CN112086723A - 天线模块及包括天线模块的电子装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种天线模块及包括天线模块的电子装置,所述天线模块包括:IC封装件,包括IC;第一天线部和第二天线部,包括各自的贴片天线图案、连接到各自的贴片天线图案的各自的馈电过孔和围绕各自的馈电过孔的各自的介电层;以及连接构件,具有上表面和下表面,在上表面上设置有第一天线部和第二天线部,在下表面上设置有第一IC封装件,连接构件形成IC和第一天线部的馈电过孔之间的电连接路径以及第二天线部的电连接路径。连接构件包括:第一区域,设置在第一IC封装件和第一天线部之间;第二区域,第二区域上设置有第二天线部;以及第三区域,使第一区域和第二区域电连接并且被构造为比第一天线部的天线介电层柔韧。
Description
本申请要求于2019年6月13日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0070176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包含于此。
技术领域
以下描述涉及一种天线模块及包括天线模块的电子装置。
背景技术
移动通信数据流量逐年快速增长。已经对各种技术进行开发,以支持实时无线网络中快速增长的数据。例如,基于物联网(IoT)的数据到内容的转换、增强现实(AR)、虚拟现实(VR)以及与社交网络服务(SNS)结合的实况VR/AR、自主驾驶、诸如同步视窗(使用微型相机传输在用户时间点拍摄的实时图像)等的应用可能需要支持大容量数据的发送和接收的通信(例如,第五代(5G)通信、毫米波(mmWave)通信等)。
因此,近来,已经进行了包括第五代通信的毫米波(mmWave)通信的研究,并且也已经进行了对于实现这种通信的天线模块的商业化和标准化的研究。
高频带(例如,28GHz、36GHz、39GHz、60GHz等)的射频(RF)信号在传输过程中会容易被吸收并且损耗,这会导致通信质量的劣化。因此,用于高频带中通信的天线可能需要与普通的天线技术不同的技术方法,并且可能需要特别的技术,诸如实现用于确保天线增益的功率放大器、天线和射频集成电路(RFIC)之间的集成、确保有效全向辐射功率(EIRP)等。
发明内容
提供本发明内容以按照简化的形式对选择的构思进行介绍,下面在具体实施方式中进一步描述所述构思。本发明内容既不意在限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,一种天线模块包括:第一集成电路(IC)封装件,包括第一IC;第一天线部,包括第一贴片天线图案、第一馈电过孔和第一天线介电层,所述第一馈电过孔电连接到所述第一贴片天线图案,所述第一天线介电层围绕所述第一馈电过孔,并且所述第一天线部被构造为具有第一谐振频率;第二天线部,包括第二贴片天线图案、第二馈电过孔和第二天线介电层,所述第二馈电过孔电连接到所述第二贴片天线图案,所述第二天线介电层围绕所述第二馈电过孔,并且所述第二天线部被构造为具有与所述第一谐振频率不同的第二谐振频率;以及连接构件,包括上表面和下表面,在所述上表面上设置有所述第一天线部和所述第二天线部,在所述下表面上设置有所述第一IC封装件,并且具有形成所述第一IC和所述第一馈电过孔之间的电连接路径以及形成所述第二天线部的电连接路径的层压结构。所述连接构件还包括:第一区域,设置在所述第一IC封装件和所述第一天线部之间;第二区域,所述第二区域上设置有所述第二天线部;以及第三区域,使所述第一区域和所述第二区域电连接并且被构造为比所述第一天线介电层柔韧。
所述第二天线部可被构造为具有包括60GHz的第二带宽。所述第一天线部可被构造为具有第一带宽,所述第一带宽的最大频率低于所述第二带宽的最小频率。
所述天线模块还可包括:第二IC封装件,包括第二IC,其中,所述连接构件的所述第二区域设置在所述第二IC封装件和所述第二天线部之间,并在所述第二IC和所述第二天线部之间形成电连接路径。
所述第一IC封装件还可包括设置在所述第一IC的无效表面上的散热块。所述第二IC封装件还包括设置在所述第二IC的无效表面上的散热器。
所述第一IC封装件还可包括:芯构件,围绕所述第一IC的一部分,电连接到所述第一IC和所述第二IC,并且被构造为使具有比所述第一谐振频率和所述第二谐振频率低的频率的基础信号通过;以及安装电互连结构,电连接到所述芯构件并且具有比所述第一馈电过孔的熔点低的熔点。
所述连接构件可形成所述第一IC和所述第二IC之间的电连接路径。所述第一IC封装件还包括设置在所述第一IC的无效表面上的散热块。
所述第一IC封装件还可包括第二IC,并且所述连接构件可形成所述第二IC和所述第二天线部之间的电连接路径。
所述连接构件还可包括第四区域,所述第四区域连接到所述第一区域并且构造为比所述第一天线介电层柔韧。所述第四区域可被构造为使具有比所述第一谐振频率和所述第二谐振频率低的频率的基础信号通过。
所述天线模块还可包括:端射天线,电连接到所述第二IC,并构造为在与所述第二天线部的辐射图案的方向不同的方向上形成辐射图案。所述第二区域可设置在所述端射天线和所述第二天线部之间。
所述第一天线部和所述第二天线部中的一者或两者还可包括天线互连结构,所述天线互连结构设置在所述连接构件的所述上表面上,以使所述第一馈电过孔或所述第二馈电过孔电连接到所述连接构件,并且具有比所述第一馈电过孔或所述第二馈电过孔的熔点低的熔点。
所述第一天线部和所述第二天线部中的一者或两者还可包括耦合贴片图案,所述耦合贴片图案设置在所述第一贴片天线图案或所述第二贴片天线图案上方并与所述第一贴片天线图案或所述第二贴片天线图案间隔开。
在另一总体方面,一种电子装置包括:壳体;组板,设置在所述壳体中;以及天线模块,设置在所述壳体中并电连接到所述组板。所述天线模块包括:第一IC封装件,包括第一IC;第一天线部,包括第一贴片天线图案、第一馈电过孔和第一天线介电层,所述第一馈电过孔电连接到所述第一贴片天线图案,所述第一天线介电层围绕所述第一馈电过孔,并且所述第一天线部被构造为具有第一谐振频率;第二天线部,包括第二贴片天线图案、第二馈电过孔和第二天线介电层,所述第二馈电过孔电连接到所述第二贴片天线图案,所述第二天线介电层围绕所述第二馈电过孔,并且所述第二天线部被构造为具有与所述第一谐振频率不同的第二谐振频率;以及连接构件,包括上表面和下表面,在所述上表面上设置有所述第一天线部和所述第二天线部,在所述下表面上设置有所述第一IC封装件,并且所述连接构件具有形成所述第一IC封装件和所述第一馈电过孔之间的电连接路径以及形成所述第二天线部的电连接路径的层压结构。所述连接构件还包括:第一区域,设置在所述第一IC封装件和所述第一天线部之间;第二区域,所述第二区域上设置有所述第二天线部;以及第三区域,使所述第一区域和所述第二区域电连接并且被构造为比所述第一天线介电层柔韧。
所述第二天线部可被构造为具有包括60GHz的第二带宽。所述第一天线部可被构造为具有第一带宽,所述第一带宽的最大频率低于所述第二带宽的最小频率。
所述壳体可包括第一表面和第二表面,所述第二表面的面积小于所述第一表面的面积。所述第二贴片天线图案和所述第二表面之间的距离可小于所述第一贴片天线图案和所述第二表面之间的距离。
所述第一表面可以是所述壳体的上表面或下表面,并且所述第二表面可以是所述壳体的侧表面。
所述天线模块还可包括:第二IC封装件,包括第二IC。所述第二区域可设置在所述第二IC封装件和所述第二天线部之间,并可在所述第二IC和所述第二天线部之间形成电连接路径。
所述天线模块还可包括:第四天线部,并且所述连接构件还可包括:第四区域,包括其上设置有所述第四天线部的表面;以及第五区域,将所述第四区域和所述第二区域彼此电连接,并被构造为比所述第一天线介电层柔韧。
所述第四天线部可包括第四贴片天线图案。
通过以下具体实施方式、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是示出根据实施例的天线模块的侧视图。
图2A是示出根据实施例的包括第三天线部的天线模块的侧视图。
图2B是示出根据实施例的包括第二集成电路(IC)封装件的天线模块的侧视图。
图2C是示出根据实施例的包括无源组件封装件的天线模块的侧视图。
图2D是示出根据实施例的包括在天线模块中的第一天线部和第二天线部的安装结构的侧视图。
图2E是示出根据实施例的包括在天线模块中的第二IC封装件、端射天线和连接构件的第四区域的侧视图。
图2F是示出根据实施例的包括在天线模块中的第二IC封装件的侧视图。
图3A和图3B是示出根据实施例的天线模块的平面图。
图3C是示出根据实施例的天线模块的透视图。
图4A和图4B是示出根据实施例的天线模块的连接构件的第一区域和第三区域的平面图。
图5A至图5C是示出根据实施例的包括在电子装置中的天线模块的侧视图。
图5D是示出根据实施例的包括包含第四天线部的天线模块的电子装置的侧视图。
图6A至图6B是示出根据实施例的电子装置的平面图。
图6C是示出根据实施例的电子装置的透视图。
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,并且为了清楚、说明及方便起见,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显而易见的改变。此外,为了更加清楚和简洁,可省略本领域中已知的特征的描述。
在此描述的特征可以以不同的形式实施,并且将不被解释为局限于在此描述的示例。更确切地说,已经提供在此描述的示例,仅用于示出在理解本申请的公开内容之后将显而易见的实现在此描述的方法、设备和/或系统的诸多可行方式中的一些可行方式。
在此,注意的是,关于示例或实施例的术语“可”的使用(例如,关于示例或实施例可包括或实现什么)意味着存在包括或实现这样的特征的至少一个示例或实施例,而全部示例和实施例不限于此。
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”、直接“连接到”另一元件或直接“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。
如在此所使用的,术语“和/或”包括所列出的相关项中的任何一项和任何两项或更多项的任何组合。
尽管可在此使用诸如“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、层或部分不受这些术语限制。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,在此描述的示例中提及的第一构件、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。
为了易于描述,在此可使用诸如“在……之上”、“上方”、“在……之下”和“下方”的空间关系术语,以描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间关系术语意图除了包含在附图中所描绘的方位之外,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在“上方”或“上面”的元件于是将相对于所述另一元件在“下方”或“下面”。因此,术语“上方”根据装置的空间方位包括“上方”和“下方”两种方位。装置还可以以其他方式被定位(例如,旋转90度或者处于其他方位),并且将相应地解释在此使用的空间关系术语。
在此使用的术语仅用于描述各种示例,并且将不用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指明,否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包含”、“包括”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。
由于制造技术和/或公差,可能发生附图中所示的形状的改变。因此,在此描述的示例不限于附图中所示的特定形状,而是包括制造期间发生的形状的改变。
在此描述的示例的特征可按照在理解本申请的公开内容之后将显而易见的各种方式进行组合。此外,尽管在此描述的示例具有多种构造,但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的其他构造是可行的。
图1是示出根据实施例的天线模块1的侧视图。
参照图1,天线模块1可包括基础模块100和扩展模块200,并且还可包括将基础模块100和扩展模块200电连接的连接构件C。连接构件C可包括第一区域150、第二区域250和第三区域190。
基础模块100可包括第一天线部140、连接构件C的第一区域150和IC封装件300,并且可使用安装电互联结构390安装在组板(set substrate)上。
基础模块100可接收来自组板的基础信号并且可生成射频(RF)信号,并且可远程地发送所生成的RF信号的一部分。类似地,基础模块100可远程地接收RF信号的一部分并且可生成基础信号,并且可将所生成的基础信号发送到组板。基础信号可以是中频(IF)信号或基带信号。
基础模块100可在Z方向上发送和接收RF信号。例如,Z方向可被定义为与电子装置(例如,便携式终端装置)的显示方向相反的方向。
通常,当电子装置(例如,便携式终端装置)的用户在与电子装置的显示方向相反的方向上握住电子装置时,用户的手可能在Z方向上遮挡电子装置。在这种情况下,用户的手会干扰RF信号的远程发送和接收,使得电子装置的通信质量会劣化,并且电子装置的功耗会增加。示例实施例中的天线模块可被构造为以有效的方式在其他方向以及Z方向上发送和接收RF信号。
扩展模块200可包括第二天线部240和连接构件C的第二区域250,并且扩展模块200可不安装在组板上。
扩展模块200可远程地发送在基础模块100中生成的RF信号的其他部分。扩展模块200也可远程地接收RF信号的其他部分,并且可将RF信号的其他部分传送到基础模块100。
扩展模块200可在根据扩展模块200的设置形式的方向上发送和接收RF信号。
参照图1,示例实施例中的天线模块还可包括连接构件C的第三区域190,连接构件C的第三区域190将在基础模块100中的连接构件C的第一区域150和在扩展模块200中的连接构件C的第二区域250彼此电连接。
连接构件C的第一区域150、第二区域250和第三区域190可形成层压结构。因此,连接构件C可在Z方向上具有相对短的长度,并且可减小从第一IC 310到第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210的电长度,并且可减小RF信号的传输损耗。
连接构件C的第三区域190可构造为比基础模块100和扩展模块200柔韧。例如,基础模块100、连接构件C的第三区域190和扩展模块200可被实现为刚性-柔性印刷电路板(RFPCB),但是本公开不限于该示例。
例如,基础模块100中包括的第一天线介电层142和第一信号路径介电层152以及扩展模块200中包括的第二天线介电层242和第二信号路径介电层252可通过半固化片、FR4、低温共烧陶瓷(LTCC)或玻璃来实现,并且包括在连接构件C的第三区域190中的介电层可通过比上述材料柔韧的液晶聚合物(LCP)或聚酰亚胺来实现。然而,描述不限于前述示例材料,并且材料可根据设计规范(例如,柔度、介电常数、多个基板之间的结合的容易程度、耐久性、成本等)而变化。
介电层和/或绝缘层的柔度的参考可基于在将电力施加到物体的一个表面的中心区域并且逐渐增大电力直至物体被损坏之后,当具有单位尺寸的待测量物体被损坏(例如,破损、裂纹等)时施加的电力来定义。
基础模块100可被构造为固定在组板上,因此,扩展模块200可随着连接构件C的第三区域190弯曲而旋转。
例如,扩展模块200可相对于基础模块100旋转90度,并且可在X方向和/或Y方向上发送和接收RF信号。
在示例实施例中,扩展模块200可相对于基础模块100旋转180度,并且可在-Z方向上发送和接收RF信号。
因此,从扩展模块200发送和扩展模块200中接收的RF信号的方向可容易地配置并且可以变化。
因此,天线模块1可使用基础模块100在Z方向上发送和接收RF信号,并且也可使用扩展模块200在其他方向以及Z方向上有效地发送和接收RF信号。
基础模块100和扩展模块200之间的间隔距离可根据连接构件C的第三区域190的弯曲而变化。
因此,在天线模块1中,扩展模块200可被构造为设置在电子装置(例如,便携式终端装置)中可有效地发送和接收RF信号的位置中,并且天线模块1因此可有效地发送和接收RF信号。
第一天线部140可包括第一贴片天线图案110、第一耦合贴片图案115,第一馈电过孔120、第一接地层125、第一耦合结构130和第一天线介电层142中的至少一部分。
第二天线部240可包括第二贴片天线图案210、第二耦合贴片图案215、第二馈电过孔220、第二耦合结构230和第二天线介电层242中的至少一部分。
第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210可分别电连接到第一馈电过孔120和第二馈电过孔220的第一端。第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210中的每个的数量可以是两个或更多个。第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210中的每个的数量越多,第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210的增益可改善的越多。
第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210可通过平面(例如,上表面和下表面)发送和接收RF信号。由于通过下平面发送和接收的RF信号可能从第一接地层125和扩展模块200的第二接地层225反射,因此第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210可将辐射图案集中在上平面被定向的方向上。
由于与其他类型的天线(例如,偶极天线、单极天线)相比,第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210中的每个可使用相对宽的平面更容易地将辐射图案集中在一个方向上,因此,与其他类型的天线相比,第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210可具有改善的增益和带宽。
第一耦合贴片图案115和第二耦合贴片图案215可在Z方向(或分层方向)上分别与第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210叠置,并且可分别电磁耦合到第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210。贴片天线图案110/210和耦合贴片图案115/215的组合结构可通过扩展用于发送和接收RF信号的平面来改善增益,并且可使用利用贴片天线图案110/210和耦合贴片图案115/215形成的电容来扩展带宽。
第一馈电过孔120和第二馈电过孔220可分别连接到连接构件C的第一区域150和第二区域250。当第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210中的每个的数量是两个或更多个时,第一馈电过孔120和第二馈电过孔220中的每个的数量也可以是两个或更多个。
第一馈电过孔120和第二馈电过孔220中的每个的长度可分别基于第一贴片天线图案110和第一接地层125之间以及第二贴片天线图案210和第二接地层225之间的最佳间隔距离(例如,RF信号的波长的1/2倍或1/4倍)来确定。
第一接地层125可设置在第一贴片天线图案110的下方区域中。第一接地层125可用作第一贴片天线图案110的反射器,并且可将RF信号更多地集中到上方区域。
第一耦合结构130和第二耦合结构230可在水平方向(例如,X方向和/或Y方向)上分别围绕第一贴片天线图案110的至少一部分和第二贴片天线图案210的至少一部分。
第一耦合结构130和第二耦合结构230可分别反射从第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210的侧表面(例如,在X方向和/或Y方向上观察)泄漏的RF信号,或者可改变泄漏的RF信号的传播方向,以将泄漏的RF信号更多地集中到上方区域。
当第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210中的每个的数量为两个或更多个时,第一耦合结构130和第二耦合结构230可减小贴片天线图案之间的电磁干扰。因此,可改善第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210的波束成形效率,并且可改善第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210的增益。
第一天线介电层142和第二天线介电层242可分别围绕第一馈电过孔120的至少一部分和第二馈电过孔220的至少一部分。
第一天线介电层142和第二天线介电层242可具有大于空气的介电常数的介电常数Dk,并且可具有绝缘性能。第一天线介电层142和第二天线介电层242的介电常数可被构造为相对高以减小第一天线部140和第二天线部240的尺寸,并且也可被构造为相对小用于增大在第一天线部140和第二天线部240的信号发送和接收中的带宽或效率。
第一天线部140可被构造为具有第一谐振频率(例如,28GHz、39GHz等),第二天线部240可被构造为具有与第一谐振频率不同的第二谐振频率(例如,60GHz)。因此,天线模块1可通过第一天线部140远程地发送和接收第一频率的RF信号,并且可通过第二天线部240远程地发送和接收第二频率的RF信号。
例如,由于第一天线部140的第一贴片天线图案110可被构造为具有比第二天线部240的第二贴片天线图案210的尺寸大的尺寸,因此第一贴片天线图案110可具有比第二谐振频率低的第一谐振频率。
例如,第二天线部240可被构造为具有包括60GHz的第二带宽,并且第一天线部140可被构造为具有第一带宽,第一带宽的最大频率低于第二带宽的最小频率。
包括60GHz的第二带宽可能相对更适合于向与天线模块1相对靠近设置的通信对象远程地发送大容量数据和从该通信对象接收大容量数据。低于60GHz的频率的第一频带(例如,28GHz、39GHz)可能相对适合于向与天线模块1相对远离设置的通信对象远程地发送数据和从该通信对象接收数据。
因此,当在电子装置中第二天线部240在水平方向上形成辐射图案并且第一天线部140在竖直方向上形成辐射图案时,电子装置可有效地执行与60GHz相对应的第二带宽的大规模的近场通信以及在第一带宽中的长距离通信这两者。
在图1的实施例中,由于天线模块1包括连接构件C的第一区域150、第二区域250和第三区域190的结构,因此第一天线部140的第一贴片天线图案110的法线方向(例如,垂直于第一贴片天线图案110延伸所沿的平面的方向)可被构造为竖直(例如,Z方向),第二贴片天线图案210的法线方向可被构造为水平(例如,X方向和/或Y方向)。因此,第一天线部140可在竖直方向(例如,Z方向)上形成辐射图案,第二天线部240可在水平方向(例如,X方向和/或Y方向)上形成辐射图案。
连接构件C的第一区域150和第二区域250可分别设置在第一天线部140的下部区域和第二天线部240的下部区域中,并且可通过连接构件C的第三区域190彼此连接。
连接构件C的第一区域150可包括第一信号路径布线层151、第一信号路径介电层152和第一信号路径布线过孔153中的至少一部分,并且连接构件C的第二区域250可包括第二信号路径布线层251、第二信号路径介电层252和第二信号路径布线过孔253中的至少一部分。
第一信号路径布线层151和第二信号路径布线层251可分别连接到第一馈电过孔120和第二馈电过孔220。
第一信号路径介电层152和第二信号路径介电层252可具有绝缘性能,并且可具有比第一天线介电层142和第二天线介电层242的柔度高的柔度。因此,连接构件C的第一区域150和第二区域250可与连接构件C的第三区域190集成。
第一信号路径布线过孔153和第二信号路径布线过孔253可分别电连接到第一信号路径布线层151和第二信号路径布线层251。
第一信号路径布线过孔153可连接到电路支撑构件160。
电路支撑构件160可设置在连接构件C的第一区域150和IC封装件300之间,并且可包括电路布线层161、电路介电层162和电路布线过孔163中的一部分。
电路布线层161可使第一信号路径布线层151和第一IC 310电连接。电路布线层161也可使第一IC 310和无源组件350电连接。电路布线层161可向第一IC 310提供电接地。
电路介电层162可具有大于空气的介电常数的介电常数Dk,并且可具有绝缘性能。在示例实施例中,电路介电层162可具有相对低的介电损耗角正切Df,以减小RF信号的损耗。
电路布线过孔163可连接在电路布线层161和第一信号路径布线层151之间,或者可连接在电路布线层161和第一IC 310和/或无源组件350之间。
连接构件C的第三区域190可包括RF信号扩展路径布线191以及RF信号扩展路径接地层192和193。
RF信号扩展路径布线191可电连接在第一信号路径布线层151和第二信号路径布线层251之间。因此,RF信号扩展路径布线191可在基础模块100和扩展模块200之间提供RF信号扩展路径。
RF信号扩展路径接地层192和193可设置在RF信号扩展路径布线191的上部区域和/或下部区域中。因此,可保护RF信号扩展路径布线191免受外部电磁噪声干扰。
支撑构件260可固定在扩展模块200的电子装置(例如,便携式终端装置)中。例如,支撑构件260可包括粘合构件并且可粘合到电子装置,或者支撑构件260可包括物理结合构件并且可物理地结合到电子装置。
IC封装件300可在组板上提供用于基础模块100的安装结构,可提供用于基础信号相对于组板的输入路径和输出路径,可提供其中设置有第一IC310的设置空间并且可具有可有效地散发从第一IC 310产生的热的结构。
第一IC 310可接收基础信号并且可生成RF信号,或者可接收RF信号并且可生成基础信号。例如,第一IC 310可通过执行关于所接收的信号的频率转换、放大、滤波、相位控制和电力生成的操作的至少一部分来产生转换后的信号。
例如,第一IC 310可具有电连接到连接构件C的第一区域150的有效表面(例如,上表面)以及提供其中设置有散热块370的设置空间的无效表面(例如,下表面)。
IC电互连结构330可在第一IC 310和电路支撑构件160之间提供电结合结构。例如,IC电互连结构330可具有诸如焊球、引脚、焊盘、焊垫等的结构。
包封剂340可包封第一IC 310和无源组件350中的每个的至少一部分,因此,包封剂340可保护第一IC 310和无源组件350免受外部因素影响。例如,包封剂340可通过感光包封剂(PIE)、ABF(Ajinomoto Build-up Film)、环氧树脂模塑料(EMC)等来实现。
无源组件350可向第一IC 310提供电容、电感或电阻。例如,无源组件350可包括电容器(多层陶瓷电容器、MLCC)、电感器或片式电阻器中的至少一部分。在示例实施例中,无源组件350可执行第一IC 310的关于第一IC310的操作(例如,滤波、放大)中的一部分。
安装电互连结构390可在IC封装件300和组板之间提供电结合结构,并且可支撑基础模块100在组板上的安装。安装电互连结构390可提供用于基础信号相对于组板的输入路径和输出路径,并且可具有与IC电互连结构330的结构类似的结构。
芯构件410可提供设置在连接构件C的第一区域150中的一个表面以及其上设置有安装电互连结构390的另一表面,并且可与第一IC 310间隔开。
因此,芯构件410可设置在连接构件C的第一区域150和组板之间,并且安装电互连结构390可设置在芯构件410和组板之间。
例如,芯构件410可围绕第一IC 310的至少一部分,可电连接到安装电互连结构390,可提供用于基础信号的传输路径并且可支撑基础模块100。
在示例实施例中,芯构件410可被实现为扇出型面板级封装(FOPLP),并且可改善用于基础信号的传输路径的效率(例如,损耗率、接地稳定性等)或可提供电磁屏蔽性能。
芯构件410可包括分别与电路布线层161、电路介电层162和电路布线过孔163相对应的芯布线411、芯介电层412和芯过孔413中的至少一部分。
散热块370可吸收从第一IC 310产生的热,并且可将吸收的热传递到散热结构380。例如,散热块370可通过金属块实现,使得可改善热吸收和散热的效率。
散热块370可设置在第一IC 310和组板之间,并且可通过散热结构380电连接到组板。
散热结构380可电连接到散热块370,并且可将从散热块370接收的热散发到组板。例如,散热结构380可具有与安装电互连结构390的结构相对应的结构,并且多个散热结构380可形成散热器结构,使得可改善散热效率。
散热块370和散热结构380可根据从基础模块100发送和基础模块100接收的RF信号来散发从第一IC 310产生的热,并且也可根据从扩展模块200发送和扩展模块200接收的RF信号散发从第一IC 310产生的热。
因此,扩展模块200可不必然包括散热结构,因此,扩展模块200在电子装置中可被更灵活地构造。此外,支撑构件260可更有效地使用,使得可改善设置稳定性。
图2A是示出根据实施例的包括第三天线部270的天线模块1-1的侧视图。
参照图2A,与图1的天线模块1相比,天线模块1-1还可包括第三天线部270,第三天线部270设置在连接构件C的第二区域250的表面(例如,下表面)上,该表面不同于其上设置有扩展模块200a的第二天线部240a的表面(例如,上表面)。
因此,可在电子装置中更灵活地确定远程地发送和接收RF信号的方向和/或位置。
例如,第三天线部270可包括与第二天线部240a的第二贴片天线图案210a相对应的第三贴片天线图案210b、与第二天线部240a的第二耦合贴片图案215a相对应的第三耦合贴片图案215b、与第二天线部240a的第二馈电过孔220a相对应的第三馈电过孔220b、与第二天线部240a的第二耦合结构230a相对应的第三耦合结构230b以及与第二天线部240a的第二天线介电层242a相对应的第三天线介电层242b。
图2B是示出根据实施例的包括第二IC封装件280的天线模块1-2的侧视图。
参照图2B,天线模块1-2可包括第二IC 310b并且还可包括第二IC封装件280,第二IC封装件280设置在连接构件C的第二区域250的表面(例如,下表面)上,该表面不同于其上设置有第二天线部240的表面(例如,上表面)。
第二IC 310b可执行与第一IC 310a的操作类似的操作,可被构造为具有比第一IC310a的操作频率高的操作频率,并且可通过与IC电互连结构330a相对应的第二IC电互连结构330b设置在连接构件C的第二区域250中。
连接构件的第二区域250可设置在第二IC封装件280和第二天线部240之间,并且可提供第二IC封装件280和第二天线部240之间的电连接路径。
由于从第二天线部240发送和第二天线部240接收的第二RF信号的频率高于从第一天线部140发送和第一天线部140接收的第一RF信号的频率,因此连接构件C中的第二RF信号的传输损耗可大于连接构件C中的第一RF信号的传输损耗。
由于从第二贴片天线图案210到第二IC 310b的电长度比从第二贴片天线图案210到第一IC 310a的电长度短,因此从第二贴片天线图案210发送和/或第二贴片天线图案210接收的第二RF信号的传输损耗可减小。
因此,在天线模块1-2中,关于第一频带和第二频带的传输线中的总传输损耗可减小。
从第二IC 310b产生的热可通过连接构件C的第三区域190的RF信号扩展路径接地层192和193传送到安装电互连结构390。因此,天线模块1-2可确保未安装在组板上的扩展模块200的散热性能。
图2C是示出根据实施例的包括无源组件封装件290的天线模块1-3的侧视图。
参照图2C,天线模块1-3可包括无源组件封装件290和第二包封剂340b,无源组件封装件290包括第二无源组件350b,第二无源组件350b设置在连接构件C的第二区域250的表面(例如,下表面)上,该表面不同于其上设置有第二天线部240的表面(例如,上表面),第二包封剂340b包封第二无源组件350b的至少一部分。
第二无源组件350b可与IC封装件300a的第一无源组件350a相对应,并且第二包封剂340b可与IC封装件300a的第一包封剂340a相对应。
因此,在天线模块1-3中,可将其中设置有无源组件350a和350b的设置空间划分为IC封装件300a和无源组件封装件290。因此,天线模块1-3可通过减小IC封装件300a的尺寸而具有减小的尺寸。
图2D是示出根据实施例的包括在天线模块1-4中的第一天线部和第二天线部的安装结构的侧视图。
参照图2D,第一天线部101和102以及第二天线部401中的一者或两者可包括天线互连结构461,天线互连结构461设置在连接构件C的第一区域150或第二区域250的上表面上以使第一馈电过孔120电连接到连接构件C的第一区域150或使第二馈电过孔420电连接到连接构件C的第二区域250,并且天线互连结构461的熔点低于第一馈电过孔120或第二馈电过孔420的熔点。此外,第一天线部101还可包括第一耦合贴片图案115和第一天线介电层142、143,第二天线部401还可包括第二耦合贴片图案415以及第二天线介电层442、443。
第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210可在上表面的法线方向(例如,垂直于上表面的方向)上远程地发送和/或接收RF信号。例如,第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210可设置在第一天线介电层141的上表面和第二天线介电层441的上表面上。
第一馈电过孔120和第二馈电过孔420可分别使第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210电连接到连接构件C的第一区域150和第二区域250,并且第一馈电过孔120和第二馈电过孔420可用作RF信号的电路径。
例如,第一馈电过孔120和第二馈电过孔420可通过分别填充第一天线介电层141的通孔和第二天线介电层441的通孔来形成。
天线互连结构461可使第一馈电过孔120和第二馈电过孔420分别电连接到连接构件C的第一区域150和第二区域250,并且可具有比第一馈电过孔120和第二馈电过孔420的熔点低的熔点。
因此,针对连接构件C的第一区域150和第二区域250的第一天线部101、102和第二天线部401可单独制造,并且可分别设置在连接构件C的第一区域150和第二区域250中。例如,第一天线部101、102和第二天线部401可单独制造,并且可分别设置在连接构件C的第一区域150的上表面和第二区域250的上表面上,使得天线馈电图案451与连接构件馈电图案471和473可彼此叠置。因此,天线互连结构461可被设置为在高于天线互连结构461的熔点且低于第一馈电过孔120和第二馈电过孔420的熔点的温度下与天线馈电图案451以及连接构件馈电图案471和473接触,使得第一天线部101、102和第二天线部401可分别安装在连接构件C的第一区域150和第二区域250上。
例如,第一天线部101和102以及第二天线部401还可包括设置在第一天线介电层141的下表面和第二天线介电层441的下表面上的天线接地图案452,并且可电连接到连接构件接地图案472和474。天线接地图案452可通过接地互连结构462电连接到连接构件接地图案472和474。接地互连结构462可具有与天线互连结构461的性能基本相同的性能。
因此,第一天线部101、102和第二天线部401可稳定地固定到连接构件C的第一区域150和第二区域250上。
第一天线介电层141和第二天线介电层441可具有比空气的介电常数高的介电常数,并且可影响第一天线部101、102和第二天线部401的形状和尺寸。
例如,第一天线介电层141和第二天线介电层441可利用陶瓷形成,并且因此可具有比连接构件的第一区域150的绝缘层和第二区域250的绝缘层的介电常数高的介电常数。由于针对连接构件的第一区域150和第二区域250的第一天线部101、102和第二天线部401单独制造并且可分别设置在连接构件C的第一区域150和第二区域250中,因此可在不考虑与连接构件C的结构兼容性的情况下构造第一天线介电层141和第二天线介电层441。因此,可容易地通过具有相对高的介电常数的材料(诸如陶瓷)来实现第一天线介电层141和第二天线介电层441。
第一天线介电层141和第二天线介电层441的介电常数越高,第一天线介电层141和第二天线介电层441中的RF信号的有效波长越短,并且第一天线介电层141和第二天线介电层441中的RF信号的有效波长越短,第一天线部101、102和第二天线部401的整体尺寸可减小的越多。
第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210的数量越多,第一天线部101、102和第二天线部401的增益可越高。第一天线部101、102和第二天线部401的整体尺寸可分别与第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210的数量成比例。
因此,第一天线介电层141和第二天线介电层441的介电常数越高,第一天线部101、102和第二天线部401的增益与尺寸的比可以越高。
由于第一天线介电层141和第二天线介电层441可容易地利用具有相对高的介电常数的材料实现,因此在示例实施例中的天线模块中,第一天线部101、102和第二天线部401的增益与尺寸的比可容易地改善。
图2E是示出根据实施例的包括在天线模块1-5中的连接构件C-1的第二IC 310b、端射天线275和第四区域190b的侧视图。
参照图2E,天线模块1-5的连接构件C-1还可包括连接构件C-1的第四区域190b,连接构件C-1的第四区域190b连接到连接构件C-1的第一区域150并且被构造为比连接构件C-1的第一区域150柔韧。
连接构件C-1的第四区域190b可被构造为使具有比第一谐振频率和第二谐振频率低的频率的基础信号通过,并且因此可提供用于基础信号相对于组板的输入路径和输出路径。基础信号可流到第四电路布线层161d,并且连接构件的第四区域190b可提供其中设置有第四电路布线层161d的设置空间的一部分。
参照图2E,第一IC 310和第二IC 310b这两者可设置在连接构件C-1的第一区域150中。因此,第一IC封装件300b可包括第一IC 310和第二IC 310b这两者。
第一IC 310可通过第五电路布线层161e电连接到第一馈电过孔120,并且第二IC310b可通过RF信号扩展路径布线191c电连接到第二馈电过孔220a。
因此,连接构件的第三区域190可提供第二IC 310b和第二天线部240之间的电连接路径。
参照图2E,天线模块1-5还可包括电连接到第一IC 310或第二IC 310b的端射天线275。端射天线275可被构造为在与第二天线部240的辐射图案的方向不同的方向(例如,X方向)上形成辐射图案。连接构件的第二区域250可设置在端射天线275和第二天线部240之间。
端射天线275可设置在第三天线介电层242b的内部。可选地,在示例实施例中,端射天线275也可设置在连接构件的第二区域250中。
当连接构件的第三区域190弯曲90度时,端射天线275可在与形成第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210a的辐射图案所沿的方向相差180度或90度的方向上形成辐射图案。
因此,天线模块1-5可容易地扩展远程地发送和接收RF信号所沿的方向。
图2F是示出根据实施例的包括在天线模块1-6中的第二IC封装件280b的侧视图。
参照图2F,天线模块1-6的连接构件C-2的第三区域190可提供第一IC310和第二IC310b之间的电连接路径。
例如,第一IC 310可电连接到第一电路布线层161a,第一电路布线层161a可通过芯构件410电连接到RF信号扩展路径布线191a,并且RF信号扩展路径布线191a可电连接到第二IC 310b。第二IC 310b可通过第二RF信号扩展路径布线191b电连接到第二馈电过孔420。
因此,第一IC 310可执行第二IC 310b的操作中的一部分(例如,频率转换、放大等),从而可减少从第二IC 310b产生的热。
由于第一IC 310可通过散热块和散热结构380相对容易地提供散热性能,因此与第二IC 310b相比,第一IC 310可更容易地向外部传送热,并且第一IC 310可容易地控制由于执行第二IC 310b的操作中的一部分而导致的热的增加。
当从第二IC 310b产生的热减少时,第二IC 310b的性能可大幅改善,并且与第二频段(例如,60GHz)的第二RF信号相关的通信性能也会改善。因此,在天线模块1-6中,即使第二IC 310b设置在连接构件C-2的第二区域250中,也可防止由于散热方面的限制而导致的与第二频带(例如,60GHz)的第二RF信号相关的通信性能的劣化。
此外,由于第二IC 310b还包括设置在第二IC 310b的无效表面上的散热器370b,因此第二IC 310b可将热散发到空气中。
端射天线175可设置在连接构件C-2中。因此,端射天线175可在水平方向上形成辐射图案。
此外,与图2D中的第一天线部和第二天线部类似,在图2F中,第一天线部101可包括第一耦合贴片图案115和第一天线介电层142、143,第二天线部401可包括第二耦合贴片图案415以及第二天线介电层442、443。此外,连接构件C-2还可包括第二电路布线层161b和第三电路布线层161c。
图3A和图3B是示出根据实施例的天线模块10和10-1的平面图。
参照图3A,在天线模块10中,扩展模块200可扩展到基础模块100的一个区域中(例如,在X方向上)并且设置在该一个区域中。扩展模块200中包括的第二贴片天线图案210的数量可以是两个或更多个。
参照图3B,天线模块10-1可包括第一扩展模块200a和第二扩展模块200b。第一扩展模块200a可通过连接构件的第五区域190a电连接到基础模块100,第二扩展模块200b可通过连接构件的第四区域190b电连接到基础模块100。
因此,可在电子装置中灵活地确定远程地发送和接收RF信号的方向和/或位置。
图3C是示出根据实施例的天线模块10-2的透视图。
参照图3C,基础模块100和扩展模块200可分别包括第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210,并且可通过连接构件的第三区域190彼此灵活地连接。
第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210中的每个可以以4×1结构布置。然而,第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210的布置不限于该示例。
图4A和图4B是示出根据实施例的天线模块的连接构件C10的第一区域R1和第三区域R2的平面图。
参照图4A,第一接地层125可包括多个通孔TH,并且可在Z方向上与其中设置有第一贴片天线图案110的设置空间叠置。
多个馈电过孔120可被构造成分别贯穿多个通孔TH。
参照图4B,布线接地层154可被设置为比图4A中所示的第一接地层125靠近IC,并且可提供其中设置有第一馈线151a和第二馈线151b的设置空间。也就是说,布线接地层154和IC之间的距离可小于第一接地层125和IC之间的距离。布线接地层154可与第一馈线151a和第二馈线151b间隔开,并且可被构造为围绕第一馈线151a和第二馈线151b。
第一馈线151a可使馈电过孔120和第一布线过孔153a电连接。
第二馈线151b可从第二布线过孔153b延伸到第三区域R2,并且可电连接到第二贴片天线图案。
第一布线过孔153a和第二布线过孔153b可被构造为在Z方向上与其中设置有第一IC 310的设置空间叠置,并且可电连接到第一IC 310。
图5A至图5C是示出根据实施例的电子装置中包括的天线模块的侧视图。
参照图5A至图5C,电子装置700、700-1和700-2可包括壳体,壳体包括第一表面701、第二表面702和第三表面703,并且电子装置700、700-1和700-2也可包括设置在该壳体中的组板600。
天线模块20、20-1和20-2的基础模块100-1可通过安装电互连结构390安装在组板600上。
与靠近壳体的第二表面702相比,第一贴片天线图案110可更靠近第一表面701设置,并且与靠近壳体的第一表面701相比,第二贴片天线图案210/210a可更靠近壳体的第二表面702设置。
因此,可容易地减小从第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210/210a发送以及第一贴片天线图案110和第二贴片天线图案210/210a接收的RF信号被电子装置700/700-1/700-2中的障碍物(例如,显示面板、电池等)或外部障碍物(例如,用户的手)干扰的可能性。
例如,第一贴片天线图案110的平面(例如,上表面)和第二贴片天线图案210/210a的平面(例如,上表面)可被构造为定向在Z方向上。
参照图5A,与靠近电子装置700的第三表面703相比,天线模块20的扩展模块200-1可更靠近电子装置700的第一表面701设置。
参照图5B,与靠近电子装置700-1的第一表面701相比,天线模块20-1的扩展模块200-2可更靠近电子装置700-1的第三表面703设置。
参照图5C,第一贴片天线图案110的平面被定向的方向可与第二贴片天线图案210a的平面被定向的方向不同。
因此,天线模块20、20-1和20-2以及电子装置700、700-1和700-2可全方向地使用贴片天线的相对高的增益。
例如,包括第二贴片天线图案210/210a的第二天线部可被构造为具有包括60GHz的第二带宽,并且包括第一贴片天线图案110的第一天线部可被构造为具有第一带宽,第一带宽的最大频率低于第二带宽的最小频率。
包括60GHz的第二频带可相对适合于向设置为相对靠近电子装置700/700-1/700-2设置的通信对象远程地发送大容量数据和从其接收大容量数据,并且低于60GHz的第一频带(例如,28GHz和39GHz)可相对适合于向设置为相对远离电子装置700/700-1/700-2的通信对象远程地发送数据和从其接收数据。
电子装置700/700-1/700-2的第二表面702的面积可小于第一表面701的面积。例如,第二表面702可与便携式终端装置的侧表面相对应,并且第一表面701可与便携式终端装置的上表面或下表面相对应。
与第一贴片天线图案110相比,第二贴片天线图案210a(图5A和5C)可被设置为更靠近第二表面702。也就是说,第二贴片天线图案210a和第二表面702之间的距离可小于第一贴片天线图案110和第二表面702之间的距离。例如,第二贴片天线图案210a可设置为邻近便携式终端装置的侧表面。
当电子装置700/700-1/700-2通过具有相对大的面积的第一表面701或第三表面703执行第一频带的长距离通信时,电子装置700/700-1/700-2可形成具有相对高的增益的辐射图案,使得可有效地防止空气中第一RF信号的能量的减小。
当电子装置700/700-1/700-2通过具有相对小的面积的第二表面702执行与60GHz相对应的第二频带的大规模的近场通信时,电子装置700/700-1/700-2可容易地将辐射图案集中到通信对象(例如,另一便携式终端装置)上,从而可改善通信稳定性。另外,由于电子装置700/700-1/700-2可具有适合于用户用他/她的手握住电子装置700/700-1/700-2的结构的近场通信方向,因此用户便利性也可改善。
此外,第一频带和第二频带之间的电磁隔离也可改善。
参照图5A,扩展模块200-1的第三贴片天线图案210b可设置在连接构件的第二区域250的下表面上。
参照图5C,第一扩展模块200a-1的第二贴片天线图案210a可设置在连接构件的第五区域190a的下表面(即,第五区域190a的面对第二表面702的表面)上,第二扩展模块200b-1的第三贴片天线图案210c可设置在连接构件的第四区域190b的下表面(即,第四区域190b的面对第三表面703的表面)上。
图5D是示出根据实施例的包括包含第四天线部240d的天线模块20-3的电子装置700-3的侧视图。
参照图5D,天线模块20-3可包括第三扩展模块200c-1,第三扩展模块200c-1包括第四天线部240d。第四天线部240d可包括第四贴片天线图案210d。
连接构件还可包括:第四区域250d,提供在其上设置有第四天线部240d的表面;以及第六区域190c,将第四区域250d和第二区域250电连接。
因此,可容易地减小从第一贴片天线图案110、第二贴片天线图案210a和第四贴片天线图案210d远程地发送以及第一贴片天线图案110、第二贴片天线图案210a和第四贴片天线图案210d远程地接收的RF信号被电子装置700-3中的障碍物(例如,显示面板、电池等)或外部障碍物(例如,用户的手)干扰的可能性。
可从设置在第二区域250的下表面(即,第二区域250的面对第二表面702的表面)上的第二IC(例如,图2中的第二IC 310b)生成从第六区域190c发送的信号,其中第二贴片天线图案210a设置在第二区域250的下表面上。由于第二IC设置在第二区域的下表面上,因此可减小从第四贴片天线图案210d发送和第四贴片天线图案210d中接收的RF信号在连接构件中的传输损耗。
第六区域190c可用作将从第二IC产生的热散发到外部的路径。因此,第六区域190c可辅助第二IC的散热性能。
图6A至图6B是分别示出根据实施例的电子装置700g和700h的平面图。
参照图6A,包括基础模块100g和扩展模块400g的天线模块可设置在组板600g上,并且可设置在电子装置700g中。
电子装置700g可被实现为智能电话、个人数字助理、数字摄像机、数码相机、网络系统、计算机、监视器、平板电脑、膝上型计算机、上网本、电视机、视频游戏机、智能手表、汽车电子设置等。然而,电子装置700g不限于所提供的示例。
组板600g上还可设置有通信模块610g和第二IC 620g。天线模块可通过同轴电缆630g电连接到通信模块610g和/或第二IC 620g。
通信模块610g可包括下列项中的至少一部分:存储器芯片,诸如易失性存储器(例如,DRAM)、非易失性存储器(例如,ROM)、闪存等;应用处理器芯片,诸如中央处理器(例如,CPU)、图形处理器(例如,GPU)、数字信号处理器、密码处理器、微处理器、微控制器等;以及逻辑芯片,诸如模拟-数字转换器(ADC)、专用集成电路(ASIC)等。
第二IC 620g可通过执行模数转换、模拟信号的放大、滤波和频率转换的操作来生成基础信号。从第二IC 620g输入和输出到第二IC 620g的基础信号可通过同轴电缆传输到天线模块。当基础信号是IF信号时,第二IC 620g可被实现为中频集成电路(IFIC)。当基础信号是基带信号时,第二IC 620g可被实现为基带集成电路(BBIC)。
例如,基础信号可通过电互连结构、芯过孔和电路布线被传送到IC。IC可将基础信号转换成毫米波频带的RF信号。
参照图6B,在电子装置700h的组板600h上,均包括基础模块100h、第一贴片天线图案110h和扩展模块400h的多个天线模块可设置为靠近在电子装置700h的一个侧表面的边界和另一侧表面的边界,并且通信模块610h和第二IC 620h还可设置在组板600h上。天线模块可通过同轴电缆630h电连接到通信模块610h和/或第二IC 620h。
图6C是示出根据实施例的电子装置700i的透视图。
参照图6C,电子装置700i可具有图3C中所示的天线模块10-2设置在电子装置700i的边缘上的结构。
在示例实施例中描述的贴片天线图案、耦合贴片图案、馈电过孔、接地层、耦合结构、布线层、布线过孔、电连接结构、散热块、散热结构和端射天线可包括金属材料(例如,诸如铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)、钛(Ti)或它们的合金的导电材料),并且可通过镀覆方法(诸如,化学气相沉积(CVD)工艺、物理气相沉积(PVD)工艺、溅射工艺、减成工艺、加成工艺、半加成工艺(SAP)和改进的半加成工艺(MSAP)等)形成。然而,前述组件的材料和形成前述组件的方法不限于所提供的示例。
在此公开的实施例中的介电层可通过半固化片、FR4、LTCC、LCP以及聚酰亚胺实现,并且也可通过诸如环氧树脂的热固性树脂、热塑性树脂、热固性树脂或热塑性树脂与无机填料一起浸在诸如玻璃纤维的芯材料(或玻璃布或玻璃织物等)中的树脂、ABF(Ajinomoto build-up film)、双马来酰亚胺三嗪(BT)、感光介电(PID)树脂、覆铜层压板(CCL)、基于陶瓷的绝缘材料等实现。
在此公开的实施例中的RF信号可以以下协议为基础:Wi-Fi(IEEE 802.11族等)、WiMAX(IEEE 802.16族等)、IEEE 802.20、长期演进(LTE)、Ev-DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPS、GPRS、CDMA、TDMA、DECT、蓝牙、3G、4G、5G以及其他最新的任意无线和有线协议,但其示例实施例不限于此。另外,RF信号的频率(例如,24GHz、28GHz、36GHz、39GHz、60GHz)可高于IF信号的频率(例如,2GHz、5GHz、10GHz等)。
根据前述示例实施例,天线模块可具有可改善天线性能(例如,增益、带宽、方向性等)和/或可减小天线尺寸的结构。此外,天线模块可容易地扩展RF信号发送和接收所沿的方向,而基本上不损害天线性能或天线的尺寸,并且可有效地远程地发送和接收RF信号而不受外部障碍物(例如,电子装置中的另一装置、握住电子装置的用户的手等)干扰。
另外,在没有显著地增大天线的有效尺寸的情况下,可改善与彼此不同的第一频率和第二频率相关的整体天线性能,并且可容易地减小第一频率和第二频率之间的电磁干扰。
执行本申请中描述的操作的图6A和图6B中的通信模块610g和610h通过硬件组件实现,所述硬件组件被构造为执行本申请中描述的由硬件组件执行的操作。可用于在适当情况下执行本申请中描述的操作的硬件组件的示例包括控制器、传感器、发生器、驱动器、存储器、比较器、算术逻辑单元、加法器、减法器、乘法器、除法器、积分器和被构造为执行本申请中描述的操作的任意其他电子组件。在其他示例中,执行本申请中描述的操作的硬件组件中的一个或更多个通过计算硬件实现,例如,通过一个或更多个处理器或计算机实现。处理器或计算机可通过一个或更多个处理元件(诸如,逻辑门阵列、控制器和算术逻辑单元、数字信号处理器、微计算机、可编程逻辑控制器、现场可编程门阵列、可编程逻辑阵列、微处理器或被构造为以限定的方式响应和执行指令以实现期望的结果的任意其他装置或装置的组合)实现。在一个示例中,处理器或计算机包括或连接到存储通过处理器或计算机执行的指令或软件的一个或更多个存储器。通过处理器或计算机实现的硬件组件可执行诸如操作系统(OS)和在OS上运行的一个或更多个软件应用的指令或软件,以执行本申请中描述的操作。硬件组件还可响应于指令或软件的执行来访问、操作、处理、创建和存储数据。为简单起见,单数术语“处理器”或“计算机”可用于在本申请中描述的示例的描述中,但是在其他示例中,可使用多个处理器或计算机,或者处理器或计算机可包括多个处理元件或者多种类型的处理元件,或者可包括这两者。例如,单个硬件组件或者两个或更多个硬件组件可通过单个处理器、或者两个或更多个处理器或者处理器和控制器实现。一个或更多个硬件组件可通过一个或更多个处理器或者处理器和控制器实现,并且一个或更多个其他硬件组件可通过一个或更多个其他处理器或者另一处理器和另一控制器实现。一个或更多个处理器或者处理器和控制器可实现单个硬件组件或者两个或更多个硬件组件。硬件组件可具有不同的处理配置中的任意一种或更多种,不同的处理配置的示例包括单个处理器、独立处理器、并行处理器、单指令单数据(SISD)多重处理器、单指令多数据(SIMD)多重处理器、多指令单数据(MISD)多重处理器和多指令多数据(MIMD)多重处理器。
用于控制计算硬件(例如,一个或更多个处理器或计算机)以实现硬件组件并且执行如上所述的方法的指令或软件可被编写为计算机程序、代码段、指令或它们的任意组合,以用于单独地或共同地指示或配置一个或更多个处理器或计算机以操作为执行通过如上所述的硬件组件和方法执行的操作的机器或专用计算机。在一个示例中,指令或软件包括通过一个或更多个处理器或计算机直接执行的机器代码,诸如由编译器产生的机器代码。在另一示例中,指令或软件包括通过一个或更多个处理器或计算机使用解释器执行的高级代码。可基于公开了用于执行通过如上所述的硬件组件和方法执行的操作的算法的附图中所示的框图和流程图以及说明书中的对应描述使用任意编程语言来编写指令或软件。
用于控制计算硬件(例如,一个或更多个处理器或计算机)以实现硬件组件并且执行如上所述的方法的指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构可被记录、存储或固定在一个或更多个非暂时性计算机可读存储介质中或上。非暂时性计算机可读存储介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、CD-ROM、CD-R、CD+R、CD-RW、CD+RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM、BD-ROM、BD-R、BD-R LTH、BD-RE、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘以及被构造为以非暂时性方式存储指令或软件以及任意相关联的数据、数据文件和数据结构并且将指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构提供到一个或更多个处理器或计算机使得一个或更多个处理器或计算机可执行指令的任意其他装置。在一个示例中,指令或软件以及任意相关联的数据、数据文件和数据结构分布在联网的计算机系统上,使得通过一个或更多个处理器或计算机以分布式方式存储、访问和执行指令和软件以及任意相关联的数据、数据文件和数据结构。
虽然本公开包括特定的示例,但是在理解本申请的公开内容之后将明显的是,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上和细节上的各种变化。在此所描述的示例将仅被认为是描述性含义,而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被认为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、装置或者电路中的组件和/或通过其他组件或者它们的等同物替换或者补充描述的系统、架构、装置或者电路中的组件,则可获得适当的结果。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限定,在权利要求及其等同物的范围内的所有变型将被解释为包含于本公开中。
Claims (18)
1.一种天线模块,所述天线模块包括:
第一集成电路封装件,包括第一集成电路;
第一天线部,包括第一贴片天线图案、第一馈电过孔和第一天线介电层,所述第一馈电过孔电连接到所述第一贴片天线图案,所述第一天线介电层围绕所述第一馈电过孔,并且所述第一天线部被构造为具有第一谐振频率;
第二天线部,包括第二贴片天线图案、第二馈电过孔和第二天线介电层,所述第二馈电过孔电连接到所述第二贴片天线图案,所述第二天线介电层围绕所述第二馈电过孔,并且所述第二天线部被构造为具有与所述第一谐振频率不同的第二谐振频率;以及
连接构件,包括上表面和下表面,在所述上表面上设置有所述第一天线部和所述第二天线部,在所述下表面上设置有所述第一集成电路封装件,并且所述连接构件具有形成所述第一集成电路和所述第一馈电过孔之间的电连接路径以及形成所述第二天线部的电连接路径的层压结构;
其中,所述连接构件还包括:第一区域,设置在所述第一集成电路封装件和所述第一天线部之间;第二区域,所述第二区域上设置有所述第二天线部;以及第三区域,使所述第一区域和所述第二区域电连接并且被构造为比所述第一天线介电层柔韧。
2.如权利要求1所述的天线模块,
其中,所述第二天线部被构造为具有包括60GHz的第二带宽,并且
其中,所述第一天线部被构造为具有第一带宽,所述第一带宽的最大频率低于所述第二带宽的最小频率。
3.如权利要求1所述的天线模块,所述天线模块还包括:
第二集成电路封装件,包括第二集成电路,
其中,所述连接构件的所述第二区域设置在所述第二集成电路封装件和所述第二天线部之间,并形成所述第二集成电路和所述第二天线部之间的电连接路径。
4.如权利要求3所述的天线模块,
其中,所述第一集成电路封装件还包括设置在所述第一集成电路的无效表面上的散热块,并且
其中,所述第二集成电路封装件还包括设置在所述第二集成电路的无效表面上的散热器。
5.如权利要求3所述的天线模块,其中,所述第一集成电路封装件还包括:
芯构件,围绕所述第一集成电路的一部分,电连接到所述第一集成电路和所述第二集成电路,并且被构造为使具有比所述第一谐振频率和所述第二谐振频率低的频率的基础信号通过;以及
安装电互连结构,电连接到所述芯构件并且具有比所述第一馈电过孔的熔点低的熔点。
6.如权利要求3所述的天线模块,
其中,所述连接构件形成所述第一集成电路和所述第二集成电路之间的电连接路径,并且
其中,所述第一集成电路封装件还包括设置在所述第一集成电路的无效表面上的散热块。
7.如权利要求1所述的天线模块,
其中,所述第一集成电路封装件还包括第二集成电路,并且
其中,所述连接构件形成所述第二集成电路和所述第二天线部之间的电连接路径。
8.如权利要求1所述的天线模块,
其中,所述连接构件还包括第四区域,所述第四区域连接到所述第一区域并且构造为比所述第一天线介电层柔韧,并且
其中,所述第四区域被构造为使具有比所述第一谐振频率和所述第二谐振频率低的频率的基础信号通过。
9.如权利要求7所述的天线模块,所述天线模块还包括:
端射天线,电连接到所述第二集成电路,并构造为在与所述第二天线部的辐射图案方向不同的方向上形成辐射图案,
其中,所述第二区域设置在所述端射天线和所述第二天线部之间。
10.如权利要求1所述的天线模块,其中,所述第一天线部和所述第二天线部中的一者或两者还包括天线互连结构,所述天线互连结构设置在所述连接构件的所述上表面上,以使所述第一馈电过孔或所述第二馈电过孔电连接到所述连接构件,并且具有比所述第一馈电过孔或所述第二馈电过孔的熔点低的熔点。
11.如权利要求1所述的天线模块,其中,所述第一天线部和所述第二天线部中的一者或两者还包括耦合贴片图案,所述耦合贴片图案设置在所述第一贴片天线图案或所述第二贴片天线图案上方并与所述第一贴片天线图案或所述第二贴片天线图案间隔开。
12.一种电子装置,所述电子装置包括:
壳体;
组板,设置在所述壳体中;以及
天线模块,设置在所述壳体中并电连接到所述组板,其中,所述天线模块包括:
第一集成电路封装件,包括第一集成电路;
第一天线部,包括第一贴片天线图案、第一馈电过孔和第一天线介电层,所述第一馈电过孔电连接到所述第一贴片天线图案,所述第一天线介电层围绕所述第一馈电过孔,并且所述第一天线部被构造为具有第一谐振频率;
第二天线部,包括第二贴片天线图案、第二馈电过孔和第二天线介电层,所述第二馈电过孔电连接到所述第二贴片天线图案,所述第二天线介电层围绕所述第二馈电过孔,并且所述第二天线部被构造为具有与所述第一谐振频率不同的第二谐振频率;以及
连接构件,包括上表面和下表面,在所述上表面上设置有所述第一天线部和所述第二天线部,在所述下表面上设置有所述第一集成电路封装件,并且所述连接构件具有形成所述第一集成电路和所述第一馈电过孔之间的电连接路径以及形成所述第二天线部的电连接路径的层压结构;
其中,所述连接构件还包括:第一区域,设置在所述第一集成电路封装件和所述第一天线部之间;第二区域,所述第二区域上设置有所述第二天线部;以及第三区域,使所述第一区域和所述第二区域电连接并且被构造为比所述第一天线介电层柔韧。
13.如权利要求12所述的电子装置,
其中,所述第二天线部被构造为具有包括60GHz的第二带宽,并且
其中,所述第一天线部被构造为具有第一带宽,所述第一带宽的最大频率低于所述第二带宽的最小频率。
14.如权利要求13所述的电子装置,
其中,所述壳体包括第一表面和第二表面,所述第二表面的面积小于所述第一表面的面积,并且
其中,所述第二贴片天线图案和所述第二表面之间的距离小于所述第一贴片天线图案和所述第二表面之间的距离。
15.如权利要求14所述的电子装置,其中,所述第一表面包括所述壳体的上表面或下表面,并且所述第二表面包括所述壳体的侧表面。
16.如权利要求12所述的电子装置,其中,所述天线模块还包括:
第二集成电路封装件,包括第二集成电路,
其中,所述第二区域设置在所述第二集成电路封装件和所述第二天线部之间,并形成所述第二集成电路和所述第二天线部之间的电连接路径。
17.如权利要求16所述的电子装置,其中,所述天线模块还包括:
第四天线部,
其中,所述连接构件还包括:
第四区域,包括其上设置有所述第四天线部的表面;以及
第五区域,将所述第四区域和所述第二区域彼此电连接,并被构造为比所述第一天线介电层柔韧。
18.如权利要求17所述的电子装置,其中,所述第四天线部包括第四贴片天线图案。
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