KR20200076379A - 고주파 필터 모듈 - Google Patents

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KR20200076379A
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈은, 복수의 패치 안테나를 포함하고 서로 다른 제1 및 제2 주파수 통과 대역을 가지는 안테나 패키지와, IC를 포함하는 IC 패키지와, 안테나 패키지와 상기 IC 패키지의 사이에 배치되어 상기 복수의 패치 안테나와 상기 IC의 사이를 전기적으로 연결시키도록 적층 구조를 가지는 연결 부재를 포함하고, 연결 부재는, 제1 및 제2 주파수 통과 대역을 가지고 IC에 전기적으로 연결된 제1-1 포트와 복수의 패치 안테나 중 적어도 하나에 전기적으로 연결된 제1-2 포트를 포함하는 제1 고주파 필터 패턴과, 제1 및 제2 주파수 통과 대역을 가지고 IC에 전기적으로 연결된 제2-1 포트와 복수의 패치 안테나 중 적어도 다른 하나에 전기적으로 연결된 제2-2 포트를 포함하는 제2 고주파 필터 패턴을 포함할 수 있다.

Description

고주파 필터 모듈{Radio frequency filter module}
본 발명은 고주파 필터 모듈에 관한 것이다.
이동통신의 데이터 트래픽(Data Traffic)은 매년 비약적으로 증가하는 추세이다. 이러한 비약적인 데이터를 무선망에서 실시간으로 지원해 주고자 활발한 기술 개발이 진행 중에 있다. 예를 들어, IoT(Internet of Thing) 기반 데이터의 컨텐츠화, AR(Augmented Reality), VR(Virtual Reality), SNS와 결합한 라이브 VR/AR, 자율 주행, 싱크뷰 (Sync View, 초소형 카메라 이용해 사용자 시점 실시간 영상 전송) 등의 애플리케이션(Application)들은 대용량의 데이터를 주고 받을 수 있게 지원하는 통신(예: 5G 통신, mmWave 통신 등)을 필요로 한다.
따라서, 최근 5세대(5G) 통신을 포함하는 밀리미터웨이브(mmWave) 통신이 활발하게 연구되고 있으며, 이를 원활히 구현하는 고주파 모듈의 상용화/표준화를 위한 연구도 활발히 진행되고 있다.
일본 공개특허공보 특개2002-100698
본 발명은 적어도 2개의 주파수 통과 대역을 제공하는 고주파 필터 모듈을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈은, 복수의 패치 안테나를 포함하고 서로 다른 제1 및 제2 주파수 통과 대역을 가지는 안테나 패키지; IC를 포함하는 IC 패키지; 및 상기 안테나 패키지와 상기 IC 패키지의 사이에 배치되어 상기 복수의 패치 안테나와 상기 IC의 사이를 전기적으로 연결시키도록 적층 구조를 가지는 연결 부재; 를 포함하고, 상기 연결 부재는, 상기 제1 및 제2 주파수 통과 대역을 가지고, 상기 IC에 전기적으로 연결된 제1-1 포트와 상기 복수의 패치 안테나 중 적어도 하나에 전기적으로 연결된 제1-2 포트를 포함하는 제1 고주파 필터 패턴; 및 상기 제1 및 제2 주파수 통과 대역을 가지고, 상기 IC에 전기적으로 연결된 제2-1 포트와 상기 복수의 패치 안테나 중 적어도 다른 하나에 전기적으로 연결된 제2-2 포트를 포함하는 제2 고주파 필터 패턴; 을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈은, 복수의 패치 안테나를 포함하는 안테나 패키지; IC를 포함하는 IC 패키지; 및 상기 안테나 패키지와 상기 IC 패키지의 사이에 배치되어 상기 복수의 패치 안테나와 상기 IC의 사이를 전기적으로 연결시키도록 적층 구조를 가지는 연결 부재; 를 포함하고, 상기 연결 부재는, 제1 및 제2 고주파 필터 패턴 중 하나가 배치된 제1 필터층; 상기 제1 필터층과 상기 안테나 패키지의 사이에 배치된 제1 그라운드층; 상기 제1 및 제2 고주파 필터 패턴 중 다른 하나가 배치된 제2 필터층; 및 상기 제1 필터층과 상기 제2 필터층의 사이에 배치된 제2 그라운드층; 을 포함하고, 상기 제1 고주파 필터 패턴은, 제1 및 제2 부분을 포함하는 제1 고리형 패턴; 상기 IC에 전기적으로 연결된 제1-1 포트에서부터 상기 제1 고리형 패턴의 제1 부분을 따라 제1 방향으로 연장된 제1-1 연장 패턴; 및 상기 복수의 패치 안테나 중 적어도 하나에 전기적으로 연결된 제1-2 포트에서부터 상기 제1 고리형 패턴의 제2 부분을 따라 상기 제1 방향과 다른 방향으로 연장된 제1-2 연장 패턴; 을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈은, 안테나 성능(예: 이득, 대역폭, directivity 등)이나 전반적인 사이즈의 희생 없이도 적어도 2개의 주파수 통과 대역을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈을 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈을 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈의 제1 및 제2 필터층을 나타낸 측면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈의 블록간 연결관계를 예시한 블록도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈의 제1 고주파 필터 패턴 형태를 예시한 평면도이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈의 제2 고주파 필터 패턴 형태를 예시한 평면도이다.
도 5c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈의 제1 고주파 필터 패턴의 배열(array) 형태를 예시한 평면도이다.
도 5d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈의 제2 고주파 필터 패턴의 배열(array) 형태를 예시한 평면도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈의 고주파 필터 패턴의 변형 형태를 예시한 사시도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈의 전자기기에서의 배치를 예시한 평면도이다.
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.
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.
본 명세서에서 n-1, n-2 등의 -는 하이픈(hyphen)을 의미한다.
본 명세서에서 주파수 통과 대역을 가진다는 것은 주파수 통과 대역의 중심 주파수에서 가장 큰 이득을 가지고, 주파수 통과 대역을 벗어나는 주파수 대역에서 소정의 이득(예: -10dB)보다 더 낮은 이득을 가지는 것을 의미한다. 또한, 이득은 제n 포트(n은 자연수)에서 입력되는 에너지 대비 제n 포트로 출력되는 에너지 비(예: S-파라미터)의 주파수 스펙트럼을 통해 확인될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈을 나타낸 측면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈은, 안테나 패키지(100), 연결 부재(200) 및 IC 패키지(300)를 포함한다.
안테나 패키지(100)는 복수의 패치 안테나(110)를 포함하고, 피드비아(120) 및 유전층(140)을 더 포함할 수 있으며, z방향으로 RF(Radio Frequency) 신호를 원격 송신 및/또는 수신할 수 있다. 안테나 패키지(100)의 이득(gain)은 안테나 패키지(100)에 포함된 복수의 패치 안테나(110)의 개수가 많을수록 향상될 수 있다.
또한, 안테나 패키지(100)는 서로 다른 제1 및 제2 주파수 통과 대역(예: 28GHz, 39GHz)을 가질 수 있다. 예를 들어, 안테나 패키지(100)는 복수의 패치 안테나(110) 중 일부가 제1 주파수 통과 대역을 가지고 나머지가 제2 주파수 통과 대역을 가지도록 설계될 수 있으며, 복수의 패치 안테나(110) 각각이 제1 및 제2 주파수 통과 대역을 가지도록 설계될 수 있다.
복수의 패치 안테나(110)는 RF 신호의 주파수에 대응되는 주파수 대역에 대해 상대적으로 높은 투과 효율을 가지도록 설계될 수 있다. 복수의 패치 안테나(110)는 각각 상부 플레인(plane)과 하부 플레인을 가지는 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111, 112)을 포함할 수 있다. 상기 플레인은 RF 신호가 도전성 매질과 공기 또는 유전층(140) 사이에서 RF 신호의 에너지의 대부분이 투과되는 경계면으로 작용할 수 있다.
피드비아(120)는 복수의 패치 안테나(110)와 연결 부재(200)의 사이를 각각 전기적으로 연결시키는 복수의 피드비아(121, 122)를 포함할 수 있다. 복수의 피드비아(121, 122)의 개수는 복수의 패치 안테나(110)의 개수에 대응될 수 있다. 복수의 피드비아(121, 122) 사이의 위상차는 빔포밍(beamforming)에 기반하여 IC(310)에서 제어된 위상차에 대응될 수 있다. 이에 따라, 복수의 패치 안테나(110) 사이의 보상간섭-상쇄간섭 비는 커질 수 있으므로, 안테나 패키지(100)는 더욱 향상된 이득 및 디렉티비티(directivity)를 가질 수 있다.
유전층(140)은 공기보다 높은 유전상수를 가질 수 있으며, 안테나 패키지(100)의 형태 및 크기에 영향을 줄 수 있다.
IC 패키지(300)는 IC(310)를 포함할 수 있다.
IC(310)는 베이스 신호에 대해 주파수변환, 증폭, 필터링, 위상제어 등을 수행하여 RF 신호를 생성할 수 있으며, 유사한 원리로 RF 신호로부터 베이스 신호를 생성할 수 있다. 베이스 신호는 RF 신호보다 낮은 주파수를 가지며, 기저대역(base band) 주파수 또는 IF(Intermediate Frequency) 주파수를 가질 수 있다.
연결 부재(200)는 안테나 패키지(100)와 IC 패키지(300)의 사이에 배치되고, 복수의 패치 안테나(110)와 IC(310)를 전기적으로 연결시키도록 적층(laminated) 구조를 가진다. 연결 부재(200)는 적층 구조에 따라 패치 안테나(110)와 IC(310) 사이의 전기적 길이(electrical length)를 쉽게 줄일 수 있다.
RF 신호는 베이스 신호에 비해 상대적으로 높은 주파수와 짧은 파장을 가지므로, 베이스 신호에 비해 상대적으로 전송시에 더 많이 손실될 수 있다. 연결 부재(200)가 안테나 패키지(100)와 IC 패키지(300) 사이의 전기적 길이를 줄일 수 있으므로, RF 신호가 IC(310)와 복수의 패치 안테나(110)의 사이를 흐를 때의 손실은 감소할 수 있다.
연결 부재(200)는 제1 그라운드층(201), 제1 필터층(202) 및 제2 그라운드층(203)을 포함할 수 있으며, 이들과 절연층(240)이 교대로 적층된 적층 구조를 가질 수 있다.
제1 그라운드층(201)은 제1 필터층(202)과 안테나 패키지(100)의 사이에 배치될 수 있으며, 제1 그라운드 플레인(221)을 통해 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111, 112)의 하부 플레인을 통해 투과된 RF 신호를 z방향으로 반사할 수 있다. 이에 따라, 안테나 패키지(100)의 이득은 향상될 수 있으며, 안테나 패키지(100)에 기인한 전자기적 노이즈가 제1 필터층(202)에 주는 부정적 영향은 감소할 수 있다.
제2 그라운드층(203)은 제1 필터층(202)과 IC(310)의 사이에 배치될 수 있으며, 제2 그라운드 플레인(223)을 통해 제1 필터층(202)과 IC(310) 사이의 전자기적 격리도를 더욱 향상시킬 수 있다.
제1 필터층(202)은 제1 및 제2 고주파 필터 패턴(211a, 212a) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 제1 및 제2 고주파 필터 패턴(211a, 212a) 중 적어도 하나를 포위하는 포위 그라운드 플레인(222)을 더 포함할 수 있다.
제1 필터층(202)에 포함된 고주파 필터 패턴의 개수는 복수의 패치 안테나(110)의 개수가 많을수록 많을 수 있다. 즉, 제1 필터층(202)에 포함된 고주파 필터 패턴의 개수는 안테나 패키지(100)의 이득 및/또는 디렉티비티의 향상에 따라 더욱 많아질 수 있으며, 고주파 필터 모듈의 사이즈는 커질 수 있다.
제1 및 제2 고주파 필터 패턴(211a, 212a) 각각의 일단은 복수의 피드비아(121, 122)에 전기적으로 연결되고, 제1 및 제2 고주파 필터 패턴(211a, 212a) 각각의 타단은 복수의 배선비아(231, 232)에 전기적으로 연결될 수 있다.
복수의 피드비아(121, 122)의 개수와 복수의 배선비아(231, 232)의 개수는 고주파 필터 패턴의 개수가 많을수록 많아질 수 있다. 제1 필터층(202)은 복수의 피드비아(121, 122)의 개수와 복수의 배선비아(231, 232)의 개수가 많을수록 복잡한 구조를 가질 수 있으며, 복수의 피드비아(121, 122)와 복수의 배선비아(231, 232) 사이의 피드라인 중 일부는 우회 형태를 가짐에 따라 상대적으로 긴 전기적 길이(electrical length)를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈에 포함된 제1 고주파 필터 패턴(211a)은 제1 및 제2 주파수 통과 대역을 가질 수 있으며, 제2 고주파 필터 패턴(212a)은 제1 및 제2 주파수 통과 대역을 가질 수 있다.
이에 따라, 제1 필터층(202)에 포함된 고주파 필터 패턴의 개수는 절반으로 감소할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈은 안테나 패키지(100)의 이득 및/또는 디렉티비티의 향상에 따른 사이즈 증가를 억제할 수 있으며, 제1 필터층(202)의 구조를 더욱 쉽게 단순화시켜서 복수의 패치 안테나(110)와 IC(310) 사이의 전기적 길이를 감소시키고 RF 신호의 전송손실을 줄일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈을 나타낸 측면도이다.
도 2를 참조하면, 안테나 패키지(100)는 커플링 구조체(130)를 더 포함할 수 있으며, 복수의 패치 안테나(110)는 복수의 커플링 패치 패턴(115)을 포함할 수 있다.
커플링 구조체(130)는 복수의 패치 안테나(110) 각각을 둘러쌀 수 있으며, 복수의 패치 안테나(110)에 전자기적으로 커플링됨으로써, 복수의 패치 안테나(110)에 공진 주파수 포인트를 제공할 수 있다.
예를 들어, 상기 공진 주파수 포인트는 복수의 패치 안테나(110) 각각의 내재적 공진 주파수 포인트(예: 패치 안테나의 플레인 크기, 형태, 두께 등)와 크게 다르게 설계될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수의 패치 안테나(110) 각각은 상기 내재적 공진 주파수 포인트에 기반한 제1 주파수 통과 대역을 가지고, 커플링 구조체(130)에 따른 공진 주파수 포인트에 기반한 제2 주파수 통과 대역을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 공진 주파수 포인트는 복수의 패치 안테나(110) 각각의 내재적 공진 주파수 포인트와 유사하게 설계될 수 있다. 이에 따라, 상기 복수의 패치 안테나(110) 각각의 대역폭은 더욱 넓어질 수 있다.
예를 들어, 커플링 구조체(130)는 복수의 어레이 패턴과 복수의 어레이 비아가 각각 반복적으로 배열된 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
복수의 커플링 패치 패턴(115)은 각각 복수의 패치 안테나 패턴(111)의 상측으로 이격되어 배치될 수 있다. 복수의 커플링 패치 패턴(115)도 복수의 패치 안테나(110)에 공진 주파수 포인트를 제공할 수 있으므로, 복수의 패치 안테나(110)의 대역폭을 넓히거나 복수의 패치 안테나(110)의 추가 주파수 통과 대역을 제공할 수 있다.
설계에 따라, 복수의 패치 안테나(110) 각각은 단일 주파수 통과 대역을 가지도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 복수의 패치 안테나(110) 중 하나는 상대적으로 작게 설계되어 상대적으로 높은 주파수 통과 대역을 가지고, 다른 하나는 상대적으로 크게 설계되어 상대적으로 낮은 주파수 통과 대역을 가질 수 있다.
여기서, 제1 고주파 필터 패턴(211b)은 제1 주파수 통과 대역을 가지는 제1 패치 안테나와 제2 주파수 통과 대역을 가지는 제2 패치 안테나에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 고주파 필터 패턴(212b)은 제1 주파수 통과 대역을 가지는 제3 패치 안테나와 제2 주파수 통과 대역을 가지는 제4 패치 안테나에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 2를 참조하면, 연결 부재(200)는 피드라인층(205) 및 IC 지원층(207)을 더 포함할 수 있다.
피드라인층(205)은 제2 그라운드층(203)과 IC(310)의 사이에 배치될 수 있으며, 복수의 피드라인의 배치공간을 제공할 수 있다. 상기 복수의 피드라인은 피드비아(120)와 IC(310)의 사이를 전기적으로 연결시킬 수 있다.
피드라인층(205)이 제1 필터층(202)으로부터 분리됨에 따라, 제1 필터층(202)의 구조는 더욱 단순해질 수 있다. 이에 따라, IC(310)부터 복수의 패치 안테나(110)까지의 전반적인 전기적 길이는 축소될 수 있으며, RF 신호의 전송손실은 감소할 수 있다.
IC 지원층(207)은 피드라인층(205)과 IC(310) 사이에 배치될 수 있으며, IC(310)로 그라운드를 제공하여 IC(310)의 동작 안정성을 향상시킬 수 있으며, IC(310)의 전원 및 베이스 신호 공급 경로를 제공할 수 있다.
도 2를 참조하면, IC 패키지(300)는 전기연결구조체(330), 봉합재(340), 수동부품(350) 및 코어 부재(360)를 포함할 수 있다.
전기연결구조체(330)는 코어 부재(360)와 연결 부재(200) 사이를 전기적으로 연결시키는 제1 전기연결구조체(331)와, 코어 부재(360)와 세트 기판 사이를 전기적으로 연결시키는 제2 전기연결구조체(332)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 전기연결구조체(330)는 솔더볼(solder ball), 핀(pin), 랜드(land), 패드(pad)와 같은 구조를 가질 수 있다.
봉합재(340)는 IC(310)의 적어도 일부분과 수동부품(350)의 적어도 일부분을 봉합할 수 있다. 예를 들어, 봉합재(340)는 PIE(Photo Imageable Encapsulant), ABF (Ajinomoto Build-up Film), 에폭시몰딩컴파운드(epoxy molding compound, EMC) 등으로 구현될 수 있다.
수동부품(350)은 캐패시터나 인덕터와 같이 전원/제어를 직접적으로 받지 않는 부품을 의미한다.
코어 부재(360)는 베이스 신호의 전송경로를 제공할 수 있으며, 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈을 물리적으로 지지할 수 있다.
예를 들어, 코어 부재(360)는 코어 배선층(361), 코어 절연층(362) 및 코어 비아(365)를 포함할 수 있으며, FOPLP(Fan-Out Panel Level Package) 공법을 통해 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 여기서, 팬-아웃(Fan-Out)은 전기적 연결경로가 IC(310)로부터 x방향 및/또는 y방향으로 발산되는 구조를 의미하며, 상기 전기적 연결경로는 복수의 패치 안테나(110) 및/또는 코어 부재(360)에 대응되는 위치까지 연장될 수 있다.
코어 배선층(361)과 코어 절연층(362)은 서로 교대로 적층될 수 있다. 예를 들어, 코어 배선층(361)은 연결 부재(200)의 그라운드층과 동일한 재질로 구현될 수 있으며, 코어 절연층(362)은 연결 부재(200)의 절연층(240)과 동일한 재질로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
코어 비아(365)는 코어 배선층(361)에 전기적으로 연결되고, 제1 및 제2 전기연결구조체(331, 332)에 전기적으로 연결될 수 있다. 코어 비아(365)는 IC(310)에서 생성되거나 IC(310)에 제공될 베이스 신호의 전송경로로 작용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈의 제1 및 제2 필터층을 나타낸 측면도이다.
도 3을 참조하면, 연결 부재(200)는 제2 필터층(204) 및 제3 그라운드층(206)을 더 포함할 수 있다.
제2 필터층(204)은 제1 필터층(202)과 IC의 사이에 배치되고, 제1 및 제2 고주파 필터 패턴(211c, 212c) 중 제1 필터층(202)에 배치된 고주파 필터 패턴(211c)과 다른 고주파 필터 패턴(212c)을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 고주파 필터 패턴(211c, 212c)은 각각 제1 및 제2 주파수 통과 대역을 모두 가질 수 있다.
설계에 따라, 제1 고주파 필터 패턴(211c)은 제1 주파수 통과 대역을 가질 수 있으며, 제2 고주파 필터 패턴(212c)은 제2 주파수 통과 대역을 가질 수 있다.
예를 들어, 제1 고주파 필터 패턴(211c)은 상대적으로 크게 설계되어 상대적으로 낮은 주파수 통과 대역을 가지고, 제2 고주파 필터 패턴(212c)은 상대적으로 작게 설계되어 상대적으로 높은 주파수 통과 대역을 가질 수 있다.
여기서, 제1 및 제2 고주파 필터 패턴(211c, 212c)의 크기가 서로 다르므로, 제1 및 제2 고주파 필터 패턴(211c, 212c)이 단일 필터층에 배치될 경우, 상기 단일 필터층의 구조는 더욱 복잡해질 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈의 제1 및 제2 고주파 필터 패턴(211c, 212c)은 각각 제1 및 제2 필터층(202, 204)에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 필터층(202, 204)의 전반적인 구조는 더욱 단순해질 수 있다. 이에 따라, IC(310)부터 복수의 패치 안테나(110)까지의 전반적인 전기적 길이는 축소될 수 있으며, RF 신호의 전송손실은 감소할 수 있다.
제2 그라운드층(203)은 제1 필터층(202)과 제2 필터층(204)의 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 필터층(202)과 제2 필터층(204) 사이의 전자기적 격리도는 향상될 수 있다.
제3 그라운드층(206)은 제2 필터층(204)과 IC의 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제2 필터층(204)과 IC 사이의 전자기적 격리도는 향상될 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 피드라인층과 제3 그라운드층(206) 사이의 상하관계는 특별히 한정되지 않는다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈의 블록간 연결관계를 예시한 블록도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 제1 고주파 필터 패턴(211)은 IC(310)와 제1 주파수의 제1 RF 신호(RF1)와 제2 주파수의 제2 RF 신호(RF2)를 송수신할 수 있으며, 제2 고주파 필터 패턴(212)은 IC(310)와 제1 주파수의 제1 RF 신호(RF1)와 제2 주파수의 제2 RF 신호(RF2)를 송수신할 수 있다.
도 4a에 도시된 고주파 필터 모듈은 도 1에 도시된 고주파 필터 모듈에 대응될 수 있다.
도 4a를 참조하면, 제1 고주파 필터 패턴(211)은 제1 패치 안테나 패턴(111)과 제1 및 제2 RF 신호(RF1, RF2)를 송수신할 수 있으며, 제2 고주파 필터 패턴(212)은 제2 패치 안테나 패턴(112)과 제1 및 제2 RF 신호(RF1, RF2)를 송수신할 수 있다.
도 4b에 도시된 고주파 필터 모듈은 도 2에 도시된 고주파 필터 모듈에 대응될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 제1 고주파 필터 패턴(211)은 제1 패치 안테나 패턴(111)과 제1 RF 신호(RF1)를 송수신할 수 있으며, 제2 패치 안테나 패턴(112)과 제2 RF 신호(RF2)를 송수신할 수 있다. 제2 고주파 필터 패턴(212)은 제3 패치 안테나 패턴(113)과 제1 RF 신호(RF1)를 송수신할 수 있으며, 제4 패치 안테나 패턴(114)과 제2 RF 신호(RF2)를 송수신할 수 있다.
도 4c를 참조하면, 제1 및 제2 고주파 필터 패턴(211, 212)은 서로 직렬로 연결될 수 있다. 즉, 제1 및 제2 RF 신호(RF1, RF2)는 각각 제1 및 제2 고주파 필터 패턴(211, 212)을 통해 2번 이상 필터링될 수 있다.
도 4d를 참조하면, 제1 고주파 필터 패턴(211)은 제1 대역폭(예: 3GHz)을 가질 수 있으며, 제1 대역폭에 의해 필터링된 RF 신호(RF-WB)는 제1 고주파 필터 패턴(211)과 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111, 112)의 사이를 통과할 수 있다.
제2 고주파 필터 패턴(212)은 제1 대역폭보다 넓거나 좁은 제2 대역폭(예: 850MHz)을 가질 수 있으며, 제2 대역폭에 의해 필터링된 RF 신호(RF-NB)는 제2 고주파 필터 패턴(212)과 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111, 112)의 사이를 통과할 수 있다.
제1 및 제2 고주파 필터 패턴(211, 212)이 서로 다른 너비의 대역폭을 가질 경우, 고주파 필터 모듈은 다양한 통신규격에 맞춰 더욱 적응적인 필터링을 제공할 수 있으므로, 원격 송수신되는 RF 신호에 혼합된 고조파는 더욱 크게 저감될 수 있다.
도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈의 제1 고주파 필터 패턴 형태를 예시한 평면도이다.
도 5a를 참조하면, 제1 고주파 필터 패턴(211d)은 IC에 전기적으로 연결된 제1-1 포트(P11)와, 복수의 패치 안테나 중 적어도 하나에 전기적으로 연결된 제1-2 포트(P12)를 포함할 수 있다.
또한, 제1 고주파 필터 패턴(211d)은 제1 고리형 패턴(10), 제1-1 연장 패턴(11) 및 제1-2 연장 패턴(12)을 포함할 수 있다.
제1-1 연장 패턴(11)은 제1-1 포트(P11)에서부터 제1 방향으로 연장된 형태를 가질 수 있으며, 제1 고리형 패턴(10)에 인접 배치될 수 있다.
제1-2 연장 패턴(12)은 제1-2 포트(P12)에서부터 제1 방향과 다른 방향(예: 제1 방향의 반대방향)으로 연장된 형태를 가질 수 있으며, 제1 고리형 패턴(10)에 인접 배치될 수 있다.
제1 고리형 패턴(10)은 인덕턴스로 작용할 수 있으며, 제1 고리형 패턴(10)과 제1-1 연장 패턴(11) 및 제1-2 연장 패턴(12) 사이의 전자기적 커플링은 캐패시턴스로 작용할 수 있다.
제1-1 포트(P11)를 통해 입력된 RF 신호는 제1 고리형 패턴(10)에서 시계방향을 따라 통과하는 제1 경로와 시계반대방향을 따라 통과하는 제2 경로로 통과할 수 있다.
여기서, 상기 제1 경로에 적용되는 인덕턴스/캐패시턴스 조합과 상기 제2 경로에 적용되는 인덕턴스/캐패시턴스 조합은 서로 다를 수 있다.
제1 주파수는 제1 경로에서 전송선로의 매칭 임피던스에 가까울 수 있으며, 제2 주파수는 제2 경로에서 전송선로의 매칭 임피던스에 가까울 수 있다.
따라서, 제1 주파수의 RF 신호는 제1 경로를 쉽게 통과할 수 있으며, 제2 주파수의 RF 신호는 제2 경로를 쉽게 통과할 수 있으며, 나머지 주파수의 에너지는 차단될 수 있다. 즉, 제1 고주파 필터 패턴(211d)은 복수의 주파수 통과 대역을 제공할 수 있다.
도 5a를 참조하면, 제1 고리형 패턴(10)은 제1, 제2, 제3 및 제4 부분(10a. 10b, 10c, 10d)을 포함할 수 있다.
제1 부분(10a)은 제1-1 연장 패턴(11)에 제1-1 간격(G11)만큼 인접할 수 있으며, 제2 부분(10b)은 제1-2 연장 패턴(12)에 제1-2 간격(G12)만큼 인접할 수 있다.
제3 및 제4 부분(10c, 10d)은 각각 제1 및 제2 부분(10a, 10b)의 사이에 위치하고, 내측으로 우회(detour)하는 형태를 가질 수 있다. 여기서, 내측은 제3 및 제4 부분(10c, 10d)에서 서로를 향하는 방향을 의미한다.
제1 고리형 패턴(10)의 x방향 길이(Lx)는 제3 및 제4 부분(10c, 10d)의 길이에 대응될 수 있으며, 제3 및 제4 부분(10c, 10d)의 길이는 인덕턴스에 대응될 수 있다.
제3 및 제4 부분(10c, 10d)의 우회 형태에 따라, 제3 및 제4 부분(10c, 10d)은 제1 고리형 패턴(10)의 x방향 길이(Lx) 증가 없이도 인덕턴스를 증가시킬 수 있다.
예를 들어, 제3 및 제4 부분(10c, 10d)이 각각 제3 및 제4 우회 길이(Dc, Dd)만큼 우회할 경우, 제3 및 제4 부분(10c, 10d) 각각의 길이는 각각 제3 및 제4 우회 길이(Dc, Dd)의 2배만큼 길어질 수 있다. 따라서, 제3 및 제4 부분(10c, 10d)은 각각 제3 및 제4 우회 길이(Dc, Dd)의 2배에 대응되는 만큼 인덕턴스를 증가시킬 수 있다. 또한, 제3 및 제4 부분(10c, 10d) 각각은 우회 형태에 따른 자기장 중첩 효과에 따라 추가 인덕턴스를 가질 수 있다.
제3 및 제4 부분(10c, 10d) 사이의 이격 거리(De)는 특별히 한정되지 않는다.
한편, 제3 및 제4 부분(10c, 10d) 각각의 폭(Wc, Wd)은 제1 및 제2 부분(10a, 10b) 각각의 폭(Wa, Wb)보다 넓을 수 있다.
이에 따라, 제1 고주파 필터 패턴(211d)은 제1 및 제2 부분(10a, 10b)의 좁은 폭에 따라 섬세하게 조절된 캐패시턴스를 가지면서도 제3 및 제4 부분(10c, 10d)의 넓은 폭에 따라 레지스턴스를 줄여서 제1 고주파 필터 패턴(211d)의 삽입손실(Insertion Loss)을 줄일 수 있다.
또한, 제3 및 제4 부분(10c, 10d) 각각의 폭(Wc, Wd)은 제1-1 연장 패턴(11)의 폭(W11)이나 제1-2 연장 패턴(12)의 폭(W12)보다 넓을 수 있다.
도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈의 제2 고주파 필터 패턴 형태를 예시한 평면도이다.
도 5b를 참조하면, 제2 고주파 필터 패턴(212d)은 IC에 전기적으로 연결된 제2-1 포트(P21)와, 복수의 패치 안테나 중 적어도 하나에 전기적으로 연결된 제2-2 포트(P22)를 포함할 수 있다.
또한, 제2 고주파 필터 패턴(212d)은 복수의 고리형 패턴(20), 제2-1 연장 패턴(21) 및 제2-2 연장 패턴(22)을 포함할 수 있다.
제2-1 연장 패턴(21)은 제2-1 포트(P21)에서부터 제2 방향으로 연장된 형태를 가질 수 있으며, 복수의 고리형 패턴(20)에 인접 배치될 수 있다.
제2-2 연장 패턴(22)은 제2-2 포트(P22)에서부터 제2 방향과 다른 방향(예: 제2 방향의 반대방향)으로 연장된 형태를 가질 수 있으며, 복수의 고리형 패턴(20)에 인접 배치될 수 있다.
복수의 고리형 패턴(20)은 인덕턴스로 작용할 수 있으며, 복수의 고리형 패턴(20)과 제2-1 연장 패턴(21) 및 제2-2 연장 패턴(22) 사이의 전자기적 커플링은 캐패시턴스로 작용할 수 있다.
제2-1 포트(P21)를 통해 입력된 RF 신호는 복수의 고리형 패턴(20)에서 시계방향을 따라 통과하는 제3 경로와 시계반대방향을 따라 통과하는 제4 경로로 통과할 수 있다.
여기서, 상기 제3 경로에 적용되는 인덕턴스/캐패시턴스 조합과 상기 제4 경로에 적용되는 인덕턴스/캐패시턴스 조합은 서로 다를 수 있다.
제1 주파수는 제3 경로에서 전송선로의 매칭 임피던스에 가까울 수 있으며, 제2 주파수는 제4 경로에서 전송선로의 매칭 임피던스에 가까울 수 있다.
따라서, 제1 주파수의 RF 신호는 제3 경로를 쉽게 통과할 수 있으며, 제2 주파수의 RF 신호는 제4 경로를 쉽게 통과할 수 있으며, 나머지 주파수의 에너지는 차단될 수 있다. 즉, 제2 고주파 필터 패턴(212d)은 복수의 주파수 통과 대역을 제공할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 복수의 고리형 패턴(20)은 제2, 제3, 제4 및 제5 고리형 패턴(20a, 20b, 20c, 20d)을 포함할 수 있다.
제2 및 제3 고리형 패턴(20a, 20b)은 제2-1 연장 패턴(21)에 제2-1 간격(G21)만큼 인접할 수 있으며, 제4 및 제5 고리형 패턴(20c, 20d)은 제2-2 연장 패턴(22)에 제2-2 간격(G22)만큼 인접할 수 있다.
제2, 제3, 제4 및 제5 고리형 패턴(20a, 20b, 20c, 20d)은 각각 제2, 제3, 제4 및 제5 내측 연장 부분(23a, 23b, 23c, 23d)을 포함할 수 있다.
여기서, 제2 및 제4 내측 연장 부분(23a, 23c)의 연장 길이(Ea, Ec)는 제3 및 제5 내측 연장 부분(23b, 23d)의 연장 길이(Eb1+Eb2, Ed1+Ed2)와 다를 수 있다.
이에 따라, 제2 고주파 필터 패턴(212d)은 사이즈 증가 없이도 쉽게 조절된 제3 경로의 임피던스와 제4 경로의 임피던스를 가질 수 있다.
또한, 제3 및 제5 내측 연장 부분(23b, 23d)은 제2 및 제4 내측 연장 부분(23a, 23c)보다 적어도 한번 더 꺾인 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 제2 고주파 필터 패턴(212d)은 사이즈 증가 없이도 더욱 쉽게 조절된 제3 경로의 임피던스와 제4 경로의 임피던스를 가질 수 있다.
도 5c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈의 제1 고주파 필터 패턴의 배열(array) 형태를 예시한 평면도이다.
도 5c를 참조하면, 복수의 제1 고주파 필터 패턴(211e, 211f, 211g, 211h)은 각각 도 5a에 도시된 제1 고주파 필터 패턴과 유사한 형태를 가질 수 있으며, 집중 배치된 제1-1 포트(P11)와 분산 배치된 제1-2 포트(P12)를 각각 포함할 수 있다.
제1-1 포트(P11)의 집중 배치는 IC와 복수의 제1 고주파 필터 패턴(211e, 211f, 211g, 211h) 사이의 전기적 길이를 줄일 수 있으며, 제1-2 포트(P12)의 분산 배치는 복수의 제1 고주파 필터 패턴(211e, 211f, 211g, 211h)과 복수의 패치 안테나 패턴 사이의 전기적 길이를 줄일 수 있다. 이에 따라, IC부터 복수의 패치 안테나 패턴까지의 RF 신호의 전송손실은 줄어들 수 있다.
여기서, 복수의 제1 고주파 필터 패턴(211e, 211f, 211g, 211h) 각각은 제1 및 제2 주파수 통과 대역을 모두 가질 수 있다.
도 5d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈의 제2 고주파 필터 패턴의 배열(array) 형태를 예시한 평면도이다.
도 5d를 참조하면, 복수의 제2 고주파 필터 패턴(212e, 212f, 212g, 212h)은 각각 도 5b에 도시된 제2 고주파 필터 패턴과 유사한 형태를 가질 수 있으며, 집중 배치된 제2-1 포트(P21)와 분산 배치된 제2-2 포트(P22)를 각각 포함할 수 있다.
제2-1 포트(P21)의 집중 배치는 IC와 복수의 제2 고주파 필터 패턴(212e, 212f, 212g, 212h) 사이의 전기적 길이를 줄일 수 있으며, 제2-2 포트(P22)의 분산 배치는 복수의 제2 고주파 필터 패턴(212e, 212f, 212g, 212h)과 복수의 패치 안테나 패턴 사이의 전기적 길이를 줄일 수 있다. 이에 따라, IC부터 복수의 패치 안테나 패턴까지의 RF 신호의 전송손실은 줄어들 수 있다.
여기서, 복수의 제2 고주파 필터 패턴(212e, 212f, 212g, 212h) 각각은 제1 및 제2 주파수 통과 대역을 모두 가질 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈의 고주파 필터 패턴의 변형 형태를 예시한 사시도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 제1 및 제2 고주파 필터 패턴(F1, F2)의 형태는 도 5a 내지 도 5d에 도시된 형태 및 배열로 한정되지 않는다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 고주파 필터 모듈의 전자기기에서의 배치를 예시한 평면도이다.
도 7a를 참조하면, 안테나 패키지(100g) 및 엔드-파이어 안테나(400g)를 포함하는 고주파 필터 모듈은 세트 기판(600g) 상에 배치될 수 있으며, 전자기기(700g)에 배치될 수 있다.
엔드-파이어 안테나(400g)는 안테나 패키지(100g)의 RF 신호 송수신 방향과 다른 방향으로 RF 신호를 원격 송수신할 수 있다. 예를 들어, 엔드-파이어 안테나(400g)는 다이폴 안테나, 모노폴 안테나 또는 칩 안테나의 구조를 가질 수 있다.
전자기기(700g)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.
상기 세트 기판(600g) 상에는 통신모듈(610g) 및 제2 IC(620g)가 더 배치될 수 있다. 상기 고주파 필터 모듈은 동축케이블(630g)을 통해 통신모듈(610g) 및/또는 제2 IC(620g)에 전기적으로 연결될 수 있다.
통신모듈(610g)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.
제2 IC(620g)는 아날로그-디지털 변환, 아날로그 신호에 대한 증폭, 필터링 및 주파수 변환을 수행하여 베이스 신호를 생성할 수 있다. 상기 제2 IC(620g)로부터 입출력되는 베이스 신호는 동축케이블을 통해 고주파 필터 모듈로 전달될 수 있다. 베이스 신호가 IF 신호일 경우, 제2 IC(620g)는 IFIC(Intermediate Frequency Integrated Circuit)로 구현될 수 있다. 베이스 신호가 기저대역 신호일 경우, 제2 IC(620g)는 BBIC(Base Band Integrated Circuit)로 구현될 수 있다.
예를 들어, 상기 베이스 신호는 전기연결구조체와 코어 비아와 회로 배선을 통해 IC로 전달될 수 있다. 상기 IC는 상기 베이스 신호를 밀리미터웨이브(mmWave) 대역의 RF 신호로 변환할 수 있다.
도 7b를 참조하면, 안테나 패키지(100h), 패치 안테나(110h) 및 엔드-파이어 안테나(400h) 각각 포함하는 복수의 고주파 필터 모듈은 전자기기(700h)의 세트 기판(600h) 상에서 전자기기(700h)의 일측면 경계와 타측면 경계에 각각 인접하여 배치될 수 있으며, 상기 세트 기판(600h) 상에는 통신모듈(610h) 및 제2 IC(620h)가 더 배치될 수 있다. 상기 복수의 고주파 필터 모듈은 동축케이블(630h)을 통해 통신모듈(610h) 및/또는 제2 IC(620h)에 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 본 명세서에 개진된 패턴, 포트, 비아, 구조체, 플레인은, 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.
한편, 본 명세서에 개진된 유전층 및 절연층은 FR4, LCP(Liquid Crystal Polymer), LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic), 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 수도 있다.
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.
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.
P11: 제1-1 포트(port)
P12: 제1-2 포트
P21: 제2-1 포트
P22: 제2-2 포트
10: 제1 고리형 패턴(ring shape pattern)
10a: 제1 부분
10b: 제1 부분
10c: 제1 부분
10d: 제1 부분
11: 제1-1 연장 패턴
12: 제1-2 연장 패턴
20: 복수의 고리형 패턴
20a: 제2 고리형 패턴
20b: 제2 고리형 패턴
20c: 제2 고리형 패턴
20d: 제2 고리형 패턴
21: 제2-1 연장 패턴
22: 제2-2 연장 패턴
23: 내측 연장 부분
100: 안테나 패키지
110: 복수의 패치 안테나(patch antenna)
111, 112: 패치 안테나 패턴(patch antenna pattern)
115: 커플링 패치 패턴(coupling patch pattern)
120: 피드비아(feed via)
130: 커플링 구조체
140: 유전층
200: 연결 부재
201: 제1 그라운드층
202: 제1 필터층
203: 제2 그라운드층
204: 제2 필터층
205: 피드라인층
206: 제3 그라운드층
207: IC 지원층
211: 제1 고주파 필터 패턴(radio frequency filter pattern)
212: 제2 고주파 필터 패턴
221: 제1 그라운드 플레인
222: 포위 그라운드 플레인
223: 제2 그라운드 플레인
231: 제1 배선비아
232: 제2 배선비아
240: 절연층
300: IC 패키지
310: IC(Integrated Circuit)
330: 전기연결구조체
340: 봉합재
350: 수동부품
360: 코어부재
361: 코어 배선층
362: 코어 절연층
365: 코어 비아

Claims (19)

  1. 복수의 패치 안테나를 포함하고 서로 다른 제1 및 제2 주파수 통과 대역을 가지는 안테나 패키지;
    IC를 포함하는 IC 패키지; 및
    상기 안테나 패키지와 상기 IC 패키지의 사이에 배치되어 상기 복수의 패치 안테나와 상기 IC의 사이를 전기적으로 연결시키도록 적층 구조를 가지는 연결 부재; 를 포함하고,
    상기 연결 부재는,
    상기 제1 및 제2 주파수 통과 대역을 가지고, 상기 IC에 전기적으로 연결된 제1-1 포트와 상기 복수의 패치 안테나 중 적어도 하나에 전기적으로 연결된 제1-2 포트를 포함하는 제1 고주파 필터 패턴; 및
    상기 제1 및 제2 주파수 통과 대역을 가지고, 상기 IC에 전기적으로 연결된 제2-1 포트와 상기 복수의 패치 안테나 중 적어도 다른 하나에 전기적으로 연결된 제2-2 포트를 포함하는 제2 고주파 필터 패턴; 을 포함하는 고주파 필터 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연결 부재는,
    상기 제1 및 제2 고주파 필터 패턴 중 적어도 하나가 배치된 제1 필터층; 및
    상기 제1 필터층과 상기 안테나 패키지의 사이에 배치된 제1 그라운드층; 을 더 포함하는 고주파 필터 모듈.
  3. 제2항에 있어서, 상기 연결 부재는,
    상기 제1 필터층과 상기 IC의 사이에 배치되고, 상기 제1 및 제2 고주파 필터 패턴 중 상기 제1 필터층에 배치된 고주파 필터 패턴과 다른 고주파 필터 패턴이 배치된 제2 필터층; 및
    상기 제1 필터층과 상기 제2 필터층의 사이에 배치된 제2 그라운드층; 을 더 포함하는 고주파 필터 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 고주파 필터 패턴은 제1 대역폭을 가지고,
    상기 제2 고주파 필터 패턴은 상기 제1 대역폭보다 넓거나 좁은 제2 대역폭을 가지는 고주파 필터 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 고주파 필터 패턴은 서로 직렬로 연결되는 고주파 필터 모듈.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 고주파 필터 패턴은,
    제1 및 제2 부분을 포함하는 제1 고리형 패턴;
    상기 제1-1 포트에서부터 상기 제1 고리형 패턴의 제1 부분을 따라 제1 방향으로 연장된 제1-1 연장 패턴; 및
    상기 제1-2 포트에서부터 상기 제1 고리형 패턴의 제2 부분을 따라 상기 제1 방향과 다른 방향으로 연장된 제1-2 연장 패턴; 을 포함하는 고주파 필터 모듈.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 고리형 패턴은,
    각각 상기 제1 및 제2 부분의 사이에 위치하고, 내측으로 우회(detour)하는 형태를 가지는 제3 및 제4 부분을 더 포함하는 고주파 필터 모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제3 및 제4 부분 각각의 폭은 상기 제1 및 제2 부분 각각의 폭보다 넓은 고주파 필터 모듈.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제2 고주파 필터 패턴은,
    제2, 제3, 제4 및 제5 고리형 패턴;
    상기 제2-1 포트에서부터 상기 제2 및 제3 고리형 패턴의 일 부분을 따라 제2 방향으로 연장된 제2-1 연장 패턴; 및
    상기 제2-2 포트에서부터 상기 제4 및 제5 고리형 패턴의 일 부분을 따라 제2 방향과 다른 방향으로 연장된 제2-2 연장 패턴; 을 포함하는 고주파 필터 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    제2, 제3, 제4 및 제5 고리형 패턴은 각각 제2, 제3, 제4 및 제5 내측 연장 부분을 포함하고,
    상기 제2 및 제4 내측 연장 부분의 연장 길이는 상기 제3 및 제5 내측 연장 부분의 연장 길이와 다른 고주파 필터 모듈.
  11. 제1항에 있어서, 상기 안테나 패키지는,
    상기 복수의 패치 안테나와 상기 연결 부재의 사이를 각각 전기적으로 연결시키는 복수의 피드비아; 및
    상기 복수의 패치 안테나를 각각 둘러싸는 커플링 구조체; 를 더 포함하고,
    상기 복수의 패치 안테나는,
    상기 복수의 피드비아에 각각 전기적으로 연결된 복수의 패치 안테나 패턴; 및
    상기 복수의 패치 안테나 패턴으로부터 각각 이격 배치된 복수의 커플링 패치 패턴; 을 각각 포함하는 고주파 필터 모듈.
  12. 제1항에 있어서, 상기 IC 패키지는,
    상기 IC를 둘러싸고 코어 비아를 포함하는 코어 부재;
    상기 코어 비아의 일단과 상기 연결 부재의 사이를 전기적으로 연결시키는 제1 전기연결구조체;
    상기 코어 비아의 타단에 전기적으로 연결된 제2 전기연결구조체; 및
    상기 IC의 적어도 일부분을 봉합하는 봉합재; 를 더 포함하는 고주파 필터 모듈.
  13. 제1항에 있어서, 상기 복수의 패치 안테나는,
    상기 제1 주파수 통과 대역을 가지는 제1 및 제3 패치 안테나 패턴; 및
    상기 제2 주파수 통과 대역을 가지는 제2 및 제4 패치 안테나 패턴; 을 포함하고,
    상기 제1 고주파 필터 패턴은 상기 제1 및 제2 패치 안테나 패턴에 전기적으로 연결되고,
    상기 제2 고주파 필터 패턴은 상기 제3 및 제4 패치 안테나 패턴에 전기적으로 연결되는 고주파 필터 모듈.
  14. 복수의 패치 안테나를 포함하는 안테나 패키지;
    IC를 포함하는 IC 패키지; 및
    상기 안테나 패키지와 상기 IC 패키지의 사이에 배치되어 상기 복수의 패치 안테나와 상기 IC의 사이를 전기적으로 연결시키도록 적층 구조를 가지는 연결 부재; 를 포함하고,
    상기 연결 부재는,
    제1 및 제2 고주파 필터 패턴 중 하나가 배치된 제1 필터층;
    상기 제1 필터층과 상기 안테나 패키지의 사이에 배치된 제1 그라운드층;
    상기 제1 및 제2 고주파 필터 패턴 중 다른 하나가 배치된 제2 필터층; 및
    상기 제1 필터층과 상기 제2 필터층의 사이에 배치된 제2 그라운드층; 을 포함하고,
    상기 제1 고주파 필터 패턴은,
    제1 및 제2 부분을 포함하는 제1 고리형 패턴;
    상기 IC에 전기적으로 연결된 제1-1 포트에서부터 상기 제1 고리형 패턴의 제1 부분을 따라 제1 방향으로 연장된 제1-1 연장 패턴; 및
    상기 복수의 패치 안테나 중 적어도 하나에 전기적으로 연결된 제1-2 포트에서부터 상기 제1 고리형 패턴의 제2 부분을 따라 상기 제1 방향과 다른 방향으로 연장된 제1-2 연장 패턴; 을 포함하는 고주파 필터 모듈.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1 고리형 패턴은,
    각각 상기 제1 및 제2 부분의 사이에 위치하고, 각각 상기 제1 및 제2 부분 각각의 폭보다 넓은 폭을 가지는 제3 및 제4 부분을 더 포함하는 고주파 필터 모듈.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제3 및 제4 부분은 각각 내측으로 우회(detour)하는 형태를 가지는 고주파 필터 모듈.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제1 고주파 필터 패턴은 제1 대역폭을 가지고,
    상기 제2 고주파 필터 패턴은 상기 제1 대역폭보다 넓거나 좁은 제2 대역폭을 가지는 고주파 필터 모듈.
  18. 제14항에 있어서, 상기 제2 고주파 필터 패턴은,
    제2, 제3, 제4 및 제5 고리형 패턴;
    상기 제2-1 포트에서부터 상기 제2 및 제3 고리형 패턴의 일 부분을 따라 제2 방향으로 연장된 제2-1 연장 패턴; 및
    상기 제2-2 포트에서부터 상기 제4 및 제5 고리형 패턴의 일 부분을 따라 제2 방향과 다른 방향으로 연장된 제2-2 연장 패턴; 을 포함하는 고주파 필터 모듈.
  19. 제18항에 있어서,
    제2, 제3, 제4 및 제5 고리형 패턴은 각각 제2, 제3, 제4 및 제5 내측 연장 부분을 포함하고,
    상기 제3 및 제5 내측 연장 부분은 상기 제2 및 제4 내측 연장 부분보다 적어도 한번 더 꺾인 형태를 가지는 고주파 필터 모듈.
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