KR20210130192A - Antenna array for 5G communication, antenna structure, noise suppression heat conduction sheet and heat conduction sheet - Google Patents
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Abstract
우수한 방열성 및 크로스토크 억제 효과를 갖는 5G 통신용 안테나 어레이를 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 5G 통신용 안테나 어레이(1)는, 기판(10)과, 상기 기판(10)의 한쪽 면(10a)에 순차 형성된, 적어도 하나의 고주파 반도체 장치(20), 노이즈 억제 열전도 시트(20) 및 제1 방열 부재(41)와, 상기 기판(10)의 다른 쪽 면(10b)에 순차 형성된, 적어도 하나의 안테나(50) 및 제2 방열 부재(42)를 구비한다.An object of the present invention is to provide an antenna array for 5G communication having excellent heat dissipation and crosstalk suppression effect. In order to solve the above problems, the antenna array 1 for 5G communication of the present invention includes a substrate 10 and at least one high-frequency semiconductor device 20 sequentially formed on one surface 10a of the substrate 10; A noise suppressing heat conduction sheet 20 and a first heat dissipation member 41, and at least one antenna 50 and a second heat dissipation member 42 sequentially formed on the other side 10b of the substrate 10 are provided. do.
Description
본 발명은, 우수한 방열성 및 크로스토크 억제 효과를 갖는 5G 통신용 안테나 어레이 및 안테나 구조, 그리고, 해당 5G 통신용 안테나 어레이 및 안테나 구조에 사용하기에 적합한, 노이즈 억제 열전도 시트 및 열전도 시트에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna array and antenna structure for 5G communication having excellent heat dissipation properties and crosstalk suppression effect, and a noise suppression heat conductive sheet and a heat conductive sheet suitable for use in the antenna array and antenna structure for 5G communication.
차세대 고속 대용량 통신인 5G를 향해서, 초고속·대용량 통신에 대응하는 다양한 통신 기술이 개발되어 있다. 그 중의 하나로서, 「Massive MIMO」가 알려져 있다. Massive MIMO란, 기지국측의 안테나수가 수십 혹은 100 이상으로 많이 탑재하는 것이 상정되는, 「초다 소자 안테나」를 채용한 요소 기술이다.Towards 5G, the next-generation high-speed, large-capacity communication, various communication technologies have been developed to support high-speed and large-capacity communication. As one of them, "Massive MIMO" is known. Massive MIMO is an elemental technology employing "super-multi-element antenna", which is assumed to be mounted in a large number of tens or 100 or more antennas on the base station side.
Massive MIMO 구조와 같이, 안테나 소자를 수평 수직으로 증가시킴으로써, 그 통신 전반의 빔이 가늘어지는 경향이 있다고 여겨지고 있다. 더 가늘고 길게, 이미지로서는, 레이저 라이트와 같이 직선적인 선을 그려서 제어함으로써, 지향성이 높은 전파를 특정 스마트폰 등의 통신 기기를 향해서 핀포인트로 보내 주는 것이 가능하게 된다. 그 때문에, 이 Massive MIMO를 채용함으로써, 지금까지 이상의 대용량 통신, 이용 효율 면에서의 효과가 기대되고 있다.As with the Massive MIMO structure, it is considered that by increasing the antenna elements horizontally and vertically, the beam throughout the communication tends to be thinned. By controlling the image by drawing a straight line like a laser light for a thinner and longer image, it becomes possible to pinpoint a radio wave with high directivity toward a communication device such as a specific smartphone. Therefore, by adopting this Massive MIMO, the effect in terms of large-capacity communication and utilization efficiency more than ever before is expected.
상술한 Massive MIMO 등의 안테나 어레이(안테나 구조의 집합체)에 있어서, 사용되는 고주파 반도체 장치(이하, 「RFIC」라고 하는 경우도 있음)에 의해 열이 많이 발생하기 때문에, 히트 싱크 등의 방열 부재를 사용해서 외부로 방열하는 것이 일반적이다.In the above-mentioned antenna array (collection of antenna structure) such as Massive MIMO, since a lot of heat is generated by the high-frequency semiconductor device (hereinafter sometimes referred to as “RFIC”) used, a heat dissipation member such as a heat sink is used. It is common to use it to radiate heat to the outside.
단, 안테나 어레이에서는, 많은 RFIC가 존재하지만, 1개의 장치 중에 존재하기 때문에, 발열량이 커져서, 종래의 기술에서는 충분히 방열성을 확보할 수 없을 우려가 있었다.However, in the antenna array, although many RFICs exist, since they exist in one device, the amount of heat generated becomes large, and there is a fear that sufficient heat dissipation cannot be ensured in the prior art.
또한, 안테나 어레이와 같이, 복수의 안테나 및 RFIC가 정렬되어 있을 경우에는, 각 RFIC간의 크로스토크가 발생한다는 문제도 있었다. 이 크로스토크가 커지면 통신 저해나 오통신의 요인이 되므로, 상술한 방열성에 더하여, 크로스토크를 유효하게 억제할 수 있는 기술의 개발이 요망되고 있었다.In addition, when a plurality of antennas and RFICs are aligned as in an antenna array, there is also a problem that crosstalk between the respective RFICs occurs. When this crosstalk becomes large, it becomes a factor of communication inhibition and erroneous communication. Therefore, in addition to the heat dissipation property mentioned above, development of the technique which can suppress crosstalk effectively has been desired.
예를 들어 특허문헌 1에는, 유전체 도파관의 입출력부에서의 전자계의 반사나 방사에 의한 손실을 억제하는 것을 목적으로, 직육면체 형상의 유전체와, 당해 유전체의 외면에 형성된 입출력 전극 및 도체막으로 구성되고, 입출력 전극이, 유전체의 저면에, 유전체의 정점 부근인 제1단으로부터 저면의 내측으로 연장 돌출되어, 도체 비형성부가 마련된 유도체 도파 필터를 구비한, Massive MIMO 시스템이 개시되어 있다.For example, in Patent Document 1, for the purpose of suppressing loss due to reflection or radiation of an electromagnetic field in an input/output portion of a dielectric waveguide, a rectangular parallelepiped dielectric, an input/output electrode and a conductor film formed on the outer surface of the dielectric, , A massive MIMO system is disclosed in which an input/output electrode is provided with an inductive waveguide filter on a bottom surface of a dielectric that protrudes from a first end near the apex of the dielectric to the inside of the bottom, and a conductor non-formed portion is provided.
그러나, 특허문헌 1에 개시된 기술에서는, 유전체 도파관의 입출력부에 있어서 일정한 노이즈 억제 효과는 얻어지지만, 방열성에 대해서는 충분하지 않아, 장시간의 사용에 의해 발열한다는 문제가 있었다. 또한, 안테나수가 많아졌을 때의 크로스토크 억제 효과에 대해서도 더한층의 개선이 요망되고 있었다.However, in the technique disclosed in Patent Document 1, although a certain noise suppression effect is obtained in the input/output portion of the dielectric waveguide, the heat dissipation property is not sufficient, and there is a problem that heat is generated by use for a long time. Further, further improvement has been desired for the crosstalk suppression effect when the number of antennas is increased.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 우수한 방열성 및 크로스토크 억제 효과를 갖는 5G 통신용 안테나 어레이 및 안테나 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 우수한 방열성 및 크로스토크 억제 효과를 갖는 5G 통신용 안테나 어레이 및 안테나 구조에 사용하기에 적합한, 노이즈 억제 열전도 시트 및 열전도 시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an antenna array and antenna structure for 5G communication having excellent heat dissipation properties and crosstalk suppression effect. Another object of the present invention is to provide a noise suppressing heat conducting sheet and a heat conducting sheet suitable for use in an antenna array and antenna structure for 5G communication having excellent heat dissipation properties and crosstalk suppression effect.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서 검토를 거듭하여, 기판의 한쪽 면에 형성된 고주파 반도체 장치(RFIC) 상에 노이즈 억제 열전도 시트를 마련함으로써, 높은 전자파 억제 효과가 얻어져서, 각 RFIC간에서 발생하는 크로스토크를 억제할 수 있음을 알아내었다. 또한, 상기 노이즈 억제 열전도 시트는, 고주파 반도체 장치와 방열 부재의 사이에 마련되어 있기 때문에, 고주파 반도체 장치로부터 발생한 열을 효율적으로 방열 부재(제1 방열 부재)에 전달하는 것이 가능하게 되고, 안테나로부터 발생한 열도 방열 부재(제2 방열 부재)에 의해 확산시킬 수 있으므로, 방열성을 향상시킬 수 있는 것도 알아내었다.The present inventors have repeatedly studied to solve the above problems, and by providing a noise suppression thermal conductive sheet on a high frequency semiconductor device (RFIC) formed on one side of a substrate, a high electromagnetic wave suppression effect is obtained, and a high electromagnetic wave suppression effect is obtained between each RFIC It was found that crosstalk can be suppressed. In addition, since the noise suppressing thermal conductive sheet is provided between the high frequency semiconductor device and the heat dissipating member, it is possible to efficiently transfer the heat generated from the high frequency semiconductor device to the heat dissipating member (first heat dissipating member), and the heat generated from the antenna Since heat can also be diffused by the heat dissipation member (2nd heat dissipation member), it also discovered that heat dissipation property could be improved.
본 발명은, 상기 지견에 기초해서 이루어진 것으로, 그 요지는 이하와 같다.This invention has been made based on the said knowledge, The summary is as follows.
(1) 기판과,(1) a substrate;
상기 기판의 한쪽 면에 순차 형성된, 적어도 하나의 고주파 반도체 장치, 노이즈 억제 열전도 시트 및 제1 방열 부재와,at least one high-frequency semiconductor device, a noise suppressing thermal conductive sheet, and a first heat dissipation member sequentially formed on one surface of the substrate;
상기 기판의 다른 쪽 면에 순차 형성된, 적어도 하나의 안테나 및 제2 방열 부재At least one antenna and a second heat dissipation member sequentially formed on the other side of the substrate
를 구비하는 것을 특징으로 하는, 5G 통신용 안테나 어레이.An antenna array for 5G communication, characterized in that it comprises a.
상기 구성에 의해, 우수한 방열성 및 크로스토크 억제 효과를 실현할 수 있다.According to the said structure, the outstanding heat dissipation property and the crosstalk suppression effect can be implement|achieved.
(2) 상기 적어도 하나의 안테나와 상기 제2 방열 부재의 사이에, 열전도 시트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 상기 (1)에 기재된 5G 통신용 안테나 어레이.(2) The antenna array for 5G communication according to (1) above, further comprising a heat conduction sheet between the at least one antenna and the second heat dissipation member.
(3) 상기 노이즈 억제 열전도 시트가, 자성 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는, 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 5G 통신용 안테나 어레이.(3) The 5G communication antenna array according to the above (1) or (2), wherein the noise suppression thermal conductive sheet contains magnetic powder.
(4) 상기 노이즈 억제 열전도 시트가, 탄소 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는, 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재된 5G 통신용 안테나 어레이.(4) The antenna array for 5G communication according to any one of (1) to (3), wherein the noise suppression heat conductive sheet includes carbon fiber.
(5) 상기 노이즈 억제 열전도 시트는, 유전율이 20 이상인 것을 특징으로 하는, 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 한 항에 기재된 5G 통신용 안테나 어레이.(5) The 5G communication antenna array according to any one of (1) to (4), wherein the noise suppression thermal conductive sheet has a dielectric constant of 20 or more.
(6) 상기 노이즈 억제 열전도 시트는, 투자율이 1을 초과하는 것을 특징으로 하는, 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 5G 통신용 안테나 어레이.(6) The 5G communication antenna array according to any one of (1) to (5), wherein the noise suppression thermal conductive sheet has a magnetic permeability exceeding 1.
(7) 상기 노이즈 억제 열전도 시트는, 열저항이 300Kmm2/W 이하인 것을 특징으로 하는, 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 한 항에 기재된 5G 통신용 안테나 어레이.(7) The 5G communication antenna array according to any one of (1) to (6), wherein the noise suppression thermal conductive sheet has a thermal resistance of 300 Kmm 2 /W or less.
(8) 상기 5G 통신용 안테나 어레이는, Massive MIMO에 사용되는 것을 특징으로 하는, 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 한 항에 기재된 5G 통신용 안테나 어레이.(8) The antenna array for 5G communication according to any one of (1) to (7), wherein the antenna array for 5G communication is used for massive MIMO.
(9) 기판과,(9) a substrate;
상기 기판의 한쪽 면에 순차 형성된, 고주파 반도체 장치, 노이즈 억제 열전도 시트 및 제1 방열 부재와,a high-frequency semiconductor device, a noise suppression thermal conductive sheet, and a first heat dissipation member sequentially formed on one surface of the substrate;
상기 기판의 다른 쪽 면에 순차 형성된, 안테나 및 제2 방열 부재An antenna and a second heat dissipation member sequentially formed on the other side of the substrate
를 구비하는 것을 특징으로 하는, 안테나 구조.It characterized in that it is provided with, the antenna structure.
상기 구성에 의해, 우수한 방열성 및 크로스토크 억제 효과를 실현할 수 있다.According to the said structure, the outstanding heat dissipation property and the crosstalk suppression effect can be implement|achieved.
(10) 5G 통신용 안테나 어레이에 사용되는 노이즈 억제 열전도 시트이며,(10) It is a noise suppression heat conduction sheet used in an antenna array for 5G communication,
기판 상에 형성된 적어도 하나의 고주파 반도체 장치와, 방열 부재의 사이에 마련되는 것을 특징으로 하는, 노이즈 억제 열전도 시트.A noise suppressing heat conductive sheet provided between at least one high frequency semiconductor device formed on a substrate and a heat dissipation member.
상기 구성에 의해, 우수한 방열성 및 크로스토크 억제 효과를 갖는 반도체 장치에 적합한 노이즈 억제 열전도 시트가 얻어진다.With the above configuration, a noise suppression heat conductive sheet suitable for a semiconductor device having excellent heat dissipation properties and crosstalk suppression effect is obtained.
(11) 5G 통신용 안테나 어레이에 사용되는 열전도 시트이며,(11) It is a heat-conducting sheet used for antenna arrays for 5G communication,
기판 상에 형성된 적어도 하나의 안테나와, 방열 부재의 사이에 마련되는 것을 특징으로 하는, 열전도 시트.A heat conductive sheet provided between at least one antenna formed on a substrate and a heat dissipation member.
상기 구성에 의해, 우수한 방열성 및 크로스토크 억제 효과를 갖는 반도체 장치에 적합한 열전도 시트가 얻어진다.According to the said structure, the heat conductive sheet suitable for the semiconductor device which has the outstanding heat dissipation property and the crosstalk suppression effect is obtained.
본 발명에 따르면, 우수한 방열성 및 크로스토크 억제 효과를 갖는 5G 통신용 안테나 어레이 및 안테나 구조를 제공하는 것이 가능하게 된다. 또한, 본 발명에 따르면, 우수한 방열성 및 크로스토크 억제 효과를 갖는 5G 통신용 안테나 어레이 및 안테나 구조에 사용하기에 적합한, 노이즈 억제 열전도 시트 및 열전도 시트를 제공하는 것이 가능하게 된다.According to the present invention, it becomes possible to provide an antenna array and antenna structure for 5G communication having excellent heat dissipation properties and crosstalk suppression effect. Further, according to the present invention, it becomes possible to provide a noise suppressing heat conducting sheet and a heat conducting sheet suitable for use in an antenna structure and an antenna array for 5G communication having excellent heat dissipation properties and crosstalk suppression effect.
도 1은 본 발명의 5G 통신용 안테나 어레이의 일 실시 형태에 대해서, 단면의 상태를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 5G 통신용 안테나 어레이의 다른 실시 형태에 대해서, 단면의 상태를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 3은 실시예 1에서, 5G 통신용 안테나 어레이의 노이즈 억제 열전도 시트의 조건을 바꾸었을 경우의, 근단 크로스토크(S31)의 양을 나타낸 그래프이다.
도 4는 실시예 3에서, 5G 통신용 안테나 어레이의 노이즈 억제 열전도 시트의 유전율을 바꾸었을 경우의 근단 크로스토크(S31)의 양을 나타낸 그래프이며, (a)는 10GHz에서의 근단 크로스토크량, (b)는 20GHz에서의 근단 크로스토크량, (c)는 40GHz에서의 근단 크로스토크량, (d)는 60GHz에서의 근단 크로스토크량을 나타낸다.
도 5는 실시예 4에서, 5G 통신용 안테나 어레이의 노이즈 억제 열전도 시트의 투자율을 바꾸었을 경우의, 28GHz에서의 근단 크로스토크(S31)의 양을 나타낸 그래프이다.1 is a diagram schematically showing a state of a cross section of an embodiment of an antenna array for 5G communication according to the present invention.
2 is a diagram schematically showing a state of a cross section of another embodiment of the antenna array for 5G communication of the present invention.
3 is a graph showing the amount of near-end crosstalk S31 in Example 1 when the conditions of the noise suppression heat conduction sheet of the antenna array for 5G communication are changed.
4 is a graph showing the amount of near-end crosstalk (S31) when the dielectric constant of the noise suppression thermal conductive sheet of the antenna array for 5G communication is changed in Example 3, (a) is the amount of near-end crosstalk at 10 GHz, ( b) shows the amount of near-end crosstalk at 20 GHz, (c) shows the amount of near-end crosstalk at 40 GHz, and (d) shows the amount of near-end crosstalk at 60 GHz.
Fig. 5 is a graph showing the amount of near-end crosstalk S31 at 28 GHz when the magnetic permeability of the noise suppression thermal conductive sheet of the antenna array for 5G communication is changed in Example 4;
이하, 본 발명의 실시 형태의 일례를, 도면을 사용해서 구체적으로 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, an example of embodiment of this invention is concretely demonstrated using drawings.
여기서, 도 1 및 2는, 본 발명의 5G 통신용 안테나 어레이의 실시 형태의 일례에 대해서, 각각 단면을 모식적으로 도시한 도면이다. 또한, 각 도면에 대해서는, 설명의 편의를 위해서, 각 부재의 형상이나 스케일이 실제의 것과는 다른 상태로 도시되어 있다. 각 부재의 형상이나 스케일에 대해서는, 본 명세서 중에서 규정되어 있는 것 이외는, 반도체 장치마다 적절히 변경하는 것이 가능하다.1 and 2 are diagrams schematically showing a cross section of an example of the embodiment of the antenna array for 5G communication of the present invention, respectively. In addition, about each figure, for convenience of description, the shape and scale of each member are shown in the state different from the actual thing. About the shape and scale of each member, it is possible to change suitably for every semiconductor device except what is prescribed|regulated in this specification.
<5G 통신용 안테나 어레이><Antenna Array for 5G Communication>
본 발명의 일 실시 형태에 따른 5G 통신용 안테나 어레이(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이,5G communication antenna array 1 according to an embodiment of the present invention, as shown in Fig. 1,
기판(10)과,a
상기 기판(10)의 한쪽 면(10a)에 순차 형성된, 적어도 하나의 고주파 반도체 장치(20), 노이즈 억제 열전도 시트(30) 및 제1 방열 부재(41)와,At least one high-
상기 기판(10)의 다른 쪽 면(10b)에 순차 형성된, 적어도 하나의 안테나(50) 및 제2 방열 부재(42)와, (60)를 구비한다.At least one
본 발명의 일 실시 형태에 따른 5G 통신용 안테나 어레이(1)에서는, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)를 마련함으로써, 고주파 반도체 장치(20)로부터 발생한 노이즈가 되는 전자파를 흡수 및/또는 차단하는 것이 가능하게 되기 때문에, 전파의 송수신을 저해하지 않고, 크로스토크의 증대를 억제할 수 있다. 이에 더하여, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 5G 통신용 안테나 어레이(1)에서는, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)가, 고주파 반도체 장치(20)와 제1 방열 부재(41)의 사이에 마련되어 있기 때문에, 고주파 반도체 장치(20)로부터 발생한 열을 효율적으로 제1 방열 부재(41)에 전달할 수 있어, 우수한 방열성을 실현할 수 있다.In the antenna array 1 for 5G communication according to an embodiment of the present invention, by providing the noise suppression thermal
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 5G 통신용 안테나 어레이(1)에서는, 기판(20)의 다른 쪽 면(10b)측에 형성된 제2 방열 부재(42)에 의해, 안테나로부터 발생한 열을 효율적으로 방열할 수 있기 때문에, 5G 통신용 안테나 어레이(1) 전체에서의 방열성을 더욱 높일 수 있다.In addition, in the antenna array 1 for 5G communication according to the embodiment of the present invention, the heat generated from the antenna is efficiently dissipated by the second
한편, 종래 기술에 의한 5G 통신용 안테나 어레이에서는, 본 발명과 같이 고주파 반도체 장치(20)와 접한 상태에서 노이즈 억제 열전도 시트(30)가 마련되어 있지 않기 때문에, 충분한 크로스토크 억제 효과를 얻을 수 없다. 또한, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)가, 고주파 반도체 장치(20)와 제1 방열 부재(41)의 사이에 마련되어 있지 않기 때문에, 방열성에 대해서도 충분히 얻을 수 없다고 생각된다.On the other hand, in the antenna array for 5G communication according to the prior art, as in the present invention, since the noise suppression thermal
또한, 본 발명에서의 「5G 통신용 안테나 어레이」란, 「제5 세대(5G) 이동 통신 시스템에 사용되는 안테나 어레이」를 의미하고 있다. 또한, 「안테나 어레이」란, 적어도 하나의 안테나로 구성되는 안테나의 집합체를 의미하고 있다.In addition, the "antenna array for 5G communication" in the present invention means "an antenna array used in a fifth generation (5G) mobile communication system". Incidentally, the term "antenna array" means an aggregate of antennas constituted by at least one antenna.
그 때문에, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 5G 통신용 안테나 어레이(1)는, 고주파수의 전파를 저소비 전력으로 송수신할 수 있는 관점에서, 예를 들어 Massive MIMO 등의 기술에 사용되는 것이 바람직하다.Therefore, the antenna array 1 for 5G communication according to the embodiment of the present invention is preferably used in a technique such as Massive MIMO from the viewpoint of transmitting and receiving high-frequency radio waves with low power consumption.
이어서, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 5G 통신용 안테나 어레이(1)를 구성하는 각 부재에 대해서 설명한다.Next, each member constituting the antenna array 1 for 5G communication according to an embodiment of the present invention will be described.
(기판)(Board)
본 발명의 일 실시 형태에 따른 5G 통신용 안테나 어레이(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이 기판(10)을 구비한다.An antenna array 1 for 5G communication according to an embodiment of the present invention includes a
여기서, 상기 기판(10)은, 그 양면(한쪽 면(10a) 및 다른 쪽 면(10b))에 회로를 갖는 소위 양면 기판이다. 상기 기판(10)의 그 밖의 상세한 조건에 대해서는, 특별히 한정되지 않고, 요구되는 성능에 따라 공지된 기판을 적절히 선택하여 사용할 수 있다.Here, the
(고주파 반도체 장치)(High frequency semiconductor device)
본 발명의 일 실시 형태에 따른 5G 통신용 안테나 어레이(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 상기 기판(10)의 한쪽 면(10a) 상에 형성된 고주파 반도체 장치(20)를 구비한다.An antenna array 1 for 5G communication according to an embodiment of the present invention includes a high-
여기서, 상기 고주파 반도체 장치에 대해서는, 고주파(RF)의 신호를 처리하는 반도체 장치이다. 반도체에 의한 전자 부품 중, 고주파의 신호를 처리할 수 있는 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, RFIC나 LSI 등의 집적 회로, CPU, MPU, 그래픽 연산 소자 등을 들 수 있다.Here, about the said high frequency semiconductor device, it is a semiconductor device which processes a high frequency (RF) signal. It will not specifically limit, if it is a thing which can process a high frequency signal among the electronic components by a semiconductor. For example, integrated circuits, such as RFIC and LSI, CPU, MPU, a graphic operation element, etc. are mentioned.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 5G 통신용 안테나 어레이(1)에서는, 후술하는 안테나(50)를 작동시키기 위해서, 예를 들어 도 1에 도시하는 바와 같이, 5G 통신용 안테나 어레이(1) 중에 상기 안테나(50)와 동일한 수의 상기 고주파 반도체 장치(20)가 마련되어 있다. 단, 상기 고주파 반도체 장치(20)의 수와 상기 안테나(50)의 수가 반드시 동일할 필요는 없으며, 설계에 따라, 1개의 상기 고주파 반도체 장치(20)가 복수개의 안테나를 작동시키는 구조로 할 수도 있다.In addition, in the antenna array 1 for 5G communication according to the embodiment of the present invention, in order to operate the
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 5G 통신용 안테나 어레이(1)에서는, 상기 기판(10)의 한쪽 면(10a) 상에, 상기 고주파 반도체 장치(20)의 둘레를 둘러싸도록, 전체 둘레 혹은 부분적으로 랜드(도시하지 않음)를 마련할 수도 있다.In addition, in the antenna array 1 for 5G communication according to the embodiment of the present invention, on one
(노이즈 억제 열전도 시트)(noise suppression heat conduction sheet)
본 발명의 반도체 장치(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 상기 고주파 반도체 장치(20)와 후술하는 제1 방열 부재(41)의 사이에, 노이즈 억제 열전도 시트(30)를 구비한다.As shown in FIG. 1, the semiconductor device 1 of this invention is provided with the noise suppression heat
상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)에 의해, 노이즈가 되는 전자파를 흡수 및/또는 차단하는 것이 가능하게 되기 때문에, 안테나에 의한 전파의 송수신을 저해하지 않고, 크로스토크의 증대를 억제할 수 있을 뿐 아니라, 상기 고주파 반도체 장치(20)로부터 발생한 열을 효율적으로 제1 방열 부재(41)에 전달할 수 있기 때문에, 우수한 방열성도 실현할 수 있다.Since it is possible to absorb and/or block electromagnetic waves that become noise by the noise suppression thermal
여기서, 노이즈 억제 열전도 시트란, 그 이름대로, 전자파 노이즈의 억제 효과 및 열전도성을 갖는 시트상 부재를 말한다. 또한, 상기 노이즈 억제 효과 및 상기 열전도성의 성능에 대해서는, 특별히 한정되지는 않고, 기본적으로는 본 발명의 5G 통신용 안테나 어레이에 요구되는 성능에 따라서 적절히 변경하는 것이 가능하다.Here, the noise suppression thermal conductive sheet refers to a sheet-like member having an electromagnetic noise suppression effect and thermal conductivity as the name suggests. In addition, the noise suppression effect and the performance of the thermal conductivity are not particularly limited, and basically, it is possible to appropriately change according to the performance required for the antenna array for 5G communication of the present invention.
또한, 상기 노이즈 억제 열전도 시트의 노이즈 억제 효과는, 상기 고주파 반도체 장치(20)나, 후술하는 안테나(50)로부터 발생한 노이즈를 억제할 수 있는 것이면 되며, 예를 들어 전자파 노이즈를 차단하는 효과를 갖고 있어도 되고, 전자파 노이즈를 흡수하는 효과를 갖고 있어도 된다.In addition, the noise suppression effect of the noise suppression thermal conductive sheet may be as long as it can suppress noise generated from the high
상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 사이즈(시트의 연장 방향을 따른 크기)에 대해서는, 특별히 한정되지는 않는다.The size of the noise suppressing heat conductive sheet 30 (a size along the extending direction of the sheet) is not particularly limited.
예를 들어, 도 1에 도시하는 바와 같이, 상기 고주파 반도체 장치(20)의 사이즈에 대응한 사이즈를 갖는 복수의 시트로 구성할 수 있다. 도 1에 도시하는 양태로 함으로써, 상기 기판(10)의 패턴 설계를 용이하게 할 수 있다.For example, as shown in FIG. 1 , it can be composed of a plurality of sheets having a size corresponding to the size of the high
또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 사이즈를 크게 하여, 1매의 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)에 대하여 복수의 상기 고주파 반도체 장치(20)가 형성되도록 할 수도 있다. 도 2에 도시하는 양태의 경우, 보다 우수한 노이즈 억제 효과 및 방열성이 얻어지는 경우가 있다.In addition, as shown in FIG. 2 , the size of the noise suppressing heat
또한, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 두께(5G 통신용 안테나 어레이의 각 부재의 적층 방향을 따른 두께)에 대해서는, 특별히 한정되지는 않고, 상기 고주파 반도체 장치(20)와 제1 방열 부재(41)의 간격이나, 5G 통신용 안테나 어레이(1)의 사이즈 등에 따라서 적절히 변경할 수 있다.In addition, the thickness of the noise suppression thermal conductive sheet 30 (thickness along the lamination direction of each member of the antenna array for 5G communication) is not particularly limited, and the high
예를 들어, 방열성 및 크로스토크 억제 효과를 보다 높은 레벨로 실현할 수 있는 점에서는, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 두께가 10 내지 3000㎛인 것이 바람직하고, 200 내지 500㎛인 것이 보다 바람직하다. 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 두께가 3000㎛를 초과하면, 상기 반도체 소자(30)와 상기 제1 방열 부재(41)의 거리가 길어지기 때문에, 열전도성이 저하될 우려가 있고, 한편, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 두께가 10㎛ 미만인 경우에는, 크로스토크 억제 효과가 작아질 우려가 있다.For example, from the viewpoint of realizing the effect of heat dissipation and crosstalk suppression at a higher level, the thickness of the noise suppression heat
또한, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)는, 우수한 크로스토크 억제 효과를 실현하는 점에서는, 유전율(비유전율)이 높은 편이 바람직하다.Further, the noise suppression thermal
구체적으로는, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 유전율이, 20 이상인 것이 바람직하고, 25 이상인 것이 보다 바람직하고, 30 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 유전율을 20 이상으로 함으로써, 보다 우수한 크로스토크 억제 효과가 얻어지기 때문이다.Specifically, the dielectric constant of the noise suppression thermal
또한, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 유전율의 조정 방법으로서는, 특별히 한정되지는 않지만, 후술하는, 바인더 수지의 종류나 열전도성 충전재의 재료, 배합량 및 배향 방향 등을 바꿈으로써 적절히 조정하는 것이 가능하다.In addition, the method for adjusting the dielectric constant of the noise suppression thermal
또한, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)는, 우수한 크로스토크 억제 효과를 실현하는 점에서는, 투자율(비투자율)이 높은 편이 바람직하다.Further, the noise suppressing thermal
구체적으로는, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 투자율이 1을 초과하는 것이 바람직하고, 2 이상인 것이 보다 바람직하고, 5 이상인 것이 더욱 바람직하다. 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 투자율이 1을 초과함으로써, 보다 우수한 크로스토크 억제 효과가 얻어지기 때문이다.Specifically, it is preferable that the magnetic permeability of the noise suppression thermal
또한, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 투자율의 조정 방법으로서는, 특별히 한정되지는 않지만, 후술하는, 바인더 수지의 종류나 열전도성 충전재의 재료, 배합량 및 배향 방향 등을 바꿈으로써 적절히 조정하는 것이 가능하다.In addition, the method for adjusting the magnetic permeability of the noise suppression thermal
또한, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)는, 열저항이 300Kmm2/W 이하인 것이 바람직하고, 35Kmm2/W 이하인 것이 보다 바람직하고, 30Kmm2/W 이하인 것이 특히 바람직하다. 상기 고주파 반도체 장치(20)로부터 발생한 열을 상기 제1 방열 부재(41)에 보다 효율적으로 전달할 수 있어, 방열성을 더욱 향상시킬 수 있기 때문이다. 또한, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 열저항은, 1Kmm2/W 이상인 것이 바람직하고, 10Kmm2/W 이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 열저항을 1Kmm2/W 이상으로 함으로써, 접촉 열저항이 변화한 경우에도 열저항의 변화 비율을 작게 할 수 있다.Also, the noise suppressing
또한, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)는, 자기 특성을 갖는 것이 바람직하다. 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)에 전자파 흡수 성능을 갖게 할 수 있기 때문에, 보다 우수한 크로스토크 억제 효과가 얻어지기 때문이다.In addition, the noise suppression heat
여기서, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 자기 특성의 조정 방법으로서는, 특별히 한정되지는 않지만, 노이즈 억제 열전도 시트(30) 중에, 자성 분말 등을 함유시켜, 그 배합량 등을 바꿈으로써 조정하는 것이 가능하다.Here, the method for adjusting the magnetic properties of the noise suppressing heat
또한, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)는, 표면에 점착성 또는 접착성을 갖는 것이 바람직하다. 노이즈 억제 열전도 시트(30)와 다른 부재(고주파 반도체 장치(20), 제1 방열 부재(41))의 접착성을 향상시킬 수 있기 때문이다.In addition, it is preferable that the noise suppression heat
또한, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 표면에 점착성을 부여하는 방법에 대해서는 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 후술하는 노이즈 억제 열전도 시트(30)를 구성하는 바인더 수지의 적정화를 도모해서 점착성을 갖게 할 수도 있고, 해당 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 표면에 점착성이 있는 접착층을 별도 마련하는 것도 가능하다.In addition, a method for imparting adhesion to the surface of the noise suppression thermal
또한, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)는 유연성을 갖는 것이 바람직하다. 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 형상을 변화하기 쉽게 할 수 있기 때문에, 5G 통신용 안테나 어레이(1)를 조립할 때의 용이성이 향상됨과 함께, 상기 고주파 반도체 장치(20)의 표면 형상에 추종할 수 있기 때문에, 상기 고주파 반도체 장치(20)와의 접합력을 높일 수도 있다. 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 유연성에 대해서는, 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 동적 탄성률 측정에서 측정되는 25℃에서의 저장 탄성률을 50kPa 내지 50MPa의 범위로 하는 것이 바람직하다.In addition, the noise suppression heat
또한, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)를 구성하는 재료에 대해서는, 노이즈 억제 효과 및 열전도성을 갖는 것이라면 특별히 한정되지는 않는다.In addition, about the material which comprises the said noise suppression heat
예를 들어, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)를, 바인더 수지와, 열전도성 충전제와, 그 밖의 성분을 포함하는 재료로 구성할 수 있다.For example, the noise suppression thermally
이하, 노이즈 억제 열전도 시트(30)를 구성하는 재료에 대해서 기재한다.Hereinafter, the material constituting the noise suppression thermal
·바인더 수지・Binder resin
상기 노이즈 억제 열전도 시트를 구성하는 바인더 수지란, 노이즈 억제 열전도 시트의 기재가 되는 수지 성분을 말한다. 그 종류에 대해서는, 특별히 한정되지 않고, 공지된 바인더 수지를 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 바인더 수지의 하나로서 열경화성 수지를 들 수 있다.The binder resin constituting the noise suppression heat conductive sheet refers to a resin component used as a base material of the noise suppression heat conductive sheet. It does not specifically limit about the kind, Well-known binder resin can be selected suitably. For example, a thermosetting resin is mentioned as one of binder resin.
상기 열경화성 수지로서는, 예를 들어 가교성 고무, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 비스말레이미드 수지, 벤조시클로부텐 수지, 페놀 수지, 불포화폴리에스테르, 디알릴프탈레이트 수지, 실리콘, 폴리우레탄, 폴리이미드실리콘, 열경화형 폴리페닐렌에테르, 열경화형 변성 폴리페닐렌에테르 등을 들 수 있다. 이들은, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.Examples of the thermosetting resin include crosslinkable rubber, epoxy resin, polyimide resin, bismaleimide resin, benzocyclobutene resin, phenol resin, unsaturated polyester, diallyl phthalate resin, silicone, polyurethane, polyimide silicone, Thermosetting polyphenylene ether, thermosetting modified polyphenylene ether, etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
또한, 상기 가교성 고무로서는, 예를 들어 천연 고무, 부타디엔 고무, 이소프렌 고무, 니트릴 고무, 수소 첨가 니트릴 고무, 클로로프렌 고무, 에틸렌프로필렌 고무, 염소화폴리에틸렌, 클로로술폰화폴리에틸렌, 부틸 고무, 할로겐화부틸 고무, 불소 고무, 우레탄 고무, 아크릴 고무, 폴리이소부틸렌 고무, 실리콘 고무 등을 들 수 있다. 이들은, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.Examples of the crosslinkable rubber include natural rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, chloroprene rubber, ethylene propylene rubber, chlorinated polyethylene, chlorosulfonated polyethylene, butyl rubber, halogenated butyl rubber, Fluorine rubber, urethane rubber, acrylic rubber, polyisobutylene rubber, silicone rubber, etc. are mentioned. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
또한, 상술한 열경화성 수지 중에서도, 성형 가공성 및 내후성이 우수함과 함께, 전자 부품에 대한 밀착성 및 추종성의 점에서, 실리콘을 사용하는 것이 바람직하다. 실리콘으로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 실리콘의 종류를 적절히 선택할 수 있다.Moreover, while it is excellent in moldability and weather resistance among the thermosetting resins mentioned above, it is preferable to use silicone from the point of the adhesiveness with respect to an electronic component, and followability|trackability. There is no restriction|limiting in particular as silicone, The kind of silicone can be suitably selected according to the objective.
상술한 성형 가공성, 내후성, 밀착성 등을 얻는 관점에서는, 상기 실리콘으로서, 액상 실리콘 겔의 주제와 경화제로 구성되는 실리콘인 것이 바람직하다. 그러한 실리콘으로서는, 예를 들어 부가 반응형 액상 실리콘, 과산화물을 가황에 사용하는 열 가황형 밀러블 타입의 실리콘 등을 들 수 있다.From the viewpoint of obtaining the above-described moldability, weather resistance, adhesiveness, and the like, the silicone is preferably a silicone composed of a main ingredient of a liquid silicone gel and a curing agent. Examples of such silicone include addition-reaction liquid silicone, thermal vulcanization type millable type silicone using a peroxide for vulcanization, and the like.
상기 부가 반응형 액상 실리콘으로서는, 비닐기를 갖는 폴리오르가노실록산을 주제, Si-H기를 갖는 폴리오르가노실록산을 경화제로 한, 2액성의 부가 반응형 실리콘 등을 사용하는 것이 바람직하다.As the addition-reaction liquid silicone, it is preferable to use a two-component addition-reaction silicone or the like in which a polyorganosiloxane having a vinyl group is used as the main agent and a polyorganosiloxane having a Si-H group is used as a curing agent.
또한, 상기 액상 실리콘 겔의 주제와, 경화제의 조합에 있어서, 상기 주제와 상기 경화제의 배합 비율로서는, 질량비로, 주제:경화제=35:65 내지 65:35인 것이 바람직하다.Further, in the combination of the main agent and the curing agent of the liquid silicone gel, the mixing ratio of the main agent and the curing agent is preferably, in a mass ratio, the main agent:curing agent = 35:65 to 65:35.
또한, 상기 노이즈 억제 열전도 시트에서의 상기 바인더 수지의 함유량은, 특별히 제한되지 않고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 시트의 성형 가공성이나, 시트의 밀착성 등을 확보하는 관점에서는, 상기 노이즈 억제 열전도 시트의 20체적% 내지 50체적% 정도인 것이 바람직하고, 30체적% 내지 40체적%인 것이 보다 바람직하다.In addition, content in particular of the said binder resin in the said noise suppression heat conductive sheet is not restrict|limited, According to the objective, it can select suitably. For example, from the viewpoint of securing the formability of the sheet, the adhesion of the sheet, etc., the amount of the noise suppressing heat conductive sheet is preferably about 20% by volume to 50% by volume, and more preferably from 30% to 40% by volume. do.
·열전도성 충전제· Thermally conductive filler
상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)는, 상기 바인더 수지 내에 열전도성 충전제를 포함할 수 있다. 해당 열전도성 충전제는, 시트의 열전도성을 향상시키기 위한 성분이다.The noise suppression thermally
또한, 열전도성 충전제의 형상, 재료, 평균 입경 등에 대해서는, 시트의 열전도성을 향상시킬 수 있는 것이라면 특별히 한정되지는 않는다.In addition, about the shape, material, average particle diameter, etc. of a thermally conductive filler, if the thermal conductivity of a sheet|seat can be improved, it will not specifically limit.
예를 들어, 형상에 대해서는, 구상, 타원 구상, 괴상, 입상 편평상, 바늘상, 섬유상, 코일상 등으로 할 수 있다. 그것들 중에서도, 보다 높은 열전도성을 실현할 수 있는 점에서는, 섬유상의 열전도성 충전제를 사용하는 것이 바람직하다.For example, about a shape, it can be set as a spherical shape, an elliptical spherical shape, a block shape, a granular flat shape, needle shape, fibrous shape, coil shape, etc. Among them, it is preferable to use a fibrous thermally conductive filler from the viewpoint of realizing higher thermal conductivity.
또한, 상기 섬유상의 열전도성 충전제의 「섬유상」이란, 애스펙트비가 높은(약 6 이상) 형상을 말한다. 그 때문에, 본 발명에서는, 섬유상이나 막대 형상 등의 열도전성 충전제뿐만 아니라, 애스펙트비가 높은 입상의 충전재나, 플레이크상의 열도전성 충전제 등도 섬유상의 열도전성 충전제에 포함된다.In addition, the "fibrous form" of the said fibrous thermally conductive filler means a shape with a high aspect-ratio (about 6 or more). Therefore, in the present invention, not only fibrous and rod-shaped thermally conductive fillers, but also granular fillers with high aspect ratio, flaky thermally conductive fillers, etc. are included in the fibrous thermally conductive fillers.
여기서, 상기 열전도성 충전제의 재료에 대해서도, 열전도성이 높은 재료라면 특별히 한정되지는 않으며, 예를 들어 은, 구리, 알루미늄 등의 금속, 알루미나, 질화알루미늄, 탄화규소, 그래파이트 등의 세라믹스, 탄소 섬유 등을 들 수 있다.Here, the material of the thermally conductive filler is not particularly limited as long as it is a material with high thermal conductivity, and for example, metals such as silver, copper, and aluminum, ceramics such as alumina, aluminum nitride, silicon carbide, graphite, and carbon fiber and the like.
또한, 상기 열전도성 충전제에 대해서는, 1종 단독이어도 되고, 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 또한, 2종 이상의 열전도성 충전제를 사용하는 경우에는, 모두 동일한 형상이어도 되고, 각각 별도의 형상의 열전도성 충전제를 혼합하여 사용해도 된다.In addition, about the said thermally conductive filler, 1 type may be used, and 2 or more types may be mixed and used for it. In addition, when using 2 or more types of thermally conductive fillers, the same shape may be sufficient as all, and you may mix and use the thermally conductive fillers of different shapes, respectively.
이들 섬유상의 열전도성 충전제 중에서도, 보다 높은 열전도성을 얻을 수 있는 점에서는, 섬유상의 금속 분말이나, 탄소 섬유를 사용하는 것이 바람직하고, 탄소 섬유를 사용하는 것이 보다 바람직하다.Among these fibrous thermally conductive fillers, it is preferable to use a fibrous metal powder and carbon fibers, and more preferably use carbon fibers from the viewpoint of obtaining higher thermal conductivity.
상기 탄소 섬유의 종류에 대해서 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 피치계, PAN계, PBO 섬유를 흑연화한 것, 아크 방전법, 레이저 증발법, CVD법(화학 기상 성장법), CCVD법(촉매 화학 기상 성장법) 등으로 합성된 것을 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 높은 열전도성 및 도전성이 얻어지는 점에서, PBO 섬유를 흑연화한 탄소 섬유, 피치계 탄소 섬유가 보다 바람직하다.There is no restriction|limiting in particular about the kind of said carbon fiber, According to the objective, it can select suitably. For example, those synthesized by pitch-based, PAN-based, and PBO fibers graphitized, arc discharge method, laser evaporation method, CVD method (chemical vapor deposition method), CCVD method (catalytic chemical vapor deposition method), etc. can be used can Among these, carbon fibers obtained by graphitizing PBO fibers and pitch-based carbon fibers are more preferred from the viewpoint of obtaining high thermal conductivity and conductivity.
또한, 상기 탄소 섬유는, 필요에 따라 그 일부 또는 전부를 표면 처리해서 사용할 수 있다. 상기 표면 처리로서는, 예를 들어 산화 처리, 질화 처리, 니트로화, 술폰화, 혹은 이들 처리에 의해 표면에 도입된 관능기 혹은 탄소 섬유의 표면에, 금속, 금속 화합물, 유기 화합물 등을 부착 혹은 결합시키는 처리 등을 들 수 있다. 상기 관능기로서는, 예를 들어 수산기, 카르복실기, 카르보닐기, 니트로기, 아미노기 등을 들 수 있다.In addition, the said carbon fiber can be used by surface-treating a part or all of the as needed. As the surface treatment, for example, oxidation treatment, nitriding treatment, nitration, sulfonation, or attaching or bonding a metal, a metal compound, an organic compound, etc. to the surface of a functional group or carbon fiber introduced to the surface by these treatments treatment and the like. As said functional group, a hydroxyl group, a carboxyl group, a carbonyl group, a nitro group, an amino group etc. are mentioned, for example.
또한, 상기 열전도성 충전제의 장축의 평균 길이(평균 장축 길이)에 대해서도, 특별히 제한은 없이 적절히 선택할 수 있지만, 확실하게 높은 열전도성을 얻는 점에서, 50㎛ 내지 300㎛의 범위인 것이 바람직하고, 75㎛ 내지 275㎛의 범위인 것이 보다 바람직하고, 90㎛ 내지 250㎛의 범위인 것이 특히 바람직하다.In addition, the average length of the long axis (average long axis length) of the thermally conductive filler is also not particularly limited and can be appropriately selected, but it is preferably in the range of 50 µm to 300 µm from the viewpoint of reliably obtaining high thermal conductivity, It is more preferable that it is the range of 75 micrometers - 275 micrometers, It is especially preferable that it is the range of 90 micrometers - 250 micrometers.
또한, 상기 열전도성 충전제의 평균 단축 길이에 대해서도, 특별히 제한은 없이 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 확실하게 높은 열전도성을 얻는 점에서, 상기 평균 단축 길이가, 4㎛ 내지 20㎛의 범위인 것이 바람직하고, 5㎛ 내지 14㎛의 범위인 것이 보다 바람직하다.Moreover, there is no restriction|limiting in particular also about the average minor axis length of the said thermally conductive filler, and it can select suitably. For example, it is preferable that it is the range of 4 micrometers - 20 micrometers, and, as for the said average minor axis length, it is more preferable that it is the range of 5 micrometers - 14 micrometers from a point which reliably acquires high thermal conductivity.
상기 열전도성 충전제의 애스펙트비(평균 장축 길이/평균 단축 길이)에 대해서는, 높은 열전도성을 얻는 점에서, 6 이상인 것이 바람직하고, 7 내지 30인 것이 보다 바람직하다. 상기 애스펙트비가 작은 경우에도 열전도율 등의 개선 효과는 보여지지만, 배향성이 저하되거나 함으로써 큰 특성 개선 효과가 얻어지지 않기 때문에, 애스펙트비는 6 이상으로 한다. 한편, 30을 초과하면, 노이즈 억제 열전도 시트 중에서의 분산성이 저하되기 때문에, 충분한 열전도율을 얻지 못할 우려가 있다.About the aspect-ratio (average long-axis length/average minor-axis length) of the said thermally conductive filler, it is preferable that it is 6 or more, and it is more preferable that it is 7-30 from a point which acquires high thermal conductivity. Even when the aspect ratio is small, an improvement effect such as thermal conductivity is observed, but since a large characteristic improvement effect is not obtained due to a decrease in orientation or the like, the aspect ratio is set to 6 or more. On the other hand, when it exceeds 30, since the dispersibility in a noise suppression heat conductive sheet falls, there exists a possibility that sufficient thermal conductivity may not be obtained.
여기서, 상기 열전도성 충전제의 평균 장축 길이 및 평균 단축 길이는, 예를 들어 마이크로스코프, 주사형 전자 현미경(SEM) 등에 의해 측정하여, 복수의 샘플로부터 평균을 산출할 수 있다.Here, the average major axis length and the average minor axis length of the thermally conductive filler can be measured with, for example, a microscope, a scanning electron microscope (SEM), or the like, and an average can be calculated from a plurality of samples.
또한, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)에서의, 상기 열전도성 충전제의 함유량으로서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있지만, 4체적% 내지 40체적%인 것이 바람직하고, 5체적% 내지 30체적%인 것이 보다 바람직하고, 6체적% 내지 20체적%인 것이 특히 바람직하다. 상기 함유량이 4체적% 미만이면, 충분히 낮은 열저항을 얻는 것이 곤란해질 우려가 있고, 40체적%를 초과하면, 상기 노이즈 억제 열전도 시트의 성형성 및 상기 섬유상의 열전도성 충전제의 배향성에 영향을 주어버릴 우려가 있다.Moreover, in the said noise suppression heat
또한, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)에서는, 상기 열전도성 충전제가 일방향 또는 복수의 방향으로 배향하고 있는 것이 바람직하다. 상기 열전도성 충전제를 배향시킴으로써, 보다 높은 열전도성이나 전자파 흡수성을 실현할 수 있기 때문이다.In addition, in the noise suppressing heat
예를 들어, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)에 의한 열전도성을 높여서, 본 발명의 5G 통신용 안테나 어레이의 방열성을 향상시키고자 하는 경우에는, 상기 열전도성 충전제를 시트면에 대하여 대략 수직 형상으로 배향시킬 수 있다. 한편, 상기 노이즈 억제 열전도 시트 중의 전기의 흐름을 바꾸어, 노이즈 억제 효과를 높일 경우 등에는, 상기 열전도성 충전제를 시트면에 대하여 대략 평행 형상이나 그 밖의 방향으로 배향시킬 수 있다.For example, when it is desired to improve the heat dissipation of the antenna array for 5G communication of the present invention by increasing the thermal conductivity by the noise suppression thermal
여기서, 상기 시트면에 대하여 대략 수직 형상이나, 대략 평행한 방향은, 상기 시트면 방향에 대하여 거의 수직인 방향이나 거의 평행한 방향을 의미한다. 단, 상기 열전도성 충전제의 배향 방향은, 제조 시에 다소의 변동은 있기 때문에, 본 발명에서는, 상술한 시트면의 연장 방향에 대하여 수직인 방향이나 평행한 방향으로부터 ±20° 정도의 어긋남은 허용된다.Here, the substantially perpendicular or substantially parallel direction to the sheet surface means a direction substantially perpendicular or substantially parallel to the sheet surface direction. However, since there is some variation in the orientation direction of the thermally conductive filler at the time of manufacture, in the present invention, a deviation of about ±20° from the direction perpendicular or parallel to the extension direction of the sheet surface is allowed. do.
또한, 상기 열전도성 충전제의 배향 각도를 조정하는 방법에 대해서는, 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 상기 노이즈 억제 열전도 시트의 근원이 되는 시트용 성형체를 제작하여, 섬유상의 열전도성 충전제를 배향시킨 상태에서, 절취 각도를 조정함으로써 배향 각도의 조정이 가능하게 된다.In addition, it does not specifically limit about the method of adjusting the orientation angle of the said thermally conductive filler. For example, the orientation angle can be adjusted by producing a sheet molded article serving as the source of the noise suppressing heat conductive sheet, and adjusting the cut angle in a state in which the fibrous heat conductive filler is oriented.
·무기물 필러・Inorganic filler
또한, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)는, 상술한 바인더 수지 및 열전도성 섬유에 더하여, 무기물 필러를 더 포함할 수 있다. 노이즈 억제 열전도 시트의 열전도성을 더욱 높이거나, 시트의 강도를 향상시킬 수 있기 때문이다.In addition, the noise suppression thermal
상기 무기물 필러로서는, 형상, 재질, 평균 입경 등에 대해서는 특별히 제한되지 않고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 상기 형상으로서는, 예를 들어 구상, 타원 구상, 괴상, 입상, 편평상, 바늘상 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 구상, 타원 형상이 충전성의 점에서 바람직하고, 구상이 특히 바람직하다.The inorganic filler is not particularly limited in shape, material, average particle size, and the like, and may be appropriately selected according to the purpose. As said shape, a spherical shape, an elliptical spherical shape, a block shape, a granular shape, flat shape, needle shape etc. are mentioned, for example. Among these, a spherical shape and an elliptical shape are preferable at the point of fillability, and a spherical shape is especially preferable.
상기 무기물 필러의 재료로서는, 예를 들어 질화알루미늄(질화알루미늄: AlN), 실리카, 알루미나(산화알루미늄), 질화붕소, 티타니아, 유리, 산화아연, 탄화규소, 규소(실리콘), 산화규소, 산화알루미늄, 금속 입자 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, 알루미나, 질화붕소, 질화알루미늄, 산화아연, 실리카가 바람직하고, 열전도율의 점에서, 알루미나, 질화알루미늄이 특히 바람직하다.Examples of the inorganic filler material include aluminum nitride (aluminum nitride: AlN), silica, alumina (aluminum oxide), boron nitride, titania, glass, zinc oxide, silicon carbide, silicon (silicon), silicon oxide, aluminum oxide. , metal particles, and the like. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together. Among these, alumina, boron nitride, aluminum nitride, zinc oxide, and silica are preferable, and from the point of thermal conductivity, alumina and aluminum nitride are especially preferable.
또한, 상기 무기물 필러는, 표면 처리가 실시된 것을 사용할 수도 있다. 상기 표면 처리로서 커플링제로 상기 무기물 필러를 처리하면, 상기 무기물 필러의 분산성이 향상되고, 노이즈 억제 열전도 시트의 유연성이 향상된다.Moreover, as the said inorganic filler, what was surface-treated can also be used. When the inorganic filler is treated with a coupling agent as the surface treatment, the dispersibility of the inorganic filler is improved, and the flexibility of the noise suppressing heat conductive sheet is improved.
상기 무기물 필러의 평균 입경에 대해서는, 무기물의 종류 등에 따라서 적절히 선택할 수 있다.The average particle diameter of the inorganic filler can be appropriately selected according to the type of the inorganic material or the like.
상기 무기물 필러가 알루미나인 경우, 그 평균 입경은, 1㎛ 내지 10㎛인 것이 바람직하고, 1㎛ 내지 5㎛인 것이 보다 바람직하고, 4㎛ 내지 5㎛인 것이 특히 바람직하다. 상기 평균 입경이 1㎛ 미만이면, 점도가 커져서 혼합되기 어려워질 우려가 있다. 한편, 상기 평균 입경이 10㎛를 초과하면, 상기 노이즈 억제 열전도 시트의 열저항이 커질 우려가 있다.When the said inorganic filler is alumina, it is preferable that the average particle diameter is 1 micrometer - 10 micrometers, It is more preferable that it is 1 micrometer - 5 micrometers, It is especially preferable that it is 4 micrometers - 5 micrometers. When the said average particle diameter is less than 1 micrometer, there exists a possibility that a viscosity may become large and it may become difficult to mix. On the other hand, when the average particle diameter exceeds 10 μm, there is a fear that the thermal resistance of the noise suppressing thermal conductive sheet becomes large.
또한, 상기 무기물 필러가 질화알루미늄인 경우, 그 평균 입경은, 0.3㎛ 내지 6.0㎛인 것이 바람직하고, 0.3㎛ 내지 2.0㎛인 것이 보다 바람직하고, 0.5㎛ 내지 1.5㎛인 것이 특히 바람직하다. 상기 평균 입경이 0.3㎛ 미만이면, 점도가 커져서 혼합되기 어려워질 우려가 있고, 6.0㎛를 초과하면, 상기 노이즈 억제 열전도 시트의 열저항이 커질 우려가 있다.Further, when the inorganic filler is aluminum nitride, the average particle diameter thereof is preferably 0.3 µm to 6.0 µm, more preferably 0.3 µm to 2.0 µm, and particularly preferably 0.5 µm to 1.5 µm. If the average particle diameter is less than 0.3 μm, there is a fear that the viscosity becomes large and difficult to mix, and when it exceeds 6.0 μm, there is a fear that the thermal resistance of the noise suppression heat conductive sheet becomes large.
또한, 상기 무기물 필러의 평균 입경에 대해서는, 예를 들어 입도 분포계, 주사형 전자 현미경(SEM)에 의해 측정할 수 있다.In addition, about the average particle diameter of the said inorganic filler, it can measure with a particle size distribution meter or a scanning electron microscope (SEM), for example.
·자성 금속 분말・Magnetic metal powder
또한, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)는, 상술한 바인더 수지, 섬유상의 열전도성 섬유 및 무기물 필러에 더하여, 자성 금속 분말을 더 포함하는 것이 바람직하다. 해당 자성 금속 분말을 포함함으로써, 노이즈 억제 열전도 시트의 노이즈 흡수 성능을 높여서, 본 발명의 5G 통신용 안테나 어레이의 크로스토크 억제 효과를 보다 향상시킬 수 있다.In addition, the noise suppressing thermal
상기 자성 금속 분말의 종류에 대해서는, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 자기 특성을 높여서, 전자파 흡수성을 향상시킬 수 있는 것인 것 이외는, 특별히 한정되지 않고 공지된 자성 금속 분말을 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 아몰퍼스 금속 분말이나, 결정질의 금속 분말을 사용할 수 있다. 아몰퍼스 금속 분말로서는, 예를 들어 Fe-Si-B-Cr계, Fe-Si-B계, Co-Si-B계, Co-Zr계, Co-Nb계, Co-Ta계의 것 등을 들 수 있고, 결정질의 금속 분말로서는, 예를 들어 순철, Fe계, Co계, Ni계, Fe-Ni계, Fe-Co계, Fe-Al계, Fe-Si계, Fe-Si-Al계, Fe-Ni-Si-Al계의 것 등을 들 수 있다. 또한, 상기 결정질의 금속 분말로서는, 결정질의 금속 분말에, N(질소), C(탄소), O(산소), B(붕소) 등을 미량 첨가해서 미세화시킨 미결정질 금속 분말을 사용해도 된다.The type of the magnetic metal powder is not particularly limited, and a known magnetic metal powder can be appropriately selected, except that the magnetic properties of the noise suppression heat
또한, 상기 자성 금속 분말에 대해서는, 재료가 다른 것이나, 평균 입경이 다른 것을 2종 이상 혼합한 것을 사용해도 된다.In addition, about the said magnetic metal powder, you may use what mixed 2 or more types of things from which a material differs or an average particle diameter differs.
또한, 상기 자성 금속 분말에 대해서는, 구상, 편평상 등의 형상을 조정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 충전성을 높게 할 경우에는, 입경이 수 ㎛ 내지 수십 ㎛이며, 구상인 자성 금속 분말을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 자성 금속 분말은, 예를 들어 아토마이즈법이나, 금속 카르보닐을 열분해하는 방법에 의해 제조할 수 있다. 아토마이즈법이란, 구상의 분말이 만들기 쉬운 이점을 갖고, 용융 금속을 노즐로부터 유출시켜, 유출시킨 용융 금속에 공기, 물, 불활성 가스 등의 제트류를 분사해서 액적으로서 응고시켜서 분말을 만드는 방법이다. 아토마이즈법에 의해 아몰퍼스 자성 금속 분말을 제조할 때는, 용융 금속이 결정화하지 않도록 하기 위해서, 냉각 속도를 1×106(K/s) 정도로 하는 것이 바람직하다.Moreover, about the said magnetic metal powder, it is preferable to adjust shapes, such as a spherical shape and a flat shape. For example, in the case of making the filling property high, it is preferable to use a spherical magnetic metal powder having a particle diameter of several micrometers to several tens of micrometers. Such a magnetic metal powder can be produced by, for example, an atomization method or a method of thermally decomposing metal carbonyl. The atomization method has the advantage of being easy to make a spherical powder, and is a method in which molten metal is flowed out from a nozzle, jets of air, water, inert gas, etc. When producing an amorphous magnetic metal powder by the atomization method, in order to prevent the molten metal from crystallizing, it is preferable to set the cooling rate to about 1×10 6 (K/s).
상술한 아토마이즈법에 의해, 아몰퍼스 합금 분말을 제조한 경우에는, 아몰퍼스 합금 분말의 표면을 매끄러운 상태로 할 수 있다. 이렇게 표면 요철이 적어, 비표면적이 작은 아몰퍼스 합금 분말을 자성 금속 분말로서 사용하면, 바인더 수지에 대하여 충전성을 높일 수 있다. 또한, 커플링 처리를 행함으로써 충전성을 더욱 향상시킬 수 있다.When an amorphous alloy powder is manufactured by the atomizing method mentioned above, the surface of amorphous alloy powder can be made into a smooth state. When the amorphous alloy powder with few surface irregularities and a small specific surface area is used as the magnetic metal powder in this way, the filling properties with respect to the binder resin can be improved. Moreover, filling property can further be improved by performing a coupling process.
또한, 상기 노이즈 억제 열전도 시트는, 상술한, 바인더 수지, 열전도성 충전제, 무기물 필러 및 자성 금속 분말에 더하여, 목적에 따라 그 밖의 성분을 적절히 포함하는 것도 가능하다.In addition to the above-described binder resin, thermally conductive filler, inorganic filler, and magnetic metal powder, the noise suppressing thermally conductive sheet may contain other components as appropriate depending on the purpose.
그 밖의 성분으로서는, 예를 들어 틱소트로피성 부여제, 분산제, 경화 촉진제, 지연제, 미점착 부여제, 가소제, 난연제, 산화 방지제, 안정제, 착색제 등을 들 수 있다.As other components, a thixotropic imparting agent, a dispersing agent, a hardening accelerator, a retarder, a non-tacking agent, a plasticizer, a flame retardant, antioxidant, a stabilizer, a coloring agent, etc. are mentioned, for example.
(제1 방열 부재)(first heat dissipation member)
본 발명의 반도체 장치(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 상기 기판(10)의 한쪽 면(10a)측의, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)와 접하는 위치에 제1 방열 부재(41)를 구비한다.In the semiconductor device 1 of the present invention, as shown in FIG. 1 , a first
여기서, 상기 제1 방열 부재(41)는, 상기 열원(고주파 반도체 장치(20))으로부터 발생하는 열을 흡수하여, 외부로 방산시키는 부재이다. 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)를 통해서 상기 고주파 반도체 장치(20)와 접속됨으로써, 고주파 반도체 장치(20)가 발생한 열을 외부로 확산시켜, 5G 통신용 안테나 어레이(1)의 높은 방열성을 실현할 수 있다.Here, the first
상기 제1 방열 부재(41)의 종류에 대해서는 특별히 한정되지는 않고, 본 발명의 5G 통신용 안테나 어레이에 요구되는 방열성에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 방열기, 냉각기, 히트 싱크, 히트 스프레더, 다이 패드, 냉각 팬, 히트 파이프, 금속 커버, 하우징 등을 들 수 있다. 이들 방열 부재 중에서도, 보다 우수한 방열성이 얻어지는 점에서는, 방열기, 냉각기 또는 히트 싱크를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상술한 제1 방열 부재(41)를 구성하는 재료에 대해서는, 열전도율을 높이는 점에서, 알루미늄, 구리, 스테인리스 등의 금속이나, 그래파이트 등을 포함할 수도 있다.The type of the first
(안테나)(antenna)
본 발명의 일 실시 형태에 따른 5G 통신용 안테나 어레이(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 상기 기판(10)의 다른 쪽 면(10b) 상에 형성된 적어도 하나의 안테나(50)를 구비한다.An antenna array 1 for 5G communication according to an embodiment of the present invention includes at least one
여기서, 상기 안테나에 대해서는, 무선에 의한 통신 환경에서 전파를 송수신하기 위한 장치이다. 본 발명의 일 실시 형태에 따른 5G 통신용 안테나 어레이(1)에서는, 통상의 안테나 어레이에 사용되는 안테나를 사용할 수 있으며, 5G 통신용 안테나 어레이에 요구되는 성능에 따라서 적절히 선택할 수 있다.Here, the antenna is a device for transmitting and receiving radio waves in a wireless communication environment. In the antenna array 1 for 5G communication according to the embodiment of the present invention, an antenna used in a normal antenna array can be used, and it can be appropriately selected according to the performance required for the antenna array for 5G communication.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 5G 통신용 안테나 어레이(1)에서는, 상기 안테나(50)의 배치 피치(P)가, 통신 파장에 대하여 1/4 이상이면서 또한 1 이하인 것이 바람직하고, 1/4 이상이면서 또한 1/2 이하인 것이 바람직하다. 예를 들어, 사용하는 통신 파장이 28GHz인 경우에는, 상기 안테나(50)의 배치 피치(P)를 2.5 내지 10mm로 하는 것이 바람직하고, 2.5 내지 5mm로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한 사용하는 통신 파장이 24GHz인 경우에는, 18 내지 75mm로 하는 것이 바람직하고, 18 내지 37mm로 하는 것이 보다 바람직하다. 안테나 어레이의 전파 방사 특성을 향상시킬 수 있기 때문이다.Further, in the antenna array 1 for 5G communication according to the embodiment of the present invention, the arrangement pitch P of the
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 5G 통신용 안테나 어레이(1)에서의 상기 안테나(50)의 수는, 적어도 하나이면 특별히 한정되지는 않고, 5G 통신용 안테나 어레이의 사양이나 요구되는 성능에 따라서 적절히 결정할 수 있다.In addition, the number of the
또한, 상기 안테나(50)의 수는, 통신의 속도 향상이나 이용 효율 향상의 관점에서는, 복수(2개 이상)인 것이 바람직하다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 5G 통신용 안테나 어레이(1)가 Massive MIMO일 경우에는, 상기 안테나(50)의 수를 128개로 할 수 있다.In addition, it is preferable that the number of the said
(제2 방열 부재)(Second heat dissipation member)
본 발명의 일 실시 형태에 따른 5G 통신용 안테나 어레이(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 상기 기판(10)의 다른 쪽 면(10b)측에 상기 제2 방열 부재(42)를 구비한다.The antenna array 1 for 5G communication according to an embodiment of the present invention includes the second
여기서, 상기 제2 방열 부재(42)는, 열원(안테나(50))으로부터 발생하는 열을 흡수하여, 외부로 방산시키는 부재이다.Here, the second
상기 제2 방열 부재(42)의 종류에 대해서는 특별히 한정되지는 않고, 본 발명의 5G 통신용 안테나 어레이에 요구되는 방열성에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 상술한 제1 방열 부재(41)와 마찬가지로, 방열기, 냉각기, 히트 싱크, 히트 스프레더, 다이 패드, 냉각 팬, 히트 파이프, 금속 커버, 하우징 등을 사용할 수 있다. 이들 방열 부재 중에서도, 우수한 방열성을 얻으면서, 우수한 공간 절약성을 실현할 수 있는 점에서는, 히트 스프레더를 사용하는 것이 바람직하다.The type of the second
또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 상기 제2 방열 부재(42)의 아래에는 안테나(50)가 마련되어 있는데, 후술하는 열전도 시트(60)를 상기 제2 방열 부재(42)와 상기 안테나(50)의 사이에 개재시키지 않을 경우에는, 상기 제2 방열 부재(42)와 상기 안테나(50)가 접촉하지 않도록, 상기 제2 방열 부재(42)와 상기 안테나(50)의 간격을 어느 정도 두는 것이 바람직하다. 그 때의 상기 제2 방열 부재(42)와 상기 안테나(50)의 간격에 대해서는 특별히 한정되지는 않지만, 500 내지 2000㎛ 정도인 것이 바람직하다.In addition, as shown in FIG. 1 , an
(열전도 시트)(heat conduction sheet)
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 5G 통신용 안테나 어레이(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 상기 적어도 하나의 안테나(50)와 상기 제2 방열 부재(42)의 사이에, 열전도 시트(60)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 상기 열전도 시트(60)를 통해서 상기 안테나(50)와 상기 제2 방열 부재(42)를 접속함으로써, 상기 안테나(50)로부터 발생한 열을 외부로 확산시켜, 5G 통신용 안테나 어레이(1)의 높은 방열성을 실현할 수 있다.In addition, in the antenna array 1 for 5G communication according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1 , between the at least one
여기서, 열전도 시트(60)란, 열전도성을 갖는 시트상 부재를 말한다. 상기 열전도성의 성능에 대해서는 특별히 한정되지는 않고, 기본적으로는 본 발명의 5G 통신용 안테나 어레이에 요구되는 성능에 따라서 적절히 변경하는 것이 가능하다. 또한, 상기 열전도 시트(60)는, 상술한 노이즈 억제 열전도 시트(30)와는 달리, 노이즈 억제 효과를 가지지 않는다. 상기 열전도 시트(60)가 노이즈 억제 효과를 갖는 경우, 상기 안테나(50)의 전파의 송수신 성능을 저하시킬 우려가 있기 때문이다.Here, the thermally
또한, 상기 열전도 시트(60)의 사이즈(시트의 연장 방향을 따른 사이즈(시트의 두께 방향을 제외함))에 대해서는 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 도 1에 도시하는 바와 같이, 상기 안테나(50)의 사이즈와 동일한 사이즈를 갖는 복수의 시트로 구성할 수 있다. 또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 상기 열전도 시트(60)의 사이즈를 크게 하여, 1매의 상기 열전도 시트(30)에 대하여 복수의 상기 안테나(50)가 형성되도록 할 수도 있다.In addition, the size of the heat conductive sheet 60 (size along the sheet extending direction (excluding the sheet thickness direction)) is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 1 , a plurality of sheets having the same size as the size of the
또한, 상기 열전도 시트(60)의 두께(5G 통신용 안테나 어레이의 각 부재의 적층 방향을 따른 두께)에 대해서는, 특별히 한정되지는 않고, 상기 안테나(50)와 제2 방열 부재(42)의 간격이나, 5G 통신용 안테나 어레이(1)의 사이즈 등에 따라서 적절히 변경할 수 있다.In addition, the thickness of the heat conductive sheet 60 (thickness along the lamination direction of each member of the antenna array for 5G communication) is not particularly limited, and the distance between the
예를 들어, 방열성을 보다 높은 레벨로 실현할 수 있는 점에서는, 상기 열전도 시트(60)의 두께가 500㎛ 이하인 것이 바람직하고, 300㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 상기 열전도 시트(60)의 두께가 500㎛를 초과하면, 상기 안테나(50)와 상기 제2 방열 부재(42)의 거리가 길어지기 때문에, 열전도성이 저하될 우려가 있다.For example, it is preferable that the thickness of the said heat
또한, 상기 열전도 시트(60)는, 열저항이 300Kmm2/W 이하인 것이 바람직하고, 35Kmm2/W 이하인 것이 보다 바람직하고, 30Kmm2/W 이하인 것이 특히 바람직하다. 상기 안테나(50)로부터 발생한 열을 상기 제2 방열 부재(42)에 보다 효율적으로 전달할 수 있어, 방열성을 더욱 향상시킬 수 있기 때문이다. 또한, 상기 열전도 시트(60)의 열저항은, 1Kmm2/W 이상인 것이 바람직하고, 10Kmm2/W 이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 열전도 시트(60)의 열저항을 1Kmm2/W 이상으로 함으로써, 접촉 열저항이 변화한 경우에도 열저항의 변화 비율이 적어진다.Further, it is the heat
또한, 상기 열전도 시트(60)는, 표면에 점착성 또는 접착성을 갖는 것이 바람직하다. 상기 열전도 시트(60)와 다른 부재(상기 안테나(50), 제2 방열 부재(42))의 접착성을 향상시킬 수 있기 때문이다.Moreover, it is preferable that the said heat
또한, 상기 열전도 시트(60)의 표면에 점착성을 부여하는 방법에 대해서는 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 후술하는 열전도 시트(60)를 구성하는 바인더 수지의 적정화를 도모해서 점착성을 갖게 할 수도 있고, 해당 열전도 시트(60)의 표면에 점착성이 있는 접착층을 별도 마련하는 것도 가능하다.In addition, the method of imparting adhesiveness to the surface of the heat
또한, 상기 열전도 시트(60)는 유연성을 갖는 것이 바람직하다. 상기 열전도 시트(60)의 형상을 변화하기 쉽게 할 수 있기 때문에, 5G 통신용 안테나 어레이(1)를 조립할 때의 용이성이 향상됨과 함께, 상기 안테나(50)의 표면 형상에 추종할 수 있기 때문에, 상기 안테나(50)와의 접합력을 높일 수도 있다. 상기 열전도 시트(60)의 유연성에 대해서는 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 동적 탄성률 측정에서 측정되는 25℃에서의 저장 탄성률을 50kPa 내지 50MPa의 범위로 하는 것이 바람직하다.In addition, the heat
또한, 상기 열전도 시트(60)를 구성하는 재료에 대해서는, 높은 열전도성을 갖는 것이라면 특별히 한정되지는 않는다.In addition, about the material which comprises the said heat
예를 들어, 상기 열전도 시트(30)를, 바인더 수지와, 열전도성 충전제와, 그 밖의 성분을 포함하는 재료로 구성할 수 있다.For example, the heat
이하, 열전도 시트(60)를 구성하는 재료에 대해서 기재한다.Hereinafter, the material constituting the heat
상기 열전도 시트(60)를 구성하는 바인더 수지는, 열전도 시트의 기재가 되는 수지 성분이다. 그 종류나 함유량에 대해서는, 상술한 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 바인더 수지와 마찬가지이다.The binder resin constituting the heat
상기 열전도 시트(60)에 함유되는 열전도성 충전제는, 시트의 열전도성을 향상시키기 위한 성분이다. 그 형상, 재료, 평균 입경, 함유량 등에 대해서는, 상술한 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 바인더 수지와 마찬가지이다.The thermally conductive filler contained in the thermally
또한, 상기 열전도 시트(60)는, 상술한, 바인더 수지 및 열전도성 충전제에 더하여, 목적에 따라 그 밖의 성분을 적절히 포함하는 것도 가능하다.In addition, the heat
그 밖의 성분으로서는, 예를 들어 상술한 노이즈 억제 열전도 시트(30) 중에서도 설명한 무기물 필러나, 틱소트로피성 부여제, 분산제, 경화 촉진제, 지연제, 미점착 부여제, 가소제, 난연제, 산화 방지제, 안정제, 착색제 등을 들 수 있다.Examples of other components include inorganic fillers, thixotropy imparting agents, dispersing agents, curing accelerators, retarders, non-tacking agents, plasticizers, flame retardants, antioxidants, and stabilizers described in the noise suppression thermal
또한, 상기 열전도 시트(60)는, 높은 노이즈 억제 효과는 요구되지 않기 때문에, 자성 분말은 함유하지 않거나, 함유하는 경우에서 소량인 것이 바람직하다.In addition, since a high noise suppression effect is not requested|required, it is preferable that the said heat
(그 밖의 부재)(other absences)
본 발명의 일 실시 형태에 따른 5G 통신용 안테나 어레이(1)는, 상술한, 기판(10), 고주파 반도체 장치(20), 노이즈 억제 열전도 시트(30), 제1 방열 부재(41), 제2 방열 부재(42), 안테나(50) 및 적합 부재로서의 열전도 시트(60) 이외에도, 통상 안테나 어레이에 사용되는 부재를 적절히 구비하는 것이 가능하다.The antenna array 1 for 5G communication according to an embodiment of the present invention includes the above-described
예를 들어, 도 1에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 5G 통신용 안테나 어레이(1)가, 케이스 부재(70)를 더 구비할 수 있다.For example, as shown in FIG. 1 , the antenna array 1 for 5G communication according to the embodiment of the present invention may further include a
또한, 도시는 하지 않지만, 각 부재를 접착하기 위한 접착층 등을 필요에 따라 형성할 수도 있다.In addition, although not shown, the adhesive layer etc. for bonding each member can also be formed as needed.
<5G 통신용 안테나 어레이의 제조 방법><Manufacturing method of antenna array for 5G communication>
본 발명의 5G 통신용 안테나 어레이의 제조 방법에 대해서는, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)를 상기 적어도 하나의 고주파 반도체 장치(20)의 위 또는 아래에 형성하는 것 이외는, 특별히 한정되지는 않는다.The manufacturing method of the antenna array for 5G communication of the present invention is not particularly limited, except that the noise suppression thermal
예를 들어, 도 1에 도시하는 바와 같이, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)가, 상기 고주파 반도체 장치(20)의 사이즈와 동일한 사이즈를 갖는 복수의 시트로 구성되는 경우에는, 미리 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)를 절단하여 사이즈를 조정한 뒤에, 각각의 고주파 반도체 장치(20)에 적층하여 압착시키는 공정을 구비한다. 또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 1매의 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)로 구성되는 경우에는, 기판(10) 상에 모든 고주파 반도체 장치(20)를 형성한 후, 1매의 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)를 적층하여 압착시키는 공정을 구비한다.For example, as shown in FIG. 1 , when the noise suppression
또한, 그 밖의 공정에 대해서는, 종래의 안테나 어레이의 제조 공정을 따라 행할 수 있다.In addition, about the other process, it can be performed according to the manufacturing process of the conventional antenna array.
또한, 상기 안테나(50)와 상기 제2 방열 부재(42)의 사이에, 상기 열전도 시트(60)를 구비할 경우에는, 상기 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 형성 공정과 마찬가지로, 상기 안테나(50)를 형성한 후, 상기 열전도 시트(60)를 안테나(50)에 적층하여 압착시키는 공정을 더 구비한다.In addition, when the heat
<안테나 구조><Antenna Structure>
본 발명의 일 실시 형태에 따른 안테나 구조는, 기판과, 상기 기판의 한쪽 면에 순차 형성된, 고주파 반도체 장치, 노이즈 억제 열전도 시트 및 제1 방열 부재와, 상기 기판의 다른 쪽 면에 순차 형성된, 안테나 및 제2 방열 부재를 구비한다.An antenna structure according to an embodiment of the present invention includes a substrate, a high-frequency semiconductor device, a noise suppression thermal conductive sheet, and a first heat dissipation member sequentially formed on one surface of the substrate, and an antenna sequentially formed on the other surface of the substrate and a second heat dissipation member.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 안테나 구조에서는, 상기 기판의 한쪽 면측에 노이즈 억제 열전도 시트를 마련함으로써, 노이즈가 되는 전자파를 흡수 및/또는 차단하는 것이 가능하게 되기 때문에, 안테나에 의한 전파의 송수신을 저해하지 않고 크로스토크의 증대를 억제할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 안테나 구조에서는, 상기 노이즈 억제 열전도 시트가, 고주파 반도체 장치와 제1 방열 부재의 사이에 마련되어 있기 때문에, 고주파 반도체 장치로부터 발생한 열을 효율적으로 제1 방열 부재에 전달할 수 있어, 우수한 방열성을 실현할 수 있다.In the antenna structure according to an embodiment of the present invention, by providing a noise suppression thermal conductive sheet on one side of the substrate, it is possible to absorb and/or block electromagnetic waves that become noise, so that transmission and reception of radio waves by the antenna is performed. Increase in crosstalk can be suppressed without inhibiting. In addition, in the antenna structure according to the embodiment of the present invention, since the noise suppressing thermal conductive sheet is provided between the high frequency semiconductor device and the first heat dissipating member, heat generated from the high frequency semiconductor device is efficiently transferred to the first heat dissipating member. can be transmitted, and excellent heat dissipation can be realized.
또한, 본 발명에서의 안테나 구조란, 1개의 안테나를 포함하는 안테나 장치나, 복수의 안테나를 포함하는 안테나 어레이 등을 포함한, 안테나 기능을 갖는 구조체를 의미하고 있다.Incidentally, the antenna structure in the present invention means a structure having an antenna function including an antenna device including one antenna, an antenna array including a plurality of antennas, and the like.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 안테나 구조를 구성하는 각 부재에 대해서는, 상술한 본 발명의 일 실시 형태에 따른 5G 통신용 안테나 어레이에서 설명한 부재와 마찬가지이다.In addition, each member constituting the antenna structure according to the embodiment of the present invention is the same as the member described in the antenna array for 5G communication according to the embodiment of the present invention described above.
<노이즈 억제 열전도 시트><Noise suppression heat conduction sheet>
본 발명의 일 실시 형태에 따른 노이즈 억제 열전도 시트는, 5G 통신용 안테나 어레이 사용되는 노이즈 억제 열전도 시트이다.The noise suppression heat conduction sheet according to an embodiment of the present invention is a noise suppression heat conduction sheet used in an antenna array for 5G communication.
그리고, 본 발명에서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 5G 통신용 안테나 어레이(1)의 기판(10) 상에 형성된 적어도 하나의 고주파 반도체 장치(20)와, 방열 부재(도 1에서는, 제1 방열 부재(41))의 사이에 마련된다.And, in the present invention, as shown in Fig. 1, at least one high-
본 발명의 일 실시 형태에 따른 노이즈 억제 열전도 시트(30)는, 노이즈가 되는 전자파를 흡수 및/또는 차단할 수 있음과 함께, 열전도성이 우수하다. 그 때문에, 5G 통신용 안테나 어레이(1)에 있어서, 고주파 반도체 장치(20)와 방열 부재의 사이에 사용함으로써, 크로스토크의 증대를 억제할 수 있음과 함께, 방열성을 향상시킬 수 있다. 그 때문에, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 노이즈 억제 열전도 시트(30)는, 5G 통신용 안테나 어레이에 사용하기에 적합하다.The noise suppression thermal
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 구성에 대해서는, 상술한 본 발명의 일 실시 형태에 따른 5G 통신용 안테나 어레이 중에서 설명한 노이즈 억제 열전도 시트와 마찬가지이다.In addition, about the structure of the noise suppression heat
<열전도 시트><Heat Conduction Sheet>
본 발명의 일 실시 형태에 따른 열전도 시트는, 5G 통신용 안테나 어레이 사용되는 열전도 시트이다.A heat conduction sheet according to an embodiment of the present invention is a heat conduction sheet used for an antenna array for 5G communication.
그리고, 본 발명에서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 5G 통신용 안테나 어레이(1)의 기판(10) 상에 형성된 적어도 하나의 안테나(50)와, 방열 부재(도 1에서는, 제2 방열 부재(42))의 사이에 마련된다.And, in the present invention, as shown in FIG. 1 , at least one
본 발명의 일 실시 형태에 따른 열전도 시트(60)는, 열전도성이 우수하기 때문에, 5G 통신용 안테나 어레이(1)에 있어서, 안테나(50)와 방열 부재의 사이에 사용함으로써 방열성을 향상시킬 수 있다. 그 때문에, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 열전도 시트(60)는, 5G 통신용 안테나 어레이에 사용하기에 적합하다.Since the thermal
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 열전도 시트(60)의 구성에 대해서는, 상술한 본 발명의 일 실시 형태에 따른 5G 통신용 안테나 어레이 중에서 설명한 열전도 시트와 마찬가지이다.In addition, the configuration of the heat
[실시예][Example]
이어서, 본 발명을 실시예에 기초하여 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 하기의 실시예에 전혀 한정되는 것은 아니다.Next, the present invention will be specifically described based on Examples. However, the present invention is not limited to the following examples at all.
<실시예 1><Example 1>
실시예 1에서는, 3차원 전자계 시뮬레이터 ANSYS HFSS(앤시스사 제조)를 사용하여, 도 1에 도시한 바와 같은 안테나 어레이의 해석 모델을 제작하고, 노이즈 억제 열전도 시트의 조건을 바꾸었을 때의 크로스토크 억제 효과 및 방열성에 대해서 평가를 행하였다.In Example 1, using the three-dimensional electromagnetic field simulator ANSYS HFSS (manufactured by ANSYS Corporation), an analysis model of the antenna array as shown in Fig. 1 was produced, and crosstalk when the conditions of the noise suppression heat conduction sheet were changed. It evaluated about the inhibitory effect and heat dissipation.
(1) 안테나 어레이의 크로스토크 억제 효과에 대해서는, 노이즈 억제 열전도 시트 이외는, 모두 마찬가지의 조건으로 하였다. 안테나 어레이를 구성하는 각 부재의 조건을 이하에 나타내었다. 안테나 어레이를 모의하기 위해서, 안테나 어레이의 2개의 안테나 부분만을 잘라낸 안테나 어레이의 모델을 제작하여, 반복 경계 조건을 적용하였다. 잘라낸 안테나 부분의 모델의 사이즈는, 폭 10mm, 깊이 10mm, 높이 5mm이다.(1) Regarding the crosstalk suppression effect of the antenna array, all conditions were the same except for the noise suppression heat conduction sheet. The conditions of each member constituting the antenna array are shown below. In order to simulate the antenna array, a model of the antenna array in which only two antenna parts of the antenna array are cut out was manufactured, and repeated boundary conditions were applied. The size of the model of the cut out antenna part is 10 mm in width, 10 mm in depth, and 5 mm in height.
또한, 2개의 안테나 부분만을 잘라낸 안테나 어레이의 모델에서는, 2개 마이크로스트립 라인이 평행 또는 일직선 상에 배열된 것으로 모의하여, 안테나가 128개인 안테나 어레이를 상정한 크기로 하였다.In the antenna array model in which only two antenna portions are cut out, two microstrip lines are simulated to be arranged in parallel or in a straight line, and the size is assumed to be an antenna array having 128 antennas.
기판(10)에 대해서는, 기판 재료를 FR4의 양면 유리 에폭시 기판으로 하였다.About the board|
고주파 반도체 장치(20)에 대해서는, 폭 55㎛, 두께 20㎛, 길이 2000㎛의 마이크로스트립 라인으로 모의하였다. 또한, 각 샘플에서의, 고주파 반도체 장치(20)의 출력은 5W이다.The high
제1 방열 부재(41)에 대해서는, 안테나 어레이의 모델과 동일한 사이즈(폭 20mm, 깊이 10mm)의 알루미늄판을 포함하는 히트 싱크로 하였다.The first
안테나(50)에 대해서는, 28GHz를 공진 주파수로 갖는 패치 안테나로 하였다.As for the
열전도 시트(60)에 대해서는, 수지 바인더로서 2액성의 부가 반응형 액상 실리콘을 사용하고, 섬유상 열전도성 충전제로서 평균 섬유 길이 150㎛의 피치계 탄소 섬유 15질량%를 함유하는 것으로 하였다. 열전도 시트(60)의 사이즈는, 폭 5mm, 깊이 5mm, 두께 0.5mm이며, 열저항은 40Kmm2/W이다.For the heat
제2 방열 부재(42)에 대해서는, 안테나 어레이의 모델과 동일한 사이즈의 질화알루미늄을 포함하는 히트 스프레더로 하였다.For the second
케이스 부재(70)에 대해서는, 수지제의 케이스를 사용하였다.For the
(2) 안테나 어레이의 각 해석 모델에 사용되는 노이즈 억제 열전도 시트의 구성에 대해서는 이하와 같다.(2) The structure of the noise suppression heat conduction sheet used for each analysis model of an antenna array is as follows.
비교예 1-1: 공기를 노이즈 억제 열전도 시트로 하였다. 즉, 노이즈 억제 열전도 시트(30)를 사용하지 않고, 고주파 반도체 장치(20)와 제1 방열 부재(41)의 사이에 500㎛의 간격을 두었다.Comparative Example 1-1: Air was used as a noise suppression heat conductive sheet. That is, the space|interval of 500 micrometers was provided between the high
비교예 1-2: 자성 분말을 85질량% 함유하는 절연성 시트를 노이즈 억제 열전도 시트(30)로서 사용하였다. 시트의 두께는 500㎛, 열저항은 300Kmm2/W이다.Comparative Example 1-2: An insulating sheet containing 85 mass % of magnetic powder was used as the noise suppression heat
비교예 1-3: 유전체(비유전율 4)를 포함하는 시트를 노이즈 억제 열전도 시트(30)로서 사용하였다. 시트의 두께는 500㎛, 열저항은 200Kmm2/W이다.Comparative Example 1-3: A sheet including a dielectric (dielectric constant 4) was used as the noise suppressing heat
발명예 1-1: 섬유상 열전도성 충전제(평균 섬유 길이 200㎛의 피치계 탄소 섬유)를 6질량%, 자성 분말을 85질량% 함유하는 시트를 노이즈 억제 열전도 시트(30)로서 사용하였다. 시트의 두께는 500㎛, 열저항은 40Kmm2/W이다.Invention Example 1-1: A sheet containing 6% by mass of a fibrous thermally conductive filler (pitch-based carbon fibers having an average fiber length of 200 µm) and 85% by mass of magnetic powder was used as the noise suppressing thermally
(크로스토크 억제 효과의 평가)(Evaluation of crosstalk inhibitory effect)
안테나 어레이의 각 해석 모델의 크로스토크 억제 효과의 평가는, 2개의 마이크로스트립 라인간의 전송 특성을 측정함으로써 행하였다. 하나의 고주파 반도체 장치에 선정한 마이크로스트립 라인 양단의 단자를 모델의 길이 방향을 따라 각각 포트 1 및 포트 2로 하고, 다른 한쪽의 것을 마찬가지로 포트 3 및 포트 4로 해서, 각 해석 모델에서 예상되는 근단 크로스토크(S31)의 양을 산출하였다. 산출된 S31에 대해서 도 3에 나타내었다.The crosstalk suppression effect of each analysis model of the antenna array was evaluated by measuring the transmission characteristics between two microstrip lines. The terminals at both ends of the microstrip line selected for one high-frequency semiconductor device are port 1 and port 2 respectively along the longitudinal direction of the model, and the other terminal is similarly used as port 3 and port 4, and the near-end cross expected in each analysis model. The amount of torque S31 was calculated. The calculated S31 is shown in FIG. 3 .
도 3의 결과로부터, 본 발명의 범위에 포함되는 발명예 1-1의 해석 모델 및 노이즈 억제 열전도 시트(30)를 사용하지 않는 비교예 1-1의 해석 모델에 대해서, 양호한 크로스토크 억제 효과가 확인되었다.From the result of FIG. 3, with respect to the analysis model of Invention Example 1-1 included in the scope of the present invention, and the analysis model of Comparative Example 1-1 in which the noise suppression
(방열성의 평가)(Evaluation of heat dissipation)
안테나 어레이의 각 해석 모델의 방열성의 평가는, 온도 25℃의 조건에서, 정상 상태 후의 예측되는 고주파 반도체 장치(20)의 표면 온도를 산출하였다. 산출된 표면 온도에 대해서 표 1에 나타내었다.For evaluation of heat dissipation of each analytical model of the antenna array, the predicted surface temperature of the high-
표 1의 결과로부터, 본 발명의 범위에 포함되는 발명예 1-1의 해석 모델이, 가장 양호한 방열성을 갖는 것을 알았다. 한편, 노이즈 억제 열전도 시트(30)를 사용하지 않는 비교예 1-1의 해석 모델에 대해서는, 고주파 반도체 장치(20)의 표면 온도가 높게 되어 있어, 방열성이 얻어지지 않았음을 알았다.From the result of Table 1, it turned out that the analytical model of Invention Example 1-1 included in the range of this invention has the most favorable heat dissipation property. On the other hand, in the analysis model of Comparative Example 1-1 in which the noise suppression heat
<실시예 2><Example 2>
실시예 2에서는, 실시예 1과 마찬가지의 조건에서, 상기 3차원 전자계 시뮬레이터를 사용하여, 도 1에 도시한 바와 같은 안테나 어레이의 해석 모델을 제작하고, 노이즈 억제 열전도 시트의 유전율을 바꾸었을 때의 크로스토크 억제 효과의 평가를 행하였다.In Example 2, under the same conditions as in Example 1, an analysis model of the antenna array as shown in FIG. 1 was produced using the three-dimensional electromagnetic field simulator, and the dielectric constant of the noise suppression heat conductive sheet was changed. The crosstalk inhibitory effect was evaluated.
(1) 안테나 어레이의 각 해석 모델에 대해서는, 노이즈 억제 열전도 시트의 조건 이외는 모두 마찬가지의 조건으로 하고, 조건에 대해서는 실시예 1에 기재한 바와 같다.(1) For each analysis model of the antenna array, except for the conditions of the noise suppression heat conduction sheet, all the same conditions were set, and the conditions were as described in Example 1.
(2) 안테나 어레이의 각 해석 모델에 사용되는 노이즈 억제 열전도 시트의 유전율 및 투자율에 대해서는 이하와 같다. 또한, 샘플 1 및 2는, 노이즈 억제 열전도 시트의 유전율 이외의 조건에 대해서는 모두 동일한 조건으로 하였다.(2) The dielectric constant and magnetic permeability of the noise suppression thermal conductive sheet used for each analysis model of the antenna array are as follows. In addition, samples 1 and 2 were all set to the same conditions about conditions other than the dielectric constant of a noise suppression heat conductive sheet.
샘플 2-1: 유전율 10, 투자율 5인 시트를, 노이즈 억제 열전도 시트(30)로서 사용하였다.Sample 2-1: A sheet having a dielectric constant of 10 and a magnetic permeability of 5 was used as the noise suppressing heat
샘플 2-2: 유전율 20, 투자율 5인 시트를, 노이즈 억제 열전도 시트(30)로서 사용하였다.Sample 2-2: A sheet having a dielectric constant of 20 and a magnetic permeability of 5 was used as the noise suppressing heat
그리고, 크로스토크 억제 효과에 대한 평가는, 전자장 해석 소프트(ANSYS, HFSS)에 의해, 10GHz, 20GHz, 40GHz, 60GHz에서의 각 해석 모델에서 예상되는 근단 크로스토크(S31)의 양을 산출하였다. 10GHz, 20GHz, 40GHz, 60GHz에서 산출된 S31에 대해서, 도 4의 (a) 내지 (d)에 나타내었다.In the evaluation of the crosstalk suppression effect, the amount of near-end crosstalk (S31) expected in each analysis model at 10 GHz, 20 GHz, 40 GHz, and 60 GHz was calculated by electromagnetic field analysis software (ANSYS, HFSS). S31 calculated at 10 GHz, 20 GHz, 40 GHz, and 60 GHz is shown in FIGS. 4 (a) to (d).
도 4의 (a) 내지 (d)의 결과로부터, 어느 주파수대에서든, 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 유전율이 20인 샘플 2-2쪽이, 더 높은 크로스토크 억제 효과가 얻어지는 것을 알았다.From the results of Figs. 4(a) to 4(d), it was found that in any frequency band, the higher crosstalk suppression effect was obtained in the sample 2-2 in which the dielectric constant of the noise suppressing heat
<실시예 3><Example 3>
실시예 3에서는, 실시예 1과 마찬가지의 조건에서, 상기 3차원 전자계 시뮬레이터를 사용하여, 도 1에 도시한 바와 같은 안테나 어레이의 해석 모델을 제작하고, 노이즈 억제 열전도 시트의 유전율을 바꾸었을 때의 크로스토크 억제 효과의 평가를 행하였다.In Example 3, under the same conditions as in Example 1, an analysis model of the antenna array as shown in Fig. 1 was produced using the three-dimensional electromagnetic field simulator, and the dielectric constant of the noise suppression heat conductive sheet was changed. The crosstalk inhibitory effect was evaluated.
(1) 안테나 어레이의 각 해석 모델에 대해서는, 노이즈 억제 열전도 시트의 조건 이외는 모두 마찬가지의 조건으로 하고, 각 조건에 대해서는 실시예 1에 기재한 바와 같다.(1) For each analysis model of the antenna array, all conditions were the same except for the conditions of the noise suppression heat conduction sheet, and each condition was as described in Example 1.
(2) 안테나 어레이의 각 해석 모델에 사용되는 노이즈 억제 열전도 시트의 유전율 및 투자율에 대해서는 이하와 같다. 또한, 샘플 1 및 2는, 노이즈 억제 열전도 시트의 유전율 이외의 조건에 대해서는 모두 동일한 조건으로 하였다.(2) The dielectric constant and magnetic permeability of the noise suppression thermal conductive sheet used for each analysis model of the antenna array are as follows. In addition, samples 1 and 2 were all set to the same conditions about conditions other than the dielectric constant of a noise suppression heat conductive sheet.
샘플 3-1: 유전율 10, 투자율 5인 시트를, 노이즈 억제 열전도 시트(30)로서 사용하였다.Sample 3-1: A sheet having a dielectric constant of 10 and a magnetic permeability of 5 was used as the noise suppressing heat
샘플 3-2: 유전율 10, 투자율 1인 시트를, 노이즈 억제 열전도 시트(30)로서 사용하였다.Sample 3-2: A sheet having a dielectric constant of 10 and a magnetic permeability of 1 was used as the noise suppressing heat
그리고, 크로스토크 억제 효과에 대한 평가는, 전자장 해석 소프트(ANSYS, HFSS)에 의해, 28GHz에서의 각 해석 모델에서 예상되는 근단 크로스토크(S31)의 양을 산출하였다. 산출된 S31에 대해서 도 5에 나타내었다.And the evaluation of the crosstalk suppression effect computed the amount of the near-end crosstalk (S31) estimated by each analysis model in 28 GHz by electromagnetic field analysis software (ANSYS, HFSS). The calculated S31 is shown in FIG. 5 .
도 5의 결과로부터, 노이즈 억제 열전도 시트(30)의 투자율이 높은 샘플 3-1쪽이, 더 높은 크로스토크 억제 효과가 얻어지는 것을 알았다.From the results of FIG. 5 , it was found that the sample 3-1 having a higher magnetic permeability of the noise suppressing heat
[산업상 이용 가능성][Industrial Applicability]
본 발명에 따르면, 우수한 방열성 및 크로스토크 억제 효과를 갖는 5G 통신용 안테나 어레이 및 안테나 구조를 제공하는 것이 가능하게 된다. 또한, 본 발명에 따르면, 우수한 방열성 및 크로스토크 억제 효과를 갖는 5G 통신용 안테나 어레이 및 안테나 구조에 사용하기에 적합한, 노이즈 억제 열전도 시트 및 열전도 시트를 제공하는 것이 가능하게 된다.According to the present invention, it becomes possible to provide an antenna array and antenna structure for 5G communication having excellent heat dissipation properties and crosstalk suppression effect. Further, according to the present invention, it becomes possible to provide a noise suppressing heat conducting sheet and a heat conducting sheet suitable for use in an antenna structure and an antenna array for 5G communication having excellent heat dissipation properties and crosstalk suppression effect.
1: 5G 통신용 안테나 어레이
10: 기판
10a: 기판의 한쪽 면
10b: 기판의 다른 쪽 면
20: 고주파 반도체 장치
30: 노이즈 억제 열전도 시트
41: 제1 방열 부재
42: 제2 방열 부재
50: 안테나
60: 열전도 시트
70: 케이스 부재
P: 안테나의 배치 피치1: Antenna Array for 5G Communication
10: substrate
10a: one side of the substrate
10b: the other side of the board
20: high-frequency semiconductor device
30: noise suppression heat conduction sheet
41: first heat dissipation member
42: second heat dissipation member
50: antenna
60: heat conduction sheet
70: case member
P: placement pitch of the antenna
Claims (11)
상기 기판의 한쪽 면에 순차 형성된, 적어도 하나의 고주파 반도체 장치, 노이즈 억제 열전도 시트 및 제1 방열 부재와,
상기 기판의 다른 쪽 면에 순차 형성된, 적어도 하나의 안테나 및 제2 방열 부재
를 구비하는 것을 특징으로 하는, 5G 통신용 안테나 어레이.board and
at least one high-frequency semiconductor device, a noise suppressing thermal conductive sheet, and a first heat dissipation member sequentially formed on one surface of the substrate;
At least one antenna and a second heat dissipation member sequentially formed on the other side of the substrate
An antenna array for 5G communication, characterized in that it comprises a.
상기 기판의 한쪽 면에 순차 형성된, 고주파 반도체 장치, 노이즈 억제 열전도 시트 및 제1 방열 부재와,
상기 기판의 다른 쪽 면에 순차 형성된, 안테나 및 제2 방열 부재
를 구비하는 것을 특징으로 하는, 안테나 구조.board and
a high-frequency semiconductor device, a noise suppression thermal conductive sheet, and a first heat dissipation member sequentially formed on one surface of the substrate;
An antenna and a second heat dissipation member sequentially formed on the other side of the substrate
It characterized in that it is provided with, the antenna structure.
기판 상에 형성된 적어도 하나의 고주파 반도체 장치와, 방열 부재의 사이에 마련되는 것을 특징으로 하는, 노이즈 억제 열전도 시트.It is a noise suppression heat conduction sheet used for antenna array for 5G communication,
A noise suppressing heat conductive sheet provided between at least one high frequency semiconductor device formed on a substrate and a heat dissipation member.
기판 상에 형성된 적어도 하나의 안테나와, 방열 부재의 사이에 마련되는 것을 특징으로 하는, 열전도 시트.It is a heat conduction sheet used for antenna array for 5G communication,
A heat conductive sheet provided between at least one antenna formed on a substrate and a heat dissipation member.
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