TWI797303B - 天線板及通訊裝置 - Google Patents

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Abstract

本文公開了天線板、天線模組及通信裝置。例如,在一些實施例中,天線板可以包含:天線饋電基板,包含天線饋電結構,其中天線饋電基板包含接地平面,天線饋電結構包含垂直於接地平面的第一部分及平行於接地平面的第二部分,第一部分電性耦接在第二部分及第一部分之間;及一個毫米波天線貼片。

Description

天線板及通訊裝置
無線通信裝置諸如手持計算裝置及無線存取點,包含天線。通信的頻率可以取決於天線的形狀及配置以及其他因素。
在毫米波頻率下,整合到電子裝置(例如,行動裝置,諸如手持電話)中的天線陣列可能由於去調諧、吸收及/或輻射圖(radiation pattern)失真而遭受顯著衰減。例如,在行動裝置環境中,天線陣列可以在殼體內,所述殼體包含塑膠或玻璃後蓋、金屬底盤、金屬前顯示器及/或金屬電話邊緣。天線陣列(一或多個)可以位於電話邊緣附近。對於設計用於自由空間操作的傳統天線,在這種“真實”電子裝置環境中的操作可能由於功率放大器信號及天線端子之間的不匹配、玻璃/空氣介面處的不期望的反射及表面波(這可能導致在低輻射效率及引起不期望的旁瓣(side lobe)的輻射圖失真)、及/或塑膠或玻璃後蓋的介電吸收(這也可能導致低輻射效率)而經歷衰減。例如,將傳統天線設計整合到行動裝置環境中可能導致6-8dB的回波損耗(return loss)水平及減少一半的頻寬。
本文公開了天線板、天線模組及通信裝置。例如,在一些實施例中,天線板可包含:天線饋電基板,包含天線饋電結構,其中天線饋電基板包含接地平面,天線饋電結構包含垂直於接地平面的第一部分及平行於接地平面的第二部分,以及第一部分電性耦接在第二部分及第一部分之間;及毫米波天線貼片。
本文公開的各種天線板及通信裝置可以表現出改進的效能,以在行動裝置及其他電子裝置環境中實現毫米波操作。如下所述,本文公開的設計可以使本文公開的天線板及通信裝置能夠實現具有高回波損耗及高增益的寬頻寬操作。例如,本文公開的一些低成本、高良率設計可以包含氣腔,其改善工作頻寬上的阻抗頻寬及輻射效率。本文公開的天線板及通信裝置設計可以有利地包含在行動裝置、基地台、存取點、路由器、回程通信鏈路及其他通信裝置中。
在下面的詳細描述中,參考形成其一部分的附圖,其中相同的數字始終表示相同的部分,且其中透過圖示的方式示出可以實踐的實施例。應當理解,其它實施例可以被利用,且可以在不脫離本揭露的範圍的情況進行結構上的或邏輯上的改變。因此,以下詳細描述不應被視為具有限制意義。
可以以最有助於理解所要求保護的標的的方式將各種操作依次描述為多個分開的動作或操作。然而,描述的順序不應被解釋為暗示這些操作必須取決於順序。特別是,這些操作可能不按呈現順序執行。所描述的操作可以以與所描述的實施例不同的順序執行。可以執行各種附加操作,及/或在另外的實施例中可以省略所描述的操作。
出於本揭露的目的,用語“A及/或B”表示(A)、(B)或(A及B)。出於本揭露的目的,用語“A、B及/或C”表示(A)、(B)、(C)、(A及B)、(A及C)、(B及C)、或(A、B及C)。附圖不一定按比例繪製。儘管許多附圖示出具有平坦壁及直角轉角的直線結構,但這僅僅是為了便於說明,且使用這些技術製造的實際裝置將呈現圓角、表面粗糙度及其他特徵。
描述使用用語“在一實施例中”或“在實施例中”,其可各自指相同或不同實施例中的一或多個。此外,關於本揭露的實施例使用的用語“包含”、“包括”、“具有”等是同義的。如這裡所使用的,“封裝”及“積體電路(IC)封裝”是同義的。當用於描述尺寸範圍時,用語“在X及Y之間”表示包含X及Y的範圍。為方便起見,用語“圖17”可用於指圖17A-17B的附圖的集合。
參考任何附圖所討論的任何特徵可以與任何其他特徵組合以適當地形成天線板100、天線模組105或通信裝置151。附圖的許多元件與附圖中的其他元件共享;為了便於討論,不再重複對這些元件的描述,且這些元件可以採用本文公開的任何實施例的形式。
圖1是根據各種實施例,天線模組105的側視剖面圖。天線模組105可以包含耦接到天線板100的IC封裝115。雖然在圖1中示出單個IC封裝115及單個天線板100,天線模組105可以包含一個以上的IC封裝115及/或一或多個天線板100(例如,如下面參考圖27所討論的)。如下面進一步詳細討論的,天線板100可以包含導電路徑(例如,由導電通孔及穿過一或多種介電材料的線提供)及饋電結構118(包含例如帶狀線、微帶線或共面波導)(未示出),可以使一或多個天線貼片(antenna patch)104(未示出)在IC封裝115中的電路的控制發送及接收電磁波。在一些實施例中,IC封裝115可以透過第二級互連(未示出,但在下面參考圖26討論)耦接到天線板100。例如,天線板100可以表面安裝到IC封裝115。在一些實施例中,天線板100的至少一部分可以使用印刷電路板(PCB)技術製造,且可以包含2到8個PCB層。下面詳細討論IC封裝115及天線板100的示例。在一些實施例中,天線模組105可以包含用於控制每個不同天線貼片104的不同IC封裝115;在其他實施例中,天線模組105可以包含一個IC封裝115,其具有控制多個天線貼片104的電路。在一些實施例中,天線模組105的總z高度可以小於3毫米(例如,在2毫米及3毫米之間)。
圖1是根據各種實施例,一個示例天線板100的側視圖的一般表示。天線板100可包含天線饋電基板102及一或多個天線貼片104。圖2示出兩個天線貼片104-1及104-2,而天線板100可包含一個天線貼片104(例如,下面參考圖3-5所討論)或兩個以上的天線貼片104。天線饋電基板102可以包含導電路徑(例如,由導電通孔及穿過一或多個介電材料的線提供,圖2未示出)及饋電結構118(未示出)。在一些實施例中,天線饋電基板102的至少一部分可以使用PCB技術製造,且可以包含2到8個PCB層。
天線饋電基板102可以包含接地平面120及接地平面120與最靠近接地平面120的天線貼片104之間的一或多個介電常數(permittivity)區域106。在圖2的實施例中,天線貼片104是天線貼片104-1。不同的介電常數區域106可以具有不同的介電(dielectric)常數(例如,由於不同的材料成分)。在圖2中,在天線饋電基板102中示出三個不同的介電常數區域106-1、106-2及106-3,但是天線饋電基板102可以包含在接地平面120及天線貼片104-1之間的更多或更少的介電常數區域106。本文討論了包含各種數量及種類的介電常數區域106的不同天線饋電基板102的多個示例。儘管接地平面120被示出為設置在天線饋電基板102的底面110處,但是天線饋電基板102可以包含在接地平面120“下方”的更多層及結構;為了便於在附圖中的各個附圖中示出,接地平面120示出在底面110處,但是在接地平面120及天線饋電基板102的實體底面110之間可以存在其他金屬層。
天線板100中的導電結構(例如,接地平面120、饋電結構118(一或多個)、導電接點117、天線貼片(一或多個)104等)可以由任何合適的導電材料(例如,金屬,如銅)形成。諸如固體介電材料或空氣的介電材料可以設置在各種導電結構周圍。可以使用任何合適的固體介電材料(例如,層壓材料)。在一些實施例中,介電材料可以是封裝基板技術中使用的絕緣材料,例如有機介電材料、阻燃級4材料(FR-4)、雙馬來酰亞胺三嗪(bismaleimide triazine, BT)樹脂、陶瓷材料、聚酰亞胺(polyimide)材料、玻璃增強環氧基質(glass reinforced epoxy matrix)材料、或低k(low-k)及超低k(ultra low-k)介電質(例如,碳摻雜(carbon-doped)介電質、氟摻雜介電質、多孔介電質及有機聚合物介電質)。
在天線板100的一些或所有天線貼片104可以配置成堆疊103。多個天線貼片104的堆疊103可表現出比單個天線貼片104更高的增益及高指向性,且增益及方向性的改進可隨堆疊103與天線貼片104的數量而增加。當堆疊103包含多個天線貼片104時,堆疊103中的不同天線貼片104可以被一或多個介電常數區域106分開。在圖2中,三個不同介電常數區域106-4、106-5及106-6在堆疊103中示出,但一個堆疊103可以包含相鄰的天線貼片104之間的更多或更少的介電常數區106。在堆疊103包含多於兩個天線貼片104的實施例中,堆疊103中天線貼片104的任何相鄰對(pair)可以被一或多個介電常數區域分開(例如,根據本文中所討論的任何實施例,參考天線貼片104-1及104-2)。本文討論了包含各種數量及種類的介電常數區域106的不同堆疊103的多個示例。特別地,圖3-9示出不同的堆疊103的各種示例,而圖10-16示出不同天線饋電基板102的各種示例及/或天線饋電基板102與堆疊103之間的耦接;圖3-9中的任何一個堆疊103,可包含在一個天線板100與任何天線饋電基板102及/或經由圖10-16的任何耦接。在一些實施例中,天線板100中的一或多個天線貼片104可以在其中包含孔(例如,十字形孔)。儘管包含多個天線貼片104的堆疊103的各種示例可以示出那些天線貼片104的中心對齊(例如,使得一個天線貼片104直接在另一個上方),但不一定是這種情況;根據需要,堆疊103中的多個天線貼片104可以彼此水平偏移(例如,如下面參考圖23及24所討論的)。
包含在本文公開的任何天線板100中的任何天線貼片104可以具有任何合適的形狀。例如,在一些實施例中,天線貼片104可具有矩形覆蓋區(footprint)。在一些實施例中,具有基本上矩形(或其他)覆蓋區的天線貼片104可以具有饋電結構118耦接到的“延伸部”;圖23示出這種實施例的示例。儘管附圖中示出的天線貼片104是“實心的”,但是天線貼片104可以在其中具有一或多個孔,且這些孔可以具有任何期望的形狀。例如,在一些實施例中,天線貼片104可在其中具有矩形孔。在一些實施例中,天線貼片104可在其中具有槽(slot)或十字形孔。
在本文公開的一些實施例中,介電常數區域106-1、106-2或106-3中的一個可以包含空氣(即,在各種附圖中示出的氣腔112可以存在於天線貼片104-1及接地平面120之間);附加地或替代地,在一些實施例中,介電常數區域106-4、106-5及106-6中的一個可以包含空氣(即,在各種附圖中示出的氣腔112可以存在於天線貼片104-1及天線貼片104-2之間)。
在一些實施例中,天線貼片104可以透過通過天線饋電基板102的導電材料路徑電性耦接到天線饋電基板102,使天線饋電基板102與天線貼片104的導電材料導電性接觸,而在其他實施例中,天線貼片104可以機械地耦接到天線饋電基板102,但是可以不與通過天線饋電基板102的導電材料路徑接觸。下面討論這些實施例的各種示例。通常,本文公開的其中天線饋電基板102未透過導電材料路徑耦接到一或多個天線貼片104的任何實施例可以被修改為包含這樣的路徑(如下所述,例如,使用由焊料140提供機械地連接也饋電一或多個天線貼片104)。
儘管圖2中描繪了天線貼片104的單個堆疊103(以及附圖中的其他部分),這僅是說明性的,且天線板100可以包含天線貼片104的多於一個堆疊103(例如,在天線饋電基板102的面配置陣列)。例如,天線板100可以包含四個堆疊103(例如,以線性陣列配置)、八個堆疊103(例如,配置在一個線性陣列中,或兩個線性陣列中)、十六個堆疊103(例如,以4×4陣列配置)或三十二個堆疊103(例如,以兩個4×4陣列配置)。
本文公開的天線板100的尺寸可以採用任何合適的值。例如,在一些實施例中,天線饋電基板102的厚度125可以是小於1毫米(例如,0.1毫米及0.5毫米之間)用於20千兆赫到40千兆赫範圍內的通信。在一些實施例中,天線貼片104的厚度127可以小於要發送/接收的中心頻率的波長的四分之一。例如,一個天線貼片104的厚度127可以是小於1毫米(例如,0.2毫米及0.7毫米之間)。在一些實施例中,天線板100的橫向尺寸153可以在2毫米及6毫米之間(例如,用於20千兆赫到40千兆赫範圍內的通信)。在一些實施例中,天線貼片104的橫向尺寸149可以小於要發送/接收的中心頻率的波長的一半。在一些實施例中,天線板100的厚度122可以在500微米及2毫米之間(例如,在700微米及1毫米之間)。在一些實施例中,金屬層在天線饋電基板102的厚度可以是5微米及50微米之間(例如在5微米及20微米之間、10微米及20微米之間、或約15微米)之間。在一些實施例中,天線饋電基板102中相鄰金屬層之間的介電質材料的厚度可以在50微米及200微米之間(例如,在60微米及100微米之間、在70微米及110微米之間、約80微米、約90微米、或約100微米)。
圖3示出包含單個天線貼片104的堆疊103,單個天線貼片104鄰近支撐板136的底面,使得在天線板100,天線貼片104可以被定位在支撐板136的材料及天線饋電基板102(未示出)之間。支撐板136可具有任何合適的結構;例如,在一些實施例中,支撐板136可以是PCB,或非導電塑膠結構。在一些實施例中,天線貼片104可以是支撐板136中的導電(例如,金屬)層。在一些實施例中,天線貼片104可以表面安裝(例如,透過焊料)、膠合、層壓或以其他方式耦接到支撐板136的底面。圖3的堆疊103可以是圖2的堆疊103的示例:其中不存在介電常數區域106-5及106-6以及天線貼片104-2,且其中介電常數區域106-4由天線貼片104上方的支撐板136的材料提供。
圖4示出堆疊103,其包含鄰近支撐板136的底面的單個天線貼片104,且還包含在支撐板136的頂面中的凹部113,使得天線貼片104的頂面暴露。在一些實施例中,天線貼片104可以是支撐板136中的導電(例如,金屬)層。圖4的堆疊103可以透過製造圖3的堆疊103來形成,然後銑削(milling)、鑽孔(drilling)或以其他方式移除支撐板136的材料以暴露天線貼片104的頂面,或者透過移除支撐板136的材料以在將天線貼片104耦接到支撐板136之前形成凹部113。圖3的堆疊103可以是圖2的堆疊103的示例:其中介電常數區域106-4、106-5、及106-6及天線貼片104-2不存在。
圖5示出包含單個天線貼片104的堆疊103。在一些實施例中,天線貼片104可以是表面安裝、黏合、層壓,或以其他方式耦接到天線饋電基板102的頂面。圖5的堆疊103可以是圖2的堆疊103的示例:其中介電常數區域106-4、106-5、及106-6及天線貼片104-2不存在。
圖6示出包含天線貼片104-1的堆疊103,天線貼片104-1接近支撐板136的底面,使得在天線板100,天線貼片104-1可以被定位在支撐板136的材料及天線饋電基板102(未示出)之間。堆疊103還包含鄰近支撐板136的頂面的天線貼片104-2。在一些實施例中,天線貼片104-1及/或天線貼片104-2可以是支撐板136中的導電(例如,金屬)層。在一些實施例中,天線貼片104-1(及/或天線貼片104-2)可以被表面安裝、黏合、層壓、或以其它方式耦接到支撐板136的底面(上表面)。圖3的堆疊103可以是圖2的堆疊103的示例:其中介電常數區域106-5及106-6不存在,且其中介電常數區域106-4由天線貼片104-1及104-2之間的支撐板136的材料提供。在一些實施例中,堆疊103中的天線貼片104-1與天線貼片104-2之間的距離134可以在50微米及200微米之間(例如,在100微米及150微米之間,或者約120微米)。
圖7示出包含天線貼片104-1的堆疊103,天線貼片104-1鄰近的支撐板136-1的底面,使得在天線板10,天線貼片104-1可以定位在支撐板136-1的材料及天線饋電基板102(未示出)之間。堆疊103還包含鄰近支撐板136-2的頂面的天線貼片104-2;圖7的支撐板136可以每一個包含導電接點117,且這些導電接點117可以透過焊料140耦接在一起,在天線貼片104-1及104-2之間形成氣腔112。在存在有焊料的實施例中,可以存在其他材料,例如阻焊劑,但未示出。如本文所用,“導電性接觸”可以指用作不同元件之間的電介面的導電材料(例如,金屬)的一部分;導電接點可以凹陷,與元件表面齊平或遠離元件表面延伸,且可以採用任何合適的形式(例如,導電墊或插座)。天線貼片104-1及104-2可以分別被耦接到(例如,膠合、釬焊、嵌入、或印刷在)支撐板136-1及136-2。在一些實施例中,導電接點117/焊料140可提供信號可以被發送到或來自天線貼片104-2的導電材料路徑。在其它實施例中,導電接點117/焊料140可僅用於天線貼片104之間的機械耦接。焊料140的高度及支撐板136的厚度可以控制天線貼片104-1及104-2之間的距離。可以高準確度地控制焊料140的高度(例如,在100微米及500微米之間)。圖7的堆疊103可以是圖2的堆疊103的示例:其中介電常數區106-4由支撐板136-1的材料提供,介電常數區106-5由氣腔112提供,介電常數區106-6由支撐板136-2的材料提供。
圖8示出類似於圖7的堆疊103,但其中支撐板136-1還包含凹部113,如上面參考圖4所討論。圖8的堆疊103可以是圖2的堆疊103的示例:其中介電常數區域106-4不存在,介電常數區域106-5由氣腔112提供,介電常數區域106-6由支撐板136-2的材料提供。儘管未在附圖的一些其他附圖中示出,但是本文公開的任何支撐板136-1可包含這樣的凹部113(例如,圖9的支撐板136-1)。
圖9示出類似於圖8的堆疊103,但是其中支撐板136-1包含導電結構121(例如,通孔及/或線,或導電柱),其電性耦接到支撐板136上的導電接點117以提供電性屏蔽(例如,法拉第籠)圍繞天線貼片104-1。類似地,支撐板136-2可以包含導電結構121及在支撐板136-2的頂部表面的導電環145以提供圍繞天線貼片104-2的電性屏蔽。導電結構121、導電接點117/焊料140及導電環145一起為堆疊103提供電性屏蔽。雖然未在附圖的一些其他附圖中示出,但是任何堆疊103可包含這樣的電氣屏蔽(例如,圖6的堆疊103)。本文公開了許多電性屏蔽結構;透過將天線板100的各種元件封閉在其中,這些屏蔽可以減少引起不期望的耦接的表面波並降低天線的阻抗頻寬並增加波束形成期間的反射水準,從而提高效能。表面波也可能是波束控制中的旁瓣及零角度限制的原因,因此減輕表面波可以改善這些特性。例如,對於視軸(boresight)輻射天線,零角度限制是天線陣列的有效散射參數(S11)由於陣列中天線的饋電結構所看到的高輸入阻抗而開始快速退化的角度;抑制這種天線的表面波可以有益於主動式掃描陣列中的天線阻抗頻寬,且可以使陣列具有更寬的掃描角度。
在一些實施例中,堆疊103包含氣腔112,一或多個元件可設置在氣腔112中。例如,圖10示出類似於圖7的堆疊103,其中元件143安裝在氣腔112中的支撐板136-1的頂面上。元件143可包含任何合適的被動式或主動式裝置,例如晶粒、開關、放大器、電感器、變容二極體及/或電容器。支撐板136-1可包含導電路徑(包含,例如,通孔及/或線、或導電柱,未示出),電信號可以通過而被提供到/來自元件143。在一些實施例中,此元件143可以用於調諧饋電結構118及/或天線貼片104;控制線可以穿過支撐板136-1以調整元件143的電特性,以實現所需的匹配或其他特性。在其他實施例中,一或多個元件143可以安裝到氣腔112中的支撐板136-2的底面(代替安裝到支撐板136-1的頂面的元件143或者除了安裝到支撐板136-1的頂面的元件143之外);在這樣的實施例中,支撐板136-2可以包含導電路徑,通過所述導電路徑可以向/從元件143提供電信號,且支撐板136-2可以透過導電路徑耦接到支撐板136-1(例如,包含導電接點117及焊料140),其允許信號穿過支撐板136-1傳輸至/來自元件143。元件143可以存在於本文公開的任何堆疊103中的氣腔112中。在一些實施例中,元件143可以是打線接合(wirebond)、倒裝、封裝、嵌入或以其他方式耦接到支撐板136-1。
圖11示出天線饋電基板102及天線104貼片(其可以是在實施例中的天線貼片104-1,其中所述堆疊103包含多個天線貼片104)鄰近於支撐板136的頂面。通常,天線板100中的饋電結構118可以從天線饋電基板102的底面110延伸到天線饋電基板102的內部;饋電結構118可以在操作期間由電磁信號驅動。在圖11的實施例中,饋電結構118是在支撐板136的導電結構121,在天線貼片104及接地平面120之間提供連續的材料路徑;這種配置可以稱為“直接饋電”配置。圖11的天線饋電基板102可以是圖2的天線饋電基板102的示例:其中介電常數區域106-2及106-3不存在,及介電常數區域106-1由支撐板136提供。
圖12示出天線饋電基板102及天線貼片104 (其可以是在實施例中的天線貼片104-1,其中所述堆疊103包含多個天線貼片104)鄰近於支撐板136的頂面。在圖12的實施例中,饋電結構118是支撐板136中的導電結構121,其不在天線貼片104及接地平面120之間提供連續的材料路徑;這種配置可以稱為“鄰近饋電(proximate feed)”或“間接饋電”配置。特別地,圖12中所示的饋電結構118是L型饋電結構的示例,下面將進一步詳細討論。更一般地,下面討論了鄰近饋電結構118的多個示例,且任何這樣的饋電結構118可以包含在圖12的天線饋電基板102中。圖12的天線饋電基板102可以是圖2的天線饋電基板102的示例:其中介電常數區域106-2及106-3不存在,且介電常數區域106-1由支撐板136提供。
圖13示出天線饋電基板102及天線貼片104 (其可以是在實施例中的天線貼片104-1,其中所述堆疊103包含多個天線貼片104)耦接到或包含在一支撐板136-2。如上所述,支撐板136-2透過導電接點117/焊料140耦接到支撐板136-1,在天線貼片104下方形成氣腔112。此外,導電接點112/焊料140及支撐板136-1中的導電結構121,可以在接地平面120及天線貼片104之間提供直接饋電結構118。特別是,焊料140可以幫助提供天線貼片104及接地平面120之間的阻抗控制連接以達到饋電結構118的所需阻抗。圖13的天線饋電基板102可以是圖2的天線饋電基板102的示例:其中介電常數區域106-1由支撐板136-1提供,介電常數區域106-2由氣腔112提供,且介電常數區域106-3不存在。在一些實施例中,支撐板136-1的頂面及天線貼片104之間的距離132(等於在圖13的實施例中氣腔112的高度)可以是75微米及200微米之間(例如,在100微米及150微米之間、或約120微米)。
圖14示出天線饋電基板102及天線貼片104 (其可以是在實施例中的天線貼片104-1,其中所述堆疊103包含多個天線貼片104)耦接到或包含在支撐板136-2。如上所述,支撐板136-2透過導電接點117/焊料140耦接到支撐板136-1,在天線貼片104下方形成氣腔112。鄰近饋電結構118包含在支撐板136 -1中;這些鄰近饋電結構118可採用任何合適的形式(例如,本文公開的任何形式)。特別地,圖14中所示的饋電結構118是L型饋電結構的示例,下面將進一步詳細討論。圖14的天線饋電基板102可以是圖2的天線饋電基板102的示例:其中介電常數區域106-1由支撐板136-1提供,介電常數區域106-2由氣腔112提供,且介電常數區域106-3不存在。
圖15示出天線饋電基板102及天線貼片104 (其可以是在實施例中的天線貼片104-1,其中所述堆疊103包含多個天線貼片104)耦接到或包含在支撐板136-2。如上所述,支撐板136-2透過導電接點117/焊料140耦接到支撐板136-1,在天線貼片104下方形成氣腔112。導電接點117/焊料140及在支撐板136-1中的導電結構121,可以一起是鄰近饋電結構118的一部分;這些鄰近饋電結構118可採用任何合適的形式(例如,本文公開的任何形式)。特別地,圖15中所示的饋電結構118是L型饋電結構的示例,下面將進一步詳細討論。氣腔112可以延伸圍繞鄰近饋電結構118的至少一部分,且支撐板136-2可以從鄰近饋電結構118分離天線貼片104。圖15的天線饋電基板102可以是圖2的天線饋電基板102的示例:其中介電常數區106-1由支撐板136-1提供,介電常數區106-2由氣腔112提供,介電常數區106-3由支撐板136-1提供。
在一些實施例中,天線饋電基板102包含氣腔112,一或多個元件可被設置在氣腔112中。例如,圖16示出類似於圖13的天線饋電基板102,但其中元件143安裝在氣腔112中的支撐板136-1的頂面上。支撐板136-1可以包含導電路徑(包含例如通孔及/或線,或導電柱,未示出)可以提供電信號至/來自元件143。在其他實施例中,一或多個元件143可以安裝到氣腔112中的支撐板136-2的底面中(代替安裝到支撐板136-1的頂面的元件143或者除了安裝在支撐板136-1的頂面上的元件143之外);在這樣的實施例中,支撐板136-2可以包含導電路徑,電信號可以提供至/來自元件143通過所述導電路徑,且支撐板136-2可以透過導電路徑(例如,包含導電接點117及焊料140)耦接到支撐板136-1,其允許信號穿過支撐板136-1傳輸至/來自元件143。元件143可以存在於本文公開的任何天線饋電基板102中的氣腔112中。上面討論的任何元件143可以包含在天線饋電基板102中。
如上面參考圖9所討論,本文公開的任何天線板100可以包含導電結構,以在天線貼片104(一或多個)、饋電結構118及/或天線板100的其他元件周圍提供電磁屏蔽。例如,圖17A及17B是根據各種實施例,天線板100中的一些示例元件的各種視圖。圖17A是分解透視圖(為了便於說明省略了一些元件),圖17B是圖17A的結構的底部的側視剖面圖。
圖17的天線板100可包含在底面110的接地平面120及從接地平面120延伸到天線饋電基板102的一或多個饋電結構118。饋電結構118的銲墊119可以是與接地平面120共平面的。屏蔽柱(shield post)124可以在天線饋電基板102中包含一或多個通孔或導電柱,可以鄰近天線饋電基板102的邊緣設置,且可以將接地環114電性耦接到接地平面120以提供饋電結構118周圍法拉第籠。本文所公開的接地環相對於其中不存在接地環的實施例可以減少回波損耗。在圖17中示出鄰近饋電結構118(類似於圖12、14及15中所示的饋電結構),但是,任何合適的饋電結構118都可以如圖17所示用在天線板100中。特別是,圖17中所示的饋電結構118是L型饋電結構的示例,下面將進一步詳細討論。天線貼片104-1可以設置在由屏蔽柱124圍繞的區域“內”。另一個接地環141可以圍繞天線貼片104-2,且另外的接地環139可以設置在接地環141及接地環114之間。
接地環114、139及141可以以任何合適的方式耦接在一起。圖18示出圖17的天線板100的實施例,其中接地環114透過導電結構147-1耦接到接地環139,且接地環139透過導電結構147-2耦接到接地環141。導電結構147-1可以包含線、通孔、及/或導電柱(例如,當固體介電材料被設置在接地環114及接地環139之間),或導電接點117/焊料140(例如,當在接地環114及接地環139之間需要氣腔)。類似地,導電結構147-2可以包含線、通孔、及/或導電柱(例如,當固體介電質材料設置在接地環139及接地環141之間)或導電接點117/焊料140(例如,當在接地環139及接地環141之間需要氣腔時)。
如上所述,任何合適的饋電結構118可以被包含在一個天線板100中。圖19及20分別示出鄰近饋電結構118的兩個示例:L型饋電結構118及H型饋電結構118。本文公開的L型及H型饋電結構118可以調諧及擴寬阻抗頻寬以改善效能(例如,用於毫米波通信)。透過調整阻抗(例如,如上面討論的透過饋電結構118、或支撐元件、元件143的尺寸),可以容易地針對不同環境調諧本文公開的饋電結構118。
圖19示出可以包含在天線板100中的一些導電結構,包含兩個天線貼片104-1及104-2,以及從接地平面120朝向天線貼片104延伸的兩個L型饋電結構118-1及118-2。用語“L型”的使用是由於L-型饋電結構118的形狀的相似性於大寫字母“L”。圖19A是側視剖視圖、圖19B是透視圖。在一些天線板100中,圖19的實施例可以以類似於圖17的結構實現,天線貼片104可以以上面所討論參考圖6-10的堆疊103的任何方式配置,及/或饋電結構118及接地平面120可以以上面參考圖12、14或15所討論的天線饋電基板102的任何方式配置。
L型饋電結構118包含從銲墊119垂直地延伸到接地平面120的垂直部118A,及延伸平行於(並間隔開)接地平面120的水平部118B。兩個L型饋電結構118包含在天線板100,可以使它們的水平部118B彼此垂直定向,如圖19所示,以實現兩個正交偏振。在使用中,水平部118B及天線貼片104可以被電容性地耦接,且垂直部118A可以用作水平部118B及接地平面120之間的電感器。可以選擇L型饋電結構118的尺寸以實現與天線貼片104期望的電磁相互作用。例如,可以將垂直部接觸沿饋電結構118的水平部的位置調整為實現所需的阻抗(或其他參數)。在圖19中,L型饋電結構被示出為包含特定數量的通孔、線及銲墊,但這僅是說明性的,且可以使用任何合適數量及配置的結構(例如,導電柱)。例如,如圖15中所示,一些或所有的L型饋電結構118的垂直部118A的可透過焊料140被提供(例如,控制在所期望的高度,以實現一或多個氣腔112)。
圖20示出可以包含在天線板100中的一些導電結構,包含天線貼片104及從接地平面120朝向天線貼片104延伸的兩個H型饋電結構118-1及118-2。使用用語“H型”是由於H型饋電結構118的形狀與小寫字母“H”的相似性。圖20A是側視剖視圖,圖20B是透視圖。在一些天線板100中,圖20的實施例可以以類似於圖17的結構實現,天線貼片104可以以上面參考圖3-5所討論的堆疊103的任何方式配置,及/或饋電結構118及接地平面120可以以上面參考圖12、14、或15所討論的天線饋電基板102的任何方式配置。而且,附加天線貼片104可以被包含在圖20的結構中天線貼片104“上方”(例如,根據上面參考圖6-10所討論的堆疊103的任何實施例)。
圖20中所示的H型饋電結構118可以使用半波(half-wave)天線元件,且在一些實施例中,可以在不使用其他分開的元件的情況下進行匹配;在其他實施例中,可以使用偶極元件或四分之一波長元件(例如,單極天線)。H型饋電結構118包含第一垂直部118A,從銲墊119垂直於接地平面120延伸、第一水平部118B,平行於接地平面120延伸(且間隔開)、第二垂直部118C,垂直於接地平面120延伸,以及第二水平部118D,與平行於接地平面120延伸(且間隔開)。第一垂直部可以(且也接觸第一水平部118B)在銲墊119及第二水平部118D之間延伸,且第二垂直部118C可以在第一水平部118B及地平面120之間延伸。第一水平部118B可以在第二水平部118D及接地平面120之間。水平部118B及118D可以具有任何合適的形狀,例如圖20B中所示的形狀。包含在天線板100中的兩個H型饋電結構118可以使它們的第一水平部118B彼此垂直定向,如圖20所示,以達到兩個正交偏振;如圖20所示,類似地,包含在天線板100的兩個H型饋電結構118可以使它們的第二水平部118D取向彼此垂直。
圖20的H型饋電結構118還包含第三垂直部118E及第三水平部118F。第三垂直部118E與天線貼片104電性接觸並垂直於天線貼片104(及接地平面120)延伸,且第三水平部118F與第三垂直部118E接觸並平行於天線貼片104延伸。第三水平部118E可以在第二水平部118D的上方並與第二水平部118D間隔開。第三水平部118F可以具有任何合適的形狀,如在圖20B中所示的形狀。第三垂直部118E及第三水平部118F一起可以提供天線貼片104的被動元件(passive element)延伸;在使用期間,第三水平部118F及第二水平部118D可以電容耦接,第一垂直部118A可以用作第二水平部118D及接地平面120之間的電感器,第二垂直部118C可以用作部分地平行於第一垂直部118A的電感器的電感器。
在一些實施方式中,本文所公開的H型饋電結構118可以不包含第三垂直部118E或第三水平部118F,但包含這些部分,當天線貼片104及接地平面120之間的距離很大時可以提高天線貼片104的品質因子(quality factor),或如果天線貼片104的品質因子由於來自相鄰環境的負載而低。將第三垂直部118E定位成遠離天線貼片104的邊緣可以減輕使用被動元件延伸可能對天線貼片104的共振頻率產生的影響。H型饋電結構118的阻抗可以是針對不同環境進行重新調諧(例如,如下所述,在具有玻璃後蓋176的通信裝置151中)。
在圖20中,H型饋電結構118被示出為包含特定數量的通孔、線及銲墊,但是這僅僅是說明性的,且可以使用任何合適數量及配置的結構(例如,導電柱)。例如,如圖15中所示,部分或全部的H型饋電結構118的垂直部118A、118C、118E可以透過焊料140被提供(例如,控制在所期望的高度,以實現一或多個氣腔112)。可以選擇H型饋電結構118的尺寸以實現與天線貼片104的期望的電磁相互作用。例如,可以調整第二水平部118D及第三水平部118F的面積以實現期望的共振捲曲(resonance curl)的尺寸,可以調整天線貼片104的面積以實現期望的絕對共振頻率,可以調整第一垂直部118A的高度以在史密斯圖中實現共振捲曲的期望位置,且可以調整第二垂直部118C的尺寸及位置以實現共振捲曲與目標阻抗的期望匹配(例如,以實現期望的阻抗頻寬)。
圖21示出可以包含在天線板100中的一些導電結構,包含天線貼片104及從接地平面120朝向天線貼片104延伸的兩個其他H型饋電結構118-1及118-2。圖21A是側視剖視圖,圖21B是透視圖。在一些天線板100中,圖21的實施例可以以類似於圖17的結構實現,天線貼片104可以以上面參考圖3-5的堆疊103所討論的任何方式配置,及/或饋電結構118及接地平面120可以以上面參考圖12、14或15所討論的天線饋電基板102的任何方式配置。此外,附加的天線貼片104可以包含在圖21的結構中天線貼片104 “上方”(例如,根據上面參考圖6-10所討論的堆疊103的任何實施例)。
圖21的H型饋電結構118包含包含第一垂直部118A,從銲墊119垂直於接地平面120延伸、第一水平部118B,平行於接地平面120延伸(且間隔開)、第二垂直部118C,垂直於接地平面120從第一水平部118B延伸,以及第二水平部118D,與平行於接地平面120延伸(且間隔開)、第三垂直部118E,在接地平面120及第一水平部118B之間延伸。第一垂直部可以在銲墊119及第一水平部118B之間延伸,第二垂直部118C可以在第一水平部118B及第二水平部118D之間延伸。水平部118B及118D可以具有任何合適的形狀,例如圖20B中所示的形狀。如圖21所示,包含在天線板100中的兩個H型饋電結構118可以使它們的第一水平部118B基本上彼此垂直定向,以實現兩個正交偏振;如圖21所示,類似地,包含在天線板100的兩個H型饋電結構118可以使它們的第二水平部118D取向彼此垂直。圖21的實施例不包含被動元件擴充(例如,如上面參考圖20所討論的),但是在一些實施方式中,圖21的H饋電結構118可以與被動元件擴充一起使用。
在圖21中,H型饋電結構118被示出為包含特定數量的通孔、線及銲墊,但這僅是說明性的,且可以使用任何合適數量及配置的結構(例如,導電柱)。例如,如圖15中所示,部分或全部的垂直部118A、118C、118E或H型饋電結構118可以透過焊料140被提供(例如,控制在所期望的高度,以實現一或多個氣腔112)。可以選擇H型饋電結構118的尺寸以實現與天線貼片104期望的電磁相互作用(例如,如上面參考圖20所討論的)。使用圖20或21的H型饋電結構118,可以實現比傳統方法(例如,傳統的單階匹配單極天線或偶極天線)明顯更大的阻抗頻寬。
任何鄰近饋電結構118可以另外的水平部及/或垂直部擴充,以實現與天線貼片(複數)104所期望的電磁相互作用。例如,圖22示出L型饋電結構118(如與參照圖19所討論的)以附加的垂直部118C及一個附加的水平部118D擴充。如圖所示,附加水平部118D可接觸垂直部118A,且可以垂直延伸至水平部118B。附加垂直部118C可以電性耦接附加水平部118D及接地平面。附加水平部118D可以被稱為“短路短截線(shorting stub)”(且可以是例如微帶短截線(microstrip stub)),且附加垂直部118C可以被稱為“短路通孔(shorting via)”(其可以作為在運行期間共振掉過大電容的小電感器)。包含附加垂直部118C及附加水平部118D可以改善饋電結構118的相對頻寬,且可以在操作頻寬上保持兩個正交極化之間的良好隔離。與水平部118D類似的附加傳輸線可以包含在本文公開的任何饋電結構118中,以實現匹配的阻抗。如上面參考圖19及20所討論的那樣,圖22的饋電結構118顯示了包含特定數量的通孔、線及銲墊,但這僅僅是說明性的,且可以使用任何合適數量及配置的結構(例如,導電柱)。例如,如圖15所示,圖22的饋電結構118的垂直部118A或118C中的一些或全部垂直部118A或118C可以透過焊料140提供(例如,控制到期望的高度以實現一或多個氣腔112)。
天線板100可包含其它饋電結構118,及/或一或多種不同類型的饋電結構118。例如,圖23是天線板100中的一些導電結構的透視圖,包含兩個天線貼片104-1及104-2,以及與每個天線貼片104相關聯的兩個饋電結構118。與天線貼片104-1相關聯的兩個饋電結構118(饋電結構118-1及118-2)是直接饋電結構118,且兩個饋電結構118與天線貼片104-2相關聯(饋電結構118-3及另一饋電結構118,從圖23視角不可見)是鄰近饋電結構。注意,在圖23所示的實施例中,天線貼片104-1基本上是矩形的,但具有兩個材料“延伸部”,饋電結構118-1及118-2與它們接觸;如上所述,本文公開的任何天線貼片104可以適當地包含這樣的擴充。饋電結構118-1及118-2可以提供在接地平面120及天線貼片104-1之間的連續的導電材料路徑,且可被定向在天線貼片104-1的“垂直”側(如圖所示)以實現兩個正交偏振。饋電結構118-3(及另一饋電結構118,從圖23的視角不可見)是鄰近饋電結構118,其包含與第一導電環118G接觸的垂直部118A。饋電結構118-3可以進一步包含第二導電環118H,其可以與第一導電環118G間隔開;天線貼片104-2可以設置在導電環118G的內部。可見的饋電結構118-3的垂直部118A及與天線貼片104-2相關聯的另一饋電結構118可以具有不同的垂直部118A(彼此垂直取向),但是可以共用第一導電環118G及第二導電環118H。在一些天線板100中,圖23的實施例可以以類似於圖17的結構實現,天線貼片104可以以上面參考圖6-10所討論的堆疊103的任何方式配置,及/或饋電結構118及接地平面120可以以上面參考圖12、14或15所討論的天線饋電基板102的任何方式配置。可以使用類似於圖23四個饋電結構118的結構來實現兩個頻帶(例如,28千兆赫及39千兆赫)的每一個中的兩個極化。
圖23也是堆疊103中的兩個天線貼片104彼此水平偏移的實施例的示例;雖然圖23示出天線貼片104部分地“重疊”,它們可以進一步偏移,以便不重疊。
如上所述,天線板100可包含多個堆疊103。例如,圖24示出可以包含在單個天線板100中的兩個天線堆疊103;這些堆疊103可以彼此偏移,且每個堆疊可以具有它們自己的饋電結構118(例如,根據本文公開的任何實施例)。在一些實施例中,可以調諧一個堆疊103用於高頻帶通信,且可以調諧另一個堆疊103用於低頻帶通信;在一些實施例中,這些堆疊103可以包含在同一天線板100中。
在一些實施例中,天線板100可以是天線模組的一部分。例如,圖25是根據各種實施例,天線模組105的側視剖面圖。天線模組105可以包含IC封裝115耦接到天線板100。儘管圖1中示出單個IC封裝115,天線模組105可以包含一個以上的IC封裝115(及/或多於一個的天線板100,如下面參考圖27所討論)。正如上面所指出的,天線板100可包含天線饋電基板102(在圖25中未示出),其具有導電路徑(例如,透過經由一或多個介電材料的導電通孔及線提供)及射頻(RF)傳輸結構(例如,饋電結構118),其可以使得一或多個天線貼片104(未示出在圖25)在IC封裝115的電路的控制下來傳輸及接收電磁波。在一些實施例中,IC封裝115可以透過第二級互連(未示出,但在下面參考圖26討論)耦接到天線板100。在一些實施例中,天線模組105可以包含用於控制每個不同天線貼片104或堆疊103的不同IC封裝115;在其他實施例中,天線模組105可以包含一個IC封裝115,其具有控制多個天線貼片104或堆疊103的電路。在一些實施方式中,天線模組105的總z-高度123可以是小於3毫米(例如, 2毫米及3毫米之間)。
在圖25的實施例,示出圍繞IC封裝115設置的模塑化合物(mold compound)135,且導電柱137(例如,銅柱)從天線板100延伸穿過模塑化合物135且暴露在天線模組105的頂面處。導電柱137可以與天線板100(未示出)的面上的導電接點接觸,且天線模組105可以在其頂面處耦接到另一個元件(例如,母板);電信號可以透過導電柱137、天線板100中的導電路徑(未示出)及天線板100與IC封裝115之間的第二級互連(未示出)從這樣的其他元件傳輸至/來自IC封裝115。
在一些實施例中,天線板100及/或天線模組105可以包含天線貼片104的一或多個陣列以支持多個通信頻帶(例如,雙頻帶操作或三頻帶操作)。例如,本文公開的一些天線板100及/或天線模組105可以在28千兆赫、39千兆赫及60千兆赫支持三頻帶操作。本文公開的各種天線板100及/或天線模組105可以在24.5千兆赫至29千兆赫、37千兆赫至43千兆赫及57千兆赫至71千兆赫支持三頻帶操作。本文公開的各種天線板100及/或天線模組105可以支持5G通信及60千兆赫通信。本文公開的各種天線板100及/或天線模組105可以支持28千兆赫及39千兆赫的通信。本文公開的各種天線板100及/或天線模組105可以支持毫米波通信。本文公開的各種天線板10及/或天線模組105可以支持高頻帶頻率及低頻帶頻率。
包含於天線模組中的IC封裝115可具有任何合適的結構。例如,圖26示出示例的IC封裝115可包含在一個天線模組105。IC封裝115可包含封裝基板334,可以由一或多個元件336透過第一級互連350耦接。特別地,在封裝基板334的一個面的導電接點可以透過第一級互連350在元件336的面被耦接到導電接點348。在圖26所示的第一級互連350是焊料凸塊(bump),但任何合適的第一級互連350可以被使用。阻焊劑314可圍繞導電接點346被設置。封裝基板334可以包含介電質材料,且可以具有導電路徑(例如,包含導電通孔及線)在面之間、或在每個面上的不同位置之間上延伸穿過介電質材料。在一些實施例中,封裝基板334可具有小於1毫米(例如,在0.1毫米及0.5毫米之間)的厚度。導電接點344可以被配置在封裝基板的另一面334,及第二級互連342可以在天線模組105耦接這些導電接點344到天線板100的中(未示出)。圖26中所示的第二級互連342是焊球(例如,用於球柵陣列(ball grid array)配置),但可以使用任何合適的第二級互連342(例如,在
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接腳柵格陣列(pin grid array)配置的接腳或平面柵格陣列(land grid array)配置的引腳平面)。阻焊劑314可圍繞設置導電接點344。在一些實施例中,模制材料340可設置在元件336周圍(例如,在元件336及封裝基板334之間作為底部填充材料)。在一些實施例中,模制材料的厚度可小於1毫米。如適合,可用於模制材料340的示例材料包含環氧樹脂模制材料。在一些實施例中,共形屏蔽件352可設置在元件336周圍及封裝基板334為IC封裝115提供電磁屏蔽。
元件336可以包含任何合適的IC元件。在一些實施例中,一或多種元件336可以包含晶粒。例如,一或多種元件336可以是RF通信晶粒。在一些實施例中,一或多種元件336可以包含電阻器、電容器(例如,去耦電容器)、電感器、DC-DC轉換器電路、或其它電路元件。在一些實施例中,IC封裝115可以是系統級封裝(system-in-package, SiP)。在一些實施例中,IC封裝115可以是覆晶(flip chip, FC)晶片規模封裝(chip scale package, CSP)。在一些實施例中,一或多個元件336可包含以要執行聚束(beam forming)、掃描、及/或碼簿(codebook)功能的指令編碼的記憶體裝置。
如上所述,在一些實施例中,天線模組105可以包含多個天線板100。例如,圖27示出多個天線板100耦接到單個IC封裝115的實施例。在一些實施例中,連接器(未示出)可以安裝到圖27的IC封裝115的一或多個面上,使天線模組105能夠與其他元件(例如,母板)通信。可以使用任何合適的連接器(例如,同軸連接器、扁平纜線(flat cable)連接器等)。
本文公開的天線板100及天線模組105可以被包含在任何合適的通信裝置(例如,具有無線通信能力、具有無線通信電路的可穿戴裝置等計算裝置)。圖28是根據各種實施例,包含天線模組105的通信裝置151的一部分的側視剖面圖。特別地,圖28中所示的通信裝置151可以是手持通信裝置,例如智慧手機或平板電腦。通信裝置151可以包含鄰近金屬或塑膠底盤178的玻璃或塑膠後蓋176。在一些實施例中,底盤178可以層壓到後蓋176的內表面183(相對於後蓋176的外表面185)上,或用黏合劑連接到後蓋176。在一些實施例中,與後蓋176相鄰的底盤178的部分可具有0.1毫米至0.4毫米的厚度;在一些這樣的實施例中,底盤178的所述部分可以由金屬形成。在一些實施例中,後蓋176可具有0.3毫米及1.5毫米之間的厚度;在一些這樣的實施例中,後蓋176可以由玻璃形成。底盤178可包含一或多個窗口179,其與天線模組105的天線貼片104(未示出)對準以改善效能。氣腔180-1可以至少自後蓋176間隔開一些天線模組105。在一些實施例中,氣腔180-1高度可以是0.5毫米及3毫米之間。天線模組105可以安裝到電路板101(例如,母板)的面,且其他元件129(例如,其他IC封裝)可以安裝到電路板101的相對面。在一些實施例中,電路板101可具有0.2毫米至1毫米(例如,0.3毫米至0.5毫米之間)之間的厚度。另一氣腔180-2可以位於電路板101及顯示器182(例如,觸控螢幕顯示器)之間。在一些實施例中,可以選擇天線模組105的天線貼片104(未示出)與後蓋176之間的間隔並將其控制在數十微米內以實現期望的效能。氣腔180-2可以在從通信裝置151的前側顯示器182分離天線模組105;在一些實施例中,顯示器182可具有鄰近氣腔180-2的金屬層,以從顯示器182吸走熱量。金屬或塑膠殼體184可提供通信裝置151的“側面”。
圖29是根據各種實施例,包含示例天線模組105的示例通信裝置151的一部分的側視剖面圖。圖29的示例天線模組105包含兩個天線貼片104,配置在四個天線板100中的每一個中;天線板100,包含在天線模組105中,類似於上面參考圖25所討論的天線模組105。天線模組105耦接到電路板101,電路板101本身透過緊固件133(例如,螺釘)機械地固定到底盤178。在一些實施例中,緊固件133可以與鄰近天線模組105間隔開1毫米至2毫米的距離。元件129設置在電路板101的另一面上,散熱器131設置在元件129上。天線貼片104鄰近底盤178中的窗口179。
在底盤178的窗口179可具有任何合適的形狀,這可能影響天線貼片104的近場區域(例如,在金屬底盤178)。例如,圖30示出在底盤178中具有矩形窗口179的示例通信裝置151;四個天線貼片104(可以是同一天線板100中的不同堆疊103的一部分,或不同的天線板100)的陣列可以位於窗口179的上方。底盤178也可以具有非矩形窗口179。例如,圖31示出底盤178包含多個窗口179的實施例;具有
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扇貝狀邊緣(scalloped edge)的中心窗口179及圍繞中心窗口179分佈的多個圓形窗口179。圖32示出一個實施例,其中底座179具有一窗口179具有“曲折(zig zag)”邊緣(例如,窗口179的形狀像多個重疊鑽石的陣列)。可以使用其他適合的窗口179。
在一些實施例中,附加的天線貼片104可以印刷或以其它方式設置在通信裝置151的後蓋176的內表面183。例如,圖33示出類似於圖29的通信裝置151的示例通信裝置151,但在附加的天線貼片104-3被印刷在後蓋176的內表面183用於每個天線模組105。印刷的天線貼片104可以與本文公開的任何天線板100的使用(例如,包含單個天線貼片104的天線板100),且印刷天線貼片104可以具有任何合適的形狀或厚度。氣腔180-1的高度可以控制天線板100的天線貼片104(一或多個)與印刷在後蓋176的內表面183上的天線貼片104之間的距離。
在一些實施例中,導電材料可以被印刷或以其它方式設置在通信裝置的後蓋176的外表面185。此導電材料可以抑制出現在周圍環境及後蓋176(例如,當後蓋176由玻璃形成)之間的介面的表面波的傳播,透過提供“軟-硬表面”中幫助維持期望的寬邊輻射行為並減輕旁瓣的形成(例如,透過吸收及/或反射表面波)。這在行動毫米波通信裝置151中可能尤其重要;玻璃或塑膠後蓋176可具有相對高的介電常數,增強表面波的激發。在後蓋176的外表面185上的導電材料(例如,金屬化印刷)可以提供可以抑制這種傳播的週期性表面紋理。例如,圖34是通信裝置151的一部分的側剖視圖,示出後蓋176的內表面183上的底盤178(具有窗口179)、鄰近窗口179的天線板100、以及位於後蓋176的外表面185上,鄰近窗口179的導電材料177(例如,金屬)。當後蓋176是玻璃時,後蓋176的外表面185上的這種導電材料177可能是特別有益的。在一些實施例中,導電材料177可以金屬化印刷在玻璃後蓋176上。在一些實施例中,這種金屬化可以印刷到5微米的準確度。在一些實施例中,後蓋176的材料在外表面185處可以是波紋狀的或者非平面的,這可以提供可以抑制不期望的表面波的不同類型的軟表面。
在後蓋176的外表面185的導電材料177可具有任何所需的形狀。例如,圖35示出一個實施例,其中導電材料177被配置為外表面185上的同心環(在窗口179上方,未示出);相對於不存在導電材料177的實施例,這樣的實施例可以抑制旁瓣並改善方向性。圖36示出導電材料177採用字母(或數字、符號、公司標識等)形式的實施例;可以使用任何合適的圖案來實現期望的結果。
儘管附圖中的各種已示出的天線板100為具有比IC封裝115更大的覆蓋區,天線板100及IC封裝115(其可以是,例如,SiP)可具有任何合適的相對尺寸。例如,在一些實施例中,在天線模組105中的IC封裝115的覆蓋區可以大於天線板100的覆蓋區。例如,當IC封裝115包含多個晶粒作為元件336時,可以發生這樣的實施例。圖37-39示出天線模組105的各種實施例,其中IC封裝115的覆蓋區大於或小於天線板100的覆蓋區。
如上所述,在一些實施例中,天線模組105可以包含多個天線板100。例如,圖37示出多個天線板100耦接到單個IC封裝115的實施例。特別地,圖37A是側視剖視圖,圖37B是示出可以包含在IC封裝115中的示例元件的俯視圖。圖37還示出IC封裝115的底面上的連接器111,但是其中多個天線板100耦接到單個IC封裝115的實施例可以不包含IC封裝115上的連接器111,或者IC封裝115上的一或多個連接器111。
如上面所討論的,任何合適的電路可以被包含在IC封裝115。在一些實施例中(例如,圖37-39的實施例)中,IC封裝115可包含RF積體電路來控制天線板100(例如,每個天線貼片104或堆疊103的一個RFIC)的操作、其他邏輯及RF控制電路、及/或DC-DC轉換器電路(如果不單獨包含,參考圖38如上面所討論的)。例如,圖37示出一實施例,其中IC封裝115可以包含用於每個天線板100的一個RFIC336-1(例如,配置在它們各自的天線板100上方)、一或多個控制器模組336-2(例如,用於控制RFIC336-1的操作)、一或多個CMOS或BiCMOS元件336-3以執行各種RF及/或控制功能、以及一或多個DC-DC轉換器元件109。在一些實施例中,元件336-3可以限制其輸出功率,且可饋電RFIC336-1。此外,IC封裝115可以包含未示出的附加被動式或主動式元件(例如,電容器及其他元件以執行去耦及/或偏壓功能)。
圖38示出一實施例,其中IC封裝115耦接到天線板100,且連接器111也從天線板100延伸。連接器111可以透過具有與連接器111搭配的連接器171的纜線175直接連接到天線板100;可以透過天線板100進行與IC封裝115的通信。連接器111可採用任何合適的形式(例如,同軸纜線連接器或扁平纜線連接器)。
圖39示出與圖38的實施例類似的實施例,但其中DC-DC轉換器元件109被耦接到天線板100的相同的面上的作為IC封裝115。DC-DC轉換器元件109僅僅是示例的,且其他元件可以被耦接到天線板100(代替DC-DC轉換器元件109或除了DC-DC轉換器元件109之外)。
本文所公開的天線板100及天線模組105可以包含,或者被包含在,任何合適的電子元件。圖40-43示出各種示例,其可以包含裝置,或可被包含在,與本文所公開的任何天線板100一起的通信裝置。
圖40是晶圓1500的俯視圖且晶粒1502,其可以被包含在與本文所公開的任何天線板100一起的通信裝置。晶圓1500可以由半導體材料製成,且可以包含一或多個晶粒1502形成在晶圓1500的表面上具有IC結構。每一晶粒1502可以是包含任何合適IC的半導體產品的重複單元。半導體產品的製造完成之後,晶圓1500可經歷切割分離製程,其中晶粒1502被彼此分開,以提供個別的半導體產品的“晶片”。晶粒1502可以包含一或多個電晶體(例如,如下所述圖41的一些電晶體1640)及/或支持電路以傳送電信號至電晶體,以及任何其他IC元件。在一些實施例中,晶圓1500或晶粒1502可以包含記憶體裝置(例如,隨機存取記憶體(RAM)裝置,諸如靜態RAM(SRAM)裝置、磁RAM (MRAM)裝置、電阻器RAM(RRAM)裝置、導電橋接RAM (CBRAM)裝置等)、邏輯裝置(例如,AND、OR、NAND或NOR閘)或任何其他合適的電路元件。這些裝置中的多個可在單個晶粒1502被組合。例如,透過多個記憶體裝置形成的記憶體陣列可以在相同的晶粒1502上形成作為處理裝置(例如,圖43的處理裝置1802)或其他邏輯,被建構為將資訊儲存在記憶體裝置中或執行儲存在記憶體陣列中的指令。
圖41是IC裝置1600的側視剖面圖,其可以與本文公開的任何天線板100一起包含在通信裝置中。IC裝置1600可以被形成在基板1602(例如,圖40的晶圓1500)上,且可以被包含在晶粒(例如,圖40的晶粒1502)。基板1602可以是由半導體材料系統構成的半導體基板,所述半導體材料系統包含例如n型或p型材料系統(或兩者的組合)。基板1602可以包含例如使用體矽(bulk silicon)或絕緣覆矽(silicon-on-insulator, SOI)子結構形成的晶體基板。在一些實施例中,基板1602可使用替代材料來形成,其可以或可以不與矽結合,其包含但不限於鍺、銻化銦、碲化鉛、砷化銦、磷化銦、砷化鎵、或銻化鎵。分類為II-VI、III-V或IV族的其他材料也可以用於形成基板1602。儘管這裡描述了可以形成基板1602的材料的一些示例,但是可以使用任何可以作為IC裝置1600的基礎的材料。基板1602可以是分割的晶粒(例如,圖40的晶粒1502)或晶圓(例如,圖40的晶圓1500)的一部分。
IC裝置1600可包含一或多個裝置層1604設置於基板1602上。裝置層1604可包含一或更多個電晶體1640(例如,在基板1602上形成的金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET))的特性。裝置層1604可以包含,例如,一或多個源及/或漏極(S/D)區1620、閘極1622來控制在S/D區域1620之間電晶體1640的電流流動及一或多個S/D接點1624,用於將電信號路由(route)到/自S/D區域1620。電晶體1640可以包含為了清楚起見未示出的附加特徵,例如裝置隔離區、閘極接觸等。電晶體1640不限於圖41中所示的類型及配置,且可以包含各種其他類型及配置,諸如,例如,平面電晶體(planar transistor)、非平面電晶體、或兩者的組合。平面電晶體可以包含雙極接面型電晶體(BJT)、異質接面雙極電晶體(heterojunction bipolar transistors, HBT)或高電子遷移率電晶體(high-electron-mobility transistor, HEMT)。非平面電晶體可以包含FinFET電晶體,例如雙閘極電晶體或三閘極電晶體,以及環繞式(wrap-around)或全環繞式(all-around)閘極電晶體,例如奈米帶及奈米線電晶體。
每一個電晶體1640可以包含至少形成兩層的閘極1622、閘極介電質及閘極電極。閘極介電質可包含一或多個層的疊層。一或多個層可以包含氧化矽、二氧化矽、碳化矽及/或高k介電質材料。高k介電材料可包含諸如鉿、矽、氧、鈦、鉭、鑭、鋁、鋯、鋇、鍶、釔、鉛、鈧、鈮及鋅的元素。可以在閘極介電質中使用的高k材料的示例包含但不限於氧化鉿、氧化鉿矽、氧化鑭、氧化鑭鋁、氧化鋯、氧化鋯矽、氧化鉭、氧化鈦、鋇鍶鈦氧化物、鋇鈦氧化物、鍶鈦氧化物、氧化釔、氧化鋁、鉛鈧鉭氧化物及鈮酸鉛鋅。在一些實施例中,可以在閘極介電質上執行退火製程以在使用高k材料時改善其品質。
閘極電極可以形成在閘極介電質,且可以包含至少一個p型功函數(work function)金屬或n型功函數金屬,取決於電晶體1640是否是一個p型金屬氧化物半導體(PMOS)或n型金屬氧化物半導體(NMOS)電晶體。在一些實施方式中,閘極電極可由兩或兩個以上金屬層的堆疊組成,其中一或一個以上金屬層為功函數金屬層且至少一個金屬層為填充金屬層。可以包含用於其他目的其他金屬層,例如阻擋層。對於PMOS電晶體,可用於閘極電極的金屬包含但不限於釕、鈀、鉑、鈷、鎳、導電金屬氧化物(例如,氧化釕)、以及下面參考NMOS電晶體(例如,用於功函數調諧)所討論的任何金屬。對於NMOS電晶體,可以用於閘極電極的金屬包含但不限於鉿、鋯、鈦、鉭、鋁、這些金屬的合金、這些金屬的碳化物(例如,碳化鉿、碳化鋯、碳化鈦、碳化鉭及碳化鋁)、以及上面參考PMOS電晶體所討論的任何金屬(例如,用於功函數調整)。
在一些實施例中,當沿著源極-通道-汲極方向作為電晶體1640的一個剖面中觀察時,閘極電極可以由U形結構組成,U形結構包含底部部分的基本平行於基板表面及兩個側壁部分基本垂直於基板的頂表面。在其他實施例中,形成閘極電極的金屬層中的至少一個可以簡單地是基本平行於基板的頂表面的平面層,且不包含基本垂直於基板的頂表面的側壁部分。在其他實施例中,閘極電極可以由U形結構及平面非U形結構的組合構成。例如,閘極電極可以由一或多個U形金屬層組成,所述U形金屬層形成在一或多個平面的非U形層的頂上。
在一些實施例中,一對側壁間隔物可以形成在閘極堆疊的相對側面以固定閘極堆疊。側壁間隔物可以由諸如氮化矽、氧化矽、碳化矽、氮化矽摻雜有碳、及氮氧化矽的材料形成。用於形成側壁間隔物的製程在本領域中是眾所周知的,且通常包含沉積及蝕刻製程步驟。在一些實施例中,可以使用多個間隔物對;例如,兩對、三對或四對側壁間隔物可以形成在閘極堆疊的相對側上。
S/D區域1620可以在基板1602內形成,鄰近於每個電晶體1640的閘極1622。例如,S/D區域1620可使用植入/擴散製程或蝕刻/沉積過程來形成。在前一製程中,諸如硼、鋁、銻、磷或砷的摻雜劑可以離子植入到基板1602中以形成S/D區1620。退火製程,其活化摻雜劑並使它們擴散進一步進入基板1602,可以接著離子植入製程。在後者的方法中,基板1602可首先被蝕刻以形成在S/D區域1620的位置的凹部。磊晶沉積製程然後可以進行到填充凹部材料,其材料用於製造S/D區域1620。在一些實施方式中,S/D的區域1620可使用矽合金製成,諸如矽鍺或碳化矽。在一些實施例中,磊晶沉積的矽合金可以用諸如硼、砷或磷的摻雜劑原位(in situ)摻雜。在一些實施例中,S/D區1620可以使用一或多種替代半導體材料形成,例如鍺或III-V族材料或合金。在進一步的實施例中,可以使用一或多層金屬及/或金屬合金來形成S/D區1620。
電信號,如功率及/或輸入/輸出(I/O)信號,可以被路由到及/或從裝置層1604的裝置(例如,所述電晶體1640)通過設置在裝置層1604(示出在圖41的互連層1606-1610)上的一或多個互連層。例如,裝置層1604的導電特徵(例如,閘極1622及S/D接點1624)可以與互連層1606-1610的互連結構1628電性耦接。一或多個互連層1606-1610可形成IC裝置1600的金屬化疊層(也被稱為“ILD堆疊”)1619。
互連結構1628可以被配置在互連層1606-1610內根據各種各樣的設計傳送電信號(特別是,配置不限於表示於圖41中互連結構的特定構造1628)。儘管互連層1606-1610的特定數量表示於圖41,本揭露的實施例包含具有比所表示的更多或更少的互連層的IC裝置。
在一些實施例中,互連結構1628可以包含線1628a及/或通孔1628b填充有導電材料,例如金屬。線1628a可以被配置成在基本上與基板1602的表面平行的平面的方向上在其上形成裝置層1604路由電信號。例如,線1628a可在及超出透視圖41的頁面的方向傳送電信號。通孔1628b可以被配置成在基本上垂直於基板1602的表面的平面的方向在其上形成裝置層1604傳送電信號。在一些實施例中,通孔1628b可以電性耦接不同互連層1606-1610的線1628a在一起。
如圖41所示,互連層1606-1610可以包含介電材料1626,其設置在互連結構1628之間。在一些實施例中,介電材料1626配置在互連結構1628之間,在不同互連層1606-1610中可以具有不同的組成;在其它實施例中,不同互連層1606-1610之間的介電材料1626的組成可以是相同的。
第一互連層1606可以形成在裝置層1604上。在一些實施例中,第一互連層1606如所示,可以包含線1628a及/或通孔1628b。第一互連層1606的線1628a可與裝置層1604的接點(例如,S/D接點1624)耦接。
第二互連層1608可以形成在第一互連層1606上。在一些實施例中,第二互連層1608可以包含通孔1628b,以使第二互連層1608的線1628a與第一互連層1606的線1628a耦接。為求清楚起見,雖然線1628a及通孔1628b是在每個互連層內結構上以線描繪(例如,在第二互連層1608內),在一些實施例中,線1628a及通孔1628b可以在結構上及/或材料上連續(contiguous)(例如,在雙鑲嵌(dual-damascene)製程期間同時填充)。
第三互連層1610(及附加的互連層,如需要的話)根據在連接與第二互連層1608或第一互連層1606中類似的技術及配置,可以連續地形成在第二互連層1608上。在一些實施例中,在IC裝置1600中的金屬化疊層1619是“遠離變高(higher up)”的互連層(即,遠離裝置層1604)可以更厚。
IC裝置1600可包含阻焊材料1634(例如,聚酰亞胺(polyimide)或類似材料)及一或多個形成在互連層1606-1610的導電接點1636。在圖41中,導電接點1636被示為採用鍵合銲墊(bond pad)的形式。導電接點1636可以與互連結構1628電性耦接及配置以將電晶體(複數個)1640的電信號傳送至其他外部裝置。例如,可以在一或多個導電接點1636形成焊接接合以與另一元件(例如,電路板)機械及/或電性耦接包含IC裝置1600的晶片。IC裝置1600可包含附加的或替代的結構,以從互連層1606-1610傳送電信號;例如,導電接點1636可包含其它相似的特徵(例如,柱),傳送電信號到外部元件。
圖42是IC裝置組件1700的側視剖面圖,其可包含本文公開的一或多個天線板100。特別地,本文公開的任何合適的天線板100可以代替IC裝置組件1700的任何元件(例如,天線板100可以代替IC裝置組件1700的任何IC封裝)。
IC裝置組件1700包含多個配置在電路板1702(其可以是例如母板)上的元件。IC裝置組件1700包含設置在電路板1702的第一面1740及電路板1702的相對第二面1742上的元件;一般地,元件可以被設置在一或兩個面1740及1742。
在一些實施例中,電路板1702可以是PCB,其包含透過介電質材料的層彼此分離,且透過導電通孔相互連接的多個金屬層。金屬層中的任何一或多個期望的電路圖案可以被形成為耦接到電路板1702的元件之間傳送電信號(可選地與其它金屬層結合)。在其他實施例中,電路板1702可是一種非PCB基板。
示出於圖42的IC裝置組件1700,包含透過耦接元件1716耦接到電路板1702的第一面1740的封裝上中介層結構(package-on-interposer)1736。耦接元件1716可以電性及機械耦接封裝上中介層結構1736到電路板1702,且可包含焊料球(如圖42)、插座的凸形及凹形部分、黏合劑、底部填充材料、及/或任何其他適當的電性及/或機械耦接結構。
封裝上中介層結構1736可以包含透過耦接元件1718耦接到中介器1704的IC封裝1720。耦接元件1718可以採取任何合適的形式的應用,如上面所討論的形式參考耦接元件1716。雖然單個IC封裝1720示出在圖42中,多個IC封裝可以耦接到中介器1704;實際上,附加中介器可以耦接到中介器1704。中介器1704可以提供用於橋接電路板1702及IC封裝1720的中介基板(intervening substrate)。IC封裝1720可以是或包含例如,晶粒(圖40的晶粒1502)、IC裝置(例如,圖41的IC裝置1600)、或任何其他合適的元件。通常,中介器1704可擴展到更寬間距的連接或重新路由到不同連接的連接。例如,中介器1704可以將IC封裝1720(例如,晶粒)耦接到耦接元件1716的一組球柵陣列(BGA)導電接點,用於耦接到電路板1702。如圖42所示的實施例,IC封裝1720及電路板1702附接到中介器1704的相對側;在其它實施例中,IC封裝1720及電路板1702可以被附接到中介器1704的相同側。在一些實施例中,三或更多個元件可以透過中介器1704來互連。
在一些實施例中,中介器1704可以形成為PCB,其包含透過介電質材料的層彼此分離且透過導電通孔互連的多個金屬層。在一些實施例中,中介器1704可以由環氧樹脂(epoxy resin)、玻璃纖維增強的環氧樹脂(fiberglass-reinforced epoxy resin)、以無機填料形成的環氧樹脂(epoxy resin with inorganic filler)、陶瓷材料(ceramic material)、或聚合物材料(polymer material),例如聚酰亞胺(polyimide)形成。在一些實施例中,中介器1704可由替代剛性或撓性的材料形成,其可包含用於在半導體基板上面描述中使用的相同的材料,如矽、鍺、以及其他III-V族及IV族材料。中介器1704可以包含金屬互連1708及通孔1710,包含但不限於穿透矽通孔(through-silicon via, TSV)1706。中介器1704還可以包含嵌入式裝置1714,包含被動式及主動式裝置兩者。這些裝置可以包含但不限於電容器、去耦電容器、電阻器、電感器、熔絲、二極體、變壓器、感測器、靜電放電(ESD)裝置及記憶體裝置。更複雜的裝置,例如RF裝置、功率放大器、電源管理裝置、天線、陣列、感測器及微機電系統(microelectromechanical system, MEMS)裝置也可以形成在中介器1704上。封裝上中介層結構1736可以採用本領域已知的任何封裝上中介層結構的形式。
IC裝置組件1700可包含透過耦接元件1722耦接電路板1702的第一面1740的IC封裝1724。耦接元件1722可以採取在上文中任何討論參考耦接組件1716的實施例的形式,IC封裝1724可以採用上面討論參考IC封裝1720的任何實施例的形式。
圖42中示出的IC裝置組件1700包含堆疊式封裝(package-on-package)結構1734,其透過耦接元件1728耦接到電路板1702的第二面1742。堆疊式封裝結構1734可以包含IC封裝1726及IC封裝1732,其由耦接元件1730耦接在一起,使得IC封裝1726配置在電路板1702及IC封裝1732之間。耦接元件1728及1730可以採用如上所述的耦接元件1716的任何實施例的形式,且IC封裝1726及1732可以採取如上所述IC封裝1720的任何實施例的形式。可以根據本領域中已知的任何堆疊式封裝結構來配置堆疊式封裝結構1734。
圖43是一個示例通信裝置1800的方塊圖,按照本文公開的任何實施例,其可包含一或多個天線板100。例如,通信裝置151(圖41)可以是通信裝置1800的一個示例。任何通信裝置1800的合適元件可包含本文公開的IC封裝1650、IC裝置1600、或晶粒1502的一或多個。圖43中示出許多元件,包含在通信裝置1800中,但也可以省略或複製這些元件中的任何一或多個,以適合於應用。在一些實施例中,通信裝置1800中包含的一些或所有元件可以附接到一或多個母板。在一些實施例中,這些元件中的一些或全部被製造到系統單晶片(system-on-a-chip, SoC)晶粒上。
另外,在各種實施例中,通信裝置1800可以不包含在圖43所示出的元件中的一或多個,但通信裝置1800可以包含用於耦接到一或多個元件的介面電路。例如,通信裝置1800可以不包含顯示裝置1806,但是可以包含顯示裝置介面電路(例如,連接器及驅動器電路),其為顯示裝置1806可耦接。在另一組示例中,通信裝置1800可以不包含音訊輸入裝置1824或音訊輸出裝置1808,但是可以包含音訊輸入或輸出裝置介面電路(例如,連接器及支持電路),其為音訊輸入裝置1824或音訊輸出裝置1808可以耦接。
通信裝置1800可以包含處理裝置1802(例如,一或多個處理裝置)。這裡所使用的用語“處理裝置”或“處理器”可以指任何裝置或裝置的一部分,其處理來自暫存器及/或記憶體的電子資料以將電子資料轉換成可以儲存在暫存器及/或記憶體中的其他電子資料。處理裝置1802可以包含一或多個數位信號處理器(DSP)、專用積體電路(ASIC)、中央處理單元(CPU)、圖形處理單元(GPU)、加密處理器(在硬體內執行加密演算法的專用處理器)、伺服器處理器或任何其他合適的處理裝置。通信裝置1800可包含記憶體1804,其本身可以包含一或多個記憶體裝置,諸如揮發性記憶體(例如,動態隨機存取記憶體(DRAM))、非揮發性記憶體(例如,唯讀記憶體(ROM))、快閃記憶體、固態記憶體及/或硬碟驅動器。在一些實施例中,記憶體1804可以包含記憶體,其與處理裝置1802共享晶粒。這個記憶體可以用作快取記憶體,且可以包含嵌入式動態隨機存取記憶體(embedded dynamic random access memory, eDRAM)或自旋轉移力矩磁阻式隨機存取記憶體(spin transfer torque magnetic random access memory, STT-MRAM)。
在一些實施例中,通信裝置1800可以包含通信模組1812(例如,一或多個通信模組)。例如,通信模組1812可以被配置用於管理用於傳送資料至/來自通信裝置1800的無線通信。用語“無線”及其衍生可用於描述電路、裝置、系統、方法、技術、通信頻道等,其可以透過藉由非固體媒體使用調變的電磁輻射傳送資料。用語並不暗示相關裝置不包含任何電線,儘管在一些實施例中它們可能不包含任何電線。通信模組1812可以是或可以包含本文公開的任何天線板100。
通信模組1812可實施任何數目的無線標準或協定,包含但不限於電氣及電子工程師協會(Institute for Electrical and Electronic Engineers, IEEE)標準,其包含Wi-Fi(IEEE 802.11家族)、IEEE802.16標準(例如,IEEE 802.16-2005修正)、長期演進(Long-Term Evolution, LTE)項目的任何修正、更新及/或修訂(例如,先進的LTE(advanced LTE)項目、超行動寬頻(ultra mobile broadband, UMB)項目(也稱為沿項目作為“3GPP2”)等)。IEEE802.16相容頻寬頻無線存取(Broadband Wireless Access, BWA)網路通常稱為WiMAX網路、代表用於微波存取的全球互操作性(Worldwide Interoperability for Microwave Access)的縮寫,這是通過IEEE 802.16標準的符合性和互操作性測試的產品的認證標誌。通信模組1812可以根據全球行動通信系統(Global System for Mobile, GSM)、通用分組無線電服務(General Packet Radio Service, GPRS)、通用行動通信系統(Universal Mobile Telecommunications System, UMTS)、高速分組存取(High Speed Packet Access, HSPA)、演進HSPA (Evolved HSPA, E-HSPA)、或LTE網路。通信模組1812可以根據GSM演進的增強型資料(Enhanced Data for GSM Evolution, EDGE)、GSM EDGE無線電存取網路(GSM EDGE Radio Access Network, GERAN)、通用地面無線電存取網路(Universal Terrestrial Radio Access Network, UTRAN)或演進UTRAN(Evolved UTRAN, E-UTRAN)進行操作。通信模組1812可以按照分碼多工存取(Code Division Multiple Access, CDMA)、分時多工存取(Time Division Multiple Access, TDMA)、數位增強無線通訊(Digital Enhanced Cordless Telecommunications, DECT)、演進資料最佳化(Evolution-Data Optimized, EV-DO)、及其衍生、以及任何其他指定為3G、4G、5G及更高版本的無線協定進行操作。在其他實施例中,通信模組1812可以根據其他無線協定進行操作。通信裝置1800可以包含天線1822,以促進無線通信及/或用於接收其它無線通信(如AM或FM無線電傳輸)。
在一些實施例中,通信模組1812可管理有線通信,諸如電、光、或任何其他合適的通信協定(例如,乙太網)。如上所述,通信模組1812可以包含多個通信模組。例如,第一通信模組1812可以專用於諸如Wi-Fi或藍牙的短程無線通信,且第二通信模組1812可以專用於諸如全球定位系統(GPS)、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、EV-DO或其他的更遠端無線通信。在一些實施例中,第一通信模組1812可以專用於無線通信,第二通信模組1812可以專用於有線通信。在一些實施例中,通信模組1812可以包含支持毫米波通信的天線板100。
通信裝置1800可以包含電池/電源電路1814。電池/電源電路1814可以包含一或多個能量儲存裝置(例如,電池或電容器)及/或用於耦接通信裝置1800的元件到與通信裝置1800分開的能量源(例如,AC線路電源)的電路。
通信裝置1800可以包含顯示裝置1806(或相應的介面電路,如上述討論的)。顯示裝置1806可以包含任何視覺指示器,諸如抬頭顯示器(heads-up display)、電腦監視器、投影機、觸控螢幕顯示器、液晶顯示器(LCD)、發光二極體顯示器、或平面顯示器(flat panel display)。
通信裝置1800可以包含音訊輸出裝置1808(或如上討論的相應介面電路)。音訊輸出裝置1808可以包含產生可聽指示器,諸如揚聲器、耳機、或耳塞的任何裝置。
通信裝置1800可以包含音訊輸入裝置1824 (或如上討論的相應的介面電路)。音訊輸入裝置1824可以包含產生表示聲音的信號,諸如麥克風、麥克風陣列或數位樂器(例如,具有樂器數位介面(musical instrument digital interface, MIDI)輸出的樂器)的任何裝置。
通信裝置1800可以包含GPS裝置1818(或如上討論的相應的介面電路)。如本領域中已知的,GPS裝置1818可以與基於衛星的系統通信,且可以接收通信裝置1800的位置。
通信裝置1800可以包含其它輸出裝置1810 (或如上討論的相應的介面電路)。其他輸出裝置1810的示例可以包含音訊編解碼器、視訊編解碼器、印表機、用於向其他裝置提供資訊的有線或無線發送器、或附加儲存裝置。
通信裝置1800可以包含其他輸入裝置1820 (或如上討論的相應的介面電路)。其他輸入裝置1820的示例可以包含加速度計、陀螺儀、羅盤、影像擷取裝置、鍵盤、諸如滑鼠的游標控制裝置、觸控筆、觸控板、條碼讀取器、快速回應(Quick Response, QR)碼閱讀器、任何感測器或射頻識別(RFID)閱讀器。
通信裝置1800可以具有任何期望的形狀因子,例如手持或行動通信裝置(例如,蜂巢式電話、智慧電話、行動網際網路裝置、音樂播放器、平板電腦、膝上型電腦、上網小筆電、超極本電腦、個人數位助理(PDA)、超行動個人電腦等)、桌面通信裝置、伺服器或其他上網計算元件、印表機、掃描儀、監視器、機上盒、娛樂控制單元、車輛控制單元、數位相機、數位視訊記錄器或可穿戴通信裝置。在一些實施例中,通信裝置1800可以是處理資料的任何其他電子裝置。
下面的段落提供對本文公開的實施例中的各種實施例。
示例1是天線板,包含:天線饋電基板,包含天線饋電結構,其特徵在於,所述天線饋電基板包含接地平面,所述天線饋電結構包含垂直於所述接地平面的第一部分及平行於所述接地平面的第二部分,且所述第一部分電性耦接在所述第二部分及所述第一部分之間;及天線貼片,其中所述天線貼片是毫米波天線貼片。
示例2可包含示例1的標的,且可進一步包含:
氣腔。
示例3可包含示例2的標的,且可進一步指定氣腔位於天線貼片及天線饋電基板之間。
示例4可包含示例2的標的,且可進一步指定氣腔位於接地平面及天線饋電結構的所述第二部分之間。
示例5可包含示例2-4中任一示例的標的,且可進一步指定天線貼片是第一天線貼片,氣腔是第一氣腔,而天線板進一步包含第二天線貼片及第一天線貼片與第二天線貼片之間的第二氣腔。
示例6可包含示例1-5中任一示例的標的,且可進一步指定天線板不包含天線饋電結構及天線貼片之間的導電材料路徑。
示例7可包含示例1-6中任一示例的標的,且可進一步指定天線饋電結構進一步包含垂直於接地平面的第三部分及平行於接地平面的第四部分,第四部分電性耦接到第一部分,且第三部分電性耦接在第四部分及接地平面之間。
示例8可包含示例7的標的,且可進一步指定第四部分垂直於第二部分。
示例9可包含示例7-8中任一示例的標的,且可進一步指定天線饋電結構進一步包含垂直於天線貼片的第五部分及平行於天線貼片的第六部分,且第五部分電性耦接在第六部分及天線貼片之間。
示例10可包含示例9的標的,且可進一步指定天線板不包含第六部分及第四部分之間的導電材料路徑。
示例11可包含示例1-8中任一示例的標的,且可進一步指定天線饋電結構是第一天線饋電結構,且天線饋電基板進一步包含垂直定向於第一天線饋電結構的第二天線饋電結構。
示例12可包含示例11的標的,且可進一步指定天線貼片是第一天線貼片,第一及第二天線饋電結構用於饋電第一天線貼片,天線板進一步包含第二天線貼片、第三天線饋電結構及第四天線饋電結構,且第三及第四天線饋電結構用於饋電第二天線貼片。
示例13可包含示例12的標的,且可進一步包含:第三天線貼片;及第四天線貼片;其中第一及第二天線饋電結構用於饋電第三天線貼片,第三及第四天線饋電結構用於饋電第四天線貼片。
示例14可包含的示例12-13中任一示例的標的,且可進一步指定第一天線貼片及第二天線貼片對角偏移。
示例15可包含示例1-14中任一示例的標的,且可進一步指定天線饋電結構包含焊料。
示例16可包含示例1-15中任一示例的標的,且可進一步包含:圍繞天線貼片的導電環。
示例17可包含示例1-16中任一示例的標的,且可進一步包含:多個圍繞天線饋電結構的屏蔽柱。
示例18可包含示例1-17中任一示例的標的,且可進一步指定天線貼片具有5微米與30微米之間的厚度。
示例19可包含示例1-18中任一示例的標的,且可進一步指定天線板具有500微米及2毫米之間的厚度。
示例20是一個天線板,包含:天線饋電基板,包含天線饋電結構及接地平面;天線貼片,其中天線貼片是毫米波天線貼片;氣腔,在所述天線貼片與所述接地平面之間;及設置在氣腔中的電子元件,其中天線饋電基板包含至電子元件的導電路徑。
示例21可包含示例20的標的,且可進一步指定電子元件包含晶粒、開關、放大器、電感器、變容二極體或電容器。
示例22可包含示例20-21中任一示例的標的,且可進一步指定電子元件具有透過經由所述導電路徑傳輸到所述電子元件的電信號可調諧的電特性。
示例23可包含示例20-22中任一示例的標的,且可進一步指定電子元件透過焊料或引線鍵合耦接到所述天線饋電基板。
示例24可包含示例20-23中任一示例的標的,且可進一步指定天線貼片具有5微米與30微米之間的厚度。
示例25可包含示例20-24中任一示例的標的,且可進一步指定天線板具有500微米及2毫米之間的厚度。
示例26可包含示例20-25中任一示例的標的,且可進一步指定氣腔具有100微米及300微米之間的厚度。
示例27是一種天線模組,包含:積體電路(IC)封裝;天線板,其中天線板耦接IC卡封裝,且天線板包含:天線饋電基板,包含天線饋電結構,其中天線饋電基板包含接地面,天線饋電結構包含垂直於接地平面的第一部分及平行於接地平面的第二部分,且第一部分電性耦接在第二部分及第一部分之間,以及天線貼片,其中天線貼片是毫米波天線貼片。
示例28可包含示例27的標的,且可進一步包含氣腔。
示例29可包含示例28的標的,且可進一步指定氣腔位於天線貼片及天線饋電基板之間。
示例30可包含示例28的標的,且可進一步指定氣腔位於接地平面及天線饋電結構的第二部分之間。
示例31可包含示例28-30中任一示例的標的,且可進一步指定天線貼片是第一天線貼片,氣腔是第一氣腔,且天線板進一步包含第二天線貼片及第一天線貼片與第二天線貼片之間的第二氣腔。
示例32可包含示例27-31中任一示例的標的,且可進一步指定天線板不包含天線饋電結構及天線貼片之間的導電材料路徑。
示例33可包含示例27-32中任一示例的標的,且可進一步指定天線饋電結構進一步包含垂直於接地平面的第三部分及平行於接地平面的的第四部分,第四部分電性耦接到第一部分,第三部分電性耦接在第四部分及接地平面之間。
示例34可包含示例33的標的,且可進一步指定第四部分垂直於第二部分。
示例35可包含示例33-34中任一示例的標的,且可進一步指定天線饋電結構進一步包含垂直於天線貼片的第五部分及平行於天線貼片的第六部分,以及第五部分電性耦接在第六部分及天線貼片之間。
示例36可包含示例35的標的,且可進一步指定天線板不包含第六部分及第四部分之間的導電材料路徑。
示例37可包含示例28-36中任一示例的標的,且可進一步指定天線饋電結構是第一天線饋電結構,且天線饋電基板進一步包含垂直定向於第一天線饋電結構的第二天線饋電結構。
示例38可包含示例37的標的,且可進一步指定天線貼片是第一天線貼片,第一及第二天線饋電結構用於饋電第一天線貼片,天線板進一步包含第二天線貼片、第三天線饋電結構及第四天線饋電結構,且第三及第四天線饋電結構用於饋電第二天線貼片。
示例39可包含示例38的標的,且可進一步包含:第三天線貼片;及第四天線貼片;其中第一及第二天線饋電結構用於饋電第三天線貼片,第三及第四天線饋電結構用於饋電第四天線貼片。
示例40可包含示例38-39中任一示例的標的,且可進一步指定第一天線貼片及第二天線貼片對角偏移。
示例41可包含示例28-40中任一示例的標的,且可進一步指定天線饋電結構包含焊料。
示例42可包含示例28-41中任一示例的標的,且可進一步包含:圍繞天線貼片的導電環。
示例43可包含示例28-42中任一示例的標的,且可進一步包含:多個圍繞天線饋電結構的屏蔽柱。
示例44可包含示例28-43中任一示例的標的,且可進一步指定天線貼片具有5微米與30微米之間的厚度。
示例45可包含示例28-44中任一示例的標的,且可進一步指定天線板具有500微米及2毫米之間的厚度。
示例46可包含示例28-45中任一示例的標的,且可進一步指定IC封裝包含射頻(RF)通信晶粒。
示例47可包含示例28-46中任一示例的標的,且可進一步指定IC封裝包含具有指令程式化以執行波束形成、掃描、及/或碼簿功能的記憶體裝置。
示例48可包含示例28-47中任一示例的標的,且可進一步指定天線板是第一天線板,且天線模組進一步包含耦接到IC封裝的第二天線模組。
示例49可包含示例28-48中任一示例的標的,且可進一步指定IC封裝是第一IC封裝,且天線模組進一步包含耦接到天線板的第二IC封裝。
示例50是一種天線模組,包含:積體電路(IC)封裝;天線板,其中天線板耦接IC卡封裝,且天線板包含:天線饋電基板,包含天線饋電結構及接地平面、天線貼片,其中天線貼片為毫米波天線貼片、天線貼片及接地平面之間的氣腔、以及設置在氣腔中的電子元件,其中天線饋電基板包含通向電子元件的導電路徑。
示例51可包含示例50的標的,且可進一步指定電子元件包含晶粒、開關、放大器、電感器、變容二極體或電容器。
示例52可包含示例50-51中任一示例的標的,且可進一步指定電子元件具有電屬性,電屬性是透過經由導電路徑傳遞到電子元件的電信號可調諧。
示例53可包含示例50-52中任一示例的標的,且可進一步指定電元件耦接到由焊料或引線鍵合的天線饋電基板。
示例54可包含示例50-53中任一示例的標的,且可進一步指定天線貼片具有5微米與30微米之間的厚度。
示例55可包含示例50-54中任一示例的標的,且可進一步指定天線板具有500微米及2毫米之間的厚度。
示例56可包含示例50-55中任一示例的標的,且可進一步指定氣腔具有100微米及300微米之間的厚度。
示例57可包含示例50-56中任一示例的標的,且可進一步指定IC封裝包含射頻(RF)通信晶粒。
示例58可包含示例50-57中任一示例的標的,且可進一步指定IC封裝包含具有指令程式化以執行波束形成、掃描、及/或碼簿功能的記憶體裝置。
示例59可包含示例50-58中任一示例的標的,且可進一步指定天線板是第一天線板,且天線模組進一步包含耦接到IC封裝的第二天線模組。
示例60可包含示例50-59中任一示例的標的,且可進一步指定IC封裝是第一IC封裝,且天線模組進一步包含耦接到天線板的第二IC封裝。
示例61是一通信裝置,包含:底盤;天線貼片;底盤中鄰近天線貼片的窗口,其中窗口是非矩形的。
示例62可包含示例61的標的,且可進一步指定底盤包含金屬。
示例63可包含示例61-62中任一示例的標的,且可進一步包含:後蓋,位於在窗口上的底盤。
示例64可包含示例63的標的,且可進一步指定後蓋包含玻璃。
示例65可包含示例63-64中任一示例的標的,且可進一步指定天線貼片是第一天線貼片,且通信裝置進一步包含在後蓋的第二天線貼片。
示例66可包含示例65的標的,且可進一步指定第二天線貼片是在後蓋的內表面上。
示例67可包含示例63-66中任一示例的標的,且可進一步包含:導電材料在後蓋的外表面上。
示例68可包含示例67的標的,且可進一步指定導電材料包含金屬化印刷。
示例69可包含示例61-68中任一示例的標的,且可進一步指定天線貼片被包含在天線板,且天線板包含氣腔。
示例70可包含示例61-69中任一示例的標的,且可進一步指定天線貼片是多個排列在一個陣列的天線貼片中的一個,窗口是鄰近天線貼片的陣列。
示例71可包含示例61-70中任一示例的標的,且可進一步指定通信裝置是手持式通信裝置。
示例72可包含示例61-71中任一示例的標的,且可進一步包含:顯示器。
示例73可包含示例72的標的,且可進一步指定顯示器是觸控顯示器。
示例74可包含示例72-73中任一示例的標的,且可進一步指定天線貼片位於顯示器及窗口之間。
示例75是一通信裝置,包含:顯示器;後蓋;及後蓋內表面上的天線貼片。
示例76可包含示例75的標的,且可進一步指定天線貼片印刷在後蓋。
示例77可包含示例75-76中任一示例的標的,且可進一步指定後蓋包含玻璃。
示例78可包含示例75-77中任一示例的標的,且可進一步指定天線貼片是第一天線貼片,通信裝置可進一步包含平行於,且間隔開第一天線貼片的第二天線貼片。
示例79可包含示例78的標的,且可進一步指定第二天線貼片包含在後蓋及顯示器之間的天線模組中。
示例80可包含示例78-79中任一示例的標的,且可進一步指定第二天線貼片位於第一天線貼片及顯示器之間。
示例81可包含示例75-80中任一示例的標的,且可進一步包含:與後蓋的內表面的至少一部分接觸的底盤;及在底盤中,鄰近天線貼片的窗口。
示例82可包含的標的示例81,且可進一步指定窗口是非矩形的。
示例83可包含示例81-82中任一示例的標的,且可進一步指定底盤包含金屬。
示例84可包含示例75-83中任一示例的標的,且可進一步包含:導電材料在後蓋的外表面上。
示例85可包含示例84的標的,且可進一步指定導電材料包含金屬化印刷。
示例86可包含示例75-85中任一示例的標的,且可進一步指定通信裝置是手持式通信裝置。
示例87可包含示例75-86中任一示例的標的,且可進一步指定顯示器是觸控顯示器。
示例88可包含示例75-87中任一示例的標的,且可進一步指定天線貼片是毫米波天線貼片。
示例89是一通信裝置,包含:顯示器;後蓋;顯示器及後蓋之間的毫米波天線貼片;及後蓋外表面上的導電材料。
示例90可包含示例89的標的,且可進一步指定導電材料包含金屬化印刷。
示例91可包含示例89-90中任一示例的標的,且可進一步指定導電材料具有包含導電材料的一或多個環的圖案。
示例92可包含示例89-91中任一示例的標的,且可進一步指定導電材料具有包含一或多個字母或數字的圖案。
示例93可包含示例89-92中任一示例的標的,且可進一步包含:與後蓋的內表面的至少一部分接觸的底盤;及在底盤中,鄰近天線貼片的窗口。
示例94可包含示例93的標的,且可進一步指定窗口是非矩形的。
示例95可包含示例93-94中任一示例的標的,且可進一步指定底盤包含金屬。
示例96可包含示例89-95中任一示例的標的,且可進一步指定通信裝置是手持式通信裝置。
示例97可包含示例89-96中任一示例的標的,且可進一步指定顯示器是觸控顯示器。
100‧‧‧天線板 101‧‧‧電路板 102‧‧‧天線饋電基板 103‧‧‧堆疊 104‧‧‧天線貼片 105‧‧‧天線模組 106‧‧‧介電常數區域 109‧‧‧DC-DC轉換器元件 110‧‧‧底面 111‧‧‧連接器 112‧‧‧氣腔 113‧‧‧凹部 114‧‧‧接地環 115‧‧‧IC封裝 117‧‧‧導電接點 118‧‧‧饋電結構 119‧‧‧銲墊 120‧‧‧接地平面 121‧‧‧導電結構 122‧‧‧厚度 124‧‧‧屏蔽柱 127‧‧‧厚度 129‧‧‧元件 131‧‧‧散熱器 132‧‧‧距離 133‧‧‧緊固件 135‧‧‧模塑化合物 136‧‧‧支撐板 137‧‧‧導電柱 139‧‧‧接地環 140‧‧‧焊料 141‧‧‧接地環 143‧‧‧元件 145‧‧‧導電環 149‧‧‧橫向尺寸 151‧‧‧通信裝置 151‧‧‧通信裝置 153‧‧‧橫向尺寸 171‧‧‧連接器 175‧‧‧纜線 176‧‧‧後蓋 177‧‧‧導電材料 178‧‧‧底盤 179‧‧‧窗口 182‧‧‧顯示器 183‧‧‧內表面 184‧‧‧殼體 185‧‧‧外表面 314‧‧‧阻焊劑 334‧‧‧基板 334‧‧‧封裝基板 336‧‧‧元件 340‧‧‧模制材料 342‧‧‧互連 344‧‧‧導電接點 346‧‧‧導電接點 348‧‧‧導電接點 350‧‧‧互連 352‧‧‧共形屏蔽件 1500‧‧‧晶圓 1502‧‧‧晶粒 1600‧‧‧IC裝置 1602‧‧‧基板 1604‧‧‧裝置層 1606‧‧‧互連層 1608‧‧‧互連層 1610‧‧‧互連層 1619‧‧‧金屬化疊層 1620‧‧‧S/D區域 1622‧‧‧閘極 1624‧‧‧S/D接點 1626‧‧‧介電材料 1628‧‧‧互連結構 1634‧‧‧阻焊材料 1636‧‧‧導電接點 1640‧‧‧電晶體 1700‧‧‧IC裝置組件 1702‧‧‧電路板 1704‧‧‧中介器 1706‧‧‧穿透矽通孔 1708‧‧‧互連 1710‧‧‧通孔 1714‧‧‧嵌入式裝置 1716‧‧‧元件 1718‧‧‧元件 1720‧‧‧IC封裝 1722‧‧‧元件 1724‧‧‧IC封裝 1726‧‧‧IC封裝 1728‧‧‧元件 1730‧‧‧元件 1732‧‧‧IC封裝 1734‧‧‧堆疊式封裝結構 1736‧‧‧封裝上中介層結構 1740‧‧‧第一面 1742‧‧‧第二面 1800‧‧‧通信裝置 1802‧‧‧處理裝置 1804‧‧‧記憶體 1806‧‧‧顯示裝置 1808‧‧‧音訊輸出裝置 1810‧‧‧其他輸出裝置 1812‧‧‧通信模組 1814‧‧‧電池/電源電路 1818‧‧‧GPS裝置 1820‧‧‧其他輸入裝置 1822‧‧‧天線 1824‧‧‧音訊輸入裝置 104-1‧‧‧天線貼片 104-2‧‧‧天線貼片 106-1‧‧‧介電常數區域 106-2‧‧‧介電常數區域 106-3‧‧‧介電常數區域 106-4‧‧‧介電常數區域 106-5‧‧‧介電常數區域 106-6‧‧‧介電常數區域 118-1‧‧‧饋電結構 118-2‧‧‧饋電結構 118-3‧‧‧饋電結構 118A‧‧‧垂直部 118B‧‧‧水平部 118C‧‧‧垂直部 118D‧‧‧水平部 118E‧‧‧垂直部 118F‧‧‧水平部 118G‧‧‧導電環 118H‧‧‧導電環 136-1‧‧‧支撐板 136-2‧‧‧支撐板 147-1‧‧‧導電結構 147-2‧‧‧導電結構 1628a‧‧‧線 1628b‧‧‧通孔 180-1‧‧‧氣腔 180-2‧‧‧氣腔 336-1‧‧‧RFIC 336-2‧‧‧控制器模組
實施例將透過下面的詳細描述並結合附圖而容易理解。為了便於描述,相同的附圖標記表示類似的結構元件。在附圖的圖中,實施例透過示例的方式示出,而不是透過限制的方式。
圖1是根據各種實施例,天線模組的側視剖面圖。
圖2是根據各種實施例,示例天線板的一部分的側視圖的概括表示。
圖3-16是根據各種實施例,可包含在天線板中的示例結構的側視剖面圖。
圖17A及17B是根據各種實施例,可以包含在天線板中的示例結構的各種視圖。
圖18是根據各種實施例,可包含在天線板中的示例結構的透視圖。
圖19A及19B是根據各種實施例,可以包含在天線板中的示例結構的各種視圖。
圖20A及20B是根據各種實施例,可被包含在一個天線板的示例結構的各種視圖。
圖21A及21B是根據各種實施例,可以包含在天線板中的示例結構的各種視圖。
圖22是根據各種實施例,可包含在天線板中的示例結構的透視圖。
圖23-24是根據各種實施例,可被包含在一個天線板的示例結構的透視圖。
圖25是根據各種實施例,示例天線模組的側視剖面圖。
圖26是根據各種實施例,可包含在天線模組中的示例積體電路(IC)封裝的側視剖面圖。
圖27是根據各種實施例,另一示例天線模組的側視剖面圖。
圖28是根據各種實施例,包含天線模組的示例通信裝置的一部分的側視剖面圖。
圖29是根據各種實施例,包含示例天線模組的示例通信裝置的一部分的側視剖面圖。
圖30-32是根據各種實施例,包含天線貼片以及窗口的示例通信裝置的一部分的各種視圖。
圖33是根據各種實施例,包含示例天線模組的示例通信裝置的一部分的側視剖面圖。
圖34是根據各種實施例,包含天線板的示例通信裝置的一部分的側視剖面圖。
圖35-36是根據各種實施例,示例通信裝置的一部分的底視圖。
圖37A-37B是根據各種實施例,示例天線模組的視圖。
圖38-39是根據各種實施例,示例天線模組的側視剖面圖。
圖40是根據本文公開的任何實施例,晶圓及晶粒的俯視圖,其可以與天線板一起包含在通信裝置中。
圖41是根據本文公開的任何實施例的IC裝置的側視剖面圖,其可以與天線板一起包含在通信裝置中。
圖42是根據本文公開的任何實施例,可包含天線板的IC裝置組件的側視剖面圖。
圖43是根據本文公開的任何實施例,可包含天線板的示例通信裝置的方塊圖。
103‧‧‧堆疊
104-1‧‧‧天線貼片
104-2‧‧‧天線貼片
112‧‧‧氣腔
117‧‧‧導電接點
134‧‧‧距離
136-1‧‧‧支撐板
136-2‧‧‧支撐板
140‧‧‧焊料

Claims (25)

  1. 一種天線模組,包含:天線板和耦接到所述天線板的晶粒,其中,所述天線板包含:接地平面;天線饋電結構,包含垂直於所述接地平面的第一部分和平行於所述接地平面的第二部分;第一天線貼片,其中,所述第一天線貼片的厚度為5微米至30微米之間,且所述第一天線貼片具有矩形覆蓋區;第二天線貼片,與所述第一天線貼片間隔開,其中所述第一天線貼片在所述第二天線貼片和所述天線饋電結構之間,且所述第二天線貼片的厚度在5微米至30微米之間,且所述第二天線貼片具有矩形覆蓋區;第一金屬環,圍繞所述第二天線貼片,其中所述第一金屬環具有矩形的內周長;及第二金屬環,在所述第一金屬環和所述接地平面之間,其中所述第二金屬環具有矩形的內周長;其中,所述天線板的厚度在500微米至2毫米之間。
  2. 根據請求項1所述的天線模組,其中,所述天線饋電結構不透過導電材料路徑耦接到所述第一天線貼片。
  3. 一種天線模組,包含:天線板和耦接到所述天線板的晶粒,其中,所述天線板包含:接地平面;天線饋電結構,包含垂直於所述接地平面的第一部分和平行於所述接地平面的第二部分;第一天線貼片,其中,所述第一天線貼片具有矩形覆蓋區;第二天線貼片,與所述第一天線貼片間隔開,其中所述第一天線貼片在所述第二天線貼片和所述天線饋電結構之間,且所述第二天線貼片具有矩形覆蓋區;第一金屬環,圍繞所述第二天線貼片,其中所述第一金屬環具有矩形的內周長;及第二金屬環,在所述第一金屬環和所述接地平面之間,其中所述第二金屬環具有矩形的內周長。
  4. 根據請求項3所述的天線模組,其中,所述天線饋電結構不透過導電材料路徑耦接到所述第一天線貼片。
  5. 根據請求項3至4任一項所述的天線模組,其中,所述第一天線貼片的厚度在5微米至30微米之間。
  6. 根據請求項3至4任一項所述的天線模組,其中,所述第二天線貼片的厚度在5微米至30微米之間。
  7. 根據請求項3至4任一項所述的天線模組,其中,所述天線板的厚度在500微米至2毫米之間。
  8. 一種手持通信裝置,包含:天線模組,包含:天線板和耦接到所述天線板的晶粒,其中,所述天線板包含:接地平面;天線饋電結構,包含垂直於所述接地平面的第一部分和平行於所述接地平面的第二部分;第一天線貼片,其中,所述第一天線貼片的厚度為5微米至30微米之間,且所述第一天線貼片具有矩形覆蓋區;第二天線貼片,與所述第一天線貼片間隔開,其中所述第一天線貼片在所述第二天線貼片和所述天線饋電結構之間,所述第二天線貼片的厚度在5微米至30微米之間,且所述第二天線貼片具有矩形覆蓋區;第一金屬環,圍繞所述第二天線貼片,其中所述第一金屬環具有矩形的內周長;及第二金屬環,在所述第一金屬環和所述接地平面之間,其中所述第二金屬環具有矩形的內周長;其中,所述天線板的厚度在500微米至2毫米之間;及電路板,電耦接到所述天線模組。
  9. 根據請求項8所述的手持式通信裝置,其中,所述天線饋電結構不透過導電材料路徑耦接到所述第一天線貼片。
  10. 根據請求項8至9任一項所述的手持式通信裝置,進一步包含:背部,其中所述背部包含塑膠;及氣隙,在所述第一天線貼片或所述第二天線貼片和所述背部之間。
  11. 根據請求項8至9任一項所述的手持式通信裝置,進一步包含:觸控螢幕顯示器;及背部;其中,所述天線模組至少部分地位於所述觸控螢幕顯示器和所述背部之間。
  12. 根據請求項11所述的手持式通信裝置,其中,所述天線模組完全在所述觸控螢幕顯示器和所述背部之間。
  13. 根據請求項8至9任一項所述的手持式通信裝置,進一步包含:揚聲器。
  14. 根據請求項8至9任一項所述的手持式通信裝置,進一步包含:背部,其中所述背部包含塑膠。
  15. 一種手持通信裝置,包含:天線模組,包含:天線板和耦接到所述天線板的晶粒,其中,所述天線板包含:接地平面;天線饋電結構,包含垂直於所述接地平面的第一部分和平行於所述接地平面的第二部分;第一天線貼片,其中所述第一天線貼片具有矩形覆蓋區;第二天線貼片,與所述第一天線貼片間隔開,其中所述第一天線貼片在所述第二天線貼片和所述天線饋電結構之間,且所述第二天線貼片具有矩形覆蓋區;第一金屬環,圍繞所述第二天線貼片,其中所述第一金屬環具有矩形的內周長;及第二金屬環,在所述第一金屬環和所述接地平面之間,其中所述第二金屬環具有矩形的內周長;及電路板,電耦接到所述天線模組。
  16. 根據請求項15所述的手持式通信裝置,其中,所述天 線饋電結構不透過導電材料路徑耦接到所述第一天線貼片。
  17. 根據請求項15至16任一項所述的手持式通信裝置,其中,所述第一天線貼片的厚度在5微米至30微米之間。
  18. 根據請求項15至16任一項所述的手持式通信裝置,其中,所述第二天線貼片的厚度在5微米至30微米之間。
  19. 根據請求項15至16任一項所述的手持式通信裝置,其中,所述天線板的厚度在500微米至2毫米之間。
  20. 根據請求項15至16任一項所述的手持式通信裝置,進一步包含:背部,其中所述背部包含塑膠;及氣隙,在所述第一天線貼片或所述第二天線貼片和所述背部之間。
  21. 根據請求項15至16任一項所述的手持式通信裝置,進一步包含:觸控螢幕顯示器;及背部;其中,所述天線模組至少部分地位於所述觸控螢幕顯示器和所述背部之間。
  22. 根據請求項21所述的手持式通信裝置,其中,所述天線模組完全在所述觸控螢幕顯示器和所述背面之間。
  23. 根據請求項15至16任一項所述的手持式通信裝置,進一步包含:揚聲器。
  24. 根據請求項15至16任一項所述的手持式通信裝置,進一步包含:背部,其中所述背部包含塑膠。
  25. 根據請求項15至16任一項所述的手持通信裝置,其中,所述手持通信裝置是智慧型電話。
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