JP2020521356A - アンテナモジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】 接着基材を用いて異種材質のベース基材を接着することで、製造時、故障の発生を最小化するようにしたアンテナモジュールを提供する。【解決手段】 第１ベース基材と、前記第１ベース基材の上面に形成された複数の第１放射パターンと、前記第１ベース基材の下部に配置された第２ベース基材と、前記第２ベース基材の上面に形成された複数の第２放射パターンと、前記第２ベース基材の下面に配置された複数のチップセットと、前記第１ベース基材および第２ベース基材の間に介在した第１接着基材とを含み、前記第１接着基材は、前記複数の第２放射パターンが収容される空隙ホールが形成され、前記空隙ホールは、前記複数の第１放射パターンおよび前記複数の第２放射パターンの間に空隙を形成し、前記第１接着基材は、フレーム形状に形成され、前記第１接着基材の上面は、前記第１ベース基材の下面の外周に沿って配置され、前記第１接着基材の下面は、前記第２ベース基材の上面の外周に沿って配置され、前記複数の第２放射パターンは、それぞれ前記空隙ホールを挟んで１つの第１放射パターンと重畳し、前記空隙ホールには、前記複数の第２放射パターンが収容されたことを特徴とする。【選択図】図３
Description
本発明は、アンテナモジュールに係り、より詳しくは、数十ＧＨｚ帯域で共振してアンテナとして動作するアンテナモジュールに関する。
４Ｇ通信システムの商用化以来、無線データトラフィック需要が増加するに伴い、増加するトラフィック需要を満たすための５Ｇ通信システムの開発が進められている。
増加するトラフィック需要を満たすためには高いデータ伝送率が要求されることから、５Ｇ通信システムは、約２８ＧＨｚ以上の超高周波（ｍｍ−Ｗａｖｅ）帯域を用いた通信システムの実現が研究されている。
５Ｇ通信システムは、超高周波帯域で電波の経路損失を最小化しつつ電波の伝達距離を増加させなければならないため、ビームフォーミング（ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）、巨大配列多重入出力（ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ）、全次元多重入出力（Ｆｕｌｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ＭＩＭＯ：ＦＤ−ＭＩＭＯ）、アレイアンテナ（ａｒｒａｙ ａｎｔｅｎｎａ）、アナログビームフォーミング（ａｎａｌｏｇ ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）および大規模アンテナ（ｌａｒｇｅ ｓｃａｌｅ ａｎｔｅｎｎａ）技術が研究されている。
一般的に、通信システムに適用される従来のアンテナモジュールは、アンテナとチップセット（Ｃｈｉｐ ｓｅｔ）とが分離されてそれぞれ設けられる。アンテナとチップセットとはケーブルを介して連結される。
しかし、５Ｇ通信システムは、超高周波帯域を用いるため、従来のアンテナモジュールをそのまま適用する場合、損失が大きくなってアンテナ性能が低下する問題点がある。
増加するトラフィック需要を満たすためには高いデータ伝送率が要求されることから、５Ｇ通信システムは、約２８ＧＨｚ以上の超高周波（ｍｍ−Ｗａｖｅ）帯域を用いた通信システムの実現が研究されている。
５Ｇ通信システムは、超高周波帯域で電波の経路損失を最小化しつつ電波の伝達距離を増加させなければならないため、ビームフォーミング（ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）、巨大配列多重入出力（ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ）、全次元多重入出力（Ｆｕｌｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ＭＩＭＯ：ＦＤ−ＭＩＭＯ）、アレイアンテナ（ａｒｒａｙ ａｎｔｅｎｎａ）、アナログビームフォーミング（ａｎａｌｏｇ ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）および大規模アンテナ（ｌａｒｇｅ ｓｃａｌｅ ａｎｔｅｎｎａ）技術が研究されている。
一般的に、通信システムに適用される従来のアンテナモジュールは、アンテナとチップセット（Ｃｈｉｐ ｓｅｔ）とが分離されてそれぞれ設けられる。アンテナとチップセットとはケーブルを介して連結される。
しかし、５Ｇ通信システムは、超高周波帯域を用いるため、従来のアンテナモジュールをそのまま適用する場合、損失が大きくなってアンテナ性能が低下する問題点がある。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、接着基材を用いて異種材質のベース基材を接着して製造する時、故障の発生を最小化するようにしたアンテナモジュールを提供することを目的とする。
また、本発明は、接着基材の空隙ホールを介してベース基材に形成された放射パターンの間に空隙を形成して損失を最小化しつつ高いデータ伝送率を有するようにしたアンテナモジュールを提供することを他の目的とする。
また、本発明は、接着基材の空隙ホールを介してベース基材に形成された放射パターンの間に空隙を形成して損失を最小化しつつ高いデータ伝送率を有するようにしたアンテナモジュールを提供することを他の目的とする。
上記の目的を達成するための本発明のアンテナモジュールは、第１ベース基材と、第１ベース基材の上面に形成された複数の第１放射パターンと、第１ベース基材の下部に配置された第２ベース基材と、第２ベース基材の上面に形成された複数の第２放射パターンと、第２ベース基材の下面に配置された複数のチップセットと、第１ベース基材および第２ベース基材の間に介在した第１接着基材とを含み、第１接着基材は、空隙ホールが形成され、空隙ホールは、複数の第１放射パターンおよび複数の第２放射パターンの間に空隙を形成することを特徴とする。
本発明によれば、アンテナモジュールは、異種材質で形成された第１アンテナ部および第２アンテナ部を積層することで、アンテナモジュールの製造時、第１アンテナ部および第２アンテナ部の故障（Ｂｒｅａｋ ｄｏｗｎ）を防止することができる効果がある。
また、アンテナモジュールは、空隙ホールが形成された第１接着部を用いて第１アンテナ部および第２アンテナ部を接着することで、アンテナモジュールの製造時、第１アンテナ部および第２アンテナ部の故障を防止しながら、第１アンテナ部に形成された複数の第１放射パターンと第２アンテナ部に形成された複数の第２放射パターンとの間に空隙を形成することができる効果がある。
さらに、アンテナモジュールは、第１放射パターンおよび第２放射パターンの間に空隙を形成することで、高周波数帯域である５Ｇ（５ｔｈ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、ワイギグ（ＷｉＧｉｇ；Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｇｉｇａｂｉｔ Ａｌｌｉａｎｃｅ）などの周波数帯域信号を受信するアンテナとして動作できる効果がある。
また、アンテナモジュールは、異種材質で形成された第１アンテナ部および第２アンテナ部の間に空隙を形成することで、製造時、故障の発生を最小化し、電波の経路損失を最小化しつつ電波の伝達距離を増加させて高いデータ伝送率を実現することができる効果がある。
また、アンテナモジュールは、空隙ホールが形成された第１接着部を用いて第１アンテナ部および第２アンテナ部を接着することで、アンテナモジュールの製造時、第１アンテナ部および第２アンテナ部の故障を防止しながら、第１アンテナ部に形成された複数の第１放射パターンと第２アンテナ部に形成された複数の第２放射パターンとの間に空隙を形成することができる効果がある。
さらに、アンテナモジュールは、第１放射パターンおよび第２放射パターンの間に空隙を形成することで、高周波数帯域である５Ｇ（５ｔｈ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、ワイギグ（ＷｉＧｉｇ；Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｇｉｇａｂｉｔ Ａｌｌｉａｎｃｅ）などの周波数帯域信号を受信するアンテナとして動作できる効果がある。
また、アンテナモジュールは、異種材質で形成された第１アンテナ部および第２アンテナ部の間に空隙を形成することで、製造時、故障の発生を最小化し、電波の経路損失を最小化しつつ電波の伝達距離を増加させて高いデータ伝送率を実現することができる効果がある。
以下、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明の技術的思想を容易に実施できる程度に詳細に説明するために、本発明の最も好ましい実施例を添付図面を参照して説明する。まず、各図面の構成要素に参照符号を付加するにあたり、同一の構成要素については、たとえ他の図面上に表示されてもできるだけ同一の符号を有するようにしていることに留意しなければならない。また、本発明を説明するにあたり、かかる公知の構成または機能に関する具体的な説明が本発明の要旨をあいまいにしうると判断された場合には、その詳細な説明は省略する。
図１〜図５に示す通り、本発明の実施形態に係るアンテナモジュールは、５Ｇ通信システムの基地局または携帯端末に実装されるアンテナである。
アンテナモジュールは、第１アンテナ部１００と、第１接着部２００と、第２アンテナ部３００と、第２接着部４００とを含んで構成される。アンテナモジュールの最上部には、第１アンテナ部１００が配置される。第１アンテナ部１００の下部には、第１接着部２００、第２アンテナ部３００および第２接着部４００が順次に積層される。これによって、アンテナモジュールは、最上部に複数の放射パターンが配置され、最下部に複数のチップセット３６０が配置されたＡｉＰ（Ａｎｔｅｎｎａ ｉｎ Ｐａｃｋａｇｅ）として形成される。
図１〜図５に示す通り、本発明の実施形態に係るアンテナモジュールは、５Ｇ通信システムの基地局または携帯端末に実装されるアンテナである。
アンテナモジュールは、第１アンテナ部１００と、第１接着部２００と、第２アンテナ部３００と、第２接着部４００とを含んで構成される。アンテナモジュールの最上部には、第１アンテナ部１００が配置される。第１アンテナ部１００の下部には、第１接着部２００、第２アンテナ部３００および第２接着部４００が順次に積層される。これによって、アンテナモジュールは、最上部に複数の放射パターンが配置され、最下部に複数のチップセット３６０が配置されたＡｉＰ（Ａｎｔｅｎｎａ ｉｎ Ｐａｃｋａｇｅ）として形成される。
第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００は、異種材質のベース基材から構成される。第１アンテナ部１００の上面および第２アンテナ部３００の上面には、それぞれ放射パターンが形成される。第２アンテナ部３００の下面には、複数のチップセット３６０が形成される。
第１接着部２００は、第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００の間に介在する。第１接着部２００は、第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００を接着する。第１接着部２００は、第２アンテナ部３００の放射パターンを収容するホールが形成される。この時、 第１接着部２００に形成されたホールは、第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００の間で空隙（Ａｉｒ Ｃａｖｉｔｙ）を形成する。 第１接着部２００に形成されたホールは、第１アンテナ部１００の放射パターンと第２アンテナ部３００の放射パターンとの間で空隙を形成する。
第２接着部４００は、第２アンテナ部３００の下面に接着される。第２接着部４００は、第２アンテナ部３００の下面に形成された複数のチップセット３６０を収容するホールが形成される。第２接着部４００の下面には、複数の外部端子パターン４８０および入力端子４６０が形成される。外部端子パターン４８０は、アンテナモジュールを外部回路と連結するための端子である。入力端子４６０は、外部回路から信号を受信する端子である。
第１接着部２００は、第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００の間に介在する。第１接着部２００は、第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００を接着する。第１接着部２００は、第２アンテナ部３００の放射パターンを収容するホールが形成される。この時、 第１接着部２００に形成されたホールは、第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００の間で空隙（Ａｉｒ Ｃａｖｉｔｙ）を形成する。 第１接着部２００に形成されたホールは、第１アンテナ部１００の放射パターンと第２アンテナ部３００の放射パターンとの間で空隙を形成する。
第２接着部４００は、第２アンテナ部３００の下面に接着される。第２接着部４００は、第２アンテナ部３００の下面に形成された複数のチップセット３６０を収容するホールが形成される。第２接着部４００の下面には、複数の外部端子パターン４８０および入力端子４６０が形成される。外部端子パターン４８０は、アンテナモジュールを外部回路と連結するための端子である。入力端子４６０は、外部回路から信号を受信する端子である。
第１アンテナ部１００は、第１ベース基材１２０を含む。第１ベース基材１２０は、板状基材から構成される。第１ベース基材１２０は、回路基板に一般的に用いられるロジャース（Ｒｏｇｅｒｓ）基板、ＦＲ−４（Ｆｌａｍｅ Ｒｅｔａｒｄａｎｔ Ｔｙｐｅ４）、テフロン（登録商標）（Ｔｅｆｌｏｎ）、ポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）などの基材から構成される。
第１アンテナ部１００は、複数の第１放射パターン１４０をさらに含む。この時、複数の第１放射パターン１４０は、アンテナモジュールの最上部で配置された放射パターンに対応する。
複数の第１放射パターン１４０は、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）などの金属材質で形成される。複数の第１放射パターン１４０は、印刷工程により第１ベース基材１２０の上面に形成される。複数の第１放射パターン１４０は、第１ベース基材１２０の上面に行列配置される。
図６に示す通り、複数の第１放射パターン１４０は、６４個から構成されて、第１ベース基材１２０の上面に８行８列に配置されたことを一例とする。ここで、第１放射パターン１４０の個数および行列構造は、アンテナの特性および大きさに応じて形成される。
第１接着部２００は、第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００の間に介在して、第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００を接着する。第１接着部２００の上面は、第１ベース基材１２０の下面に接着される。第１接着部２００の下面は、第２ベース基材３２０の上面に接着される。
第１アンテナ部１００は、複数の第１放射パターン１４０をさらに含む。この時、複数の第１放射パターン１４０は、アンテナモジュールの最上部で配置された放射パターンに対応する。
複数の第１放射パターン１４０は、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）などの金属材質で形成される。複数の第１放射パターン１４０は、印刷工程により第１ベース基材１２０の上面に形成される。複数の第１放射パターン１４０は、第１ベース基材１２０の上面に行列配置される。
図６に示す通り、複数の第１放射パターン１４０は、６４個から構成されて、第１ベース基材１２０の上面に８行８列に配置されたことを一例とする。ここで、第１放射パターン１４０の個数および行列構造は、アンテナの特性および大きさに応じて形成される。
第１接着部２００は、第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００の間に介在して、第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００を接着する。第１接着部２００の上面は、第１ベース基材１２０の下面に接着される。第１接着部２００の下面は、第２ベース基材３２０の上面に接着される。
このために、第１接着部２００は、第１接着基材２２０を含む。第１接着基材２２０は、板状誘電体から構成される。第１接着基材２２０は、板状のＦＲ−４基材であることを一例とする。
第１接着部２００は、第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００の間に空隙（Ａｉｒ Ｃａｖｉｔｙ）を形成する。
このために、第１接着部２００は、第１接着基材２２０を貫通して形成された空隙ホール２４０をさらに含む。空隙ホール２４０は、第１接着部２００が第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００の間に介在することにより、第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００の間に空隙を形成する。
空隙ホール２４０は、第１ベース基材１２０の下面、第２ベース基材３２０の上面の間に配置される。空隙ホール２４０は、複数の第１放射パターン１４０と複数の第２放射パターン３４０との間に空隙を形成する。この時、空隙ホール２４０は、第２ベース基材３２０の上面に形成された複数の第２放射パターン３４０を収容する。
第１接着部２００は、第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００の間に空隙（Ａｉｒ Ｃａｖｉｔｙ）を形成する。
このために、第１接着部２００は、第１接着基材２２０を貫通して形成された空隙ホール２４０をさらに含む。空隙ホール２４０は、第１接着部２００が第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００の間に介在することにより、第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００の間に空隙を形成する。
空隙ホール２４０は、第１ベース基材１２０の下面、第２ベース基材３２０の上面の間に配置される。空隙ホール２４０は、複数の第１放射パターン１４０と複数の第２放射パターン３４０との間に空隙を形成する。この時、空隙ホール２４０は、第２ベース基材３２０の上面に形成された複数の第２放射パターン３４０を収容する。
図７に示す通り、第１接着部２００は、第１接着基材２２０に空隙ホール２４０が形成されることにより、フレーム（またはドーナツ）形状に形成される。第１接着部２００の上面は、第１ベース基材１２０の下面に接着される。第１接着部２００の上面は、第１ベース基材１２０の下面の外周に沿って接着される。第１接着部２００の下面は、第２ベース基材３２０の上面に接着される。第１接着部２００の下面は、第２ベース基材３２０の上面の外周に沿って接着される。
一方、第１接着部２００は、複数の空隙ホール２４０を含むことができる。第１接着部２００は、複数の空隙ホール２４０が多行多列に形成された格子構造で形成される。この時、１つの空隙ホール２４０には、１つ以上の第２放射パターン３４０が収容可能である。
このように、アンテナモジュールは、異種材質で形成された第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００を積層することで、アンテナモジュールの製造時、第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００の故障（Ｂｒｅａｋ ｄｏｗｎ）を防止することができる効果がある。
また、アンテナモジュールは、空隙ホール２４０が形成された第１接着部２００を用いて第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００を接着することで、アンテナモジュールの製造時、第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００の故障を防止しながら、第１アンテナ部１００に形成された複数の第１放射パターン１４０と、第２アンテナ部３００に形成された複数の第２放射パターン３４０との間に空隙を形成することができる効果がある。
一方、第１接着部２００は、複数の空隙ホール２４０を含むことができる。第１接着部２００は、複数の空隙ホール２４０が多行多列に形成された格子構造で形成される。この時、１つの空隙ホール２４０には、１つ以上の第２放射パターン３４０が収容可能である。
このように、アンテナモジュールは、異種材質で形成された第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００を積層することで、アンテナモジュールの製造時、第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００の故障（Ｂｒｅａｋ ｄｏｗｎ）を防止することができる効果がある。
また、アンテナモジュールは、空隙ホール２４０が形成された第１接着部２００を用いて第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００を接着することで、アンテナモジュールの製造時、第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００の故障を防止しながら、第１アンテナ部１００に形成された複数の第１放射パターン１４０と、第２アンテナ部３００に形成された複数の第２放射パターン３４０との間に空隙を形成することができる効果がある。
さらに、アンテナモジュールは、第１放射パターン１４０および第２放射パターン３４０の間に空隙を形成することで、高周波数帯域である５Ｇ（５ｔｈ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、ワイギグ（ＷｉＧｉｇ；Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｇｉｇａｂｉｔ Ａｌｌｉａｎｃｅ）などの周波数帯域信号を受信するアンテナとして動作できる効果がある。
また、アンテナモジュールは、異種材質で形成された第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００の間に空隙を形成することで、製造時、故障の発生を最小化し、電波の経路損失を最小化しつつ電波の伝達距離を増加させて高いデータ伝送率を実現することができる効果がある。
第２アンテナ部３００は、第１接着部２００の下面に接着された第２ベース基材３２０を含む。第２ベース基材３２０は、板状セラミック素材で形成される。第２ベース基材３２０は、低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ；Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ−ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃ）であることを一例とする。第２ベース基材３２０は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）および窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）のうちの少なくとも１つが含まれたセラミック素材で形成されてもよい。
第２アンテナ部３００は、第２ベース基材３２０の上面に形成された複数の第２放射パターン３４０をさらに含む。複数の第２放射パターン３４０は、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）などの金属材質で形成される。複数の第２放射パターン３４０は、印刷工程により第２ベース基材３２０の上面に形成される。複数の第２放射パターン３４０は、第２ベース基材３２０の上面に行列配置される。
また、アンテナモジュールは、異種材質で形成された第１アンテナ部１００および第２アンテナ部３００の間に空隙を形成することで、製造時、故障の発生を最小化し、電波の経路損失を最小化しつつ電波の伝達距離を増加させて高いデータ伝送率を実現することができる効果がある。
第２アンテナ部３００は、第１接着部２００の下面に接着された第２ベース基材３２０を含む。第２ベース基材３２０は、板状セラミック素材で形成される。第２ベース基材３２０は、低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ；Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ−ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃ）であることを一例とする。第２ベース基材３２０は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）および窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）のうちの少なくとも１つが含まれたセラミック素材で形成されてもよい。
第２アンテナ部３００は、第２ベース基材３２０の上面に形成された複数の第２放射パターン３４０をさらに含む。複数の第２放射パターン３４０は、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）などの金属材質で形成される。複数の第２放射パターン３４０は、印刷工程により第２ベース基材３２０の上面に形成される。複数の第２放射パターン３４０は、第２ベース基材３２０の上面に行列配置される。
図８に示す通り、複数の第２放射パターン３４０は、６４個から構成されて、第２ベース基材３２０の上面に８行８列に配置されたことを一例とする。ここで、第２放射パターン３４０の個数および行列構造は、アンテナの特性および大きさに応じて異なって形成される。
第２放射パターン３４０の個数および行列構造は、第１放射パターン１４０と同一に形成されることが好ましい。もちろん、アンテナの特性によって、第１放射パターン１４０および第２放射パターン３４０の個数および行列構造が異なって形成されてもよい。
第２放射パターン３４０は、空隙ホール２４０を挟んで複数の第１放射パターン１４０のうちの１つと重畳配置される。ここで、重畳は、第２放射パターン３４０が複数の第１放射パターン１４０のうち１つの全体面と重畳するものと理解することができる。重畳は、第２放射パターン３４０が複数の第１放射パターン１４０のうち１つの一部と重畳するものと理解することもできる。
複数の第２放射パターン３４０は、空隙ホール２４０を挟んで複数の第１放射パターン１４０と重畳することにより、第２放射パターン３４０と第１放射パターン１４０とはカップリングされる。ここで、カップリングは、電気的に直接連結された状態ではない、相互離隔した状態で電磁気的に連結された状態を意味する。
第２アンテナ部３００は、第２ベース基材３２０の内部に形成された複数の連結パターン３８０をさらに含む。
第２放射パターン３４０の個数および行列構造は、第１放射パターン１４０と同一に形成されることが好ましい。もちろん、アンテナの特性によって、第１放射パターン１４０および第２放射パターン３４０の個数および行列構造が異なって形成されてもよい。
第２放射パターン３４０は、空隙ホール２４０を挟んで複数の第１放射パターン１４０のうちの１つと重畳配置される。ここで、重畳は、第２放射パターン３４０が複数の第１放射パターン１４０のうち１つの全体面と重畳するものと理解することができる。重畳は、第２放射パターン３４０が複数の第１放射パターン１４０のうち１つの一部と重畳するものと理解することもできる。
複数の第２放射パターン３４０は、空隙ホール２４０を挟んで複数の第１放射パターン１４０と重畳することにより、第２放射パターン３４０と第１放射パターン１４０とはカップリングされる。ここで、カップリングは、電気的に直接連結された状態ではない、相互離隔した状態で電磁気的に連結された状態を意味する。
第２アンテナ部３００は、第２ベース基材３２０の内部に形成された複数の連結パターン３８０をさらに含む。
複数の連結パターン３８０は、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）などの金属材質で形成される。複数の連結パターン３８０は、第２ベース基材３２０の上面および下面にそれぞれ形成された第２放射パターン３４０とチップセット３６０とを連結する。
複数の連結パターン３８０は、チップセット３６０と第２放射パターン３４０との間で信号伝送を処理する。複数の連結パターン３８０は、第１放射パターン１４０および第２放射パターン３４０を介して受信した信号をチップセット３６０に伝送する。複数の連結パターン３８０は、チップセット３６０に入力された信号を第１放射パターン１４０および第２放射パターン３４０に伝送することもできる。
複数の連結パターン３８０は、第２ベース基材３２０を貫通するビアホールから構成される。複数の連結パターン３８０は、ビアホールの内壁面に銅、銀などの金属材質をメッキして形成される。複数の連結パターン３８０は、ビアホールに金属材質を充填して形成される。
ここで、図３では、本発明の実施形態に係るアンテナモジュールを容易に説明するために、複数の連結パターン３８０が第２ベース基材３２０を垂直に貫通して第２放射パターン３４０とチップセット３６０とを連結するものとして示しているが、これに限定されず、多様な形態に形成可能である。
また、第２ベース基材３２０は、複数の連結パターン３８０の形成のために多層構造で形成される。この時、第２ベース基材３２０は、各層の少なくとも一面に金属パターンを形成し、各層に形成されたビアホールを介して金属パターンを連結して複数の連結パターン３８０を形成することができる。
複数の連結パターン３８０は、チップセット３６０と第２放射パターン３４０との間で信号伝送を処理する。複数の連結パターン３８０は、第１放射パターン１４０および第２放射パターン３４０を介して受信した信号をチップセット３６０に伝送する。複数の連結パターン３８０は、チップセット３６０に入力された信号を第１放射パターン１４０および第２放射パターン３４０に伝送することもできる。
複数の連結パターン３８０は、第２ベース基材３２０を貫通するビアホールから構成される。複数の連結パターン３８０は、ビアホールの内壁面に銅、銀などの金属材質をメッキして形成される。複数の連結パターン３８０は、ビアホールに金属材質を充填して形成される。
ここで、図３では、本発明の実施形態に係るアンテナモジュールを容易に説明するために、複数の連結パターン３８０が第２ベース基材３２０を垂直に貫通して第２放射パターン３４０とチップセット３６０とを連結するものとして示しているが、これに限定されず、多様な形態に形成可能である。
また、第２ベース基材３２０は、複数の連結パターン３８０の形成のために多層構造で形成される。この時、第２ベース基材３２０は、各層の少なくとも一面に金属パターンを形成し、各層に形成されたビアホールを介して金属パターンを連結して複数の連結パターン３８０を形成することができる。
第２アンテナ部３００は、第２ベース基材３２０の下面に形成された複数のチップセット３６０をさらに含む。複数のチップセット３６０は、第２ベース基材３２０の下面に行列配置される。１つのチップセット３６０には、連結パターン３８０を介して複数の第２放射パターン３４０が連結される。
図９に示す通り、第２放射パターン３４０が６４個であり、１つのチップセット３６０に４つの第２放射パターン３４０が連結される場合、複数のチップセット３６０は、１６個から構成されて、第２ベース基材３２０の下面に４行４列に配置される。ここで、チップセット３６０の個数および行列構造は、連結される第２放射パターン３４０の個数および処理容量に応じて異なって形成される。
第２接着部４００は、アンテナモジュールの最下部に配置される。第２接着部４００は、第２アンテナ部３００の下部に形成されたチップセット（３６０；Ｃｈｉｐ ｓｅｔ）を収容する。第２接着部４００の下部には、外部回路基板との連結のための外部端子パターン４８０が形成される。第２接着部４００の下部には、外部回路基板から信号を受信するための入力端子４６０が形成される。
第２接着部４００は、第２アンテナ部３００の下面に接着される。第２接着部４００の上面は、第２アンテナ部３００の下面に接着される。このために、第２接着部４００は、第２接着基材４２０を含む。第２接着基材４２０は、板状誘電体から構成される。第２接着基材４２０は、板状のＦＲ−４基材であることを一例とする。
第２接着部４００は、第２接着基材４２０を貫通して形成された収容ホール４４０をさらに含む。収容ホール４４０は、第２接着部４００が第２アンテナ部３００の下面に接着されることにより、第２アンテナ部３００の下面に形成された複数のチップセット３６０を収容する。この時、収容ホール４４０の厚さは、チップセット３６０の厚さよりも厚く形成される。
図９に示す通り、第２放射パターン３４０が６４個であり、１つのチップセット３６０に４つの第２放射パターン３４０が連結される場合、複数のチップセット３６０は、１６個から構成されて、第２ベース基材３２０の下面に４行４列に配置される。ここで、チップセット３６０の個数および行列構造は、連結される第２放射パターン３４０の個数および処理容量に応じて異なって形成される。
第２接着部４００は、アンテナモジュールの最下部に配置される。第２接着部４００は、第２アンテナ部３００の下部に形成されたチップセット（３６０；Ｃｈｉｐ ｓｅｔ）を収容する。第２接着部４００の下部には、外部回路基板との連結のための外部端子パターン４８０が形成される。第２接着部４００の下部には、外部回路基板から信号を受信するための入力端子４６０が形成される。
第２接着部４００は、第２アンテナ部３００の下面に接着される。第２接着部４００の上面は、第２アンテナ部３００の下面に接着される。このために、第２接着部４００は、第２接着基材４２０を含む。第２接着基材４２０は、板状誘電体から構成される。第２接着基材４２０は、板状のＦＲ−４基材であることを一例とする。
第２接着部４００は、第２接着基材４２０を貫通して形成された収容ホール４４０をさらに含む。収容ホール４４０は、第２接着部４００が第２アンテナ部３００の下面に接着されることにより、第２アンテナ部３００の下面に形成された複数のチップセット３６０を収容する。この時、収容ホール４４０の厚さは、チップセット３６０の厚さよりも厚く形成される。
図１０に示す通り、第２接着部４００は、第２接着基材４２０に収容ホール４４０が形成されることにより、フレーム（またはドーナツ）形状に形成される。第２接着部４００の上面は、第２ベース基材３２０の下面に接着される。第２接着部４００の上面は、第２ベース基材３２０の下面の外周に沿って接着される。第２接着部４００の下面は、アンテナモジュールが実装される回路基板の上面に接着される。
この時、第２接着部４００は、アンテナモジュールを回路基板と連結する複数の外部端子パターン４８０をさらに含む。
複数の外部端子パターン４８０は、銅、銀などの金属材質で形成される。複数の外部端子パターン４８０は、印刷工程により第２接着基材４２０の下面に形成される。複数の外部端子パターン４８０は、第２接着基材４２０の下面で相互離隔して配置される。複数の外部端子パターン４８０は、第２接着基材４２０および第２ベース基材３２０に形成されたパターンを介してチップセット３６０と連結される。
複数の外部端子パターン４８０は、アンテナモジュールが回路基板に実装されることにより、回路基板の端子と電気的に直接連結される。複数の外部端子パターン４８０は、ケーブル、連結用回路基板を介して回路基板に連結されてもよい。
第２接着部４００は、外部信号を受信する入力端子４６０をさらに含むことができる。入力端子４６０は、外部信号を受信してチップセット３６０に伝送する。このために、入力端子４６０は、第２接着基材４２０および第２ベース基材３２０に形成されたパターンを介してチップセット３６０と連結される。
この時、第２接着部４００は、アンテナモジュールを回路基板と連結する複数の外部端子パターン４８０をさらに含む。
複数の外部端子パターン４８０は、銅、銀などの金属材質で形成される。複数の外部端子パターン４８０は、印刷工程により第２接着基材４２０の下面に形成される。複数の外部端子パターン４８０は、第２接着基材４２０の下面で相互離隔して配置される。複数の外部端子パターン４８０は、第２接着基材４２０および第２ベース基材３２０に形成されたパターンを介してチップセット３６０と連結される。
複数の外部端子パターン４８０は、アンテナモジュールが回路基板に実装されることにより、回路基板の端子と電気的に直接連結される。複数の外部端子パターン４８０は、ケーブル、連結用回路基板を介して回路基板に連結されてもよい。
第２接着部４００は、外部信号を受信する入力端子４６０をさらに含むことができる。入力端子４６０は、外部信号を受信してチップセット３６０に伝送する。このために、入力端子４６０は、第２接着基材４２０および第２ベース基材３２０に形成されたパターンを介してチップセット３６０と連結される。
以上、本発明に係る好ましい実施例について説明したが、多様な形態に変形可能であり、本技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の特許請求の範囲を逸脱することなく多様な変形例および修正例を実施できると理解される。
Claims (20)
- 第１ベース基材と、
前記第１ベース基材の上面に形成された複数の第１放射パターンと、
前記第１ベース基材の下部に配置された第２ベース基材と、
前記第２ベース基材の上面に形成された複数の第２放射パターンと、
前記第２ベース基材の下面に配置された複数のチップセットと、
前記第１ベース基材および第２ベース基材の間に介在した第１接着基材とを含み、
前記第１接着基材は、前記複数の第２放射パターンが収容される空隙ホールが形成され、
前記空隙ホールは、前記複数の第１放射パターンおよび前記複数の第２放射パターンの間に空隙を形成することを特徴とするアンテナモジュール。 - 前記第１接着基材は、フレーム形状に形成され、
前記第１接着基材の上面は、前記第１ベース基材の下面の外周に沿って配置され、前記第１接着基材の下面は、前記第２ベース基材の上面の外周に沿って配置されたことを特徴とする請求項１に記載のアンテナモジュール。 - 前記複数の第２放射パターンは、それぞれ前記空隙ホールを挟んで１つの第１放射パターンと重畳していることを特徴とする請求項１に記載のアンテナモジュール。
- 前記空隙ホールには、前記複数の第２放射パターンが収容されたことを特徴とする請求項１に記載のアンテナモジュール。
- 前記第１接着基材は、複数の空隙ホールが行列配置された格子構造で形成されたことを特徴とする請求項１に記載のアンテナモジュール。
- 前記複数の空隙ホールは、それぞれ１つ以上の第２放射パターンが収容されたことを特徴とする請求項５に記載のアンテナモジュール。
- 前記空隙ホールは、前記第１ベース基材の下面および前記第２ベース基材の上面の間に空隙を形成したことを特徴とする請求項１に記載のアンテナモジュール。
- 前記複数の第１放射パターンは、前記第１ベース基材の上面に行列配置され、前記複数の第２放射パターンは、前記第２ベース基材の上面に行列配置されたことを特徴とする請求項１に記載のアンテナモジュール。
- 前記複数のチップセットは、前記第２ベース基材の下面に行列配置されたことを特徴とする請求項１に記載のアンテナモジュール。
- 前記複数のチップセットのうちの少なくとも１つは、２個以上の第２放射パターンと連結されたことを特徴とする請求項１に記載のアンテナモジュール。
- 前記第２ベース基材に形成された複数の連結パターンをさらに含み、
前記複数の連結パターンは、前記複数の第２放射パターンと前記複数のチップセットとを連結することを特徴とする請求項１に記載のアンテナモジュール。 - 前記第２ベース基材の下面に配置された第２接着基材をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のアンテナモジュール。
- 前記第２接着基材は、前記複数のチップセットを収容する収容ホールが形成されたことを特徴とする請求項１２に記載のアンテナモジュール。
- 前記第２接着基材は、複数の収容ホールが形成され、
前記複数の収容ホールには、それぞれ１つ以上のチップセットが収容されたことを特徴とする請求項１２に記載のアンテナモジュール。 - 前記第２接着基材の厚さは、前記複数のチップセットの厚さよりも厚く形成されたことを特徴とする請求項１２に記載のアンテナモジュール。
- 前記第２接着基材は、フレーム形状に形成され、前記第２ベース基材の下面に配置され、前記第２ベース基材の下面の外周に沿って配置されたことを特徴とする請求項１２に記載のアンテナモジュール。
- 前記第２接着基材の下面に形成された外部端子パターンをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のアンテナモジュール。
- 前記第２接着基材の下面に形成された入力端子をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のアンテナモジュール。
- 前記第２ベース基材は、板状の低温同時焼成セラミック基材であることを特徴とする請求項１に記載のアンテナモジュール。
- 前記第１ベース基材は、前記第２ベース基材とは異なる材質で形成されたことを特徴とする請求項１９に記載のアンテナモジュール。
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