二陶瓷基板110b的下表面的相对边设置，或者可沿着第一陶瓷基板110a的上表面的全部四条边和第二陶瓷基板110b的下表面的全部四条边设置，以使第二陶瓷基板110b稳定地支撑在第一陶瓷基板110a的上方。因此，通过包括间隔件150，在设置于第一陶瓷基板110a的上表面上的第一贴片120a与设置于第二陶瓷基板110b的下表面上的第二贴片120b之间形成间隙。由间隙形成的空间填充有介电常数为1的空气，因此减小了片式天线100的总介电常数。
通过利用介电常数高于基板10的介电常数的材料制造第一陶瓷基板110a和第二陶瓷基板110b，可减小片式天线模块1的尺寸。另外，通过在第一陶瓷基板110a与第二陶瓷基板110b之间设置间隙，减小了片式天线100的总介电常数，从而提高了片式天线100的辐射效率和增益。
图5A至图5F是示出制造图4A至图4C以及图4D的示图A中所示的片式天线的方法的示例的工艺的示图。图5A至图5F示出了单独制造单个片式天线的示例，但在其他示例中，可通过图5A至图5F中所示的制造方法以一体的形式制造多个片式天线，并且彼此一体的多个片式天线可通过切割工艺分为单个的片式天线。
参照图5A至图5F，制造图4A至图4C以及图4D的示图A中所示的片式天线的方法开始于制备第一陶瓷基板110a和第二陶瓷基板110b(图5A)。形成沿厚度方向贯穿第一陶瓷基板110a的通路孔VH(图5B)，并且利用导电膏涂覆或填充通路孔VH的内空间以形成馈电过孔131(图5C)。可利用导电膏完全填充通路孔VH的内空间，或者可利用均匀厚度的导电膏涂覆通路孔VH的内表面。
在形成馈电过孔131之后，通过在第一陶瓷基板110a和第二陶瓷基板110b上印刷并且固化导电膏或导电环氧树脂，在第一陶瓷基板110a的上表面上形成第一贴片120a，在第一陶瓷基板110a的下表面上形成馈电垫130和结合垫140，在第二陶瓷基板110b的下表面上形成第二贴片120b，在第二陶瓷基板110b的上表面上形成第三贴片120c(图5D)。
通过在第一陶瓷基板110a的上表面的角部上厚膜印刷并且固化导电膏或导电环氧树脂而形成间隔件150(图5E)。在形成间隔件150之后，在间隔件150的上表面上印刷一次或更多次导电膏或导电环氧树脂(未示出)，并且在印刷在间隔件150的上表面上的导电膏或导电环氧树脂已固化之前，将第二陶瓷基板110b按压到印刷在间隔件150的上表面上的导电膏或导电环氧树脂上(图5F)。在印刷在间隔件150的上表面上的导电膏或导电环氧树脂已固化之后，通过镀覆工艺在第一贴片120a、第二贴片120b、第三贴片120c、馈电垫130、馈电过孔131、结合垫140和间隔件150中的每个上形成保护层(未示出)。保护层防止第一贴片120a、第二贴片120b、第三贴片120c、馈电垫130、馈电过孔131、结合垫140和间隔件150的氧化。在已形成保护层之后，如果已形成彼此一体的多个片式天线，则通过切割工艺将彼此一体的多个片式天线分开，从而获得单个的片式天线。
图6A是示出片式天线的另一示例的透视图。图6B是示出图6A中所示的片式天线的侧视图。图6C是示出图6A中所示的片式天线的截面图。图6A至图6C中所示的片式天线与图4A至图4C以及图4D的示图A中所示的片式天线相似，因此，将不重复重叠的描述，并且将仅描述差异。
在图4A至图4C以及图4D的示图A中所示的片式天线100中，第一陶瓷基板110a和第二陶瓷基板110b通过间隔件150彼此间隔开，但在图6A至图6C中所示的片式天线100中，第一陶瓷基板110a和第二陶瓷基板110b通过结合层155彼此结合。在图4A至图4D中所示的片式天线模块中，结合层155设置在第一陶瓷基板110a与第二陶瓷基板110b之间的间隙中。
结合层155覆盖第一陶瓷基板110a的上表面和第二陶瓷基板110b的下表面，并且使第一陶瓷基板110a和第二陶瓷基板110b彼此结合。作为示例，结合层155可利用聚合物制成。作为示例，聚合物可呈聚合物片的形式。结合层155的介电常数低于第一陶瓷基板110a的介电常数和第二陶瓷基板110b的介电常数。作为示例，结合层155的介电常数在28GHz下可以是2至3，并且结合层155的厚度可以是50μm至200μm。
通过利用介电常数高于基板10的介电常数的材料制造第一陶瓷基板110a和第二陶瓷基板110b，可减小片式天线100的尺寸。另外，通过将介电常数低于第一陶瓷基板110a的介电常数和第二陶瓷基板110b的介电常数的结合层155设置在第一陶瓷基板110a与第二陶瓷基板110b之间，减小了片式天线100的总介电常数，从而提高了片式天线100的辐射效率和增益。
图7A至图7F是示出制造图6A至图6C中所示的片式天线的方法的示例的工艺的示图。图7A至图7F示出了单独制造单个片式天线的示例，但在其他示例中，可通过图7A至图7F中所示的制造方法以一体的形式制造多个片式天线，并且彼此一体的多个片式天线可通过切割工艺分为单个的片式天线。
参照图7A至图7F，制造图6A至图6C中所示的片式天线的方法开始于制备第一陶瓷基板110a和第二陶瓷基板110b(图7A)。形成沿厚度方向贯穿第一陶瓷基板110a的通路孔VH(图7B)，并且利用导电膏涂覆或填充通路孔VH的内空间以形成馈电过孔131(图7C)。可利用导电膏完全填充通路孔VH的内空间，或者可利用均匀厚度的导电膏涂覆通路孔VH的内表面。
在形成馈电过孔131之后，通过在第一陶瓷基板110a和第二陶瓷基板110b上印刷并且固化导电膏或导电环氧树脂，在第一陶瓷基板110a的上表面上形成第一贴片120a，在第一陶瓷基板110a的下表面上形成馈电垫130和结合垫140，在第二陶瓷基板110b的下表面上形成第二贴片120b，在第二陶瓷基板110b的上表面上形成第三贴片120c(图7D)。通过镀覆工艺在第一贴片120a、第二贴片120b、第三贴片120c、馈电垫130、馈电过孔131和结合垫140中的每个上形成保护层(未示出)。保护层防止第一贴片120a、第二贴片120b、第三贴片120c、馈电垫130、馈电过孔131和结合垫140的氧化。
在形成保护层之后，形成结合层155以覆盖包括第一贴片120a的第一陶瓷基板110a的上表面(图7E)。在形成结合层155之后，将第二陶瓷基板110b按压到形成于第一陶瓷基板110a的上表面上的结合层155上(图7F)。在结合层155已固化之后，如果已形成彼此一体的多个片式天线，则通过切割工艺将彼此一体的多个片式天线分开，从而获得单个的片式天线。
图8A是示出片式天线的另一示例的透视图。图8B是示出图8A中所示的片式天线的截面图。图8A和图8B中所示的片式天线与图4A至图4C以及图4D的示图A中所示的片式天线相似，因此，将不重复重叠的描述，并且将仅描述差异。
在图4A至图4C以及图4D的示图A中所示的片式天线100中，第一陶瓷基板110a和第二陶瓷基板110b通过间隔件150彼此间隔开，但在图8A和图8B中所示的片式天线100中，第一陶瓷基板110a和第二陶瓷基板110b结合到介于第一陶瓷基板110a与第二陶瓷基板110b之间的第一贴片120a。
第一贴片120a设置在第一陶瓷基板110a的上表面上，第二贴片120b设置在第二陶瓷基板110b的上表面上。设置在第一陶瓷基板110a的上表面上的第一贴片120a的上表面结合到第二陶瓷基板110b的下表面。因此，第一贴片120a介于第一陶瓷基板110a与第二陶瓷基板110b之间。
图9A至图9E是示出制造图8A和图8B中所示的片式天线的方法的示例的工艺的示图。图9A至图9E示出了单独制造单个片式天线的示例，但在其他示例中，可通过图9A至图9E中所示的制造方法以一体的形式制造多个片式天线，并且彼此一体的多个片式天线可通过切割工艺分为单个的片式天线。
参照图9A至图9E，制造图8A和图8B中所示的片式天线的方法开始于制备第一陶瓷基板110a和第二陶瓷基板110b(图9A)。形成沿厚度方向贯穿第一陶瓷基板110a的通路孔VH(图9B)，并且利用导电膏涂覆或填充通路孔VH的内空间以形成馈电过孔131(图9C)。可利用导电膏完全填充通路孔VH的内空间，或者可利用均匀厚度的导电膏涂覆通路孔VH的内表面。
在形成馈电过孔131之后，通过在第一陶瓷基板110a和第二陶瓷基板110b上印刷并且固化导电膏或导电环氧树脂，在第一陶瓷基板110a的表面上形成第一贴片120a，在第一陶瓷基板110a的下表面上形成馈电垫130和结合垫140，在第二陶瓷基板110b的上表面上形成第二贴片120b(图9D)。然后，在第一贴片120a的上表面上印刷一次或更多次导电膏或导电环氧树脂(未示出)，并且在印刷在第一贴片120a的上表面上的导电膏或导电环氧树脂已固化之前，将第二陶瓷基板110b按压到印刷在第一贴片120a的上表面上的导电膏或导电环氧树脂上(图9E)。在印刷在第一贴片120a的上表面上的导电膏或导电环氧树脂已固化之后，通过镀覆工艺在第二贴片120b、馈电垫130、馈电过孔131和结合垫140中的每个上形成保护层。保护层防止第二贴片120b、馈电垫130、馈电过孔131和结合垫140的氧化。在已形成保护层之后，如果已制造彼此一体的多个片式天线，则通过切割工艺将彼此一体的多个片式天线分开，从而获得单个的片式天线。
图10是示出安装有片式天线模块的移动终端装置的示例的透视图。
如图10中所示，三个片式天线模块1设置为与具有矩形形状的便携式终端装置的三个侧面相邻。在图10中所示的示例中，三个片式天线模块设置为与便携式终端装置的两个长的侧面和一个短的侧面相邻，但示例不限于此。在另一示例中，三个片式天线模块可设置为与便携式终端装置的两个短的侧面和一个长的侧面相邻。当便携式终端装置的内空间不足以容纳三个片式天线模块时，可仅将两个片式天线模块设置在便携式终端装置的斜对角中，例如，在便携式终端装置的左上角和右下角中或者在便携式终端装置的右上角和左下角中。从片式天线模块1的片式天线辐射的RF信号在便携式终端装置的厚度方向上辐射，从片式天线模块1的端射天线辐射的RF信号在与便携式终端装置的侧面垂直的方向上辐射。
在上述示例中，通过将贴片天线实现为片型贴片天线，而不是通过片式天线模块的多层基板中的图案实现的图案型贴片天线，可显著减少基板中的层数。因此，可减小片式天线模块的制造成本和体积。
此外，通过使片式天线的陶瓷基板的介电常数高于基板的绝缘层的介电常数，可减小片式天线的尺寸。
此外，通过将片式天线的陶瓷基板彼此间隔开特定距离，或者通过将介电常数低于陶瓷基板的介电常数的材料设置在陶瓷基板之间，可减小片式天线的总介电常数。因此，可减小片式天线模块的尺寸，并且可增大由片式天线发送和接收的RF信号的波长，从而提高片式天线的辐射效率和增益。
尽管本公开包括特定示例，但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可在这些示例中做出形式和细节上的各种改变。在此描述的示例将仅被认为是描述性的含义，而不是出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述将被认为是可适用于其他示例中的类似特征或方面。如果以不同的顺序执行描述的技术，和/或如果以不同的方式组合描述的系统、架构、装置或电路中的组件和/或由其他组件或它们的等同物替换或补充描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物来限定，并且在权利要求及其等同物的范围内的所有变化将被解释为包括在本公开中。

Claims (21)

1.一种片式天线模块，包括：
基板；
多个片式天线，设置在所述基板的第一表面上；以及
电子元件，安装在所述基板的第二表面上，
其中，所述多个片式天线中的每个包括：
第一陶瓷基板，安装在所述基板的所述第一表面上；
第二陶瓷基板，与所述第一陶瓷基板相对；
第一贴片，设置在所述第一陶瓷基板上；以及
第二贴片，设置在所述第二陶瓷基板上，并且
所述第一陶瓷基板和所述第二陶瓷基板彼此间隔开。
2.根据权利要求1所述的片式天线模块，所述片式天线模块还包括间隔件，所述间隔件设置在所述第一陶瓷基板与所述第二陶瓷基板之间以使所述第一陶瓷基板和所述第二陶瓷基板彼此间隔开。
3.根据权利要求1所述的片式天线模块，所述片式天线模块还包括结合层，所述结合层设置在所述第一陶瓷基板与所述第二陶瓷基板之间以使所述第一陶瓷基板和所述第二陶瓷基板彼此间隔开。
4.根据权利要求1所述的片式天线模块，其中，所述多个片式天线中的每个具有沿第一方向延伸的宽度和沿与所述第一方向垂直的第二方向延伸的长度，
所述多个片式天线沿所述第二方向布置，并且
所述多个片式天线中的在所述第二方向上彼此相邻的两个片式天线的沿所述第一方向延伸的侧表面在所述第二方向上彼此相对。
5.根据权利要求4所述的片式天线模块，其中，所述多个片式天线进一步沿所述第一方向布置，并且
所述多个片式天线中的在所述第一方向上彼此相邻的两个片式天线的沿所述第二方向延伸的侧表面在所述第一方向上彼此相对。
6.根据权利要求1所述的片式天线模块，其中，所述多个片式天线中的每个被配置为发送和接收具有波长λ的射频信号，并且
所述多个片式天线中的彼此相邻的两个片式天线的中心之间的间隔距离小于或等于λ/2。
7.根据权利要求1所述的片式天线模块，其中，所述多个片式天线中的每个被配置为发送射频信号，并且
所述基板包括接地层，所述接地层被配置为将由所述多个片式天线中的每个发送的所述射频信号反射在目标方向上。
8.根据权利要求7所述的片式天线模块，其中，所述接地层设置在所述基板的所述第一表面上。
9.根据权利要求8所述的片式天线模块，其中，所述基板还包括：
多个馈电垫，设置在所述基板的所述第一表面上；以及
多个上表面垫，设置在所述基板的所述第一表面上，
所述多个片式天线电连接到所述多个馈电垫中的相应的馈电垫，并且结合到所述多个上表面垫中的相应的上表面垫，并且
所述接地层设置在所述基板的所述第一表面的除所述基板的所述第一表面的设置有所述多个馈电垫和所述多个上表面垫的区域之外的区域中。
10.一种片式天线模块，包括：
基板，包括多个层，所述多个层包括设置在所述基板的第一表面上的第一外层、设置在所述基板的第二表面上的第二外层和设置在所述第一外层与所述第二外层之间的至少一个内层；以及
多个片式天线，按照阵列设置在所述基板的所述第一表面上，
其中，所述多个片式天线中的每个被配置为发送射频信号并且包括：
第一陶瓷基板，安装在所述基板的所述第一表面上；
第二陶瓷基板，与所述第一陶瓷基板相对；
第一贴片，设置在所述第一陶瓷基板上；以及
第二贴片，设置在所述第二陶瓷基板上，并且
所述内层中的一个或者所述第一外层为接地层，所述接地层被配置为将由所述多个片式天线中的每个发送的所述射频信号反射在目标方向上。
11.根据权利要求10所述的片式天线模块，其中，所述基板还包括接地过孔，所述接地过孔连接到所述接地层，并且
所述接地过孔从所述接地层延伸到所述基板的所述第一表面。
12.根据权利要求11所述的片式天线模块，其中，所述接地过孔设置在所述多个片式天线中的相邻的片式天线之间。
13.根据权利要求12所述的片式天线模块，其中，所述接地过孔设置为与所述相邻的片式天线中的每个等距。
14.根据权利要求10所述的片式天线模块，其中，所述基板还包括多个接地过孔，所述多个接地过孔连接到所述接地层，并且
所述多个接地过孔从所述接地层延伸到所述基板的所述第一表面。
15.根据权利要求14所述的片式天线模块，其中，所述多个接地过孔设置在所述多个片式天线中的相邻的片式天线的相对的侧表面之间。
16.根据权利要求11所述的片式天线模块，其中，所述基板还包括屏蔽壁，所述屏蔽壁在所述多个片式天线中的相邻的片式天线之间从所述基板的所述第一表面突出。
17.根据权利要求16所述的片式天线模块，其中，所述基板还包括接地过孔，所述接地过孔连接到所述接地层，并且
所述接地过孔从所述接地层延伸到所述屏蔽壁中。
18.一种片式天线模块，包括：
基板；
片型贴片天线，与所述基板的上表面间隔开，并且被配置为在与所述基板的所述上表面垂直的第一方向上发送射频信号；以及
片型端射天线，设置在所述基板中并且被配置为在与所述基板的所述上表面平行的第二方向上发送射频信号，
其中，所述基板包括接地层，所述接地层被配置为将由所述片型贴片天线发送的所述射频信号反射在所述第一方向上。
19.根据权利要求18所述的片式天线模块，其中，所述接地层设置在所述基板的所述上表面上，或者设置在所述基板内部。
20.根据权利要求18所述的片式天线模块，其中，所述接地层设置在所述基板内部，并且
所述基板还包括第二接地层，所述第二接地层设置在所述基板的所述上表面上并且被配置为将由所述片型贴片天线发送的射频信号反射在所述第一方向上。
21.根据权利要求18所述的片式天线模块，其中，所述片型贴片天线包括：
第一陶瓷基板，与所述基板的所述上表面间隔开；
第一贴片，设置在所述第一陶瓷基板的上表面上；
第二陶瓷基板，与所述第一陶瓷基板的所述上表面间隔开；以及
第二贴片，设置在所述第二陶瓷基板的上表面或者所述第二陶瓷基板的下表面上，并且
所述片型端射天线包括：
接地部，利用导电材料制成；
主体部，利用介电材料制成并且设置在所述接地部面向的第一表面上；以及
辐射部，利用导电材料制成并且设置在所述主体部面向的第二表面上。
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