CN114080096A - 射频装置和所属的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本公开的实施例涉及一种射频装置和所属的制造方法。一种射频装置,包括电路板和在电路板上安装在第一安装点处的射频封装,射频封装带有射频芯片和射频辐射元件,其中电路板至少在包括第一安装点的第一部段中具有第一弹性。射频装置还包括在电路板上安装在第二安装点处的带有波导的波导部件,其中射频辐射元件被设计成将信号辐射到波导中和/或经由波导接收信号。电路板至少在第一安装点与第二安装点之间的弹性提高的第二部段中具有第二弹性,第二弹性高于第一弹性。
Description
技术领域
本公开大体上涉及射频(Hochfrequenz,HF)技术。特别地,本公开涉及HF装置和所属的制造方法。
背景技术
例如,HF装置可用于汽车安全应用。例如,雷达传感器可用于盲点检测、自动速度控制、防撞系统等。在一种已知方法中,由HF装置提供的HF信号可以由布置在电路板上的天线发射。为此,电路板通常必须具有用于HF信号路径的昂贵的HF层压板。此外,使用这种方法,在射频芯片与射频天线之间的信号传输过程中可能会发生传输损耗。HF装置制造商不断努力提供改进的HF装置和制造此类HF装置的方法。特别地,可能需要提供具有低功率损耗的廉价HF装置以及所属制造方法。
发明内容
各个方面涉及一种射频装置。该射频装置包括电路板和在电路板上安装在第一安装点处的射频封装,射频封装带有射频芯片和射频辐射元件,其中电路板至少在包括第一安装点的第一部段中具有第一弹性。射频装置还包括在电路板上安装在第二安装点处的带有波导的波导部件,其中射频辐射元件被设计成将信号辐射到波导中和/或经由波导接收信号。电路板至少在第一安装点与第二安装点之间的弹性提高的第二部段中具有第二弹性,第二弹性高于第一弹性。
各个方面涉及一种射频装置。该射频装置包括电路板和安装在电路板上、带有射频芯片和射频辐射元件的射频封装。射频装置还包括安装在电路板上、带有波导的波导部件,其中射频辐射元件被设计成将信号辐射到波导中和/或通过波导接收信号。射频装置还包括补偿元件,以通过补偿元件的变形来吸收在波导部件与电路板之间产生的机械应力。
各个方面涉及一种射频装置。射频装置包括电路板和布置在电路板上方的子板,其中子板和电路板通过电连接相互电连接。射频装置还包括带有射频芯片和射频辐射元件的射频封装,其中射频封装与子板机械连接。射频装置还包括布置在子板上方、具有波导的波导部件,其中射频辐射元件被设计成将信号辐射到波导中和/或经由波导接收信号。波导部件和子板与电路板隔开地布置。
各个方面涉及一种用于制造射频装置的方法。该方法包括将带有射频芯片和射频辐射元件的射频封装安装在电路板上。该方法还包括将带有波导的波导部件安装在电路板上,使得形成补偿元件,以通过补偿元件的变形来吸收在波导部件与电路板之间产生的机械应力。射频辐射元件设计用于将信号辐射到波导中和/或通过波导接收信号。
附图说明
下面参考附图更详细地解释根据本公开的装置和方法。附图中所示元件不必相对于彼此按比例绘制。相同的参考符号可以表示相同的组件。
图1示意性地示出了根据本公开的HF装置100的横截面侧视图。
图2示意性地示出了根据本公开的HF装置200的横截面侧视图。
图3示意性地示出了根据本公开的HF装置300的俯视图。
图4示意性地示出了根据本公开的HF装置400的横截面侧视图。
图5示意性地示出了根据本公开的HF装置500的横截面侧视图。
图6示意性地示出了根据本公开的HF装置600的横截面侧视图。
图7示意性地示出了根据本公开的HF装置700的横截面侧视图。
图8示出了根据本公开的用于制造HF装置的方法的流程图。
图9示意性地示出了具有集成波导管的多层注射模制塑料900的横截面侧视图。
具体实施方式
在以下详细描述中参考附图,其中为了说明的目的,示出了可以在其中实践本公开的特定方面和实施例。在此上下文中,可以参考所描述的图的取向使用诸如“上”、“下”、“前”、“后”等的方向术语。因为所描述的实施例的组件可以以各种取向定位,所以方向术语可以用于说明的目的并且决不是限制性的。在不脱离本公开的概念的情况下,可以使用其他方面并且可以进行结构或逻辑改变。即,以下详细描述不应被理解为限制意义。
下面描述根据本公开的HF装置的示意图。HF装置可以以一般方式呈现用于定性地描述本公开的方面。为了简单起见,HF装置可以各自具有在图中未示出的其他方面。例如,可以通过结合根据本公开的其他装置或方法描述的任何方面来扩展相应的HF装置。
图1的HF装置100可以具有电路板2和布置在其上的HF封装4。HF封装4可以具有HF芯片6和一个或多个HF辐射元件8。此外,HF封装4可以具有由封装材料16形成的壳体,HF芯片6和HF辐射元件8可以至少部分地嵌入其中。HF封装4可以通过一个或多个连接元件18机械和电连接到电路板2。此外,具有一个或多个波导12的波导部件10可以布置在电路板2上。波导部件10可以通过一个或多个紧固元件14紧固到电路板2。
HF芯片6尤其可以包括单片集成微波电路(MMIC)或与其相对应。HF芯片6可以工作在不同的频率范围内。因此,电耦合到HF芯片6的HF辐射元件8可以被设计成发射和/或接收具有在这些频率范围内的频率的信号。在一个示例中,HF芯片6可以在射频或微波频率范围内工作,该范围通常可以达到从约10GHz到约300GHz。例如,集成在HF芯片6中的电路可以相应地在大于约10GHz的频率范围内工作,并且HF辐射元件8可以发射和/或接收具有大于约10GHz频率的信号。这种微波电路可以包括例如微波发射器、微波接收器、微波收发器、微波传感器或微波检测器。此处描述的HF装置可以例如用于雷达应用,其中HF信号的频率可被调制。雷达微波装置可以用于例如汽车或工业应用中的距离确定/距离测量系统。例如,自动车辆速度控制系统或车辆防撞系统可以在微波频率范围内工作,例如在从76GHz到77GHz以及从77GHz到81GHz的频带中工作。
可替代地或附加地,HF芯片6可以在蓝牙频率范围内工作。这样的频率范围可以包括例如约2.402GHz和约2.480GHz之间的ISM(工业、科学和医疗)频带。HF芯片6或集成在HF芯片6中的电路可以因此更普遍地设计成在大于约1GHz的频率范围内工作,并且HF辐射元件8可以相应地设计成发射和/或接收具有大于约1GHz频率的信号。
应当注意,这里描述的HF装置不必限于已经提到的示例性技术领域。在进一步的示例中,本文提出的概念也可以用于以下其他射频应用:频率高于100GHz的技术,例如太赫兹技术;数据传输量大的通信系统(如5G等)和无线回程系统;身体扫描仪系统(例如用于安全应用);医疗系统和健康监测系统(医疗传感器和数据传输);雷达系统;GBit汽车以太网;相机接口;游戏传感器;工业4.0;食品监测;射电天文学和地球观测;等等。
在图1的示例中,HF芯片6可以被封装材料16包覆,即HF器件4可以是半导体封装或HF封装。封装材料16可以保护HF芯片6和嵌入其中的其他部件免受外部影响,例如湿气。封装材料16可包括例如模塑化合物、层压材料、环氧树脂、填充环氧树脂、玻璃纤维填充环氧树脂、酰亚胺、热塑性塑料、热固性聚合物、聚合物混合物中的至少一种。这里描述的HF封装不限于任何特定的壳体类型。在一些示例中,HF芯片6甚至可以是“裸芯片”(bare die),即未封装的半导体芯片。图1中的HF封装4可以是例如晶圆级封装,其可以例如使用eWLB(嵌入式晶圆级球栅阵列)方法生产。在这种情况下,HF芯片6的下侧和封装材料16的下侧可以由于制造过程而位于公共平面中,即它们可以布置为共面。
波导部件10可以通过紧固元件14机械连接到电路板2,特别是直接连接。波导部件10可以在HF封装4的顶部和侧表面上方延伸并且至少部分地覆盖或封装它。在图1中,波导部件10例如可以记住螺栓14直接机械连接到电路板2。可替代地或附加地,在另外的示例中,机械连接可以由粘合剂、焊接材料、夹持件、钳子、卡箍等中的一种或多种提供。
每个HF辐射元件8可以被设计成将HF芯片6产生并传导到HF辐射元件8的HF信号馈送或辐射到位于其方的相应波导12中。可替代地或附加地,HF辐射元件8可以被设计成接收从HF装置100之外辐射到相应波导12中的HF信号,然后该信号可以被继续传导到HF芯片6。在所描述的上下文中,HF辐射元件8也可以被称为“波导馈源”。为了将尽可能无损耗的辐射提供到波导12中,HF封装4的上侧可以机械地接触波导部件10的下侧。通过在HF封装4和波导部件10之间由此产生的齐平封闭,可以避免或至少减少在相邻HF辐射元件8或相邻通道之间的串扰。
HF辐射元件8可以以不同的方式设计。在图1的示例中,每个HF辐射元件8可以具有集成到封装材料16中的波导过渡元件20和中间电连接部22。相应的波导过渡元件20可以被设计成将由HF芯片6产生的HF信号馈送到位于其上方的所属波导12中,反之亦然。中间电连接部22可以被设计成将波导过渡元件20电耦合到HF芯片6。
波导过渡元件20和中间电连接部22可以被设计成例如将形成中间电连接部22的微波传输线的横向电磁模式(TEM模式)转换成波导12的横向电模式(TE模式)。波导12可以与波导过渡元件20对准以提供波导信号到波导12中的有效耦合。如果波导过渡元件20作为发送器工作,则它例如也可以被称为配发器(“Launcher”),例如TE01配发器,如果它用于将TE10模式馈送到波导12中。
波导过渡元件20可以部分或完全嵌入封装材料16中。波导过渡元件20可以包括至少一个导电壁结构。在一个示例中,这种导电壁结构可以是“开放结构”,其例如可以包括一个或多个金属化通孔(未示出)。如果将波导12设计成波导管,则金属化通孔可被视为波导管进入封装材料16的延续。
中间电连接部22也可以部分或完全嵌入封装材料16中。在一个示例中,中间电连接部22可以被设计成集成到封装材料16中的波导管或包括这样的波导管。在另一个示例中,中间电连接部22可以形成为电再分布层,其可以布置在封装材料16的下表面上。
波导部件10可以形成为一件或包括多个部分。波导部件10可以由塑料、陶瓷材料和/或介电材料制成。在图1的示例中,波导12可以设计成具有金属化内壁的波导管的形式。波导管可以特别地填充有空气或气体,即不包含固体或液体。换言之,波导12中的一个或多个可以是“无材料”波导管。这种波导管例如可以设计成WR(矩形波导)波导管,例如WR10或WR12波导管。在另外的示例中,根据本公开的HF装置的波导可以可替代地或附加地设计成介电波导或衬底集成波导(SIW)的形式。
波导部件10尤其可以由单层或多层注射模制塑料形成。波导部件10的波导12可以包括在注射模制塑料中形成的金属化波导管。波导部件10可以具有互连的波导管部段的任何组合,这些部段尤其可以水平和/或垂直地延伸。图1示出并描述了多层注射模制塑料中的水平波导管的示例性设计。
HF封装4可以安装在电路板2上的一个或多个第一安装点24处。以类似的方式,波导部件10可以安装在电路板2上的一个或多个第二安装点26处。此外,HF封装4和波导部件10可以在一个或多个第三安装点28处彼此紧固。由于在第一安装点24处在HF封装4与电路板2之间、在第二安装点26处在波导部件10与电路板2之间以及在第三安装点28处在波导部件10和HF封装4之间的这些机械连接,在HF装置100的制造和/或操作期间会出现机械应力。例如,这些机械应力会导致连接元件18的机械负载,并且在最坏的情况下导致它们的断裂。为了避免这种机械应力,电路板2可以具有一个或多个与电路板2的其他部段相比弹性提高的部段。由此,在出现机械应力的情况下,电路板2可以在弹性提高的位置处弯折,从而提供机械应力的降低。以此方式可以避免或至少减少对HF装置100的损坏。
在图1的示例中,电路板2可以在边缘区域具有第一厚度d1的第一部段并且在中心区域具有第二厚度d2的变薄的第二部段。例如,第一厚度d1可以大于约1mm。特别地,第一厚度d1可以在从约1.1mm到约1.6mm的范围内。第二厚度d2可以例如小于约500μm,更精确地小于约400μm,甚至更精确地小于约300μm。在示例性实施例中,减薄部分的厚度可以是电路板2其他区域中的电路板2厚度的约50%或更小。电路板2的变薄的第二部段或减薄部段的至少一部分可以特别地布置在第一安装点24与第二安装点26之间,以便能够提供有效的机械应力降低。换句话说,通过提高电路板2的弹性,可以使安装点24与26之间的路径或区域机械松弛。在图1的示例中,HF封装4可以完全布置在电路板2的减薄部段上方。这意味着,在z方向上看,HF封装4可以完全布置在电路板2的减薄部段之内。
与具有较大厚度的第一部段相比,电路板2的变薄的第二部段可以具有提高的弹性。在出现机械应力的情况下,电路板2因此可以至少在z方向上弯折,由此尤其可以避免对连接元件18的损坏。此处使用的术语“弹性”可以指定为物体或物质通过自身力量逆转由外部影响引起的形状变化的能力。在一个示例中,可以通过选择具有相对低弹性模量的主体材料来提供主体的提高的弹性。在另一示例中,可以通过选择适合的主体几何形状来提高主体的弹性。
为了提供弹性提高的区域,电路板2可以包括半柔性电路板(PCB)或刚柔性PCB中的至少一种。例如半柔性PCB可以如下制成:将刚性FR4电路板的一部分减薄到小于约0.5mm,特别是约0.1mm到约0.2mm的范围,由此使其直至某一点可弯曲。刚柔结合PCB可以设计成混合板,它由刚性和柔性电路板组合而成。这些刚柔结合PCB可以通过将柔性电路板与一块或多块刚性电路板相结合来设计。
图2的HF装置200可以至少部分地类似于图1的HF装置。与图1不同,电路板2的厚度为d2的减薄部段可以布置在其他位置。在图2的侧视图中,电路板2的减薄部段可以布置在左侧第一安装点24的左侧,而电路板2的另一减薄部段可以布置在右侧的第一个安装点24的右侧。在z方向上看,电路板2的减薄部段可以布置在HF封装4之外,即HF封装4可以完全安装在电路板2的厚度为d1的较厚部分。此外,当在z方向上观察时,减薄部段可以包围或围绕HF封装4。换言之,在图2的侧视图中彼此分开示出的减薄部段可以在俯视图中彼此连接。类似于图1,电路板2的减薄部段或减薄部段的至少一部分尤其可以布置在第一安装点24与第二安装点26之间。
图3的HF装置300可以至少部分地类似于前述示例的HF装置。为简单起见,图3的俯视图中未示出HF装置300的一些部件,例如HF装置300的波导部件。与上述示例不同,在图3中电路板2的弹性提高的部段可以被提供一个或多个延伸穿过电路板2的穿孔(或开口或孔)30。穿孔30可以特别是完全从电路板2的顶部延伸到电路板2的底部。在图3的俯视图中,穿孔30可以例如具有矩形形状。在另外的示例中,穿孔30可以具有任何其他几何形状,例如圆形、圈形、椭圆形、正方形、多边形等。在图3的示例中,穿孔30可以特别是完全包围HF包装4。
图4的HF装置400可以至少部分地类似于前述示例的HF装置。与这些不同,图4中电路板2的弹性提高的部段可以包括电路板2中的一个或多个弹性插入件32。每个弹性插入件32可以布置在第二安装点26之一处。在图4的示例中,相应的弹性插入件32可以从电路板2的下侧延伸到电路板2的上侧。在另一示例中,弹性插入件32只能部分地从电路板2的下侧延伸到电路板中。布置在第二安装点26处的紧固元件14可以延伸穿过相应的弹性插入件32。
弹性插入件32可以具有的弹性模量的值在约25℃时小于约5GPa、更准确地在约25℃时小于约3GPa、更准确地在约25℃时小于约2GPa、更准确地在约25℃时小于约1GPa,更具体地在约25℃时小于约0.5GPa。在一个示例中,弹性插入件32可由聚合物制成,其在约25℃时的弹性模量可以在约0.5至约5的范围内。聚合物可包括例如PC(聚碳酸酯)、PTFE(聚四氟乙烯)或PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)中的一种或多种。在另一示例中,弹性插入件32可由橡胶制成,其弹性模量在约25℃时可在约0.01至约0.1的范围内。在又一示例中,弹性插入件可由硅树脂制成。与弹性插入件32相比,电路板2的材料(例如FR4)在约25℃时可具有大于约20的弹性模量。
如已经结合图1所描述的,组装点24、26和28处的机械固定会在HF装置400的操作或制造期间产生机械应力。弹性插入件32可以在所有方向、特别是在z方向上变形。在出现机械应力的情况下,弹性插入件32可以弯折,由此可以避免对HF装置400的损坏。弹性插入件32因此可以具有补偿元件的功能,该补偿元件可以被设计成通过补偿元件32的变形吸收在波导部件10与电路板2之间出现的机械应力。
图5的HF装置500可以至少部分地类似于图4的HF装置400。与图4不同,一个或多个弹性插入件或补偿元件32可以布置在图1的波导部件10中。在图5中,弹性插入件32被放置在例如波导部件10的背离电路板2的表面处。一个或多个紧固元件14可以延伸穿过弹性插入件32。类似于图4,在波导部件10与电路板2之间出现的机械应力可以通过弹性插入件32的变形来吸收。在图4和图5的示例中,弹性插入件32布置在电路板2或波导部件10中。在另外的示例中,弹性插入件32可以布置在电路板2和波导部件10中。
图6的HF装置600可以具有电路板2和布置在电路板2上方的子板34。电路板2和子板34可以通过电连接36相互电连接。电连接36可以包括例如电缆或柔性板连接中的至少一种。具有HF芯片6和一个或多个HF辐射元件8的HF封装4可以机械连接到子板34。具有一个或多个波导12的波导部件10可以布置在子板34上方。HF辐射元件8可以被设计成将信号辐射到位于其上的相应波导12中和/或通过相应波导12接收信号。波导部件10和子板34可以布置在距电路板2一定距离处。HF装置600的一个或多个提及的组件可以布置在壳体38中。
与上述示例相比,HF封装4可以涉及不同的壳体类型。HF封装4可以具有衬底40,HF芯片6和连接元件18可以布置在衬底的下侧上,HF封装4可以经由该连接元件与子板34机械连接和电连接。衬底40尤其可以是球栅阵列(BGA)衬底。此外,HF芯片6可以通过接合元件42与衬底40电连接和机械连接,特别是通过倒装芯片技术。衬底40和HF芯片6因此可以特别地形成倒装芯片球栅阵列(FCBGA)。
衬底40可包括一层或多层陶瓷或介电材料。用于引导或重新分配电信号的结构可以嵌入在这些层中。为简单起见,图6中未示出这些信号引导结构的确切走势。信号引导结构尤其可以设计成电耦合HF芯片6和连接元件18。子板34也可以具有类似于衬底40的信号引导结构。HF芯片6因此可以经由接合元件42、衬底40、连接元件18、子板34和电连接36电连接到电路板2,反之亦然。
可以具有已经结合图1描述的功能的HF辐射元件8可以布置在衬底40的上侧上。与图1不同,图6中的HF辐射元件8可以被设计成例如位于衬底40的上侧上的结构化金属层44内的HF天线。这种天线不一定能均匀地辐射到空间中,但可以设计成以合适的方式将其产生的电磁波馈入与天线对准的相应波导12中。
电路板2可以安装在壳体38内部的一个或多个安装点48处。以类似的方式,波导部件10可以安装在壳体38内部的一个或多个安装点46处。电路板2和波导部件10的这些固定例如可以通过粘合剂或焊接材料来实现。此外,HF封装4可以固定到子板34上的一个或多个安装点50。波导部件10和子板34可以布置在距电路板2一定距离处。由此,安装点48可以与其他安装点46和50机械去耦。与前述示例类似,通过这种机械去耦可以避免在HF装置600的操作或制造期间出现的机械应力。
图7的HF装置700可以至少部分地类似于图6的HF装置。与图6不同,HF芯片6或具有HF芯片6的HF封装可以直接布置在子板的下侧上。在图7的示例中,子板可以设计成具有结构化金属层44和HF天线8的层压板40的形式。HF芯片6和波导部件10因此可以布置在子板的相对表面的上方。在图7的示例中,波导部件10只能在层压板40的上侧上方延伸,其中层压板40的侧表面能够不被波导部件10覆盖。
图8示出了根据本公开的用于制造HF装置的方法的流程图。例如,可以通过该方法制造在此描述的HF装置之一。该方法以一般方式呈现以定性地描述本公开的方面。该方法可以通过结合以上根据本公开描述的示例描述的一个或多个方面来扩展。
在52处,可以将具有射频芯片和射频辐射元件的射频封装安装在电路板上。在54处,可以将具有波导的波导部件安装在电路板上,使得形成补偿元件,以通过补偿元件的变形来吸收出现在波导部件与电路板之间的机械应力。射频辐射元件可以被设计成将信号辐射到波导中和/或通过波导接收信号。图8的方法可以具有一个或多个另外的方法操作。例如,在将波导部件安装到电路板上之前,可以将射频封装安装在波导部件上。
图9示意性地示出了具有集成波导的多层注射模制塑料900的横截面侧视图。例如,图1的波导部件10可以由类似的注射模制塑料制成。注射模制塑料900可具有第一层布置56和第二层布置58。层布置56和58中的每一个可以包括一个或多个层,例如陶瓷和/或介电材料构成的层。第一层布置56可具有水平延伸的凹槽60,而第二层布置58可具有垂直延伸穿过第二层布置58的通孔62。层布置56和58可以彼此对齐,即凹部60和通孔62形成连续延伸穿过层布置56和58的通道。该通道的内壁可以由金属化层64连续覆盖。因此,具有金属化内壁的通道可以形成穿过层布置56和58的波导管。
图9示例性地示出了穿过多层注射模制塑料900的波导管的基本水平走势。这里仅示出注射模制塑料900的一部分。注射模制塑料900可以具有任意数量的其他层布置,它们可以被构造和彼此叠置,以使得一个或多个具有特别是水平和/或垂直部段的任意组合的波导管可以延伸穿过注射模制塑料900。通过水平和/或垂直部段的合适组合,可以实现波导管通过注射模制塑料900的任意走势。
示例
示例1是一种射频装置,包括:电路板;射频封装,在电路板上安装在第一安装点处,所述射频封装带有射频芯片和射频辐射元件,其中电路板至少在包括第一安装点的第一部段中具有第一弹性;以及波导部件,在电路板上安装在第二安装点处,所述波导部件带有波导,其中射频辐射元件被设计成将信号辐射到波导中和/或通过波导接收信号,其中电路板至少在第一安装点与第二安装点之间的弹性提高的第二部段中具有第二弹性,第二弹性高于第一弹性。
示例2是根据示例1的射频装置,其中弹性提高的部段包括电路板的减薄部段。
示例3是根据示例2的射频装置,其中电路板的减薄部段的厚度小于500微米。
示例4是根据示例2或3的射频装置,其中在电路板的俯视图中,整个射频封装布置在电路板的减薄部段之内。
示例5是根据示例2至4之一的射频装置,在电路板的俯视图中,电路板的减薄部段布置在射频封装之外。
示例6是根据前述示例之一的射频装置,其中电路板包括半柔性PCB或刚柔性PCB中的至少一种。
示例7是根据前述示例之一的射频装置,其中弹性提高的部段包括延伸穿过电路板的穿孔。
示例8是根据前述示例之一的射频装置,其中弹性提高的部段包括在电路板中的弹性插入件。
示例9是根据示例8的射频装置,其中弹性插入件布置在第二安装点处。
示例10是根据示例8或9的射频装置,其中波导部件通过电路板上的紧固元件安装在第二安装点处,并且紧固元件延伸穿过弹性插入件。
示例11是根据示例10的射频装置,还包括波导部件中的另一弹性插入件,其在远离所述电路板的波导部件表面处,其中紧固元件延伸穿过该另一弹性插入件。
示例12是根据示例8至11之一的射频装置,其中弹性插入件的弹性模量在25℃时具有小于5GPa的值。
示例13是根据示例8至12中任一项的射频装置,其中弹性插入件由橡胶、硅树脂或聚合物中的至少一种制成。
示例14是根据前述示例之一的射频装置,其中射频封装的上侧机械接触波导部件的下侧。
示例15是根据前述示例之一的射频装置,其中在电路板的俯视图中,弹性提高的部段包围射频封装。
示例16是根据前述示例之一的射频装置,其中波导部件在多层注射模制塑料中形成,并且波导包括在注射模制塑料中形成的金属化波导管。
示例17是一种射频装置,包括:电路板;安装在电路板上的射频封装,其带有射频芯片和射频辐射元件;安装在电路板上的波导部件,其带有波导,其中射频辐射元件被设计成将信号辐射到波导中和/或通过波导接收信号;以及补偿元件,以通过补偿元件的变形来吸收在波导部件与电路板之间产生的机械应力。
示例18是根据示例17的射频装置,其中补偿元件布置在电路板中。
示例19是根据示例17或18的射频装置,其中补偿元件布置在波导部件中。
示例20是一种射频装置,包括:电路板;布置在电路板上方的子板,其中子板和电路板通过电连接相互电连接;带有射频芯片和射频辐射元件的射频封装,其中射频封装与子板机械连接;以及布置在子板上方、具有波导的波导部件,其中射频辐射元件被设计成将信号辐射到波导中和/或经由波导接收信号,其中波导部件和子板与电路板隔开地布置。
示例21是根据示例20的射频装置,其中射频封装和波导部件布置在子板的同一表面上方。
示例22是根据示例20的射频装置,其中射频封装和波导部件布置在子板的相对表面上方。
示例23是根据示例20至22中任一项所述的射频装置,其中电路板和子板之间的电连接包括电缆和柔性板连接中的至少一种。
示例24是根据示例20至23中任一项的射频装置,还包括壳体,其中电路板安装在壳体内部。
示例25是一种射频装置的制造方法,该方法包括:将带有射频芯片和射频辐射元件的射频封装安装在电路板上;以及将带有波导的波导部件安装在电路板上,从而形成补偿元件,以通过补偿元件的变形来吸收在波导部件与电路板之间产生的机械应力,射频辐射元件被设计成将信号辐射到波导中和/或通过波导接收信号。
示例26是根据示例25的方法,还包括:在将波导部件安装在电路板上之前,将射频封装安装在波导部件上。
为了本说明书的目的,术语“连接”、“耦合”、“电连接”和/或“电耦合”不一定意味着组件必须彼此直接连接或耦合。在“连接”、“耦合”、“电连接”或“电耦合”组件之间可能存在中间组件。
此外,词语“在”和“上”,例如,用于参考在物体的表面“之上”或“之上”形成的材料层,或者“之上”或“之上”用于对象的表面中。本描述是指材料层“直接”布置在,例如与预期表面(例如,形成、沉积等)直接接触的意义上。例如,关于在表面“之上”或“之上”形成或布置的材料层所使用的词语“之上”和“之上”也可以在本文中以如下意义使用:例如,材料层“间接地”布置在预期区域上(例如,形成、沉积等),其中一个或多个附加层位于预期区域和材料层之间。
就在具体实施方式或权利要求中使用的术语“有”、“包含”、“具有”、“带有”或其变体而言,这些术语旨在与术语“包括”类似的方式是包含性的。这意味着在本说明书的上下文中,术语“有”、“包含”、“具有”、“带有”、“包括”等是开放式术语,表示所提及的元素或特征的存在,但不是进一步的元素或排除功能。冠词“一/一个”或“这/这个”应理解为包含复数含义和单数含义,除非上下文清楚地表明不同的理解。
此外,“示例性”一词在本文中用于表示其用作示例、一种情况或说明。在本文中被描述为“示例性”的一个方面或一个实施例不一定要理解为它比其他方面或实施例具有优势。相反,“示例性”一词的使用旨在以具体方式呈现概念。就本申请而言,术语“或”并不意味着排他的“或”,而是包含的“或”。也就是说,除非另有说明或上下文不允许有不同的解释,“X使用A或B”是指任何自然包容性排列。也就是说,如果X使用A,X使用B,或者X使用A和B,那么在上述每种情况下都满足“X使用A或B”。此外,本申请和所附权利要求中的冠词“一/一个”一般可以理解为“一个或多个”,除非明确说明或从上下文中可以清楚地认识到仅表示单数。此外,A或B等中的至少一个通常表示A、或B、或A和B两者。
在本说明书中,描述了装置和制造装置的方法。与所描述的装置相关的评论也可以适用于相应的方法,反之亦然。例如,如果描述了装置的特定组件,则用于制造装置的相应方法可以包括以合适的方式提供组件的动作,即使这样的动作没有在图中明确描述或图示。此外,除非另有明确说明,本文中描述的各个示例性方面的特征可以相互组合。
虽然已经参考一个或多个实施方式示出和描述了本公开,但是本领域技术人员将至少部分地基于对本说明书和附图的阅读和理解而想到等效的改变和修改。本公开包括所有这样的修改和变化并且仅受以下权利要求的概念限制。特别参考由上述组件(例如,元素、资源等)执行的各种功能,除非另有说明,否则用于此类组件的术语旨在对应于执行指定功能的任何组件所描述的组件的(例如,其在功能上等效),即使它在结构上与执行本文呈现的公开的示例性实施方式的功能的所公开的结构不等效。此外,即使本公开的特定特征已经仅参考不同实施方式中的一个被公开,这种特征也可以根据对给定或特定应用的期望和有利与其他实施方式的一个或多个其他特征组合。
Claims (21)
1.一种射频装置,包括:
电路板(2);
射频封装(4),在所述电路板(2)的一侧安装在第一安装点(24)处,所述射频封装带有射频芯片(6)和射频辐射元件(8),其中所述电路板(2)至少在包括所述第一安装点(24)的第一部段中具有第一弹性;以及
波导部件(10),在所述电路板(2)的所述一侧并且在所述射频封装(4)上方安装在第二安装点(26)处,所述波导部件带有波导(12),其中所述射频辐射元件(8)被设计成将信号辐射到所述波导(12)中和/或通过所述波导(12)接收信号,
其中所述电路板(2)至少在所述第一安装点(24)与所述第二安装点(26)之间的弹性提高的第二部段中具有第二弹性,其中所述第二弹性高于所述第一弹性。
2.根据权利要求1所述的射频装置,其中弹性提高的部段包括所述电路板(2)的减薄部段。
3.根据权利要求2所述的射频装置,其中所述电路板(2)的所述减薄部段的厚度小于500微米。
4.根据权利要求2或3所述的射频装置,其中在所述电路板(2)的俯视图中,整个所述射频封装(4)被布置在所述电路板(2)的所述减薄部段之内。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的射频装置,其中在所述电路板(2)的俯视图中,所述电路板(2)的所述减薄部段被布置在所述射频封装(4)之外。
6.根据前述权利要求中任一项所述的射频装置,其中所述电路板(2)包括半柔性电路板或刚柔性电路板中的至少一种。
7.根据前述权利要求中任一项所述的射频装置,其中所述弹性提高的部段包括延伸穿过所述电路板(2)的穿孔。
8.根据前述权利要求中任一项所述的射频装置,其中所述弹性提高的部段包括在所述电路板(2)中的弹性插入件(32)。
9.根据权利要求8所述的射频装置,其中所述弹性插入件(32)被布置在所述第二安装点(26)处。
10.根据权利要求8或9所述的射频装置,其中所述波导部件(10)通过所述电路板(2)上的紧固元件(14)被安装在所述第二安装点(26)处,并且所述紧固元件(14)延伸穿过所述弹性插入件(32)。
11.根据权利要求10所述的射频装置,还包括所述波导部件(10)中的另一弹性插入件(32),所述另一弹性插入件在所述波导部件(10)的远离所述电路板(2)的表面处,其中所述紧固元件(14)延伸穿过所述另一弹性插入件(32)。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的射频装置,其中所述弹性插入件(32)的弹性模量在25℃时具有小于5GPa的值。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的射频装置,其中所述弹性插入件(32)由橡胶、硅树脂或聚合物中的至少一种制成。
14.根据前述权利要求中任一项所述的射频装置,其中所述射频封装(4)的上侧机械接触所述波导部件(10)的下侧。
15.根据前述权利要求中任一项所述的射频装置,其中在所述电路板(2)的俯视图中,所述弹性提高的部段包围所述射频封装(4)。
16.根据前述权利要求中任一项所述的射频装置,其中所述波导部件(10)在多层的注射模制塑料中形成,并且所述波导(12)包括在所述注射模制塑料中形成的金属化波导管。
17.一种射频装置,包括:
电路板(2);
射频封装(4),安装在所述电路板(2)的一侧,所述射频封装带有射频芯片(6)和射频辐射元件(8);
波导部件(10),安装在所述电路板(2)的所述一侧并且在所述射频封装(4)上方,所述波导部件带有波导(12),其中所述射频辐射元件(8)被设计成将信号辐射到所述波导(12)中和/或通过所述波导(12)接收信号;以及
补偿元件(32),以通过所述补偿元件(32)的变形来吸收在所述波导部件(10)与所述电路板(2)之间产生的机械应力。
18.根据权利要求17所述的射频装置,其中所述补偿元件(32)被布置在所述电路板(2)中。
19.根据权利要求17或18所述的射频装置,其中所述补偿元件(32)被布置在所述波导部件(10)中。
20.一种用于制造射频装置的方法,其中所述方法包括:
将带有射频芯片(6)和射频辐射元件(8)的射频封装(4)安装在电路板(2)的一侧;以及
将带有波导(12)的波导部件(10)安装在所述电路板(2)的所述一侧并且在所述射频封装(4)上方,使得形成补偿元件(32),以通过所述补偿元件(32)的变形来吸收在所述波导部件(10)与所述电路板(2)之间产生的机械应力,
其中所述射频辐射元件(8)被设计成将信号辐射到所述波导(12)中和/或通过所述波导(12)接收信号。
21.根据权利要求20所述的方法,还包括:
在将所述波导部件(10)安装在所述电路板(2)上之前,将所述射频封装(4)安装在所述波导部件(10)上。
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