CN116918182A - 天线模块 - Google Patents

Abstract

包括：安装基板(120)，其是具有面(Sf1)和面(Sf2)的平板形状；RFIC(110)，其配置于面(Sf1)侧，用于供给高频信号；辐射电极(121)；以及模制树脂(130)，在安装基板(120)的在俯视安装基板(120)的情况下与辐射电极(121)重叠的位置形成有开口(Op)，该模制树脂(130)填充于包含开口(Op)内的辐射电极(121)的周围。在模制树脂(130)的在俯视安装基板(120)的情况下与辐射电极(121)重叠的位置且是面(Sf2)侧形成有透镜(Ln)。

Description

天线模块

技术领域

本公开涉及具有透镜的天线模块，涉及用于提高天线的特性的技术。

背景技术

在日本特开2009-081833号公报(专利文献1)中公开了安装有介电体透镜的无线通信装置的结构。

在专利文献1所公开的无线通信装置中，具有贴片天线的天线一体型模块收纳于壳体。在壳体的外侧，在贴片天线辐射电波的方向配置有介电体透镜。

在专利文献1所公开的结构中，使用介电体透镜来变更从贴片天线辐射的电波的路径，从而能够获得任意的方向性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-081833号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1的无线通信装置中，在贴片天线与介电体透镜之间形成有空气层。在该情况下，在空气层与介电体透镜之间的界面处，因介电常数的不同而产生阻抗的不匹配，可能产生电波的反射。由此，天线的增益可能降低。

本公开是为了解决这样的问题而完成的，其目的在于，在具有透镜的天线模块中，抑制因透镜而产生的阻抗的不匹配，提高天线的特性。

用于解决问题的方案

本公开的某个技术方案的天线模块包括安装基板、用于供给高频信号的供电电路、辐射电极以及介电体。安装基板是具有第1面和第2面的平板形状，含有导体。供电电路配置于安装基板的第1面侧，具有与第1面相对的第3面。辐射电极配置于供电电路的第3面上。在安装基板的在俯视安装基板的情况下与辐射电极重叠的位置形成有开口部。介电体填充于包含开口部内的辐射电极的周围。在介电体的在俯视安装基板的情况下与辐射电极重叠的位置且是安装基板的第2面侧形成有透镜部。

本公开的另一个技术方案的天线模块包括安装基板、用于供给高频信号的供电电路、辐射电极、第1介电体以及第2介电体。安装基板是具有第1面和第2面的平板形状，含有导体。供电电路配置于安装基板的第1面侧，具有与第1面相对的第3面。辐射电极配置于在俯视安装基板的情况下不与导体重叠的位置且是供电电路的第3面上。第1介电体以与辐射电极和第1面接触的方式填充于第1面侧。第2介电体以与第2面接触的方式填充于第2面侧。在第2介电体的在俯视安装基板的情况下与辐射电极重叠的位置且是安装基板的第2面侧形成有透镜部。

发明的效果

在本公开的具有透镜的天线模块中，在安装基板的与配置有辐射电极的第1面侧相反的一侧即第2面侧配置有与透镜部成为一体的介电体。并且，透镜部与辐射电极之间由介电体和/或安装基板充满，未形成空气层。通过设为这样的结构，在直到天线元件所辐射的电波到达透镜为止的期间，介电常数不会大幅变化，因此不产生阻抗的不匹配，能够提高天线的特性。

附图说明

图1是实施方式1的通信装置的框图的一例。

图2是实施方式1的天线模块的剖视图(图2的(A))和图2的(A)中的安装基板、RFIC以及辐射电极的俯视图(图2的(B))。

图3是实施方式2的天线模块的剖视图(图3的(A))和图3的(A)中的安装基板、RFIC以及辐射电极的俯视图(图3的(B))。

图4是实施方式3的天线模块的剖视图。

图5是实施方式4的天线模块的剖视图(图5的(A))和图5的(A)中的安装基板、RFIC以及辐射电极的俯视图(图5的(B))。

图6是实施方式5的天线模块的剖视图。

图7是实施方式6的天线模块的剖视图。

图8是实施方式7的天线模块的剖视图。

图9是实施方式8的天线模块的剖视图(图9的(A))和图9的(A)中的RFIC和辐射电极的俯视图(图9的(B))。

具体实施方式

以下，参照附图，详细地说明本公开的实施方式。此外，对图中相同或相当的部分标注相同的附图标记，不重复进行其说明。

[实施方式1]

(通信装置的基本结构)

图1是实施方式1的通信装置10的框图的一例。通信装置10例如是移动电话、智能手机或平板电脑等便携终端、具备通信功能的个人计算机、基站或智能眼镜等。实施方式1的天线模块100所使用的电波的频段的一例是以例如28GHz、39GHz以及60GHz等为中心频率的毫米波段的电波，但也能够应用上述以外的频段的电波。

参照图1，通信装置10包括天线模块100和构成基带信号处理电路的BBIC 200。天线模块100包括用于供给高频信号的RFIC 110。通信装置10使从BBIC 200传递到天线模块100的信号在RFIC 110中上变频为高频信号，从辐射电极121辐射。另外，通信装置10将利用辐射电极121接收的高频信号向RFIC 110传递，在进行下变频之后利用BBIC 200处理信号。

在图1中，为了容易说明，仅示出与天线模块100所具有的多个辐射电极121中的4个辐射电极121对应的结构，省略与具有同样的结构的其他辐射电极121对应的结构。此外，在图1中示出多个辐射电极121配置成二维的阵列状的例子，但辐射电极121不需要一定是多个，也可以是天线模块100具有1个辐射电极121的情况。另外，也可以是多个辐射电极121配置成一列的一维阵列。在实施方式1中，以辐射电极121是具有大致正方形的平板状的贴片天线为例而进行说明，但辐射电极121的形状也可以是圆形、椭圆形或六边形那样的其他多边形。

RFIC 110包括开关111A～111D、113A～113D、117、功率放大器112AT～112DT、低噪声放大器112AR～112DR、衰减器114A～114D、移相器115A～115D、信号合成/分波器116、混频器118以及放大电路119。

在发送高频信号的情况下，开关111A～111D、113A～113D向功率放大器112AT～112DT侧切换，并且开关117与放大电路119的发送侧放大器连接。在接收高频信号的情况下，开关111A～111D、113A～113D向低噪声放大器112AR～112DR侧切换，并且开关117与放大电路119的接收侧放大器连接。

从BBIC 200传递来的信号由放大电路119放大，由混频器118上变频。作为上变频而得到的高频信号的发送信号由信号合成/分波器116分波成4个信号，通过4个信号路径而分别向不同的辐射电极121供给。此时，通过分别地调整配置于各信号路径的移相器115A～115D的移相度，能够调整辐射电极121的方向性。另外，衰减器114A～114D调整发送信号的强度。

作为由各辐射电极121接收到的高频信号的接收信号分别经由不同的4个信号路径，由信号合成/分波器116合波。合波而得到的接收信号由混频器118下变频，由放大电路119放大而向BBIC 200传递。

RFIC 110例如形成为包含上述电路结构的单芯片的集成电路部件。或者，对于RFIC 110的与各辐射电极121对应的设备(开关、功率放大器、低噪声放大器、衰减器、移相器)，也可以针对每个对应的辐射电极121形成为单芯片的集成电路部件。

(天线模块的构造)

接着，使用图2，说明图1中的天线模块100的详细情况。图2是实施方式1的天线模块100的剖视图(图2的(A))和图2的(A)中的安装基板120、RFIC 110以及辐射电极121的俯视图(图2的(B))。

如图2的(A)所示，天线模块100是包括透镜Ln的透镜天线。天线模块100包括平板形状的安装基板120、RFIC 110以及模制树脂130。模制树脂130填充于辐射电极121和安装基板120的周围。在模制树脂130形成有凸状的透镜Ln。透镜Ln具有以从模制树脂130突出的方式配置的半球形状。此外，透镜Ln所具有的形状也可以不是凸状，而是凹状。

此外，在以后的说明中，将安装基板120的厚度方向规定为Z轴方向，将与Z轴方向垂直的面规定为X轴和Y轴。另外，存在将各图中的Z轴的正方向称为上表面侧，将负方向称为下表面侧的情况。模制树脂130与本公开的“介电体”对应，RFIC 110与本公开的“供电电路”对应。

安装基板120例如是以介电体为基材的基板。安装基板120的基材例如是环氧、聚酰亚胺等树脂。另外，安装基板120的基材也可以是具有更低的介电常数的液晶聚合物(Liquid Crystal Polymer：LCP)、氟系树脂、PET(Polyethylene Terephthalate)材料或低温共烧陶瓷(LTCC：Low Temperature Co-fired Ceramics)等树脂。图2所示的安装基板120是单层，但如后述所说明的那样，也可以是层叠多个由这些树脂形成的层而形成的多层树脂基板。此外，形成安装基板120的基材也可以是树脂以外的基材。

安装基板120是在内部含有导体120G的基板。导体120G是跨XY平面上的安装基板120所具有的平板的大致整面地配置的导体，且是成为接地电位的导体。在安装基板120的Z轴的负方向侧的面Sf1安装有RFIC 110。在安装基板120的Z轴的正方向侧的面Sf2安装有电子部件150A和电子部件150B。RFIC 110借助连接构件160与安装基板120电连接。

RFIC 110包含硅等的半导体基板、导体层、介电体层、保护膜等。如图2所示，RFIC110具有与安装基板120的面Sf1相对的面Sf3。在图2的例子中，连接构件160由多个钎焊凸块形成。连接构件160与配置于安装基板120的面Sf1和RFIC 110的面Sf3的端子(未图示)连接。由此，安装基板120与RFIC 110电连接。在安装基板120的Z轴的面Sf1形成有连接端子170A、170B，安装基板120利用连接端子170A、170B与外部的基板等连接。此外，面Sf1与本公开的“第1面”对应，面Sf2与本公开的“第2面”对应，面Sf3与本公开的“第3面”对应。

连接构件160所包含的多个钎焊凸块中的任一个向辐射电极121传递高频信号。传递高频信号的钎焊凸块也可以与配置于RFIC 110内部的层的未图示的配线图案电容耦合。在该情况下，高频信号由该配线图案向辐射电极121传递。而且，该配线图案与辐射电极121也可以电容耦合。此外，向辐射电极121供电的供电方法不限于图2所示的形态。例如，辐射电极121也可以使用Si贯通电极(TSV：Through-Silicon Via)而供电。即，辐射电极121也可以使用贯通RFIC 110的贯通电极而与安装基板120连接。

在实施方式1的天线模块100中，辐射电极121配置于RFIC 110的面Sf3上。辐射电极121由单一的辐射元件形成。在安装基板120，在辐射电极121与透镜Ln之间形成有开口Op。如图2的(B)所示，在从Z轴的正方向侧俯视安装基板120时，辐射电极121配置于开口Op内。如图2的(A)所示，模制树脂130填充于安装基板120的面Sf1侧、面Sf2侧以及开口Op内，与辐射电极121接触。由此，安装于安装基板120上的电子部件等由模制树脂130固定，机械强度提高。形成模制树脂130的基材是例如环氧树脂等热固性树脂。此外，形成模制树脂130的基材也可以是其他材质。

模制树脂130被溅射屏蔽件140覆盖。溅射屏蔽件140是使含有Cu的金属材料通过溅射而堆积于模制树脂130的表面而形成的。用于形成溅射屏蔽件的金属材料也可以是含有Au或Ag的金属材料。溅射屏蔽件140以覆盖模制树脂130中的未形成透镜Ln的区域R2的方式形成。在图2中，为了便于说明，对于区域R2而言，仅图示模制树脂130所具有的XY平面和YZ平面，但区域R2包含模制树脂130所具有的XZ平面和由各平面形成的角部和棱线。即，区域R2是模制树脂130所具有的面的形成有透镜Ln的区域R1以外的区域。

溅射屏蔽件140形成于区域R2上。另外，溅射屏蔽件140不覆盖模制树脂130中的形成有透镜Ln的区域R1。换言之，透镜Ln不被溅射屏蔽件140覆盖。

在图2所示的电子部件150A、150B与安装基板120之间传递信号。当在电子部件150A、150B与安装基板120之间传递信号时，存在从电子部件150A、150B辐射不需要的电波的情况。在天线模块100中，溅射屏蔽件140配置于在俯视安装基板120的情况下与电子部件150A、150B重叠的位置。换言之，电子部件150A、150B被溅射屏蔽件140覆盖。由此，在天线模块100中，能够抑制从电子部件150A、150B辐射的电波向天线模块100的外部辐射的情况。此外，溅射屏蔽件140与本公开的“导电层”对应。

透镜Ln在俯视安装基板120时具有圆形。在透镜Ln的边缘且是凸状的透镜Ln与溅射屏蔽件140接触的透镜Ln的周端处，在图2的(A)的例子中，图示端部P1和端部P2。俯视安装基板120的情况下的透镜Ln具有圆形，因此端部P2位于距端部P1最远的位置。

角度Ag1是从辐射电极121朝向端部P1的方向与从辐射电极121朝向端部P2的方向所成的角度。作为贴片天线的辐射电极121所辐射的角度通常是120度以下。因此，在以角度Ag1超过120度的方式配置透镜Ln的情况下，透镜Ln具有电波不通过的区域。因而，在天线模块100中，以从辐射电极121朝向端部P1的方向与从辐射电极121朝向端部P2的方向所成的角度Ag1成为120度以下的方式配置辐射电极121和透镜Ln。另外，在安装基板120形成的开口Op以将辐射电极121和端部P1连结的直线与将辐射电极121和端部P2连结的直线不重叠的方式形成。由此，能够防止不被溅射屏蔽件140覆盖的透镜Ln的尺寸不必要地变大的情况。即，能够防止从电子部件150A、150B辐射的电波经由透镜Ln而向天线模块100的外部辐射的情况。

如上所述，在模制树脂130的在俯视安装基板120的情况下与辐射电极121重叠的位置形成有凸状的透镜Ln。具有透镜Ln的模制树脂130使用模具形成。例如，在该模具形成有与透镜Ln对应的形状，使树脂流入到模具，使该树脂固化，从而形成具有透镜Ln的模制树脂130。

透镜Ln提高从辐射电极121辐射的高频信号的收敛性。换言之，透镜Ln改变辐射电极121所辐射的高频信号的波束形状而提高增益。即，在模制树脂130具有透镜Ln的情况下，与模制树脂130不具有透镜Ln的情况比较，天线模块100的增益提高。此外，在透镜Ln所具有的形状是凹状的情况下，波束的宽度变宽。

在天线模块100中，模制树脂130以透镜Ln与辐射电极121之间为实心的方式形成。另外，在图2的例子中，模制树脂130由介电常数均匀的单层的树脂形成。由此，在包含开口Op内的透镜Ln与辐射电极121之间，介电常数不会大幅变化。辐射的电波通常在通过介电常数的变化较大的区域时反射。介电常数的变化越大，辐射的电波越易于反射。即，天线的增益降低。在图2的例子中，透镜Ln与辐射电极121之间的模制树脂130由介电常数均匀的单层的树脂形成，因此辐射电极121所辐射的电波难以反射。即，在透镜Ln与辐射电极121之间不存在与介电常数大不相同的物体之间的界面。界面例如是介电常数较高的模制树脂130与介电常数较低的空气层之间的分界且是产生阻抗的不匹配的面。在天线模块100中，不存在介电常数大幅变化的界面，因此能够抑制阻抗的不匹配，抑制电波的反射。

这样，在实施方式1的天线模块100中，模制树脂130在辐射电极121与透镜Ln之间为实心，不存在与介电常数大不相同的物体之间的界面，因此与在辐射电极121和透镜Ln之间形成有空气层的情况比较，从辐射电极121辐射的电波难以反射。即，在天线模块100中，天线的增益降低的情况被抑制。因而，在天线模块100中，天线的特性提高。

在Z轴方向上，辐射电极121和透镜Ln分开距离D1地配置。在将RFIC 110所供给的高频信号的波长设为λ时，距离D1是1λ以上的长度。由此，与辐射电极121和透镜Ln之间的距离小于1λ的情况比较，电波从透镜Ln辐射的距离变长。即，在天线模块100中，透镜Ln的功能提高。

而且，在天线模块100中，RFIC 110配置于安装基板120的面Sf1侧。在此，考虑RFIC110配置于安装基板120的面Sf2侧的情况，且在透镜Ln与辐射电极121之间确保距离D1的情况。在该情况下，为了确保距离D1，需要使透镜Ln的配置相对于图2的状态进一步向Z轴的正方向侧移动。即，存在天线模块100自身的Z轴方向的厚度增大的可能性。另一方面，在本实施方式的天线模块100中，RFIC 110配置于安装基板120的面Sf1侧，从而不需要为了确保距离D1而使透镜Ln的配置移动。因此，能够实现天线模块100的低高度化，同时确保距离D1。

若增长距离D1，则透镜Ln的功能提高，另一方面，若距离D1变得过长，则在屏蔽件内会谐振的波长的电波增加。这样，易于产生与从辐射电极121辐射的电波干涉的不需要的谐振。因而，在天线模块100中，期望的是，透镜Ln与辐射电极121之间的距离D1是1λ以上，并且设为10λ以下。由此，在天线模块100中，能够提高透镜Ln的功能，同时抑制不需要的谐振的产生。

此外，图2中的模制树脂130也可以不是必须由均匀的基材形成。例如，模制树脂130也可以由多个基材形成为台阶的层状。此时，在形成为层状的基材间，以相邻的基材间的介电常数差处于预定的范围的方式选定形成模制树脂130的各层的基材。由此，能够抑制基材间的电波的反射。

形成模制树脂130的各层中的最靠Z轴的负方向侧的层且是与辐射电极121接触的层由介电常数比较高的第1基材形成。在第1基材的层的Z轴的正方向侧配置有介电常数比第1基材的介电常数低的第2基材的层。第1基材的介电常数与第2基材的介电常数之差是不成为电波的反射变大的界面的程度的差。而且，在第2基材的层的Z轴的正方向侧配置有介电常数比第2基材的介电常数低的第3基材的层。第2基材的介电常数与第3基材的介电常数之差是不成为电波的反射变大的界面的程度的差。

这样，模制树脂130具有介电常数逐渐降低的台阶的层，由此能够抑制在从辐射电极121到透镜Ln之间产生电波的反射量变大的界面的情况。换言之，也可以是，模制树脂130包含多个基材，并以多个基材的介电常数设有层次而逐渐变化的方式形成。

[实施方式2]

在实施方式1的天线模块100中，说明了如下结构：在透镜Ln与辐射电极121之间，在安装基板120形成有开口Op。在实施方式2中，说明如下结构：在透镜Ln与辐射电极121之间，不在安装基板120形成开口，并且不降低天线的增益。此外，在实施方式2的天线模块100A中，不重复进行与实施方式1的天线模块100重复的结构的说明。

图3是实施方式2的天线模块100A的剖视图(图3的(A))和图3的(A)中的安装基板120的俯视图(图3的(B))。

在天线模块100A的安装基板120未形成图2所示那样的开口。因此，如图3的(B)所示，在从Z轴的正方向侧俯视安装基板120时，辐射电极121被安装基板120遮盖。

如图3所示，在辐射电极121与透镜Ln之间配置有安装基板120。另一方面，安装基板120在内部所含有的导体120G未配置于辐射电极121与透镜Ln之间。换言之，在图3的例子中，在安装基板120中，在图2中的形成有开口Op的区域配置有不含有导体120G的安装基板120。

即，辐射电极121配置于在俯视安装基板120的情况不与导体120G重叠的位置。另外，辐射电极121配置于在俯视安装基板120的情况下也不与电子部件150A、150B重叠的位置。由此，从辐射电极121朝向透镜Ln辐射的电波不会被导体120G和电子部件150A、150B阻断。

这样，在天线模块100A中，未在安装基板120形成开口，因此安装基板120的面Sf1侧的空间与安装基板120的面Sf2侧的空间被安装基板120隔断。因此，在天线模块100A中，模制树脂130A和模制树脂130B分别填充于被溅射屏蔽件140覆盖的面Sf1侧的空间和面Sf2侧的空间。

填充的模制树脂130A以与辐射电极121和面Sf1接触的方式配置。填充的模制树脂130B以与面Sf2接触的方式配置。在模制树脂130B中，透镜Ln与安装基板120的面Sf2之间为实心。另外，在模制树脂130A中，辐射电极121与安装基板120的面Sf1之间为实心。

辐射电极121与透镜Ln之间从Z轴的负方向侧起依次配置有模制树脂130A、不含有导体120G的安装基板120、模制树脂130B。如上述那样，安装基板120由环氧、聚酰亚胺等树脂形成。即，安装基板120与模制树脂130A、130B之间的介电常数之差比空气与模制树脂130A、130B之间的介电常数之差小。

由此，与在透镜Ln和辐射电极121之间存在空气层的情况比较，在天线模块100A中，介电常数在透镜Ln与辐射电极121之间未大幅变化。即，在天线模块100A中，不存在在空气层与模制树脂之间产生的界面那样的介电常数大幅变化的界面，因此能够抑制阻抗的不匹配，抑制电波的反射。

这样，在实施方式2的天线模块100A中，导体120G和电子部件150A、150B配置于在俯视安装基板120的情况下不与辐射电极121重叠的位置。另外，透镜Ln与面Sf2之间和辐射电极121与面Sf1之间由安装基板120和模制树脂130A、130B充满。由此，能够不在安装基板120形成开口地抑制从辐射电极121辐射的电波的反射，并且抑制天线的增益降低的情况。因而，在天线模块100A中，天线的特性提高。此外，模制树脂130A与本公开的“第1介电体”对应，模制树脂130B与本公开的“第2介电体”对应。

[实施方式3]

在实施方式1的天线模块100中，说明了在RFIC 110与电子部件150A或电子部件150B之间仅填充有模制树脂130的结构。在实施方式3中，说明使用导电屏蔽件180A、180B来抑制不需要的谐振的产生的结构。此外，在实施方式3的天线模块100B中，不重复进行与实施方式1的天线模块100重复的结构的说明。

图4是实施方式3的天线模块100B的剖视图。如图4所示，在模制树脂130的在俯视安装基板120的情况下与透镜Ln重叠的区域R3与电子部件150A之间的部分配置有导电屏蔽件180A。另外，在区域R3与电子部件150B之间配置有导电屏蔽件180B。导电屏蔽件180A、180B由具有导电性的构件形成。导电屏蔽件180A、180B与接地电位连接。此外，模制树脂130的在俯视安装基板120的情况下与透镜Ln重叠的区域R3与本公开的“第3区域”对应。

在图4所示的天线模块100B中，导电屏蔽件180A、180B具有壁形状。即，导电屏蔽件180A、180B在Y轴方向上具有长度，将填充有模制树脂130的区域分割成3个。导电屏蔽件180A、180B阻断从电子部件150A、150B产生的电波，抑制噪声的产生。RFIC 110、电子部件150A、150B分别配置于被导电屏蔽件180A、180B隔断的独立的空间。如图4所示，期望的是，导电屏蔽件180A、180B形成配置于溅射屏蔽件140与安装基板120之间且隔断的独立的空间，但也可以在导电屏蔽件180A、180B的局部形成有开口。

此外，导电屏蔽件180A、180B只要能够阻断电磁波，就也可以是壁形状以外的形状。例如，导电屏蔽件180A、180B也可以具有柱形状、线形状或网形状。柱形状是指在安装基板120与溅射屏蔽件140之间配置的至少一个棒状的形状。在导电屏蔽件180A、180B是柱形状的情况下，与其是壁形状的情况比较，能够不隔断供RFIC 110、电子部件150A、150B配置的区域地抑制噪声的产生，同时削减制造成本。在导电屏蔽件180A、180B是柱形状的情况下，多个柱也可以配置于RFIC 110与电子部件150A、150B之间。

线形状是由比柱形状更细的至少一个导电性线构成的形状。在导电屏蔽件180A、180B是线形状的情况下，导电屏蔽件180A、180B也可以由在Y轴方向上延伸的多个线形成。导电屏蔽件180A、180B与本公开的“导电构件”对应。通过配置导电屏蔽件180A、180B，能够抑制相对于辐射电极121所辐射的电波产生不需要的谐振的情况。另外，通过配置导电屏蔽件180A、180B，能够使在电子部件150A、150B处产生的热借助导电屏蔽件180A、180B而向天线模块100A的外部传递，在天线模块100A中，能够提高散热效率。

在着眼于导电屏蔽件180A时，导电屏蔽件180A配置于辐射电极121侧。即，导电屏蔽件180A与辐射电极121之间的距离D3比导电屏蔽件180A与电子部件150A之间的距离D2短。换言之，距离D2比距离D3长。这样，距离D2比距离D3长，从而在天线模块100B中，从辐射电极121到导电屏蔽件180A的距离变短，能够缩窄与从辐射电极121辐射的电波谐振的电波的频段。即，在天线模块100B中，能够抑制不需要的谐振的产生。

在着眼于导电屏蔽件180B时，导电屏蔽件180B配置于电子部件150B的附近。即，导电屏蔽件180B与电子部件150B之间的距离D5比导电屏蔽件180B与辐射电极121之间的距离D4短。换言之，距离D4比距离D5长。这样，距离D4比距离D5长，从而在天线模块100A中，能够提高电子部件150B所产生的热量的散热效率。

此外，导电屏蔽件180A、180B不限于在Y轴方向上具有长度的形状，也可以是在X轴方向上具有长度的形状。例如，导电屏蔽件也可以以包围开口Op的周围的方式形成。由此，能够更可靠地抑制不需要的谐振的产生。

[实施方式4]

在实施方式1的天线模块100中，说明了辐射电极121是单一的贴片天线的结构。在实施方式4中，说明具有多个辐射元件的天线模块100C的结构。此外，在实施方式4的天线模块100C中，不重复进行与实施方式1的天线模块100重复的结构的说明。

图5是实施方式4的天线模块100C的剖视图(图5的(A))和图5的(A)中的安装基板120、RFIC 110以及辐射电极121C的俯视图(图5的(B))。如图5所示，在天线模块100C中，在RFIC 110的Z轴的正方向侧的面Sf3配置有辐射电极121C。如图5的(A)和图5的(B)所示，辐射电极121C包含二维排列的多个辐射元件122A～122H。即，辐射电极121C形成阵列天线。

角度Ag2是从辐射元件122A朝向端部P1的方向与Z轴的正方向所成的角度。角度Ag3是从辐射元件122D朝向端部P2的方向与Z轴的正方向所成的角度。如上所述，贴片天线所辐射的角度通常是120度以下。因此，在天线模块100C中，以将角度Ag3与角度Ag2相加而成的角度成为120度以下的方式配置辐射电极121C和透镜Ln。另外，在安装基板120形成的开口Op以将辐射元件122A和端部P1连结的直线与将辐射元件122D和端部P2连结的直线不重叠的方式形成。由此，能够防止不被溅射屏蔽件140覆盖的透镜Ln的尺寸不必要地变大的情况。即，能够防止从电子部件150A、150B辐射的电波经由透镜Ln向天线模块100C的外部辐射的情况。

在这样的具有阵列型的天线的天线模块100C中也是，模制树脂130在辐射电极121C与透镜Ln之间为实心，不存在与介电常数大不相同的物体之间的界面。因此，与在辐射电极121C和透镜Ln之间形成有空气层的情况比较，从辐射电极121C辐射的电波的产生反射的比例变少。由此，不存在介电常数的变化的程度较大的区域，因此能够抑制电波的反射，提高天线的特性，同时使用多个辐射元件而进行波束成形。

[实施方式5]

在实施方式1的天线模块100中，说明了在模制树脂130形成有凸状的透镜Ln的结构。在实施方式5中，说明在模制树脂130形成有作为平面透镜的透镜LnC的结构。此外，在实施方式5的天线模块100D中，不重复进行与实施方式1的天线模块100重复的结构的说明。

图6是实施方式5的天线模块100D的剖视图。如图6所示，在天线模块100D中，在模制树脂130形成的透镜LnC是平面透镜。

平面透镜是由超材料(metamaterial)等形成的平面形状的具有透镜效果的透镜。超材料是指具有在自然界存在的物质所不具有的电磁特性或光学特性的人工物质。超材料具有成为负的导磁率(μ＜0)、负的介电常数(ε＜0)或负的折射率(导磁率和介电常数均为负的情况)的特性。由此，即使是平面形状，也能够变更从辐射电极121辐射的电波的路径。天线模块100D的例子中的透镜LnC由FSS(频率选择表面：Frequency-Selective Surface)形成，但也可以是由其他制造方法、材料形成的平面透镜。

在这样的形成有平面透镜的天线模块100D中也是，模制树脂130在辐射电极121与透镜LnC之间为实心，不存在与介电常数大不相同的物体之间的界面。因此，与在辐射电极121和透镜LnC之间形成有空气层的情况比较，从辐射电极121辐射的电波的产生反射的比例变少。透镜LnC与辐射电极121之间的介电常数未大幅变化，因此不存在介电常数的变化的程度较大的区域，因此能够抑制电波的反射，提高天线的特性，同时通过使用平面透镜来进一步实现低高度化。

[实施方式6]

在实施方式1的天线模块100中，说明了将RFIC 110和安装基板120连接的连接构件160配置于安装基板120与RFIC 110之间的结构。在实施方式6中，说明具有对天线模块100的结构添加中间构件190而成的结构的天线模块100E。此外，在实施方式6的天线模块100E中，不重复进行与实施方式1的天线模块100重复的结构的说明。

图7是实施方式6的天线模块100E的剖视图。如图7所示，在天线模块100E中，RFIC110借助连接构件160Ea而与中间构件190电连接。中间构件190在俯视安装基板120时在与开口Op重叠的区域具有开口Op2。俯视安装基板120时的开口Op2的区域也可以是比俯视安装基板120时的开口Op的区域小的区域。中间构件190例如使用印刷基板、陶瓷基板、由硅、玻璃形成的中介基板或挠性基板等。连接构件160Ea配置于RFIC 110的Z轴的正方向侧的面与中间构件190的Z轴的负方向侧的面之间。中间构件190借助连接构件160Eb而与安装基板120电连接。连接构件160Eb配置于中间构件190的Z轴的正方向侧的面与安装基板120的Z轴的负方向侧的面之间。连接构件160Ea、160Eb分别包含6个钎焊凸块。连接构件160Ea、160Eb也可以是钎焊凸块以外的连接构件。

在这样的在RFIC 110与安装基板120之间配置有中间构件190的天线模块100E中也是，在透镜Ln与辐射电极121之间填充有模制树脂130。由此，透镜Ln与辐射电极121之间的介电常数未大幅变化。因此，不存在介电常数的变化的程度较大的区域，在天线模块100E中，能够抑制电波的反射，提高天线的特性，同时安装中间构件190。

[实施方式7]

在实施方式1的天线模块100中，说明了以透镜Ln从模制树脂130突出的方式形成的结构。在实施方式7中，说明如下结构：通过调整透镜LnF的形成位置，从而防止透镜LnF与外部的设备等物体物理干涉的情况，同时进一步实现作为天线模块100F整体的低高度化。此外，在实施方式7的天线模块100F中，不重复进行与实施方式1的天线模块100重复的结构的说明。

图8是实施方式7的天线模块100F的剖视图。如图8所示，与实施方式1的透镜Ln比较，天线模块100F的透镜LnF形成于模制树脂130的内部。即，透镜LnF所具有的半球形状的顶点T1配置于比溅射屏蔽件140的Z轴的正方向侧的面靠Z轴的负方向侧的位置。换言之，在Z轴方向上，顶点T1与溅射屏蔽件140的Z轴的正方向侧的面分开距离D6地配置。由此，能够防止透镜LnF与外部的设备等物体物理干涉的情况，同时进一步实现作为天线模块100F整体的低高度化。

在这样的透镜LnF配置于比溅射屏蔽件140靠Z轴的负方向侧的位置的天线模块100F中也是，在透镜LnF与辐射电极121之间填充有模制树脂130，因此透镜Ln与辐射电极121之间的介电常数未大幅变化，不存在介电常数的变化的程度较大的区域。因而，在天线模块100E中，能够抑制电波的反射，提高天线的特性，同时防止透镜LnF与外部的设备等物体物理干涉的情况，进一步实现作为天线模块100F整体的低高度化。

[实施方式8]

在实施方式1的天线模块100中，说明了辐射电极121形成贴片天线的结构。在实施方式8中，说明辐射电极121G形成偶极天线的结构。此外，在实施方式8的天线模块100G中，不重复进行与实施方式1的天线模块100重复的结构的说明。

图9是实施方式8的天线模块100G的剖视图(图9的(A))和图9的(A)中的RFIC 110和辐射电极121G的俯视图(图9的(B))。如图9所示，辐射电极121G形成偶极天线。此外，辐射电极121G也可以形成为贴片天线和偶极天线以外的天线。例如，辐射电极121G能够形成为缝隙天线。

在这样的具有贴片天线以外的天线的天线模块100G中也是，在透镜Ln与辐射电极121G之间不存在介电常数的变化的程度较大的区域，因此能够抑制电波的反射，提高天线的特性，同时安装各种各样的天线。

应该认为本次公开的实施方式在所有的方面是例示而并非限制。本发明的范围由权利要求书表示而不由上述的实施方式的说明表示，意图包含在与权利要求书同等的含义和范围内的所有的变更。

附图标记说明

10、通信装置；100、100A～100G、天线模块；110、RFIC；111A～111D、113A～113D、117、开关；112AR～112DR、低噪声放大器；112AT～112DT、功率放大器；114A～114D、衰减器；115A～115D、移相器；116、信号合成/分波器；118、混频器；119、放大电路；120、安装基板；120G、导体；121、121C、121G、辐射电极；122A～122H、辐射元件；130、130A、130B、模制树脂；140、溅射屏蔽件；150A、150B、电子部件；160、160Ea、160Eb、连接构件；170A、170B、连接端子；180A、180B、导电屏蔽件；190、中间构件；200、BBIC；Ag1～Ag3、角度；D1～D6、距离；Ln、LnC、LnF、透镜；P1、P2、端部；Op、Op2、开口；R1～R3、区域；Sf1～Sf3、面；T1、顶点。

Claims (15)

1.一种天线模块，其中，

该天线模块包括：

安装基板，其是具有第1面和第2面的平板形状，含有导体；

供电电路，其配置于所述安装基板的所述第1面侧，具有与所述第1面相对的第3面，用于供给高频信号；以及

辐射电极，其配置于所述第3面上，

在所述安装基板的在俯视所述安装基板的情况下与所述辐射电极重叠的位置形成有开口部，

所述天线模块还包括介电体，该介电体填充于包含所述开口部内的所述辐射电极的周围，

在所述介电体的在俯视所述安装基板的情况下与所述辐射电极重叠的位置且是所述安装基板的所述第2面侧形成有透镜部。

2.根据权利要求1所述的天线模块，其中，

该天线模块还包括导电层，该导电层覆盖所述介电体的至少局部，

所述介电体包含形成所述透镜部的第1区域和所述第1区域以外的第2区域，

所述导电层形成于所述第2区域。

3.根据权利要求1或2所述的天线模块，其中，

该天线模块还包括：

电子部件，其安装于所述安装基板；以及

导电构件，其在所述介电体中配置于在俯视所述安装基板的情况下与所述透镜部重叠的第3区域与所述电子部件之间。

4.一种天线模块，其中，

该天线模块包括：

安装基板，其是具有第1面和第2面的平板形状，含有导体；

供电电路，其配置于所述安装基板的所述第1面侧，具有与所述第1面相对的第3面，用于供给高频信号；

辐射电极，其配置于在俯视所述安装基板的情况下不与所述导体重叠的位置且是所述第3面上；

第1介电体，其以与所述辐射电极和所述第1面接触的方式填充于所述第1面侧；以及

第2介电体，其以与所述第2面接触的方式填充于所述第2面侧，

在所述第2介电体的在俯视所述安装基板的情况下与所述辐射电极重叠的位置且是所述安装基板的所述第2面侧形成有透镜部。

5.根据权利要求4所述的天线模块，其中，

该天线模块还包括导电层，该导电层覆盖所述第2介电体的至少局部，

所述第2介电体包含形成所述透镜部的第1区域和所述第1区域以外的第2区域，

所述导电层形成于所述第2区域。

6.根据权利要求4或5所述的天线模块，其中，

该天线模块还包括电子部件，该电子部件安装于所述安装基板，

所述电子部件配置于在俯视所述安装基板的情况下不与所述辐射电极重叠的位置。

7.根据权利要求6所述的天线模块，其中，

该天线模块还包括导电构件，该导电构件配置于所述电子部件与所述供电电路之间。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的天线模块，其中，

在将从所述供电电路供给的所述高频信号的波长设为λ时，与所述安装基板所具有的平面垂直的方向上的所述透镜部与所述辐射电极之间的距离是1λ以上的长度。

9.根据权利要求3或7所述的天线模块，其中，

所述导电构件具有壁形状、柱形状或线形状中的任一形状。

10.根据权利要求3、7、9中任一项所述的天线模块，其中，

所述导电构件与所述电子部件之间的距离比所述导电构件与所述供电电路之间的距离长。

11.根据权利要求3、7、9中任一项所述的天线模块，其中，

所述导电构件与所述供电电路之间的距离比所述导电构件与所述电子部件之间的距离长。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的天线模块，其中，

所述辐射电极包含第1辐射元件和第2辐射元件。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的天线模块，其中，

所述透镜部是平面透镜。

14.根据权利要求1～13中任一项所述的天线模块，其中，

所述辐射电极形成贴片天线。

15.根据权利要求1～14中任一项所述的天线模块，其中，

所述辐射电极形成偶极天线。