JP2014500636A - サブミリ波及び誘電体導波路を用いたチップ間通信 - Google Patents

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Abstract

システム300−1が、誘電体導波路316を用いてIC302−1と304−1との間の「ワイヤレス」相互接続システムを提供する。IC302−1及び304−1の各々はそれぞれ、トランスミッタ306−1又は306−2及びレシーバ308−1又は308−2を含み、これらは各々、指向性アンテナ314−1又は314−2にそれぞれ結合される。典型的に、アンテナ314−1及び314−2が、サブミリメータ範囲(即ち、1mmより小さい波長)の無線周波数(RF)信号を生成し、誘電体導波路を介するRFリンクを確立する。同様のシステムが一方向通信にも開示される。

Description

本願は、全般的に相互接続システムに関し、更に特定して言えば、誘電体導波路を用いたサブミリ波でのチップ間通信に関連する。
従来の相互接続システム100の一例を図1に示す。このシステム100において、集積回路(IC)102及び104は、通信チャネル106を介して互いに通信する。典型的に、この通信チャネル106は、バックプレーンの一部であり、概してトレース(又は幾つかの金属トレース)である。この配置に関する問題は、データレート又はデータ伝送のための物理的限界に達することである。その結果、幾つかの異なる種類の通信リンクが開発されてきた、或いは現在開発中である。即ち、光学的リンク及びワイヤレスリンクである。これらの開発中の技術の各々は、送信媒体、即ち光学的リンクのための光ファイバ、及びワイヤレスリンクのための金属導波管の利用を用いる。しかし、これら2つの技術の各々には、ミスアライメントに関連する問題がある。
図2は、IC202と光ファイバ204との間のインタフェースの一例を示す。通信リンクを提供するため、IC202は、概して、オン・ダイ発光ダイオード(LED)又はフォトダイオード210を含み、これは光学軸206を有する。通常、(トランスミッタ側上の)LED210はレーザーダイオードであり、これは特定の波長又は周波数を有し、光ファイバ204は、LED210から発される光の波長に適応する寸法とされる。典型的に、光ファイバ204は、帯域幅を改善するためモノモードファイバであり、これはLED210から発される光の波長に関連する直径を有する。例えば、近赤外(即ち、約0.7μm〜約3μmの波長)に対し、モノモード光ファイバは概して約8μm〜約10μmの直径を有する。そのため、光ファイバ204の光学軸208とLED(又はフォトダイオード)210の光学軸206との間のミスアライメントは(たとえ数ミクロンでも)、粗悪な相互接続となるか又は相互接続がなくなり得る。従って、精密加工又は他のより新種のマイクロ光学的構造が概して必要となる。同じことが金属導波路にもいえる。即ち、適切なアライメントのために精密加工が概して必要となる。サブミリ波のための金属性導波路も非常に損失が多く、導波路が機能する距離を実質的に制限する。
改善された相互接続システムが求められている。
従来のシステムの他の例が下記文献に記載されている。
米国特許番号第5,754,948号 米国特許番号第7,768,457号 米国特許番号第7,379,713号 米国特許番号第7,330,702号 米国特許番号第6,967,347号 米国特許公開番号2009/0009408
従って、本発明の例示の一実施例は或る装置を提供する。この装置は、その中に形成されるレセプタクルを有する筐体であって、レセプタクルが、誘電体導波路の少なくとも一部を受け取るよう適合される筐体と、筐体内に取り付けられる集積回路(IC)とを含む。ICは、誘電体導波路との通信リンクを提供するよう適合される指向性アンテナと、指向性アンテナに結合されるステアリング回路とを含む。ステアリング回路は、レセプタクル及び指向性アンテナがミスアラインされている場合、ICを誘電体導波路に結合するように指向性アンテナを調節するよう適合される。
本発明の例示の一実施例に従って、指向性アンテナが、複数のラジエータを有する位相アレイを更に含む。
本発明の例示の一実施例に従って、ラジエータの各々がパッチアンテナを更に含む。
本発明の例示の一実施例に従って、指向性アンテナが、ラジエータと、ラジエータを実質的に囲む複数の指向性要素とを更に含み、ステアリング回路が各指向性要素に結合される。
本発明の例示の一実施例に従って、ラジエータがパッチアンテナを更に含む。
本発明の例示の一実施例に従って、この装置が、リードフレームと、ICに及びリードフレームに取り付けられる複数のボンドワイヤとを更に含み、各ボンドワイヤが筐体内に取り付けられる。
本発明の例示の一実施例に従って或る装置が提供される。この装置は、その中に形成されるレセプタクルを有するプラスチック筐体であって、レセプタクルが、誘電体導波路の少なくとも一部を受け取るよう適合されるプラスチック筐体、プラスチック筐体内に封止されるICであって、誘電体導波路との通信リンクを提供するよう適合される指向性アンテナと、指向性アンテナに結合されるステアリング回路であって、レセプタクル及び指向性アンテナがミスアラインされている場合、ICを誘電体導波路に結合するように指向性アンテナを調節するよう適合されるステアリング回路とを含むIC、プラスチック筐体内に少なくとも部分的に封止されるリードフレーム、及びICに及びリードフレームに取り付けられる複数のワイヤボンドであって、各ボンドワイヤがプラスチック筐体内に封止される、複数のワイヤボンドを含む。
本発明の例示の一実施例に従って或る装置が提供される。この装置は、その中に形成されるレセプタクルを有するプラスチック筐体であって、レセプタクルが、誘電体導波路の少なくとも一部を受け取るよう適合されるプラスチック筐体、プラスチック筐体内に封止されるICであって、通信回路要素と、通信回路要素に結合され、誘電体導波路との通信リンクを提供するよう適合される指向性アンテナと、指向性アンテナに結合されるステアリング回路であって、レセプタクル及び指向性アンテナがミスアラインされている場合、ICを誘電体導波路に結合するように指向性アンテナを調節するよう適合されるステアリング回路とを含むIC、プラスチック筐体内に少なくとも部分的に封止されるリードフレーム、及びICに及びリードフレームに取り付けられる複数のワイヤボンドであって、各ボンドワイヤがプラスチック筐体内に封止される、複数のワイヤボンドを含む。
本発明の例示の一実施例に従って、通信回路要素がトランスミッタを更に含む。
本発明の例示の一実施例に従って、通信回路要素がレシーバを更に含む。
本発明の例示の一実施例に従って或る装置が提供される。この装置は、第1のパッケージングされた集積回路(IC)であって、その中に形成される第1のレセプタクルを有する第1の筐体と、第1の筐体内に取り付けられ、第1のレセプタクルに近接して位置する第1のアンテナを含む第1のICとを含む第1のパッケージングされたIC、第2のパッケージングされたICであって、その中に形成される第2のレセプタクルを有する第2の筐体と、第2の筐体内に取り付けられ、第2のレセプタクルに近接して位置する第2のアンテナを含む第2のICとを含む、第2のパッケージングされたIC、及び第1のレセプタクル内で第1の筐体に及び第2のレセプタクル内で第2の筐体に取り付けられる誘電体導波路を含む。誘電体導波路は、第1のアンテナ及び第2のアンテナ間のサブミリ波無線周波数(RF)リンクを提供するように適合される。
本発明の例示の一実施例に従って、第1のアンテナ及び第1のレセプタクルが第1の筐体の一部により分離され、第2のアンテナ及び第2のレセプタクルが第2の筐体の一部により分離される。
本発明の例示の一実施例に従って、誘電体導波路は長さが約1mm〜約10,000mmの間である。
本発明の例示の一実施例に従って、第1及び第2のアンテナの各々が指向性アンテナであり、第1及び第2のICの各々が、それぞれ第1及び第2のステアリング回路を更に含む。それぞれ第1及び第2のレセプタクル及びそれぞれ第1及び第2の指向性アンテナがミスアラインされる場合、第1及び第2のステアリング回路が、各々それぞれの第1及び第2の指向性アンテナを誘電体導波路に結合するよう調節するよう適合される。
本発明の例示の一実施例に従って、第1及び第2の指向性アンテナの各々が、複数のラジエータを有する位相アレイを更に含む。
本発明の例示の一実施例に従って、ラジエータの各々がパッチアンテナを更に含む。
本発明の例示の一実施例に従って、第1及び第2の指向性アンテナの各々が、ラジエータと、ラジエータを実質的に囲む複数の指向性要素とを更に含み、ステアリング回路が各指向性要素に結合される。
本発明の例示の一実施例に従って、ラジエータがパッチアンテナを更に含む。
本発明の例示の一実施例に従って或る装置が提供される。この装置は、第1のパッケージングされたICであって、その中に形成される第1のレセプタクルを有する第1のプラスチック筐体と、第1のプラスチック筐体内に封止され、第1のレセプタクルに近接して位置する第1のアンテナを含む第1のICと、第1のプラスチック筐体内に少なくとも部分的に封止される第1のリードフレームと、第1のICに及び第1のリードフレームに取り付けられるワイヤボンドの第1のセットであって、第1のセットからの各ボンドワイヤが第1のプラスチック筐体内に封止される第1のセットとを含む、第1のパッケージングされたIC、第2のパッケージングされたICであって、その中に形成される第2のレセプタクルを有する第2のプラスチック筐体と、第2の筐体内に封止され、第2のレセプタクルに近接して位置する第2のアンテナを含む第2のICと、第2のプラスチック筐体内に少なくとも部分的に封止される第2のリードフレームと、第2のICに及び第2のリードフレームに取り付けられるワイヤボンドの第2のセットであって、第2のセットからの各ボンドワイヤが第2のプラスチック筐体内に封止されるワイヤボンドの第2のセットとを含む、第2のパッケージングされたIC、及び第1のレセプタクルで第1の筐体に及び第2のレセプタクルで第2の筐体に取り付けられる誘電体導波路であって、第1のアンテナ及び第2のアンテナ間のサブミリ波RFリンクを提供するように適合される誘電体導波路を含む。
例示の実施例を添付の図面を参照して説明する。
従来の相互接続システムのブロック図である。
IC及び光ファイバのインタフェースを図示するブロック図である。
本発明の例示の一実施例に従った相互接続システムの例のブロック図である。 本発明の例示の一実施例に従った相互接続システムの例のブロック図である。 本発明の例示の一実施例に従った相互接続システムの例のブロック図である。
図3〜図5の例のための誘電体導波路及び指向性アンテナのミスアライメントの一例を図示するブロック図である。
図3〜図5のICの例を図示するブロック図である。 図3〜図5のICの例を図示するブロック図である。
本発明の例示の一実施例に従ったシステム300−1を図3に示す。システム300−1が、誘電体導波路316を用いてIC302−1と304−1と間の「ワイヤレス」相互接続システムを提供する。IC302−1及び304−1の各々はそれぞれ、トランスミッタ306−1又は306−2及びレシーバ308−1又は308−2を含み、これらは各々それぞれ指向性アンテナ314−1又は314−2に結合される。典型的に、アンテナ314−1及び314−2は、サブミリメータ範囲(即ち、1mmより小さい波長)の無線周波数(RF)信号を生成し、誘電体導波路を介してRFリンクを確立する。(300−1で図示するような2方向トランシーバシステムの代わりに)一方向通信のための同様のシステムを図4のシステム300−2で見ることができる。
図5は、システム300−1又は300−2の物理的レイアウトの一例を示す。図示するように、IC302−1/302−2及び304−1/304−2(以降ではIC302及び304と称する)の各々は、例えばリードフレーム502に、例えば、(ワイヤボンド506を介して)ワイヤボンディングされた(その上に形成される回路要素を備える)シリコン基板504を有するパッケージングされたICである。シリコン基板504(IC又は「チップ」と呼ぶこともある)及びワイヤボンド506は、プラスチック又は他の誘電性筐体又はパッケージング材料508に封止される。典型的に、基板504は、通信回路要素(即ち、トランスミッタ306−1又はレシーバ308−1)、指向性アンテナ(即ち、314−1)、及び他の機能性回路要素を含む。その後、誘電体導波路316は、チップ間通信を提供するため窪み316内で筐体508に取り付けられ得る。用いることができるパッケージの他の代替例は、セラミックパッケージ、「フリップチップ」パッケージ、ウエハレベルチップスケールパッケージ(WCSP)などである。
基板504と誘電体導波路316との間のインタフェースの一例を示すエリア510を図6に更に詳細に示す。図示するように、指向性アンテナ314−1又は314−2(後述では314)及び誘電体導波路316がミスアラインされる。金属導波路又は光ファイバに対するこのようなミスアライメントは、信号を極度に減衰させ得る(および、そうさせる可能性がある)。しかし、ここでは、アンテナ314は指向性アンテナであるため、アンテナ314によって形成されるビームは、誘電体導波路316と結合するように調節され得、光ファイバ又は金属導波路のために必要とされ得る精密加工の如何なる必要性もなくす。図示するように、筐体508の上面に窪み514が形成されるが、これは、筐体508の側壁に形成することもできる。また、導波管316が近接して共に結合され得る多数のセクション又はセグメントで形成され得、これは概して、異なる回路基板又はデバイス間の一層容易なチップ間通信を可能にする。
これを達成するため、基板504上に高周波数発振器が構築される。先進のCMOSプロセス技術は、非常に高い周波数で1より大きい電力利得を有するトランジスタを通常のプロセスの一部として有する。高性能65nmCMOSプロセスは、例えば、300GHzより大きい最大周波数を有し得る。一方、45nm、32nm、及び28nmプロセス技術は順により速いトランジスタを有し、今後10年以内に最大周波数が1THzを超え得る可能性がある。そのため、現在のCMOSプロセス技術は、約100〜300GHzの範囲の周波数で発振する発振器を提供する。その結果、比帯域幅が比較的小さい(即ち、信号周波数がキャリアの小さい比である)ため、高周波数デジタル信号(即ち、>10GBPS)がこのような高周波数キャリア(即ち、約100〜300GHzの間)に符号化され得る。また、100GHz〜1THz範囲の信号の波長が概して非常に小さいため、アンテナ(即ち、314)は、非常に小さく(即ち、約10〜400μm)し得る。
図7は指向性アンテナ314の一例を示す。この例では、指向性アンテナ314は全般的に、パッチアンテナ702の周囲に沿って指向性要素704−1〜704−4を有するパッチアンテナ702を含む。これらの指向性要素704−1〜704−4は典型的に、ステアリング回路706により接地される又は浮遊とされ得る金属デフレクタであり、ステアリング回路706は、パッチアンテナ702により発せられるビームの方向を制御する。代替として、パッチアンテナの代わりに、八木・宇田ボンドワイヤアンテナ、折り返し双極アンテナ、単極アンテナ、及び単一のフィードを備えた他の放射構造を用いることができる。
図8は指向性アンテナ314の別の例を示す。ここでは、パッチアンテナ802−1〜802−4が位相アレイアンテナを形成する。この位相アレイアンテナは、ビームの方向を制御するようにステアリング回路804により制御され得る。このようなオンチップ位相アレイシステムの一例は、2010年9月9日に出願された米国出願番号12/878,484、発明の名称「テラヘルツ位相アレイシステム」に記載され、2010年8月30日に出願された出願番号12/871,626、発明の名称「ダウンコンバージョンミキサ」、及び2010年9月22日に出願された米国出願番号12/888,208、発明の名称「低インピーダンス送信ライン」と共に考慮され、上述の出願はすべて参照のためこの出願に組み込まれている。
米国特許出願番号12/878,484 米国特許出願番号12/871,626 米国特許出願番号12/888,208
本発明に関連する技術に習熟した者であれば、説明した例示の実施例に変形が成され得ること、及び本発明の特許請求の範囲内で他の実施例を実装し得ることが分かるであろう。

Claims (24)

  1. 装置であって、
    その中に形成されるレセプタクルを有する筐体であって、前記レセプタクルが、誘電体導波路の少なくとも一部を受け取るよう適合される、前記筐体、及び
    前記筐体内に取り付けられる集積回路(IC)、
    を含み、
    前記ICが、
    前記誘電体導波路との通信リンクを提供するよう適合される指向性アンテナと、
    指向性アンテナに結合されるステアリング回路であって、前記レセプタクル及び指向性アンテナがミスアラインされている場合、前記ICを前記誘電体導波路に結合するように前記指向性アンテナを調節するよう適合される、前記ステアリング回路と、
    を含む、装置。
  2. 請求項1に記載の装置であって、前記指向性アンテナが、複数のラジエータを有する位相アレイを更に含む、装置。
  3. 請求項2に記載の装置であって、前記ラジエータの各々がパッチアンテナを更に含む、装置。
  4. 請求項1に記載の装置であって、前記指向性アンテナが、ラジエータと、前記ラジエータを実質的に囲む複数の指向性要素とを更に含み、前記ステアリング回路が各指向性要素に結合される、装置。
  5. 請求項4に記載の装置であって、前記ラジエータがパッチアンテナを更に含む、装置。
  6. 請求項1に記載の装置であって、前記装置が、リードフレームと、前記ICに及び前記リードフレームに取り付けられる複数のボンドワイヤとを更に含み、各ボンドワイヤが前記筐体内に取り付けられる、装置。
  7. 装置であって、
    その中に形成されるレセプタクルを有するプラスチック筐体であって、前記レセプタクルが、誘電体導波路の少なくとも一部を受け取るよう適合される、前記プラスチック筐体、及び
    前記プラスチック筐体内に封止されるICであって、
    前記ICが、
    前記誘電体導波路との通信リンクを提供するよう適合される指向性アンテナと、
    指向性アンテナに結合されるステアリング回路であって、前記レセプタクル及び指向性アンテナがミスアラインされている場合、前記ICを前記誘電体導波路に結合するように前記指向性アンテナを調節するよう適合される、前記ステアリング回路と、
    を含む前記IC、
    前記プラスチック筐体内に少なくとも部分的に封止されるリードフレーム、及び
    前記ICに及び前記リードフレームに取り付けられる複数のワイヤボンドであって、各ボンドワイヤが前記プラスチック筐体内に封止される、前記複数のワイヤボンド、
    を含む、装置。
  8. 装置であって、
    その中に形成されるレセプタクルを有するプラスチック筐体であって、前記レセプタクルが、誘電体導波路の少なくとも一部を受け取るよう適合される、前記プラスチック筐体、及び
    前記プラスチック筐体内に封止されるICであって、
    前記ICが、
    通信回路要素と、
    前記通信回路要素に結合され、前記誘電体導波路との通信リンクを提供するよう適合される指向性アンテナと、
    指向性アンテナに結合されるステアリング回路であって、前記レセプタクル及び指向性アンテナがミスアラインされている場合、前記ICを前記誘電体導波路に結合するように前記指向性アンテナを調節するよう適合される、前記ステアリング回路と、
    を含む前記IC、
    前記プラスチック筐体内に少なくとも部分的に封止されるリードフレーム、及び
    前記ICに及び前記リードフレームに取り付けられる複数のワイヤボンドであって、各ボンドワイヤが前記プラスチック筐体内に封止される、前記複数のワイヤボンド、
    を含む、装置。
  9. 装置であって、
    その中に形成されるレセプタクルを有する筐体であって、誘電体導波路の少なくとも一部を受け取るよう適合される前記レセプタクル、及び
    集積回路(IC)であって、
    前記ICが、
    その中に形成される第1のレセプタクルを有する第1の筐体と、
    前記第1の筐体内に取り付けられ、前記誘電体導波路との通信リンクを提供するよう適合される指向性アンテナを含む第1のICと、
    を含む前記IC、
    第2のパッケージングされたICであって、
    その中に形成される第2のレセプタクルを有する第2の筐体と、
    前記第2の筐体内に取り付けられ、前記第2のレセプタクルに近接して位置する第2のアンテナを含む第2のICと、
    を含む、前記第2のパッケージングされたIC、及び
    前記第1のレセプタクル内で前記第1の筐体に及び前記第2のレセプタクル内で前記第2の筐体に取り付けられる誘電体導波路であって、前記第1のアンテナと第2のアンテナとの間のサブミリ波無線周波数(RF)リンクを提供するように適合される前記誘電体導波路、
    を含む、装置。
  10. 請求項9に記載の装置であって、前記第1のアンテナ及び第1のレセプタクルが前記第1の筐体の一部により分離され、前記第2のアンテナ及び第2のレセプタクルが前記第2の筐体の一部により分離される、装置。
  11. 請求項10に記載の装置であって、前記誘電体導波路は長さが約1mm〜約10,000mmの間である、装置。
  12. 請求項10に記載の装置であって、前記第1及び第2のアンテナの各々が指向性アンテナであり、第1及び第2のICの各々が、それぞれ、第1及び第2のステアリング回路を更に含み、前記それぞれの第1及び第2のレセプタクル及び前記それぞれの第1及び第2の指向性アンテナがミスアラインされる場合、前記誘電体導波路と結合するように、前記第1及び第2のステアリング回路が各々、前記それぞれの第1及び第2の指向性アンテナを調節するよう適合される、装置。
  13. 請求項12に記載の装置であって、前記第1及び第2の指向性アンテナの前記各々が、複数のラジエータを有する位相アレイを更に含む、装置。
  14. 請求項10に記載の装置であって、前記ラジエータの各々がパッチアンテナを更に含む、装置。
  15. 請求項9に記載の装置であって、前記第1及び第2の指向性アンテナの各々が、
    ラジエータと、
    前記ラジエータを実質的に囲む複数の指向性要素と、
    を更に含み、
    前記ステアリング回路が各指向性要素に結合される、
    装置。
  16. 請求項12に記載の装置であって、前記ラジエータがパッチアンテナを更に含む、装置。
  17. 装置であって、
    第1のパッケージングされたICであって、
    その中に形成される第1のレセプタクルを有する第1のプラスチック筐体であって、前記第1のレセプタクルが、誘電体導波路の少なくとも一部を受け取るよう適合される、前記第1のプラスチック筐体と、
    前記第1のプラスチック筐体内に封止される第1のICであって、
    前記第1のICが、
    前記誘電体導波路との通信リンクを提供するよう適合される指向性アンテナと、
    前記第1のプラスチック筐体内に少なくとも部分的に封止される第1のリードフレームと、
    前記第1のICに及び前記第1のリードフレームに取り付けられる複数のワイヤボンドであって、第1のセットからの各ボンドワイヤが前記第1のプラスチック筐体内に封止される、前記複数のワイヤボンドと、
    を含む、前記第1のパッケージングされたIC、及び
    第2のパッケージングされたICであって、複数のラジエータを有する第2のプラスチック筐体を含む、前記第2のパッケージングされたIC、
    を含む、装置。
  18. 請求項17に記載の装置であって、前記第2のパッケージICが、
    その中に形成される第2のレセプタクルを有する第2のプラスチック筐体であって、前記第2のレセプタクルが、誘電体導波路の少なくとも一部を受け取るよう適合される、前記第2のプラスチック筐体、
    前記第2のプラスチック筐体内に封止される第2のICであって、
    前記第2のICが、
    通信回路要素と、
    前記第2のレセプタクルに近接して位置する第2の指向性アンテナと、
    前記第2のプラスチック筐体内に少なくとも部分的に封止される第2のリードフレームと、
    前記第2のICに及び前記第2のリードフレームに取り付けられるワイヤボンドの第2のセットであって、前記第2のセットからの各ボンドワイヤが前記第2のプラスチック筐体内に封止される、前記ワイヤボンドの第2のセットと、
    を含む、前記第2のIC、及び
    前記第1のレセプタクル内で前記第1の筐体に及び前記第2のレセプタクル内で前記第2の筐体に取り付けられる誘電体導波路であって、前記第1のアンテナと第2のアンテナとの間のサブミリ波RFリンクを提供するように適合される、前記誘電体導波路、
    を含む、装置。
  19. 請求項18に記載の装置であって、前記第1のアンテナ及び第1のレセプタクルが前記第1の筐体の一部により分離され、前記第2のアンテナ及び第2のレセプタクルが前記第2の筐体の一部により分離される、装置。
  20. 請求項19に記載の装置であって、前記誘電体導波路は長さが約1mm〜約10,000mmの間である、装置。
  21. 請求項19に記載の装置であって、前記第1及び第2のアンテナの各々が指向性アンテナであり、前記第1及び第2のICの各々が、それぞれ、第1及び第2のステアリング回路を更に含み、前記それぞれの第1及び第2のレセプタクル及び前記それぞれの第1及び第2の指向性アンテナがミスアラインされる場合、前記第1及び第2のステアリング回路が各々、前記誘電体導波路に結合するように前記それぞれの第1及び第2の指向性アンテナを調節するよう適合される、装置。
  22. 請求項21に記載の装置であって、前記第1及び第2の指向性アンテナの前記の各々が、複数のラジエータを有する位相アレイを更に含む、装置。
  23. 請求項22に記載の装置であって、前記ラジエータの各々がパッチアンテナを更に含む、装置。
  24. 請求項21に記載の装置であって、前記第1及び第2の指向性アンテナの前記の各々が、
    ラジエータと、
    前記ラジエータを実質的に囲む複数の指向性要素と、
    を更に含み、
    前記ステアリング回路が各指向性要素に結合される、
    装置。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103715517B (zh) * 2012-09-28 2018-07-31 德克萨斯仪器股份有限公司 封装天线的路由选择
FR3022696A1 (fr) * 2014-06-24 2015-12-25 St Microelectronics Sa Connecteur pour guide d'ondes plastique
US10327268B2 (en) 2015-09-25 2019-06-18 Intel Corporation Microelectronic package with wireless interconnect
US20180212306A1 (en) * 2015-09-25 2018-07-26 Intel Corporation Antennas for platform level wireless interconnects
US11830831B2 (en) 2016-09-23 2023-11-28 Intel Corporation Semiconductor package including a modular side radiating waveguide launcher
US11309619B2 (en) 2016-09-23 2022-04-19 Intel Corporation Waveguide coupling systems and methods
WO2018063367A1 (en) 2016-09-30 2018-04-05 Intel Corporation Millimeter wave waveguide connector with integrated waveguide structuring
CN106253993B (zh) * 2016-10-11 2017-08-25 深圳市太赫兹科技创新研究院 一种远程太赫兹通信系统
US10461388B2 (en) 2016-12-30 2019-10-29 Intel Corporation Millimeter wave fabric network over dielectric waveguides

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11202145A (ja) * 1998-01-08 1999-07-30 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光モジュールおよびその製造方法
JP2010183055A (ja) * 2009-01-07 2010-08-19 Sony Corp 半導体装置、その製造方法、ミリ波誘電体内伝送装置、その製造方法、およびミリ波誘電体内伝送システム

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4771294A (en) * 1986-09-10 1988-09-13 Harris Corporation Modular interface for monolithic millimeter wave antenna array
JPH07221223A (ja) * 1994-02-03 1995-08-18 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置,及び混成集積回路装置
US6967347B2 (en) * 2001-05-21 2005-11-22 The Regents Of The University Of Colorado Terahertz interconnect system and applications
US7295161B2 (en) * 2004-08-06 2007-11-13 International Business Machines Corporation Apparatus and methods for constructing antennas using wire bonds as radiating elements
US20090009408A1 (en) * 2006-06-21 2009-01-08 Broadcom Corporation Integrated circuit with bonding wire antenna structure and methods for use therewith
US7768457B2 (en) * 2007-06-22 2010-08-03 Vubiq, Inc. Integrated antenna and chip package and method of manufacturing thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11202145A (ja) * 1998-01-08 1999-07-30 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光モジュールおよびその製造方法
JP2010183055A (ja) * 2009-01-07 2010-08-19 Sony Corp 半導体装置、その製造方法、ミリ波誘電体内伝送装置、その製造方法、およびミリ波誘電体内伝送システム

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