KR20220162132A - 안테나 조립체 - Google Patents

Abstract

전자 조립체는 복수의 전기 전도성 트레이스를 포함하는 회로 기판, 회로 기판 상에 배치된 커버 층, 및 커버 층의 주 상부 표면 상에 배치되고 그들 사이에서 주 상부 표면을 노출시키는 복수의 안테나 조립체를 포함한다. 안테나 조립체들의 각각은 안테나 및 커버 층의 주 상부 표면에 안테나를 접합하는 접착제 층을 포함한다. 안테나는 복수의 트레이스들 중의 대응하는 상이한 트레이스에 전기적으로 결합된다. 안테나 조립체 내의 접착제 층은 실질적으로 동일한 제1 조성물 및 동일한 평균 제1 두께를 갖는다. 안테나 조립체 내의 안테나는 실질적으로 동일한 제2 조성물 및 약 5 마이크로미터 초과의 동일한 평균 제2 두께를 갖는다. 전자 조립체는 싱귤레이션되어(singulated) 안테나 조립체를 제공할 수 있다. 본 조성물의 제조 방법이 또한 개시된다.

Description

안테나 조립체

안테나-인-패키지(Antenna-in-Package; AiP) 기술은 안테나가 무선 디바이스의 패키지에 통합될 수 있게 한다.

본 발명은 일반적으로 안테나 조립체, 복수의 안테나 조립체를 포함하는 전자 조립체, 및 이 조립체를 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 일부 태양에서, 정보의 무선 전송을 위한 전자 조립체가 제공된다. 이 조립체는 복수의 전기 전도성 트레이스를 포함하는 회로 기판; 회로 기판 상에 배치되고 회로 기판과 실질적으로 동연적인(coextensive) 커버 층으로서, 커버 층은 주 상부 표면을 포함하는, 상기 커버 층; 및 커버 층의 주 상부 표면 상에 배치되는 복수의 안테나 조립체를 포함하고, 주 상부 표면은 안테나 조립체들 사이에서 노출된다. 안테나 조립체들 각각은 미리 결정된 주파수 범위 내의 적어도 하나의 동작 주파수에서의 정보의 무선 전송을 위한 안테나를 포함하고, 안테나는 복수의 전기 전도성 트레이스들 중 대응하는 상이한 전기 전도성 트레이스에 전기적으로 결합되고, 접착제 층은 안테나를 커버 층의 주 상부 표면에 접합한다. 안테나 조립체 내의 접착제 층은 실질적으로 동일한 제1 조성물을 가지며 회로 기판에 직교하는 방향으로 동일한 평균 제1 두께를 가질 수 있다. 안테나 조립체 내의 안테나는 실질적으로 동일한 제2 조성물을 가지며 회로 기판에 직교하는 방향으로 약 5 마이크로미터 초과의 동일한 평균 제2 두께를 가질 수 있다.

본 발명의 일부 태양에서, 안테나 조립체가 제공된다. 이 조립체는 전기 전도성 트레이스를 포함하는 회로 기판; 회로 기판 상에 장착되고 전기 전도성 트레이스에 전기적으로 연결되는 전자 디바이스; 전자 디바이스 상에 배치되고 이를 실질적으로 봉지하는 커버 층; 커버 층 상에 배치되고 전기 전도성 트레이스에 전기적으로 연결되는 구리 안테나; 커버 층의 주 상부 표면 상에 배치되고 커버 층에 안테나를 접합하는 접착제 층을 포함한다. 커버 층 및 회로 기판은 길이 및 폭에 있어서 서로 실질적으로 동연적일 수 있다. 구리 안테나는 약 0.15 마이크로미터 이상의 평균 결정립(grain) 크기 및 회로 기판에 직교하는 방향으로 약 5 마이크로미터 초과의 평균 두께를 가질 수 있다. 접착제 층 및 회로 기판은 길이 및 폭 중 적어도 하나에 있어서 서로 동연적이지 않다.

본 발명의 일부 태양에서, 안테나 조립체의 제조 방법이 제공된다. 본 방법은 복수의 전기 전도성 트레이스를 포함하는 회로 기판과, 회로 기판 상에 장착되고 복수의 전기 전도성 트레이스에 전기적으로 연결되는 복수의 전자 디바이스를 제공하는 단계; 접착제 층에 영구적으로 접합된 구리 포일 층을 포함하는 구리 라미네이트(laminate)를 제공하는 단계; 회로 기판 상에 실질적으로 동연적으로 커버 층을 배치하는 단계로서, 커버 층은 에폭시를 포함하고 주 상부 표면을 갖는, 상기 단계; 구리 라미네이트의 접착제 층이 커버 층의 주 상부 표면과의 접합을 형성하도록 커버 층 상에 구리 라미네이트를 배치하는 단계로서, 접합은 주 상부 표면 상에 실질적으로 손상을 주거나 잔류물을 남기지 않고도 커버 층으로부터 구리 라미네이트를 기계적으로 잡아당기고 박리하는 것을 가능하게 할 만큼 충분히 낮은 박리 강도를 갖는, 상기 단계; 구리 라미네이트 내에 복수의 교차 격리 채널을 형성하는 단계로서, 교차 격리 채널은 복수의 구리 조립체를 한정하고, 격리 채널은 복수의 구리 조립체를 구리 라미네이트의 나머지 부분으로부터 실질적으로 격리시키도록 구리 라미네이트의 전체 두께를 실질적으로 통과하여 연장되는, 상기 단계; 커버 층의 주 상부 표면으로부터 구리 라미네이트의 나머지 부분을 기계적으로 잡아당기고 박리하여 복수의 구리 조립체를 남기는 단계로서, 구리 라미네이트의 나머지 부분의 잡아당김 및 박리는 커버 층의 주 상부 표면의 대응하는 부분을 노출시키는, 상기 단계; 및 복수의 구리 조립체 내의 접착제 층을 처리하여 구리 조립체들과 커버 층 사이에 실질적으로 영구적인 접합을 형성하는 단계를 포함한다.

이들 및 다른 태양이 하기의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다. 그러나, 어떠한 경우에도, 이러한 간략한 요약이 청구가능한 요지를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

도 1은 예시적인 전자 조립체의 개략 단면도이다.
도 2는 도 1의 조립체의 예시적인 일부의 개략 단면도이다.
도 3은 예시적인 조립체의 개략 평면도이다.
도 4는 복수의 전자 디바이스를 포함하는 예시적인 조립체의 개략 단면도이다.
도 5는 복수의 결정립을 갖는 예시적인 금속의 개략 단면도이다.
도 6은 예시적인 단위 셀(unit cell)의 개략 사시도이다.
도 7 내지 도 9는 예시적인 안테나 조립체의 개략 단면도이다.
도 10은 커버 층 상에 배치된 예시적인 접착제 층의 개략 평면도이다.
도 11a 내지 도 11h는 조립체를 제조하는 예시적인 방법을 개략적으로 도시한다.
도 12는 예시적인 전자 조립체의 개략 단면도이다.

하기의 설명에서, 본 명세서의 일부를 형성하고 다양한 실시예가 예시로서 도시되어 있는 첨부 도면을 참조한다. 도면은 반드시 축척대로 도시된 것은 아니다. 다른 실시예가 고려되고 본 발명의 범주 또는 사상으로부터 벗어나지 않고서 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 하기의 상세한 설명은 제한의 의미로 취해지지 않아야 한다.

안테나-인-패키지(AiP)는 무선 디바이스의 안테나가 무선 디바이스 내에서 별개의 구성요소가 아니라 대신에 디바이스 패키지에 통합되는 기술이다. AiP 기술은 통신 모듈이 무선 데이터를 송신 및/또는 수신하는 다양한 응용들에서 사용될 수 있다. 그러나, 종래의 AiP 제조 방법들은 고가이고/이거나 느리다. 본 명세서에 설명된 방법은 일부 실시예에 따르면 종래의 AiP 공정에 비하여 실질적으로 낮은 원료 및/또는 처리 비용 및/또는 증가된 생산 속도를 제공할 수 있다. 본 발명의 방법은 회로 기판의 커버 층 상으로 구리 라미네이트를 배치하는 단계, (예를 들어, 레이저 커팅을 통해) 구리 라미네이트 내에 복수의 교차 격리 채널들을 형성하여 복수의 구리 조립체를 한정하는 단계, 커버 층으로부터 구리 라미네이트의 나머지 부분들을 제거하는 단계, 및 (예를 들어, 에칭을 통해) 구리를 패턴화하여 안테나를 형성하는 단계를 포함한다. 그 결과는 커버 층 상에 배치된 복수의 안테나 조립체를 포함하는 전자 조립체일 수 있거나, 또는 회로 기판은 싱귤레이션되어(singulated) 복수의 안테나 조립체를 제공할 수 있다. 결과적인 안테나 조립체는 안테나를 커버 층에 접합하는 접착제 층을 포함할 수 있으며, 여기서 접착제 층과 회로 기판은 길이 및 폭 중 적어도 하나에 있어서 서로 동연적이지는 않다(예를 들어, 접착제 층은 회로 기판의 각각의 길이 및 폭보다 작은 길이 및 폭을 가질 수 있다).

도 1은 일부 실시예에 따른 예시적인 조립체(200)의 개략 단면도이다. 도 2는 일부 실시예에 따른 조립체(200)의 예시적인 부분의 개략 단면도이다. 조립체(200)는 정보의 무선 전송을 위한 전자 조립체일 수 있고/있거나 안테나 조립체로서 또는 복수의 안테나 조립체를 포함하는 조립체로서 설명될 수 있다. 조립체(200)는 복수의 전기 전도성 트레이스(20)를 포함하는 회로 기판(10), 및 이 회로 기판(10) 상에 배치되고 이와 실질적으로 동연적인 커버 층(30)을 포함한다. 커버 층(30)은 주 상부 표면(31)을 갖는다. 조립체(200)는 복수의 안테나 조립체(40)를 더 포함하는데, 이들은 커버 층(30)의 주 상부 표면(31) 상에 배치되고 이들 사이에서 주 상부 표면을 노출시킨다(예를 들어, 상부 표면(31)의 부분(32)이 노출된다). 안테나 조립체(40)들의 각각은 미리 결정된 주파수 범위(f1 내지 f2) 내의 적어도 하나의 동작 주파수(f)에서의 정보(99)의 무선 전송을 위한 안테나(50), 및 안테나(50)를 커버 층(30)의 주 상부 표면(31)에 접합하는 접착제 층(60)을 포함한다. 안테나 조립체(40)들의 각각의 경우, 안테나(50)는 복수의 전기 전도성 트레이스(20)들 중 대응하는 상이한 전기 전도성 트레이스에 전기적으로 결합된다(예를 들어, 라인 또는 와이어(51)를 통하거나 또는 무선 결합된다). 안테나 조립체(40) 내의 접착제 층(60)은 회로 기판(10)에 직교하는 방향(z-방향)으로 실질적으로 동일한 제1 조성물 및 동일한 평균 제1 두께(t1)를 갖는다. 회로 기판(10)은 x-방향 및 y-방향으로 연장되고, 도시된 실시예에서 z-방향으로 두께를 갖는다. 안테나 조립체(40) 내의 안테나(50)는 회로 기판(10)에 직교하는 방향(z-방향)으로 실질적으로 동일한 제2 조성물 및 약 5 마이크로미터 초과의 동일한 평균 제2 두께(t2)를 갖는다. 일부 실시예에서, 평균 제1 두께(t1)는 약 2 마이크로미터 내지 약 50 마이크로미터 또는 약 5 마이크로미터 내지 약 40 마이크로미터의 범위 내에 있다. 일부 실시예에서, 평균 제2 두께(t2)는 예를 들어 약 5 마이크로미터 내지 약 50 마이크로미터, 또는 약 6 마이크로미터 내지 약 40 마이크로미터, 또는 약 7 마이크로미터 내지 약 35 마이크로미터, 또는 약 8 마이크로미터 내지 약 35 마이크로미터, 또는 약 10 마이크로미터 내지 약 35 마이크로미터의 범위 내에 있다. 층의 평균 두께는 달리 지시되지 않는 한 층의 가중치가 없는(unweighted) 평균 두께이다.

상이한 안테나 조립체(40)의 제1 및/또는 제2 조성은 동일한 층으로부터 형성되는 것에 의해 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 동일한 접착제 층이 상이한 안테나 조립체(40)의 접착제 층(60)을 제조하는 데 사용될 수 있고, 동일한 금속(예를 들어, 구리) 층이 안테나(50)를 제조하기 위해 사용될 수 있다. 접착제 또는 구리 층은 일정한 조성을 가질 수 있거나, 예컨대 통상의 제조 변동, 또는 층의 성능(예를 들어, 구리 층의 전기 전도율 또는 접착제 층의 접합 강도)에 실질적으로 영향을 미치지 않는 다른 작은 변동으로 인해 층의 면적에 걸쳐 다소 변하는 조성을 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 미리 결정된 주파수 범위는 약 20 ㎓ 내지 약 120 ㎓, 또는 약 20 ㎓ 내지 약 40 ㎓이다(예를 들어, f1은 약 20 ㎓일 수 있고, f2는 약 40 ㎓ 또는 약 120 ㎓일 수 있다).

도 3은 일부 실시예에 따른 조립체(200)의 개략 평면도이다. 일부 실시예에서, 안테나 조립체(40)는 규칙적인 2차원 어레이로 배열된다. 일부 실시예에서, 안테나 조립체(40)는 안테나 조립체(40)의 직교하는 행(41)과 열(42)의 규칙적인 어레이로 배열된다.

일부 실시예에서, 안테나 조립체(40)들 중 적어도 하나의 안테나 조립체의 안테나(50)는 기재(substrate) 층(140)(예를 들어, 도 7 참조) 상에 형성되며, 여기서 안테나 조립체(40)의 접착제 층(60)이 기재 층(140)과 커버 층(30)의 주 상부 표면(31) 사이에 배치된다.

안테나(50)는 와이어를 통해 또는 무선 커플링을 통해 트레이스에 전기적으로 결합될 수 있다. 다시 도 1을 참조하면, 일부 실시예에서, 안테나 조립체(40a)들 중 적어도 하나의 안테나 조립체의 안테나는 전기 전도성 와이어(51)를 통해 대응하는 상이한 전기 전도성 트레이스(20a)에 전기적으로 결합된다. 일부 실시예에서, 안테나 조립체(40b)들 중 적어도 하나의 안테나 조립체의 안테나는 도 1의 화살표(151)에 의해 개략적으로 표시된 바와 같이 대응하는 상이한 전기 전도성 트레이스(20b)에 무선으로 결합된다. 일부 실시예에서, 각각의 안테나 조립체의 안테나, 또는 적어도 대부분의 안테나 조립체들 중 각각의 안테나 조립체의 안테나는 전기 전도성 와이어(51)를 통해 대응하는 상이한 전기 전도성 트레이스에 전기적으로 결합된다. 일부 실시예에서, 각각의 안테나 조립체의 안테나, 또는 적어도 대부분의 안테나 조립체들 중 각각의 안테나 조립체의 안테나는 대응하는 상이한 전기 전도성 트레이스에 무선으로 결합된다.

도 4는 일부 실시예에 따른 예시적인 조립체(200')의 개략 단면도이다. 조립체(200')는 조립체(200)에 대응할 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 전자 디바이스(70)가 회로 기판(10)에 장착되고, (예를 들어, 라인 또는 와이어(71)를 통해) 복수의 전기 전도성 트레이스(20)에 전기적으로 연결된다.

일부 실시예에서, 복수의 전기 전도성 트레이스(20) 중의 전기 전도성 트레이스들은 서로 전기적으로 절연된다. 일부 이러한 실시예에서, 서로 전기적으로 절연된 적어도 2개의 전기 전도성 트레이스는 도 4에 개략적으로 도시된 바와 같이 동일한 디바이스(70a)에 연결된다.

일부 실시예에서, 커버 층(30)은 에폭시를 포함한다. 예를 들어, 커버 층(30)은 에폭시 몰딩 화합물(epoxy molding compound)로부터 형성될 수 있다.

일부 실시예에서, 제1 조성물은 에폭시를 포함한다. 일부 실시예에서, 제1 조성물은 니트릴 고무를 포함한다. 일부 실시예에서, 제1 조성물은 에폭시 및 니트릴 고무를 포함한다. 예를 들어, 니트릴 고무와 혼합된 에폭시 수지는 다른 물질과 비교하여 더 낮은 개시 온도 및 발열을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 이는 처리 시간 및 비용의 감소로 이어질 수 있다. 니트릴 고무를 갖는 에폭시는 칩 패키징 공정에서 전형적으로 요망되는 2.5% 미만(예를 들어, 약 2%)의 288℃에서의 중량 손실을 제공할 수 있다. 다른 유용한 접착제는 고분자량 아크릴 수지와 혼합된 에폭시 수지를 포함한다.

일부 실시예에서, 제2 조성물은 구리와 같은 금속을 포함한다. 도 5는 평균 결정립 크기(d)를 갖는 복수의 결정립(47)을 갖는 금속의 개략 단면도이다. 일부 실시예에서, 제2 조성물은 구리를 포함한다. 일부 실시예에서, (예를 들어, 제2 조성물의 및/또는 구리 안테나의) 구리는 약 0.15 마이크로미터 이상의 평균 결정립 크기(d)를 갖는다. 평균 결정립 크기는 어떻게 구리가 형성되고/되거나 처리되었는지(예를 들어, 가공 경화, 압연, 어닐링 등)에 따라 달라질 수 있다. 평균 결정립 크기는 예를 들어 약 1 mm 이하일 수 있다. 일부 실시예에서, 평균 결정립 크기(d)는 약 0.3 마이크로미터 이상, 또는 약 0.5 마이크로미터 이상, 또는 약 0.8 마이크로미터 이상, 또는 약 1 마이크로미터 이상이다. 일부 실시예에서, 평균 결정립 크기는 약 200 마이크로미터 미만, 또는 약 100 마이크로미터 미만, 또는 약 50 마이크로미터 미만, 또는 약 10 마이크로미터 미만이다. 전착된 구리의 평균 결정립 크기는 침착 조건에 따라 약 0.05 마이크로미터 내지 약 0.5 마이크로미터의 범위일 수 있다. 일부 경우에, 압연 어닐링된 구리의 평균 결정립 크기는 예를 들어 약 2 내지 약 5 마이크로미터이다. 비교하면, 스퍼터링된 구리의 평균 결정립 크기는 전형적으로 약 0.09 마이크로미터이며, 더 얇은 스퍼터링된 샘플에 대해서는 그 미만이다. 평균 결정립 크기는 예를 들어 ASTM E112-13 시험 표준의 절편 절차(intercept procedure)에 따라 결정될 수 있다.

일 예에서, 6 마이크로미터 두께의 전착된 구리 필름의 평균 결정립 크기는 약 0.26 마이크로미터였다. 비교를 위해, 6 마이크로미터 두께의 스퍼터링된 구리 필름은 약 0.09 마이크로미터의 평균 결정립 크기를 가졌다. 각각의 경우에, 결정립 크기를 측정하기 위해, 구리 필름을 중합체 및 백금 층으로 코팅한 후, 집속 이온 빔을 사용하여 절단하여 구리 필름에 수직인 평면에서 구리 필름의 표면을 노출시켰다. 이어서, 절편 절차를 사용하여 구리 필름에 수직인 평면에서 결정립 크기를 측정하였다.

금속은 반복 단위 셀에 관하여 정의될 수 있는 격자 상에 배열된 원자를 전형적으로 포함한다. 도 6은 단위 셀의 각각의 코너와 각각의 면의 중심에 원자를 갖는 면심 입방 단위 셀일 수 있는 단위 셀(49)의 개략 사시도이다. 단위 셀(49)은 격자 파라미터(a)를 한정한다. 일부 실시예에서, (예를 들어, 제2 조성물 및/또는 구리 안테나의) 구리는 약 3.615 옹스트롬 미만 또는 약 3.614 옹스트롬 미만의 격자 파라미터(a)를 갖는 면심 입방 구조를 갖는다. 격자 파라미터의 맥락에서, "약"이라는 용어는 옹스트롬의 천분의 수십 이내인 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 약 3.615 옹스트롬의 격자 파라미터는 3.6154 옹스트롬, 또는 3.615 옹스트롬, 또는 3.6146 옹스트롬일 수 있다. 격자 파라미터는 어떻게 구리가 형성되고/되거나 처리되었는지에 따라 그리고 구리의 순도에 따라 좌우될 수 있다(예를 들어, 불순물은 격자 파라미터를 증가시킬 수 있는 구리 원자의 격자 위치들 사이의 위치를 점유할 수 있다). 격자 파라미터는 예를 들어 X-선 회절에 의해 결정될 수 있다. 당업계에 공지된 바와 같이, 각도 기준 물질은 X-선 회절에 의해 샘플의 격자 파라미터를 결정하는 데 있어서 샘플에 통합되거나 샘플의 표면에 적용될 수 있다. 표준 기준 물질은 예를 들어 미국 국립 표준 기술원(National Institute of Standards and Technology(NIST)(메릴랜드주 게티스버그 소재)에서 입수 가능하다. 격자 파라미터는 달리 지시되지 않는 한 실온(예를 들어, 약 25℃)에서 결정된다.

일 예에서, 6 마이크로미터 두께의 전착된 구리 필름의 격자 파라미터는 약 3.613 옹스트롬이었다. 비교를 위해, 6 마이크로미터 두께의 스퍼터링된 구리 필름은 약 3.617 옹스트롬의 격자 파라미터를 가졌다. 격자 파라미터를 다음과 같이 측정하였다: 에탄올 중 실험실 보정된 텅스텐 각도 기준 표준의 분산액을 X-선 회절에 의해 검사할 각 샘플의 표면에 적용하였다. 샘플 상의 텅스텐 층의 두께는 적절한 회절 피크 프로파일 피팅(diffraction peak profile fitting)을 허용하기 위해 텅스텐 기준 아래의 구리 층으로부터 충분한 신호를 유지하면서 텅스텐으로부터 양호한 신호를 얻기에 충분하였다. 반사 기하학적 X-선 회절 데이터는 0.7 mm 시준된 후버(Huber) 4-축 단결정 회절계(4-circle diffractometer)(독일 림스팅 소재의 후버 디프락티온슈테크닉 게엠베하(Huber Diffraktionstechnik GmbH))를 사용하여 획득하였다. 이 회절계는 40 ㎸ 및 25 mA의 발생기 설정치에서 작동되는 몰리브덴 X-선 공급원을 사용하였다. 산란된 방사선을 지르코늄 K 베타 필터의 적용 후 섬광 검출기를 사용하여 등록하였다. 0.02도의 각도 단계 크기와 단계당 300초의 체류 시간을 사용하여 36.0 내지 42.0도(2세타) 산란각 범위로부터 데이터를 수집하였다. 생성된 산란 데이터를 XRD 소프트웨어 제이드(v9, 미국 캘리포니아주 리버모어 소재의 MDI)를 사용하여 처리하였다. 각각의 데이터의 백그라운드 레벨은 선형 백그라운드 모델을 사용하여 결정된다. 실험실 텅스텐 각도 기준 표준에 대한 격자 파라미터는 NIST 규소 표준 기준 물질(SRM 640c)을 사용하여 보정되었다. 체심 입방(BCC) 텅스텐 (220) 및 (310) 피크와 면심 입방(FCC) 구리 (311) 피크 위치에 대한 관찰된 피크 프로파일을 제이드 소프트웨어 피크 프로파일 분석 모듈의 피어슨-7 피크 형상 모델 및 애플리케이션을 사용하여 평가하였다. 관찰된 텅스텐 각도 기준 피크를 사용하여 관찰된 구리 (311) 피크를 선형 각도 보간에 의해 절대 척도(scale)로 배치하였다. 구리 (311)에 대한 절대 피크 위치를 사용하여 구리 격자 파라미터뿐만 아니라 이러한 최대치에 대한 상응하는 평면 간격을 계산하였다.

도 7 내지 도 9는 각각 예시적인 안테나 조립체(300, 300', 300")의 개략 단면도이다. 도시된 안테나 조립체들의 각각은 전기 전도성 트레이스(20)를 포함하는 회로 기판(10); 회로 기판(10) 상에 장착되고 전기 전도성 트레이스에 (예를 들어, 와이어(71)를 통해) 전기적으로 연결되는 전자 디바이스(70); 전자 디바이스(70) 상에 배치되고 이를 실질적으로 봉지하는 커버 층(30); 커버 층(30) 상에 배치되고 전기 전도성 트레이스(20)에 (예를 들어, 라인 또는 와이어(51)를 통해 또는 대안적으로 무선 커플링(예를 들어, 도 1)을 통해) 전기적으로 연결되는 구리 안테나(50); 및 커버 층(30)의 주 상부 표면(31) 상에 배치되고 안테나(50)를 커버 층(30)에 접합하는 접착제 층(60)을 포함한다. 커버 층(30) 및 회로 기판(10)은 길이(예를 들어, x-방향 치수) 및 폭(예를 들어, y-방향 치수)에 있어서 서로 실질적으로 동연적일 수 있다. 구리 안테나는 약 0.15 마이크로미터 이상의 평균 결정립 크기(d)를 가질 수 있거나, 이 평균 결정립 크기는 다른 곳에서 설명된 범위들 중 임의의 범위 내에 있을 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 구리 안테나는 다른 곳에서 설명된 바와 같이 격자 파라미터(a)를 갖는 면심 입방 구조를 갖는 구리를 포함할 수 있다. 구리 안테나는 회로 기판(10)에 직교하는 방향(z-방향)으로 약 5 마이크로미터 초과의 평균 두께(t2)를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 접착제 층(60) 및 회로 기판(10)은 길이 및 폭 중 적어도 하나에 있어서 서로 동연적이지 않다. 예를 들어, 일부 실시예에 따른 커버 층(30) 상에 배치된 예시적인 접착제 층(60)의 개략 평면도인 도 10에 개략적으로 도시된 바와 같이, 커버 층(30)은 길이(L1) 및 폭(W1)을 갖는 반면에 접착제 층(60)은 길이(L2) 및 폭(W2)을 갖는데, 여기서 L2 < L1 및/또는 W2 < W1이다. 일부 실시예에서, L2 < L1 및 W2 < W2, 또는 L2 < 0.9 L1 및 W2 < 0.9 W2, 또는 L2 < 0.8 L1 및 W2 < 0.8 W2, 또는 L2 < 0.7 L1 및 W2 < 0.7 W2이다.

각각의 층 또는 요소의 길이 및 폭의 약 80% 이상이 각각의 다른 층 또는 요소의 길이 및 폭의 약 80% 이상과 동연적인 경우, 층 또는 요소는 길이 및 폭에 있어서 서로 실질적으로 동연적인 것으로 기술될 수 있다. 일부 실시예에서, 길이 및 폭에 있어서 서로 실질적으로 동연적인 것으로 기술된 층 또는 요소의 경우, 각각의 층 또는 요소의 약 85% 이상, 또는 약 90% 이상, 또는 약 95% 이상은 각각의 다른 층 또는 요소의 각각의 길이 및 폭의 약 85% 이상, 또는 약 90% 이상, 또는 약 95% 이상과 길이 및 폭에 있어서 동연적이다. 일부 실시예에서, 커버 층(30) 및 회로 기판(10)은 길이 및 폭에 있어서 서로 실질적으로 동연적이지만, 접착제 층(60) 및 커버 층(30)은 길이 및 폭에 있어서 서로 실질적으로 동연적이지 않다.

일부 실시예에서, 도 7에 개략적으로 도시된 바와 같이, 안테나(50)는 기재 층(140) 상에 형성되며, 여기서 접착제 층(60)은 기재 층(140)과 커버 층(30)의 주 상부 표면(31) 사이에 배치된다.

일부 실시예에서, 안테나 조립체(300, 300' 또는 300")는 적어도 커버 층(30)을 관통하여 트레이스(20)로부터 연장되는 전기 전도성 라인(51, 51' 또는 51")을 포함한다. 일부 실시예에서, 구리 안테나(50)는 도 7에 개략적으로 도시된 바와 같이 접착제 층(60)과 커버 층(30)을 관통하여 연장되는 전기 전도성 라인(51)을 통해 전기 전도성 트레이스(20)에 전기적으로 연결된다. 일부 실시예에서, 구리 안테나(50)는 도 8에 개략적으로 도시된 바와 같이 접착제 층의 주위로 그리고 커버 층을 관통하여 연장되는 전기 전도성 라인(51')을 통해 전기 전도성 트레이스(20)에 전기적으로 연결된다. 일부 실시예에서, 도 9에 개략적으로 도시된 바와 같이, 접착제 층(60)은 그 두께 방향(z-방향)을 따라 전기 전도성이고, 구리 안테나(50)는 전기 전도성 접착제 층 및 커버 층(30)을 관통하여 연장되는 전기 전도성 라인(51")을 통해 전기 전도성 트레이스(20)에 전기적으로 연결된다. 일부 실시예에서, 접착제 층(60)은 복수의 전기 전도성 입자(61)를 포함하는 것에 의해 그 두께 방향을 따라 전기 전도성이다.

일부 실시예에서, 안테나(50)는 전기 전도성 트레이스(20)에 무선으로 결합된다(예를 들어, 안테나 조립체 (40b)의 안테나가 트레이스(20b)에 무선으로 결합되는 도 1에 도시된 안테나 조립체(40b) 및 트레이스(20b)를 참조한다). 예를 들어, 일부 실시예에서, 라인(51, 51' 또는 51")은 생략된다.

일부 실시예에서, 안테나 조립체(예를 들어, 200, 200', 300, 300', 300")를 제조하는 방법이 제공된다. 도 11a 내지 도 11h는 일부 실시예에 따른 예시적인 방법의 단계들을 개략적으로 도시한다. 일부 실시예에서, 도 11a에 개략적으로 도시된 바와 같이, 회로 기판(10)이 제공되고 커버 층(30)이 회로 기판(10) 상에 배치된다. 도 11b에 개략적으로 도시된 바와 같이, 구리 라미네이트(80)가 제공될 수 있고 커버 층(30)이 회로 기판(10) 상에 배치된 후에 커버 층(30) 상에 배치될 수 있다. 다음으로, 도 11c의 단면도와 도 11d의 평면도에 개략적으로 도시된 바와 같이, 구리 라미네이트(80) 내에 복수의 교차 격리 채널(110)이 형성되어 복수의 구리 조립체(120)를 한정할 수 있다. 다음으로, 도 11e의 단면도와 도 11f의 평면도에 개략적으로 도시된 바와 같이, 구리 라미네이트(80)의 나머지 부분은 커버 층(30)의 주 상부 표면(31)으로부터 (예를 들어, 기계적으로 잡아당기고 박리함으로써) 제거되어 복수의 구리 조립체(120)를 남길 수 있다. 본 방법은 도 11g에 개략적으로 도시된 바와 같이 각각의 구리 조립체에서 구리 층을 패턴화하여 정보의 무선 전송을 위한 안테나(50)를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 생성된 조립체는 예를 들어 조립체(200 또는 200')에 대응할 수 있다. 일부 실시예에서, 본 방법은 도 11h에 개략적으로 도시된 바와 같이 회로 기판을 싱귤레이션하여 복수의 안테나 조립체(300''')를 형성하는 단계를 더 포함한다. 결과적인 안테나 조립체(300''')는 예를 들어 안테나 조립체(300, 300' 또는 300")에 대응할 수 있다. 싱귤레이션은 당업계에 공지된 소잉(sawing) 또는 다이싱(dicing) 방법 또는 다른 싱귤레이션 방법을 사용하여 수행될 수 있다.

일부 실시예에서, 안테나 조립체를 제조하는 방법은 복수의 전기 전도성 트레이스(20)를 포함하는 회로 기판(10)과, 이 회로 기판(10) 상에 장착되고 복수의 전기 전도성 트레이스(20)에 (예를 들어, 라인 또는 와이어(71)를 통해) 전기적으로 연결된 복수의 전자 디바이스(70)를 제공하는 단계; 접착제 층(100)에 영구적으로 접합된 구리 포일 층(90)을 포함하는 구리 라미네이트(80)를 제공하는 단계; 상기 회로 기판 상에 커버 층(30)을 실질적으로 동연적으로 배치하는 단계로서, 커버 층은 에폭시 및 주 상부 표면(31)을 포함하는, 상기 단계; 구리 라미네이트(80)의 접착제 층(100)이 커버 층(30)의 주 상부 표면(31)과의 접합을 형성하도록 커버 층(30) 상에 구리 라미네이트(80)를 배치하는 단계로서, 접합은 주 상부 표면(31) 상에 실질적으로 손상을 주거나 잔류물을 남기지 않고도 커버 층(30)으로부터 구리 라미네이트(80)를 기계적으로 잡아당기고 박리하는 것을 가능하게 할 만큼 충분히 낮은 박리 강도를 갖는, 상기 단계; 구리 라미네이트(80) 내에 복수의 교차 격리 채널(110)을 형성하는 단계로서, 이 교차 격리 채널(110)은 일부 실시예에서 구리 조립체(120)의 직교하는 행(121)과 열(122)의 규칙적인 어레이로 배열된 복수의 구리 조립체를 한정하고 격리 채널은 복수의 구리 조립체를 구리 라미네이트(80)의 나머지 부분(130)으로부터 실질적으로 격리시키도록 구리 라미네이트(80)의 전체 두께(t3)를 실질적으로 통과하여 연장되는, 상기 단계; 커버 층(30)의 주 상부 표면(31)으로부터 구리 라미네이트의 나머지 부분(130)을 기계적으로 잡아당기고 박리하여 복수의 구리 조립체(120)를 남기는 단계로서, 구리 라미네이트의 나머지 부분의 잡아당김 및 박리는 커버 층(30)의 주 상부 표면(31)의 대응하는 부분(32)을 노출시키는, 상기 단계; 및 (예컨대, 온도를 높여 접착제의 경화를 완료함으로써) 복수의 구리 조립체(120) 내의 접착제 층(100)을 처리하여 구리 조립체(120)와 커버 층(30) 사이에 실질적으로 영구적인 접합을 형성하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 본 방법은 각각의 구리 조립체(120) 내에서 구리 포일 층(90)을 패턴화하여 정보의 무선 전송을 위한 안테나(50)를 형성하는 단계를 더 포함한다. 안테나는 복수의 전기 전도성 트레이스(20)에 (예를 들어, 유선 연결을 통해 또는 무선 커플링을 통해) 전기적으로 연결될 수 있다. 본 방법은 회로 기판을 싱귤레이션하여 (예를 들어, 안테나 조립체(300, 300' 또는 300")에 대응하는) 복수의 안테나 조립체(300''')를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 여기서 각각의 안테나 조립체(300''')는 적어도 하나의 안테나(50)를 포함한다.

격리 채널(110)은 예컨대 레이저 절단을 통해 또는 당업계에 알려진 다른 적합한 공정을 사용함으로써 형성될 수 있다. 구리 포일 층(90)을 패턴화하는 것은 포토리소그래피 공정 또는 당업계에 공지된 다른 적합한 공정을 통해 수행될 수 있다.

주 상부 표면(31) 상에 실질적으로 손상을 주거나 잔류물을 남기지 않고도 커버 층(30)으로부터 구리 라미네이트(80)를 기계적으로 잡아당기고 박리하는 것을 가능하게 할 만큼 충분히 낮은 박리 강도를 갖는 접합은, 손상이 거의 없음(예를 들어, 육안으로 볼 수 있는 손상이 없음) 또는 손상이 없음을 의미하거나 또는 잔류물이 거의 없음(예를 들어, 육안으로 볼 수 있는 잔류물이 없음) 또는 잔류물이 없음을 의미한다. 예를 들어, 도 11e 및 도 11f에 개략적으로 도시된 바와 같이, 접착제 층(60)은 주 상부 표면(31) 상에 실질적으로 손상을 주거나 잔류물을 남기지 않고도 부분(32)으로부터 제거되었다. 서로 영구적으로 접합된 층들은 용이하게 분리될 수 없거나 또는 층들 중 하나 또는 둘 모두에 대한 손상 없이는 분리될 수 없다. 서로 영구적으로 결합된 층들은 이들 층 사이에 실질적으로 영구적인 접합을 갖는 것으로 설명될 수 있다.

도 11a 내지 도 11h에 도시된 실시예에서, 안테나(50)는 예를 들어 무선 커플링을 통해 트레이스(20)에 전기적으로 결합될 수 있다. 대안적으로, 라인 또는 와이어(51)의 추가를 제외하고는 도 11g의 조립체에 대응할 수 있는 예시적인 조립체의 개략 단면도인 도 12에 개략적으로 도시된 바와 같이, 전기 전도성 라인 또는 와이어(51)(또는 와이어(51' 또는 51")에 대응하는 라인 또는 와이어)가 안테나(50)와 트레이스(20) 사이에 포함될 수 있다. 라인 또는 와이어(51)는 종래의 회로 기판 제작 공정에 의해 형성될 수 있다(예를 들어, 비아(via)는 다양한 층을 통해 에칭되거나 달리 형성될 수 있으며, 이들 층은 비아를 전기 전도성으로 제조하기 위해 도금될 수 있다). 조립체는 라인 또는 와이어(51)의 추가를 제외하고는 조립체(300''')에 대응하는 복수의 조립체를 제공하도록 싱귤레이션될 수 있다.

"약"과 같은 용어는 그것이 본 설명에서 사용되고 기술된 맥락에서 당업자에 의해 이해될 것이다. 특징부 크기, 양 및 물리적 특성을 표현하는 양에 적용되는 바와 같은 "약"의 사용이, 그것이 본 설명에서 사용되고 기술된 맥락에서 당업자에게 달리 명백하지 않다면, "약"은 명시된 값의 10% 이내를 의미하는 것으로 이해될 것이다. 명시된 값이 '약'으로서 주어진 양은 정확하게 그 명시된 값일 수 있다. 예를 들어, 본 설명에서 사용되고 기술된 맥락에서 당업자에게 달리 명백하지 않다면, 약 1의 값을 갖는 양은 그 양이 0.9 내지 1.1의 값을 갖는다는 것, 그리고 그 값이 1일 수 있다는 것을 의미한다.

전술한 내용에서 참조된 모든 참고 문헌, 특허, 및 특허 출원은 이로써 전체적으로 일관된 방식으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 본 출원과 포함되는 참고 문헌의 부분들 사이에 불일치 또는 모순이 있는 경우, 전술한 설명에서의 정보가 우선할 것이다.

도면 내의 요소에 대한 설명은 달리 지시되지 않는 한, 다른 도면 내의 대응하는 요소에 동등하게 적용되는 것으로 이해되어야 한다. 특정 실시예가 본 명세서에 예시 및 기술되었지만, 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 대안 및/또는 등가의 실시예가 도시되고 기술된 특정 실시예를 대체할 수 있음이 당업자에 의해 인식될 것이다. 본 출원은 본 명세서에 논의된 특정 실시예의 임의의 적응 또는 변형 또는 조합을 포함하도록 의도된다. 따라서, 본 발명은 청구범위 및 그의 균등물에 의해서만 제한되는 것으로 의도된다.

Claims (15)

1. 정보의 무선 전송을 위한 전자 조립체로서,
   복수의 전기 전도성 트레이스들을 포함하는 회로 기판;
   상기 회로 기판 상에 배치되고 상기 회로 기판과 실질적으로 동연적인(coextensive) 커버 층으로서, 상기 커버 층은 주 상부 표면을 포함하는, 상기 커버 층; 및
   상기 커버 층의 상기 주 상부 표면 상에 배치되는 복수의 안테나 조립체들을 포함하고, 상기 주 상부 표면은 상기 안테나 조립체들 사이에서 노출되고, 상기 안테나 조립체들의 각각은
   미리 결정된 주파수 범위 내의 적어도 하나의 동작 주파수에서의 정보의 무선 전송을 위한 안테나로서, 상기 안테나는 상기 복수의 전기 전도성 트레이스들 중 대응하는 상이한 전기 전도성 트레이스에 전기적으로 결합되는, 상기 안테나; 및
   상기 커버 층의 상기 주 상부 표면에 상기 안테나를 접합하는 접착제 층을 포함하고, 상기 안테나 조립체들 내의 상기 접착제 층들은 실질적으로 동일한 제1 조성물 및 상기 회로 기판에 직교하는 방향으로 동일한 평균 제1 두께를 갖고, 상기 안테나 조립체들 내의 상기 안테나들은 실질적으로 동일한 제2 조성물 및 상기 회로 기판에 직교하는 방향으로 약 5 마이크로미터 초과의 동일한 평균 제2 두께를 갖는, 전자 조립체.
2. 제1항에 있어서, 상기 안테나 조립체들은 상기 안테나 조립체들의 직교하는 행들 및 열들의 규칙적인 어레이로 배열되는, 전자 조립체.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 안테나 조립체들 중 적어도 하나의 안테나 조립체의 상기 안테나는 기재(substrate) 층 상에 형성되고, 상기 안테나 조립체의 상기 접착제 층은 상기 기재 층과 상기 커버 층의 상기 주 상부 표면 사이에 배치되는, 전자 조립체.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안테나 조립체들 중 적어도 하나의 안테나 조립체의 상기 안테나는 전기 전도성 와이어를 통해 상기 대응하는 상이한 전기 전도성 트레이스에 전기적으로 결합되는, 전자 조립체.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안테나 조립체들 중 적어도 하나의 안테나 조립체의 상기 안테나는 상기 대응하는 상이한 전기 전도성 트레이스에 무선으로 결합되는, 전자 조립체.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미리 결정된 주파수 범위는 약 20 ㎓ 내지 약 120 ㎓인, 전자 조립체.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 조성물은 에폭시를 포함하는, 전자 조립체.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 조성물은 구리를 포함하는, 전자 조립체.
9. 제8항에 있어서, 상기 구리는 평균 결정립(grain) 크기가 약 0.15 마이크로미터 이상인, 전자 조립체.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 구리는 약 3.615 옹스트롬 미만의 격자 파라미터를 갖는 면심 입방 구조를 갖는, 전자 조립체.
11. 안테나 조립체로서,
    전기 전도성 트레이스를 포함하는 회로 기판;
    상기 회로 기판 상에 장착되고 상기 전기 전도성 트레이스에 전기적으로 연결되는 전자 디바이스;
    상기 전자 디바이스 상에 배치되고 상기 전자 디바이스를 실질적으로 봉지하는 커버 층으로서, 상기 커버 층과 상기 회로 기판은 길이 및 폭에 있어서 서로 실질적으로 동연적인, 상기 커버 층;
    상기 커버 층 상에 배치되고 상기 전기 전도성 트레이스에 전기적으로 연결되는 구리 안테나로서, 상기 구리 안테나는 약 0.15 마이크로미터 이상의 평균 결정립 크기 및 상기 회로 기판에 직교하는 방향으로 약 5 마이크로미터 초과의 평균 두께를 갖는, 상기 구리 안테나; 및
    상기 커버 층의 주 상부 표면 상에 배치되고 상기 커버 층에 상기 안테나를 접합하는 접착제 층을 포함하고, 상기 접착제 층 및 상기 회로 기판은 길이 및 폭 중 적어도 하나에 있어서 서로 동연적이지 않은, 안테나 조립체.
12. 제11항에 있어서, 적어도 상기 커버 층을 관통하여 상기 트레이스로부터 연장되는 전기 전도성 라인을 더 포함하는, 안테나 조립체.
13. 제11항에 있어서, 상기 안테나는 상기 전기 전도성 트레이스에 무선으로 결합되는, 전자 조립체.
14. 안테나 조립체를 제조하는 방법으로서,
    복수의 전기 전도성 트레이스들을 포함하는 회로 기판과, 상기 회로 기판 상에 장착되고 상기 복수의 전기 전도성 트레이스들에 전기적으로 연결되는 복수의 전자 디바이스들을 제공하는 단계;
    접착제 층에 영구적으로 접합된 구리 포일 층을 포함하는 구리 라미네이트(laminate)를 제공하는 단계;
    상기 회로 기판 상에 실질적으로 동연적으로 커버 층을 배치하는 단계로서, 상기 커버 층은 에폭시 및 주 상부 표면을 포함하는, 상기 단계;
    상기 구리 라미네이트의 상기 접착제 층이 상기 커버 층의 상기 주 상부 표면과의 접합을 형성하도록 상기 커버 층 상에 상기 구리 라미네이트를 배치하는 단계로서, 상기 접합은 상기 주 상부 표면 상에 실질적으로 손상을 주거나 잔류물을 남기지 않고도 상기 커버 층으로부터 상기 구리 라미네이트를 기계적으로 잡아당기고 박리하는 것을 가능하게 할 만큼 충분히 낮은 박리 강도를 갖는, 상기 단계;
    상기 구리 라미네이트 내에 복수의 교차 격리 채널들을 형성하는 단계로서, 상기 교차 격리 채널들은 복수의 구리 조립체들을 한정하고, 상기 격리 채널들은 상기 복수의 구리 조립체들을 상기 구리 라미네이트의 나머지 부분으로부터 실질적으로 격리시키도록 상기 구리 라미네이트의 전체 두께를 실질적으로 통과하여 연장되는, 상기 단계;
    상기 커버 층의 상기 주 상부 표면으로부터 상기 구리 라미네이트의 상기 나머지 부분을 기계적으로 잡아당기고 박리하여 상기 복수의 구리 조립체들을 남기는 단계로서, 상기 구리 라미네이트의 상기 나머지 부분의 잡아당김 및 박리는 상기 커버 층의 상기 주 상부 표면의 대응하는 부분을 노출시키는, 상기 단계; 및
    상기 복수의 구리 조립체들 내의 상기 접착제 층들을 처리하여 상기 구리 조립체들과 상기 커버 층 사이에 실질적으로 영구적인 접합을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
15. 제14항에 있어서, 각각의 구리 조립체 내에서 상기 구리 포일 층을 패턴화하여 정보의 무선 전송을 위한 안테나를 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 안테나들은 상기 복수의 전기 전도성 트레이스들에 전기적으로 결합되는, 방법.

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