JP2011109438A - Antenna module and radio device having the antenna module - Google Patents

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康剛 平地
Hiroshi Nakano
洋 中野
Ryosuke Suga
良介 須賀
Jiro Hirokawa
二郎 廣川
Makoto Ando
真 安藤
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AMUSHISU KK
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AMUSHISU KK
Tokyo Institute of Technology NUC
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a practical structure in an antenna module having a waveguide composed of a plurality of metal pillars and a radio function part. <P>SOLUTION: In the antenna module having the waveguide composed of the plurality of metal pillars, the antenna module has an antenna package, and a semiconductor chip having a radio send/receive function connected onto the antenna package. In the antenna package, the waveguide having an aperture part on one end side thereof and composed of the plurality of metal pillars, the semiconductor chip which is integrated with the waveguide, and has the radio send/receive function on the opposite side of the aperture part of the waveguide, and an interface circuit with an external circuit are formed by a multilayer structure of a dielectric and an electric conductor. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、アンテナモジュール及びアンテナモジュールを有する無線デバイスに関する。   The present invention relates to an antenna module and a wireless device having the antenna module.

無線通信システムの応用として、携帯端末に赤外線通信機能あるいは、ブルーツース(Bluetooth:登録商標)機能等を搭載し、携帯端末間または、携帯端末とパーソナルコンピュータを含むデータ端末との間でデータ通信を行うことが行われている。   As an application of a wireless communication system, an infrared communication function or a Bluetooth (registered trademark) function is installed in a portable terminal, and data communication is performed between portable terminals or between a portable terminal and a data terminal including a personal computer. Things have been done.

一方、近年、新たな周波数資源であるミリ波帯の実用化の検討が進んでおり、例えば、大容量映像無線伝送システムや超高速データ通信システムのような応用システムも提案されている。   On the other hand, in recent years, studies on the practical use of a millimeter-wave band, which is a new frequency resource, are proceeding. For example, application systems such as a large-capacity video wireless transmission system and an ultrahigh-speed data communication system have been proposed.

かかる応用システムとして、携帯端末を用いるシステムではミリ波帯の無線信号を用いるために導波路(管)アンテナが必須となってくる。   As such an application system, a waveguide (tube) antenna is indispensable in a system using a portable terminal in order to use a millimeter-wave band radio signal.

従来の導波路は、金属の立体構造であるため必然的に重量が大きくなり携帯端末にこれを適用することは、容易ではない。   Since the conventional waveguide is a metal three-dimensional structure, the weight is inevitably increased and it is not easy to apply this to a portable terminal.

これに対し、ポスト壁導波路と呼ばれる技術が提案されている(非特許文献1)。   On the other hand, a technique called a post wall waveguide has been proposed (Non-Patent Document 1).

かかるポスト壁導波路は、電子回路のプリント基板(PCB:Print Circuit Board)の上下の導体(銅箔)をポスト(柱)壁と呼ばれる金属メッキされた貫通穴で電気的につなげ、かかる金属柱を多数並べて方形導波管の狭壁に擬似させたものである。そして、金属柱の加工はスルーホール(through hole)またはビアホール(via hole)と呼ばれるプリント基板加工技術を用いて形成可能である。   Such a post-wall waveguide electrically connects the upper and lower conductors (copper foils) of a printed circuit board (PCB) of an electronic circuit with metal-plated through holes called post (column) walls. A large number of these are arranged to simulate a narrow wall of a rectangular waveguide. The metal pillar can be processed using a printed circuit board processing technique called a through hole or a via hole.

本発明者等は、かかる柱壁導波路を用いて、無線モジュールを搭載した際の全体の面積を小さくするアンテナ構造を先に提案している(特許文献1)。   The present inventors have previously proposed an antenna structure that uses such a column wall waveguide to reduce the entire area when a wireless module is mounted (Patent Document 1).

T. KAI, J. HIROKAWA, and M. ANDO, "Feed through an Aperture to a Post-Wall Waveguide with Step Structure," IEICE Trans. Commun., Vol.E88-B, No.3, pp.1298-1302, March 2005.T. KAI, J. HIROKAWA, and M. ANDO, "Feed through an Aperture to a Post-Wall Waveguide with Step Structure," IEICE Trans. Commun., Vol.E88-B, No.3, pp.1298-1302 , March 2005.

特開2005-294883号JP 2005-29483A

ここで、上記特許文献1において、先に本発明者等により提示された構成は、柱壁導波路をアンテナ(ポスト壁アンテナ)として、このアンテナ上部に無線モジュール(送受信機能デバイス)を配置し、無線モジュールと柱壁導波路を給電部で接続することを示している。   Here, in the above-mentioned Patent Document 1, the configuration previously presented by the present inventors is such that a column wall waveguide is used as an antenna (post wall antenna), and a radio module (transmission / reception function device) is disposed on the antenna, It shows that the wireless module and the column wall waveguide are connected by a power feeding unit.

しかし、かかる特許文献1には、無線アンテナを実用化するに当たっての具体的構成、及び具体的構成における問題点の認識とその解決策については何ら触れられていない。   However, Patent Document 1 does not mention a specific configuration for practical use of a wireless antenna, recognition of problems in the specific configuration, and a solution to the problem.

したがって、本願発明の目的は、複数の金属柱で構成される導波路を有するアンテナモジュールにおける実用的な構成を提案することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to propose a practical configuration in an antenna module having a waveguide composed of a plurality of metal columns.

さらに、かかる実用的な構成のアンテナモジュールを有する無線デバイスを提供することにある。   Furthermore, it is providing the radio | wireless device which has an antenna module of such a practical structure.

上記目的を達成する本発明に従うアンテナモジュールは、第1の側面として複数の金属柱で構成される導波路を有するアンテナモジュールであって、アンテナパッケージと、前記アンテナパッケージに接続される無線送受信機能を有する半導体チップを有し、前記アンテナパッケージは、一端面側に開口部を有し、複数の金属柱で構成される導波路と、前記導波路と一体に、前記導波路の開口部と反対側に、前記無線送受信機能を有する半導体チップと外部回路とのインタフェース回路が誘電体と導電体による多層構造により形成されていることを特徴とする。   An antenna module according to the present invention that achieves the above object is an antenna module having a waveguide composed of a plurality of metal pillars as a first side surface, and has an antenna package and a wireless transmission / reception function connected to the antenna package. The antenna package has an opening on one end surface side, a waveguide composed of a plurality of metal pillars, and the waveguide and the opposite side of the waveguide opening integrally with the waveguide In addition, the interface circuit between the semiconductor chip having the wireless transmission / reception function and the external circuit is formed by a multilayer structure of a dielectric and a conductor.

上記目的を達成する本発明に従うアンテナモジュールは、第2の側面として複数の金属柱で構成される導波路を有するアンテナモジュールであって、回路用導電体が多層構造により形成されているプリント回路基板と、前記プリント回路基板に接続される無線送受信機能を有する半導体チップを有し、更に、前記プリント回路基板の多層構造の一部領域に、前記プリント回路基板の一端面に対応して開口部を有し、前記プリント回路基板の回路用導電体と一体に形成される複数の金属柱で構成される導波路を有することを特徴とする。   An antenna module according to the present invention that achieves the above object is an antenna module having a waveguide composed of a plurality of metal pillars as a second side surface, wherein the circuit conductor is formed in a multilayer structure. And a semiconductor chip having a wireless transmission / reception function connected to the printed circuit board, and an opening corresponding to one end surface of the printed circuit board is formed in a partial region of the multilayer structure of the printed circuit board. And having a waveguide composed of a plurality of metal columns formed integrally with a circuit conductor of the printed circuit board.

上記目的を達成する本発明に従う無線デバイスは、アンテナモジュールが、プリント回路基板に実装された無線デバイスであって、前記アンテナモジュールは、アンテナパッケージと、前記アンテナパッケージ上に接続される無線送受信機能を有する半導体チップを有し、前記アンテナパッケージは、一端面側に開口部を有し、複数の金属柱で構成される導波路と、前記導波路と一体に、前記導波路の開口部と反対側に、前記無線送受信機能を有する半導体チップと外部回路とのインタフェース回路が誘電体と導電体による多層構造により形成されていることを特徴とする。   A wireless device according to the present invention that achieves the above object is a wireless device in which an antenna module is mounted on a printed circuit board, and the antenna module has an antenna package and a wireless transmission / reception function connected to the antenna package. The antenna package has an opening on one end surface side, a waveguide composed of a plurality of metal pillars, and the waveguide and the opposite side of the waveguide opening integrally with the waveguide In addition, the interface circuit between the semiconductor chip having the wireless transmission / reception function and the external circuit is formed by a multilayer structure of a dielectric and a conductor.

上記本発明の特徴として、半導体技術及び基板製造技術の応用により低コストで量産に適した実装構造の、基板側面に放射面を有するアンテナモジュールを提供でき、更にかかるアンテナモジュールを用いる小型の携帯無線デバイスが実現できる。   As a feature of the present invention, it is possible to provide an antenna module having a radiation surface on the side surface of a substrate having a mounting structure suitable for mass production at low cost by applying semiconductor technology and substrate manufacturing technology, and a small portable radio using such an antenna module. A device can be realized.

本発明によるアンテナモジュールの実施例構成の平面図である。It is a top view of the Example structure of the antenna module by this invention. 図1の中央部破線に沿う横断面構造を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional structure which follows the center part broken line of FIG. アンテナモジュール1の形状の一例を示す上面図である。3 is a top view showing an example of the shape of the antenna module 1. FIG. アンテナモジュール1を搭載した無線デバイスの構成例の平面図である。1 is a plan view of a configuration example of a wireless device on which an antenna module 1 is mounted. 図4Aに示す無線デバイス平面図の中央部の断面図である。It is sectional drawing of the center part of the wireless device top view shown to FIG. 4A. アンテナモジュールをPCB基板の回路導体と一体に形成した無線デバイスの構成例の横断面である。2 is a cross-sectional view of a configuration example of a wireless device in which an antenna module is formed integrally with a circuit conductor of a PCB substrate. PC用マザーボードに本発明に従うアンテナモジュールを組み込んで構成される無線デバイスの断面概念図である。It is a cross-sectional conceptual diagram of the wireless device comprised by incorporating the antenna module according to this invention in the motherboard for PC. アンテナモジュール1の多層構造の製作工程の概略を示す図である。5 is a diagram showing an outline of a manufacturing process of a multilayer structure of the antenna module 1. FIG. 本発明に従うアンテナモジュールにおける導波路部分の詳細を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the detail of the waveguide part in the antenna module according to this invention. 反射器の作用を理解するための導波路2の電界Eの強さの分布状態を示す図である。It is a figure which shows the distribution state of the strength of the electric field E of the waveguide 2 for understanding the effect | action of a reflector. E面における角度(垂直方向)変化を説明する図である。It is a figure explaining the angle (vertical direction) change in E surface. H面における角度(水平方向)変化を説明する図である。It is a figure explaining the angle (horizontal direction) change in H surface. 図9に示すように測定器を±90°の範囲で上下方向に移動した時のマッチングポストによるE面における放射特性の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the radiation | emission characteristic in the E surface by a matching post when a measuring device is moved to the up-down direction within the range of +/- 90 degrees as shown in FIG. 図10に示すように測定器を±90°の範囲で水平方向に移動した時のマッチングポストによるH面における放射特性の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the radiation | emission characteristic in the H surface by a matching post when a measuring device is moved to the horizontal direction in the range of +/- 90 degrees as shown in FIG. 図9に示すように測定器を±90°の範囲で上下方向に移動した時の反射器によるE面における放射特性の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the radiation | emission characteristic in the E surface by a reflector when a measuring device is moved to the up-down direction within the range of +/- 90 degrees as shown in FIG. 図10に示すように測定器を±90°の範囲で水平方向に移動した時の反射器によるH面における放射特性の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the radiation | emission characteristic in the H surface by a reflector when a measuring device is moved to the horizontal direction in the range of +/- 90 degrees as shown in FIG. 導波路に導波器を有する実施例構成を示す図である。It is a figure which shows the Example structure which has a director in a waveguide. 図15に対応する導波器30の実施例配置を示す平面図である。FIG. 16 is a plan view showing an example arrangement of the director 30 corresponding to FIG. 15. 導波器の一効果として利得向上を示すグラフである。It is a graph which shows gain improvement as one effect of a director. 導波器の有無による周波数60 GHzの時の放射パターンの変化(指向性)の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the radiation pattern change (directivity) at the frequency of 60 GHz by the presence or absence of a director. 反射器を送受セパレーションに利用した一形態を示す実施例である。It is an Example which shows one form which utilized the reflector for transmission / reception separation. 導波路2の開口部25から放射されるミリ波ビームのE面方向へのチルト(偏り)を抑制するための構成例である。5 is a configuration example for suppressing a tilt (bias) in the E-plane direction of a millimeter wave beam radiated from the opening 25 of the waveguide 2.

以下図面に従い本発明に従うアンテナモジュールの実施例構成を説明する。   Embodiments of an antenna module according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明によるアンテナモジュールの一実施例構成の平面図であり、理解容易のため、透視状に示している。   FIG. 1 is a plan view of a configuration of an embodiment of an antenna module according to the present invention, which is shown in a perspective form for easy understanding.

図2は、図1の中央部点線A-Aに沿う横断面構造を示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional structure taken along the center dotted line AA in FIG.

アンテナモジュール1は、アンテナパッケージ10と、アンテナパッケージ10の一例として上面側にフリップチップ接続された無線送受信機能素子を有する半導体チップ4を有している。なお、図2では、半導体チップ4が、フリップチップ接続されているが、半導体チップ4のバンプ4A,4Bを有する側と反対面(図2において半導体チップ4の上面側)をアンテナパッケージ10と対向するようにして載置してアンテナパッケージ10の所定端子とワイヤボンディング接続するようにしてもよい。   The antenna module 1 includes an antenna package 10 and a semiconductor chip 4 having a wireless transmission / reception functional element flip-chip connected to the upper surface side as an example of the antenna package 10. In FIG. 2, the semiconductor chip 4 is flip-chip connected, but the surface opposite to the side having the bumps 4A and 4B of the semiconductor chip 4 (the upper surface side of the semiconductor chip 4 in FIG. 2) faces the antenna package 10. In this way, the antenna package 10 may be placed and connected to a predetermined terminal of the antenna package 10 by wire bonding.

さらに、電磁的シールドと保護のために半導体チップ4を覆うシールドカバー5が設けられている。   Further, a shield cover 5 that covers the semiconductor chip 4 is provided for electromagnetic shielding and protection.

アンテナパッケージ10において、複数のポスト(柱)壁20と上下の導体(銅箔)21,22により、前方端面に電波が放射される開口部25を有する導波路2を構成している。   In the antenna package 10, a plurality of post (column) walls 20 and upper and lower conductors (copper foils) 21 and 22 constitute a waveguide 2 having an opening 25 through which a radio wave is radiated on the front end face.

かかるアンテナパッケージ10は、導電体を、誘電体を介して多層に積層して形成される。かかる場合の製法の手順については後に説明する。   Such an antenna package 10 is formed by laminating conductors in multiple layers via a dielectric. The procedure of the manufacturing method in such a case will be described later.

さらに、図2に示すように導波路2の後方側には中央導体23が挿入される給電部を構成している。   Further, as shown in FIG. 2, a power feeding portion into which the central conductor 23 is inserted is configured on the rear side of the waveguide 2.

これにより、中央導体23から導入されるミリ波信号は給電部で変換され、導波路2の前方の開口部25から電磁波として放射される。   As a result, the millimeter wave signal introduced from the central conductor 23 is converted by the power feeding unit and radiated as an electromagnetic wave from the opening 25 in front of the waveguide 2.

さらに、導波路2の後側に導電体を、誘電体を介して積層して形成されるインタフェース部3を有している。インタフェース部3は、アンテナモジュールが接続される外部回路とのインタフェース機能を果たす。   In addition, an interface unit 3 is formed on the rear side of the waveguide 2 by laminating a conductor via a dielectric. The interface unit 3 performs an interface function with an external circuit to which the antenna module is connected.

半導体チップ4の出力端と中心導体23は、アンテナパッケージ10上に形成された、マイクロストリップ、コプレーナ等の線路24により接続される。   The output end of the semiconductor chip 4 and the central conductor 23 are connected by a line 24 such as a microstrip or a coplanar formed on the antenna package 10.

線路24及び半導体チップ4に対する電磁的シールドと保護のために、アンテナモジュール1の表面側に導電体カバー5を設けている。   A conductor cover 5 is provided on the surface side of the antenna module 1 for electromagnetic shielding and protection against the line 24 and the semiconductor chip 4.

アンテナモジュール1の裏面側には、図1、図2において図示しないプリント回路基板(PCB)の回路導体と接続するための複数の接続端子30を有している。   On the back side of the antenna module 1, there are a plurality of connection terminals 30 for connection to circuit conductors of a printed circuit board (PCB) not shown in FIGS. 1 and 2.

図3は、アンテナモジュール1の形状の一例を示す上面図である。ここでも便宜的に理解容易の様に、透視状に示している。   FIG. 3 is a top view showing an example of the shape of the antenna module 1. Again, for the sake of convenience, it is shown in a perspective form for easy understanding.

図3において、アンテナモジュール1の外形寸法はおよそ15mm角であり、無線送受信機能素子を有する半導体(CMOS)チップ4の外形はおよそ4mm角である。   In FIG. 3, the external dimension of the antenna module 1 is about 15 mm square, and the external shape of the semiconductor (CMOS) chip 4 having the wireless transmission / reception functional elements is about 4 mm square.

図3に示す例では、それぞれ複数の金属柱20A、20Bで形成される柱壁導波路2A,2Bは、送信側Txと受信側Rx用にそれぞれ用意されている。送信側Tx及び受信側Rxの導波路2A,2Bにおける給電部に挿入される中心導体23A,23Bと無線送受信機能素子を有する半導体チップ4の入力及び出力端子とは、それぞれ線路24A,24Bを通して接続されている。 In the example shown in FIG. 3, column wall waveguides 2A and 2B formed by a plurality of metal columns 20A and 20B are prepared for the transmission side Tx and the reception side Rx, respectively. The central conductors 23A and 23B inserted in the power feeding portions in the waveguides 2A and 2B on the transmission side Tx and the reception side Rx and the input and output terminals of the semiconductor chip 4 having the wireless transmission / reception functional elements are connected through lines 24A and 24B, respectively. Has been.

図2に戻り、柱壁導波路2及びインタフェース部3の導体は、例えば、FR−4規格のガラス布基材エポキシ樹脂を介して導電体が多層化されて構成される。   Returning to FIG. 2, the conductors of the column wall waveguide 2 and the interface unit 3 are configured by, for example, a multilayered conductor through an FR-4 standard glass cloth base epoxy resin.

図4Aは、上記に説明したアンテナモジュール1を用いる無線デバイスの一構成例の平面図である。図4Bは、図4Aに示す無線デバイス平面図の中央部の断面図で、長手方向を短縮して示している。   FIG. 4A is a plan view of a configuration example of a wireless device using the antenna module 1 described above. FIG. 4B is a cross-sectional view of the central portion of the wireless device plan view shown in FIG. 4A, with the longitudinal direction shortened.

図4A、図4Bに示す実施例の無線デバイスは、パーソナルコンピュータ(PC)等に接続される無線カードの例である。   The wireless device of the embodiment shown in FIGS. 4A and 4B is an example of a wireless card connected to a personal computer (PC) or the like.

図4A、図4Bにおいて、プリント回路(PCB)基板6の上部に先に説明した本発明に従うアンテナモジュール1が、裏面側の接続端子30を介して、PCB基板6の回路導体と接続されている。   4A and 4B, the antenna module 1 according to the present invention described above is connected to the circuit conductor of the PCB substrate 6 through the connection terminal 30 on the back surface side above the printed circuit (PCB) substrate 6. .

無線カードとして、PCのカードコネクタと接続される複数の接続端子7が、PCB基板6の後端側に設けられている。したがって、接続端子7が設けられる端面と反対側のカード端面に導波路2の開口部25が位置し、マイクロ波、あるいはミリ波帯の電磁波が放射又は受信される。   As a wireless card, a plurality of connection terminals 7 connected to a card connector of a PC are provided on the rear end side of the PCB substrate 6. Accordingly, the opening 25 of the waveguide 2 is positioned on the end face of the card opposite to the end face where the connection terminal 7 is provided, and electromagnetic waves in the microwave or millimeter wave band are radiated or received.

ここで、図4A、図4Bに示す無線デバイスは、PCB基板6の上部に本発明に従うアンテナモジュール1が搭載される形態であるが、アンテナモジュール1をPCB基板6の多層回路導体と一体に形成する、即ちプリント回路基板6内にアンテナモジュール1を組み込むように構成することも可能である。   Here, the wireless device shown in FIGS. 4A and 4B has a configuration in which the antenna module 1 according to the present invention is mounted on the PCB substrate 6, but the antenna module 1 is formed integrally with the multilayer circuit conductor of the PCB substrate 6. In other words, the antenna module 1 can be incorporated in the printed circuit board 6.

図5Aは、かかるPCB基板10A内に本発明に従うアンテナモジュールを組み込んで構成される無線デバイスの断面概念図である。   FIG. 5A is a conceptual cross-sectional view of a wireless device configured by incorporating the antenna module according to the present invention in the PCB substrate 10A.

図5Aにおいて、長手方向については、省略して示している。アンテナモジュール1のアンテナパッケージ10の部分が、PCB基板6の他の回路導体10Bと一体に製造される。かかる場合は、図2において説明したインタフェース部3は、PCB基板6の他の回路導体10Bとのインタフェースを行う機能部が対応し、かかる機能は半導体チップ4に備えられる。   In FIG. 5A, the longitudinal direction is omitted. The portion of the antenna package 10 of the antenna module 1 is manufactured integrally with the other circuit conductor 10B of the PCB substrate 6. In such a case, the interface unit 3 described with reference to FIG. 2 corresponds to a functional unit that interfaces with another circuit conductor 10B of the PCB substrate 6, and this function is provided in the semiconductor chip 4.

なお、無線デバイスとして図4A、図4Bあるいは、図5Aに示す例では、無線カードの例としてPCコネクタと接続される接続端子7を有するように示しているが、本発明の適用はこれに限られない。すなわち、例えば、PCのマザーボード60に本発明に従うアンテナモジュール1を図4A、4Bの例のように接続あるいは、図5Bに示すように、マザーボード60にアンテナモジュール1を一体に組み込むように構成してもよい。   In the example shown in FIG. 4A, FIG. 4B or FIG. 5A as a wireless device, it is shown as having a connection terminal 7 connected to a PC connector as an example of a wireless card, but the application of the present invention is not limited to this. I can't. That is, for example, the antenna module 1 according to the present invention is connected to a motherboard 60 of a PC as shown in the examples of FIGS. 4A and 4B, or the antenna module 1 is integrated into the motherboard 60 as shown in FIG. 5B. Also good.

ここで、上記アンテナモジュール1の多層構造の製作工程の概略を、図6を用いて説明する。なお、説明の簡単化のため、製作工程を示す図6において、左上部に示すように柱壁導波路2の一部分を例にして4層構造の製作工程を以下に説明する。   Here, the outline of the manufacturing process of the multilayer structure of the antenna module 1 will be described with reference to FIG. For simplification of description, the manufacturing process of a four-layer structure will be described below by taking a part of the column wall waveguide 2 as an example as shown in the upper left part of FIG. 6 showing the manufacturing process.

まず、第一にガラス布基材エポキシ樹脂等の誘電体層Iの両面に銅箔CF1,CF2を形成する(図6:(1))。   First, copper foils CF1 and CF2 are formed on both surfaces of a dielectric layer I such as a glass cloth base epoxy resin (FIG. 6: (1)).

次いで、導体部となる領域を残し、上面側の銅箔CF2をエッチング除去する(図6:(2))。   Next, the copper foil CF2 on the upper surface side is removed by etching, leaving a region to be a conductor portion (FIG. 6: (2)).

導体部となる領域を残した上面側の銅箔CF2及び第一の誘電体層Iの上面側に更に第二の誘電体層IIを積層する。さらに、積層された第二の誘電体層IIの上面に銅箔CF3を形成する(図6:(3))。   A second dielectric layer II is further laminated on the upper surface side of the copper foil CF2 on the upper surface side and the first dielectric layer I leaving the region to be a conductor portion. Further, a copper foil CF3 is formed on the upper surface of the laminated second dielectric layer II (FIG. 6: (3)).

そして、第一の誘電体層Iの下面側の銅箔CF1及び第二の誘電体層IIの上面に形成された銅箔CF3のそれぞれの上に、順に銅メッキCM1,2及び蓋メッキLM1,2を順に施す(図6:(4))。   Then, on each of the copper foil CF1 on the lower surface side of the first dielectric layer I and the copper foil CF3 formed on the upper surface of the second dielectric layer II, the copper plating CM1,2 and the lid plating LM1, are sequentially formed. 2 are applied in order (FIG. 6: (4)).

さらに、マスクを用いて第二の誘電体層IIの上面の銅箔CF3、銅メッキCM2及び蓋メッキLM2の、導波路2が形成される部分を残してエッチング除去する(図6:(5))。   Further, using the mask, the copper foil CF3, the copper plating CM2, and the cover plating LM2 on the upper surface of the second dielectric layer II are etched away except for the portion where the waveguide 2 is formed (FIG. 6: (5)). ).

次に、第二の誘電体IIの上面に、第三の誘電体IIIを形成する。ついで、第三の誘電体IIIからから、中心導体23に対応する位置に貫通穴を形成し、貫通穴内面に銅メッキを施す。さらに、貫通穴の先端側に対応する銅箔CF1、銅メッキCM1及び蓋メッキLM1の層を、導体部となる領域を残して除去する(図6:(6))。   Next, the third dielectric III is formed on the upper surface of the second dielectric II. Next, a through hole is formed from the third dielectric III at a position corresponding to the central conductor 23, and copper plating is applied to the inner surface of the through hole. Further, the copper foil CF1, copper plating CM1, and lid plating LM1 layers corresponding to the front end side of the through hole are removed leaving a region to be a conductor portion (FIG. 6: (6)).

さらに、第一の誘電体Iの下側に第四の誘電体層IVを形成する。第四の誘電体IVの下側に、銅箔CF4を形成する。そして、銅箔CF4側から金属柱20に相当する位置にスルーホールを形成し、内面に銅メッキを施す。これにより金属柱20が形成される(図6:(7))。   Further, a fourth dielectric layer IV is formed below the first dielectric I. A copper foil CF4 is formed below the fourth dielectric IV. Then, a through hole is formed at a position corresponding to the metal pillar 20 from the copper foil CF4 side, and the inner surface is plated with copper. Thereby, the metal pillar 20 is formed (FIG. 6: (7)).

さらに、導波路2の周囲導体となる部分を残し、銅箔CF4を除去して完成する(図6:(8))。   Further, the copper foil CF4 is removed, leaving a portion to be a peripheral conductor of the waveguide 2 (FIG. 6: (8)).

上記に概略説明したように、本発明に従うアンテナモジュールは、半導体製造技術により多層構造で容易に製作が可能である。   As outlined above, the antenna module according to the present invention can be easily manufactured in a multilayer structure by a semiconductor manufacturing technique.

図7は、上記した本発明に従うアンテナモジュールにおける導波路部分の詳細を示す斜視図である。   FIG. 7 is a perspective view showing details of a waveguide portion in the antenna module according to the present invention.

複数の金属柱20は、先に説明したように、誘電体層に設けられる貫通穴の内面を銅メッキして得られる。   As described above, the plurality of metal pillars 20 are obtained by copper plating the inner surfaces of the through holes provided in the dielectric layer.

複数の金属柱20と、複数の金属柱20の上面及び下面の導電層21,22により一方側に開口部25が設けられた閉空間即ち、導波路2が形成される。この閉空間の開口部25と反対側にマイクロストリップライン等の線路24に接続される中心導体23が挿入される空間領域を有する。この空間領域が給電部となり、給電部に挿入されるミリ波信号が導波路2を通って、開口部25即ち、基板端面から電磁波として放射されることになる。   The plurality of metal columns 20 and the conductive layers 21 and 22 on the upper and lower surfaces of the plurality of metal columns 20 form a closed space in which an opening 25 is provided on one side, that is, the waveguide 2. A space region into which the central conductor 23 connected to the line 24 such as a microstrip line is inserted is provided on the opposite side of the opening 25 of the closed space. This spatial region serves as a power feeding unit, and a millimeter wave signal inserted into the power feeding unit passes through the waveguide 2 and is radiated as an electromagnetic wave from the opening 25, that is, the end surface of the substrate.

ここで、複数の金属柱20は、導波路2の擬似的な周囲導体となるために、隣接する金属柱20の間隔が、使用するミリ波波長よりも短い間隔となる様に配置される。   Here, since the plurality of metal pillars 20 become pseudo-peripheral conductors of the waveguide 2, the spacing between the adjacent metal pillars 20 is arranged to be shorter than the millimeter wave wavelength to be used.

さらに、図7に示す実施例では、開口部25の内側に向かう左右位置に金属柱20A1,20A2が設けられている。これにより、開口部25の放射面は、狭く設定されている。   Further, in the embodiment shown in FIG. 7, metal pillars 20 </ b> A <b> 1 and 20 </ b> A <b> 2 are provided at left and right positions facing the inside of the opening 25. Thereby, the radiation | emission surface of the opening part 25 is set narrowly.

かかる構成となる金属柱20A1,20A2は、インピーダンス調整器の役割を持ち、開口部25の外側の空間インピーダンスとの整合を図ることができる。   The metal pillars 20 </ b> A <b> 1 and 20 </ b> A <b> 2 having such a configuration have a role of an impedance adjuster and can be matched with the spatial impedance outside the opening 25.

さらに、図7において、開口部25の外側に向かう左右位置に金属柱20B1,20B2が設けられている。この金属柱20B1,20B2は、反射器としての機能を有する。   Further, in FIG. 7, metal pillars 20 </ b> B <b> 1 and 20 </ b> B <b> 2 are provided at the left and right positions toward the outside of the opening 25. The metal pillars 20B1 and 20B2 have a function as a reflector.

図8は、反射器の作用を理解するための導波路2の電界Eの強さの分布状態を示す図である。   FIG. 8 is a diagram showing a distribution state of the intensity of the electric field E of the waveguide 2 for understanding the action of the reflector.

図8(A)は、反射器となる金属柱20B1,20B2を有しない構造の導波路の場合の電界Eの分布であり、図8(A)は、図7に示すように金属柱20B1,20B2を有する構造の導波路の場合の電界Eの強度分布である。   FIG. 8A shows the distribution of the electric field E in the case of a waveguide having a structure without the metal pillars 20B1 and 20B2 serving as reflectors. FIG. 8A shows the metal pillars 20B1 and 20B1, as shown in FIG. It is an intensity distribution of the electric field E in the case of a waveguide having a structure having 20B2.

図8(A)、図8(B)の比較から図8(B)の金属柱20B1,20B2を有する構造の導波路の場合、開口部から後方への電界Eの分布は抑えられ、前方向への電界Eの強度が大きくなっていることが理解できる。   From the comparison between FIG. 8A and FIG. 8B, in the case of the waveguide having the metal pillars 20B1 and 20B2 in FIG. 8B, the distribution of the electric field E from the opening to the rear is suppressed, and the forward direction It can be understood that the intensity of the electric field E is increased.

このように、本発明の特徴の一つとして、導波路2の開口部25の左右に反射器を設けることにより、前方への電解Eの強度を大きくすることができる。   Thus, as one of the features of the present invention, by providing the reflectors on the left and right of the opening 25 of the waveguide 2, the strength of the forward electrolysis E can be increased.

以下にインピーダンス調整器としての金属柱20A1,20A2(以降適宜、マッチングポストと称する)及び反射器としての金属柱20B1,20B2(以降適宜、反射器と称する)の効果について、更にシミュレーション測定結果について考察する。   In the following, the effect of the metal columns 20A1 and 20A2 (hereinafter referred to as matching posts) as impedance adjusters and the metal columns 20B1 and 20B2 (hereinafter referred to as reflectors) as reflectors will be further discussed with respect to simulation measurement results. To do.

測定は、導波路2の開口部25の前方の水平方向に一致する角度0°に測定器を置き、更に測定器を図9に示すようにE面の方向に±90°、図10に示すようにH面の方向に±90°移動させて放射特性の変化を測定した。   In the measurement, a measuring instrument is placed at an angle of 0 ° that coincides with the horizontal direction in front of the opening 25 of the waveguide 2, and the measuring instrument is ± 90 ° in the direction of the E plane as shown in FIG. Thus, the change in radiation characteristics was measured by moving ± 90 ° in the direction of the H plane.

図11、図12は、マッチインポストによる特性の変化を示す測定結果グラフである。図11は図9に示すように測定器を±90°の範囲で上下方向に移動した時のE面における放射特性、図12は図10に示すように測定器を±90°の範囲で水平方向に移動した時のH面における放射特性の測定結果である。   11 and 12 are measurement result graphs showing changes in characteristics due to match-in post. FIG. 11 shows the radiation characteristics on the E plane when the measuring instrument is moved vertically within a range of ± 90 ° as shown in FIG. 9, and FIG. 12 shows the measuring instrument horizontally within a range of ± 90 ° as shown in FIG. It is a measurement result of the radiation characteristic in the H surface when moving in the direction.

横軸に、角度±90°を、縦軸に完全無指向性アンテナとの利得比(絶対利得)dBiで利得を示している。以下特性グラフにおいて同様である。   The horizontal axis represents the angle ± 90 °, and the vertical axis represents the gain in terms of a gain ratio (absolute gain) dBi with respect to the completely omnidirectional antenna. The same applies to the characteristic graph below.

図11において、マッチインポストを設けない場合(図11(B))に比べ、マッチインポストを設けた場合(図11(A))は、使用周波数58GHz〜66GHzのそれぞれについて、角度±90°の範囲で利得が向上していることが理解できる。   In FIG. 11, when the match-in post is provided (FIG. 11A) as compared to the case where the match-in post is not provided (FIG. 11B), the angle ± 90 ° for each of the operating frequencies 58 GHz to 66 GHz. It can be understood that the gain is improved in the range of.

又、図12において、マッチインポストを設けない場合(図12(B))に比べ、マッチインポストを設けた場合(図12(A))は、先の図11におけると同様に、使用周波数58GHz〜66GHzのそれぞれについて、角度±90°の範囲で利得が向上していることが理解できる。   In addition, in FIG. 12, when the match-in post is provided (FIG. 12A) compared to the case where the match-in post is not provided (FIG. 12B), the frequency used is the same as in FIG. It can be understood that the gain is improved in the range of the angle ± 90 ° for each of 58 GHz to 66 GHz.

すなわち、マッチインポストの効果として、導波路2の開口部25から、外部の空間インピーダンスと、導波路のインピーダンスを整合し、外部に放出される信号の利得を向上させる効果がある。   That is, as an effect of match-in-post, there is an effect of improving the gain of a signal emitted to the outside by matching the external space impedance with the impedance of the waveguide from the opening 25 of the waveguide 2.

ついで、図13、図14は、反射器による特性の変化を示す測定結果グラフである。図13は図9に示すように測定器を±90°の範囲で上下方向に移動した時のE面における放射特性、図14は図10に示すように測定器を±90°の範囲で水平方向に移動した時のH面における放射特性の測定結果である。   Next, FIG. 13 and FIG. 14 are measurement result graphs showing changes in characteristics due to the reflector. FIG. 13 shows radiation characteristics on the E plane when the measuring device is moved vertically within a range of ± 90 ° as shown in FIG. 9, and FIG. 14 shows the measuring device horizontally within a range of ± 90 ° as shown in FIG. It is a measurement result of the radiation characteristic in the H surface when moving in the direction.

図13に示すE面における角度0°と図14に示すH面における角度0°における利得の大きさは一致し、これを基準に図13は、反射器の有(図13(A))、無(図13(B)によるE面の角度による、利得の変化を示している。図14は、反射器の有(図14(A))、無(図14(B))によるH面の角度による、利得の変化を示している。   The magnitudes of gains at the angle 0 ° on the E plane shown in FIG. 13 and the angle 0 ° on the H plane shown in FIG. 14 coincide with each other, and FIG. 13 shows the presence of a reflector (FIG. 13 (A)). Fig. 14 shows the change in gain according to the angle of the E plane according to Fig. 13B. Fig. 14 shows the change of the H plane according to the presence of the reflector (Fig. 14A) and without (Fig. 14B). The change in gain with angle is shown.

特にH面の角度の大きい領域における利得を減少し、開口部25に対し、垂直方向即ち、E面, H面において0°の方向に利得を高めていることが理解できる。   In particular, it can be understood that the gain in the region where the angle of the H plane is large is decreased and the gain is increased in the direction perpendicular to the opening 25, that is, in the direction of 0 ° in the E plane and the H plane.

これらから、本発明に従い、導波路にマッチインポストを設けることにより開口部25から放出される信号のエネルギーを大きくし、更に、放出された電波が広がるのを抑制し、開口部25に対する垂直方向に集中させて、放出される信号の利得を高めることを可能意にしている。   Accordingly, according to the present invention, by providing a match-in post in the waveguide, the energy of the signal emitted from the opening 25 is increased, and further, the spread of the emitted radio wave is suppressed, and the direction perpendicular to the opening 25 is increased. To increase the gain of the emitted signal.

図15は、更に本発明の実施例であり、導波路2の開口部25の前方位置に導波路40を設けた構成例である。   FIG. 15 further shows an embodiment of the present invention, which is a configuration example in which a waveguide 40 is provided in front of the opening 25 of the waveguide 2.

図15(A)の導波器40は、ループ型であり、それぞれ2本の導電ポストを上下の導体でループ状にしている。一方、図15(B)に示す構成は、ポスト型であり、2本の導電ポストを開口部25の前方に従続して2段に配置している。   The director 40 of FIG. 15A is a loop type, and two conductive posts are each formed into a loop shape with upper and lower conductors. On the other hand, the configuration shown in FIG. 15B is a post type, and two conductive posts follow the front of the opening 25 and are arranged in two stages.

図16は、図15に対応する導波器40の実施例配置を示す平面図(図16(A)、図16(B))である。   FIG. 16 is a plan view (FIGS. 16A and 16B) showing an example arrangement of the director 40 corresponding to FIG.

図17、図18は、導波器30の効果として導波器40の方向における利得の向上を示すグラフである。   FIGS. 17 and 18 are graphs showing the gain improvement in the direction of the director 40 as an effect of the director 30.

図17において、横軸に周波数、縦軸に利得が示される。この図において、導波路を設ける場合それぞれの使用周波数で利得が大きくなっていることが分かる。   In FIG. 17, the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents gain. In this figure, it can be seen that when the waveguide is provided, the gain is increased at each use frequency.

さらに、図18は、使用周波数60GHzについて、導波路有無でのE面の導波路の方向からの角度による変化[1],[2]、及び導波路有無でのH面の導波路の方向からの角度による変化[3],[4]を示している。なお、図18は、各条件において、最大の利得の時を基準にした相対振幅(dB)で示している。   Further, FIG. 18 shows changes [1] and [2] depending on the angle from the direction of the waveguide of the E plane with and without the waveguide, and the direction of the waveguide of the H plane with and without the waveguide at a use frequency of 60 GHz. The change [3], [4] depending on the angle is shown. FIG. 18 shows the relative amplitude (dB) based on the maximum gain under each condition.

これにより、導波器を設けた場合、E面、H面のいずれも、導波器30の方向(E面、H面の角度0°)に利得が集中されることが理解できる。   Thereby, when a director is provided, it can be understood that the gain is concentrated in the direction of the director 30 (the angle of the E plane and the H plane is 0 °) in both the E plane and the H plane.

かかる特性を用いると、固定される導波路の向きに対して、導波器の位置を変えることにより、所望の方向にビームを集中させ、利得を高めることが可能である。   When such characteristics are used, it is possible to concentrate the beam in a desired direction and increase the gain by changing the position of the waveguide with respect to the direction of the waveguide to be fixed.

図19は、上記した反射器を利用した無線デバイス一形態を示す実施例であり、反射器を送受セパレーションに利用した実施例である。   FIG. 19 is an embodiment showing a form of a wireless device using the reflector described above, and is an embodiment using the reflector for transmission / reception separation.

この実施例は反射器50として、送受用にそれぞれ独立して導波路2A,2Bを設けた例である。反射器50は、先の実施例と同様に、複数の導電ポストによる場合、あるいは金属板で形成することができる。   In this embodiment, the reflectors 50 are provided with waveguides 2A and 2B independently for transmission and reception. The reflector 50 can be formed by a plurality of conductive posts, or by a metal plate, as in the previous embodiment.

かかる反射器50を設ける構成により、送受信間のアイソレーションを可能とし、且つ反射器50の角度を調整することにより、導波路40による効果と相乗してH面の指向性を容易に制御することができる。   By providing such a reflector 50, it is possible to achieve isolation between transmission and reception, and by adjusting the angle of the reflector 50, the directivity of the H plane can be easily controlled in synergy with the effect of the waveguide 40. Can do.

図20は、更に導波路2の開口部25から放射されるビームのE面方向へのチルト(偏り)を抑制するために構成例である。   FIG. 20 is a configuration example for further suppressing the tilt (bias) of the beam radiated from the opening 25 of the waveguide 2 in the E-plane direction.

すなわち、PCB基板6に、スルーホール列(図面の垂直方向に設けられる複数のスルーホール)31を設ける。このスルーホール列31により等価的に導波路2の下側に等価的に金属板が形成される。   That is, the PCB substrate 6 is provided with through-hole rows (a plurality of through-holes provided in the vertical direction in the drawing) 31. A metal plate is equivalently formed below the waveguide 2 by the through-hole row 31.

このスルーホール列31に位置は、開口部25から放射されるビームの位相と、スルーホール列により反射され、折り返されるビームの位相とを一致させる距離、従って、使用波長の1/2波長の大きさである。   The position of the through-hole row 31 is a distance that matches the phase of the beam radiated from the opening 25 with the phase of the beam reflected and turned back by the through-hole row, and is therefore a half of the wavelength used. That's it.

一方、導波路2の上側には、チップ4を覆う金属のシールドキャップ5の端面が対応する。   On the other hand, the end face of the metal shield cap 5 covering the chip 4 corresponds to the upper side of the waveguide 2.

したがって、開口部25から放射されるミリ波ビームのE面方向へのチルト成分は、これらスルーホール列に及びシールドキャップ5の端面により反射されて前方向にビームを集中させることができる。   Therefore, the tilt component in the E-plane direction of the millimeter wave beam radiated from the opening 25 is reflected by these through-hole rows and by the end face of the shield cap 5 so that the beam can be concentrated in the forward direction.

1:アンテナモジュール
10:アンテナパッケージ
2:導波路
20:金属柱(ポスト)
21,22:導体(銅箔)
23:中心導体
24:線路
3:インタフェース部
30:端子
4:半導体チップ
4A,4B:バンプ
5:シールドカバー
6:PCB基板
20A1,20A2:マッチングポスト
20B1,20B2:反射器
40:導波器
1: Antenna module
10: Antenna package
2: Waveguide 20: Metal pillar (post)
21, 22: Conductor (copper foil)
23: Center conductor 24: Track
3: Interface part
30: Terminal 4: Semiconductor chip
4A, 4B: Bump 5: Shield cover
6: PCB substrate
20A1, 20A2: Matching post
20B1, 20B2: reflector 40: director

Claims (9)

複数の金属柱で構成される導波路を有するアンテナモジュールであって、
アンテナパッケージと、
前記アンテナパッケージに接続される無線送受信機能を有する半導体チップを有し、
前記アンテナパッケージは、
一端面側に開口部を有し、複数の金属柱で構成される導波路と、
前記導波路と一体に、前記導波路の開口部と反対側に、前記無線送受信機能を有する半導体チップと外部回路とのインタフェース回路が誘電体と導電体による多層構造により形成されている、
ことを特徴とするアンテナモジュール。
An antenna module having a waveguide composed of a plurality of metal pillars,
An antenna package;
A semiconductor chip having a wireless transmission / reception function connected to the antenna package;
The antenna package is
A waveguide having an opening on one end surface side and configured by a plurality of metal pillars;
An interface circuit between the semiconductor chip having the wireless transmission / reception function and an external circuit is formed in a multilayer structure with a dielectric and a conductor, integrally with the waveguide, on the side opposite to the opening of the waveguide.
An antenna module characterized by that.
請求項1において、
前記導波路は、前記一端面側と反対の後方側に中心導体が挿入される給電部が形成され、
前記無線送受信機能を有する半導体チップの入力端又は出力端と前記中心導体とを接続する線路が前記アンテナパッケージに形成されている、
ことを特徴とするアンテナモジュール。
In claim 1,
The waveguide is formed with a feeding portion into which a central conductor is inserted on the rear side opposite to the one end face side,
A line connecting the input end or output end of the semiconductor chip having the wireless transmission / reception function and the central conductor is formed in the antenna package,
An antenna module characterized by that.
複数の金属柱で構成される導波路を有するアンテナモジュールであって、
回路用導電体が多層構造により形成されているプリント回路基板と、
前記プリント回路基板に接続される無線送受信機能を有する半導体チップを有し、更に、
前記プリント回路基板の多層構造の一部領域に、前記プリント回路基板の一端面に対応して開口部を有し、前記プリント回路基板の回路用導電体と一体に形成される複数の金属柱で構成される導波路を有する、
ことを特徴とするアンテナモジュール。
An antenna module having a waveguide composed of a plurality of metal pillars,
A printed circuit board having a circuit conductor formed of a multilayer structure;
A semiconductor chip having a wireless transmission / reception function connected to the printed circuit board;
A plurality of metal pillars having an opening corresponding to one end surface of the printed circuit board in a partial region of the multilayer structure of the printed circuit board and integrally formed with a circuit conductor of the printed circuit board. Having a waveguide configured;
An antenna module characterized by that.
請求項3において、
前記導波路は、前記一端面側と反対の後方側に中心導体が挿入される給電部が形成され、
前記無線送受信機能を有する半導体チップの入力端又は出力端と前記中心導体とを接続する線路が前記プリント回路基板に形成されている、
ことを特徴とするアンテナモジュール。
In claim 3,
The waveguide is formed with a feeding portion into which a central conductor is inserted on the rear side opposite to the one end face side,
A line connecting the input end or output end of the semiconductor chip having the wireless transmission / reception function and the central conductor is formed on the printed circuit board,
An antenna module characterized by that.
請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記導波路の開口部の前記開口部を狭める内側位置に第1の追加の金属柱が形成され、前記開口部の外側の空気層とのインピーダンス整合を行うことを特徴とするアンテナモジュール。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
An antenna module, wherein a first additional metal column is formed at an inner position narrowing the opening of the opening of the waveguide, and impedance matching is performed with an air layer outside the opening.
請求項1乃至5のいずれかにおいて、
前記導波路の開口部の外部両側位置に第2の追加の金属柱により、または導電板により反射器が形成されていることを特徴とするアンテナモジュール。
In any one of Claims 1 thru | or 5,
A reflector is formed by a second additional metal column or a conductive plate on both sides of the outside of the opening of the waveguide.
請求項1乃至6のいずれかにおいて、
前記導波路の開口部の外側前方向の位置に、一又は複数段に並べられた第3の追加の金属柱による導波器を有することを特徴とするアンテナモジュール。
In any one of Claims 1 thru | or 6.
An antenna module comprising a third additional metal column-shaped waveguide arranged in one or more stages at a position in the front direction outside the opening of the waveguide.
アンテナモジュールが、プリント回路基板に実装された無線デバイスであって、
前記アンテナモジュールは、アンテナパッケージと、前記アンテナパッケージに接続される無線送受信機能を有する半導体チップを有し、
前記アンテナパッケージは、
一端面側に開口部を有し、複数の金属柱で構成される導波路と、
前記導波路と一体に、前記導波路の開口部と反対側に、前記無線送受信機能を有する半導体チップと外部回路とのインタフェース回路が誘電体と導電体による多層構造により形成されている、
ことを特徴とする無線デバイス。
An antenna module is a wireless device mounted on a printed circuit board,
The antenna module includes an antenna package and a semiconductor chip having a wireless transmission / reception function connected to the antenna package,
The antenna package is
A waveguide having an opening on one end surface side and configured by a plurality of metal pillars;
An interface circuit between the semiconductor chip having the wireless transmission / reception function and an external circuit is formed in a multilayer structure with a dielectric and a conductor, integrally with the waveguide, on the side opposite to the opening of the waveguide.
A wireless device characterized by that.
請求項8において、
前記導波路は、前記一端側と反対側に中心導体が挿入される給電部が形成され、
さらに、前記導波路と前記無線機能部のインタフェース部に、無線送受信機能を有する半導体チップが接続され、
前記無線送受信機能を有する半導体チップの入力端又は出力端と前記中心導体とを接続する線路が形成され、
前記導波路の開口部の外部両側位置に追加の金属柱により、または導電板により、前記導波路の開口部から放射される電波の水平方向における電波の反射器が形成され、
さらに、前記半導体チップを覆うシールドキャップが設けられ、
前記プリント回路基板に前記アンテナモジュールのパッドと接続された複数の金属柱を有し、
前記シードキャップの端面と前記プリント回路基板に形成された複数の金属柱により、前記導波路の開口部から放射される電波の垂直方向における反射器として機能させ、前記プリント回路基板に形成された複数の金属柱は、前記開口部から放射される電波のビームの位相と、前記プリント回路基板に形成された複数の金属柱により反射する電波の位相が一致する距離に設けられている、
ことを特徴とする無線デバイス。
In claim 8,
The waveguide is formed with a feeding portion in which a central conductor is inserted on the side opposite to the one end side,
Furthermore, a semiconductor chip having a wireless transmission / reception function is connected to the interface portion of the waveguide and the wireless function portion,
A line connecting the input end or output end of the semiconductor chip having the wireless transmission / reception function and the central conductor is formed,
A wave reflector in the horizontal direction of the radio wave radiated from the opening of the waveguide is formed by an additional metal column or a conductive plate on both sides of the outside of the opening of the waveguide,
Furthermore, a shield cap that covers the semiconductor chip is provided,
A plurality of metal pillars connected to the pads of the antenna module on the printed circuit board;
The end face of the seed cap and the plurality of metal pillars formed on the printed circuit board function as a reflector in the vertical direction of the radio wave radiated from the opening of the waveguide, and are formed on the printed circuit board. The metal column is provided at a distance where the phase of the radio wave beam radiated from the opening matches the phase of the radio wave reflected by the plurality of metal columns formed on the printed circuit board.
A wireless device characterized by that.
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