KR102260373B1 - Antenna module and antenna apparatus - Google Patents

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KR102260373B1
KR102260373B1 KR1020190002629A KR20190002629A KR102260373B1 KR 102260373 B1 KR102260373 B1 KR 102260373B1 KR 1020190002629 A KR1020190002629 A KR 1020190002629A KR 20190002629 A KR20190002629 A KR 20190002629A KR 102260373 B1 KR102260373 B1 KR 102260373B1
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 제2, 제3 및 제4 도전성 층이 차례대로 배치된 배선 패키지를 포함하고, 상기 제2 도전성 층은 피딩라인을 포함하고, 상기 제4 도전성 층은 안테나 부재를 포함하고, 상기 배선 패키지는 상기 피딩라인과 상기 안테나 부재를 전기적으로 연결시키는 피딩비아를 포함하고, 상기 제3 도전성 층은 상기 피딩비아로부터 이격되고 상기 피딩비아를 향하여 돌출된 제1 그라운드 부재를 포함한다.An antenna device according to an embodiment of the present invention includes a wiring package in which second, third, and fourth conductive layers are sequentially disposed, the second conductive layer includes a feeding line, and the fourth conductive layer a silver antenna member, the wiring package includes a feeding via electrically connecting the feeding line and the antenna member, and the third conductive layer is spaced apart from the feeding via and protrudes toward the feeding via. A ground member is included.

Description

안테나 모듈 및 안테나 장치{Antenna module and antenna apparatus}Antenna module and antenna apparatus

본 발명은 안테나 모듈 및 안테나 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna module and an antenna device.

최근 5세대(5G) 통신을 포함하는 밀리미터웨이브(mmWave) 통신이 활발하게 연구되고 있으며, 이를 원활히 구현하는 안테나 모듈의 상용화를 위한 연구도 활발히 진행되고 있다.Recently, millimeter wave (mmWave) communication including fifth generation (5G) communication has been actively studied, and research for commercialization of an antenna module that smoothly implements it is also being actively conducted.

전통적으로 밀리미터웨이브 통신환경을 제공하는 안테나 모듈은 높은 주파수에 따른 높은 수준의 안테나 성능(예: 송수신율, 이득, 직진성(directivity) 등)을 만족시키기 위해 IC와 안테나를 기판상에 배치시켜서 동축케이블로 연결하는 구조를 사용하여왔다.Traditionally, the antenna module that provides millimeter wave communication environment has a coaxial cable by placing the IC and antenna on the board to satisfy the high level of antenna performance (eg transmission/reception rate, gain, directivity, etc.) according to the high frequency. has been using a structure that connects to

그러나, 이러한 구조는 안테나 배치공간 부족, 안테나 형태 자유도 제한, 안테나와 IC간의 간섭 증가, 안테나 모듈의 사이즈/비용 증가를 유발할 수 있다.However, such a structure may cause insufficient antenna arrangement space, limited degree of freedom in antenna shape, increased interference between the antenna and IC, and increased size/cost of the antenna module.

공개특허공보 제10-2014-0095808호Laid-Open Patent Publication No. 10-2014-0095808

본 발명은 안테나 모듈 및 안테나 장치를 제공한다.The present invention provides an antenna module and an antenna device.

본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 제2, 제3 및 제4 도전성 층이 차례대로 배치된 배선 패키지를 포함하고, 상기 제2 도전성 층은 피딩라인을 포함하고, 상기 제4 도전성 층은 안테나 부재를 포함하고, 상기 배선 패키지는 상기 피딩라인과 상기 안테나 부재를 전기적으로 연결시키는 피딩비아를 포함하고, 상기 제3 도전성 층은 상기 피딩비아로부터 이격되고 상기 피딩비아를 향하여 돌출된 제1 그라운드 부재를 포함한다.An antenna device according to an embodiment of the present invention includes a wiring package in which second, third, and fourth conductive layers are sequentially disposed, the second conductive layer includes a feeding line, and the fourth conductive layer a silver antenna member, the wiring package includes a feeding via electrically connecting the feeding line and the antenna member, and the third conductive layer is spaced apart from the feeding via and protrudes toward the feeding via. A ground member is included.

본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 제3, 제4 및 제5 도전성 층이 차례대로 배치된 배선 패키지를 포함하고, 상기 제4 도전성 층은 제1 폴과 제2 폴을 포함하는 다이폴(dipole) 형태의 안테나 부재를 포함하고, 상기 제3 및 제5 도전성 층 중 적어도 하나는 상기 제3, 제4 및 제5 도전성 층의 적층방향 기준으로 상기 안테나 부재에 오버랩되도록 배치된 제3 그라운드 부재를 포함한다.An antenna device according to an embodiment of the present invention includes a wiring package in which third, fourth, and fifth conductive layers are sequentially disposed, wherein the fourth conductive layer is a dipole including a first pole and a second pole a third ground including a dipole-shaped antenna member, wherein at least one of the third and fifth conductive layers is disposed to overlap the antenna member based on the stacking direction of the third, fourth, and fifth conductive layers include absence.

본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, RF 신호 송수신을 위한 방사패턴을 서로 다른 제1 및 제2 방향으로 형성하여 RF 신호 송수신 방향을 전방향(omni-directional)으로 확대할 수 있으며, 제2 방향에 대한 안테나 성능(예: 송수신율, 이득, 대역폭, 직진성(directivity) 등)을 향상시키거나, 안테나 부재의 제2 방향에 대한 듀얼밴드(dual-band) 송수신을 가능케 할 수 있다.The antenna device according to an embodiment of the present invention may expand the RF signal transmission/reception direction in omni-directional directions by forming radiation patterns for RF signal transmission/reception in different first and second directions, Antenna performance in two directions (eg, transmission/reception rate, gain, bandwidth, directivity, etc.) may be improved, or dual-band transmission/reception in a second direction of the antenna member may be enabled.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 장치는, 제1 및 제2 방향에 대한 RF 신호 송수신 성능을 향상시키면서도 소형화에 유리한 구조를 가질 수 있다.In addition, the antenna device according to an embodiment of the present invention may have a structure advantageous for miniaturization while improving RF signal transmission/reception performance in the first and second directions.

본 발명의 일 실시 예에 따른 듀얼밴드 안테나 장치는, 간소화된 구조를 가지면서도 듀얼밴드(dual-band)의 RF 신호를 송수신할 수 있다.The dual-band antenna device according to an embodiment of the present invention can transmit and receive a dual-band RF signal while having a simplified structure.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 제2 그라운드 부재를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 제3 및 제4 그라운드 부재를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 제5 그라운드 부재와 그라운드 부재의 폭을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 피딩비아를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 복수의 다이폴 형태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 그라운드층과 복수의 차폐 비아를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 그라운드층의 추가적 형태를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 디렉터 부재를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 접힌(folded) 다이폴 형태와 디렉터 부재의 추가적 형태를 나타낸 도면이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀얼밴드 안테나 장치를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 IC와 안테나 패키지를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 IC 패키지를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 듀얼밴드 안테나 장치의 배치 위치를 예시한 도면이다.
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈 및 듀얼밴드 안테나 장치의 주파수에 따른 S-파라미터와 이득을 각각 나타낸 도면이다.
도 16a 및 도 16b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 전자기기에서의 배치를 예시한 도면이다.
1 is a view showing an antenna module according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an antenna module and a second ground member according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing an antenna module and third and fourth ground members according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing an antenna module, a fifth ground member, and widths of the ground member according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an antenna module and a feeding via according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an antenna module and a plurality of dipole shapes according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing an antenna module, a ground layer, and a plurality of shielding vias according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing an additional form of an antenna module and a ground layer according to an embodiment of the present invention.
9 is a view illustrating an antenna module and a director member according to an embodiment of the present invention.
10 is a view illustrating an antenna module, a folded dipole shape, and an additional shape of a director member according to an embodiment of the present invention.
11A and 11B are diagrams illustrating a dual-band antenna device according to an embodiment of the present invention.
12 is a diagram illustrating an antenna module, an IC, and an antenna package according to an embodiment of the present invention.
13 is a diagram illustrating an antenna module and an IC package according to an embodiment of the present invention.
14 is a diagram illustrating an arrangement position of an antenna module and a dual-band antenna device according to an embodiment of the present invention.
15A and 15B are diagrams illustrating S-parameters and gains according to frequencies of an antenna module and a dual-band antenna device according to an embodiment of the present invention, respectively.
16A and 16B are diagrams illustrating an arrangement of an antenna module in an electronic device according to an embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0010] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0010] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0023] Reference is made to the accompanying drawings, which show by way of illustration specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein with respect to one embodiment may be embodied in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention. In addition, it should be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the following detailed description is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is limited only by the appended claims, along with all equivalents as claimed by the claims. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the various aspects.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily practice the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈을 나타낸 도면이다.1 is a view showing an antenna module according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 배선 패키지(200a)를 포함할 수 있다. 상기 배선 패키지(200a)는 적어도 하나의 배선층과 적어도 하나의 절연층을 포함할 수 있으며, IC가 배치되는 제1 면(예: 하면)과 안테나 패키지가 배치되는 제2 면(예: 상면)을 제공할 수 있다.Referring to FIG. 1 , an antenna module according to an embodiment of the present invention may include a wiring package 200a. The wiring package 200a may include at least one wiring layer and at least one insulating layer, and a first surface (eg, a lower surface) on which the IC is disposed and a second surface (eg, an upper surface) on which the antenna package is disposed. can provide

상기 안테나 패키지는 배선 패키지(200a)에 대해 동종(homogeneous)으로 구현되거나 이종(heterogeneous)으로 구현될 수 있는데, 배선 패키지(200a)의 제1 면이 향하는 방향에 대해 RF 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 제1 방향으로 RF 신호를 송신 또는 수신하도록 제1 방향으로 방사패턴을 형성할 수 있다.The antenna package may be implemented as homogeneous or heterogeneous with respect to the wiring package 200a, and may transmit or receive an RF signal with respect to the direction in which the first surface of the wiring package 200a faces. have. Accordingly, the antenna module according to an embodiment of the present invention may form a radiation pattern in the first direction to transmit or receive an RF signal in the first direction.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 피딩라인(110a), 안테나 부재(120a) 및 그라운드 부재(130a)를 포함할 수 있으므로, 제2 방향(예: 측면)으로 RF 신호를 송신 또는 수신하도록 제2 방향으로 방사패턴을 형성할 수 있다. 즉, 상기 안테나 모듈은 RF 신호 송수신 방향을 전방향(omni-directional)으로 확대할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the antenna module according to an embodiment of the present invention may include a feeding line 110a, an antenna member 120a, and a ground member 130a, so that in the second direction (eg, side). A radiation pattern may be formed in the second direction to transmit or receive an RF signal. That is, the antenna module may expand the RF signal transmission/reception direction in an omni-directional manner.

피딩라인(110a)은 적어도 하나의 배선층에 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 상기 피딩라인(110a)은 적어도 하나의 배선층을 통해 RF 신호를 IC로 전달할 수 있으며, 상기 IC로부터 적어도 하나의 배선층을 통해 RF 신호를 전달받을 수 있다.The feeding line 110a may be electrically connected to at least one wiring layer. That is, the feeding line 110a may transmit an RF signal to the IC through at least one wiring layer, and may receive an RF signal from the IC through at least one wiring layer.

안테나 부재(120a)는 피딩라인(110a)에 전기적으로 연결되어 RF 신호를 송신 또는 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 안테나 부재(120a)는 제1 폴과 제2 폴을 포함하는 다이폴(dipole) 형태를 가질 수 있다. 여기서, 상기 제1 폴과 제2 폴은 각각 피딩라인(110a)의 제1 및 제2 피딩라인에 전기적으로 연결될 수 있다.The antenna member 120a may be electrically connected to the feeding line 110a and configured to transmit or receive an RF signal. For example, the antenna member 120a may have a dipole shape including a first pole and a second pole. Here, the first pole and the second pole may be electrically connected to the first and second feeding lines of the feeding line 110a, respectively.

상기 안테나 부재(120a)는 내재적 요소(예: 폴 길이, 폴 두께, 폴 사이 간격, 폴과 배선 패키지 측면 사이 간격, 절연층의 유전율 등)에 따른 내재적 주파수 대역(예: 28GHz)을 가질 수 있다.The antenna member 120a may have an inherent frequency band (eg, 28 GHz) according to intrinsic factors (eg, pole length, pole thickness, spacing between poles, spacing between poles and the side of the wiring package, dielectric constant of an insulating layer, etc.) .

그라운드 부재(130a)는 피딩라인(110a)에서부터 배선 패키지(200a)의 제1 면 또는 제2 면을 향하는 방향(예: 상단 또는 하단)으로 이격 배치될 수 있다.The ground member 130a may be disposed to be spaced apart from the feeding line 110a in a direction (eg, top or bottom) toward the first or second surface of the wiring package 200a.

상기 그라운드 부재(130a)는 안테나 부재(120a)에 전자기적으로 커플링될 수 있는데, 상기 그라운드 부재(130a)의 형태(예: 폭, 길이, 두께, 피딩라인에 대한 이격거리, 안테나 부재에 대한 전기적 격리도 등)에 종속적으로 안테나 부재(120a)의 주파수 특성에 영향을 줄 수 있다.The ground member 130a may be electromagnetically coupled to the antenna member 120a, and the shape of the ground member 130a (eg, width, length, thickness, separation distance from the feeding line, and the antenna member) The frequency characteristic of the antenna member 120a may be influenced depending on the degree of electrical isolation, etc.).

예를 들어, 상기 그라운드 부재(130a)는 안테나 부재(120a)로 확장 주파수 대역(예: 38GHz)을 제공할 수 있으며, 상기 확장 주파수 대역이 내재적 주파수 대역과 유사할 경우 안테나 부재(120a)의 내재적 주파수 대역의 대역폭이나 이득을 개선시킬 수도 있다.For example, the ground member 130a may provide an extended frequency band (eg, 38 GHz) to the antenna member 120a, and when the extended frequency band is similar to the intrinsic frequency band, the implicit frequency band of the antenna member 120a is It is also possible to improve the bandwidth or gain of the frequency band.

따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 안테나 부재(120a)의 제2 방향에 대한 안테나 성능(예: 송수신율, 이득, 대역폭, 직진성(directivity) 등)을 향상시키거나, 안테나 부재(120a)의 제2 방향에 대한 듀얼밴드(dual-band) 송수신을 가능케 할 수 있다.Accordingly, the antenna module according to an embodiment of the present invention improves the antenna performance (eg, transmit/receive rate, gain, bandwidth, directivity, etc.) in the second direction of the antenna member 120a, or the antenna member It is possible to enable dual-band transmission and reception in the second direction of 120a.

한편, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 임피던스 변환 라인(115a), 제3 그라운드 부재(140a) 및 제5 그라운드 부재(145a) 중 적어도 일부를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 1 , the antenna module according to an embodiment of the present invention may further include at least a portion of an impedance conversion line 115a, a third ground member 140a, and a fifth ground member 145a. have.

임피던스 변환 라인(115a)은 피딩라인(110a)과 안테나 부재(120a)의 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 임피던스 변환 라인(115a)은 피딩라인(110a)의 두께와 다른 두께를 가져서 피딩라인(110a)의 임피던스와 다른 임피던스를 가질 수 있다. 상기 임피던스 변환 라인(115a)은 안테나 부재(120a)에 직접 연결될 수 있으나, 설계에 따라 피딩라인(110a)의 일단에 연결되고 배선 패키지(200a)의 중심에 인접하여 배치될 수도 있다.The impedance conversion line 115a may be electrically connected between the feeding line 110a and the antenna member 120a. For example, the impedance conversion line 115a may have a thickness different from that of the feeding line 110a, and thus may have an impedance different from that of the feeding line 110a. The impedance conversion line 115a may be directly connected to the antenna member 120a, but may be connected to one end of the feeding line 110a and disposed adjacent to the center of the wiring package 200a according to design.

제3 그라운드 부재(140a)는 안테나 부재(120a)에서부터 배선 패키지(200a)의 제1 면을 향하는 방향으로 이격 배치될 수 있다. 상기 제3 그라운드 부재(140a)는 안테나 부재(120a)에 전자기적으로 커플링되어 안테나 부재(120a)의 이득이나 송수신율을 향상시킬 수 있다.The third ground member 140a may be disposed to be spaced apart from the antenna member 120a in a direction toward the first surface of the wiring package 200a. The third ground member 140a may be electromagnetically coupled to the antenna member 120a to improve a gain or transmit/receive rate of the antenna member 120a.

예를 들어, 상기 제3 그라운드 부재(140a)는 안테나 부재(120a)의 형태(예: 다이폴)에 대응되도록 사이에 갭(gap)을 두는 복수의 그라운드 패턴으로 구성될 수 있으며, 안테나 부재(120a)의 폭보다 긴 폭을 가져서 상기 안테나 부재(120a)의 하면을 완전히 커버할 수 있다.For example, the third ground member 140a may include a plurality of ground patterns with gaps therebetween to correspond to the shape (eg, dipole) of the antenna member 120a, and the antenna member 120a ) may have a greater width than the width of the antenna member 120a to completely cover the lower surface of the antenna member 120a.

제5 그라운드 부재(145a)는 제3 그라운드 부재(140a)에서 내측 방향 경계에 인접하여 세워질 수 있다. 예를 들어, 상기 제5 그라운드 부재(145a)는 안테나 부재(120a)의 일부(예: 다이폴의 끝부분)와 그라운드 부재(130a)의 사이를 가로막고 안테나 부재(120a)의 다른 일부(예: 다이폴의 시작부분)와 그라운드 부재(130a)의 사이를 개방하도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 그라운드 부재(130a)의 안테나 부재(120a)에 대한 전자기적 커플링은 정밀하게 조절될 수 있으며, 안테나 부재(120a)의 배선층에 대한 격리도는 개선될 수 있다.The fifth ground member 145a may be erected adjacent to the inner boundary of the third ground member 140a. For example, the fifth ground member 145a blocks between a part of the antenna member 120a (eg, the end of a dipole) and the ground member 130a and the other part of the antenna member 120a (eg, a dipole). start portion) and the ground member 130a. Accordingly, the electromagnetic coupling of the ground member 130a to the antenna member 120a may be precisely controlled, and the isolation degree of the antenna member 120a to the wiring layer may be improved.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 제2 그라운드 부재를 나타낸 도면이다.2 is a view showing an antenna module and a second ground member according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 피딩라인 및/또는 임피던스 변환 라인이 그라운드 부재(130a)와 자신의 사이에 배치되도록 피딩라인에서부터 배선 패키지(200a)의 제2 면 또는 제1 면을 향하는 방향으로 이격 배치된 제2 그라운드 부재(135a)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , in the antenna module according to an embodiment of the present invention, the second of the wiring package 200a from the feeding line so that the feeding line and/or the impedance conversion line is disposed between the ground member 130a and itself. It may further include a second ground member 135a spaced apart in a direction toward the surface or the first surface.

상기 제2 그라운드 부재(135a)는 안테나 부재(120a)에 전자기적으로 커플링될 수 있는데, 상기 제2 그라운드 부재(135a)의 형태(예: 폭, 길이, 두께, 피딩라인에 대한 이격거리, 안테나 부재에 대한 전기적 격리도 등)에 종속적으로 안테나 부재(120a)의 주파수 특성에 영향을 줄 수 있다.The second ground member 135a may be electromagnetically coupled to the antenna member 120a, and the shape of the second ground member 135a (eg, width, length, thickness, separation distance from the feeding line, The frequency characteristic of the antenna member 120a may be influenced depending on the degree of electrical isolation with respect to the antenna member, etc.).

상기 제2 그라운드 부재(135a)는 그라운드 부재(130a)와 동일한 형태를 가질 수 있으나, 설계요소(예: 배선 패키지의 구체적 배선 배치, IC 패키지 적용여부, 안테나 부재의 특성, RF 신호의 주파수 특성, 안테나 모듈 제조과정, 안테나 모듈의 전체 사이즈, 안테나 모듈의 제조비용 등)에 따라 그라운드 부재(130a)와 다른 형태를 가지거나 생략될 수도 있다.The second ground member 135a may have the same shape as the ground member 130a, but design elements (eg, specific wiring arrangement of a wiring package, whether an IC package is applied, characteristics of an antenna member, frequency characteristics of an RF signal, Depending on the antenna module manufacturing process, the overall size of the antenna module, the manufacturing cost of the antenna module, etc.), it may have a shape different from that of the ground member 130a or be omitted.

한편, 도 1에 도시된 제3 및 제5 그라운드 부재도 상기 설계요소에 따라 생략될 수 있다.Meanwhile, the third and fifth ground members shown in FIG. 1 may also be omitted according to the design elements.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 제3 및 제4 그라운드 부재를 나타낸 도면이다.3 is a view showing an antenna module and third and fourth ground members according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 안테나 부재에서부터 배선 패키지(200a)의 제2 면을 향하는 방향으로 이격 배치되는 제4 그라운드 부재(155a)를 더 포함할 수 있다. 상기 제4 그라운드 부재(155a)는 안테나 부재에 전자기적으로 커플링되어 안테나 부재의 이득이나 송수신율을 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 3 , the antenna module according to an embodiment of the present invention may further include a fourth ground member 155a spaced apart from the antenna member in a direction toward the second surface of the wiring package 200a. . The fourth ground member 155a may be electromagnetically coupled to the antenna member to improve a gain or transmit/receive rate of the antenna member.

또한, 안테나 부재가 제3 그라운드 부재(140a)와 제4 그라운드 부재(155a)의 사이에 배치되므로, 상기 안테나 부재는 방사패턴의 직진성(directivity)을 향상시킬 수 있다.In addition, since the antenna member is disposed between the third ground member 140a and the fourth ground member 155a, the antenna member may improve directivity of the radiation pattern.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 제5 그라운드 부재와 그라운드 부재의 폭을 나타낸 도면이다.4 is a view showing an antenna module, a fifth ground member, and widths of the ground member according to an embodiment of the present invention.

*도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 제5 그라운드 부재(145b)는 복수의 비아(via)가 나란히 배열된 구조로 구현될 수 있다.* Referring to FIG. 4 , the fifth ground member 145b of the antenna module according to an embodiment of the present invention may be implemented in a structure in which a plurality of vias are arranged side by side.

예를 들어, 그라운드 부재(130a)의 폭은 제5 그라운드 부재(145b)의 첫번째 비아에 맞춰질 수 있다.For example, the width of the ground member 130a may match the first via of the fifth ground member 145b.

예를 들어, 상기 그라운드 부재(130a)는 안테나 부재(120a)의 확장 주파수 대역을 높이기 위해 짧은 길이(예: L)의 폭을 가질 수 있으며, 안테나 부재(120a)의 확장 주파수 대역을 낮추기 위해 긴 길이(예: L+M/2+M/2)의 폭을 가질 수 있다.For example, the ground member 130a may have a short length (eg, L) width to increase the extended frequency band of the antenna member 120a, and a long length to lower the extended frequency band of the antenna member 120a. It may have a width of length (eg, L+M/2+M/2).

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 피딩비아를 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating an antenna module and a feeding via according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 피딩라인(110a)과 안테나 부재(120b)의 사이에 전기적으로 연결된 피딩비아(110b)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 그라운드 부재(130a)는 피딩비아(110b)로부터 측면으로 이격 배치될 수 있다.Referring to FIG. 5 , the antenna module according to an embodiment of the present invention may further include a feeding via 110b electrically connected between the feeding line 110a and the antenna member 120b. Here, the ground member 130a may be laterally spaced apart from the feeding via 110b.

상기 피딩비아(110b)로 인해, 안테나 부재(120b)는 도 1 내지 도 4에 도시된 안테나 부재보다 하단에 배치될 수 있으며, 설계에 따라 배선 패키지(200a)의 제1 면(예: 하면)보다 더 하단에 배치될 수도 있다. 이에 따라, 상기 안테나 부재(120b)는 도 1 내지 도 4에 도시된 안테나 부재보다 하단에 방사패턴을 형성할 수 있으며, 안테나 모듈의 RF 신호 송수신 방향은 더욱 효율적으로 확대될 수 있다.Due to the feeding via 110b, the antenna member 120b may be disposed below the antenna member shown in FIGS. 1 to 4 , and according to a design, the first surface (eg, the lower surface) of the wiring package 200a. It may be arranged further down. Accordingly, the antenna member 120b may form a radiation pattern at the lower end of the antenna member shown in FIGS. 1 to 4 , and the RF signal transmission/reception direction of the antenna module may be expanded more efficiently.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 그라운드 부재(130a)의 하면으로 세워진 그라운드 비아(131a)를 포함할 수 있다. 상기 그라운드 비아(131a)는 그라운드 부재(130a)와 제3 그라운드 부재(140b)간의 연결경로를 제공할 수 있다.On the other hand, the antenna module according to an embodiment of the present invention may include a ground via 131a erected on the lower surface of the ground member 130a. The ground via 131a may provide a connection path between the ground member 130a and the third ground member 140b.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 복수의 다이폴 형태를 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating an antenna module and a plurality of dipole shapes according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 서로 나란히 배치된 복수의 안테나 부재(120a, 120b)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 안테나 부재(120a, 120b)는 피딩비아(110b)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 6 , the antenna module according to an embodiment of the present invention may include a plurality of antenna members 120a and 120b disposed side by side with each other. The plurality of antenna members 120a and 120b may be electrically connected to each other by a feeding via 110b.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 복수의 안테나 부재(120a, 120b)에 각각 대응되도록 배치된 복수의 제3 안테나 부재(140a, 140b)를 더 포함할 수 있다.In addition, the antenna module according to an embodiment of the present invention may further include a plurality of third antenna members 140a and 140b disposed to correspond to the plurality of antenna members 120a and 120b, respectively.

이에 따라, 복수의 안테나 부재(120a, 120b) 각각이 차지하는 공간은 배선 패키지(200a) 내에서 효율적으로 분배될 수 있으므로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 안테나 성능을 더욱 향상시키면서도 사이즈의 과도한 확장을 방지할 수 있다.Accordingly, since the space occupied by each of the plurality of antenna members 120a and 120b can be efficiently distributed within the wiring package 200a, the antenna module according to an embodiment of the present invention has a size while further improving antenna performance. to prevent excessive expansion of

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 그라운드층과 복수의 차폐 비아를 나타낸 도면이다.7 is a view showing an antenna module, a ground layer, and a plurality of shielding vias according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 배선 패키지에서 피딩라인(110a)과 동일한 층에 배치되고 피딩라인(110a)으로부터 이격 배치된 그라운드층(225a)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the antenna module according to an embodiment of the present invention may further include a ground layer 225a disposed on the same layer as the feeding line 110a in the wiring package and spaced apart from the feeding line 110a. can

상기 그라운드층(225a)은 안테나 부재(120a)에 대해 리플렉터(reflector)로 작용할 수 있다. 즉, 상기 그라운드층(225a)은 안테나 부재(120a)의 안테나 성능을 보조할 수 있다.The ground layer 225a may act as a reflector with respect to the antenna member 120a. That is, the ground layer 225a may assist the antenna performance of the antenna member 120a.

또한, 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 배선층(210a)과 안테나 부재(120a)의 사이를 가로막도록 그라운드층(225a) 상에 세워진 복수의 차폐 비아(245a)를 더 포함할 수 있다.In addition, referring to FIG. 7 , in the antenna module according to an embodiment of the present invention, a plurality of shielding vias 245a erected on the ground layer 225a to block between the wiring layer 210a and the antenna member 120a. may further include.

상기 복수의 차폐 비아(245a)는 배선층(210a)의 RF신호 전송손실을 줄일 수 있으며, 안테나 부재(120a)에 대해 리플렉터로 작용할 수 있으며, 안테나 부재(120a)의 배선층(210a)에 대한 격리도를 향상시킬 수 있다.The plurality of shielding vias 245a can reduce the RF signal transmission loss of the wiring layer 210a, can act as a reflector with respect to the antenna member 120a, and increase the isolation degree of the antenna member 120a with respect to the wiring layer 210a. can be improved

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 그라운드층의 추가적 형태를 나타낸 도면이다.8 is a view showing an additional form of an antenna module and a ground layer according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 그라운드층(225b)에서 안테나 부재(120a)를 향하는 경계는 배선 패키지의 중심에 더욱 가까워질 수 있다. 이에 따라, 그라운드 부재(130a)는 자신의 길이가 연장된 효과를 가지므로, 안테나 부재(120a) 및 제3 그라운드 부재(140a)는 배선 패키지의 중심으로 더욱 당겨질 수 있다. 이에 따라, 배선 패키지의 넓이는 축소될 수 있으므로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 사이즈는 축소될 수 있다.Referring to FIG. 8 , the boundary from the ground layer 225b toward the antenna member 120a may be closer to the center of the wiring package. Accordingly, since the ground member 130a has an effect of extending its length, the antenna member 120a and the third ground member 140a may be further pulled toward the center of the wiring package. Accordingly, since the width of the wiring package can be reduced, the size of the antenna module according to an embodiment of the present invention can be reduced.

한편, 상기 그라운드층(225b)은 도 7에 도시된 그라운드층에서 일부 영역이 제거된 형태를 가질 수 있는데, 상기 일부 영역의 폭은 그라운드 부재(130a)의 폭에 대응될 수 있으며, 상기 일부 영역의 길이는 안테나 부재(120a)의 배치위치, 주파수 대역 또는 배선 패키지의 구체적 배선 배치에 따라 달라질 수 있다.Meanwhile, the ground layer 225b may have a shape in which a partial region is removed from the ground layer shown in FIG. 7 , and a width of the partial region may correspond to the width of the ground member 130a, and the partial region The length of may vary depending on the arrangement position of the antenna member 120a, the frequency band, or the specific wiring arrangement of the wiring package.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 디렉터 부재를 나타낸 도면이다.9 is a view illustrating an antenna module and a director member according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 제3 그라운드 부재(140c)와 제4 그라운드 부재의 사이에 배치되고 제3 그라운드 부재(140c)의 갭의 사이를 통과하도록 배치되고 안테나 부재(120a)로부터 이격 배치되는 디렉터 부재(125a)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9 , the antenna module according to an embodiment of the present invention is disposed between the third ground member 140c and the fourth ground member and is disposed to pass between the gaps of the third ground member 140c. and may further include a director member 125a spaced apart from the antenna member 120a.

상기 디렉터 부재(125a)는 안테나 부재(120a)에 전자기적으로 커플링되어 안테나 부재(120a)의 이득이나 대역폭을 향상시킬 수 있다. 상기 디렉터 부재(125a)는 안테나 부재(120a)의 다이폴 총 길이보다 짧을 수 있는데, 안테나 부재(120a)는 디렉터 부재(125a)의 길이가 짧을수록 전자기적 커플링을 집중시킬 수 있다. 이에 따라, 안테나 부재(120a)의 직진성(directivity)은 더욱 향상될 수 있다. The director member 125a may be electromagnetically coupled to the antenna member 120a to improve a gain or bandwidth of the antenna member 120a. The director member 125a may be shorter than the total dipole length of the antenna member 120a. As the length of the director member 125a decreases, the antenna member 120a may concentrate electromagnetic coupling. Accordingly, the directivity of the antenna member 120a may be further improved.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 접힌(folded) 다이폴 형태와 디렉터 부재의 추가적 형태를 나타낸 도면이다.10 is a view illustrating an antenna module, a folded dipole shape, and an additional shape of a director member according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈에 포함된 안테나 부재(120c)는 접힌(folded) 다이폴 형태를 가질 수 있으며, 상기 안테나 모듈에 포함된 디렉터 부재(125b)는 휘어진 형태를 가질 수 있다.Referring to FIG. 10 , the antenna member 120c included in the antenna module according to an embodiment of the present invention may have a folded dipole shape, and the director member 125b included in the antenna module has a curved shape. can have

여기서, 제3 그라운드 부재(140c)의 크기는 안테나 부재(120c)의 확장된 형태와 디렉터 부재(125b)의 확장된 형태에 따라 도 9에 도시된 제3 그라운드 부재보다 크도록 설계될 수 있다.Here, the size of the third ground member 140c may be designed to be larger than the third ground member shown in FIG. 9 according to the expanded shape of the antenna member 120c and the expanded shape of the director member 125b.

도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀얼밴드 안테나 장치를 나타낸 도면이다.11A and 11B are diagrams illustrating a dual-band antenna device according to an embodiment of the present invention.

도 11a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀얼밴드 안테나 장치는, 피딩라인(110d), 폴(120d) 및 그라운드 부재를 포함할 수 있으며, 임피던스 변환 라인(115d) 및 암 부재(130d, 135d)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11A , the dual-band antenna device according to an embodiment of the present invention may include a feeding line 110d, a pole 120d, and a ground member, and an impedance conversion line 115d and an arm member 130d. , 135d) may further include.

피딩라인(110d)은 IC에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 피딩라인(110d)은 좌우대칭 구조를 가지는 제1 및 제2 피딩라인으로 구성될 수 있다.The feeding line 110d may be electrically connected to the IC. The feeding line 110d may be composed of first and second feeding lines having a symmetrical structure.

폴(120d)은 피딩라인(110d)에 전기적으로 연결되어 RF 신호를 송신 또는 수신하도록 구성될 수 있다. 상기 폴(120d)은 내재적 요소에 따른 내재적 주파수 대역을 가질 수 있다. 상기 폴(120d)은 좌우대칭 구조를 가지는 제1 및 제2 폴로 구현될 수 있다.The pole 120d may be electrically connected to the feeding line 110d and configured to transmit or receive an RF signal. The pole 120d may have an intrinsic frequency band according to an intrinsic factor. The pole 120d may be implemented as first and second poles having a symmetric structure.

그라운드 부재는 피딩라인(110d)에서부터 상면 또는 하면 방향으로 이격 배치될 수 있으며, 2개의 피딩라인(110d)간 거리보다 길고 2개의 폴(120d)의 총 길이보다 짧은 길이의 폭을 가질 수 있다.The ground member may be spaced apart from the feeding line 110d in the upper surface or lower surface direction, and may have a length greater than the distance between the two feeding lines 110d and shorter than the total length of the two poles 120d.

상기 그라운드 부재는 폴(120d)에 전자기적으로 커플링될 수 있는데, 상기 그라운드 부재의 폭은 폴(120d)의 주파수 특성에 영향을 줄 수 있다. 이에 따라, 폴(120d)은 확장 주파수 대역을 더 가질 수 있다.The ground member may be electromagnetically coupled to the pole 120d, and the width of the ground member may affect a frequency characteristic of the pole 120d. Accordingly, the pole 120d may further have an extended frequency band.

따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀얼밴드 안테나 장치는, 간소화된 구조를 가지면서도 듀얼밴드(dual-band)의 RF 신호를 송수신할 수 있다.Therefore, the dual-band antenna device according to an embodiment of the present invention can transmit and receive a dual-band RF signal while having a simplified structure.

암 부재(130d, 135d)는 폴(120d)에 전자기적으로 결합되도록 폴(120d)의 양면을 커버할 수 있다. 예를 들어, 상기 암 부재(130d, 135d)는 측면에서 볼 때 U형태를 가질 수 있다.The arm members 130d and 135d may cover both surfaces of the pole 120d to be electromagnetically coupled to the pole 120d. For example, the arm members 130d and 135d may have a U shape when viewed from the side.

도 11b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 듀얼밴드 안테나 장치는, 암 부재(130d, 135d)와 폴(120d)을 서로 연결하는 폴비아(150a)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11B , the dual-band antenna device according to an embodiment of the present invention may further include a pole via 150a connecting the arm members 130d and 135d and the pole 120d to each other.

상기 폴비아(150a)는 폴(120d)에 흐르는 전류의 방향을 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴비아(150a)는 2개의 폴(120d) 각각의 전류방향 또는 위상이 동일하도록 2개의 폴(120d) 중 1개의 전기적 거리를 조절할 수 있다.The pole via 150a may control the direction of the current flowing through the pole 120d. For example, the pole via 150a may adjust the electrical distance of one of the two poles 120d so that the current direction or phase of each of the two poles 120d is the same.

한편, 상기 폴비아(150a)는 도 1 내지 도 10을 참조하여 전술한 안테나 모듈에 포함될 수 있다. 상기 안테나 모듈에 포함된 폴비아는 안테나 부재와 제3 또는 제4 그라운드 부재의 사이를 연결하도록 배치될 수 있으며, 상기 폴비아(150a)와 유사한 역할을 수행할 수 있다.Meanwhile, the pole via 150a may be included in the antenna module described above with reference to FIGS. 1 to 10 . The pole via included in the antenna module may be disposed to connect between the antenna member and the third or fourth ground member, and may perform a similar function to the pole via 150a.

도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 IC와 안테나 패키지를 나타낸 도면이다.12 is a diagram illustrating an antenna module, an IC, and an antenna package according to an embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 안테나 패키지와 배선 패키지가 결합된 이종(heterogeneous) 구조를 가질 수 있다. 즉, 안테나 모듈은 안테나 패키지의 안테나 성능 향상에 용이한 특성과 배선 패키지의 회로 패턴이나 IC 배치에 용이한 특성을 모두 활용함으로써, 안테나 성능(예: 송수신율, 이득, 직진성(directivity) 등)을 향상시키면서도 소형화할 수 있다.12 , the antenna module according to an embodiment of the present invention may have a heterogeneous structure in which an antenna package and a wiring package are combined. That is, the antenna module improves the antenna performance (eg, transmit/receive rate, gain, directivity, etc.) by utilizing both the characteristics that are easy to improve the antenna performance of the antenna package and the characteristics that are easy to arrange the circuit pattern or IC of the wiring package. It can be improved and miniaturized.

배선 패키지는 적어도 하나의 배선층(1210b)과, 적어도 하나의 절연층(1220b)을 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 배선층(1210b)에 연결된 배선 비아(1230b)와, 배선 비아(1230b)에 연결된 접속패드(1240b)를 포함할 수 있으며, 구리 재배선 층(Redistribution Layer, RDL)과 유사한 구조를 가질 수 있다. 상기 배선 패키지의 상면에는 안테나 패키지가 배치될 수 있다.The wiring package may include at least one wiring layer 1210b and at least one insulating layer 1220b, a wiring via 1230b connected to the at least one wiring layer 1210b, and a connection connected to the wiring via 1230b. The pad 1240b may be included and may have a structure similar to that of a copper redistribution layer (RDL). An antenna package may be disposed on the upper surface of the wiring package.

안테나 패키지는 복수의 디렉터 부재(1110b), 복수의 안테나 부재(1115b), 복수의 관통 비아(1120b), 유전층(1140b), 마감 부재(1150b) 및 도금 부재(1160b) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.The antenna package may include at least a portion of a plurality of director members 1110b, a plurality of antenna members 1115b, a plurality of through vias 1120b, a dielectric layer 1140b, a finishing member 1150b, and a plating member 1160b. have.

복수의 디렉터 부재(1110b)는 안테나 모듈의 일면(도 12의 상면)에 인접하여 배치될 수 있으며, 하단에 배치된 복수의 안테나 부재(1115b)와 함께 RF 신호를 수신하거나 IC(1301b)에서 생성된 RF 신호를 송신할 수 있다.The plurality of director members 1110b may be disposed adjacent to one surface (upper surface of FIG. 12 ) of the antenna module, and receive RF signals together with the plurality of antenna members 1115b disposed at the bottom or generated by the IC 1301b. RF signal can be transmitted.

설계에 따라, 복수의 디렉터 부재(1110b)는 생략될 수 있으며, 복수의 디렉터 부재(1110b) 상에 적어도 하나의 디렉터 부재가 더 배치될 수도 있다.Depending on the design, the plurality of director members 1110b may be omitted, and at least one director member may be further disposed on the plurality of director members 1110b.

복수의 안테나 부재(1115b)는 상단에 배치된 복수의 디렉터 부재(1110b)에 전자기적으로 결합되고 대응되는 디렉터 부재와 함께 RF 신호를 수신하거나 IC(1301b)에서 생성된 RF 신호를 송신할 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 안테나 부재(1115b)는 대응되는 디렉터 부재의 형태와 유사한 형태(예: 패치 안테나 등)를 가질 수 있다.The plurality of antenna members 1115b may be electromagnetically coupled to the plurality of director members 1110b disposed thereon and may receive RF signals or transmit RF signals generated by the IC 1301b together with the corresponding director members. . For example, the plurality of antenna members 1115b may have a shape similar to that of a corresponding director member (eg, a patch antenna).

복수의 관통 비아(1120b)는 복수의 안테나 부재(1115b)에 전기적으로 연결되어 RF 신호의 경로를 제공할 수 있다. 상기 복수의 관통 비아(1120b)는 배선 패키지의 적어도 하나의 절연층(1220b)의 두께보다 긴 길이만큼 이어질 수 있다. 이에 따라, RF 신호의 전송 효율은 향상될 수 있다.The plurality of through vias 1120b may be electrically connected to the plurality of antenna members 1115b to provide a path of an RF signal. The plurality of through vias 1120b may extend by a length greater than a thickness of at least one insulating layer 1220b of the wiring package. Accordingly, the transmission efficiency of the RF signal may be improved.

유전층(1140b)은 복수의 관통 비아(1120b) 각각의 측면을 포위하도록 배치될 수 있다. 상기 유전층(1140b)은 배선 패키지의 적어도 하나의 절연층(1220b)의 높이보다 긴 높이를 가질 수 있다. 안테나 패키지는 상기 유전층(1140b)의 높이 및/또는 너비가 클수록 안테나 성능 확보 관점에서 유리할 수 있으며, 복수의 안테나 부재(1115b)의 RF 신호 송수신 동작에 유리한 경계조건(예: 작은 제조공차, 짧은 전기적 길이, 매끄러운 표면, 유전층의 큰 크기, 유전상수 조절 등)을 제공할 수 있다.The dielectric layer 1140b may be disposed to surround a side surface of each of the plurality of through vias 1120b. The dielectric layer 1140b may have a height greater than a height of at least one insulating layer 1220b of the wiring package. The antenna package may be advantageous in terms of securing antenna performance as the height and/or width of the dielectric layer 1140b is increased, and boundary conditions (eg, small manufacturing tolerance, short electrical) advantageous for the RF signal transmission/reception operation of the plurality of antenna members 1115b. length, smooth surface, large size of the dielectric layer, control of the dielectric constant, etc.).

예를 들어, 상기 유전층(1140b)과 적어도 하나의 절연층(1220b)은 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들 수지가 무기필러와 함께 유리섬유(Glass Fiber, Glass Cloth, Glass Fabric) 등의 심재에 함침된 수지, 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine), 감광성 절연(Photo Imagable Dielectric: PID) 수지, 일반 동박 적층판(Copper Clad Laminate, CCL) 또는 글래스나 세라믹 (ceramic) 계열의 절연재 등으로 구현될 수 있다.For example, the dielectric layer 1140b and the at least one insulating layer 1220b may be formed of a thermosetting resin such as an epoxy resin, a thermoplastic resin such as polyimide, or glass fiber (Glass Fiber, Glass Cloth, Resin impregnated into core material such as Glass Fabric, prepreg, ABF (Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT (Bismaleimide Triazine), Photo Imagable Dielectric (PID) resin, general copper clad laminate (Copper Clad Laminate, CCL) or a glass or ceramic-based insulating material may be implemented.

상기 유전층(1140b)은 적어도 하나의 절연층(220a)의 유전상수(Dk)보다 큰 유전상수를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 유전층(1140b)은 큰 유전상수(예: 5 이상)를 가지는 글래스나 세라믹(ceramic), 실리콘 등으로 구현될 수 있으며, 적어도 하나의 절연층(220a)은 상대적으로 작은 유전상수를 가지는 동박 적층판(Copper Clad Laminate, CCL)이나 프리프레그(prepreg)로 구현될 수 있다.The dielectric layer 1140b may have a dielectric constant greater than the dielectric constant Dk of the at least one insulating layer 220a. For example, the dielectric layer 1140b may be made of glass, ceramic, or silicon having a large dielectric constant (eg, 5 or more), and at least one insulating layer 220a has a relatively small dielectric constant. It may be implemented as a copper clad laminate (CCL) or prepreg having a

마감(encapsulation) 부재(1150b)는 유전층(1140b) 상에 배치될 수 있으며, 복수의 안테나 부재(1115b) 및/또는 복수의 디렉터 부재(1110b)의 충격이나 산화에 대한 내구성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 마감 부재(1150b)는 PIE(Photo Imageable Encapsulant), ABF(Ajinomoto Build-up Film), 에폭시몰딩컴파운드(epoxy molding compound, EMC) 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.An encapsulation member 1150b may be disposed on the dielectric layer 1140b, and may improve durability of the plurality of antenna members 1115b and/or the plurality of director members 1110b against impact or oxidation. For example, the finishing member 1150b may be implemented with a photo imageable encapsulant (PIE), an Ajinomoto build-up film (ABF), an epoxy molding compound (EMC), or the like, but is not limited thereto.

도금 부재(1160b)는 복수의 관통 비아(1120b)의 측면을 각각 포위하도록 유전층(1140b) 내에 배치될 수 있다. 즉, 상기 도금 부재(1160b)는 복수의 안테나 부재(1115b)에 각각 대응되는 복수의 캐비티(cavity)를 이뤄서, 대응되는 안테나 부재의 RF 신호 송수신을 위한 경계조건을 제공할 수 있다.The plating member 1160b may be disposed in the dielectric layer 1140b to surround side surfaces of the plurality of through-vias 1120b, respectively. That is, the plating member 1160b may form a plurality of cavities corresponding to the plurality of antenna members 1115b, respectively, to provide boundary conditions for RF signal transmission/reception of the corresponding antenna members.

한편, IC(1301b), PMIC(1302b) 및 복수의 수동부품(1351b, 1352b, 1353b)는 배선 패키지의 하면 상에 배치될 수 있다.Meanwhile, the IC 1301b, the PMIC 1302b, and the plurality of passive components 1351b, 1352b, and 1353b may be disposed on the lower surface of the wiring package.

상기 IC(1301b)는 복수의 안테나 부재(1115b)로 전달되는 RF 신호를 생성할 수 있으며, 복수의 안테나 부재(1115b)로부터 RF 신호를 수신할 수 있다.The IC 1301b may generate RF signals transmitted to the plurality of antenna members 1115b and may receive RF signals from the plurality of antenna members 1115b.

상기 PMIC(1302b)는 전원을 생성하고, 생성한 전원을 배선 패키지의 적어도 하나의 배선층(1210b)을 통해 IC(1301b)로 전달할 수 있다.The PMIC 1302b may generate power and transfer the generated power to the IC 1301b through at least one wiring layer 1210b of a wiring package.

상기 복수의 수동부품(1351b, 1352b, 1353b)은 IC(1301b) 및/또는 PMIC(1302b)로 임피던스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 수동부품(1351b, 1352b, 1353b)은 캐패시터(예: Multi Layer Ceramic Capacitor(MLCC))나 인덕터, 칩저항기 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.The plurality of passive components 1351b, 1352b, and 1353b may provide impedance to the IC 1301b and/or the PMIC 1302b. For example, the plurality of passive components 1351b, 1352b, and 1353b may include at least some of a capacitor (eg, a multi-layer ceramic capacitor (MLCC)), an inductor, and a chip resistor.

한편, 상기 배선 패키지는 피딩라인(110e), 제2 안테나 부재, 그라운드 부재(130e) 및 제2 그라운드 부재(135e)를 포함하는 안테나 장치(100e)를 포함할 수 있다. 상기 피딩라인(110e), 제2 안테나 부재, 그라운드 부재(130e) 및 제2 그라운드 부재(135e)은 각각 도 1 내지 도 11을 참조하여 전술한 피딩라인, 안테나 부재, 그라운드 부재 및 제2 그라운드 부재와 유사할 수 있으며, 상기 안테나 장치(100e)는 도 1 내지 도 11을 참조하여 전술한 임피던스 변환 라인, 제3, 제4 및 제5 그라운드 부재, 그라운드층 및 차폐비아를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the wiring package may include an antenna device 100e including a feeding line 110e, a second antenna member, a ground member 130e, and a second ground member 135e. The feeding line 110e, the second antenna member, the ground member 130e, and the second ground member 135e are the feeding line, the antenna member, the ground member and the second ground member described above with reference to FIGS. 1 to 11, respectively. may be similar to , and the antenna device 100e may further include the impedance conversion line described above with reference to FIGS. 1 to 11 , third, fourth and fifth ground members, a ground layer, and a shielding via.

한편 설계에 따라, 상기 안테나 패키지는 배선 패키지에 대해 동종으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 안테나 패키지는 그라운드 패턴을 통해 각각 구현된 복수의 안테나 부재와, 각각 복수의 비아가 서로 연결된 구조를 가지도록 구현된 복수의 관통 비아를 포함할 수 있다. 상기 안테나 패키지의 배선 패키지에 대한 동종/이종 여부는 유전층의 특성에 따라 구분될 수 있다.Meanwhile, depending on the design, the antenna package may be implemented in the same way as the wiring package. For example, the antenna package may include a plurality of antenna members each implemented through a ground pattern and a plurality of through-vias each implemented to have a structure in which the plurality of vias are connected to each other. Whether the antenna package is the same as or different from the wiring package may be classified according to the characteristics of the dielectric layer.

도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 IC 패키지를 나타낸 도면이다.13 is a diagram illustrating an antenna module and an IC package according to an embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, IC 패키지는 IC(1300a)와, IC(1300a)의 적어도 일부를 봉합하는 봉합재(1305a)와, 제1 측면이 IC(1300a)를 마주보도록 배치되는 코어 부재(1355a)와, IC(1300a)와 코어 부재(1355a)에 전기적으로 연결된 적어도 하나의 배선층(1310a)과 절연층(280a)을 포함하는 연결 부재를 포함할 수 있으며, 배선 패키지 또는 안테나 패키지에 결합될 수 있다.Referring to FIG. 13 , the IC package includes an IC 1300a, an encapsulant 1305a sealing at least a portion of the IC 1300a, and a core member 1355a disposed so that the first side faces the IC 1300a. and a connection member including at least one wiring layer 1310a and an insulating layer 280a electrically connected to the IC 1300a and the core member 1355a, and may be coupled to a wiring package or an antenna package. .

배선 패키지는, 적어도 하나의 배선층(1210a)과, 적어도 하나의 절연층(1220a)과, 배선 비아(1230a)와, 접속패드(1240a)와, 패시베이션층(1250a)를 포함할 수 있으며, 안테나 패키지는, 복수의 디렉터 부재(1110a, 1110b, 1110c, 1110d), 복수의 안테나 부재(1115a, 1115b, 1115c, 1115d), 복수의 관통 비아(1120a, 1120b, 1120c, 1120d), 복수의 캐비티(1130a, 1130b, 1130c, 1130d), 유전층(1140a), 마감 부재(1150a) 및 도금 부재(1170a)를 포함할 수 있다.The wiring package may include at least one wiring layer 1210a, at least one insulating layer 1220a, a wiring via 1230a, a connection pad 1240a, and a passivation layer 1250a, and the antenna package , a plurality of director members 1110a, 1110b, 1110c, 1110d, a plurality of antenna members 1115a, 1115b, 1115c, 1115d, a plurality of through vias 1120a, 1120b, 1120c, 1120d, a plurality of cavities 1130a, 1130b, 1130c, and 1130d), a dielectric layer 1140a, a finishing member 1150a, and a plating member 1170a may be included.

상기 IC 패키지는 전술한 배선 패키지에 결합될 수 있다. IC 패키지에 포함된 IC(1300a)에서 생성된 제1 RF 신호는 적어도 하나의 배선층(1310a)을 통해 안테나 패키지로 전달되어 안테나 모듈의 상면 방향으로 송신될 수 있으며, 안테나 패키지에서 수신된 제1 RF 신호는 적어도 하나의 배선층(1310a)을 통해 IC(1300a)로 전달될 수 있다.The IC package may be coupled to the above-described wiring package. The first RF signal generated by the IC 1300a included in the IC package may be transmitted to the antenna package through at least one wiring layer 1310a and transmitted in the direction of the top surface of the antenna module, and the first RF signal received from the antenna package A signal may be transmitted to the IC 1300a through at least one wiring layer 1310a.

상기 IC 패키지는 IC(1300a)의 상면 및/또는 하면에 배치된 접속패드(1330a)를 더 포함할 수 있다. IC(1300a)의 상면에 배치된 접속패드는 적어도 하나의 배선층(1310a)에 전기적으로 연결될 수 있으며, IC(1300a)의 하면에 배치된 접속패드는 하단 배선층(1320a)을 통해 코어 부재(1355a) 또는 코어 도금 부재(1365a)에 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 코어 도금 부재(1365a)는 IC(1300a)에 접지영역을 제공할 수 있다.The IC package may further include a connection pad 1330a disposed on an upper surface and/or a lower surface of the IC 1300a. The connection pad disposed on the upper surface of the IC 1300a may be electrically connected to at least one wiring layer 1310a, and the connection pad disposed on the lower surface of the IC 1300a may be connected to the core member 1355a through the lower wiring layer 1320a. Alternatively, it may be electrically connected to the core plating member 1365a. Here, the core plating member 1365a may provide a ground region to the IC 1300a.

상기 코어 부재(1355a)는 상기 연결 부재에 접하는 코어 유전층(356a)과, 코어 유전층(356a)의 상면 및/또는 하면에 배치된 코어 배선층(1359a)과, 코어 유전층(356a)을 관통하며 코어 배선층(1359a)을 전기적으로 연결하고 접속패드(1330a)에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 코어 비아(1360a)를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 코어 비아(1360a)는 솔더볼(solder ball), 핀(pin), 랜드(land)와 같은 전기연결구조체(1340a)에 전기적으로 연결될 수 있다.The core member 1355a includes a core dielectric layer 356a in contact with the connection member, a core wiring layer 1359a disposed on upper and/or lower surfaces of the core dielectric layer 356a, and a core wiring layer passing through the core dielectric layer 356a. At least one core via 1360a electrically connected to 1359a and electrically connected to the connection pad 1330a may be included. The at least one core via 1360a may be electrically connected to an electrical connection structure 1340a such as a solder ball, a pin, or a land.

이에 따라, 상기 코어 부재(1355a)는 하면으로부터 베이스 신호 또는 전원을 공급받아서 상기 연결 부재의 적어도 하나의 배선층(1310a)을 통해 상기 베이스 신호 및/또는 전원을 IC(1300a)로 전달할 수 있다.Accordingly, the core member 1355a may receive a base signal or power from a lower surface and transmit the base signal and/or power to the IC 1300a through at least one wiring layer 1310a of the connection member.

상기 IC(1300a)는 상기 베이스 신호 및/또는 전원을 사용하여 밀리미터웨이브(mmWave) 대역의 RF 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 IC(1300a)는 저주파수의 베이스 신호를 전달받고 상기 베이스 신호의 주파수 변환, 증폭, 필터링 위상제어 및 전원생성을 수행할 수 있으며, 고주파 특성을 고려하여 화합물 반도체(예: GaAs)로 구현되거나 실리콘 반도체로 구현될 수도 있다.The IC 1300a may generate an RF signal of a millimeter wave (mmWave) band using the base signal and/or power. For example, the IC 1300a may receive a low-frequency base signal and perform frequency conversion, amplification, filtering phase control, and power generation of the base signal, and a compound semiconductor (eg, GaAs) in consideration of high-frequency characteristics. It may be implemented with or may be implemented with a silicon semiconductor.

한편, 상기 IC 패키지는 적어도 하나의 배선층(1310a)의 대응되는 배선에 전기적으로 연결되는 수동부품(1350a)을 더 포함할 수 있다. 상기 수동부품(1350a)은 코어 부재(1355a)가 제공하는 수용공간(1306a)에 배치될 수 있으며, IC(1300a) 및/또는 적어도 하나의 제2 방향 안테나 부재(1370a)로 임피던스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 수동부품(1350a)은 세라믹 캐패시터(Multi Layer Ceramic Capacitor, MLCC)나 인덕터, 칩저항기 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.Meanwhile, the IC package may further include a passive component 1350a electrically connected to a corresponding wiring of the at least one wiring layer 1310a. The passive component 1350a may be disposed in the receiving space 1306a provided by the core member 1355a, and may provide impedance to the IC 1300a and/or the at least one second directional antenna member 1370a. have. For example, the passive component 1350a may include at least a portion of a multi-layer ceramic capacitor (MLCC), an inductor, and a chip resistor.

한편, 상기 IC 패키지는 코어 부재(1355a)의 측면에 배치된 코어 도금 부재(1365a, 370a)를 포함할 수 있다. 상기 코어 도금 부재(1365a, 370a)는 IC(1300a)에 접지영역을 제공할 수 있으며, IC(1300a)의 열을 외부로 발산시키거나 IC(1300a)에 대한 잡음을 제거할 수 있다.Meanwhile, the IC package may include core plating members 1365a and 370a disposed on side surfaces of the core member 1355a. The core plating members 1365a and 370a may provide a grounding region to the IC 1300a, and may dissipate heat of the IC 1300a to the outside or remove noise from the IC 1300a.

한편, IC 패키지와 배선 패키지는 각각 독립적으로 제조되어 결합될 수 있으나, 설계에 따라 함께 제조될 수도 있다. 즉, 복수의 패키지간 별도의 결합과정은 생략될 수 있다.Meanwhile, the IC package and the wiring package may be independently manufactured and combined, but may also be manufactured together according to design. That is, a separate coupling process between the plurality of packages may be omitted.

한편, 상기 IC 패키지는 전기연결구조체(1290a)와 패시베이션층(285a)을 통해 상기 배선 패키지에 결합될 수 있으나, 설계에 따라 상기 전기연결구조체(1290a)와 패시베이션층(285a)은 생략될 수 있다.Meanwhile, the IC package may be coupled to the wiring package through the electrical connection structure 1290a and the passivation layer 285a, but depending on the design, the electrical connection structure 1290a and the passivation layer 285a may be omitted. .

한편, 상기 배선 패키지는 피딩라인(110f), 제2 안테나 부재, 그라운드 부재(130f) 및 제2 그라운드 부재(135f)를 포함하는 안테나 장치(100f)를 포함할 수 있다. 상기 피딩라인(110f), 제2 안테나 부재, 그라운드 부재(130f) 및 제2 그라운드 부재(135f)은 각각 도 1 내지 도 11을 참조하여 전술한 피딩라인, 안테나 부재, 그라운드 부재 및 제2 그라운드 부재와 유사할 수 있으며, 상기 안테나 장치(100f)는 도 1 내지 도 11을 참조하여 전술한 임피던스 변환 라인, 제3, 제4 및 제5 그라운드 부재, 그라운드층 및 차폐비아를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the wiring package may include an antenna device 100f including a feeding line 110f, a second antenna member, a ground member 130f, and a second ground member 135f. The feeding line 110f, the second antenna member, the ground member 130f, and the second ground member 135f are the feeding line, the antenna member, the ground member and the second ground member described above with reference to FIGS. 1 to 11, respectively. may be similar to , and the antenna device 100f may further include the impedance conversion line described above with reference to FIGS. 1 to 11 , third, fourth and fifth ground members, a ground layer, and a shielding via.

도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 듀얼밴드 안테나 장치의 배치 위치를 예시한 도면이다.14 is a diagram illustrating an arrangement position of an antenna module and a dual-band antenna device according to an embodiment of the present invention.

도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 복수의 디렉터 부재(1110d), 캐비티(1130d), 유전층(1140d), 도금 부재(1160d), 복수의 칩 안테나(1170c, 1170d) 및 복수의 다이폴 안테나(1175c, 1175d)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 14 , the antenna module according to an embodiment of the present invention includes a plurality of director members 1110d, a cavity 1130d, a dielectric layer 1140d, a plating member 1160d, and a plurality of chip antennas 1170c and 1170d. ) and a plurality of dipole antennas 1175c and 1175d.

복수의 디렉터 부재(1110d)는 대응되는 안테나 부재와 함께 z축 방향으로 RF 신호를 송수신할 수 있다. 상기 복수의 디렉터 부재(1110d)와 하단에 배치된 복수의 안테나 부재의 개수와 배치와 형태는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 복수의 디렉터 부재(1110d)의 형태는 원일 수 있으며, 상기 복수의 디렉터 부재(1110d)의 개수는 2개 이상일 수 있다.The plurality of director members 1110d may transmit and receive RF signals in the z-axis direction together with the corresponding antenna members. The number, arrangement, and shape of the plurality of director members 1110d and the plurality of antenna members disposed below are not particularly limited. For example, the shape of the plurality of director members 1110d may be a circle, and the number of the plurality of director members 1110d may be two or more.

복수의 칩 안테나(1170c, 1170d)는 안테나 패키지의 가장자리에 인접하여 z축 방향으로 세워져 배치될 수 있으며, 복수의 칩 안테나(1170c, 1170d) 중 하나는 x축 방향으로 RF 신호를 송수신하고, 다른 하나는 y축 방향으로 RF 신호를 송수신할 수 있다. 상기 복수의 칩 안테나(1170c, 1170d)가 안테나 패키지 내부에 배치되므로, 안테나 모듈은 복수의 칩 안테나(1170c, 1170d)의 개수 증가에 따른 사이즈 증가 문제를 최소화할 수 있다.The plurality of chip antennas 1170c and 1170d may be disposed adjacent to the edge of the antenna package, standing up in the z-axis direction, and one of the plurality of chip antennas 1170c and 1170d transmits and receives RF signals in the x-axis direction, and the One may transmit and receive an RF signal in the y-axis direction. Since the plurality of chip antennas 1170c and 1170d are disposed inside the antenna package, the antenna module can minimize a problem of size increase due to an increase in the number of the plurality of chip antennas 1170c and 1170d.

복수의 다이폴 안테나(1175c, 1175d)는 안테나 패키지의 가장자리에 인접하여 유전층(1140d)과 마감 부재의 사이에 배치될 수 있으며, 복수의 다이폴 안테나(1175c, 1175d) 중 하나는 x축 방향으로 제3 RF 신호를 송수신하고, 다른 하나는 y축 방향으로 제3 RF 신호를 송수신할 수 있다. 설계에 따라, 상기 복수의 다이폴 안테나(1175c, 1175d) 중 적어도 일부는 모노폴(monopole) 안테나로 대체될 수 있다.The plurality of dipole antennas 1175c and 1175d may be disposed between the dielectric layer 1140d and the closing member adjacent to the edge of the antenna package, and one of the plurality of dipole antennas 1175c and 1175d may be disposed in the third direction in the x-axis direction. The RF signal may be transmitted/received, and the other may transmit/receive a third RF signal in the y-axis direction. According to design, at least some of the plurality of dipole antennas 1175c and 1175d may be replaced with monopole antennas.

또한, 상기 안테나 모듈은, 각각 피딩라인, 제2 안테나 부재, 그라운드 부재를 포함하는 복수의 안테나 장치(100c, 100d)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 안테나 장치(100c, 100d) 중 일부는 x축 방향으로 RF 신호를 송수신하고, 다른 일부는 y축 방향으로 RF 신호를 송수신할 수 있다.Also, the antenna module may include a plurality of antenna devices 100c and 100d each including a feeding line, a second antenna member, and a ground member. Some of the plurality of antenna devices 100c and 100d may transmit and receive RF signals in the x-axis direction, and others may transmit/receive RF signals in the y-axis direction.

또한, 상기 복수의 안테나 장치(100c, 100d)는 상기 안테나 모듈의 측면방향으로 나란히 배열될 수 있으며, 유전층(1140c)에 의해 봉합될 수 있다.Also, the plurality of antenna devices 100c and 100d may be arranged side by side in a lateral direction of the antenna module, and may be sealed by a dielectric layer 1140c.

도 15a 및 도 15b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈 및 듀얼밴드 안테나 장치의 주파수에 따른 S-파라미터와 이득을 각각 나타낸 도면이다.15A and 15B are diagrams illustrating S-parameters and gains according to frequencies of an antenna module and a dual-band antenna device according to an embodiment of the present invention, respectively.

도 15a 및 도 15b를 참조하면, 그라운드 부재의 폭이 가장 짧은 제1 케이스(510a, 510b)와, 그라운드 부재의 폭이 2번째로 짧은 제2 케이스(520a, 520b)와, 그라운드 부재의 폭이 2번째로 긴 제3 케이스(530a, 530b)와, 그라운드 부재의 폭이 가장 긴 제4 케이스(540a, 540b) 중에서, 제1 케이스(510a, 510b)의 확장 주파수 대역(약 41GHz)이 가장 높고, 제4 케이스(540a, 540b)의 확장 주파수 대역(약 36GHz)이 가장 낮을 수 있다.15A and 15B , the first cases 510a and 510b having the shortest width of the ground member, the second cases 520a and 520b having the second shortest width of the ground member, and the width of the ground member Among the third cases 530a and 530b having the second longest width and the fourth cases 540a and 540b having the longest width of the ground member, the extension frequency band (about 41 GHz) of the first cases 510a and 510b is the highest. , the extension frequency band (about 36 GHz) of the fourth cases 540a and 540b may be the lowest.

도 16a 및 도 16b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 전자기기에서의 배치를 예시한 도면이다.16A and 16B are diagrams illustrating an arrangement of an antenna module in an electronic device according to an embodiment of the present invention.

도 16a를 참조하면, 안테나 장치(100g), 디렉터 부재(1110g) 및 유전층(1140g)를 포함하는 안테나 모듈은 전자기기(400g)의 기판(300g) 상에서 전자기기(400g)의 측면 경계에 인접하여 배치될 수 있다.Referring to FIG. 16A , the antenna module including the antenna device 100g, the director member 1110g, and the dielectric layer 1140g is disposed on the substrate 300g of the electronic device 400g adjacent to the side boundary of the electronic device 400g. can be placed.

전자기기(400g)는 스마트 폰(smart phone), 개인용 정보 단말기(personal digital assistant), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 네트워크 시스템(network system), 컴퓨터(computer), 모니터(monitor), 태블릿(tablet), 랩탑(laptop), 넷북(netbook), 텔레비전(television), 비디오 게임(video game), 스마트 워치(smart watch), 오토모티브(Automotive) 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The electronic device 400g includes a smart phone, a personal digital assistant, a digital video camera, a digital still camera, a network system, and a computer. ), monitor, tablet, laptop, netbook, television, video game, smart watch, automotive, etc., but may be not limited

상기 기판(300g) 상에는 통신모듈(310g) 및 기저대역 회로(320g)가 더 배치될 수 있다. 통신모듈(310g)은 디지털 신호처리를 수행하도록 휘발성 메모리(예컨대, DRAM), 비-휘발성 메모리(예컨대, ROM), 플래시 메모리 등의 메모리 칩; 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 등의 어플리케이션 프로세서 칩; 아날로그-디지털 컨버터, ASIC(application-specific IC) 등의 로직 칩 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.A communication module 310g and a baseband circuit 320g may be further disposed on the substrate 300g. The communication module 310g may include a memory chip such as a volatile memory (eg, DRAM), a non-volatile memory (eg, ROM), a flash memory, etc. to perform digital signal processing; application processor chips such as a central processor (eg, CPU), a graphics processor (eg, GPU), a digital signal processor, an encryption processor, a microprocessor, and a microcontroller; It may include at least a part of logic chips such as analog-to-digital converters and application-specific ICs (ASICs).

기저대역 회로(320g)는 아날로그-디지털 변환, 아날로그 신호에 대한 증폭, 필터링 및 주파수 변환을 수행하여 베이스 신호를 생성할 수 있다. 상기 기저대역 회로(320g)로부터 입출력되는 베이스 신호는 케이블을 통해 안테나 모듈로 전달될 수 있다.The baseband circuit 320g may generate a base signal by performing analog-to-digital conversion, amplification, filtering, and frequency conversion on the analog signal. The base signal input/output from the baseband circuit 320g may be transmitted to the antenna module through a cable.

예를 들어, 상기 베이스 신호는 도 13에 도시된 전기연결구조체와 코어 비아와 배선층을 통해 IC로 전달될 수 있다. 상기 IC는 상기 베이스 신호를 밀리미터웨이브(mmWave) 대역의 RF 신호로 변환할 수 있다.For example, the base signal may be transmitted to the IC through the electrical connection structure shown in FIG. 13 , the core via, and the wiring layer. The IC may convert the base signal into an RF signal of a millimeter wave (mmWave) band.

도 16b를 참조하면, 안테나 장치(100h), 디렉터 부재(1110h) 및 유전층(1140h)를 각각 포함하는 복수의 안테나 모듈은 전자기기(400h)의 기판(300h) 상에서 전자기기(400h)의 일측면 경계와 타측면 경계에 각각 인접하여 배치될 수 있으며, 상기 기판(300h) 상에는 통신모듈(310h) 및 기저대역 회로(320h)가 더 배치될 수 있다.Referring to FIG. 16B , a plurality of antenna modules each including an antenna device 100h, a director member 1110h, and a dielectric layer 1140h are disposed on a substrate 300h of the electronic device 400h on one side of the electronic device 400h. The boundary and the other side boundary may be disposed adjacent to each other, and a communication module 310h and a baseband circuit 320h may be further disposed on the substrate 300h.

한편, 본 명세서에 개진된 배선층, 피딩라인, 안테나 부재, 그라운드 부재, 제2 내지 제5 그라운드 부재, 임피던스 변환 라인, 그라운드층, 차폐비아, 폴비아, 그라운드 비아, 디렉터 부재, 안테나 부재, 관통 비아, 전기연결구조체, 도금 부재는, 금속 재료(예: 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질)를 포함할 수 있으며, CVD(chemical vapor deposition), PVD(Physical Vapor Deposition), 스퍼터링(sputtering), 서브트랙티브(Subtractive), 애디티브(Additive), SAP(Semi-Additive Process), MSAP(Modified Semi-Additive Process) 등의 도금 방법에 따라 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.Meanwhile, the wiring layer, feeding line, antenna member, ground member, second to fifth ground member, impedance conversion line, ground layer, shielding via, pole via, ground via, director member, antenna member, and through via disclosed herein. , the electrical connection structure and the plating member are made of a metal material (eg, copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn), gold (Au), nickel (Ni), lead (Pb), titanium). (Ti) or a conductive material such as an alloy thereof), CVD (chemical vapor deposition), PVD (Physical Vapor Deposition), sputtering (sputtering), subtractive (Subtractive), additive (Additive) , SAP (Semi-Additive Process), MSAP (Modified Semi-Additive Process), etc. may be formed according to a plating method, but is not limited thereto.

한편, 본 명세서에 개진된 RF 신호는 Wi-Fi(IEEE 802.11 패밀리 등), WiMAX(IEEE 802.16 패밀리 등), IEEE 802.20, LTE(long term evolution), Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G 및 그 이후의 것으로 지정된 임의의 다른 무선 및 유선 프로토콜들에 따른 형식을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.On the other hand, the RF signal presented herein is Wi-Fi (IEEE 802.11 family, etc.), WiMAX (IEEE 802.16 family, etc.), IEEE 802.20, LTE (long term evolution), Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, It may have a format according to, but not limited to, GSM, GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G and any other wireless and wired protocols designated thereafter.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.In the above, the present invention has been described with specific matters such as specific components and limited embodiments and drawings, but these are provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can make various modifications and variations from these descriptions.

100: 안테나 장치
110a: 피딩라인(feeding line)
110b: 피딩비아(feeding via)
115: 임피던스 변환 라인
120: 안테나 부재
125: 디렉터(director) 부재
130: 그라운드 부재
131: 그라운드 비아
135: 제2 그라운드 부재
140: 제3 그라운드 부재
145: 제5 그라운드 부재
150: 폴비아(pole via)
155: 제4 그라운드 부재
200: 배선 패키지
210: 배선층
225: 그라운드층
245: 차폐비아
1110: 디렉터부재
1115: 안테나 부재
1120: 관통 비아(through via)
1130: 캐비티(cavity)
1140: 유전층
1150: 마감(encapsulation) 부재
1160: 도금(plating) 부재
1170: 칩 안테나
1175: 다이폴 안테나
1210, 1310: 배선층
1220, 280: 절연층
1230: 배선 비아
1240, 1330: 접속패드
1250, 285: 패시베이션(passivation)층
1290, 1340: 전기연결구조체
1300, 1301: IC(Integrated Circuit)
1302: PM(Power Management)IC
1305: 봉합재
1306: 수용공간
1320: 하단 배선층
1330: 접속패드
1350, 1351, 1352, 1353: 수동부품
1355: 코어 부재
356: 코어 유전층
1357, 1358, 1359: 코어 배선층
1360: 코어 비아
1365, 370: 코어 도금 부재
100: antenna device
110a: feeding line (feeding line)
110b: feeding via (feeding via)
115: impedance conversion line
120: antenna member
125: director (director) absent
130: ground member
131: ground via
135: second ground member
140: third ground member
145: fifth ground member
150: pole via
155: fourth ground member
200: wiring package
210: wiring layer
225: ground layer
245: shielded via
1110: Director absent
1115: antenna member
1120: through via (through via)
1130: cavity (cavity)
1140: dielectric layer
1150: absence of encapsulation
1160: plating (plating) member
1170: chip antenna
1175: dipole antenna
1210, 1310: wiring layer
1220, 280: insulating layer
1230: wiring via
1240, 1330: connection pad
1250, 285: passivation layer
1290, 1340: electrical connection structure
1300, 1301: IC (Integrated Circuit)
1302: PM (Power Management) IC
1305: suture material
1306: accommodation space
1320: lower wiring layer
1330: connection pad
1350, 1351, 1352, 1353: Passive parts
1355: core member
356: core dielectric layer
1357, 1358, 1359: core wiring layer
1360: core via
1365, 370: core plating member

Claims (10)

제2, 제3 및 제4 도전성 층이 차례대로 배치된 배선 패키지를 포함하고,
상기 제2 도전성 층은 피딩라인을 포함하고,
상기 제4 도전성 층은 안테나 부재를 포함하고,
상기 배선 패키지는 상기 피딩라인과 상기 안테나 부재를 전기적으로 연결시키는 피딩비아를 포함하고,
상기 제3 도전성 층은 상기 피딩비아로부터 이격되고 상기 피딩비아를 향하여 돌출된 제1 그라운드 부재를 포함하는 안테나 장치.
and a wiring package in which second, third and fourth conductive layers are sequentially disposed,
The second conductive layer includes a feeding line,
the fourth conductive layer comprises an antenna member;
The wiring package includes a feeding via electrically connecting the feeding line and the antenna member,
and the third conductive layer is spaced apart from the feeding via and includes a first ground member protruding toward the feeding via.
제1항에 있어서,
상기 안테나 부재는 제1 폴과 제2 폴을 포함하는 다이폴(dipole) 형태를 가지고,
상기 피딩라인은 상기 제1 폴과 상기 제2 폴에 각각 전기적으로 연결되는 제1 피딩라인과 제2 피딩라인으로 구성되고,
상기 제1 그라운드 부재는 상기 제1 피딩라인부터 상기 제2 피딩라인까지의 거리보다 길고 상기 제1 폴과 제2 폴의 총 길이보다 짧은 길이의 폭을 가지는 안테나 장치.
According to claim 1,
The antenna member has a dipole shape including a first pole and a second pole,
The feeding line is composed of a first feeding line and a second feeding line electrically connected to the first pole and the second pole, respectively,
The first ground member has a width greater than a distance from the first feeding line to the second feeding line and shorter than a total length of the first pole and the second pole.
제1항에 있어서, 상기 배선 패키지는,
상기 제2, 제3 및 제4 도전성 층의 적층방향으로 볼 때 상기 피딩비아를 향하여 돌출된 제2 그라운드 부재를 포함하는 제1 도전성 층을 더 포함하고,
상기 제1 도전성 층은 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 도전성 층이 차례대로 배치되도록 배치된 안테나 장치.
According to claim 1, wherein the wiring package,
a first conductive layer including a second ground member protruding toward the feeding via when viewed in a stacking direction of the second, third and fourth conductive layers;
The first conductive layer is arranged such that the first, second, third and fourth conductive layers are sequentially disposed.
제1항에 있어서, 상기 배선 패키지는,
상기 제2, 제3 및 제4 도전성 층의 적층방향 기준으로 상기 안테나 부재에 오버랩되도록 배치된 제3 그라운드 부재를 포함하는 제5 도전성 층을 더 포함하고,
상기 제5 도전성 층은 상기 제2, 제3, 제4 및 제5 도전성 층이 차례대로 배치되도록 배치된 안테나 장치.
According to claim 1, wherein the wiring package,
A fifth conductive layer including a third ground member disposed to overlap the antenna member based on a stacking direction of the second, third and fourth conductive layers,
The fifth conductive layer is arranged such that the second, third, fourth and fifth conductive layers are sequentially disposed.
제1항에 있어서,
상기 제2 도전성 층은 상기 피딩라인으로부터 이격 배치된 그라운드층을 더 포함하고,
상기 배선 패키지는 상기 그라운드층의 경계선을 따라 배열된 복수의 차폐비아를 더 포함하는 안테나 장치.
According to claim 1,
The second conductive layer further includes a ground layer spaced apart from the feeding line,
The wiring package further includes a plurality of shielding vias arranged along a boundary line of the ground layer.
제3, 제4 및 제5 도전성 층이 차례대로 배치된 배선 패키지를 포함하고,
상기 제4 도전성 층은 제1 폴과 제2 폴을 포함하는 다이폴(dipole) 형태의 안테나 부재를 포함하고,
상기 제3 및 제5 도전성 층 중 적어도 하나는 상기 제3, 제4 및 제5 도전성 층의 적층방향 기준으로 상기 안테나 부재에 오버랩되도록 배치된 제3 그라운드 부재를 포함하는 안테나 장치.
a wiring package in which third, fourth and fifth conductive layers are sequentially disposed;
The fourth conductive layer includes an antenna member in the form of a dipole including a first pole and a second pole,
and at least one of the third and fifth conductive layers includes a third ground member disposed to overlap the antenna member based on a stacking direction of the third, fourth, and fifth conductive layers.
제6항에 있어서,
상기 제3 도전성 층은 상기 제3, 제4 및 제5 도전성 층의 적층방향 기준으로 상기 안테나 부재에 오버랩되도록 배치된 제4 그라운드 부재를 포함하고,
상기 제3 그라운드 부재는 상기 제5 도전성 층에 배치된 안테나 장치.
7. The method of claim 6,
the third conductive layer includes a fourth ground member disposed to overlap the antenna member based on a stacking direction of the third, fourth and fifth conductive layers;
and the third ground member is disposed on the fifth conductive layer.
제7항에 있어서, 상기 배선 패키지는,
상기 안테나 부재보다 상기 배선 패키지의 중심에 더 근접하여 배치되어 상기 제3 그라운드 부재와 상기 제4 그라운드 부재를 서로 연결시키는 제5 그라운드 부재를 더 포함하고,
상기 제5 그라운드 부재는 상기 제1 폴과 상기 제2 폴의 총 길이보다 짧은 길이로 상기 제1 폴과 상기 제2 폴에 나란히 배치되는 안테나 장치.
The method of claim 7, wherein the wiring package,
a fifth ground member disposed closer to the center of the wiring package than the antenna member to connect the third ground member and the fourth ground member to each other;
The fifth ground member has a length shorter than a total length of the first pole and the second pole and is disposed side by side on the first pole and the second pole.
제6항에 있어서,
상기 제3 그라운드 부재는 각각 상기 제3, 제4 및 제5 도전성 층의 적층방향 기준으로 상기 제1 폴과 상기 제2 폴의 사이 공간을 오버랩하는 위치의 갭(gap)을 가지는 안테나 장치.
7. The method of claim 6,
The third ground member has a gap at a position overlapping a space between the first pole and the second pole based on the stacking direction of the third, fourth, and fifth conductive layers, respectively.
제6항에 있어서, 상기 배선 패키지는,
상기 제1 폴과 상기 제2 폴 중 하나를 상기 제3 그라운드 부재와 연결하는 폴비아(pole via)를 더 포함하는 안테나 장치.
The method of claim 6, wherein the wiring package,
and a pole via connecting one of the first pole and the second pole to the third ground member.
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