JP5951756B2 - スケーラブルな高帯域幅の接続性 - Google Patents

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Description

本開示は、モジュール式の可搬型メモリデバイスに関連する通信を含むEHF通信のためのシステムおよび方法に関する。
半導体の製造および回路設計技術の進歩は、動作周波数がますます高くなっている集積回路(IC)の開発および生産を可能にしてきた。その結果として、そのような集積回路を組み込む電子製品およびシステムは、前の世代の製品を大きく上回る機能を提供することができる。概して、このさらなる機能は、ますます大きな量のデータをますます速い速度で処理することを含んでいた。
多くの電子システムは、これらの高速なICが搭載され、さまざまな信号がICにルーティングされ、ICからルーティングされる複数のプリント回路基板(PCB)を含む。少なくとも2つのPCBを有し、それらのPCBの間で情報をやりとりする必要がある電子システムにおいて、基板の間の情報の流れを促進するためにさまざまなコネクタおよびバックプレーンアーキテクチャが開発されてきた。コネクタおよびバックプレーンアーキテクチャは、さまざまなインピーダンスの不連続を信号経路にもたらし、信号の品質または完全性を損なう結果を生じる。信号を搬送する機械的なコネクタなどの通常の手段による基板への接続は、概して不連続を生じ、ネゴシエーションするための高価な電子機器を必要とする。また、通常の機械的なコネクタは、時間の経過とともに消耗し、精密な調整および製造方法を必要とする可能性があり、機械的な押し合いに弱い。
一例においては、電子ストレージデバイスが、誘電性クライアント基板と、デジタル情報を記憶するための、クライアント基板上に搭載された第1のデータストレージユニットと、第1のアンテナを有する第1のクライアントEHF通信ユニットとを含む可能性がある。クライアント基板に搭載された第1のクライアント通信ユニットは、第1のデータストレージユニットと通信することができる。これは、第1のアンテナによって伝えられるデジタル情報を含むEHF電磁信号と、第1のデータストレージ回路によって伝えられるデータ信号との間の変換を容易にすることができる。
別の例においては、ICパッケージ組立体が、第1の誘電性基板部分、第2の誘電性基板部分、および中間誘電性基板部分を有する可能性がある。第1のEHF通信リンクチップが、第1の誘電性基板部分に取り付けられる可能性があり、第1のアンテナが、第1の誘電性基板部分に取り付けられ、第1のEHF通信リンクチップに動作可能なように結合される。第2のEHF通信リンクチップが、第2の誘電性基板部分に取り付けられる可能性があり、第2のアンテナが、第2の基板部分に取り付けられ、第2のEHF通信リンクチップに動作可能なように結合される。第1のEHF通信リンクチップおよび第1のアンテナは、送信機として構成される可能性がある。第2のEHF通信リンクチップおよび第2のアンテナは、受信機として構成される可能性がある。第2のアンテナは、第1のアンテナによって送信された放射を受信するように第1のアンテナに対して相対的に配置される可能性がある。中間誘電性基板部分は、第1のアンテナと第2のアンテナとの間に延在する可能性がある。
別の例においては、ホストと電磁的に通信するためのデータデバイスが、少なくとも1つのデータストレージユニット、および少なくとも1つのデータストレージユニットと通信する少なくとも1つのEHF通信ユニットを含む可能性がある。EHF通信ユニットは、電磁的な通信によってホストと通信するように構築される可能性がある。少なくとも1つのデータストレージユニットおよび少なくとも1つのEHF通信ユニットは、区域(expanse)に結合される可能性がある。
さらなる例においては、ホストと電磁的に通信するためのデータカードが、外面および内部区域を含むカード本体を含む可能性がある。内部区域は、複数のデータストレージユニットを含む可能性がある。本体は、電磁的な通信によるホストとの通信に対応する(accommodate)ことができる。
別の例においては、第1の通信装置と第2の通信装置との間でEHF電磁信号をやりとりするためのシステムが、第1の通信装置を含む可能性がある。第1の通信装置は、プリント回路基板(PCB)およびPCB上に配置された第1のEHF通信ユニットを含む可能性がある。第1のEHF通信ユニットは、集積回路(IC)を有するチップと、ICと通信するアンテナと、ICおよびアンテナをPCB上の決まった位置に維持する絶縁材料とを含む可能性がある。ICは、アンテナに動作可能なように結合される可能性があり、ベースバンドデータ信号をEHF電気信号に変換し、変換されたEHF電気信号を、データによって符号化されたEHF電磁信号として送信するためにアンテナに伝える送信機回路と、アンテナによりデータによって符号化されたEHF電磁信号として受信されたEHF電気信号をアンテナから受信し、受信されたEHF電気信号をベースバンドデータ信号に変換する受信機回路とのうちの少なくとも一方を含む可能性がある。第1の通信装置は、データを記憶し、EHF通信ユニットとベースバンドデータ信号をやりとりするための、PCBによって支持されるデータストレージユニットをやはり含み得る。第1の通信装置は、受信された誘導エネルギーを、第1のEHF通信ユニットおよびデータストレージユニットを動作させるための電力に変換するための誘導電力受信機も含む可能性がある。
別の例においては、データおよび電力を無線で転送するためのシステムが、クライアント通信装置を含む可能性がある。クライアント通信装置は、クライアントデータ回路、クライアントEHF通信ユニット、およびクライアント誘導電力コイルを含む可能性がある。クライアントデータ回路は、データを処理するように構成される可能性がある。クライアントEHF通信ユニットは、クライアントEHF通信ユニットとクライアントデータ回路との間で伝えられる第1のデータ信号でデータをやりとりするためにクライアントデータ回路に結合される可能性がある。クライアント誘導電力コイルは、受信された誘導エネルギーを、クライアントEHF通信ユニットおよびクライアントデータ回路を動作させるための電力に変換することができる。システムは、ホストデータ回路、ホストEHF通信ユニット、および電源を含むホスト通信装置も含む可能性がある。ホストデータ回路は、データを処理することができる。ホストEHF通信ユニットは、ホストEHF電磁通信ユニットとホストデータ回路との間で伝えられる第2のデータ信号でデータをやりとりするためにホストデータ回路に結合される可能性がある。ホストEHF通信ユニットは、クライアントEHF通信ユニットと電磁的に通信することができる。電源は、クライアント通信装置がホスト通信装置の近くに配置されるときにクライアント誘導電力コイルに誘導エネルギーを与えることができる。
データストレージを含む可搬型デバイスを充電し、可搬型デバイス内のデータを同期する例示的な方法は、データストレージユニット、データストレージユニットと通信する第1のEHF通信ユニット、蓄電デバイス、および蓄電デバイスに電力を供給するように構成された誘導電力受信機を含む可搬型デバイスを提供するステップを含む可能性がある。可搬型ストレージデバイスを支持するためのサイズおよび形状を有する筐体、第2のEHF通信ユニット、デジタル回路、および電源を含むドッキングステーションも、提供される可能性がある。可搬型デバイスは、第1のEHF通信ユニットが第2のEHF通信ユニットの近くにあり、電源が誘導電力受信機の近くにあるようにしてドッキングステーションの表面上に置かれる可能性がある。デバイスを近くに置くことは、電源によって可搬型デバイスの誘導電力受信機に給電することができ、それによって、蓄電デバイスを充電し、蓄電デバイスからデータストレージユニットおよび第1のEHF通信ユニットに電力を供給する。デジタル回路と第1のEHF通信ユニットとの間でデータを転送し、第1のEHF通信ユニットと第2のEHF通信ユニットとの間で電磁信号を転送し、第2のEHF通信ユニットとデータストレージユニットとの間でデータを転送することによってデジタル回路とデータストレージユニットとの間でデータが電磁的に転送され得る。
別の例においては、EHF通信ユニットが、送信機回路および受信機回路を有するダイを含む可能性がある。第1のアンテナが、送信機回路に動作可能なように接続される可能性がある。第2のアンテナが、受信機回路に動作可能なように接続される可能性がある。誘電材料が、第1のアンテナ、第2のアンテナ、およびダイを離間された相対的関係で封入し、維持する可能性がある。第1のアンテナおよび第2のアンテナは、異なるそれぞれの偏波特性を有する電磁放射を送信または受信する可能性がある。
さらなる例においては、システムが、第1の通信デバイスおよび第2の通信デバイスを含む可能性がある。第1の通信デバイスは、送信機として構成された第1のアンテナおよび受信機として構成された第2のアンテナを有する第1のEHF電磁通信リンクチップを含む可能性がある。第2の通信デバイスは、送信機として構成された第3のアンテナおよび受信機として構成された第4のアンテナを有する第2のEHF通信リンクチップを含む可能性がある。第1のアンテナは、第1の偏波特性を有する電磁放射を送信するように構成される可能性があり、第4のアンテナは、第1の偏波特性を有する電磁放射を受信するように構成される可能性がある。第3のアンテナは、第1の偏波特性とは異なる第2の偏波特性を有する電磁放射を送信するように構成される可能性があり、第2のアンテナは、第2の偏波特性を有する電磁放射を受信するように構成される可能性がある。第1のデバイスおよび第2のデバイスは、第1のデバイスが第2のデバイスの近くに、第2のデバイスと横方向に位置合わせされて置かれるときに、第1のアンテナが第4のアンテナと位置合わせされ、第4のアンテナと向かい合っており、第2のアンテナが第3のアンテナと位置合わせされ、第3のアンテナと向かい合っているように構成される可能性がある。
別の例においては、チップ組立体が、第1のEHF通信リンクチップと、第1のEHF通信リンクチップに動作可能なように結合された第1のアンテナと、第2のEHF通信リンクチップと、第2のEHF通信リンクチップに動作可能なように結合された第2のアンテナと、第2のアンテナに対して離間された関係で第1のアンテナを維持する誘電性基板とを有する可能性がある。第1のEHF通信リンクチップおよび第1のアンテナは、第1の偏波特性を有する電磁放射を送信する送信機として構成される可能性がある。第2のEHF通信リンクチップおよび第2のアンテナは、第1の偏波特性とは異なる第2の偏波特性を有する電磁放射を受信する受信機として構成される可能性がある。
そのようなシステムおよび方法の利点は、図面および「発明を実施するための形態」を考察した後、より容易に理解されるであろう。
ダイおよびアンテナを含む集積回路(IC)パッケージの第1の例の単純化された概略上面図である。 ICパッケージおよびプリント回路基板(PCB)を含む例示的な通信デバイスの概略側面図である。 外部回路導体を有する、ICパッケージを含む別の例示的な通信デバイスの等角図である。 図3の例示的な通信デバイスの底面図である。 例示的な可搬型ストレージカードの側面図である。 図5の可搬型ストレージカードの平面図である。 対応するICパッケージを含むホストデバイスとEHF通信するICパッケージを含む可搬型デバイスの例示的な構成を示す図である。 基板の間の通信のためにさまざまな例示的なICパッケージが搭載された2つの例示的な基板の等角図である。 間にあるプレーナ構造(planar structure)の金属被覆されていない窓を通じて通信するように構成された2つの例示的な搭載されたICパッケージの側面図である。 例示的な2デバイス無線ドッキングシステムを示すブロック図である。 別の例示的な2デバイス無線ドッキングシステムを示すブロック図である。 例示的なドッキングデバイスのICパッケージおよび一次コイル部分の例示的な構成の分解図である。 図12のドッキングデバイスの組み立てられた図である。 ドッキングの位置に並んでいる2つの例示的な可搬型データストレージデバイスの等角図である。 ドッキングの位置に並んでいる2つの例示的な可搬型データストレージデバイスの側面図である。 可搬型ストレージデバイスを充電し、可搬型ストレージデバイス内のデータを同期するための例示的な方法を示すブロック図である。 複数のアンテナを有する例示的なICパッケージの上面図である。 複数のアンテナが角の構成で配置された例示的なICパッケージの上面ブロック図である。 例示的なビアフェンス(via fence)を有する例示的な複数アンテナICパッケージの上面図である。 図18のICパッケージおよびビアフェンスの側面断面図である。 ビアフェンスを有する例示的なICパッケージの側面等角図である。 上下に配置された2つの例示的な複数アンテナICパッケージを示す図である。 複数の単一アンテナICパッケージの例示的な構成を示す図である。 複数の単一アンテナICパッケージの例示的な配列を示す図である。 単一のパッケージ内の複数の単一アンテナチップの例示的な構成を示す図である。 単一のパッケージ内の複数の単一アンテナチップの例示的な構成を示す図である。 単一のパッケージ内の複数の単一アンテナチップの例示的な構成を示す図である。 互いに通信する、それぞれが2つのICパッケージを有する2つの例示的なデバイスを示す図である。 互いに通信する、それぞれが2つのICパッケージを有する2つのデバイスの別の例を示す図である。
無線通信が、デバイス上のコンポーネント間の信号通信を行うために使用される可能性があり、またはデバイス間の通信を提供する可能性がある。無線通信は、機械的および電気的な劣化にさらされることのないインターフェースを提供する。チップ間の無線通信を採用するシステムの例が、米国特許第5,621,913号および米国特許出願公開第2010/0159829号に開示されており、これらの文献の開示は、あらゆる目的でそれらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
一例においては、密結合された送信機/受信機のペアが、送信機が第1の導電経路の端子部分に置かれ、受信機が第2の導電経路の端子部分に置かれるようにして配置される可能性がある。送信機および受信機は、送信されるエネルギーの強さに応じて互いにごく近くに置かれる可能性があり、第1の導電経路および第2の導電経路は、互いに離れている可能性がある。一部の例においては、送信機および受信機は、送信機/受信機のペアのアンテナのごく近くに配置された別々の回路キャリア(circuit carrier)上に置かれる可能性がある。
以下で検討されるように、送信機および/または受信機は、1つまたは複数のアンテナがダイの近くに配置され、誘電性または絶縁性の封入または結合材料によって定位置に維持され得るICパッケージとして構成される可能性がある。アンテナは、リードフレーム基板によって定位置に維持される可能性もある。ICパッケージに埋め込まれたEHFアンテナの例が、図面に示されており、以降で説明される。ICパッケージは、EHF ICパッケージまたは単にパッケージと呼ばれる可能性もあり、EHF通信ユニット、通信ユニット、通信デバイス、通信リンクチップパッケージ、および/または通信リンクパッケージとやはりさまざまに呼ばれる無線通信ユニットの例であることに留意されたい。
図1は、10で全体を示される例示的なICパッケージを示す。ICパッケージ10は、チップまたはダイ12、電気的信号と電磁的(EM)信号との間の変換を行うトランスデューサ14、およびトランスデューサをダイ12に含まれる送信機または受信機回路に接続されたボンドパッド(bond pad)22、24に電気的に接続するボンドワイヤ(bond wire)18、20などの導電コネクタ16を含む。ICパッケージ10は、ダイおよび/またはトランスデューサの少なくとも一部の周りに形成された封入材料26をさらに含む。この例において、封入材料26は、ダイ12、導電コネクタ16、およびトランスデューサ14を覆い、ダイおよびトランスデューサの詳細が実線で示され得るように2点鎖線で示される。
ダイ12は、好適なダイ基板上の小型化された回路として構成された任意の好適な構造を含み、チップまたは集積回路(IC)とも呼ばれるコンポーネントと機能的に等価である。ダイ基板は、任意の好適な半導体材料である可能性があり、例えば、シリコンである可能性がある。ダイ12は、それぞれが約1.0mmから約2.0mmまで、好ましくは、約1.2mmから約1.5mmまでである可能性がある長さおよび幅の寸法を持ち得る。ダイ12は、外部回路への接続を行う、図1には図示されていないリードフレームなどの電気的な導体16をさらに取り付けられる可能性がある。破線で示される変圧器28は、ダイ12上の回路とトランスデューサ14との間のインピーダンス整合を行うことができる。
トランスデューサ14は、折返しダイポールまたはループアンテナ30の形態である可能性があり、EHFスペクトルなどの無線周波数で動作するように構成される可能性があり、電磁信号を送信および/または受信するように構成される可能性がある。アンテナ30は、ダイ12と分かれているが、好適な導体16によってダイ12に動作可能なように接続され、ダイ12の近くに位置づけられる。
アンテナ30の寸法は、EHF帯域の電磁周波数スペクトルでの動作に好適である。一例において、アンテナ30のループ構成は、長さ1.4mm、幅0.53mmのループ形にレイアウトされた0.1mmの帯状の材料を含み、ループの口には0.1mmの間隙があり、ループの縁はダイ12の縁から約0.2mm離れている。
封入材料26は、ICパッケージ10のさまざまなコンポーネントを決まった相対的位置に維持するのを助けるために使用される。封入材料26は、ICパッケージ10の電気的および電子的コンポーネントに電気的絶縁および物理的保護を提供するように構成された任意の好適な材料である可能性がある。例えば、絶縁材料とも呼ばれる封入材料26は、成形化合物(mold compound)、ガラス、プラスチック、またはセラミックである可能性がある。また、封入材料26は、任意の好適な形状で形成される可能性がある。例えば、封入材料26は、ダイを外部回路に接続する導体16の未接続の端部を除くICパッケージ10のすべてのコンポーネントを封入する矩形ブロックの形態である可能性がある。外部接続は、その他の回路またはコンポーネントによって形成される可能性がある。
図2は、例示的なプリント回路基板(PCB)54にフリップマウント(flip-mount)されたICパッケージ52を含む通信デバイス50の具象的な側面図を示す。この例においては、ICパッケージ52が、ダイ56、接地平面(ground plane)57、アンテナ58、ダイをアンテナに接続するボンドワイヤ60を含むボンドワイヤを含むことが理解され得る。ダイ、アンテナ、およびボンドワイヤは、パッケージ基板62上に取り付けられ、封入材料64に封入される。接地平面57は、ダイの下面に取り付けられる可能性があり、ダイに電気的な接地を提供するように構成された任意の好適な構造である可能性がある。PCB 54は、主面または主表面68を有する最上部誘電層66を含む可能性がある。ICパッケージ52は、金属被覆パターン(図示せず)に付けられたフリップマウントバンプ70によって表面68にフリップマウントされる。
PCB 54は、PCB 54内の接地平面を形成する導電材料からなる、表面68から離間された層72をさらに含む可能性がある。PCBの接地平面は、PCB 54上の回路およびコンポーネントに電気的な接地を提供するように構成された任意の好適な構造である可能性がある。
図3および図4は、外部回路導体84および86を有する、ICパッケージ82を含む別の例示的な通信デバイス80を示す。この例において、ICパッケージ82は、ダイ88、リードフレーム90、ボンドワイヤの形態の導電コネクタ92、アンテナ94、封入材料96、および図を簡単にするために図示されないその他のコンポーネントを含む可能性がある。ダイ88は、リードフレーム90と電気的に導通するように取り付けられる可能性があり、リードフレーム90は、1つまたは複数のその他の回路がダイ88に動作可能なように接続することを可能にするように構成された電気的な導体またはリード線98の任意の好適な構成である可能性がある。アンテナ94は、リードフレーム90を生産する製造プロセスの一部として構築される可能性がある。
リード線98は、パッケージ基板62に対応し、2点鎖線で示されるリードフレーム基板100に埋め込まれるかまたは固定される可能性がある。リードフレーム基板は、リード線98を所定の構成に実質的に維持するように構成された任意の好適な絶縁材料である可能性がある。ダイ88とリードフレーム90のリード線98との間の電気的な導通は、導電コネクタ92を使用する任意の好適な方法によって実現され得る。上述のように、導電コネクタ92は、ダイ88の回路上の端子を対応するリード導体98に電気的に接続するボンドワイヤを含む可能性がある。例えば、導体またはリード線98は、リードフレーム基板100の上面に形成されたメッキされたリード線102、基板を貫いて延在するビア104、ICパッケージ82を図示されていないPCBなどのベース基板上の回路に取り付けるフリップマウントバンプ106を含む可能性がある。ベース基板上の回路は、外部導体84などの外部導体を含む可能性があり、外部導体は、例えば、バンプ106をベース基板を貫いて延在するさらなるビア110に接続する帯状導体108を含む可能性がある。その他のビア112がリードフレーム基板100を貫いて延在する可能性があり、ベース基板を貫いて延在するさらなるビア114が存在する可能性がある。
別の例においては、ダイ88が逆さにされる可能性があり、導電コネクタ92が、ダイ88の回路上の点を「フリップチップ」構成として広く知られている構成で対応するリード線98に直接、電気的に接続するように構成される可能性がある、上述のようなバンプまたはダイの半田ボールを含み得る。
第1のICパッケージ10および第2のICパッケージ10が、単一のPCB上に一緒に配置される可能性があり、PCB内通信を提供する可能性がある。その他の例においては、第1のICパッケージ10が第1のPCB上に配置される可能性があり、第2のICパッケージ10が第2のPCB上に配置される可能性があり、したがって、PCB間通信を提供する可能性がある。1つのそのようなPCBは、データを記憶する能力を有する任意のデバイスを含むデータストレージデバイスの一部である可能性がある。データストレージデバイスは、可搬型である可能性もある。
例えば、図5および図6は、例示的なウォレットカード(wallet card)サイズの可搬型ストレージデバイス120を示し、可搬型ストレージデバイス120は、ICパッケージ122などのICパッケージ10の複数の例、メモリチップ124、コントローラチップ126、および/または電源128を含む可能性があり、これらはすべて、可搬型ストレージデバイス120内の誘電性基板または区域130上に予め選択された配列で取り付けられている。
(可搬型ストレージデバイス120などの)データストレージデバイスは、データストレージユニットを含む可能性があり、さらに、データストレージユニットは、メモリチップ124で具現化されるような1つまたは複数のメモリデバイスを含む可能性があり、コントローラチップ126で具現化されるコントローラなどの関連するメモリサポート回路を含む可能性がある。メモリチップ124、コントローラチップ126、および誘導式または非接触式電源128などのコンポーネントは、「スマートカード」などによく見られる種類の通常のコンポーネントである可能性がある。ICパッケージ122などの無線通信回路は、これらのコンポーネントのそばに、これらのコンポーネントと電気的に導通するようにして置かれ、さまざまなコンポーネント間の通信を提供するように構成される可能性がある。その他の例においては、ICパッケージ122のチップは、メモリチップ124および/またはコントローラチップ126のパッケージ内に取り付けられるなど、それらのコンポーネント内に埋め込まれる可能性がある。各メモリチップは、通信回路のそれぞれ1つに関連付けられる可能性があり、特定の用途に応じて、メモリチップに関連付けられない通信回路が存在する可能性がある。電源128は、例えば、誘導コイル131および電力インターフェース回路133を含む可能性がある。
誘電性基板または区域130は、主表面と、外縁を形成する複数の縁とを有する可能性がある。複数のICパッケージ122は、誘電性基板または区域130の外縁の周辺で、外縁から離間される可能性があり、メモリチップ124間など、カード上のコンポーネント間の通信を提供するように構成される可能性がある。ICパッケージ122は、図7に示されるように、可搬型ストレージデバイス120と、1つまたは複数の対応するICパッケージ134で構成されたホストデバイス132との間の通信を提供するようにやはり構成される可能性がある。可搬型ストレージデバイスは、特に、ホストデバイスとの関連で、クライアントデバイスとも呼ばれる可能性がある。ホストおよびクライアントは、無線通信デバイスが相互通信を行うために好適に位置合わせされるようにしてクライアントおよびホストの主表面が向かい合うようにデバイスを配置することなどによって、特定の相互の構成で最も良好に通信することができる。
データストレージデバイスまたはカード120のコンポーネントを封止および/または封入するために、被覆136が使用される可能性がある。被覆136は、EHFの範囲のEM放射に対して実質的に透過的な誘電材料またはその他の材料で作製されることによって電磁的(EM)通信に対応することができる。同様に、被覆138が、ホストデバイス132のコンポーネントを覆う可能性がある。
ホストデバイス132は、(デバイス120などの)データストレージデバイス上の1つまたは複数のICパッケージ122と通信することができるトランスデューサを有する任意のデバイスであり、パーソナルコンピュータ、電話、カメラ、ATM、または電子的な販売時点情報管理デバイス(図示せず)などのデバイスを含む可能性がある。このようにして、高帯域幅EHF通信が、封止されたでこぼこしたデバイス内で実現される可能性があり、ホストマシンとの高速なデータ転送が、挿入する力がいらず、腐食せず、摩耗しないインターフェースを介して行われ得る。さらに、より小さなサイズでの緩い位置合わせの許容範囲および向上した信号の完全性は、製造のしやすさおよび軽便さを高める。
図8および図9は、複数のPCB上に搭載された複数の通信ICパッケージを使用する可搬型ストレージデバイスおよびメモリモジュールのための高帯域幅のスケーラブルなアーキテクチャを示す。一部の例において、ICパッケージ140は、指向性の通信を行うか、または半球状に(hemispherically)通信を行うように構成される可能性がある。ICパッケージ142および144などのICパッケージのペアが、図8に示されるPCB 146およびPCB 148などの別々のPCB上に向かい合わせに置かれる可能性がある。ICパッケージ142は、ICパッケージ144の方向にEHF信号を放射し、EHF信号を受信するように構成される可能性があり、および/またはその逆に構成される可能性があり、それによって、ICパッケージ142とICパッケージ144との間のEHF通信を可能にするリンクを提供する。
ICパッケージがこのようにしてスタックの「層」の間で通信する積み重ねられたPCBの構成を使用することは、デバイスの占有面積を変えることなく通信および容量の大幅な向上を可能にするスケーラブルなアーキテクチャをもたらす。層間通信を備える複数の層が、提供され得る。また、ICパッケージによって送信される比較的広い放射パターンのために、PCB 146および148は、ICパッケージ間の通信リンクに実質的に影響を与えることなく、X、Y、および/またはZ軸上でいくらか位置がずれている可能性があることが認識され得る。
一部の例においては、図9に示されるように、アーキテクチャ上の柔軟性を提供するために、関連する方法および構成が提供される可能性がある。ペアにされたICパッケージは通信を行うために物理的な接続を必要としないので、1つまたは複数の非導電性の窓150が、通信組立体158の隣接していない層上のICパッケージ154および156などのICパッケージ間の通信を可能にするように、導電層152などの中間層内に構成される可能性がある。窓150は、中間層152内の穴または間隙として構成される可能性がある。その他の例においては、誘電材料がEHF放射に対して基本的に透過的であるので、窓150は、金属のコンポーネントを含まないが、誘電性の積層構造の層などの材料はやはり含む層152内の領域として構成される可能性がある。この構築の方法は、積み重ねられるデバイスのアーキテクチャを設計する際のスケーラビリティおよび柔軟性の向上をもたらす。組立体は、それぞれのPCB 164および166に搭載されたICパッケージ154および156を含む別々のデバイス160および162を含む可能性があることが認められるであろう。さらなる例として、層152は、PCB 164および166のどちらかの一部である可能性がある。さらに別の例においては、層152ならびにICパッケージ154および156が、単一のPCB組立体168に搭載される可能性がある。
既に検討されたICパッケージを組み込む無線ドッキングシステムが、ここから説明される。無線ドッキングシステムは、ベースステーション(base station)への可搬型デバイスのコネクタを使用しないドッキングを可能にすることができ、無線データ転送および無線充電を同時に提供することができる。
図10は、無線ドッキングシステム200の例を示すブロック図である。無線ドッキングシステム200は、可搬型デバイス202およびベースユニット204を含む可能性がある。可搬型デバイス202は、誘導式の電力システムを使用して無線で給電され、さらに、ICパッケージなどの1つまたは複数の無線通信ユニットを使用して無線で通信する通信するように構成された任意のデバイスである可能性がある。可搬型デバイス202は、EHF通信回路208、データストレージユニット210、ローカル蓄電デバイス212、および/または誘導電力受信機214を含む可能性がある。可搬型デバイス202のコンポーネントは、ケース(図示せず)に含まれる可能性がある。また、可搬型デバイス202は、例えば、セルラ電話、携帯情報端末(PDA)、MP3プレーヤー、ノートブックコンピュータ、またはタブレットの形態を取る可能性がある可搬型メディアデバイスである可能性がある。
EHF通信回路208は、1つまたは複数のICパッケージまたは通信ユニットを使用して無線で通信するように構成された任意の回路である可能性がある。例えば、EHF通信回路208は、送信機として構成された1つのICパッケージと、受信機として構成されたもう1つのICパッケージとの2つのICパッケージを含む可能性がある。これらのICパッケージは、同じデバイス内のその他のそのようなパッケージとではなく、その他のデバイス内のその他のICパッケージと通信するように構成される可能性がある。
EHF通信回路208は、デジタルデータストレージユニット210と電気的に導通している可能性がある。データストレージユニット210は、データを読み取り、書き込むことができる任意の好適なデータストレージユニットである可能性がある。例えば、データストレージユニット210は、ICチップ、カード、ディスク、またはソリッドステートドライブ(SSD)である可能性がある。典型的な動作の際、EHF通信回路208は、データストレージユニット210と外部デバイスとの間でデータを転送するように機能することができる。
EHF通信回路208は、ローカル蓄電デバイス212から電力を受け取ることもできる。蓄電デバイス212は、将来使用するために電気エネルギーを蓄えるように構成された任意の好適なデバイスである可能性がある。例えば、蓄電デバイス212は、リチウムイオンバッテリー、燃料電池、ウルトラキャパシタなどのキャパシタ、または充電および放電され得る任意のその他のバッテリーのようなデバイスである可能性がある。
誘導電力受信機214は、ローカル蓄電デバイス212と電気的に導通している可能性があり、蓄電デバイス212を充電するように機能する可能性がある。誘導電力受信機214は、電源からの無線エネルギー転送を受信することができる任意の好適なデバイスである可能性がある。例えば、誘導電力受信機214は、ベースユニット204などの別の充電デバイスに配置された一次コイル222によって電流が誘導され得る二次コイル220を含む可能性がある。この種の誘導式の充電の世界的なオープンスタンダードが、開発されてきた。例えば、ワイヤレスパワーコンソーシアムによって開発された「Qi」規格が、市販の製品で利用され始めている。
ベースユニット204は、可搬型デバイス202と無線で通信し、可搬型デバイス202に電力を無線で供給するように構成された任意の好適なデバイスである可能性がある。例えば、ベースユニット204は、誘導式電源224、ホストコントローラ226、および/またはEHF通信回路228を囲む筐体を含む可能性がある。一部の例においては、2つのデバイスの少なくとも一部の役割が入れ替えられる可能性があることに留意されたい。したがって、ホストコントローラ226が、可搬型デバイス202に置かれる可能性があり、ベースユニット204が、ストレージユニット210などのストレージユニットを含む可能性がある。その他の実施形態においては、両方のデバイスが、ホストコントローラ226および/またはストレージユニット210の例を含み、デバイス間のデータのコピーなどの機能を可能にする可能性がある。
誘導式電源224は、誘導電力受信機214に無線で電力を提供するように構成された任意の好適なデバイスである可能性がある。上述のように、誘導式電源224が、一次コイル222を含む可能性がある。
ホストコントローラ226は、無線ドッキングシステム200全体の電子的な働きを制御するように構成された任意の好適なデバイスまたはコンポーネントである可能性がある。例えば、ホストコントローラ226は、可搬型デバイス202とパーソナルコンピュータとの間のデータの同期を調整するようにソフトウェアおよび/またはファームウェアによって構成されたパーソナルコンピューティングデバイスである可能性がある。その他の例において、ホストコントローラ226は、以下、すなわち、ビデオプレーヤー、オーディオプレーヤー、セキュリティシステム、ディスプレイシステム、音楽、ビデオ、および/またはオーディオブックオーガナイザ、データバックアップストレージシステム、可搬型電話マネージャ(portable phone manager)などのうちのいずれかまたはすべてを含む可能性がある。
上述のように、ホストコントローラ226は、ベースユニット204ではなく可搬型デバイス202に含まれる可能性がある。例えば、可搬型デバイス202は、可搬型デバイス202上で再生されるかまたは利用可能であるビデオが大型スクリーンビデオディスプレイを含むベースユニット204上に表示される可能性があるトランザクションを制御する可能性がある。このトランザクションは、完全に、可搬型デバイスから制御される可能性がある。
ベースユニット204は、可搬型デバイス202内のICパッケージに情報を転送し、可搬型デバイス202内のICパッケージから情報を転送するように構成された1つまたは複数のICパッケージまたはその他の通信ユニットを含む可能性があるEHF通信回路228をやはり含み得る。可搬型デバイス202内の送信機として構成された各ICパッケージに関して、受信機として構成された対応するICパッケージがベースユニット204内に提供される可能性がある。同様にして、可搬型デバイス202内の受信機は、ベースユニット204内に対応する送信機を有する可能性がある。データ転送を容易にするために、結果として得られる送信機-受信機のペアは、デバイスの適切な全体的な位置合わせがすべての送信機-受信機のペアをやはり位置合わせするように配置される可能性がある。
代替的に、一部の送信機-受信機のペアが、可搬型デバイスおよびベースステーションが第1の構成で置かれるときに位置合わせされ得る一方、その他の送信機-受信機のペアは、2つのデバイスが第2の構成で置かれるときに位置合わせされ得る。例えば、ベースユニット204は、インターフェースの表面上に2組の印を設ける可能性がある。1組の印は、データの同期を可能にするために可搬型デバイス202を配置するべき位置を示す可能性があり、一方、もう1組の印は、音楽の再生または何らかのその他の機能を有効にするために可搬型デバイス202を配置するべき位置を示す可能性があり、どちらの位置も、バッテリーの充電を同時に可能にする可能性がある。
図11は、すべて無線ドッキングシステム200の可搬型ストレージデバイス202と同様であるEHF通信回路308、デジタルストレージデバイス310、ローカル蓄電装置312、および誘導電力受信機314を可搬型デバイス302が有する無線ドッキングシステム300の例を示すブロック図である。ベースユニット304は、やはりシステム200のベースユニット204と同様であるEHF通信回路328および誘導式電源324を含む可能性がある。しかし、無線ドッキングシステム300においては、可搬型デバイス302が、ホスト/デバイスコントローラ316を含む可能性があり、ベースユニット304も、ホストコントローラ326を含む可能性がある。上述のように、この構成は、さらなる機能を可能にする。その他の例においては、2つの可搬型デバイスが、データの転送またはコピーを実現するために使用される可能性がある。その場合、可搬型デバイスは、誘導電力ではなく1つまたは複数のバッテリーなどのローカル蓄電装置に頼る可能性がある。
図12および図13は、ベースユニット204およびベースユニット304と同様の例示的なベースユニット400の一部を示す。この例においては、一次コイル402が、取り付け表面404に置かれ、ICパッケージ406が、一次コイル402に囲まれた表面404上に一緒に配置され、EHF通信回路(図示せず)に電気的に接続される。一次コイル402およびICパッケージ406は、円筒ブロック408の形態を取る可能性があるプラスチックまたは別の誘電体で封入される可能性がある。ブロック408は、任意のその他の好適な形状を取る可能性もある。実質的に平坦な上面を有する誘電性のブロックは、可搬型デバイスのしっかりした配置のための安定した表面を提供しながらコイルおよびICパッケージを守る。その他の例においては、ブロック408の上面に印が付けられる可能性があり、および/または可搬型デバイス202または302などの可搬型デバイスの配置を容易にするために、ぴったり合う凹みが設けられる可能性がある。
図14は、ドッキングの位置に並んでいる2つの例示的な可搬型データストレージデバイス420および420'の一部の斜視図であり、図15は、その側面図である。デバイス420および420'は、上述の可搬型デバイス202および302と同様の例である。上で説明されたように、2つのデータの記憶が可能な可搬型デバイスは、直接的なドライブ同士のドッキングを実現するように構成され得る。ここで、第1のデバイス420は、データストレージユニット422および少なくとも1つのICパッケージ424を含む。第2のデバイス420'は、対応するプライム符号付きの参照番号によって示される同様のコンポーネントを有する。この例においては、各デバイスで2つのICパッケージが使用され、1つのICパッケージが送信機として構成され、もう1つのICパッケージが受信機として構成される。その他の例においては、その代わりに、単一のICパッケージが、トランシーバとして構成される可能性がある。
各デバイスにおいては、二次コイル430(430')を含む誘導電力受信機428(428')によって再充電可能なバッテリー426(426')などの蓄電デバイスによって電力が供給される可能性がある。上述のように、誘導電力を提供するために、ドッキングステーションまたはベースユニットが使用される可能性がある。可搬型デバイス同士がドッキングするときは、各デバイス上のコンポーネントは、それぞれのバッテリーによって給電される。その他の例においては、ウルトラキャパシタまたはその他の蓄電デバイスが使用される可能性がある。
図16は、可搬型ストレージデバイスを充電し、可搬型ストレージデバイスとホストデバイス、ベースステーション、またはドッキングステーションとの間でデータを同期するための方法450を示す。方法450のステップ452は、それぞれの可搬型デバイスおよびベースステーションのEHF通信ユニットが通信を可能にするほど十分に近くにあるように、可搬型デバイス202または302などの可搬型デバイスをベースステーション204または304または400などのドッキングステーションのドッキング表面上に、またはドッキング表面と機械的に接触するように位置合わせするステップを含み得る。方法450のステップ454は、ベースステーションの誘導式電源によって、可搬型デバイスの誘導電力受信機に給電し、それによって、蓄電デバイスを充電し、可搬型デバイスにおいて蓄電デバイスからデータストレージユニットおよびEHF ICパッケージに電力を供給するステップを含み得る。蓄電ユニットは、例えば、バッテリーまたはウルトラキャパシタを含む可能性があることに留意されたい。
方法450のステップ456は、デジタル回路とホストEHF通信ユニットとの間でデータを転送し、ホストEHF通信ユニットとクライアントEHF通信ユニットとの間で電磁信号を転送し、クライアントEHF通信ユニットとデータストレージユニットとの間でデータを転送することによって、ベースステーションのデジタル回路と可搬型デバイスの1つまたは複数のデータストレージユニットとの間でデータを電磁的に転送するステップを含み得る。方法450の任意のステップ458は、可搬型デバイスのデータストレージユニットに動作可能なように結合された出力デバイスで音声またはビデオ信号を出力するステップを含み得る。音声またはビデオ信号は、出力デバイスに合わせて、デジタル信号かまたはアナログ信号かのどちらかである可能性がある。方法450の別の任意のステップ460は、可搬型デバイスに含まれるホストコントローラによってホスト/ベースステーションのデジタル回路の動作を制御するステップを含み得る。方法452の別の任意のステップ462は、結合された送信機/受信機のペアによって可搬型デバイスとベースステーションとの間で情報が双方向に同時に渡され得るように、一方のEHF通信ユニットが送信機として構成され、他方のEHF通信ユニットが受信機として構成された、可搬型デバイスおよびベースステーションのそれぞれの2つのEHF通信ユニットを含む可能性がある。
単一のICパッケージ10が、それぞれのアンテナをダイ12上の送信機回路と受信機回路との両方に接続することによってトランシーバ500として構成される可能性がある。図17は、複数のアンテナを有する、ダイ504を含む例示的なICパッケージ502の上面図である。複数アンテナICパッケージ502は、送信機回路と受信機回路との両方を含み、さらに、送信機回路に動作可能なように接続された第1のアンテナ506および受信機回路に動作可能なように接続された第2のアンテナ508を含む。第1のアンテナが、代わりに受信機回路に接続される可能性があり、第2のアンテナが、代わりに送信機回路に接続される可能性があることを理解されたい。第1のアンテナ506および第2のアンテナ508は、トランスデューサ14の例であり、単一アンテナICパッケージ10の構築と同様にして封入材料510によってダイ504と離間された関係に維持される可能性がある。
第1のアンテナ506および第2のアンテナ508は、伝達されるEHF信号の偏波を利用するために互いに直交するように向きを決められたダイポールまたは折返しダイポールアンテナである可能性がある。直交信号は、その他の角度で置かれたアンテナによって生成された信号の相互作用と比較して干渉が少ない可能性がある。この現象は、EHF通信リンクチップ上のダイポールアンテナが直線偏波EM放射を生じるという事実に起因する。したがって、2つのアンテナを矩形のダイ504の隣接する辺に配置することは、信号のこの特徴を利用することを可能にする。
アンテナは、図17において、ダイ504の幅かまたは長さかのどちらかに沿ったポートに配置されるように示されているが、アンテナ606および608は、図18の例示的な複数アンテナパッケージ602に示されているようにダイ604の2つの角の近くかまたは2つの角に配置される可能性もあり、その場合、それらのアンテナ606および608は、空間的にさらに分離するために反対の角の近くに配置される。しかし、ダイ604に対するこの構成のアンテナによって改善された結果を実現するために、パッケージの接地平面609がダイに対してさらに大きくされる可能性があることが分かった。さらに、ダイ604は、図18に示されるように、アンテナがそれぞれのパッケージの縁およびそれぞれの接地平面の辺に沿った真ん中に置かれるようにして接地平面609に対して位置をずらされる可能性がある。
その他の例においては、図22〜図26に関連して以下でさらに検討される例と同様に、ICパッケージに関連するEHFアンテナは、その他の偏波方法を利用するためにその他の好適なアンテナを含む可能性がある。例えば、円または楕円偏波が、左旋または右旋である可能性があり、隣接するアンテナが反対の偏波で駆動されるとき、向きに関係なく、左旋偏波EM波と右旋偏波EM波との間の干渉を削減する結果となる。円偏波は、楕円偏波の特別な場合であることに留意されたい。直線偏波、円偏波、または楕円偏波を生じるその他の好適なアンテナは、スパイラルアンテナ、パッチアンテナ、および/または三角形アンテナ(triangular antenna)を含む可能性がある。
直交する向きはダイポールアンテナ506と508との間の干渉を減らすことができるが、第2のデバイスとの通信の品質は、2つのデバイスが同時に通信するときに干渉をさらに減らすために2つのアンテナを横方向に空間的に幾分分離することから恩恵を受ける。この距離は、ダイのサイズを変え、それによって、アンテナの関連する間隔を変えることによって変更され得る。特に、アンテナがダイのそれぞれの辺の中間付近に配置される状態では、より大きなダイが、アンテナ間のより大きな分離をもたらす。間隔は、図18のように、ダイの辺に沿ってアンテナの位置を調整することによって変えられる可能性もある。
チップパッケージ502の基板512上に複数アンテナダイ504を取り付けることは、基板自体を通じた第1のアンテナと第2のアンテナとの間の放射伝搬経路を生じることも分かった。例えば、アンテナがダイの隣接する辺に配置された状態では、アンテナ間のダイの角の周りの基板を通じて延在する伝搬経路が生成される。基板を通じた伝搬経路に沿った放射の伝搬の強度を弱くするために、EHF遮蔽構造610が、伝搬経路に構築される可能性がある。
そのような構造の例が、図19〜図21に示される。示されるように、ICパッケージ714およびダイ716のアンテナ710と712との間の伝搬経路を横切って、基板704を貫くメッキされたビア702を列にして形成することによって、ビアフェンス700が作られる可能性がある。導電材料の帯706が、基板の上面に敷かれる可能性があり、ビア702が、導電性の帯706と下にあるパッケージの接地平面708とを電気的に接続する可能性がある。一部の例においては、複数のビア702は、実用可能な範囲でできるだけ接近した間隔、好ましくは、回路の動作周波数の波長よりもかなり短い間隔で形成される可能性がある。
図22は、どのようにしてパッケージがデバイスまたはシステム間の通信を可能にするように構成され得るかを示すために、重ねて構成された例示的なデバイス721および721'上にそれぞれ搭載された第1の複数アンテナICパッケージ720および第2の複数アンテナICパッケージ720'を示す。図22に示されるように、パッケージは、2つのデバイスが横方向に近接して位置合わせされているときに、デバイス721の送信機のアンテナ722がデバイス721'の受信機のアンテナ724'と位置合わせされ、デバイス721の受信機のアンテナ724がデバイス721'の送信機のアンテナ722'と位置合わせされるように構成される可能性がある。この構成は、2つのデバイスの間の送信および受信を同時に可能にすることができ、パッケージがトランシーバとして働く。
複数のアンテナが1つまたは複数の通信チャネルでの同時送信および/または受信のために使用され得るさまざまなその他の構成が、見つかっている。これらの構成の例が、ここからさらに詳細に説明される。
図23は、共通のPCB上に搭載された、関連するアンテナを有する2つの別個のICパッケージの例を示す。特に、図23は、直交するように配置されるアンテナ736および738を有する別個のICパッケージ732および734を搭載したPCB 730を示す。図23の例において、および広く図23〜図26の例において、各チップのアンテナは、ダイポールまたは折返しダイポールであり、したがって、直線偏波である可能性があり、またはその代わりに、円あるいは楕円などのその他の偏波を有するアンテナである可能性がある。
また、図24に示される5x5配列740などのICパッケージまたはチップのより大きなNxM配列の密度の向上が、発せられるEHF信号の偏波特性を利用することによって実現される可能性がある。この例において、各アンテナ742のEHF信号は、アンテナを起点にチップからまっすぐ離れる方向を指す直線偏波方向ベクトルを有する。複数のICパッケージ744は、アンテナ742の異なる向きによって示されるように、どの2つの隣接するICパッケージ744も互いに位置が揃ったそれらのICパッケージ744の偏波方向ベクトルを持たないように構成される可能性がある。例えば、図24の各ICパッケージ744は、それぞれの隣接するICパッケージ744の偏波方向ベクトルから90度の向きの偏波方向ベクトルを有する。対応する向きを有するICパッケージの別の対応する配列(図示せず)が、やはり隣接するアンテナが異なる偏光特性を有するようにして、層間通信を提供するために積み重ねられるアーキテクチャの別の層に配置される可能性がある。
取り付け表面上に複数の単一アンテナパッケージを配置するのではなく、単一の共通のパッケージ封入材料の中に複数の単一アンテナダイまたはチップを配置することによって複数チャネル通信を実現することもできる。図25〜図27は、これらの種類のデバイスの例を示す。
図25〜図27は、共通のパッケージ封入材料内の複数の単一アンテナチップの例示的なさまざまな構成を示す。これらの構成は、1つまたは複数のチャネルでの同時送信および受信を可能にするために使用される可能性がある。図面に示されるように、アンテナは、空間的な分離に加えて、上述の直線偏波の効果を利用するために、所与のパッケージ内で、その他の近くのアンテナと直交するように向きを決められるか、または平行な向きであるかのどちらかであり、離間されている。上述のように、これらの実施形態は、隣接するアンテナで異なる楕円偏波を使用して、隣接する通信チャネルの間の同様の分離を実現することができる。
特に、図25は、直交するように配置されるアンテナを有する隣接する別個のチップ752および754を備えるICパッケージ750を示す。
図26は、チップ764がチップ762および766に隣接し、チップ762と766との間に配置された、別個のチップ762、764、766を備える細長いチップパッケージ760を示す。チップ764のアンテナは、チップ762および766のアンテナに直交するように配置され、したがって、チップ762および766のアンテナは、この2次元配列内で互いに平行に配置される。3次元配列においては、3つのアンテナが、すべて、互いに直交するように配置される可能性がある。
図27は、チップがパッケージの外縁の周りに分散された、別個のチップ772、774、776、778を備えるICパッケージ770を示す。より詳細には、パッケージは、矩形であり、各チップは、パッケージの角の近くに配置される。チップ772のアンテナが、チップ776と平行であるが、隣接するチップ772および774のアンテナの間の間隔と比べてチップ776から広く離間されるなど、各チップは、チップ774および778などの2つのその他のチップに隣接しており、第3のチップの向かい側に配置される。チップ772などの各チップのアンテナは、チップ774および778などの2つの隣接するチップのアンテナと直交しており、チップ776などの向かい側のチップのアンテナと平行であるが、向かい側のチップのアンテナと離間される。3次元構成においては、隣接するチップのアンテナと直交することに加えて、向かい側のチップのアンテナも直交する可能性がある。
上述のように、円偏波信号および楕円偏波信号は、左旋または右旋である可能性がある。左旋信号と右旋信号との間の干渉は、同じ偏波を有する信号と比較して、アンテナの向きと無関係に削減される。しかし、空間的な分離も、やはり干渉を削減することができる。したがって、図23〜図27の例は、それらの偏波が直線、楕円、または円であるアンテナの種類を含む可能性がある。直線偏波アンテナに関しては、図面に示される空間的な分離および直交するまたは反対の偏波が、信号の干渉を削減することができる。円または楕円偏波アンテナに関しては、直交する向きは信号の干渉の要因ではないが、間隔は依然として要因である。したがって、図23〜図27に示される構成は、さまざまなアンテナの種類に好適である。
図28および図29は、別の2チップデバイスまたはパッケージと通信する2チップデバイスまたはパッケージを含むシステムの2つの特定の実施形態を示す。図28および図29の例において、すべてのICパッケージは、ダイポールまたは折返しダイポールアンテナを有する。図28の例に示されるように、通信システム800は、2つの搭載された単一チップ、単一アンテナのICパッケージ804および806を有する第1のデバイス802と、2つの搭載された単一チップ、単一アンテナのICパッケージ810および812を有する第2のデバイス808とを含む。
デバイス802において、パッケージ804および806のアンテナは、それぞれ、直交するように配置され、デバイスの共通の辺に沿って他方から互いに離間される。示されるように、デバイス802および808のそれぞれの共通の辺が向かい合う関係で配置されるときに、各アンテナがICパッケージ804および806のうちの一方のアンテナと位置合わせされ、そのアンテナの近くにあるように、ICパッケージ810および812のアンテナも、直交しており、デバイス808の共通の辺に沿って離して配置される。
特に、示されるように構成され、配置されるとき、ICパッケージ804のアンテナは、ICパッケージ810のアンテナに向けられ、ICパッケージ810のアンテナの近くにあり、ICパッケージ806のアンテナは、ICパッケージ812のアンテナに向けられ、ICパッケージ812のアンテナの近くにある。言い換えると、各チップのアンテナ端がアンテナを含む端部として定義され、逆端がアンテナ端の反対の端部として定義される場合、図28のようにデバイス802の2つのICパッケージ804および806の逆端がより近くなるようにしてそれらのICパッケージの向きを決めることは、アンテナ端がそれぞれの離間された放射領域内に向かって互いに離れていく方向に向けられる結果をもたらす。そのとき、第2のデバイス808は、2つのデバイスの共通の辺が互いに向かい合うように配置されるときに、デバイス808のパッケージの関連するアンテナ端がデバイス802のパッケージの対応するアンテナ端と向かい合っているように、さらに大幅に離間された2つの対応するパッケージ810および812を有する。より詳細には、パッケージ804のアンテナ端がパッケージ810のアンテナ端と向かい合い、パッケージ806のアンテナ端がパッケージ812のアンテナ端と向かい合う。
システム800のその他の例においては、そうではなく、第1のデバイス802および第2のデバイス808がICパッケージであり、ICパッケージ804、806、808、および810がそれぞれのアンテナを有するチップである。同様の代替形態が、以下の例に関してあり得る。
図29に示される通信システム900は、ICパッケージ904および906を有する第1の2チップデバイス902と、ICパッケージ910および912を有する第2の2チップデバイス908とを含む。この例において、2つのパッケージのアンテナは、互いに直交しており、パッケージのアンテナ端は、それぞれのデバイスの共通の辺に沿って互いに隣接して配置されている。各デバイスのICパッケージのそれぞれの逆端は、それぞれのアンテナ端よりも広く離間される。
デバイス902および908が、共通の辺が近接するように配置されるとき、4つのアンテナは、それぞれのアンテナと向かい側のアンテナとの間に配置された共通の放射領域914の方を向き、ICパッケージ904および910のアンテナとICパッケージ906および912のアンテナとは平行である。各アンテナは、2つの隣接するアンテナとやはり直交している。例えば、ICパッケージ904のアンテナは、ICパッケージ906および910のアンテナと直交している。
この構成は、直線偏波の効果を利用することによって、2つの実質的に同一のデバイスが図29に示されるように通信することを可能にする。放射の経路が放射領域内で交わるが、干渉は、上述の偏波の違いによって最小化される。
したがって、スケーラブルな高帯域幅の接続性のための上述のシステムは、以下の例のうちの1つまたは複数を含む可能性がある。
一例においては、電子デバイスが、誘電性クライアント基板と、デジタル情報を記憶するための、クライアント基板上に搭載された第1のデータストレージユニットと、第1のアンテナを有する第1のクライアントEHF通信ユニットとを含む可能性がある。クライアント基板に搭載された第1のクライアント通信ユニットは、第1のデータストレージユニットと通信することができる。これは、第1のアンテナによって伝えられるデジタル情報を含むEHF電磁信号と、第1のデータストレージ回路によって伝えられるデータ信号との間の変換を容易にすることができる。
第2のデータストレージユニットが、クライアント基板に搭載され、第1のクライアントEHF通信ユニットと通信する可能性がある。第1のデータストレージユニットおよび第2のデータストレージユニットは、集積回路として形成される可能性がある。
第2のデータストレージユニットが、クライアント基板に搭載される可能性がある。電子デバイスは、第2のデータストレージユニットと通信し、第2のアンテナを有する、クライアント基板に搭載された第2のクライアントEHF通信ユニットも含む可能性がある。
第1のクライアントEHF通信ユニットは、トランシーバとして構成される可能性がある。
電子デバイスは、第1のデータストレージユニットを含む複数のデータストレージユニットと、第1のクライアントEHF通信ユニットを含む複数のクライアントEHF通信ユニットとを含む可能性もある。複数のデータストレージユニットおよびクライアント通信ユニットは、クライアント基板に搭載され、主表面の外縁から離間されたクライアント基板の主表面上に分散される可能性がある。
クライアントEHF通信ユニットは、主に偏波特性を有する電磁放射を送信または受信することができ、隣接する通信ユニットが異なるそれぞれの偏波特性を持つように向きを決められる可能性がある。
複数のクライアントEHF通信ユニットは、2次元パターンで分散される可能性があり、2つの平行でない方向のそれぞれの方向に配置された隣接するクライアントEHF通信ユニットを有する少なくとも1つのクライアントEHF通信ユニットが存在する。
複数のクライアントEHF通信ユニットは、NxM配列で分散される可能性があり、ここで、NおよびMは、2以上の整数である。
データストレージシステムは、電子デバイスおよびホストデバイスを含む可能性がある。ホストデバイスは、ホストデバイスと電子デバイスとの間でデジタル情報を運ぶために、第1のクライアントEHF通信ユニットとEHF電磁信号をやりとりするための第1のホストEHF通信ユニットを含む可能性がある。
電子デバイスは、第1のクライアントEHF通信ユニットを含む複数のクライアントEHF通信ユニットと、複数のクライアントEHF通信ユニットのうちの1つに関連付けられ、動作可能なように結合されたデータストレージユニットとをさらに含む可能性がある。データストレージユニットおよびクライアントEHF通信ユニットは、クライアント基板に搭載され、クライアント基板の主表面の外縁から離間されたクライアント基板の主表面上に分散される可能性がある。ホストデバイスは、誘電性ホスト基板と、第1のホストEHF通信ユニットを含む複数のホストEHF通信ユニットとをやはり有する可能性があり、各ホストEHF通信ユニットは、複数のクライアントEHF通信ユニットのそれぞれ1つに対応する。ホストEHF通信ユニットは、クライアント基板の主表面がホスト基板の主表面と向かい合うように配置されるときに、ホスト通信ユニットが複数のクライアントEHF通信ユニットのうちの対応するそれぞれ1つと十分に位置合わせされるための、ホスト基板の主表面上の適切な位置に取り付けられ、分散される可能性がある。これは、ホストEHF通信ユニットとクライアントEHF通信ユニットとの間の通信を容易にすることができる。
クライアントEHF通信ユニットおよびホストEHF通信ユニットは、偏波特性を有する電磁放射を送信または受信することができ、隣接する通信ユニットが異なる偏波特性を持つように向きを決められる可能性があり、位置合わせされたホストEHF通信ユニットとクライアントEHF通信ユニットとのそれぞれのペアは、同じ偏波特性を有する。
別の例においては、ICパッケージ組立体が、第1の誘電性基板部分、第2の誘電性基板部分、および中間誘電性基板部分を有する可能性がある。第1のEHF通信リンクチップが、第1の誘電性基板部分に取り付けられる可能性があり、第1のアンテナが、第1の誘電性基板部分に取り付けられ、第1のEHF通信リンクチップに動作可能なように結合される。第2のEHF通信リンクチップが、第2の誘電性基板部分に取り付けられる可能性があり、第2のアンテナが、第2の基板部分に取り付けられ、第2のEHF通信リンクチップに動作可能なように結合される。第1のEHF通信リンクチップおよび第1のアンテナは、送信機として構成される可能性がある。第2のEHF通信リンクチップおよび第2のアンテナは、受信機として構成される可能性がある。第2のアンテナは、第1のアンテナによって送信された放射を受信するように第1のアンテナに対して相対的に配置される可能性がある。中間誘電性基板部分は、第1のアンテナと第2のアンテナとの間に延在する可能性がある。
ICパッケージは、開口を有する導電性平面も含む可能性があり、導電性平面は、第1の誘電性基板部分と第2の誘電性基板部分との間に配置される。中間誘電性部分は、開口内に配置される可能性がある。
別の例においては、ホストと電磁的に通信するためのデータデバイスが、少なくとも1つのデータストレージユニット、および少なくとも1つのデータストレージユニットと通信する少なくとも1つのEHF通信ユニットを含む可能性がある。EHF通信ユニットは、電磁的な通信によってホストと通信するように構築される可能性がある。少なくとも1つのデータストレージユニットおよび少なくとも1つのEHF通信ユニットは、区域に結合される可能性がある。
データデバイスは、少なくとも1つのデータストレージユニット、少なくとも1つのEHF通信ユニット、および区域を封止する誘電材料の被覆も含む可能性がある。
区域は、プリント回路基板(PCB)を含む可能性があり、少なくとも1つのEHF通信ユニットが、PCBに結合される可能性がある。
また、データデバイスは、PCB上に搭載された集積回路(IC)として形成された複数のデータストレージユニットと、データストレージユニットに対して相対的にPCB上にやはり搭載された複数のEHF通信ユニットとを含む可能性がある。データストレージユニットおよびEHF通信ユニットは、予め選択された配列でPCB上に構成される可能性があり、EHF通信ユニットはそれぞれ、各EHF通信ユニットによって生成された信号が隣接するEHF通信ユニットの偏波特性とは異なる向きの偏波特性を有する予め選択された向きでPCB上に配置される可能性がある。
さらなる例においては、ホストと電磁的に通信するためのデータカードが、外面および内部区域を含むカード本体を含む可能性がある。内部区域は、複数のデータストレージユニットを含む可能性がある。本体は、電磁的な通信によるホストとの通信に対応することができる。内部区域は、データストレージユニットのうちの少なくとも1つとそれぞれが通信する複数のEHF通信ユニットも含む可能性がある。内部区域は、プリント回路基板(PCB)を含む可能性があり、データストレージユニットおよびEHF通信ユニットが、PCBに結合される可能性がある。EHF通信ユニットは、データストレージユニットに対して相対的にPCB上に配置される可能性がある。また、EHF通信ユニットおよびデータストレージユニットは、EHF通信ユニットがそれぞれ予め選択された向きでPCB上に配置されるようにして、予め選択された配列でPCB上に構成される可能性があり、この予め選択された向きでは、各EHF通信ユニットによって生成された信号が、隣接するEHF通信ユニットの偏波特性と異なる偏波特性を有する。
別の例においては、第1の通信装置と第2の通信装置との間でEHF電磁信号をやりとりするためのシステムが、第1の通信装置を含む可能性がある。第1の通信装置は、プリント回路基板(PCB)およびPCB上に配置された第1のEHF通信ユニットを含む可能性がある。第1のEHF通信ユニットは、集積回路(IC)を有するチップと、ICと通信するアンテナと、ICおよびアンテナをPCB上の決まった位置に維持する絶縁材料とを含む可能性がある。ICは、アンテナに動作可能なように結合される可能性があり、ベースバンドデータ信号をEHF電気信号に変換し、変換されたEHF電気信号を、データによって符号化されたEHF電磁信号として送信するためにアンテナに伝える送信機回路と、アンテナによりデータによって符号化されたEHF電磁信号として受信されたEHF電気信号をアンテナから受信し、受信されたEHF電気信号をベースバンドデータ信号に変換する受信機回路とのうちの少なくとも一方を含む可能性がある。第1の通信装置は、データを記憶し、EHF通信ユニットとベースバンドデータ信号をやりとりするための、PCBによって支持されるデータストレージユニットをやはり含み得る。第1の通信装置は、受信された誘導エネルギーを、第1のEHF通信ユニットおよびデータストレージユニットを動作させるための電力に変換するための誘導電力受信機も含む可能性がある。
第2の通信装置は、誘導電力受信機のための誘導エネルギーを生成するように構成された電源と、第1のEHF通信ユニットとEHF電磁信号をやりとりするための第2のEHF通信ユニットとを含む可能性がある。
第1の通信装置は、誘導電力受信機から受け取られた電力を蓄え、蓄えられた電力を第1のEHF通信ユニットおよびデータストレージユニットに適用するための、誘導電力受信機に結合された蓄電デバイスも含む可能性がある。第1の通信装置は、可搬型データストレージデバイスも含む可能性があり、第2の通信装置は、第1のEHF通信ユニットが第2のEHF通信ユニットの近くにあるようにして第1の通信装置を支持するためのドッキングステーションも含む可能性がある。
第1のEHF通信ユニットは、ICをPCB上に印刷された導体に結合するリードフレームも含む可能性があり、ICは、リードフレーム内の第1の導体要素に動作可能なように接続された接地平面を含む可能性がある。第1のEHF通信ユニットの絶縁材料が、ICパッケージを含むように、IC、リードフレーム、およびアンテナを封入する可能性がある。
別の例においては、データおよび電力を無線で転送するためのシステムが、クライアント通信装置を含む可能性がある。クライアント通信装置は、クライアントデータ回路、クライアントEHF通信ユニット、およびクライアント誘導電力コイルを含む可能性がある。クライアントデータ回路は、データを処理するように構成される可能性がある。クライアントEHF通信ユニットは、クライアントEHF通信ユニットとクライアントデータ回路との間で伝えられる第1のデータ信号でデータをやりとりするためにクライアントデータ回路に結合される可能性がある。クライアント誘導電力コイルは、受信された誘導エネルギーを、クライアントEHF通信ユニットおよびクライアントデータ回路を動作させるための電力に変換することができる。システムは、ホストデータ回路、ホストEHF通信ユニット、および電源を含むホスト通信装置も含む可能性がある。ホストデータ回路は、データを処理することができる。ホストEHF通信ユニットは、ホストEHF電磁通信ユニットとホストデータ回路との間で伝えられる第2のデータ信号でデータをやりとりするためにホストデータ回路に結合される可能性がある。ホストEHF通信ユニットは、クライアントEHF通信ユニットと電磁的に通信することができる。電源は、クライアント通信装置がホスト通信装置の近くに配置されるときにクライアント誘導電力コイルに誘導エネルギーを与えることができる。
クライアント通信装置は、電力コイルによって受け取られた電力を蓄えるための、電力コイルに結合された蓄電デバイスをさらに含む可能性があり、蓄えられた電力をクライアントEHF通信リンクチップ組立体およびクライアントデータ回路に適用することができる。
ホスト通信装置は、ホストEHF通信リンクチップの動作を制御するための、ホストEHF通信ユニットと通信するホストコントローラをさらに含む可能性がある。
電源は、誘導エネルギーを生成するためのホスト誘導電力コイルを含む可能性がある。ホスト通信装置は、ホストEHF通信ユニットに対して相対的な決まった位置にホスト誘導電力コイルを維持するプラスチック封入材料も含む可能性がある。
データストレージを含む可搬型デバイスを充電し、可搬型デバイス内のデータを同期する例示的な方法は、データストレージユニット、データストレージユニットと通信する第1のEHF通信ユニット、蓄電デバイス、および蓄電デバイスに電力を供給するように構成された誘導電力受信機を含む可搬型デバイスを提供するステップを含む可能性がある。可搬型ストレージデバイスを支持するためのサイズおよび形状を有する筐体、第2のEHF通信ユニット、デジタル回路、および電源を含むドッキングステーションも、提供される可能性がある。可搬型デバイスは、第1のEHF通信ユニットが第2のEHF通信ユニットの近くにあり、電源が誘導電力受信機の近くにあるようにしてドッキングステーション上に置かれる可能性がある。デバイスを近くに置くことは、電源によって可搬型デバイスの誘導電力受信機に給電することができ、それによって、蓄電デバイスを充電し、蓄電デバイスからデータストレージユニットおよび第1のEHF通信ユニットに電力を供給する。デジタル回路と第1のEHF通信ユニットとの間でデータを転送し、第1のEHF通信ユニットと第2のEHF通信ユニットとの間で電磁信号を転送し、第2のEHF通信ユニットとデータストレージユニットとの間でデータを転送することによってデジタル回路とデータストレージユニットとの間でデータが電磁的に転送され得る。
アナログまたはデジタル音声またはビデオ信号が、データストレージユニットに動作可能なように結合された出力デバイスで出力される可能性がある。
デジタル回路の動作は、可搬型デバイスに含まれるホストコントローラによって制御される可能性がある。
蓄電デバイスは、電源を使用して誘導電力受信機に給電することによって充電され得る再充電可能なバッテリーまたはキャパシタである可能性がある。
可搬型デバイスは、第3のEHF通信ユニットを含む可能性があり、ドッキングステーションは、第4のEHF通信ユニットを含む可能性がある。電磁放射が、第1のEHF通信ユニットから第2のEHF通信ユニットに送信され、同時に、第4のEHF通信ユニットから第3のEHF通信ユニットに送信される可能性がある。
別の例においては、EHF通信ユニットが、送信機回路および受信機回路を有するダイを含む可能性がある。第1のアンテナが、送信機回路に動作可能なように接続される可能性がある。第2のアンテナが、受信機回路に動作可能なように接続される可能性がある。誘電材料が、第1のアンテナ、第2のアンテナ、およびダイを離間された相対的関係で封入し、維持する可能性がある。第1のアンテナおよび第2のアンテナは、異なるそれぞれの偏波特性を有する電磁放射を送信または受信する可能性がある。
第1のアンテナおよび第2のアンテナは、直線偏波電磁放射を送信または受信する可能性があり、第1のアンテナの第1の偏波方向ベクトルは、第2のアンテナの第2の偏波方向ベクトルと直交するように向きを決められる可能性がある。
第1のアンテナが、右旋偏波電磁放射および左旋偏波電磁放射のうちの一方を送信する可能性があり、第2のアンテナが、右旋偏波電磁放射および左旋偏波電磁放射のうちの他方を受信する可能性がある。
ダイは、長さおよび幅を有する可能性がある。第1のアンテナは、長さに沿った点に配置された第1のポートに置かれる可能性があり、第2のアンテナは、幅に沿った点に配置された第2のポートに置かれる可能性がある。
ダイは、複数の角を有する可能性がある。第1のアンテナは、1つの角の近くに置かれる可能性があり、第2のアンテナは、別の角の近くに置かれる可能性がある。
チップの長さおよび幅は、それぞれ、約1.0mmから約2.0mmまでである可能性がある。
また、通信ユニットは、誘電性基板と、基板内に配置されたEHF放射遮蔽構造とを含む可能性がある。EHF電磁通信リンクチップパッケージは、第1のアンテナおよび第2のアンテナが基板上の離間された位置に配置されるようにして基板上に取り付けられる可能性がある。基板は、第1のアンテナと第2のアンテナとの間に延在し、放射伝搬経路を画定する可能性がある。EHF放射遮蔽構造は、基板内に配置され、伝搬経路を少なくとも部分的に横切って延在する可能性がある。
通信ユニットは、基板に取り付けられた接地平面も含む可能性がある。EHF放射遮蔽構造は、基板の表面上の導電材料の帯と、導電材料の帯の長さに沿って形成された複数の離間されたビアとを有するビアフェンスを含む可能性がある。ビアは、導電材料の帯を接地平面に電気的に接続する可能性がある。
複数のビアは、デバイスの動作周波数の波長よりも短い間隔で離間される可能性がある。
さらなる例においては、システムが、第1の通信デバイスおよび第2の通信デバイスを含む可能性がある。第1の通信デバイスは、送信機として構成された第1のアンテナおよび受信機として構成された第2のアンテナを有する第1のEHF電磁通信リンクチップを含む可能性がある。第2の通信デバイスは、送信機として構成された第3のアンテナおよび受信機として構成された第4のアンテナを有する第2のEHF通信リンクチップを含む可能性がある。第1のアンテナは、第1の偏波特性を有する電磁放射を送信するように構成される可能性があり、第4のアンテナは、第1の偏波特性を有する電磁放射を受信するように構成される可能性がある。第3のアンテナは、第1の偏波特性とは異なる第2の偏波特性を有する電磁放射を送信するように構成される可能性があり、第2のアンテナは、第2の偏波特性を有する電磁放射を受信するように構成される可能性がある。第1のデバイスおよび第2のデバイスは、第1のデバイスが第2のデバイスの近くに、第2のデバイスと横方向に位置合わせされて置かれるときに、第1のアンテナが第4のアンテナと位置合わせされ、第4のアンテナと向かい合っており、第2のアンテナが第3のアンテナと位置合わせされ、第3のアンテナと向かい合っているように構成される可能性がある。
別の例においては、チップ組立体が、第1のEHF通信リンクチップと、第1のEHF通信リンクチップに動作可能なように結合された第1のアンテナと、第2のEHF通信リンクチップと、第2のEHF通信リンクチップに動作可能なように結合された第2のアンテナと、第2のアンテナに対して離間された関係で第1のアンテナを維持する誘電性基板とを有する可能性がある。第1のEHF通信リンクチップおよび第1のアンテナは、第1の偏波特性を有する電磁放射を送信する送信機として構成される可能性がある。第2のEHF通信リンクチップおよび第2のアンテナは、第1の偏波特性とは異なる第2の偏波特性を有する電磁放射を受信する受信機として構成される可能性がある。
第1のアンテナが、右旋楕円偏波電磁放射および左旋楕円偏波電磁放射のうちの一方を送信する可能性があり、第2のアンテナが、右旋楕円偏波電磁放射および左旋楕円偏波電磁放射のうちの他方を受信する可能性がある。
第1のアンテナは、直線偏波電磁放射を送信する可能性があり、第2のアンテナは、直線偏波電磁放射を受信する可能性がある。第1のアンテナは、第2のアンテナによって生成される放射と直交する電磁放射を生成するように向きを決められる可能性がある。
また、各EHF通信リンクチップは、関連するアンテナが接続される第1の端部と、第1の端部の反対の第2の端部とを含む可能性があり、それぞれの第2の端部は、それぞれの第1の端部よりも広く離間される。第1のアンテナから送信される電磁放射は、少なくとも部分的に共通の領域を通って延びる可能性があり、第2のアンテナによって受信される電磁放射も、少なくとも部分的に共通の領域を通って延びる可能性がある。
第1のアンテナは、送信される放射を、第2のアンテナによって受信される放射の第2の経路を横切る第1の経路に沿った方向に向ける可能性がある。放射の第1の経路は、放射の第2の経路と交差する可能性がある。あるいは、放射の第1の経路は、放射の第2の経路と交差しない可能性がある。
本明細書に記載の発明は、その他のデバイスと通信するデバイス、またはデバイス内のコンポーネント間で通信を行うデバイスを使用するエレクトロニクスおよび通信産業などの商工業に関する。
本明細書に記載の開示は、独立した有用性を有する複数の別々の発明を包含すると考えられる。これらの発明のそれぞれがその好ましい形態で開示されたが、本明細書において開示され、示されたそれらの発明の特定の実施形態は、多くの変更形態があり得るので、限定的な意味に解釈されるべきでない。それぞれの例は、上述の開示で開示された実施形態を定義するが、いずれの例も、最終的に特許請求される可能性があるすべての特徴または組み合わせを必ず包含するとは限らない。説明が「1つの(a)」もしくは「第1の」要素またはそれに相当する語句を記載する場合、そのような説明は、1つまたは複数のそのような要素を含み、2つ以上のそのような要素を必ず必要とするわけではなく、2つ以上のそのような要素を除外することもない。さらに、特定された要素に関する第1の、第2の、または第3のなどの助数詞は、要素を区別するために使用されており、別途具体的に示されない限り、そのような要素の必須のまたは限定された数を示さず、そのような要素の特定の位置または順序を示さない。
200 無線ドッキングシステム
202 可搬型デバイス
204 ベースユニット、ベースステーション
208 EHF通信回路
210 データストレージユニット
212 ローカル蓄電デバイス
214 誘導電力受信機
220 二次コイル
222 一次コイル
224 誘導式電源
226 ホストコントローラ
228 EHF通信回路
300 無線ドッキングシステム
302 可搬型デバイス
304 ベースユニット、ベースステーション
308 EHF通信回路
310 デジタルストレージデバイス
312 ローカル蓄電装置
314 誘導電力受信機
316 ホスト/デバイスコントローラ
324 誘導式電源
326 ホストコントローラ
328 EHF通信回路

Claims (35)

  1. 誘電性クライアント基板と、
    前記クライアント基板に搭載された、デジタル情報を記憶するための第1のデータストレージユニットと、
    第1のアンテナを有する第1のクライアントEHF通信ユニットであって、前記クライアント基板に搭載され、前記第1のアンテナによって伝えられるデジタル情報を含むEHF電磁信号と前記第1のデータストレージユニットによって伝えられるデータ信号との間で変換するために前記第1のデータストレージユニットと通信する、第1のクライアントEHF通信ユニットと、
    前記第１のクライアントEHF通信ユニットを含む複数のクライアントEHF通信ユニットと、
    を備え、
    ホストEHF通信ユニットと前記クライアントEHF通信ユニットとの間の通信を容易にするために、前記クライアントEHF通信ユニットは、前記クライアント基板の主表面がホスト基板の主表面と向かい合うように配置されるときに、前記クライアントEHF通信ユニットが複数の前記ホストEHF通信ユニットのうちの対応するそれぞれ1つと位置合わせされるための、前記クライアント基板の主表面上の位置に、取り付けられ、かつ、分散され、
    前記クライアントEHF通信ユニットおよび前記ホストEHF通信ユニットは、偏波特性を有する電磁放射を送信または受信し、隣接する通信ユニットが異なる偏波特性を持つように向きを決められ、位置合わせされたホストEHF通信ユニットとクライアントEHF通信ユニットとのそれぞれのペアは、同じ偏波特性を有し、
    位置合わせされた前記ホストEHF通信ユニットと前記クライアントEHF通信ユニットとの前記それぞれのペアは、それぞれ通信チャネルを形成し、前記隣接する通信ユニットのアンテナは互いに直交するように配置されるとともに、前記隣接する通信ユニットの片方が前記電磁放射を送信し、前記隣接する通信ユニットのもう一方が前記電磁放射を受信する、
    電子デバイス。
  2. 前記クライアント基板に搭載され、前記第1のクライアントEHF通信ユニットと通信する第２のデータストレージユニットをさらに備え、前記第1のデータストレージユニットおよび前記第2のデータストレージユニットは集積回路として形成される請求項1に記載の電子デバイス。
  3. 前記クライアント基板に搭載された第2のデータストレージユニットと、第2のアンテナを有する第2のクライアントEHF通信ユニットであって、前記クライアント基板に搭載され、前記第2のデータストレージユニットと通信する、第2のクライアントEHF通信ユニットとをさらに備える請求項1に記載の電子デバイス。
  4. 前記第1のクライアントEHF通信ユニットは、トランシーバとして構成される請求項1に記載の電子デバイス。
  5. 前記第1のデータストレージユニットを含む複数のデータストレージユニットと、前記第１のクライアントEHF通信ユニットを含む複数のクライアントEHF通信ユニットとをさらに備え、前記複数のデータストレージユニットおよび前記複数のクライアント通信ユニットは、前記クライアント基板に搭載され、前記クライアント基板の主表面の外縁から離間された前記主表面上に分散される請求項1に記載の電子デバイス。
  6. 前記クライアントEHF通信ユニットは、主に偏波特性を有する電磁放射を送信または受信し、隣接する通信ユニットが異なるそれぞれの偏波特性を持つように向きを決められる請求項5に記載の電子デバイス。
  7. 前記複数のクライアントEHF通信ユニットは、2次元パターンで分散され、2つの平行でない方向のそれぞれの方向に配置された隣接するクライアントEHF通信ユニットを有する少なくとも1つのクライアントEHF通信ユニットが存在する請求項5に記載の電子デバイス。
  8. 前記複数のクライアントEHF通信ユニットは、NxM配列で分散され、ここで、NおよびMは、2以上の整数である請求項7に記載の電子デバイス。
  9. 請求項1に記載の電子デバイスと、ホストデバイスであって、ホストデバイスと前記電子デバイスとの間でデジタル情報を運ぶために、前記第1のクライアントEHF通信ユニットと前記EHF電磁信号をやりとりするための第1のホストEHF通信ユニットを含む、ホストデバイスとを備えるデータストレージシステム。
  10. 前記電子デバイスは、前記第1のクライアントEHF通信ユニットを含む複数のクライアントEHF通信ユニットと、前記複数のクライアントEHF通信ユニットのうちの1つに関連付けられ、動作可能なように結合されたデータストレージユニットとをさらに含み、前記データストレージユニットおよび前記クライアントEHF通信ユニットは、前記クライアント基板に搭載され、前記クライアント基板の主表面の外縁から離間された前記クライアント基板の前記主表面上に分散され、前記ホストデバイスは、誘電性ホスト基板と、前記第1のホストEHF通信ユニットを含む複数のホストEHF通信ユニットとをさらに有し、各ホストＥＨＦ通信ユニットは、前記複数のクライアントEHF通信ユニットのそれぞれ1つに対応し、前記ホストEHF通信ユニットは、前記クライアントEHF通信ユニットとの通信のための前記ホストEHF通信ユニットに関して、前記クライアント基板の前記主表面が前記ホスト基板の主表面と向かい合うように配置されるときに、前記ホストEHF通信ユニットが前記複数のクライアントEHF通信ユニットのうちの対応するそれぞれ1つと十分に位置合わせされるための、前記ホスト基板の前記主表面上の適切な位置に取り付けられ、分散される請求項9に記載のデータストレージシステム。
  11. 第1の誘電性基板部分、第2の誘電性基板部分、および中間誘電性基板部分と、前記第1の誘電性基板部分に搭載された第1のEHF通信リンクチップと、前記第1の誘電性基板部分に搭載され、前記第1のEHF通信リンクチップに動作可能なように結合された第1のアンテナと、前記第1のアンテナを含む複数の第1のEHF通信ユニットと、前記第2の誘電性基板部分に搭載された第2のEHF通信リンクチップと、前記第2の誘電性基板部分に搭載され、前記第2のEHF通信リンクチップに動作可能なように結合された第2のアンテナと、前記第2のアンテナを含む複数の第2のEHF通信ユニットとを有し、前記第1のEHF通信リンクチップおよび前記第1のアンテナは、送信機として構成され、前記第2のEHF通信リンクチップおよび前記第2のアンテナは、受信機として構成され、前記第2のアンテナは、前記第1のアンテナによって送信された放射を受信するように前記第1のアンテナに対して相対的に配置され、前記中間誘電性基板部分は、前記第1のアンテナと前記第2のアンテナとの間に延在し、
    前記第2のEHF通信ユニットと前記第1のEHF通信ユニットとの間の通信を容易にするために、前記第1のEHF通信ユニットは、前記第1の誘電性基板部分の主表面が前記第2の誘電性基板部分の主表面と向かい合うように配置されるときに、前記第1のEHF通信ユニットが前記複数の第2のEHF通信ユニットのうちの対応するそれぞれ1つと位置合わせされるための、前記第1の誘電性基板部分の主表面上の位置に、取り付けられ、かつ、分散され、
    前記第1のEHF通信ユニットおよび前記第2のEHF通信ユニットは、偏波特性を有する電磁放射を送信または受信し、隣接する通信ユニットが異なる偏波特性を持つように向きを決められ、位置合わせされた第1のEHF通信ユニットと第2のEHF通信ユニットとのそれぞれのペアは、同じ偏波特性を有し、
    位置合わせされた前記第1のEHF通信ユニットと前記第2のEHF通信ユニットとの前記それぞれのペアは、それぞれ通信チャネルを形成し、前記隣接する通信ユニットのアンテナは互いに直交するように配置されるとともに、前記隣接する通信ユニットの片方が前記電磁放射を送信し、前記隣接する通信ユニットのもう一方が前記電磁放射を受信する、
    ICパッケージ組立体。
  12. 開口を有する導電性平面をさらに備え、前記導電性平面は、前記第1の誘電性基板部分と前記第2の誘電性基板部分との間に配置され、前記中間誘電性基板部分は、前記開口内に配置される請求項11に記載のICパッケージ組立体。
  13. ホストと電磁的に通信するためのデータデバイスであって、少なくとも1つのデータストレージユニットと、前記少なくとも1つのデータストレージユニットと通信し、電磁的な通信によって前記ホストと通信するように構築された少なくとも1つの第１のEHF通信ユニットと、前記少なくとも1つのデータストレージユニットおよび前記少なくとも1つの第１のEHF通信ユニットが結合される区域と、前記第１のEHF通信ユニットを含む複数のクライアントEHF通信ユニットとを備え、
    前記クライアントEHF通信ユニットとホストEHF通信ユニットとの間の通信を容易にするために、前記クライアントEHF通信ユニットは、クライアント基板の主表面がホスト基板の主表面と向かい合うように配置されるときに、前記クライアントEHF通信ユニットが複数の前記ホストEHF通信ユニットのうちの対応するそれぞれ1つと位置合わせされるための、前記クライアント基板の主表面上の位置に、取り付けられ、かつ、分散され、
    前記クライアントEHF通信ユニットおよび前記ホストEHF通信ユニットは、偏波特性を有する電磁放射を送信または受信し、隣接する通信ユニットが異なる偏波特性を持つように向きを決められ、位置合わせされたホストEHF通信ユニットとクライアントEHF通信ユニットとのそれぞれのペアは、同じ偏波特性を有し、
    位置合わせされた前記ホストEHF通信ユニットと前記クライアントEHF通信ユニットとの前記それぞれのペアは、それぞれ通信チャネルを形成し、前記隣接する通信ユニットのアンテナは互いに直交するように配置されるとともに、前記隣接する通信ユニットの片方が前記電磁放射を送信し、前記隣接する通信ユニットのもう一方が前記電磁放射を受信する、
    データデバイス。
  14. 前記少なくとも1つのデータストレージユニットと、前記少なくとも1つの第１のEHF通信ユニットと、前記区域とを封止する誘電材料の被覆をさらに含む請求項13に記載のデータデバイス。
  15. 前記区域は、プリント回路基板(PCB)を含み、前記少なくとも1つの第１のEHF通信ユニットは、前記PCBに結合される請求項13に記載のデータデバイス。
  16. 前記PCB上に搭載された集積回路(IC)として形成された複数のデータストレージユニットと、前記データストレージユニットに対して相対的に前記PCB上にやはり搭載された複数のEHF通信ユニットとを含む請求項15に記載のデータデバイス。
  17. 前記データストレージユニットおよび前記EHF通信ユニットは、予め選択された配列で前記PCB上に構成され、前記EHF通信ユニットはそれぞれ、各EHF通信ユニットによって生成された信号が隣接するEHF通信ユニットの偏波特性とは異なる向きの偏波特性を有する予め選択された向きで前記PCB上に配置される、請求項16に記載のデータデバイス。
  18. 前記区域は、プリント回路基板(PCB)を含み、前記少なくとも1つの第１のEHF通信ユニットは、前記PCBに結合される請求項14に記載のデータデバイス。
  19. 前記PCB上に搭載された集積回路(IC)として形成された複数のデータストレージユニットと、前記データストレージユニットに対して相対的に前記PCB上にやはり搭載された複数のEHF通信ユニットとを含む請求項18に記載のデータデバイス。
  20. 前記データストレージユニットおよび前記EHF通信ユニットは、予め選択された配列で前記PCB上に構成され、前記EHF通信ユニットはそれぞれ、各EHF通信ユニットによって生成された信号が隣接するEHF通信ユニットの偏波特性とは異なる向きの偏波特性を有する予め選択された向きで前記PCB上に配置される、請求項19に記載のデータデバイス。
  21. ホストと電磁的に通信するためのデータカードであって、外面および内部区域を含むカード本体を備え、前記内部区域は、複数のデータストレージユニットと、第１のクライアントEHF通信ユニットを含む複数のクライアントEHF通信ユニットとを含み、前記本体は、電磁的な通信によるホストとの通信に対応し、
    ホストEHF通信ユニットと前記クライアントEHF通信ユニットとの間の通信を容易にするために、前記クライアントEHF通信ユニットは、クライアント基板の主表面がホスト基板の主表面と向かい合うように配置されるときに、前記クライアントEHF通信ユニットが複数の前記ホストEHF通信ユニットのうちの対応するそれぞれ1つと位置合わせされるための、前記クライアント基板の主表面上の位置に、取り付けられ、かつ、分散され、
    前記クライアントEHF通信ユニットおよび前記ホストEHF通信ユニットは、偏波特性を有する電磁放射を送信または受信し、隣接する通信ユニットが異なる偏波特性を持つように向きを決められ、位置合わせされたホストEHF通信ユニットとクライアントEHF通信ユニットとのそれぞれのペアは、同じ偏波特性を有し、
    位置合わせされた前記ホストEHF通信ユニットと前記クライアントEHF通信ユニットとの前記それぞれのペアは、それぞれ通信チャネルを形成し、前記隣接する通信ユニットのアンテナは互いに直交するように配置されるとともに、前記隣接する通信ユニットの片方が前記電磁放射を送信し、前記隣接する通信ユニットのもう一方が前記電磁放射を受信する、
    データカード。
  22. 前記内部区域は、前記データストレージユニットのうちの少なくとも1つとそれぞれが通信する複数のEHF通信ユニットも含む請求項21に記載のデータカード。
  23. 前記内部区域は、プリント回路基板(PCB)を含み、前記データストレージユニットおよび前記EHF通信ユニットは、前記PCBに結合される請求項22に記載のデータカード。
  24. 前記EHF通信ユニットは、前記データストレージユニットに対して相対的に前記PCB上に配置される請求項23に記載のデータカード。
  25. 前記EHF通信ユニットおよび前記データストレージユニットは、予め選択された配列で前記PCB上に構成され、前記EHF通信ユニットはそれぞれ、各EHF通信ユニットによって生成された信号が隣接するEHF通信ユニットの偏波特性とは異なる偏波特性を有する予め選択された向きで前記PCB上に配置される、請求項24に記載のデータカード。
  26. 第1の通信装置と第2の通信装置との間でEHF電磁信号をやりとりするためのシステムであって、前記第1の通信装置は、
    プリント回路基板(PCB)と、
    前記PCB上に配置された第1のEHF通信ユニットであって、集積回路(IC)を有するチップ、前記ICと通信するアンテナ、ならびに前記ICおよび前記アンテナを前記PCB上の決まった位置に維持する絶縁材料を含み、前記ICは、前記アンテナに動作可能なように結合され、ベースバンドデータ信号をEHF電気信号に変換し、変換されたEHF電気信号を、データによって符号化されたEHF電磁信号として送信するために前記アンテナに伝える送信機回路、および前記アンテナによりデータによって符号化されたEHF電磁信号として受信されたＥＨＦ電気信号を前記アンテナから受信し、受信されたEHF電気信号をベースバンドデータ信号に変換する受信機回路のうちの少なくとも一方を含む、第1のEHF通信ユニットと、
    データを記憶し、前記EHF通信ユニットと前記ベースバンドデータ信号をやりとりするための、前記PCBによって支持されるデータストレージユニットと、
    受信された誘導エネルギーを、前記第1のEHF通信ユニットおよび前記データストレージユニットを動作させるための電力に変換するための誘導電力受信機と、
    前記第1のEHF通信ユニットを含む複数のクライアントEHF通信ユニットと、
    を備え、
    ホストEHF通信ユニットと前記クライアントEHF通信ユニットとの間の通信を容易にするために、前記クライアントEHF通信ユニットは、前記PCBの主表面がホスト基板の主表面と向かい合うように配置されるときに、前記クライアントEHF通信ユニットが複数の前記ホストEHF通信ユニットのうちの対応するそれぞれ1つと位置合わせされるための、前記PCBの主表面上の位置に、取り付けられ、かつ、分散され、
    前記クライアントEHF通信ユニットおよび前記ホストEHF通信ユニットは、偏波特性を有する電磁放射を送信または受信し、隣接する通信ユニットが異なる偏波特性を持つように向きを決められ、位置合わせされたホストEHF通信ユニットとクライアントEHF通信ユニットとのそれぞれのペアは、同じ偏波特性を有し、
    位置合わせされた前記ホストEHF通信ユニットと前記クライアントEHF通信ユニットとの前記それぞれのペアは、それぞれ通信チャネルを形成し、前記隣接する通信ユニットのアンテナは互いに直交するように配置されるとともに、前記隣接する通信ユニットの片方が前記電磁放射を送信し、前記隣接する通信ユニットのもう一方が前記電磁放射を受信する、
    システム。
  27. 前記第2の通信装置は、
    前記誘導電力受信機のための前記誘導エネルギーを生成するように構成された電源と、
    前記第1のEHF通信ユニットと前記EHF電磁信号をやりとりするための第2のEHF通信ユニットとを備える請求項26に記載のシステム。
  28. 前記第1の通信装置は、可搬型データストレージデバイスを備え、前記第2の通信装置は、前記第1のEHF通信ユニットが前記第2のEHF通信ユニットの近くにあるようにして前記第１の通信装置を支持するためのドッキングステーションを備える請求項27に記載のシステム。
  29. 前記第1の通信装置は、前記誘導電力受信機から受け取られた電力を蓄え、蓄えられた電力を前記第1のEHF通信ユニットおよび前記データストレージユニットに適用するための、前記誘導電力受信機に結合された蓄電デバイスをさらに備える請求項26に記載のシステム。
  30. 前記第1のEHF通信ユニットは、前記ICを前記PCB上に印刷された導体に結合するリードフレームをさらに含み、前記ICは、前記リードフレーム内の第1の導体要素に動作可能なように接続された接地平面を含む請求項26に記載のシステム。
  31. 前記第1のEHF通信ユニットの前記絶縁材料が、ICパッケージを含むように、前記IC、リードフレーム、および前記アンテナを封入する請求項26に記載のシステム。
  32. 通信のためにデータおよび電力を無線で転送するためのシステムであって、
    クライアントデータ回路、第１のクライアントEHF通信ユニット、およびクライアント誘導電力コイルを含むクライアント通信装置であって、前記クライアントデータ回路は、データを処理するように構成され、前記第１のクライアントEHF通信ユニットは、前記第１のクライアントEHF通信ユニットと前記クライアントデータ回路との間で伝えられる第1のデータ信号でデータをやりとりするために前記クライアントデータ回路に結合され、前記クライアント誘導電力コイルは、受信された誘導エネルギーを、前記第１のクライアントEHF通信ユニットおよび前記クライアントデータ回路を動作させるための電力に変換する、クライアント通信装置と、
    ホストデータ回路、第１のホストEHF通信ユニット、および電源を含むホスト通信装置であって、前記ホストデータ回路は、データを処理するように構成され、前記第１のホストEHF通信ユニットは、前記第１のホストEHF電磁通信ユニットと前記ホストデータ回路との間で伝えられる第2のデータ信号でデータをやりとりするために前記ホストデータ回路に結合され、前記第１のホストEHF通信ユニットは、前記第１のクライアントEHF通信ユニットと電磁的に通信し、前記電源は、前記クライアント通信装置が前記ホスト通信装置の近くに配置されるときに前記クライアント誘導電力コイルに誘導エネルギーを与える、ホスト通信装置とを備え、
    前記クライアント通信装置は、さらに、前記第１のクライアントEHF通信ユニットを含む複数のクライアントEHF通信ユニットを含み、
    前記ホスト通信装置は、さらに、前記第１のホストEHF通信ユニットを含む複数のホストEHF通信ユニットを含み、
    前記ホストEHF通信ユニットと前記クライアントEHF通信ユニットとの間の通信を容易にするために、前記クライアントEHF通信ユニットは、クライアント基板の主表面がホスト基板の主表面と向かい合うように配置されるときに、前記クライアントEHF通信ユニットが前記複数のホストEHF通信ユニットのうちの対応するそれぞれ1つと位置合わせされるための、前記クライアント基板の主表面上の位置に、取り付けられ、かつ、分散され、
    前記クライアントEHF通信ユニットおよび前記ホストEHF通信ユニットは、偏波特性を有する電磁放射を送信または受信し、隣接する通信ユニットが異なる偏波特性を持つように向きを決められ、位置合わせされたホストEHF通信ユニットとクライアントEHF通信ユニットとのそれぞれのペアは、同じ偏波特性を有し、
    位置合わせされた前記ホストEHF通信ユニットと前記クライアントEHF通信ユニットとの前記それぞれのペアは、それぞれ通信チャネルを形成し、前記隣接する通信ユニットのアンテナは互いに直交するように配置されるとともに、前記隣接する通信ユニットの片方が前記電磁放射を送信し、前記隣接する通信ユニットのもう一方が前記電磁放射を受信する、
    システム。
  33. 前記クライアント通信装置は、前記電力コイルによって受け取られた電力を蓄え、蓄えられた電力をクライアントEHF通信リンクチップ組立体および前記クライアントデータ回路に適用するための、前記電力コイルに結合された蓄電デバイスをさらに含む請求項32に記載のシステム。
  34. 前記ホスト通信装置は、ホストEHF通信リンクチップの動作を制御するための、前記第１のホストEHF通信ユニットと通信するホストコントローラをさらに備える請求項33に記載のシステム。
  35. 前記電源は、前記誘導エネルギーを生成するためのホスト誘導電力コイルを含み、前記ホスト通信装置は、前記第１のホストEHF通信ユニットに対して相対的な決まった位置に前記ホスト誘導電力コイルを維持するプラスチック封入材料をさらに含む請求項32に記載のシステム。
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