KR20200113186A - 안테나 모듈 및 통신 장치 - Google Patents

안테나 모듈 및 통신 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20200113186A
KR20200113186A KR1020207018238A KR20207018238A KR20200113186A KR 20200113186 A KR20200113186 A KR 20200113186A KR 1020207018238 A KR1020207018238 A KR 1020207018238A KR 20207018238 A KR20207018238 A KR 20207018238A KR 20200113186 A KR20200113186 A KR 20200113186A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antenna
board
coupled
patch
patches
Prior art date
Application number
KR1020207018238A
Other languages
English (en)
Inventor
트랑 타이
라난 소버
노암 코간
조나단 젠센
리차드 에스 페리
윌리엄 제임스 램버트
오메르 아사프
랠프 빈젠버그
다니엘 알 콕스
조세프 하그엔
시드하르스 달미아
Original Assignee
인텔 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인텔 코포레이션 filed Critical 인텔 코포레이션
Publication of KR20200113186A publication Critical patent/KR20200113186A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/28—Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2283—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles mounted in or on the surface of a semiconductor substrate as a chip-type antenna or integrated with other components into an IC package
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/065—Patch antenna array
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/08—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a rectilinear path
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0414—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna in a stacked or folded configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0471—Non-planar, stepped or wedge-shaped patch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/16227—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/16235—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a via metallisation of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/153—Connection portion
    • H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Abstract

안테나 보드, 안테나 모듈, 안테나 보드 고정구 및 통신 장치가 본 명세서에 개시되어 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 통신 장치는 집적 회로(IC) 패키지, 안테나 패치 지지부, 및 솔더 또는 접착제에 의해 안테나 패치 지지부에 결합된 하나 이상의 안테나 패치를 포함할 수 있다.

Description

안테나 모듈 및 통신 장치
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2018년 3월 28일 출원되었으며 발명의 명칭이 "안테나 모듈 및 통신 장치"인 미국 특허 출원 번호 제15/939,139와, 2018년 2월 20일 출원되었으며 발명의 명칭이 "안테나 모듈 및 통신 장치"인 미국 가출원 번호 제62/632,994호를 우선권으로 주장한다. 이들 우선권 출원은 그 전문이 본 명세서에 참조로 포함된다.
핸드헬드 컴퓨팅 장치 및 무선 액세스 포인트와 같은 무선 통신 장치는 안테나를 포함한다. 통신이 일어날 수 있는 주파수는 여러 요인들 중에서도 안테나 또는 안테나 어레이의 형상 및 배열에 의존할 수 있다.
실시예들은 첨부된 도면과 함께 다음의 상세한 설명에 의해 쉽게 이해될 것이다. 설명을 쉽게 하기 위해, 유사한 참조 부호는 유사한 구조적 요소를 나타낸다. 실시예들은 첨부 도면의 그림에서 제한이 아닌 예로서 도시되어 있다.
도 1은 다양한 실시예에 따른 안테나 모듈의 측 단면도이다.
도 2 내지 4는 다양한 실시예에 따른 예시적인 안테나 보드의 측 단면도이다.
도 5는 다양한 실시예에 따른 예시적인 안테나 패치의 평면도이다.
도 6 내지 11은 다양한 실시예에 따른 예시적인 안테나 보드의 측 단면도이다.
도 12 및 13은 다양한 실시예에 따른 예시적인 안테나 패치의 측 단면도이다.
도 14 및 15는 다양한 실시예에 따른, 안테나 보드의 예시적인 안테나 패치 배열의 저면도이다.
도 16은 다양한 실시예에 따른, 안테나 보드의 예시적인 안테나 패치 배열의 측 단면도이다.
도 17은 다양한 실시예에 따른, 안테나 모듈에 포함될 수 있는 집적 회로(IC) 패키지의 측 단면도이다.
도 18은 다양한 실시예에 따른, 안테나 모듈을 포함하는 통신 장치의 일부분의 측 단면도이다.
도 19는 다양한 실시예에 따른 예시적인 안테나 보드의 평면도이다.
도 20은 다양한 실시예에 따른, 안테나 보드 고정구에 결합된 도 19의 안테나 보드의 측 단면도이다.
도 21은 다양한 실시예에 따른 예시적인 안테나 보드의 평면도이다.
도 22는 다양한 실시예에 따른, 안테나 보드 고정구에 결합된 도 21의 안테나 보드의 측 단면도이다.
도 23(a) 및 23(b)는 각각 다양한 실시예에 따른, 안테나 보드 고정구에 결합된 안테나 보드의 평면도 및 측 단면도이다.
도 24는 다양한 실시예에 따른, 안테나 보드 고정구에 결합된 안테나 보드의 측 단면도이다.
도 25-28은 다양한 실시예에 따른 예시적인 안테나 모듈의 분해 투시도이다.
도 29(a) 및 29(b)는 각각 다양한 실시예에 따른, 예시적인 안테나 모듈의 상부 및 하부 투시도이다.
도 30은 다양한 실시예에 따른, 안테나 모듈을 포함하는 핸드헬드 통신 장치의 투시도이다.
도 31은 다양한 실시예에 따른, 다수의 안테나 모듈을 포함하는 랩톱 통신 장치의 투시도이다.
도 32(a) 및 32(b)는 다양한 실시예에 따른, 예시적인 안테나 모듈의 측 단면도이다.
도 33 내지 36은 다양한 실시예에 따른 예시적인 안테나 모듈의 측 단면도이다.
도 37은 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른, 안테나 모듈에 포함될 수 있는 웨이퍼 및 다이의 평면도이다.
도 38은 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른, 안테나 모듈에 포함될 수 있는 IC 장치의 측 단면도이다.
도 39는 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른, 안테나 모듈을 포함할 수 있는 IC 장치 조립체의 측 단면도이다.
도 40은 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른, 안테나 모듈을 포함할 수 있는 예시적인 통신 장치의 블록도이다.
밀리미터파 응용을 위한 종래의 안테나 어레이는 원하는 성능을 달성하기 위해 14개 초과(예컨대, 18개 초과)의 유전체/금속 적층구조 층을 갖는 회로 기판을 이용하여 왔다. 이들 보드는 일반적으로 고가이고 수율이 낮을 뿐만 아니라, 금속 밀도와 유전체 두께가 언밸런스하다. 또한, 이들 보드는 테스트하기 어려울 수 있고, 규정 준수(regulatory compliance)를 달성하는 데 필요한 실딩(shielding)을 쉽게 포함할 수 없다.
본 명세서에는 소형 폼 팩터에서 밀리미터파 통신을 가능하게 할 수 있는 안테나 보드, 안테나 모듈, 안테나 보드 고정구 및 통신 장치가 개시된다. 본 명세서에 개시된 실시예들 중 일부에서, 안테나 모듈은 안테나 보드 및 개별적으로 제조 및 조립될 수 있는 하나 이상의 집적 회로(IC) 패키지를 포함하여, 설계 자유도 및 수율을 향상시킬 수 있다. 본 명세서에 개시된 다양한 안테나 모듈은 작동하는 동안 또는 설치하는 동안 휨이 거의 없거나 전혀 없고, 조립의 용이성, 저렴한 비용, 빠른 시장 출시, 우수한 기계적 취급 및/또는 우수한 열 성능을 나타낼 수 있다. 본 명세서에 개시된 다양한 안테나 모듈들은, 안테나가 상이할 수도 있고/또는 IC 패키지를 기존 모듈로 교체할 수도 있다.
이하의 상세한 설명에서는, 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면을 참조하며, 여기서 유사한 참조 번호는 본 명세서 전체에 걸쳐 유사한 부분을 나타내고, 실시될 수 있는 실시예를 실례로서 보여준다. 다른 실시예들이 이용될 수도 있고, 본 개시의 범위를 벗어나지 않으면서 구조적 또는 논리적 변경이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 다음의 상세한 설명은 제한적인 의미로 받아들여서는 안 된다.
청구항의 청구 대상을 이해하는 데 가장 도움이 되는 방식으로, 다양한 동작들이 다수의 개별 액션들 또는 동작들로서 차례로 설명될 수 있다. 그러나, 설명 순서는, 이러한 동작들이 반드시 그 순서대로 구현되어야 함을 의미하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 구체적으로, 이들 동작은 제시된 순서대로 수행되지 않을 수도 있다. 설명된 동작들은 설명된 실시예와 다른 순서로 수행될 수도 있다. 다양한 추가적인 동작들이 수행될 수 있고/있거나, 설명된 동작들은 추가적인 실시예들에서 생략될 수도 있다.
본 개시의 목적상, 문구 "A 및/또는 B"는 (A), (B) 또는 (A 및 B)를 의미한다. 본 개시의 목적상, 문구 "A, B 및/또는 C"는 (A), (B), (C), (A 및 B), (A 및 C), (B 및 C) 또는 (A, B 및 C)를 의미한다. 도면들은 반드시 축척으로 되어 있지는 않다. 많은 도면이 평면 벽 및 직각 코너를 갖는 직선 구조를 나타내지만, 이는 단지 예시를 쉽게 하기 위한 것이며, 이들 기법을 사용하여 제조된 실제 장치는 둥근 코너, 표면 거칠기 및 다른 특징을 나타낼 것이다.
설명은 "일 실시예에서" 또는 "실시예들에서"라는 문구를 사용하는데, 이들은 각각 동일하거나 상이한 실시예들 중 하나 이상을 지칭할 수 있다. 또한, 본 개시의 실시예들과 관련하여 사용된 "포함하는", "갖는" 등의 용어는 동의어이다. 본 명세서에 사용된 "패키지" 및 "IC 패키지"는 동의어이다. 크기의 범위를 나타내는 데 사용될 경우, "X와 Y 사이"라는 문구는 X와 Y를 포함하는 범위를 나타낸다. 편의상, "도 23"이라는 문구는 도 23(a) 내지 23(b)의 도면의 집합을 지칭하는 데 사용될 수 있으며, "도 29"라는 문구는 도 29(a) 내지 도 29(b)의 도면의 집합을 지칭하는 데 사용될 수 있다.
본 명세서의 임의의 첨부 도면을 참조하여 논의된 임의의 특징들은 임의의 다른 특징들과 조합되어 안테나 보드(102), 안테나 모듈(100) 또는 통신 장치를 적절히 형성할 수 있다. 도면의 많은 요소들이 다른 도면과 공유되는데, 설명의 편의를 위해, 이들 요소에 대한 설명은 반복하지 않으며, 이들 요소는 본 명세서에 개시된 임의의 실시예의 형태를 취할 수 있다.
도 1은 다양한 실시예에 따른 안테나 모듈(100)의 측 단면도이다. 안테나 모듈(100)은 안테나 보드(102)에 연결된 IC 패키지(108)를 포함할 수 있다. 단일 IC 패키지(108)가 도 1에 도시되어 있지만, 안테나 모듈(100)은 (예컨대, 도 26 내지 29와 관련하여 아래에서 논의되는 바와 같이) 하나 이상의 IC 패키지(108)를 포함할 수 있다. 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 안테나 보드(102)는 전도성 경로(예컨대, 하나 이상의 유전체 재료를 통한 전도성 비아 및 라인에 의해 제공됨) 및 하나 이상의 안테나 패치(104)(도시되어 있지 않음)가 IC 패키지(108)의 회로의 제어하에 전자기파를 송신 및 수신할 수 있게 하는 무선 주파수(RF) 전송 구조(예컨대, 스트립 라인, 마이크로 스트립 라인, 또는 공면 도파관과 같은 안테나 피드 구조)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, IC 패키지(108)는 제2 레벨 상호접속부(도시되어 있지 않지만, 도 17을 참조하여 아래에서 논의됨)에 의해 안테나 보드(102)에 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 안테나 보드(102)의 적어도 일부는 인쇄 회로 기판(PCB) 기술을 사용하여 제조될 수 있고, 2개 내지 8개의 PCB 층을 포함할 수 있다. IC 패키지(108) 및 안테나 보드(102)의 예는 아래에서 상세히 설명한다. 일부 실시예들에서는, 안테나 모듈(100)이 각각의 상이한 안테나 패치(104)를 제어하기 위한 상이한 IC 패키지들(108)을 포함할 수도 있고, 다른 실시예에서는, 안테나 모듈(100)이 다수의 안테나 패치(104)를 제어하기 위한 회로를 갖는 하나의 IC 패키지(108)를 포함할 수도 있다. 일부 실시예에서, 안테나 모듈(100)의 전체 z-높이는 3 밀리미터 미만(예컨대, 2 밀리미터 내지 3 밀리미터 사이)일 수 있다.
도 2 내지 4는 다양한 실시예에 따른, 예시적인 안테나 보드(102)의 측 단면도이다. 도 2는 안테나 패치 지지부(110)에 결합된 하나 이상의 안테나 패치(104)를 포함하는 예시적인 안테나 보드(102)의 일반화된 표현이다. 일부 실시예에서, 안테나 패치(104)는, 안테나 패치 지지부(110)를 통과하여 안테나 패치(104)의 전기 전도성 재료와 전도성 접촉하는 전기 전도성 재료 경로에 의해 안테나 패치 지지부(110)에 전기적으로 결합될 수 있고, 다른 실시예에서, 안테나 패치(104)는 안테나 패치 지지부(110)에 기계적으로 결합될 수 있지만, 안테나 패치 지지부(110)를 통과하는 전기 전도성 재료 경로와는 접촉을 하지 않을 수도 있다. 일부 실시예에서, 안테나 패치 지지부(110)의 적어도 일부는 PCB 기술을 사용하여 제조될 수 있고, 2개 내지 8개의 PCB 층을 포함할 수 있다. 특정 수의 안테나 패치(104)가 도 2(및 첨부 도면들 중 다른 도면)에 도시되어 있지만, 이는 단지 예시적인 것이며, 안테나 보드(102)는 더 적거나 또는 더 많은 안테나 패치(104)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 안테나 보드(102)는 4개의 안테나 패치(104)(예컨대, 도 21-23 및 31을 참조하여 후술하는 바와 같이, 선형 어레이로 배열됨), 8개의 안테나 패치(104)(예컨대, 도 27, 29 및 30을 참조하여 후술하는 바와 같이 1개의 선형 어레이 또는 2개의 선형 어레이로 배열됨), 16개의 안테나 패치(104)(예컨대, 도 26 및 28을 참조하여 후술하는 바와 같이 4×4 어레이로 배열됨), 또는 32개의 안테나 패치(104)(예컨대, 도 26 및 28을 참조하여 후술하는 바와 같이 2개의 4×4 어레이로 배열됨)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 안테나 패치(104)는 표면 실장 컴포넌트일 수 있다.
일부 실시예에서, 안테나 모듈(100)은 다수의 통신 대역(예컨대, 이중 대역 동작 또는 삼중 대역 동작)을 지원하기 위해 하나 이상의 안테나 패치 어레이(104)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 개시된 일부 안테나 모듈(100)은 28 기가헤르츠, 39 기가헤르츠 및 60 기가헤르츠에서의 3 대역 동작을 지원할 수 있다. 본 명세서에 개시된 다양한 안테나 모듈(100)은 24.5 기가헤르츠 내지 29 기가헤르츠, 37 기가헤르츠 내지 43 기가헤르츠 및 57 기가헤르츠 내지 71 기가헤르츠에서의 3 대역 동작을 지원할 수 있다. 본 명세서에 개시된 안테나 모듈(100)의 다양한 것들은 5G 통신 및 60 기가헤르츠 통신을 지원할 수 있다. 본 명세서에 개시된 안테나 모듈(100)의 다양한 것들은 28 기가헤르츠 및 39 기가헤르츠 통신을 지원할 수 있다. 본 명세서에 개시된 다양한 안테나 모듈(100)은 밀리미터파 통신을 지원할 수 있다. 본 명세서에 개시된 다양한 안테나 모듈(100)은 고 대역 주파수 및 저 대역 주파수를 지원할 수 있다.
일부 실시예에서, 안테나 보드(102)는 접착제에 의해 안테나 패치 지지부(110)에 결합된 안테나 패치(104)를 포함할 수 있다. 도 3은 안테나 패치 지지부(110)가 회로 기판(112)(예컨대, 2개 내지 8개의 PCB 층을 포함), 솔더 레지스트(114) 및 회로 기판(112)의 한 면에서의 전도성 접촉부(118)와, 회로 기판(112)의 반대편 면의 접착제(106)를 포함하는 안테나 보드(102)를 도시한 것이다. 본 명세서에서 사용되는 "전도성 접촉부"는 상이한 컴포넌트들 사이의 계면으로서 작용하는 전도성 재료(예컨대, 금속)의 일부를 지칭할 수 있는데, 이들 전도성 접촉부는 컴포넌트의 표면에서 오목할 수도 있고, 표면과 동일 평면상에 있을 수도 있으며, 이로부터 돌출될 수도 있고, 임의의 적절한 형태(예컨대, 전도성 패드 또는 소켓)를 취할 수 있다. 회로 기판(112)은 트레이스, 비아 및 전기 전도성 재료(예컨대, 구리와 같은 금속)로 형성된 당 업계에 알려진 다른 구조를 포함할 수 있다. 회로 기판(112)의 전도성 구조물은 유전체 재료에 의해 서로 전기적으로 절연될 수 있다. 임의의 적절한 유전체 재료(예컨대, 라미네이트 재료)가 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 유전체 재료는 유기 유전체 재료, 난연성 등급(fire retardant grade) 4 재료(FR-4), 비스말레이미드 트리아진(bismaleimide triazine: BT) 수지, 폴리이미드 재료, 유리 강화 에폭시 매트릭스 재료, 또는 저유전(low-k) 및 초저유전(ultra low-k) 유전체(예컨대, 탄소 도핑 유전체, 불소 도핑 유전체, 다공성 유전체 및 유기 중합체 유전체)일 수 있다.
도 3의 실시예에서, 안테나 패치(104)는 접착제(106)에 접착될 수 있다. 접착제(106)는 전기적으로 비전도성일 수 있고, 따라서 안테나 패치(104)는 전기 전도성 재료 경로에 의해 회로 기판(112)에 전기적으로 결합되지 않을 수 있다. 일부 실시예에서, 접착제(106)는 에폭시일 수 있다. 접착제(106)의 두께는 안테나 패치(104)와 회로 기판(112)의 근접 면 사이의 거리를 제어할 수 있다. 도 3(및 첨부 도면들 중 다른 도면들)의 안테나 보드(102)가 안테나 모듈(100)에 사용될 경우, IC 패키지(108)는 전도성 접촉부들(118) 중 일부에 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 도 3의 회로 기판(112)의 두께는 1 밀리미터 미만(예컨대, 0.35 밀리미터 내지 0.5 밀리미터)일 수 있다. 일부 실시예에서, 안테나 패치(104)의 두께는 1 밀리미터 미만(예컨대, 0.4 밀리미터 내지 0.7 밀리미터)일 수 있다.
일부 실시예에서, 안테나 보드(102)는 솔더에 의해 안테나 패치 지지부(110)에 결합된 안테나 패치(104)를 포함할 수 있다. 도 4는, 안테나 패치 지지부(110)가 회로 기판(112)(예컨대, 2개 내지 8개의 PCB 층을 포함)과, 회로 기판(112)의 한 면에 있는 솔더 레지스트(114) 및 전도성 접촉부(118)와, 회로 기판(112)의 반대편 면에 있는 솔더 레지스트(114) 및 전도성 접촉부(116)를 포함하는, 안테나 보드(102)를 도시한다. 안테나 패치(104)는 안테나 패치(104)의 전도성 접촉부(120)와 전도성 접촉부(116) 사이의 솔더(122)(또는 다른 제2 레벨 상호접속부)에 의해 회로 기판(112)에 고정될 수 있다. 일부 실시예에서, 전도성 접촉부(116)/솔더(122)/전도성 접촉부(120)는 전기 전도성 재료 경로를 제공할 수 있으며, 이를 통해 신호가 안테나 패치(104)로 또는 안테나 패치(104)로부터 전송될 수 있다. 다른 실시예에서, 전도성 접촉부(116)/솔더(122)/전도성 접촉부(120)는 안테나 패치(104)와 안테나 패치 지지부(110) 사이의 기계적 결합에만 사용될 수 있다. 솔더(122)(또는 다른 상호접속부)의 높이는 안테나 패치(104)와 회로 기판(112)의 근접면 사이의 거리를 제어할 수 있다. 도 5는, 다양한 실시예에 따른, 도 4의 안테나 보드(102)와 같은 안테나 보드(102)에 사용될 수 있는 예시적인 안테나 패치(104)의 평면도이다. 도 5의 안테나 패치(104)는 한 면에서 모서리 가까이에 규칙적으로 분포된 다수의 전도성 접촉부(120)를 가질 수 있으며, 전도성 접촉부(120)를 갖는 다른 안테나 패치(104)는 다른 배열의 전도성 접촉부(120)를 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 안테나 보드는 브리지 구조에 연결된 안테나 패치(104)를 포함할 수 있다. 도 6은, 안테나 패치 지지부(110)가 회로 기판(112)(예컨대, 2개 내지 8개의 PCB 층을 포함), 회로 기판(112)의 한 면에 있는 솔더 레지스트(114) 및 전도성 접촉부(118), 및 회로 기판(112)의 반대편 면에 고정되어 있는 브리지 구조(124)를 포함하는, 안테나 보드(102)를 도시한다. 브리지 구조(124)는 브리지 구조(124)의 내부면에 결합된 하나 이상의 안테나 패치(104) 및 브리지 구조(124)의 외부 면에 결합된 하나 이상의 안테나 패치(104)를 가질 수 있다. 도 6의 실시예에서, 안테나 패치(104)는 접착제(106)에 의해 브리지 구조(124)에 결합된다. 도 6의 실시예에서, 브리지 구조(124)는 접착제(106)에 의해 회로 기판(112)에 결합될 수 있다. 접착제(106)의 두께 및 브리지 구조(124)의 크기(즉, 내부면과 회로 기판(112)의 근접면 사이의 거리, 및 내부면과 외부면 사이의 브리지 구조(124)의 두께)는 안테나 패치(104)와 회로 기판(112)의 근접 면 사이의 거리("내부" 안테나 패치(104)와 "외부" 안테나 패치(104) 사이의 거리 포함)를 제어할 수 있다. 브리지 구조(124)는 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있는데, 예를 들면, 브리지 구조(124)는 비전도성 플라스틱으로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 도 6의 브리지 구조(124)는 3차원 인쇄 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 일부 실시예에서, 도 6의 브리지 구조(124)는(예컨대, 리세스된 보드 제조 기술을 사용하여) 내부면을 정의하는 리세스를 갖는 PCB로서 제조될 수 있다. 도 6의 실시예에서, 브리지 구조(124)는 안테나 패치(104)와 회로 기판(112) 사이에 에어 갭을 도입하여 안테나 모듈(100)의 대역폭을 향상시킬 수 있다.
도 7은 도 6의 안테나 보드(102)와 유사한 안테나 보드(102)를 도시하지만, 여기서는 브리지 구조(124)가 만곡되어 있다(예컨대, 아치 형태를 갖는다). 이러한 브리지 구조(124)는, 예를 들어, 가요성 플라스틱 또는 다른 재료로 형성될 수 있다. 도 7의 안테나 보드(102)에서, 안테나 패치 지지부(110)는 (예컨대, 2개 내지 8개의 PCB 층을 포함하는) 회로 기판(112)과, 회로 기판(112)의 한 면에 있는 솔더 레지스트(114) 및 전도성 접촉부(118)와, 회로 기판(112)의 반대편 면에 고정되어 있는 브리지 구조(124)를 포함한다. 브리지 구조(124)는 브리지 구조(124)의 내부면에 결합된 하나 이상의 안테나 패치(104) 및 브리지 구조(124)의 외부 면에 결합된 하나 이상의 안테나 패치(104)를 가질 수 있다. 도 7의 실시예에서, 안테나 패치(104)는 접착제(106)에 의해 브리지 구조(124)에 결합된다. 도 6의 실시예에서, 브리지 구조(124)는 접착제(106)에 의해 회로 기판(112)에 결합될 수 있다. 접착제(106)의 두께 및 브리지 구조(124)의 크기(즉, 내부면과 회로 기판(112)의 근접면 사이의 거리, 및 내부면과 외부면 사이의 브리지 구조(124)의 두께)는 안테나 패치(104)와 회로 기판(112)의 근접 면 사이의 거리("내부" 안테나 패치(104)와 "외부" 안테나 패치(104) 사이의 거리 포함)를 제어할 수 있다. 도 7의 브리지 구조(124)는 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있는데, 예를 들면, 브리지 구조(124)는 비전도성 플라스틱으로 형성될 수 있다. 도 7의 실시예에서, 브리지 구조(124)는 안테나 패치(104)와 회로 기판(112) 사이에 에어 갭을 도입하여 안테나 모듈(100)의 대역폭을 향상시킬 수 있다.
도 8은 도 6 및 도 7의 안테나 보드(102)와 유사한 안테나 보드(102)를 도시하지만, 브리지 구조(124) 자체는 평면 회로 기판 또는 전도성 접촉부(126)를 갖는 다른 구조이며, 브리지 구조(124)는 전도성 접촉부(126)와 회로 기판(112) 상의 전도성 접촉부(116) 사이의 솔더(122)(또는 다른 상호접속부)에 의해 회로 기판(112)에 결합될 수 있다. 도 8의 안테나 보드(102)에서, 안테나 패치 지지부(110)는 (예컨대, 2개 내지 8개의 PCB 층을 포함하는) 회로 기판(112)과, 회로 기판(112)의 한 면에 있는 솔더 레지스트(114) 및 전도성 접촉부(118)와, 회로 기판(112)의 반대편 면에 고정되는 브리지 구조(124)를 포함한다. 브리지 구조(124)는 브리지 구조(124)의 내부면에 결합된 하나 이상의 안테나 패치(104) 및 브리지 구조(124)의 외부 면에 결합된 하나 이상의 안테나 패치(104)를 가질 수 있다. 도 8의 실시예에서, 안테나 패치(104)는 접착제(106)에 의해 브리지 구조(124)에 결합된다. 접착제(106)의 두께, 솔더(122)의 높이 및 브리지 구조(124)의 크기(즉, 내부면과 외부면 사이의 브리지 구조(124)의 두께)는 안테나 패치(104)와 회로 기판(112)의 근접 면 사이의 거리("내부" 안테나 패치(104)와 "외부" 안테나 패치(104) 사이의 거리 포함)를 제어할 수 있다. 도 8의 브리지 구조(124)는 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있는데, 예를 들면, 브리지 구조(124)는 비전도성 플라스틱 또는 PCB로 형성될 수 있다. 도 8의 실시예에서, 브리지 구조(124)는 안테나 패치(104)와 회로 기판(112) 사이에 에어 갭을 도입하여 안테나 모듈(100)의 대역폭을 향상시킬 수 있다.
도 9는 도 8의 안테나 보드(102)와 유사한 안테나 보드(102)를 도시하지만, 여기서 브리지 구조(124) 자체는 평면 회로 기판 또는 다른 구조이며, 브리지 구조(124) 및 이에 연결된 안테나 패치(104)는 모두 접착제(106)에 의해 회로 기판(112)에 결합된다. 도 9의 안테나 보드(102)에서, 안테나 패치 지지부(110)는, (예컨대, 2개 내지 8개의 PCB 층을 포함하는) 회로 기판(112)과, 회로 기판(112)의 한 면에 있는 솔더 레지스트(114) 및 전도성 접촉부(118)와, 회로 기판(112)의 반대편 면에 고정되는 브리지 구조(124)를 포함한다. 브리지 구조(124)는 브리지 구조(124)의 내부면에 결합된 하나 이상의 안테나 패치(104) 및 브리지 구조(124)의 외부 면에 결합된 하나 이상의 안테나 패치(104)를 가질 수 있다. 도 9의 실시예에서, 안테나 패치(104)는 접착제(106)에 의해 브리지 구조(124)에 결합된다. 접착제(106)의 두께 및 브리지 구조(124)의 크기(즉, 내부면과 외부면 사이의 브리지 구조(124)의 두께)는 안테나 패치(104)와 회로 기판(112)의 근접 면 사이의 거리("내부" 안테나 패치(104)와 "외부" 안테나 패치(104) 사이의 거리 포함)를 제어할 수 있다. 도 9의 브리지 구조(124)는 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있는데, 예를 들면, 브리지 구조(124)는 비전도성 플라스틱 또는 PCB로 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 회로 기판(112)은 1-2-1 코어 보드(cored board)일 수 있고, 브리지 구조(124)는 0-2-0 코어 보드일 수 있다. 일부 실시예에서, 회로 기판(112)은 브리지 구조(124)의 유전체 재료와 상이한 유전체 재료를 사용할 수 있으며(예컨대, 브리지 구조(124)는 PTFE(polytetrafluoroethylene) 또는 PTFE-계 화합물을 포함할 수 있음), 회로 기판(112)는 다른 유전 재료를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 안테나 보드(102)는 안테나 패치(102)와 안테나 보드(102)의 다른 부분 사이에 에어 갭을 제공하기 위해 안테나 패치(102) "위"에 공동을 포함할 수 있다. 도 10은 도 3의 안테나 보드(102)와 유사한 안테나 보드(102)를 도시하지만, 회로 기판(112)은 각 안테나 패치들(104) "위"에 위치하는 공동(130)을 포함한다. 이들 공동(130)은 안테나 패치(104)와 안테나 보드(102)의 받침대 사이에 에어 갭을 제공하며, 이는 성능을 향상시킬 수 있다. 도 10의 실시예에서, 안테나 패치 지지부(110)는 회로 기판(112)(예컨대, 2 내지 8개의 PCB 층을 포함)과, 회로 기판(112)의 한 면에 솔더 레지스트(114) 및 전도성 접촉부(118)와, 회로 기판(112)의 반대편 면에 접착제(106)를 포함한다. 안테나 패치(104)는 접착제(106)에 접착될 수 있다. 접착제(106)는 전기적으로 비전도성일 수 있고, 따라서 안테나 패치(104)는 전기 전도성 재료 경로에 의해 회로 기판(112)에 전기적으로 결합되지 않을 수 있다. 일부 실시예에서, 접착제(106)는 에폭시일 수 있다. 접착제(106)의 두께는 안테나 패치(104)와 회로 기판(112)의 근접면 사이의 거리를 제어할 수 있다. 일부 실시예에서, 공동(130)은 200 마이크론 내지 400 마이크론의 깊이를 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 안테나 보드(102)는, 안테나 패치(104)의 "위"에 있지 않고, 회로 기판(112)에 대한 여러 안테나 패치들(104)의 부착 위치들 사이에 위치하는 공동을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 11은 도 10의 안테나 보드(102)와 유사한 안테나 보드(102)를 포함하지만, 회로 기판(112)은 각각의 안테나 패치들(104) "사이에" 위치하는 추가의 공동(132)을 포함한다. 이들 공동(132)은 안테나 패치들(104)을 서로로부터 격리시켜, 성능을 향상시킬 수 있다. 도 11의 실시예에서, 안테나 패치 지지부(110)는 회로 기판(112)(예컨대, 2 내지 8개의 PCB 층을 포함)과, 회로 기판(112)의 한 면에 있는 전도성 접촉부(118)와, 회로 기판(112)의 반대 면에 있는 접착제(106)를 포함한다. 안테나 패치(104)는 접착제(106)에 접착될 수 있다. 접착제(106)는 전기적으로 비전도성일 수 있고, 따라서 안테나 패치(104)는 전기 전도성 재료 경로에 의해 회로 기판(112)에 전기적으로 결합되지 않을 수 있다. 일부 실시예에서, 접착제(106)는 에폭시일 수 있다. 접착제(106)의 두께는 안테나 패치(104)와 회로 기판(112)의 근접면 사이의 거리를 제어할 수 있다. 일부 실시예에서, 공동(132)은 200 마이크론 내지 400 마이크론의 깊이를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 공동(132)은 관통 홀일 수 있다(즉, 공동(132)은 회로 기판(112)을 완전히 관통하여 연장될 수 있다).
임의의 적절한 안테나 구조체는 안테나 모듈(100)의 안테나 패치(104)를 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 안테나 패치(104)는 하나, 둘, 셋 또는 그 이상의 안테나 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 12 및 도 13은 다양한 실시예에 따른, 예시적인 안테나 패치(104)의 측 단면도이다. 도 12에서, 안테나 패치(104)는 하나의 안테나 층(172)을 포함하는 반면, 도 13에서, 안테나 패치(104)는 개재 구조물(174)에 의해 이격된 2개의 안테나 층(172)을 포함한다.
다수의 안테나 패치(104)를 포함하는 안테나 모듈(100)에서, 이들 다수의 안테나 패치(104)는 임의의 적절한 방식으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 도 14 및 도 15는 다양한 실시예에 따른, 안테나 보드(102)의 예시적인 안테나 패치(104) 배열의 저면도이다. 도 14의 실시예에서, 안테나 패치들(104)은 x-방향으로 선형 어레이로 배열되고, 각각의 안테나 패치(104)의 x-축(도 14에서 각 안테나 패치(104)에 근접한 작은 화살표로 표시됨)은 선형 배열의 축과 정렬된다. 다른 실시예에서, 안테나 패치들(104)은, 하나 이상의 이들의 축이 어레이의 방향과 정렬되지 않도록 배열될 수도 있다. 예를 들어, 도 15는, 안테나 패치들(104)이 x-방향으로 선형 어레이로 분포되지만, 안테나 패치들(104)이 (도 14의 실시예에 대해) x-y 평면에서 회전하여 각각의 안테나 패치(104)의 x-축은 선형 어레이의 축과 정렬되지 않는 실시예를 도시한다. 다른 예에서, 도 16은 안테나 패치들(104)이 x-방향으로 선형 어레이로 분포되지만, 안테나 패치들이 x-z 평면(도 14의 실시예에 대해)에서 회전하여 각각의 안테나 패치(104)의 x-축이 선형 어레이의 축과 정렬되지 않는 실시예를 도시한다. 도 16의 실시예에서, 안테나 패치 지지부(110)는 안테나 패치(104)를 원하는 각도로 유지할 수 있는 안테나 패치 고정구(164)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 안테나 패치(104)가 x-방향으로 분포된 선형 어레이의 일부분인 경우, 안테나 패치(104)가 x-y 및 x-z 평면 모두에서 회전하도록, 도 15 및 도 16의 "회전"이 조합될 수 있다. 일부 실시예에서, 선형 어레이의 안테나 패치(104)의 전부는 아니더라도 그 일부는 어레이의 축에 대해 "회전"할 수 있다. 어레이의 방향에 대해 안테나 패치(104)를 회전시키는 것은 (안테나 패치들(104) 사이의 공진 전류의 구조적 추가를 감소시킴으로써) 패치간 결합을 감소시켜, 임피던스 대역폭 및 빔 스티어링 범위를 개선할 수 있다. 도 14 내지 도 16의 구성(및 이들 구성의 조합)은 본 명세서에서 선형 어레이로부터 "회전 오프셋(rotationally offset)"되는 안테나 패치(104)로 지칭된다.
안테나 모듈(100)에 포함된 IC 패키지(108)는 임의의 적절한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 17은 안테나 모듈(100)에 포함될 수 있는 예시적인 IC 패키지(108)를 도시한다. IC 패키지(108)는 하나 이상의 컴포넌트(136)가 제1 레벨 상호접속부(150)에 의해 결합될 수 있는 패키지 기판(134)을 포함할 수 있다. 특히, 패키지 기판(134)의 한 면에 있는 전도성 접촉부(146)는 제1 레벨 상호접속부(150)에 의해 컴포넌트(136)의 면에 있는 전도성 접촉부(148)에 결합될 수 있다. 도 17에 도시된 제1 레벨 상호접속부(150)는 솔더 범프이지만, 임의의 적절한 제1 레벨 상호접속부(150)가 사용될 수 있다. 솔더 레지스트(114)는 전도성 접촉부(146) 주위에 배치될 수 있다. 패키지 기판(134)은 유전체 재료를 포함할 수 있고, 면들 사이 또는 각 면의 다른 위치들 사이에서 유전체 재료를 통해 연장되는 전도성 경로(예컨대, 전도성 비아 및 라인을 포함)를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 패키지 기판(134)은 1 밀리미터 미만(예컨대, 0.1 밀리미터 내지 0.5 밀리미터)의 두께를 가질 수 있다. 전도성 접촉부(144)가 패키지 기판(134)의 다른 면에 배치될 수 있고, 제2 레벨 상호접속부(142)가 이들 전도성 접촉부(144)를 안테나 모듈(100)의 안테나 보드(102)(도시되어 있지 않음)에 결합할 수 있다. 도 17에 도시된 제2 레벨 상호접속부(142)는 (예컨대, 볼 그리드 어레이 배열을 위한) 솔더 볼이지만, 임의의 적절한 제2 레벨 상호접속부(142)(예컨대, 핀 그리드 어레이 배열의 핀 또는 랜드 그리드 어레이 배열의 랜드)가 사용될 수 있다. 솔더 레지스트(114)는 전도성 접촉부(144) 주위에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 몰드 재료(140)는 컴포넌트(136) 주위에(예컨대, 언더필 재료로서 컴포넌트(136)와 패키지 기판(134) 사이에) 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 몰드 재료의 두께는 1 밀리미터 미만일 수 있다. 몰드 재료(140)에 사용될 수 있는 예시적인 재료는, 적절한 경우 에폭시 몰드 재료를 포함한다. 일부 실시예에서, IC 패키지(108)에 전자기 차폐를 제공하기 위해 컨포멀 쉴드(152)가 컴포넌트(136) 및 패키지 기판(134) 주위에 배치될 수 있다.
컴포넌트(136)는 임의의 적절한 IC 컴포넌트를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 컴포넌트들(136) 중 하나 이상은 다이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴포넌트들(136) 중 하나 이상은 RF 통신 다이일 수 있다. 일부 실시예들에서, 컴포넌트들(136) 중 하나 이상은 저항기, 커패시터(예컨대, 디커플링 커패시터), 인덕터, DC-DC 변환기 회로 또는 다른 회로 요소를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, IC 패키지(108)는 SiP(system-in-package)일 수 있다. 일부 실시예들에서, IC 패키지(108)는 플립 칩(FC) 칩 스케일 패키지(CSP)일 수 있다. 일부 실시예들에서, 컴포넌트들(136) 중 하나 이상은 빔 형성, 스캐닝 및/또는 코드북 기능을 실행하기 위한 명령들로 프로그램된 메모리 장치를 포함할 수 있다.
본 명세서에 개시된 안테나 모듈(100)은 임의의 적절한 통신 장치(예컨대, 무선 통신 능력을 갖는 컴퓨팅 장치, 무선 통신 회로를 갖는 웨어러블 장치 등)에 포함될 수 있다. 도 18은 다양한 실시예에 따른 안테나 모듈(100)을 포함하는 통신 장치(151)의 일부분의 측 단면도이다. 구체적으로, 도 18에 도시된 통신 장치(151)는 스마트 폰 또는 태블릿과 같은 핸드헬드 통신 장치일 수 있다. 통신 장치(151)는 금속 또는 플라스틱 섀시(178)에 근접한 유리 또는 플라스틱 후면 커버(176)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 섀시(178)는 후면 커버(176) 상에 적층되거나 또는 접착제로 후면 커버(176)에 부착될 수 있다. 섀시(178)는 성능을 향상시키기 위해 안테나 모듈(100)의 안테나 패치(104)(도시되어 있지 않음)와 정렬되는 하나 이상의 개구부(179)를 포함할 수 있다. 에어 갭(180-1)은 섀시(178)로부터 안테나 모듈(100)의 적어도 일부를 이격시킬 수 있고, 다른 에어 갭(180-2)이 안테나 모듈(100)의 다른 면에 위치할 수 있다. 일부 실시예에서, 안테나 패치(104)와 후면 커버(176) 사이의 간격은 원하는 성능을 달성하기 위해 수십 미크론 내로 선택되고 제어될 수 있다. 에어 갭(180-2)은 안테나 모듈(100)을 통신 장치(151)의 전면의 디스플레이(182)로부터 분리할 수 있고, 일부 실시예에서, 디스플레이(182)는 디스플레이(182)로부터 열을 빼내기 위해 에어 갭(180-2)에 근접한 금속 층을 가질 수 있다. 금속 또는 플라스틱 하우징(184)은 통신 장치(151)의 "면들"을 제공할 수 있다.
본 명세서에 개시된 안테나 모듈(100)은 임의의 원하는 방식으로 통신 장치에 고정될 수 있다. 이하에서 논의되는 다수의 실시예는 안테나 모듈(100)(또는 설명을 쉽게 하기 위해 안테나 보드(102))를 통신 장치의 섀시(178)에 고정시키는 고정구를 언급하지만, 후술하는 고정구는 통신 모듈의 임의의 적절한 부분에 안테나 모듈(100)을 고정하는 데 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 안테나 보드(102)는 안테나 보드(102)를 섀시(178)에 고정시키는 데 사용될 수 있는 컷아웃(cutout)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 19는 안테나 보드(102)의 양 종방향 단부에 2개의 컷아웃(154)을 포함하는 예시적인 안테나 보드(102)의 평면도이다. 도 19의 안테나 보드(102)는 안테나 모듈(100)의 일부일 수 있지만, 예시를 쉽게 하기 위해 안테나 보드(102)만 도 19에 도시한다. 도 20은 다양한 실시예에 따른, 안테나 보드 고정구(164)에 결합된 도 19의 안테나 보드(102)의 측 단면도이다. 구체적으로, 도 20의 안테나 보드 고정구(164)는 안테나 보드(102)의 양쪽 종방향 단부에 2개의 조립체를 포함할 수 있다. 각각의 조립체는 (섀시(178) 상의 또는 그 일부분인) 보스(160), 보스(160)의 상부면 상의 스페이서(162), 및 스페이서(162) 내의 홀을 통해 연장되고 보스(160)의 나사산에 나사 결합되는 나사(158)를 포함할 수 있다. 안테나 보드(102)는 조임 나사(158)에 의해 스페이서(162)와 보스(160)의 상부 사이에 클램핑될 수 있고, 보스(160)는 적어도 부분적으로 인근 컷아웃(154)에 끼워져 있을 수 있다. 일부 실시예에서, 도 19의 안테나 보드(102)의 외부 크기는 약 5mm×약 38mm일 수 있다.
일부 실시예에서, 본 명세서에 개시된 나사(158)는 동작 동안 안테나 모듈(100)에 의해 발생된 열을 방산하는 데 사용될 수 있다. 구체적으로, 일부 실시예에서, 나사(158)는 금속으로 형성될 수 있고, 보스(160) 및 섀시(178) 또한 금속성일 수 있는데(또는 다른 방식으로 높은 열 전도성을 가질 수 있음), 동작 동안, 안테나 모듈(100)에 의해 발생된 열이 안테나 모듈(100)로부터 나사(158)를 통해 섀시(178)로 빠져나가서, 과열 상태를 완화시키거나 방지할 수 있다. 일부 실시예에서, 열 전도성을 향상시키기 위해 서멀 그리스와 같은 열전달 물질(thermal interface material: TIM)이 안테나 보드(102)와 나사(158)/보스(160) 사이에 존재할 수 있다.
일부 실시예에서, 본 명세서에 개시된 나사(158)는 안테나 모듈(100)을 위한 추가 안테나로서 사용될 수도 있다. 일부 그러한 실시예에서, 보스(160)(및 나사(158)가 접촉하는 다른 재료)는 플라스틱, 세라믹, 또는 다른 비전도성 재료로 형성될 수 있다. 나사(158)의 형상 및 위치는 나사(158)가 안테나 보드(102)에 대한 안테나 패치(104)로서 작용하도록 선택될 수 있다.
안테나 보드(102)는 다른 구성의 컷아웃을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 21은, 하나의 종방향 단부에 컷아웃(154)을 그리고 다른 종방향 단부 가까이에 홀(168)을 포함하는 예시적인 안테나 보드(102)의 평면도이다. 도 21의 안테나 보드(102)는 안테나 모듈(100)의 일부일 수 있지만, 설명을 쉽게 하기 위해 안테나 보드(102)만 도 21에 도시되어 있다. 도 22는 다양한 실시예에 따른, 안테나 보드 고정구(164)에 결합된 도 21의 안테나 보드(102)의 측 단면도이다. 구체적으로, 도 22의 안테나 보드 고정구(164)는 안테나 보드(102)의 양쪽 종방향 단부에 2개의 조립체를 포함할 수 있다. 컷아웃(154)에 근접한 조립체는 도 20을 참조하여 위에서 설명한 보스(160)/스페이서(162)/나사(158) 구성을 포함할 수 있다. 홀(168)에 근접한 조립체는 섀시(178)로부터 연장되는 핀(170)을 포함할 수 있다. 안테나 보드(102)는 하나의 종방향 단부(보스)에서 조임 나사(158)에 의해 스페이서(162)와 보스(160) 상부 사이에 클램핑될 수 있고(보스(160)는 적어도 부분적으로 인근 컷아웃(154)에 끼워져 있을 수 있고), 다른 종방향 단부는 홀(168) 내의 핀(170)에 의해 x-y 평면에서 이동하지 않도록 고정될 수 있다.
일부 실시예들에서, 안테나 모듈(100)은, 안테나 보드(102)의 길이 방향 단부들에 더하여 또는 그 대신에, 안테나 보드(102)의 길이를 따라 하나 이상의 위치에서 통신 장치에 고정될 수 있다. 도 23(a) 및 23(b)는 각각, 다양한 실시예에 따른, 안테나 보드 고정구(164)에 결합된 안테나 보드(102)의 평면도 및 측 단면도이다. 도 23의 안테나 보드(102)는 안테나 모듈(100)의 일부일 수 있지만, 설명을 쉽게 하기 위해 안테나 보드(102)만 도 23에 도시되어 있다. 도 23의 안테나 보드 고정구(164)는, (섀시(178) 상의 또는 그 일부분인) 보스(160), 보스(160)의 상부면상의 스페이서(162), 및 스페이서(162) 내의 홀을 통해 연장되고 보스(160)의 나사산에 나사 결합되는 나사(158)를 포함할 수 있다. 도 23의 보스(160)의 외형은 정방형 단면을 가질 수 있고, 스페이서(162)는 보스(160) 주위를 부분적으로 감싸되 보스(160) 주위를 회전하지 않도록 하부 면에 정방형 공동을 가질 수 있다. 안테나 보드(102)는 조임 나사(158)에 의해 스페이서(162)와 보스(160)의 상부 사이에서 클램핑될 수 있다. 일부 실시예에서, 안테나 보드(102)는 (도시된 바와 같이) 자신의 종방향 길이를 따라 컷아웃(154)을 갖지 않을 수 있는 한편, 다른 실시예에서는 안테나 보드(102)가 자신의 긴 에지를 따라 하나 이상의 컷아웃(154)을 가질 수도 있다.
일부 실시예에서, 안테나 모듈(100)은, 안테나 모듈(100)(예컨대, 안테나 모듈의 안테나 패치들(104)의 어레이)이 통신 장치의 표면에 평행하지 않도록 그 통신 장치의 표면에 고정될 수 있다. 일반적으로, 안테나 패치(104)는 섀시(178) 또는 통신 장치의 다른 요소들에 대해 임의의 원하는 각도로 위치할 수 있다. 도 24는 안테나 보드(102)가 섀시(178)의 하부면에 대해 소정 각도로 유지될 수 있는 안테나 보드 고정구(164)를 도시한다. 도 24의 안테나 보드(102)는 안테나 모듈(100)의 일부일 수 있지만, 설명을 쉽게 하기 위해 도 24에는 안테나 보드(102)만 도시되어 있다. 안테나 보드 고정구(164)는 도 20, 22 및 23의 안테나 보드 고정구와 유사할 수 있지만, 안테나 보드(102)가 안착될 수 있는 경사진 부분을 갖는 보스(160)를 포함할 수 있다. 나사(158)가 조여지면, 안테나 보드(102)는 섀시(178)에 대해 원하는 각도로 유지될 수 있다.
안테나 보드(102), IC 패키지(108), 및 본 명세서에 개시된 다른 요소는 안테나 모듈(100)에 임의의 적절한 방식으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(100)은 안테나 모듈(100) 내외부로 신호를 전송하기 위한 하나 이상의 커넥터(105)를 포함할 수 있다. 도 25 내지 28은 다양한 실시예에 따른 예시적인 안테나 모듈(100)의 분해 투시도이다.
도 25의 실시예에서, 안테나 보드(102)는 4개의 안테나 패치(104)를 포함한다. 이들 안테나 패치(104)는 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른 안테나 보드(102) 내에 배치될 수 있다(예컨대, 공기 공동(130/132)과 함께, 어레이의 축에 대해 회전하도록, 또는 브리지 구조(124) 상에 배치되거나 할 수 있다). 하나 이상의 커넥터(105)가 안테나 보드(102) 상에 배치될 수 있는데, 이들 커넥터(105)는 도시된 바와 같이 동축 케이블 커넥터, 또는 임의의 다른 커넥터(예컨대, 도 29 및 30을 참조하여 후술하는 플랫 케이블 커넥터)일 수 있다. 커넥터(105)는, 예를 들어 무선 주파수(RF) 신호를 전송하는 데 적합할 수 있다. IC 패키지(108)는 패키지 기판(134), 패키지 기판(134)에 결합된 하나 이상의 컴포넌트(136), 및 컴포넌트(136) 및 패키지 기판(134) 위의 컨포멀 쉴드(152)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 4개의 안테나 패치(104)는 28/39 기가헤르츠 통신용 1×4 어레이 및 60 기가헤르츠 쌍극자의 1×8 어레이를 제공할 수 있다.
도 26의 실시예에서, 안테나 보드(102)는 16개로 이루어진 안테나 패치(104) 두 세트를 포함하며, 각각의 세트는 4×4 어레이로 배열된다. 이들 안테나 패치(104)는 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른 안테나 보드(102) 내에 배치될 수 있다(예컨대, 공기 공동(130/132)과 함께, 어레이의 축에 대해 회전하도록, 또는 브리지 구조(124) 상에 배치되거나 할 수 있다). 도 26의 안테나 모듈(100)은 2개의 IC 패키지(108)를 포함하는데, 그 중 하나의 IC 패키지(108)는 한 세트의 안테나 패치(104)와 연관되고(그리고 그 위에 배치되며), 다른 IC 패키지(108)는 다른 세트의 안테나 패치(104)와 연관된다(그리고 그 위에 배치된다). 일부 실시예에서, 한 세트의 안테나 패치(104)는 28 기가헤르츠 통신을 지원할 수 있고, 다른 세트의 안테나 패치(104)는 39 기가헤르츠 통신을 지원할 수 있다. IC 패키지(108)는 패키지 기판(134), 패키지 기판(134)에 결합된 하나 이상의 컴포넌트(136), 및 컴포넌트(136) 및 패키지 기판(134) 위의 컨포멀 쉴드(152)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 커넥터(105)가 패키지 기판(134) 상에 배치될 수 있는데, 이들 커넥터(105)는 도시된 바와 같이 동축 케이블 커넥터, 또는 임의의 다른 커넥터(예컨대, 도 29 및 30을 참조하여 후술하는 플랫 케이블 커넥터)일 수 있다. 컨포멀 쉴드(152)는 커넥터(105) 위로 연장되지 않을 수 있다. 일부 실시예에서, 도 26의 안테나 모듈(100)은 라우터 및 고객 구내 장비(CPE)에 사용하기에 적합할 수 있다. 일부 실시예에서, 안테나 보드(102)의 외부 크기는 약 22mm×약 40mm일 수 있다.
도 27의 실시예에서, 안테나 보드(102)는 4개로 이루어진 안테나 패치(104) 두 세트를 포함하며, 각 세트는 각각 1×4 어레이로 배열된다. 일부 실시예에서, 한 세트의 안테나 패치(104)는 28 기가헤르츠 통신을 지원할 수 있고, 다른 세트의 안테나 패치(104)는 39 기가헤르츠 통신을 지원할 수 있다. 이들 안테나 패치(104)는 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른 안테나 보드(102) 내에 배치될 수 있다(예컨대, 공기 공동(130/132)과 함께, 어레이의 축에 대해 회전하도록, 또는 브리지 구조(124) 상에 배치되거나 할 수 있다). 하나 이상의 커넥터(105)가 안테나 보드(102) 상에 배치될 수 있는데, 이들 커넥터(105)는 도시된 바와 같이 동축 케이블 커넥터, 또는 임의의 다른 커넥터(예컨대, 도 29 및 30을 참조하여 후술하는 플랫 케이블 커넥터)일 수 있다. 도 27의 안테나 모듈(100)은 2개의 IC 패키지(108)를 포함하는데, 하나의 IC 패키지(108)는 한 세트의 안테나 패치(104)와 연관되며(그리고 그 위에 배치됨), 다른 IC 패키지(108)는 다른 세트의 안테나 패치(104)와 연관된다(그리고 그 위에 배치된다). IC 패키지(108)는 패키지 기판(134), 패키지 기판(134)에 결합된 하나 이상의 컴포넌트(136), 및 컴포넌트(136) 및 패키지 기판(134) 위의 컨포멀 쉴드(152)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 안테나 보드(102)의 외부 크기는 약 5mm x 약 32mm일 수 있다.
도 28의 실시예에서, 안테나 보드(102)는 16개로 이루어진 안테나 패치(104) 두 세트를 포함하며, 각 세트는 4×4 어레이로 배열된다. 이들 안테나 패치(104)는 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른 안테나 보드(102) 내에 배치될 수 있다(예컨대, 공기 공동(130/132)과 함께, 어레이의 축에 대해 회전하도록, 또는 브리지 구조(124) 상에 배치되거나 할 수 있다). 도 28의 안테나 모듈(100)은 4개의 IC 패키지(108)를 포함하는데, 그 중 2개의 IC 패키지(108)는 한 세트의 안테나 패치(104)와 연관되고(그리고 그 위에 배치되며), 다른 2개의 IC 패키지(108)는 다른 세트의 안테나 패치(104)와 연관된다(그리고 그 위에 배치된다). IC 패키지(108)는 패키지 기판(134), 패키지 기판(134)에 결합된 하나 이상의 컴포넌트(136), 및 컴포넌트(136) 및 패키지 기판(134) 위의 컨포멀 쉴드(도시되어 있지 않음)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 커넥터(105)가 안테나 보드(102) 상에 배치될 수 있는데, 이들 커넥터(105)는 도시된 바와 같이 동축 케이블 커넥터, 또는 임의의 다른 커넥터(예컨대, 도 29 및 30을 참조하여 후술하는 플랫 케이블 커넥터)일 수 있다.
도 29(a) 및 29(b)는 각각 다양한 실시예에 따른, 다른 예시적인 안테나 모듈(100)의 상부 및 하부 투시도이다. 도 29의 실시예에서, 안테나 보드(102)는, 각각 1×4 어레이로 배열된, 4개의 안테나 패치(104) 두 세트를 포함한다. 이들 안테나 패치(104)는 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른 안테나 보드(102) 내에 배치될 수 있다(예컨대, 공기 공동(130/132)과 함께, 어레이의 축에 대해 회전하도록, 또는 브리지 구조(124) 상에 배치되거나 할 수 있다). 하나 이상의 커넥터(105)가 안테나 보드(102) 상에 배치될 수 있는데, 이들 커넥터(105)는 플랫 케이블(196)이 결합될 수 있는 플랫 케이블 커넥터(예컨대, 가요성 인쇄 회로(FPC) 케이블 커넥터)일 수 있다. 도 29의 안테나 모듈(100)은 2개의 IC 패키지(108)를 포함하는데, 하나의 IC 패키지(108)는 한 세트의 안테나 패치(104)와 연관되며(그리고 그 위에 배치됨), 다른 IC 패키지(108)는 다른 세트의 안테나 패치(104)와 연관된다(그리고 그 위에 배치된다). 도 29의 안테나 모듈(100)은 또한 종방향 단부(154)에 컷아웃을 포함할 수 있는데, 도 29(a)는 도 20의 안테나 보드 고정구(164)에 의해(종방향 단부에서), 그리고 도 23의 (중간에 있는) 안테나 보드 고정구(164)에 의해 고정된 안테나 모듈(100)을 도시한다. 일부 실시예에서, 도 29의 안테나 모듈(100)의 안테나 패치(104)는 수직 및 수평 편파 에지 파이어 안테나(polarized edge fire antenna)에 안테나 보드(102)의 근접 에지를 사용할 수 있는데, 이러한 실시예에서, IC 패키지(108)의 컨포멀 쉴드(152)가 기준으로서 작용할 수 있다. 보다 일반적으로, 본 명세서에 개시된 안테나 패치(104)는 적절한 경우 브로드사이드(broadside) 또는 에지 파이어 응용에 사용될 수 있다.
임의의 적절한 통신 장치는 본 명세서에 개시된 하나 이상의 안테나 모듈(100)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 30은 다양한 실시예에 따른, 안테나 모듈(100)을 포함하는 핸드헬드 통신 장치(198)의 투시도이다. 구체적으로, 도 30은 핸드헬드 통신 장치(198)(도 18의 통신 장치(151)일 수 있음)의 섀시(178)에 결합된 도 29의 안테나 모듈(100)(및 관련 안테나 보드 고정구(164))을 도시한다. 일부 실시예들에서, 핸드헬드 통신 장치(198)는 스마트폰일 수 있다.
도 31은 다양한 실시예에 따른, 다수의 안테나 모듈(100)을 포함하는 랩톱 통신 장치(190)의 투시도이다. 구체적으로, 도 31은 랩톱 통신 장치(190)의 키보드의 양쪽에 4개의 안테나 패치(104)를 갖는 안테나 모듈(100)을 도시한다. 안테나 패치(104)는 랩톱 통신 장치(190)의 외부 하우징 상의 영역과 대략 동일한 면적, 즉, 2개의 인접한 USB(Universal Serial Bus) 커넥터에 필요한 면적(예컨대, 약 5mm(높이) x 22mm(폭) x 2.2mm(깊이))과 대략 같거나 또는 더 작은 면적을 차지할 수 있다. 도 31의 안테나 모듈(100)은 장치(190)의 하우징(예컨대, ABS 플라스틱)에서 작동하도록 조정될 수 있다. 일부 실시예에서, 장치(190)의 안테나 모듈(100)은 장치(190)의 하우징에 대해 원하는 각도로 기울어질 수 있다.
통신 장치(예컨대, 고정 무선 액세스 장치)에 포함된 안테나 모듈(100)은 임의의 원하는 수의 안테나 패치(104)(예컨대, 4×8 안테나 패치(104))를 갖는 안테나 어레이를 포함할 수 있다.
본 명세서에 개시된 임의의 안테나 모듈(100)은 안테나 보드(102)의 상이한 섹션이 서로 동일 평면 상에 있지 않도록 안테나 모듈(100)이 구부러질 수 있게 힌지(들)로서 작용하는 하나 이상의 좁은 부분(narrowed portion)을 갖는 안테나 보드(102)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 32(a) 및 32(b)는(예컨대, 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른) 안테나 보드(102) 상에 배치된 다수의 IC 패키지(108)를 갖는 안테나 모듈(100)을 도시한다. 안테나 보드(102)는 (예컨대, 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른) 다수의 안테나 패치(104)가 배치되고 좁은 부분(111)을 포함하는 안테나 패치 지지부(110)를 포함한다. 좁은 부분(111)의 재료는 적절한 유연성을 가질 수 있어, 안테나 패치 지지부(110)가 좁은 부분에서 (예컨대, 도 32(a)에 도시된 초기 구성에서부터 도 32(b)에 도시된 바와 같은 구부러진 구성으로) 안테나 보드(110)에 심각한 손상을 주지 않으면서 원하는 각도로 구부러질 수 있게 한다. 안테나 모듈(100)은 (예컨대, 도 19-24 및 29-30을 참조하여 위에서 논의된 고정구들 중 임의의 것을 사용하여) 구부러진 구성으로 전자 컴포넌트(예컨대, 통신 장치(151)에)에 장착될 수 있어, 안테나 보드(102)의 다른 섹션 상의 안테나 패치들(104)이 다른 각도로 방사 및 수신함으로써, 안테나 패치들(104)이 모두 안테나 패치 지지부(110)의 단일 평면 상에 장착되는 실시예에 비해 안테나 패치들(104)의 어레이의 커버리지 범위를 증가시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 좁은 부분(111)은 원하는 두께의 좁은 부분(111)에 도달할 때까지 초기 안테나 패치 지지부(110)를 톱질하거나 또는 절단함으로써 형성될 수 있으며, 다른 실시예에서는, 안테나 패치 지지부(110)는 어떠한 톱질 또는 절단을 요구하지 않고도 좁은 부분(111)을 갖는 안테나 패치 지지부(110)를 제조할 수 있다. 비록 도 32(a) 및 32(b)는 특정 개수의 IC 패키지(180) 및 안테나 패치(104)를 도시하지만, 이는 단지 예시를 위한 것이며, 본 명세서에 개시된 임의의 안테나 보드(102) 또는 안테나 모듈(100)은 하나 이상의 좁은 부분(111)을 포함하여 안테나 보드(102)의 다수의 섹션이 상이한 각도를 향하게 할 수 있다.
첨부 도면들 중 다양한 도면들이 안테나 보드(102)가 IC 패키지(108)보다 큰 풋프린트를 갖는 것으로 도시되어 있지만, 안테나 보드(102) 및 IC 패키지(108)(예컨대, SiP일 수 있음)는 임의의 적절한 상대 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 안테나 모듈(100)의 IC 패키지(108)의 풋프린트가 안테나 보드(102)의 풋프린트보다 클 수도 있다. 이러한 실시예는, 예를 들면, IC 패키지(108)가 다수의 다이를 컴포넌트(136)로서 포함할 때 발생할 수 있다. 도 33 내지 36은 IC 패키지(108)의 풋프린트가 안테나 보드(102)의 풋프린트보다 큰 안테나 모듈(100)의 다양한 예를 도시한다.
도 33에 도시된 실시예에서, 안테나 보드가 부착되는 IC 패키지(108)의 면에는 또한 다수의 커넥터(105)가 배치될 수 있다. 이들 커넥터(105)는 안테나 보드(102)의 측면을 지나 연장될 수 있고, 커넥터(105)와 정합하는 커넥터(171)를 갖는 케이블(175)에 의해 IC 패키지(108)에 직접 연결될 수 있다. 도 33 내지 36의 커넥터(105)는 임의의 적절한 형태(예컨대, 동축 케이블 커넥터, 도 29 및 도 30을 참조하여 후술하는 플랫 케이블 커넥터, 본 명세서에 개시된 다른 형태 등)를 취할 수 있다.
도 34에 예시된 실시예에서, 안테나 모듈(100)은 안테나 보드(102) 및 커넥터(105)의 비대칭 배열을 가질 수 있다. 일반적으로, 안테나 모듈(100)은 (전술한 바와 같이) IC 패키지(108) 및/또는 안테나 보드(102) 상에 커넥터들(105)의 임의의 적절한 배열을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 안테나 모듈(100)은 다수의 안테나 보드(102)를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 도 35는 다수의 안테나 보드(102)가 단일 IC 패키지(108)에 결합되는 실시예를 도시한다. 도 35는 또한 IC 패키지(108)의 하부면 상의 커넥터(105)를 도시하지만, 다수의 안테나 보드(102)가 단일 IC 패키지(108)에 결합되는 실시예는 IC 패키지(108) 상에 커넥터(105)를 포함하지 않을 수도 있고, 또는 IC 패키지(108) 상에 하나 이상의 커넥터(105)를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 안테나 보드(102)는 IC 패키지(108)의 면 상의 커넥터(105)가 노출될 수 있게 하는 홀을 포함할 수 있고, 케이블(175)이 이들 커넥터에 결합될 수 있다. 예를 들어, 도 36은 안테나 보드(102)가 하나 이상의 홀(173)을 갖는 실시예를 도시하는데, IC 패키지(108)의 하부면에 결합된 커넥터(105)는 홀(173) 내로 연장될 수 있다(예컨대, 정합 커넥터(171)를 통해 케이블(175)에 결합된다). 도 36은 안테나 보드(102)가 IC 패키지(108)보다 작은 풋프린트를 갖는 안테나 모듈을 도시하지만, 본 명세서에 개시된 임의의 안테나 보드(102)는 IC 패키지(108)에 결합된 커넥터(105)가 연장될 수 있는 홀(173)을 포함할 수 있다(예컨대, 안테나 보드(102)가 IC 패키지(108)보다 큰 풋프린트를 가질 수 있다).
본 명세서에 개시된 안테나 모듈(100)은 임의의 적절한 전자 컴포넌트를 포함할 수도 있고, 또는 그러한 전자 컴포넌트에 포함될 수도 있다. 도 37-40은 본 명세서에 개시된 임의의 안테나 모듈(100)을 포함하거나 또는 그기에 포함될 수 있는 장치의 다양한 예들을 도시한다.
도 37은 본 명세서에 개시된 임의의 안테나 모듈(100)에 포함될 수 있는 웨이퍼(1500) 및 다이(1502)의 평면도이다. 예를 들어, 다이(1502)는 IC 패키지(108)(예컨대, 컴포넌트(136)) 또는 안테나 패치(104)에 포함될 수 있다. 웨이퍼(1500)는 반도체 재료로 구성될 수 있고, 웨이퍼(1500) 표면에 형성된 IC 구조를 갖는 하나 이상의 다이(1502)를 포함할 수 있다. 각각의 다이(1502)는 임의의 적절한 IC를 포함하는 반도체 제품의 반복적인 단위일 수 있다. 반도체 제품의 제조가 완료된 후, 웨이퍼(1500)에 싱귤레이션 프로세스가 수행되며, 여기서 다이들(1502)을 서로 분리하여 반도체 제품의 개별 "칩"을 제공한다. 다이(1502)는, 하나 이상의 트랜지스터(예컨대, 후술하는 도 38의 트랜지스터들(1640) 중 일부) 및/또는 전기 신호를 트랜지스터뿐만 아니라 다른 IC 컴포넌트로 라우팅하기 위한 지원 회로를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 웨이퍼(1500) 또는 다이(1502)는 메모리 장치(예컨대, 정적 RAM(SRAM) 장치, 자기 RAM(MRAM) 장치, 저항성 RAM(예컨대, RRAM) 장치, 전도성 브리징 RAM(CBRAM) 장치 등과 같은 RAM(random access memory) 장치), 논리 장치(예컨대, AND, OR, NAND 또는 NOR 게이트) 또는 기타 적절한 회로 요소를 포함할 수 있다. 이들 장치 중 다수는 단일 다이(1502) 상에 조합될 수 있다. 예를 들어, 다수의 메모리 장치에 의해 형성된 메모리 어레이는 처리 장치(예컨대, 도 40의 처리 장치(1802)), 또는 메모리 장치에 정보를 저장하거나 또는 메모리 어레이에 저장된 명령을 실행하도록 구성된 기타 로직과 동일한 다이(1502) 상에 형성될 수 있다.
도 38은 본 명세서에 개시된 임의의 안테나 모듈(100)에 포함될 수 있는 IC 장치(1600)의 측 단면도이다. 예를 들어, IC 장치(1600)는 IC 패키지(108)(예컨대, 컴포넌트(136))에 포함될 수 있다. IC 장치(1600)는 기판(1602)(예컨대, 도 37의 웨이퍼(1500)) 상에 형성될 수 있고, 다이(예컨대, 도 37의 다이(1502))에 포함될 수 있다. 기판(1602)은, 예를 들어 n형 또는 p형 재료 시스템(또는 이들의 조합)을 포함하는 반도체 재료 시스템으로 구성된 반도체 기판일 수 있다. 기판(1602)은, 예를 들어, 벌크 실리콘 또는 SOI(silicon-on-insulator) 하부 구조를 사용하여 형성된 결정질 기판을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 기판(1602)은, 게르마늄, 인듐 안티모나이드, 납 텔루라이드, 인듐 아스나이드, 인듐 포스파이드, 갈륨 아스나이드 또는 갈륨 안티모나이드를 포함하지만 이에 제한되지 않는 대안적인 재료를, 실리콘과 조합하거나 조합하지 않고, 사용하여 형성될 수 있다. II-VI족, III-V족 또는 IV족으로 분류된 다른 재료가 또한 기판(1602)을 형성하는 데 사용될 수 있다. 기판(1602)을 형성할 수 있는 재료의 몇 가지 예가 본 명세서에 기술되어 있지만, IC 장치(1600)의 기초 역할을 할 수 있는 어떠한 재료도 사용될 수 있다. 기판(1602)은 싱귤레이션된 다이(예컨대, 도 37의 다이(1502)) 또는 웨이퍼(예컨대, 도 37의 웨이퍼(1500))의 일부일 수 있다.
IC 장치(1600)는 기판(1602) 상에 배치된 하나 이상의 장치 층(1604)을 포함할 수 있다. 장치 층(1604)은 기판(1602) 상에 형성된 하나 이상의 트랜지스터(1640)(예컨대, 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET))의 특징을 포함할 수 있다. 장치 층(1604)은, 예를 들어, 하나 이상의 소스 및/또는 드레인(S/D) 영역(1620), S/D 영역들(1620) 사이의 트랜지스터(1640)에서의 전류 흐름을 제어하기 위한 게이트(1622), 및 S/D 영역(1620)으로/으로부터 전기 신호를 라우팅하기 위한 하나 이상의 S/D 접촉부(1624)를 포함할 수 있다. 트랜지스터(1640)는, 명확성을 위해 도시하지 않았지만, 장치 격리 영역, 게이트 접촉부 등과 같은 추가 특징부를 포함할 수 있다. 트랜지스터(1640)는 도 38에 도시된 유형 및 구성으로 제한되지 않고, 예를 들어, 평면 트랜지스터, 비평면 트랜지스터, 또는 이 둘의 조합과 같은 다양한 다른 유형 및 구성을 포함할 수 있다. 평면 트랜지스터는 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT), 이종 접합 바이폴라 트랜지스터(HBT) 또는 고 전자 이동도 트랜지스터(HEMT)를 포함할 수 있다. 비 평면형 트랜지스터는 이중 게이트 트랜지스터 또는 3중 게이트 트랜지스터와 같은 FinFET 트랜지스터, 및 나노 리본 및 나노와이어 트랜지스터와 같은 랩어라운드 또는 만능 게이트 트랜지스터를 포함할 수 있다.
각각의 트랜지스터(1640)는 적어도 2개의 층, 게이트 유전체 및 게이트 전극으로 형성된 게이트(1622)를 포함할 수 있다. 게이트 유전체는 하나의 층 또는 층들의 스택을 포함할 수 있다. 하나 이상의 층은 산화규소, 이산화 규소, 탄화규소 및/또는 고유전율(high-k) 재료를 포함할 수 있다. 고유전율 유전체 재료는 하프늄, 실리콘, 산소, 티타늄, 탄탈륨, 란타늄, 알루미늄, 지르코늄, 바륨, 스트론튬, 이트륨, 납, 스칸듐, 니오븀 및 아연과 같은 원소를 포함할 수 있다. 게이트 유전체에 사용될 수 있는 고유전율 재료의 예로는, 하프늄 산화물, 하프늄 실리콘 산화물, 란타늄 산화물, 란타늄 알루미늄 산화물, 지르코늄 산화물, 지르코늄 실리콘 산화물, 탄탈륨 산화물, 티타늄 산화물, 바륨 스트론튬 티타늄 산화물, 바륨 티타늄 산화물, 스트론튬 티타늄 산화물, 이트륨 산화물, 알루미늄 산화물, 납 스칸듐 탄탈륨 산화물 및 납 아연 니오베이트를 들 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 일부 실시예들에서, 고유전율 재료가 사용될 경우, 그 품질을 향상시키기 위해 게이트 유전체 상에서 어닐링 프로세스가 수행될 수 있다.
게이트 전극은 게이트 유전체 상에 형성될 수 있고, 트랜지스터(1640)가 p형 금속 산화물 반도체(PMOS)인지 또는 n형 금속 산화물 반도체(NMOS) 트랜지스터인지 여부에 따라, 적어도 하나의 p형 일 함수 금속 또는 n형 일 함수 금속을 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 게이트 전극은 둘 이상의 금속 층의 스택으로 구성될 수 있으며, 여기서 하나 이상의 금속 층은 일 함수 금속 층이고 적어도 하나의 금속 층은 충전 금속 층이다. 배리어 층과 같이, 다른 목적을 위해 추가 금속 층이 포함될 수 있다. PMOS 트랜지스터의 경우, 게이트 전극에 사용될 수 있는 금속은 루테늄, 팔라듐, 백금, 코발트, 니켈, 전도성 금속 산화물(예컨대, 루테늄 산화물) 및 NMOS 트랜지스터(예컨대, 일 함수 튜닝용)와 관련하여 후술하는 임의의 금속을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. NMOS 트랜지스터의 경우, 게이트 전극에 사용될 수 있는 금속은 하프늄, 지르코늄, 티타늄, 탄탈륨, 알루미늄, 이들 금속의 합금, 이들 금속의 탄화물(예컨대, 하프늄 탄화물, 지르코늄 탄화물, 티타늄 탄화물, 탄탈륨 탄화물 및 알루미늄 탄화물), 및 PMOS 트랜지스터(예컨대, 일 함수 튜닝용)와 관련하여 전술한 임의의 금속을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
일부 실시예에서, 소스-채널-드레인 방향을 따른 트랜지스터(1640)의 단면에서 봤을 때, 게이트 전극은 기판의 표면에 실질적으로 평행한 하부 및 기판의 상부 면에 실질적으로 수직인 2개의 측벽 부분을 포함하는 U자형 구조로 구성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 게이트 전극을 형성하는 금속 층들 중 적어도 하나는 단순히 기판의 상부면에 실질적으로 평행하고 기판의 상부면에 실질적으로 수직인 측벽 부분을 포함하지 않는 평면 층일 수 있다. 다른 실시예에서, 게이트 전극은 U자형 구조와 평면형의 비 U자형 구조의 조합으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 게이트 전극은 하나 이상의 평면의 비 U자형 층 최상부에 형성된 하나 이상의 U자형 금속층으로 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 게이트 스택을 브래킷하기 위해 게이트 스택의 양쪽 면에 한 쌍의 측벽 스페이서가 형성될 수 있다. 측벽 스페이서는 실리콘 질화물, 실리콘 산화물, 실리콘 탄화물, 탄소가 도핑된 실리콘 질화물, 및 실리콘 산질화물과 같은 재료로 형성될 수 있다. 측벽 스페이서를 형성하기 위한 프로세스는 당 업계에 공지되어 있으며, 일반적으로 증착 및 에칭 프로세스 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 복수의 스페이서 쌍이 사용될 수 있는데, 예를 들면, 2쌍, 3쌍 또는 4쌍의 측벽 스페이서가 게이트 스택의 양쪽 면에 형성될 수 있다.
S/D 영역(1620)은 각각의 트랜지스터(1640)의 게이트(1622)에 인접한 기판(1602) 내에 형성될 수 있다. S/D 영역(1620)은, 예를 들어 주입/확산 프로세스 또는 에칭/증착 프로세스를 사용하여 형성될 수 있다. 주입/확산 프로세스에서, 붕소, 알루미늄, 안티몬, 인 또는 비소와 같은 도펀트가 기판(1602)에 이온 주입되어 S/D 영역(1620)을 형성할 수 있다. 이온 주입 프로세스 후 도펀트를 활성화해서 기판(1602) 내로 더 멀리 확산시키는 어닐링 프로세스가 이어질 수 있다. 어닐링 프로세스에서, 기판(1602)은 먼저 S/D 영역(1620)의 위치에 리세스를 형성하도록 에칭될 수 있다. 이어서, S/D 영역(1620)을 제조하는 데 사용되는 재료로 리세스를 채우도록 에피 택셜 증착 프로세스가 수행될 수 있다. 일부 구현예들에서, S/D 영역(1620)은 실리콘 게르마늄 또는 실리콘 탄화물과 같은 실리콘 합금을 사용하여 제조될 수 있다. 일부 실시예에서, 에피택셜 증착된 실리콘 합금이 붕소, 비소 또는 인과 같은 도펀트로 제자리에 도핑될 수 있다. 일부 실시예에서, S/D 영역(1620)은 게르마늄이나 III-V 족 재료 또는 합금과 같은 하나 이상의 대체 반도체 재료를 사용하여 형성될 수 있다. 추가의 실시예에서, 하나 이상의 금속 및/또는 금속 합금 층이 S/D 영역(1620)을 형성하기 위해 사용될 수 있다.
전력 및/또는 입/출력(I/O) 신호와 같은 전기 신호는 장치 층(1604)(도 38에 상호접속 층(1606-1610)으로서 도시됨) 상에 배치된 하나 이상의 상호접속 층을 통해 장치 층(1604)의 장치(예컨대, 트랜지스터(1640))로/로부터 라우팅될 수 있다. 예를 들어, 장치 층(1604)의 전기 전도성 특징부(예컨대, 게이트(1622) 및 S/D 접촉부(1624))는 상호접속 층(1606-1610)의 상호접속 구조(1628)와 전기적으로 결합될 수 있다. 하나 이상의 상호접속 층(1606-1610)은 IC 장치(1600)의 금속화 스택("ILD 스택"이라고도 함)(1619)을 형성할 수 있다.
상호접속 구조(1628)는 다양한 설계에 따라 전기 신호를 라우팅하도록 상호접속 층(1606-1610) 내에 배치될 수 있다(구체적으로, 이 배치는 도 38에 도시된 상호접속 구조(1628)의 특정 구성에 제한되지 않는다). 특정 개수의 상호접속 층(1606-1610)이 도 38에 도시되어 있지만, 본 개시의 실시예들은 도시된 것보다 더 많거나 또는 더 적은 상호접속 층을 갖는 IC 장치를 포함한다.
일부 실시예들에서, 상호접속 구조(1628)는 금속과 같은 전기 전도성 재료로 채워진 라인(1628a) 및/또는 비아(1628b)를 포함할 수 있다. 라인(1628a)은 장치 층(1604)이 형성되는 기판(1602)의 표면과 실질적으로 평행한 평면 방향으로 전기 신호들을 라우팅하도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 라인들(1628a)은 도 38의 관점에서 페이지 안팎으로 전기 신호를 라우팅할 수 있다. 비아(1628b)는 장치 층(1604)이 형성된 기판(1602)의 표면에 실질적으로 수직인 평면 방향으로 전기 신호를 라우팅하도록 배열될 수 있다. 일부 실시예들에서, 비아들(1628b)은 상이한 상호접속 층들(1606-1610)의 라인들(1628a)을 함께 전기적으로 결합할 수 있다.
상호접속 층(1606-1610)은 도 38에 도시된 바와 같이 상호접속 구조들(1628) 사이에 배치된 유전체 재료(1626)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상호접속 층(1606-1610)의 서로 다른 층 내의 상호접속 구조들(1628) 사이에 배치된 유전체 재료(1626)는 상이한 조성을 가지며, 다른 실시예들에서는, 상이한 상호접속 층들(1606-1610) 사이의 유전체 재료(1626)의 조성이 동일할 수 있다.
제1 상호접속 층(1606)은 장치 층(1604) 위에 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 상호접속 층(1606)은 도시된 바와 같이 라인(1628a) 및/또는 비아(1628b)를 포함할 수 있다. 제1 상호접속 층(1606)의 라인(1628a)은 장치 층(1604)의 접촉부(예컨대, S/D 접촉부(1624))와 결합될 수 있다.
제2 상호접속 층(1608)은 제1 상호접속 층(1606) 위에 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 상호접속 층(1608)은 제2 상호접속 층(1608)의 라인(1628a)을 제1 상호접속 층(1606)의 라인(1628a)과 연결하기 위한 비아(1628b)를 포함할 수 있다. 비록 명확성을 위해 라인(1628a) 및 비아(1628b)가 각각의 상호접속 층(예컨대, 제2 상호접속 층(1608)) 내의 라인으로 구조적으로 기술되었지만, 일부 실시예에서 라인(1628a) 및 비아(1628b)는 구조적으로 및/또는 물리적으로 연속적일 수 있다(예컨대, 이중 다마신 프로세스 동안 동시에 채워질 수 있다).
제2 상호접속 층(1608) 또는 제1 상호접속 층(1606)과 관련하여 설명한 유사한 기술 및 구성에 따라 제3 상호접속 층(1610)(및 원하는 경우 추가의 상호접속 층)이 제2 상호접속 층(1608) 상에 연속적으로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, IC 장치(1600)의 금속화 스택(1619)에서 "더 높은" (즉, 장치 층(1604)으로부터 더 먼) 상호접속 층들은 더 두꺼울 수 있다.
IC 장치(1600)는 솔더 레지스트 재료(1634)(예컨대, 폴리이미드 또는 이와 유사한 재료) 및 상호접속 층(1606-1610) 상에 형성된 하나 이상의 전도성 접촉부(1636)를 포함할 수 있다. 도 38에서, 전도성 접촉부(1636)는 본드 패드 형태를 취하는 것으로 도시되어 있다. 전도성 접촉부(1636)는 상호접속 구조(1628)와 전기적으로 결합될 수 있고, 트랜지스터(1640)의 전기 신호를 다른 외부 장치로 라우팅하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 솔더 본드가 하나 이상의 전도성 접촉부(1636) 상에 형성되어 IC 장치(1600)를 포함하는 칩을 다른 컴포넌트(예컨대, 회로 기판)와 기계적으로 및/또는 전기적으로 결합시킬 수 있다. IC 장치(1600)는 상호접속 층(1606-1610)으로부터 전기 신호를 라우팅하기 위한 추가적인 또는 대안적인 구조를 포함할 수 있는데, 예를 들면, 전도성 접촉부(1636)가 전기 신호를 외부 컴포넌트로 라우팅하는 다른 유사한 특징부(예컨대, 포스트)를 포함할 수 있다.
도 39는 본 명세서에 개시된 하나 이상의 안테나 모듈(100)을 포함할 수 있는 IC 장치 조립체(1700)의 측 단면도이다. 구체적으로, 본 명세서에 개시된 안테나 모듈들(100) 중 임의의 적절한 모듈이 IC 장치 조립체(1700)의 임의의 컴포넌트를 대신할 수 있다(예컨대, 안테나 모듈(100)이 IC 장치 조립체(1700)의 임의의 IC 패키지를 대신할 수 있다).
IC 장치 조립체(1700)는 회로 기판(1702)(예컨대, 마더보드일 수 있음) 상에 배치된 다수의 컴포넌트를 포함한다. IC 장치 조립체(1700)는 회로 기판(1702)의 제1면(1740) 및 회로 기판(1702)의 반대편 제2면(1742) 상에 배치된 컴포넌트들을 포함하는데, 일반적으로, 컴포넌트들은 한 면 또는 양 면(1740 및 1742)에 배치될 수 있다.
일부 실시예에서, 회로 기판(1702)은, 유전체 재료 층에 의해 서로 분리되고 전기 전도성 비아에 의해 상호접속된 다수의 금속 층을 포함하는 PCB일 수 있다. 임의의 하나 이상의 금속 층은 회로 기판(1702)에 결합된 컴포넌트들 사이에 전기 신호를 라우팅하기 위해 (선택적으로 다른 금속 층과 함께) 원하는 회로 패턴으로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 회로 기판(1702)은 비 PCB 기판일 수 있다.
도 39에 도시된 IC 장치 조립체(1700)는 커플링 컴포넌트(1716)에 의해 회로 기판(1702)의 제1면(1740)에 결합된 패키지 온 인터포저(package-on-interposer) 구조(1736)를 포함한다. 커플링 컴포넌트(1716)는 패키지 온 인터포저 구조(1736)를 회로 기판(1702)에 전기적으로 그리고 기계적으로 결합할 수 있으며, 솔더 볼(도 39에 도시됨), 소켓의 암수 부분, 접착제, 언더필 재료, 및/또는 임의의 다른 적절한 전기 및/또는 기계적 결합 구조를 포함할 수 있다.
패키지 온 인터포저 구조(1736)는 커플링 컴포넌트(1718)에 의해 인터포저(1704)에 결합된 IC 패키지(1720)를 포함할 수 있다. 커플링 컴포넌트(1718)는 커플링 컴포넌트(1716)와 관련하여 위에서 설명한 형태와 같이, 응용을 위해 임의의 적절한 형태를 취할 수 있다. 단일 IC 패키지(1720)가 도 39에 도시되어 있지만, 다수의 IC 패키지가 인터포저(1704)에 결합될 수도 있고, 실제로, 추가 인터포저가 인터포저(1704)에 결합될 수도 있다. 인터포저(1704)는 회로 기판(1702)과 IC 패키지(1720)를 브리지하는 데 사용되는 개재 기판을 제공할 수 있다. IC 패키지(1720)는, 예컨대, 다이(도 37의 다이(1502)), IC 장치(예컨대, 도 38의 IC 장치(1600)), 또는 임의의 다른 적절한 컴포넌트일 수도 있고 아니면 이들을 포함할 수도 있다. 일반적으로, 인터포저(1704)는 더 넓은 피치로 접속을 확산시키거나 접속을 다른 접속으로 재라우팅할 수 있다. 예를 들어, 인터포저(1704)는 IC 패키지(1720)(예컨대, 다이)를 회로 기판(1702)에 결합하기 위해 커플링 컴포넌트(1716)의 볼 그리드 어레이(BGA) 전도성 접촉부 세트에 결합할 수 있다. 도 39에 도시된 실시예에서, IC 패키지(1720)와 회로 기판(1702)은 인터포저(1704)의 양쪽 면에 부착되는데, 다른 실시예들에서는, IC 패키지(1720) 및 회로 기판(1702)이 인터포저(1704)의 동일 면에 부착될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 3개 이상의 컴포넌트가 인터포저(1704)를 통해 상호접속될 수 있다.
일부 실시예에서, 인터포저(1704)는, 유전체 재료 층에 의해 서로 분리되며 전기 전도성 비아에 의해 상호접속된 다수의 금속 층을 포함하는 PCB로 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 인터포저(1704)는 에폭시 수지, 유리 섬유 강화 에폭시 수지, 무기 충전제를 갖는 에폭시 수지, 세라믹 재료, 또는 폴리이미드와 같은 폴리머 재료로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 인터포저(1704)는 실리콘, 게르마늄 및 기타 III-V 족 및 IV 족 재료와 같이 반도체 기판에 사용하기 위한 전술한 동일 재료를 포함할 수 있는 대안적인 강성 또는 가요성 재료로 형성될 수 있다. 인터포저(1704)는, 제한적인 것은 아니지만 관통 실리콘 비아(TSV)(1706)를 포함하는 금속 상호접속부(1708) 및 비아(1710)를 포함할 수 있다. 인터포저(1704)는 수동 및 능동 소자 모두를 포함하는 내장형 장치(1714)를 더 포함할 수 있다. 이러한 장치는 커패시터, 디커플링 커패시터, 저항기, 인덕터, 퓨즈, 다이오드, 변압기, 센서, 정전기 방전(ESD) 장치 및 메모리 장치를 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. RF 장치, 전력 증폭기, 전력 관리 장치, 안테나, 어레이, 센서 및 MEMS(microelectromechanical systems) 장치와 같이 더 복잡한 장치가 또한 인터포저(1704) 상에 형성될 수 있다. 패키지 온 인터포저 구조(1736)는 당 업계에 공지된 임의의 패키지 온 인터포저 구조 형태를 취할 수 있다.
IC 장치 조립체(1700)는 커플링 컴포넌트(1722)에 의해 회로 기판(1702)의 제1면(1740)에 결합된 IC 패키지(1724)를 포함할 수 있다. 커플링 컴포넌트(1722)는 커플링 컴포넌트(1716)를 참조하여 위에서 논의한 임의의 실시예의 형태를 취할 수 있고, IC 패키지(1724)는 IC 패키지(1720)를 참조하여 위에서 논의한 실시예들 중 임의의 실시예의 형태를 취할 수 있다.
도 39에 도시된 IC 장치 조립체(1700)는 커플링 컴포넌트(1728)에 의해 회로 기판(1702)의 제2면(1742)에 결합된 패키지 온 패키지 구조(1734)를 포함한다. 패키지 온 패키지 구조(1734)는, IC 패키지(1726)가 회로 기판(1702)와 IC 패키지(1732) 사이에 배치되도록 결합 컴포넌트(1730)에 의해 함께 결합된 IC 패키지(1726) 및 IC 패키지(1732)를 포함할 수 있다. 커플링 컴포넌트(1728, 1730)는 위에서 논의한 커플링 컴포넌트(1716)의 실시예들 중 어느 하나의 실시예의 형태를 취할 수 있고, IC 패키지(1726, 1732)는 전술한 IC 패키지(1720)의 실시예들 중 임의의 실시예의 형태를 취할 수 있다. 패키지-온-패키지 구조(1734)는 당 업계에 알려진 임의의 패키지-온-패키지 구조에 따라 구성될 수 있다.
도 40은 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른, 하나 이상의 안테나 모듈(100)을 포함할 수 있는 예시적인 통신 장치(1800)의 블록도이다. 통신 장치(151)(도 18), 핸드헬드 통신 장치(198)(도 30) 및 랩탑 통신 장치(190)(도 31)는 통신 장치(1800)의 예일 수 있다. 통신 장치(1800)의 컴포넌트들 중 임의의 적절한 것은 본 명세서에 개시된 IC 패키지(1650), IC 장치(1600) 또는 다이(1502) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 통신 장치(1800)에 포함된 다수의 컴포넌트가 도 40에 도시되어 있지만, 이들 컴포넌트 중 하나 이상은 응용에 적합하도록 생략되거나 또는 중복될 수도 있다. 일부 실시예에서, 통신 장치(1800)에 포함된 컴포넌트들 중 일부 또는 전부는 하나 이상의 마더보드에 부착될 수 있다. 일부 실시예에서, 이들 컴포넌트들 중 일부 또는 전부는 단일 SoC(system-on-a-chip) 다이 상에 제조된다.
또한, 다양한 실시예에서, 통신 장치(1800)는 도 40에 도시된 컴포넌트들 중 하나 이상을 포함하지 않을 수도 있지만, 통신 장치(1800)는 이들 하나 이상의 컴포넌트에 결합하기 위한 인터페이스 회로는 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 장치(1800)는 디스플레이 장치(1806)를 포함하지 않을 수도 있지만, 디스플레이 장치(1806)가 연결될 수 있는 디스플레이 장치 인터페이스 회로(예컨대, 커넥터 및 드라이버 회로)는 포함할 수 있다. 다른 세트의 예에서, 통신 장치(1800)는 오디오 입력 장치(1824) 또는 오디오 출력 장치(1808)를 포함하지 않을 수도 있지만, 오디오 입력 장치(1824) 또는 오디오 출력 장치(1808)가 연결될 수 있는 오디오 입력 또는 출력 장치 인터페이스 회로(예컨대, 커넥터 및 지원 회로)는 포함할 수 있다.
통신 장치(1800)는 처리 장치(1802)(예컨대, 하나 이상의 처리 장치)를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "처리 장치" 또는 "프로세서"는 레지스터 및/또는 메모리로부터 전자 데이터를 처리하여 이 전자 데이터를 레지스터 및/또는 메모리에 저장될 수 있는 다른 전자 데이터로 변환하는 장치 또는 장치의 부분을 지칭할 수 있다. 메모리 처리 장치(1802)는 하나 이상의 디지털 신호 처리기(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 중앙 처리 장치(CPU), 그래픽 프로세싱 유닛(GPU), 암호화 프로세서(하드웨어 내에서 암호화 알고리즘을 실행하는 특수 프로세서), 서버 프로세서 또는 기타 적절한 처리 장치를 포함할 수 있다. 통신 장치(1800)는 자체적으로 휘발성 메모리(예컨대, DRAM(dynamic random access memory)), 비 휘발성 메모리(예컨대, ROM(read-only memory)), 플래시 메모리, 솔리드 스테이트 메모리 및/또는 하드 드라이브와 같은 하나 이상의 메모리 장치를 포함할 수 있는 메모리(1804)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 메모리(1804)는 프로세싱 장치(1802)와 다이를 공유하는 메모리를 포함할 수 있다. 이 메모리는 캐시 메모리로 사용될 수도 있고 내장형 동적 랜덤 액세스 메모리(eDRAM) 또는 스핀 전송 토크 자기 랜덤 액세스 메모리(STT- MRAM)를 포함할 수도 있다.
일부 실시예에서, 통신 장치(1800)는 통신 모듈(1812)(예컨대, 하나 이상의 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈(1812)은 통신 장치(1800)와의 데이터 전송을 위해 무선 통신을 관리하도록 구성될 수 있다. "무선"이라는 용어 및 그 파생어는, 변조된 전자기 방사선을 사용하여 비 고체 매체를 통해 데이터를 통신할 수 있는 회로, 장치, 시스템, 방법, 기법, 통신 채널 등을 나타내는 데 사용될 수 있다. 이 용어는 관련 장치들이 어떠한 유선도 포함하지 않는다는 것을 의미하지는 않지만, 일부 실시예들에서는 그렇지 않을 수도 있다. 통신 모듈(1812)은 본 명세서에 개시된 임의의 안테나 모듈(100)일 수도 있고 아니면 이를 포함할 수도 있다.
통신 모듈(1812)은, Wi-Fi(IEEE 802.11 계열), IEEE 802.16 표준(예컨대, IEEE 802.16-2005 개정), LTE(Long-Term Evolution) 프로젝트 및 임의의 수정, 업데이트 및/또는 개정(예컨대, 어드밴스드 LTE 프로젝트, UMB(Ultra Mobile Broadband) 프로젝트("3GPP2"라고도 함) 등)을 포함하는 IEEE(Institute for Electrical and Electronic Engineers) 표준을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 다수의 무선 표준 또는 프로토콜 중 임의의 것을 구현할 수 있다. IEEE 802.16 호환 광대역 무선 액세스(Broadband Wireless Access: BWA) 네트워크는 일반적으로 WiMAX 네트워크라고 하는데, 이는 Worldwide Interoperability for Microwave Access의 약어로 IEEE 802.16 표준에 대한 적합성 및 상호 운용성 테스트를 통과한 제품의 인증 마크이다. 통신 모듈(1812)은 글로벌 이동 통신 시스템(Global System for Mobile Communication: GSM), GPRS(General Packet Radio Service), UMTS(Universal Mobile Telecommunications System), HSPA(High Speed Packet Access), E-HSPA(Evolved HSPA) 또는 LTE 네트워크에 따라 동작할 수 있다. 통신 모듈(1812)은 EDGE(Enhanced Data for GSM Evolution), GERAN(GSM EDGE Radio Access Network), UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network) 또는 E-UTRAN(Evolved UTRAN)에 따라 동작할 수 있다. 통신 모듈(1812)은 CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), DECT(Digital Enhanced Cordless Telecommunications), EV-DO(Evolution-Data Optimized) 및 그 파생물 뿐만 아니라 3G, 4G, 5G 및 그 다음 세대로서 지정된 기타 무선 프로토콜에 따라 동작할 수 있다. 통신 모듈(1812)은 다른 실시예에서는 다른 무선 프로토콜에 따라 동작할 수 있다. 통신 장치(1800)는 무선 통신을 용이하게 하고/하거나 또는 다른 무선 통신(예컨대, AM 또는 FM 무선 전송)을 수신하기 위한 안테나(1822)를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 통신 모듈(1812)은 전기적, 광학적 또는 임의의 다른 적절한 통신 프로토콜(예컨대, 이더넷)과 같은 유선 통신을 관리할 수 있다. 위에서 언급한 바와 같이, 통신 모듈(1812)은 다수의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 통신 모듈(1812)은 Wi-Fi 또는 블루투스와 같은 단거리 무선 통신 전용이고, 제2 통신 모듈(1812)은 GPS(Global Positioning System), EDGE, GPRS, CDMA, WiMAX, LTE, EV-DO 등과 같은 장거리 무선 통신 전용일 수도 있다. 일부 실시예에서, 제1 통신 모듈(1812)은 무선 통신 전용이고, 제2 통신 모듈(1812)은 유선 통신 전용일 수 있다. 일부 실시예들에서, 통신 모듈(1812)은 밀리미터파 통신을 지원하는 안테나 모듈(100)을 포함할 수 있다.
통신 장치(1800)는 배터리/전력 회로(1814)를 포함할 수 있다. 배터리/전력 회로(1814)는 하나 이상의 에너지 저장 장치(예컨대, 배터리 또는 커패시터) 및/또는 통신 장치(1800)의 컴포넌트를 통신 장치(1800)로부터 별도의 에너지원(예컨대, AC 라인 파워)에 연결하기 위한 회로를 포함할 수 있다.
통신 장치(1800)는 디스플레이 장치(1806)(또는 전술한 바와 같은 대응하는 인터페이스 회로)를 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(1806)는 헤드업 디스플레이, 컴퓨터 모니터, 프로젝터, 터치 스크린 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드 디스플레이 또는 평판 디스플레이와 같은 임의의 시각적 표시기를 포함할 수 있다.
통신 장치(1800)는 오디오 출력 장치(1808)(또는 전술한 바와 같은 대응하는 인터페이스 회로)를 포함할 수 있다. 오디오 출력 장치(1808)는 스피커, 헤드셋 또는 이어버드와 같은 가청 표시자를 생성하는 임의의 장치를 포함할 수 있다.
통신 장치(1800)는 오디오 입력 장치(1824)(또는 전술한 바와 같은 대응하는 인터페이스 회로)를 포함할 수 있다. 오디오 입력 장치(1824)는, 마이크로폰, 마이크로폰 어레이, 또는 디지털 악기(예컨대, MIDI(musical instrument digital interface) 출력을 갖는 악기)와 같이, 사운드를 나타내는 신호를 생성하는 임의의 장치를 포함할 수 있다.
통신 장치(1800)는 GPS 장치(1818)(또는 전술한 바와 같은 대응 인터페이스 회로)를 포함할 수 있다. GPS 장치(1818)는 위성 기반 시스템과 통신할 수 있고, 당 업계에 알려진 바와 같이 통신 장치(1800)의 위치를 수신할 수 있다.
통신 장치(1800)는 다른 출력 장치(1810)(또는 전술한 바와 같은 대응 인터페이스 회로)를 포함할 수 있다. 다른 출력 장치(1810)의 예는, 오디오 코덱, 비디오 코덱, 프린터, 다른 장치에 정보를 제공하기 위한 유선 또는 무선 송신기, 또는 추가 저장 장치를 포함할 수 있다.
통신 장치(1800)는 다른 입력 장치(1820)(또는 전술한 바와 같은 대응 인터페이스 회로)를 포함할 수 있다. 다른 입력 장치(1820)의 예는 가속도계, 자이로스코프, 나침반, 이미지 캡처 장치, 키보드, 마우스와 같은 커서 제어 장치, 스타일러스, 터치 패드, 바코드 리더, QR(Quick Response) 코드 리더, 임의의 센서 또는 무선 주파수 식별(RFID) 리더를 포함할 수 있다.
통신 장치(1800)는, 핸드헬드 또는 이동 통신 장치(예컨대, 휴대폰, 스마트폰, 모바일 인터넷 장치, 음악 플레이어, 태블릿 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 넷북 컴퓨터, 울트라 북 컴퓨터, PDA(Personal Digital Assistant), 울트라 모바일 개인용 컴퓨터 등), 데스크탑 통신 장치, 서버 또는 기타 네트워크 컴퓨팅 컴포넌트, 프린터, 스캐너, 모니터, 셋톱 박스 엔터테인먼트 제어 유닛, 차량 제어 유닛, 디지털 카메라, 디지털 비디오 레코더, 또는 웨어러블 통신 장치와 같이, 임의의 원하는 폼 팩터를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 통신 장치(1800)는 데이터를 처리하는 임의의 다른 전자 장치일 수 있다.
다음의 단락들은 본 명세서에 개시된 다양한 실시예들의 각 예를 제공한다.
예 1은, 집적 회로(IC) 패키지, 안테나 패치 지지부, 및 솔더 또는 접착제에 의해 상기 안테나 패치 지지부에 결합된 하나 이상의 안테나 패치를 포함하는, 안테나 모듈을 포함하는 전자 조립체이다.
예 2는 예 1의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 안테나 패치 지지부는 8개 이하의 인쇄 회로 기판 층을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 3은 예 1-2 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 안테나 패치 지지부는 인쇄 회로 기판을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 4는 예 1-3 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 IC 패키지가 솔더에 의해 안테나 패치 지지부에 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 5는 예 1-4 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 안테나 패치 지지부가 제1면 및 반대편의 제2면을 가지며, 상기 IC 패키지는 제1면에 결합되고, 상기 하나 이상의 안테나 패치는 제2면에 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 6은 예 1-5 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 안테나 모듈은 적어도 4개의 안테나 패치를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 7은 예 1-6 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 안테나 패치 지지부는 면 내에 공동을 포함하고, 상기 안테나 패치 중 적어도 하나는 상기 공동 위에서 안테나 패치 지지부의 상기 면에 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 8은 예 1-7 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 안테나 패치 지지부는 면 내에 공동을 포함하고, 제1 안테나 패치는 제1 위치의 면에 결합되고, 제2 안테나 패치는 제2 위치의 면에 결합되며, 공동은 제1 위치와 제2 위치 사이에 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 9는 예 1-8 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 IC 패키지는 제1 IC 패키지이고, 상기 안테나 모듈은 제2 IC 패키지를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 10은 예 1-9 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 안테나 모듈의 높이는 3밀리미터 미만인 것을 특징으로 할 수 있다.
예 11은 예 1-10 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 하나 이상의 안테나 패치는 밀리미터파 안테나 어레이를 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 12는 예 1-11 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 안테나 패치 지지부는 상기 안테나 패치 지지부의 하나 이상의 에지에 컷아웃을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 13은 예 1-12 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 섀시 및 상기 안테나 모듈을 상기 섀시에 기계적으로 결합하기 위한 고정구를 더 포함할 수 있다.
예 14는 예 1-13 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 디스플레이를 더 포함할 수 있다.
예 15는 예 1-14 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 전자 조립체는 핸드헬드 통신 장치인 것을 것을 특징으로 할 수 있다.
예 16은 예 1-14 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 전자 조립체는 라우터임을 것을 특징으로 할 수 있다.
예 17은 예 1-16 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 상기 안테나 보드 상에 하나 이상의 커넥터를 더 포함할 수 있다.
예 18은 예 17의 청구 대상을 포함할 수 있고, 하나 이상의 커넥터에 정합하는 하나 이상의 케이블을 더 포함할 수 있다.
예 19는 예 1-18 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 상기 IC 패키지 상에 하나 이상의 커넥터를 더 포함할 수 있다.
예 20은 예 19의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 안테나 보드는 하나 이상의 홀을 포함하고, 상기 하나 이상의 커넥터는 하나 이상의 홀 중 대응하는 홀을 통해 연장되는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 21은 예 19-20 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 하나 이상의 커넥터에 정합하는 하나 이상의 케이블을 더 포함할 수 있다.
예 22는 예 1-21 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한, 상기 IC 패키지의 풋프린트는 안테나 보드의 풋프린트보다 작은 것을 특징으로 할 수 있다.
예 23은 예 1-21 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 IC 패키지의 풋프린트는 안테나 보드의 풋프린트보다 더 큰 것을 특징으로 할 수 있다.
예 24는 회로 기판과, 브리지 구조의 제1 단부 및 브리지 구조의 제2 단부에서 상기 회로 기판에 결합된 브리지 구조 - 상기 회로 기판과 상기 브리지 구조 사이에 공기 공동이 존재함 - 와, 브리지 구조에 결합된 하나 이상의 안테나 패치를 포함하는, 안테나 보드이다.
예 25는 예 24의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 브리지 구조는 곡선 형상을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 26은 예 24의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 브리지 구조는 실질적으로 평면 형상을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 27은 예 24-26 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 브리지 구조는 제1면과 반대편의 제2면을 가지며, 제1면은 제2면과 회로 기판 사이에 있고, 하나 이상의 안테나 패치가 상기 제1면에 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 28은 예 27의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 하나 이상의 안테나 패치는 상기 제2면에 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 29는 예 24-28 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 브리지 구조는 솔더에 의해 회로 기판에 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 30은 예 24-29 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 브리지 구조는 접착제에 의해 회로 기판에 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 31은 예 24-30 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 하나 이상의 안테나 패치는 밀리미터파 안테나 어레이를 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 32는 예 24-31 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 회로 기판은 하나 이상의 에지에 컷아웃을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 33은 예 24-32 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 상기 안테나 보드를 통한 하나 이상의 홀을 더 포함할 수 있다.
예 34는, 안테나 패치 지지부와, 상기 안테나 패치 지지부에 결합된 복수의 안테나 패치를 포함하는 안테나 보드이며, 상기 안테나 패치는 선형 어레이로 배열되고, 상기 안테나 패치 중 적어도 하나는 상기 선형 어레이로부터 회전 오프셋된다.
예 35는 예 34의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 복수의 안테나 패치는 4개 이상의 안테나 패치를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 36은 예 34-35 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 안테나 패치 중 적어도 하나는 선형 어레이로부터 z-방향으로 회전 오프셋되는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 37은 예 34-36 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 복수의 안테나 패치는 솔더 또는 접착제에 의해 안테나 패치 지지부에 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 38은 예 34-37 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 안테나 패치 지지부는 인쇄 회로 기판을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 39는 예 34-38 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 안테나 패치들 각각은 직사각형 풋프린트를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 40은 예 34-39 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 안테나 패치 지지부는 상기 안테나 패치 지지부의 하나 이상의 에지에 컷아웃을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 41은 예 34-40 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 상기 안테나 보드를 통한 하나 이상의 홀을 더 포함할 수 있다.
예 42는, 안테나 패치 지지부 및 밀리미터파 안테나 패치 어레이를 포함하는 안테나 보드와, 보스와, 상기 보스에 나사 결합된 나사를 포함하되, 상기 나사는 안테나 보드를 보스에 고정시키는, 통신 장치이다.
예 43은 예 42의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 안테나 보드는 컷아웃을 포함하고, 상기 나사는 상기 컷아웃 내에 적어도 부분적으로 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 44는 예 42-34 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 스페이서를 더 포함하되, 상기 스페이서는 보스와 나사의 헤드 사이에 있을 수 있다.
예 45는 예 44의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 스페이서는 상기 안테나 보드 위로 연장되는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 46은 예 42-45 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 보스는 금속을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 47은 예 42-45 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 보스는 전기 전도성이 아닌 재료를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 48은 예 47의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 통신 장치는 안테나 보드에 연결된 IC 패키지와 상기 나사 사이에 전도성 경로를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 49는 예 42-48 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 보스는 제1 보스이고, 나사는 제1 나사이며, 통신 장치는 제2 보스 및 상기 제2 보스에 나사 결합된 제2 나사를 더 포함하고, 상기 제2 나사는 상기 안테나 보드를 상기 보스에 고정시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
예 50은 예 42-49 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 핀과, 핀이 연장되는 안테나 보드 내의 홀을 더 포함할 수 있다.
예 51은 예 42-50 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 또한 상기 통신 장치는 핸드헬드 통신 장치인 것을 특징으로 할 수 있다.
예 52는 예 42-51 중 어느 하나의 청구 대상을 포함할 수 있고, 상기 안테나 보드의 제1면에 결합된 집적 회로(IC) 패키지를 더 포함할 수 있으며, 상기 밀리미터파 안테나 패치 어레이는 상기 안테나 보드의 반대편의 제2면에 결합된다.
예 53은 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른 안테나 모듈이다.
예 54는 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른 안테나 보드이다.
예 55는 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른 안테나 보드 고정구이다.
예 56은 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른 안테나 보드 고정구에 결합된 안테나 보드를 포함하는 조립체이다.
예 57은 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른 안테나 보드의 제조 방법이다.
예 58은 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른 안테나 모듈의 제조 방법이다.
예 59는 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른 통신 장치에 안테나 모듈을 고정하는 방법이다.
예 60은 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른 안테나 패치 구성이다.
예 61은 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른 통신 장치이다.
예 62는 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른, 안테나 보드 및 집적 회로(IC) 패키지를 포함하는 안테나 모듈이다.
예 63은 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른, 공동을 포함하는 안테나 보드이다.
예 64는 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른, 안테나 패치 아래에 공동을 포함하는 안테나 보드이다.
예 65는 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른, 안테나 패치 아래에 있지 않은 공동을 포함하는 안테나 보드이다.
예 66은 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른, 동작 동안 열 소산을 제공하는 안테나 보드 고정구이다.
예 67은 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른, 동작 동안 열 소산을 제공하는 안테나 보드 고정구 내의 나사 배열이다.
예 68은 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른, 동작 동안 안테나로서 작용하는 안테나 보드 고정구 내의 나사 배열이다.
예 69는 본 명세서에 개시된 임의의 실시예에 따른, 다수의 중심 주파수에서 통신하기 위한 다수의 안테나 세트를 포함하는 안테나 모듈이다.

Claims (25)

  1. 전자 조립체로서,
    안테나 모듈을 포함하되, 상기 안테나 모듈은,
    집적 회로(IC) 패키지와,
    안테나 패치 지지부와,
    솔더 또는 접착제에 의해 상기 안테나 패치 지지부에 결합된 하나 이상의 안테나 패치를 포함하는,
    전자 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 패치 지지부는 인쇄 회로 기판을 포함하는,
    전자 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 패치 지지부는 제1 면 및 반대편의 제2 면을 가지며, 상기 IC 패키지는 상기 제1 면에 결합되고, 상기 하나 이상의 안테나 패치는 상기 제2 면에 결합되는,
    전자 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은 적어도 4개의 안테나 패치를 포함하는,
    전자 조립체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안테나 패치 지지부는 면 내에 공동을 포함하고, 상기 안테나 패치 중 적어도 하나는 상기 공동 위에서 상기 안테나 패치 지지부의 면에 결합되는,
    전자 조립체.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안테나 패치 지지부는 면 내에 공동을 포함하고, 제1 안테나 패치는 제1 위치의 면에 결합되고, 제2 안테나 패치는 제2 위치의 면에 결합되며, 상기 공동은 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에 있는,
    전자 조립체.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안테나 모듈의 높이는 3mm 미만인,
    전자 조립체.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 안테나 패치는 밀리미터파 안테나 어레이를 제공하는,
    전자 조립체.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 IC 패키지 상에 하나 이상의 커넥터를 더 포함하는,
    전자 조립체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 안테나 모듈은 하나 이상의 홀을 포함하고, 상기 하나 이상의 커넥터는 상기 하나 이상의 홀 중 대응 홀을 통해 연장되는,
    전자 조립체.
  11. 안테나 보드로서,
    회로 기판과,
    제1 단부 및 제2 단부가 상기 회로 기판에 결합되는 브리지 구조 - 상기 회로 기판과 상기 브리지 구조 사이에 공기 공동(air cavity)이 존재함 - 와,
    상기 브리지 구조에 결합된 하나 이상의 안테나 패치를 포함하는,
    안테나 보드.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 브리지 구조는 곡선 형상 또는 실질적으로 평면 형상을 갖는,
    안테나 보드.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 브리지 구조는 제1 면과 반대편의 제2 면을 가지며, 상기 제1 면은 상기 제2 면과 상기 회로 기판 사이에 있고, 상기 하나 이상의 안테나 패티는 상기 제1 면에 결합되는,
    안테나 보드.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 하나 이상의 안테나 패치는 상기 제2 면에 결합되는,
    안테나 보드.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 브리지 구조는 솔더 또는 접착제에 의해 상기 회로 기판에 결합되는,
    안테나 보드.
  16. 제11항 내지 제14항에 있어서,
    상기 하나 이상의 안테나 패치는 밀리미터파 안테나 어레이를 제공하는,
    안테나 보드.
  17. 안테나 보드로서,
    안테나 패치 지지부와,
    상기 안테나 패치 지지부에 결합된 복수의 안테나 패치를 포함하되,
    상기 안테나 패치는 선형 어레이로 배열되고, 상기 안테나 패치 중 적어도 하나의 안테나 패치는 상기 선형 어레이로부터 회전 오프셋되는(rotationally offset),
    안테나 보드.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 복수의 안테나 패치는 4개 이상의 안테나 패치를 포함하는,
    안테나 보드.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 안테나 패치 중 상기 적어도 하나의 안테나 패치는 상기 선형 어레이로부터 z-방향으로 회전 오프셋되는,
    안테나 보드.
  20. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안테나 패치 각각은 직사각형 풋프린트를 갖는,
    안테나 보드.
  21. 통신 장치로서,
    안테나 패치 지지부 및 밀리미터파 안테나 패치 어레이를 포함하는 안테나 보드와,
    보스(boss)와,
    상기 보스 내에 나사결합된(threaded) 나사를 포함하되,
    상기 나사는 상기 안테나 보드를 상기 보스에 고정시키는 것인,
    통신 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 안테나 보드는 컷아웃을 포함하고, 상기 나사는 적어도 부분적으로 상기 컷아웃 내에 위치하는,
    통신 장치.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 보스는 금속을 포함하는,
    통신 장치.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 보스는 전기 전도성이 아닌 재료를 포함하고, 상기 통신 장치는 상기 나사와 상기 안테나 보드에 결합된 IC 패키지 사이에 전도성 경로를 포함하는,
    통신 장치.
  25. 제21항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안테나 보드의 제1 면에 결합된 집적 회로(IC) 패키지를 더 포함하되,
    상기 밀리미터파 안테나 패치 어레이는 상기 안테나 보드의 제1 면 반대편의 제2 면에 결합되는,
    통신 장치.
KR1020207018238A 2018-02-20 2019-01-23 안테나 모듈 및 통신 장치 KR20200113186A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862632994P 2018-02-20 2018-02-20
US62/632,994 2018-02-20
US15/939,139 2018-03-28
US15/939,139 US20190260110A1 (en) 2018-02-20 2018-03-28 Antenna modules and communication devices
PCT/US2019/014645 WO2019164619A1 (en) 2018-02-20 2019-01-23 Antenna modules and communication devices

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200113186A true KR20200113186A (ko) 2020-10-06

Family

ID=67617012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207018238A KR20200113186A (ko) 2018-02-20 2019-01-23 안테나 모듈 및 통신 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20190260110A1 (ko)
KR (1) KR20200113186A (ko)
CN (1) CN111492537A (ko)
DE (1) DE112019000890T5 (ko)
TW (1) TWI817979B (ko)
WO (1) WO2019164619A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11367945B2 (en) 2018-05-16 2022-06-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device and method comprising antenna

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11336015B2 (en) 2018-03-28 2022-05-17 Intel Corporation Antenna boards and communication devices
US11380979B2 (en) 2018-03-29 2022-07-05 Intel Corporation Antenna modules and communication devices
US11011827B2 (en) 2018-05-11 2021-05-18 Intel IP Corporation Antenna boards and communication devices
US11509037B2 (en) * 2018-05-29 2022-11-22 Intel Corporation Integrated circuit packages, antenna modules, and communication devices
US10797394B2 (en) 2018-06-05 2020-10-06 Intel Corporation Antenna modules and communication devices
US11490517B2 (en) * 2019-07-31 2022-11-01 ABB Power Electronics, Inc. Interposer printed circuit boards for power modules
US10993325B2 (en) 2019-07-31 2021-04-27 Abb Power Electronics Inc. Interposer printed circuit boards for power modules
US11502419B1 (en) 2019-11-21 2022-11-15 Anokiwave, Inc. Standard printed circuit board patch array
WO2023279023A1 (en) * 2021-06-30 2023-01-05 Smart Tracking Technologies, Llc Animal wearable tracker device and related methods

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6404643B1 (en) * 1998-10-15 2002-06-11 Amerasia International Technology, Inc. Article having an embedded electronic device, and method of making same
KR200406775Y1 (ko) * 2005-10-18 2006-01-24 주식회사 에이텔시스텍 차량용 안테나
US8706049B2 (en) * 2008-12-31 2014-04-22 Intel Corporation Platform integrated phased array transmit/receive module
US8411444B2 (en) * 2010-09-15 2013-04-02 International Business Machines Corporation Thermal interface material application for integrated circuit cooling
US9153863B2 (en) * 2012-01-24 2015-10-06 E I Du Pont De Nemours And Company Low temperature co-fired ceramic (LTCC) system in a package (SiP) configurations for microwave/millimeter wave packaging applications
US8836587B2 (en) * 2012-03-30 2014-09-16 Apple Inc. Antenna having flexible feed structure with components
US10686252B2 (en) * 2014-06-16 2020-06-16 Apple Inc. Electronic device with patch antenna
US9391370B2 (en) * 2014-06-30 2016-07-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Antenna feed integrated on multi-layer PCB
US9667290B2 (en) * 2015-04-17 2017-05-30 Apple Inc. Electronic device with millimeter wave antennas
US10347967B2 (en) * 2016-01-26 2019-07-09 Qualcomm Incorporated Signal delivery and antenna layout using flexible printed circuit board (PCB)
US10418687B2 (en) * 2016-07-22 2019-09-17 Apple Inc. Electronic device with millimeter wave antennas on printed circuits
US11245175B2 (en) * 2017-09-30 2022-02-08 Qualcomm Incorporated Antenna module configurations

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11367945B2 (en) 2018-05-16 2022-06-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device and method comprising antenna
US11749879B2 (en) 2018-05-16 2023-09-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device and method comprising antenna

Also Published As

Publication number Publication date
CN111492537A (zh) 2020-08-04
TWI817979B (zh) 2023-10-11
WO2019164619A1 (en) 2019-08-29
DE112019000890T5 (de) 2020-10-29
US20190260110A1 (en) 2019-08-22
TW201935772A (zh) 2019-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102344153B1 (ko) 안테나 모듈들 및 통신 디바이스들
US11870132B2 (en) Antenna modules and communication devices
TWI820121B (zh) 電子總成、天線模組、通訊裝置、以及製造天線板之方法
TWI817979B (zh) 天線模組及通訊裝置
JP7401168B2 (ja) アンテナモジュールおよびハンドヘルド通信デバイス
US11336015B2 (en) Antenna boards and communication devices
US11522291B2 (en) Antenna boards and communication devices
US20230074269A1 (en) Technologies for applying gold-plated contact pads to circuit boards
TWI841548B (zh) 天線板及通訊裝置
US20240088199A1 (en) Technologies for glass core inductor

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal