WO2021221375A1 - 안테나 패키지 및 이를 포함하는 화상 표시 장치 - Google Patents

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WO2021221375A1
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최병진
이재현
박희준
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동우화인켐 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to an antenna package and an image display device including the same. More particularly, it relates to an antenna package including an antenna element and a circuit board, and an image display device including the same.
  • wireless communication technologies such as Wi-Fi and Bluetooth are combined with an image display device and implemented in the form of, for example, a smartphone.
  • an antenna may be coupled to the image display device to perform a communication function.
  • an antenna for performing communication in a high-frequency or ultra-high frequency band needs to be coupled to the image display device.
  • Korean Patent Application Laid-Open No. 2013-0095451 discloses an antenna integrated into a display panel, but does not consider efficient circuit connection as described above.
  • An object of the present invention is to provide an antenna package having improved operational reliability and signal efficiency.
  • An object of the present invention is to provide an image display device including an antenna package having improved operational reliability and signal efficiency.
  • antenna units and a circuit board electrically connected to the antenna units, wherein the circuit board includes a core layer; antenna feeding wires distributed on one surface of the core layer and connected to the antenna unit; power/data lines distributed on the one surface of the core layer; power/data ports connected to ends of the power/data lines; and antenna feed ports connected to the ends of the antenna feed wires and arranged closer to the antenna units than to the power/data ports.
  • the circuit board includes a core layer; antenna feeding wires distributed on one surface of the core layer and connected to the antenna unit; power/data lines distributed on the one surface of the core layer; power/data ports connected to ends of the power/data lines; and antenna feed ports connected to the ends of the antenna feed wires and arranged closer to the antenna units than to the power/data ports.
  • the core layer includes a bonding area to which the antenna units and the antenna feed wires are coupled, and a chip mounting area in which the antenna feed ports and the power/data ports are distributed.
  • the chip mounting area is formed by a first port row formed by the antenna feeding ports, and the power/data ports, and is disposed behind the first port row with respect to the bonding area
  • An antenna package comprising a second row of ports.
  • BGA ball grid array
  • the antenna package of 2 above further comprising an antenna driving integrated circuit chip in the form of a quad flat package (QFP) chip mounted on the chip mounting area.
  • QFP quad flat package
  • the core layer includes a first portion and a second portion having a smaller width than the first portion.
  • the antenna units include first antenna units and second antenna units having different sizes.
  • the antenna of 14 above further comprising an antenna dielectric layer on which the antenna units are disposed, wherein the first antenna units and the second antenna units are alternately and repeatedly arranged along a width direction on the antenna dielectric layer package.
  • the shortest distance between the antenna packages is 20 mm or less.
  • An image display device comprising the antenna package of the above-described embodiments.
  • the antenna feeding ports may be arranged to be adjacent to the bonding area bonded to the antenna unit rather than the power/data ports. Accordingly, it is possible to reduce the loss of power/signal transmitted from the antenna driving integrated circuit chip to the antenna element and increase the antenna gain.
  • the power line and the data line included in the circuit board can be routed separately from the antenna feeding wiring, independence and reliability of circuit connection can be improved without mutual interference with circuits.
  • the chip mounting area may be allocated on a first portion having a relatively wide width of the circuit board, and the power line and the data line may extend on a second portion having a relatively small width. Accordingly, the reliability and stability of the antenna driving integrated circuit chip mounting process can be improved, and the power line and the data line can be easily bent to be connected to, for example, a main board of an image display device.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an antenna package according to exemplary embodiments.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of an antenna package according to exemplary embodiments.
  • FIG. 3 is a schematic plan view illustrating an antenna package according to exemplary embodiments.
  • FIG. 4 is a schematic plan view illustrating an antenna package according to exemplary embodiments.
  • FIG. 5 is a schematic plan view for explaining an image display apparatus according to example embodiments.
  • Embodiments of the present invention provide an antenna package in which an antenna unit and a circuit board including circuit wires and connection ports of different functions are combined.
  • an image display device including the antenna package.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an antenna package according to exemplary embodiments.
  • the antenna package includes an antenna element 100 and a circuit board 200 .
  • the circuit board 200 includes an antenna feed wire 220 and a power/data wire 230 , and the antenna feed wire 220 may be electrically connected to an antenna unit included in the antenna element 100 .
  • the antenna element 100 may include an antenna dielectric layer 110 and antenna units 120 and 130 disposed on the antenna dielectric layer 110 .
  • the antenna dielectric layer 110 may include a polyester-based resin such as polyethylene terephthalate, polyethylene isophthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene terephthalate; Cellulose resins, such as a diacetyl cellulose and a triacetyl cellulose; polycarbonate-based resin; acrylic resins such as polymethyl (meth)acrylate and polyethyl (meth)acrylate; styrenic resins such as polystyrene and acrylonitrile-styrene copolymer; polyolefin-based resins such as polyethylene, polypropylene, polyolefin having a cyclo-based or norbornene structure, and an ethylene-propylene copolymer; vinyl chloride-based resin; amide resins such as nylon and aromatic polyamide; imide-based resin; polyether sulfone-based resin; sulfone-based resins; polyether ether ketone resin; sul
  • the antenna dielectric layer 110 may include an adhesive material such as an optically clear adhesive (OCA), an optically clear resin (OCR), or the like.
  • the antenna dielectric layer 110 may include an inorganic insulating material such as silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, glass, or the like.
  • the dielectric constant of the antenna dielectric layer 110 may be adjusted in the range of about 1.5 to 12.
  • the driving frequency is excessively reduced, so that driving in a desired high frequency or very high frequency band may not be realized.
  • the antenna units 120 and 130 may be formed on the top surface of the antenna dielectric layer 110 .
  • the plurality of antenna units 120 and 130 may be arranged in an array form along the width direction of the antenna dielectric layer 110 or the antenna package to form an antenna unit row.
  • the antenna units 120 and 130 may include the first antenna units 120 and the second antenna units 130 , and the first antenna unit 120 and the second antenna The units 130 may have different resonant frequencies.
  • the first antenna unit 120 may include a first radiation pattern 122 and a first transmission line 124 .
  • the second antenna unit 130 may include a second radiation pattern 132 and a second transmission line 134 .
  • the radiation patterns 122 and 132 have, for example, a polygonal plate shape, and the first and second transmission lines 124 and 134 are formed from one side of the first and second radiation patterns 122 and 132, respectively. can be extended
  • the transmission lines 124 and 134 may be formed as a single member substantially integral with the radiation patterns 122 and 132 .
  • the first antenna unit 120 and the second antenna unit 130 may further include a first signal pad 126 and a second signal pad 136 , respectively.
  • the first signal pad 126 and the second signal pad 136 may be connected to one end of the first transmission line 124 and the second transmission line 134 , respectively.
  • the signal pads 126 and 136 are provided as a substantially integral member with the transmission lines 124 and 134, and distal ends of the transmission lines 124 and 134 are provided as the signal pads 126 and 136.
  • ground pads 128 and 138 may be disposed around the signal pads 126 and 136 .
  • a pair of first ground pads 128 may be disposed to face each other with the first signal pad 126 interposed therebetween.
  • second ground pads 138 may be disposed to face each other with the second signal pad 136 interposed therebetween.
  • the ground pads 128 and 138 may be electrically and physically separated from the transmission lines 124 and 134 and the signal pads 126 and 136 , respectively.
  • the first antenna unit 120 and the second antenna unit 130 may have different sizes.
  • an area of the first radiation pattern 122 included in the first antenna unit 120 may be larger than an area of the second radiation pattern 132 included in the second antenna unit 130 .
  • the length of the first transmission line 124 included in the first antenna unit 120 may be greater than the length of the second transmission line 134 included in the second antenna unit 130 .
  • the first antenna unit 120 and/or the second antenna unit 130 may include an antenna pattern or radiator capable of 3G, 4G, 5G or higher high-frequency or ultra-high frequency radiation.
  • the first antenna unit 120 and the second antenna unit 130 may have different resonant frequencies.
  • the resonant frequency of the first antenna unit 120 may be smaller than the resonant frequency of the second antenna unit 130 .
  • the resonant frequency of the first antenna unit 120 is about 20 to 30 GHz (eg, 28 GHz), and the resonance frequency of the second antenna unit 130 is about 30 to 40 GHz (eg, , 38 GHz).
  • the first antenna units 120 and the second antenna units 130 having different sizes and/or resonant frequencies may be repeatedly arranged, for example, alternately in the row direction. can Accordingly, the uniformity of radiation coverage over the entire area of the antenna element 100 may be improved.
  • the antenna units 120 and 130 are silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), aluminum (Al), platinum (Pt), palladium (Pd), chromium (Cr), titanium (Ti), tungsten. (W), niobium (Nb), tantalum (Ta), vanadium (V), iron (Fe), manganese (Mn), cobalt (Co), nickel (Ni), zinc (Zn), tin (Sn), molybdenum (Mo), calcium (Ca), or an alloy containing at least one of these may be included. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the antenna units 120 and 130 are silver (Ag) or a silver alloy (eg, silver-palladium-copper (APC) alloy), or copper (Cu) or a copper alloy (eg, a copper-calcium (CuCa) alloy).
  • a silver alloy eg, silver-palladium-copper (APC) alloy
  • copper (Cu) or a copper alloy eg, a copper-calcium (CuCa) alloy
  • the antenna units 120 and 130 include a transparent conductive oxide such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium zinc tin oxide (ITZO), or zinc oxide (ZnOx). can do.
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • ITZO indium zinc tin oxide
  • ZnOx zinc oxide
  • the antenna units 120 and 130 may include a stacked structure of a transparent conductive oxide layer and a metal layer.
  • the antenna units 120 and 130 may have a two-layer structure of a transparent conductive oxide layer-metal layer or a three-layer structure of a transparent conductive oxide layer-metal layer-transparent conductive oxide layer.
  • the signal transmission speed may be improved by lowering the resistance, and corrosion resistance and transparency may be improved by the transparent conductive oxide layer.
  • the radiation patterns 122 and 132 and the transmission lines 124 and 134 may include a mesh-pattern structure to improve transmittance.
  • a dummy mesh pattern (not shown) may be formed around the radiation patterns 122 and 132 and the transmission lines 124 and 134 .
  • the signal pads 126 and 136 and the ground pads 128 and 138 may have a solid pattern formed of the above-described metal or alloy in consideration of reduction in feeding resistance, noise absorption efficiency, and improvement in horizontal radiation characteristics.
  • the circuit board 200 may include a core layer 210 and circuit wirings formed on surfaces of the core layer 210 .
  • the circuit board 200 may be a flexible printed circuit board (FPCB).
  • the antenna dielectric layer 110 may be provided as the circuit board 200 .
  • the circuit board 200 eg, the core layer 210 of the circuit board 200
  • the antenna feeding wiring 220 to be described later is directly connected to the transmission lines 124 and 134 , and the pads 126 , 128 , 136 , and 138 may be omitted.
  • the core layer 210 may include, for example, a flexible resin such as polyimide resin, modified polyimide (MPI), epoxy resin, polyester, cycloolefin polymer (COP), liquid crystal polymer (LCP), or the like.
  • the core layer 210 may include an internal insulating layer included in the circuit board 200 .
  • the circuit wires may include an antenna feeding wire 220 and a power/data wire 230 .
  • the circuit wirings may be arranged on one surface of the core layer 210 (eg, a surface facing the antenna units 120 and 130 ).
  • the circuit board 200 may further include a coverlay film formed on the one surface of the core layer 210 and covering the circuit wires.
  • the antenna feeding wire 220 may be connected or bonded to the signal pads 126 and 136 of the antenna units 120 and 130 .
  • one end of the antenna feeding wiring 220 may be exposed by partially removing the coverlay film of the circuit board 200 .
  • the one end of the exposed antenna feeding wire 220 may be bonded to the signal pads 126 and 136 .
  • the bonding area ( BR) may be disposed on the conductive intermediary structure. Thereafter, the bonding region BR of the circuit board 200 may be attached to the antenna element 100 through a heat treatment/pressurization process, and the antenna feeding wire 220 is electrically connected to each of the signal pads 126 and 136 . can be connected
  • the antenna feeding wires 220 may extend from the bonding area BR to the chip mounting area CR.
  • the chip mounting region CR may be a region in which the antenna driving integrated circuit (IC) chip 280 of the circuit board 200 is mounted.
  • the distal ends of the antenna feed wires 220 may be distributed in the chip mounting region CR.
  • the antenna feeding port 240 may be arranged in the chip mounting area CR.
  • a plurality of antenna feed ports 240 may be connected to each of the antenna feed wires 220 . Accordingly, each of the antenna units 120 and 130 may be fed through the respective antenna feeding ports 240 .
  • a plurality of antenna feed ports 240 may form a first row of ports.
  • Power/data ports 250 may be further arranged in the chip mounting region CR.
  • the power/data ports 250 may be respectively connected to the power/data line 230 .
  • the power/data ports 250 may be divided into a power port and a data port, and the power/data line 230 may be divided into a power line and a data line.
  • the power line and the data line may be connected to the power port and the data port, respectively.
  • the power wiring may receive power from, for example, a main board or a battery of the image display device to transmit driving power of the antenna driving IC chip 280 .
  • the data wiring may receive a control signal from a central processing unit (eg, an application processor (AP) of a smartphone) mounted on the main board of the image display device and transmit it to the antenna driving IC chip 280 .
  • a central processing unit eg, an application processor (AP) of a smartphone mounted on the main board of the image display device and transmit it to the antenna driving IC chip 280 .
  • control signal is an on/off signal of the antenna units 120 and 130, a switching signal (eg, a switching signal of the first and second antenna units 120 and 130), an antenna beam tilting ( It may include a beam tilting signal, a phase control signal, and the like.
  • a plurality of power/data ports 250 may form a second port row.
  • the antenna feed ports 240 may be disposed closer to the bonding area BR than the power/data ports 250 .
  • the first port row may be disposed at a front end of the chip mounting area CR adjacent to the bonding area BR in a planar direction.
  • the second port row may be disposed at a rear end of the chip mounting region CR in a planar direction.
  • antenna radiation of a desired resonant frequency from the antenna units 120 and 130 may be implemented while maintaining a sufficient gain.
  • the power/data path can also be shortened.
  • circuit independence/reliability may be improved without mutual interference between the antenna feeding wiring 220 and the power/data wiring 230 .
  • the antenna driving IC chip 280 is mounted on the chip mounting area CR, and the antenna units 120 and 130 and the main board (or AP) through the antenna feed port 240 and the power/data port 250 . can be electrically connected to.
  • the antenna feed ports 240 and the power/data ports 250 may be arranged, for example, in the form of a ball grid array (BGA).
  • BGA ball grid array
  • antenna feeding ports 240 and power/data ports 250 used in this application refers to a pad or ports included in the antenna driving IC chip 280 , or a circuit included in the circuit board 200 . It is used to encompass terminals or pads of the wires 220 and 230 .
  • the circuit board 200 or the core layer 210 may include a first portion 210a and a second portion 210b having different widths, and the second portion 210b may include It may have a reduced width than the first portion 210a.
  • the chip mounting region CR may be included on the first portion 210a. Accordingly, durability against stress generated during the surface mounting process for mounting the antenna driving IC chip 280 may be secured, and sufficient distribution space of the antenna feeding wires 220 may be secured.
  • the power/data lines 230 may extend on the second portion 210b.
  • the second portion 210b may be, for example, bent toward the rear surface of the image display device to be electrically connected to the main board. Accordingly, circuit connection of the power/data lines 230 may be easily implemented by using the second portion 210b with a reduced width.
  • a distance between the bonding area BR and the chip mounting area CR, or a distance between the upper side of the antenna driving IC chip 280 and the signal pads 126 and 136 in the planar direction may be about 20 mm or less. In the above range, it is possible to effectively block the loss of power to the antenna units (120, 130).
  • FIG. 2 to 4 are schematic plan views illustrating an antenna package according to exemplary embodiments. A detailed description of a configuration and/or structure substantially the same as or similar to that described with reference to FIG. 1 will be omitted.
  • the antenna feeding ports 240 may also be distributed in the chip mounting area CR or at the side of the antenna driving IC chip 280 .
  • the antenna feed ports 240 may be distributed by two or more rows of first ports.
  • the power/data ports 250 may be disposed at a rear end of the first port rows to form a second port row.
  • the antenna driving IC chip 285 may have a quad flat package (QFP) chip shape.
  • QFP quad flat package
  • lead-shaped ports may protrude from four sides of the antenna driving IC chip 285 .
  • the lead-shaped antenna feeding ports 240 may protrude from an upper side (a side adjacent to the bonding area BR) and two side sides of the antenna driving IC chip 285 , and the antenna feeding ports 240 . They may be respectively connected to the wires 220 .
  • the power/data ports 250 protrude from the lower side of the antenna driving IC chip 285 (the side facing the upper side and away from the bonding region BR), and may be respectively connected to the power/data lines 230 . .
  • the antenna driving IC chip 285 may be provided as a QFP chip.
  • Lead-type antenna feeding ports 240 may be distributed on the upper side of the antenna driving IC chip 285
  • lead-type power/data ports 250 may be distributed on the lower side of the antenna driving IC chip 285 . .
  • An antenna feeding port 240 and a power/data port 250 may be distributed together on both sides of the antenna driving IC chip 285 .
  • the power/data port 250 may be disposed behind the antenna feeding port 240 so as to be far away from the bonding area BR.
  • various types of chips such as DIP (Dual In-line Package), SOP (Small Outline Package), QFN (Quad Flat No Lead) etc. 285) can be applied.
  • FIG. 5 is a schematic plan view for explaining an image display apparatus according to example embodiments.
  • the image display device 300 may be implemented in the form of, for example, a smart phone, and FIG. 5 illustrates a front part or a window surface of the image display device 300 .
  • the front portion of the image display device 300 may include a display area 310 and a peripheral area 320 .
  • the peripheral area 320 may correspond to, for example, a light blocking part or a bezel part of the image display device.
  • the antenna element 100 included in the above-described antenna package may be disposed toward the front portion of the image display device 300 , for example, may be disposed on a display panel.
  • the radiation patterns 122 and 132 may at least partially overlap the display area 310 .
  • the radiation patterns 122 and 132 may include a mesh-pattern structure, and a decrease in transmittance due to the radiation patterns 122 and 132 may be prevented.
  • the antenna driving IC chip 280 included in the antenna package may be disposed in the peripheral area 320 to prevent image quality deterioration in the display area 310 .
  • the antenna package may be bent through the circuit board 200 , so that, for example, the antenna driving IC chip 280 may be disposed on the rear surface of the image display device 300 .
  • the power/data wiring 230 may be bent together with the second portion 210b of the circuit board 200 or the core layer 210 to be connected to the main board, the antenna driving module, or the application processor (AP) on the rear surface.
  • a high-frequency or ultra-high frequency antenna can be effectively applied in the image display apparatus 300 without signal loss and mutual interference through circuit wiring design on the circuit board 200 .

Abstract

본 발명의 실시예들에 따르면 안테나 패키지 및 이를 포함하는 화상 표시 장치가 제공된다. 안테나 패키지는 안테나 유닛들 및 안테나 유닛들과 전기적으로 연결되는 회로 기판을 포함한다. 회로 기판은 코어층, 상기 코어층의 일 면 상에 분포하며 상기 안테나 유닛과 연결되는 안테나 급전 배선들, 코어층의 상기 일 면 상에 분포하는 전원/데이터 배선들, 전원/데이터 배선들의 단부들과 연결되는 전원/데이터 포트들, 및 안테나 급전 배선들의 단부들과 연결되며 전원/데이터 포트들보다 안테나 유닛들에 인접하게 배열된 안테나 급전 포트들을 포함한다.

Description

안테나 패키지 및 이를 포함하는 화상 표시 장치
본 발명은 안테나 패키지 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 안테나 소자 및 회로 기판을 포함하는 안테나 패키지 및 이를 포함하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
최근 정보화 사회가 발전함에 따라 와이 파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth) 등과 같은 무선 통신 기술이 화상 표시 장치와 결합되어, 예를 들면 스마트폰 형태로 구현되고 있다. 이 경우, 안테나가 상기 화상 표시 장치에 결합되어 통신 기능이 수행될 수 있다.
최근 이동통신 기술이 진화하면서, 예를 들면, 고주파 혹은 초고주파 대역의 통신을 수행하기 위한 안테나가 상기 화상 표시 장치에 결합될 필요가 있다.
그러나, 안테나의 구동 주파수가 증가하는 경우, 신호 손실이 증가할 수 있으며 전송 경로의 길이가 증가할수록 신호 손실의 정도가 더욱 증가할 수 있다.
또한, 상이한 안테나들에 연결되는 전원 회로, 데이터 회로 등과 같은 상이한 회로들을 하나의 회로 기판에 포함시키는 경우, 회로간 상호 간섭에 의해 신호 신뢰성이 저하되며 전송 경로의 길이가 증가되어 신호 손실이 증가될 수 있다.
따라서, 안테나의 신호 손실을 억제하면서 회로 연결을 효율적으로 제한된 공간 내에서 구현하기 위한 안테나 설계가 필요하다. 예를 들면, 한국공개특허 제2013-0095451호는 디스플레이 패널에 일체화된 안테나를 개시하고 있으나, 상술한 바와 같이 효율적인 회로 연결에 대해서는 고려하고 있지 않다.
본 발명의 일 과제는 향상된 동작 신뢰성 및 신호 효율성을 갖는 안테나 패키지를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는 향상된 동작 신뢰성 및 신호 효율성을 갖는 안테나 패키지를 포함하는 화상 표시 장치를 제공하는 것이다.
1. 안테나 유닛들; 및 상기 안테나 유닛들과 전기적으로 연결되는 회로 기판을 포함하고, 상기 회로 기판은 코어층; 상기 코어층의 일 면 상에 분포하며, 상기 안테나 유닛과 연결되는 안테나 급전 배선들; 상기 코어층의 상기 일 면 상에 분포하는 전원/데이터 배선들; 상기 전원/데이터 배선들의 단부들과 연결되는 전원/데이터 포트들; 및 상기 안테나 급전 배선들의 단부들과 연결되며 상기 전원/데이터 포트들보다 상기 안테나 유닛들에 인접하게 배열된 안테나 급전 포트들을 포함하는, 안테나 패키지.
2. 위 1에 있어서, 상기 코어층은 상기 안테나 유닛들과 상기 안테나 급전 배선들이 결합되는 본딩 영역 및 상기 안테나 급전 포트들 및 상기 전원/데이터 포트들이 분포하는 칩 실장 영역을 포함하는, 안테나 패키지.
3. 위 2에 있어서, 상기 안테나 급전 포트들은 평면 방향에서 상기 칩 실장 영역의 전단부에 배열되며, 상기 전원/데이터 포트들은 평면 방향에서 상기 칩 실장 영역의 후단부에 배열된, 안테나 패키지.
4. 위 3에 있어서, 상기 칩 실장 영역은 상기 안테나 급전 포트들에 의해 형성된 제1 포트 행, 및 상기 전원/데이터 포트들에 의해 형성되며 상기 본딩 영역을 기준으로 상기 제1 포트 행 뒤에 배치되는 제2 포트 행을 포함하는, 안테나 패키지.
5. 위 4에 있어서, 상기 칩 실장 영역은 2 이상의 상기 제1 포트 행들을 포함하는, 안테나 패키지.
6. 위 3에 있어서, 상기 안테나 급전 포트들 및 상기 전원/데이터 포트들을 통해 상기 칩 실장 영역 상에 실장되는 볼 그리드 어레이(BGA) 형태의 안테나 구동 집적 회로 칩을 더 포함하는, 안테나 패키지
7. 위 2에 있어서, 상기 칩 실장 영역 상에 실장되는 쿼드 플랫 패키지(QFP) 칩 형태의 안테나 구동 집적 회로 칩을 더 포함하는, 안테나 패키지
8. 위 7에 있어서, 상기 안테나 급전 포트들 및 상기 전원/데이터 포트들은 평면 방향에서 상기 안테나 구동 집적 회로 칩의 변들로부터 돌출된 리드 형태를 갖는, 안테나 패키지.
9. 위 8에 있어서, 상기 안테나 급전 포트들은 상기 안테나 구동 집적 회로 칩의 상변에 배열되며, 상기 전원/데이터 포트들은 상기 안테나 구동 집적 회로 칩의 하변에 배열되는, 안테나 패키지.
10. 위 9에 있어서, 상기 안테나 급전 포트들은 상기 안테나 구동 집적 회로 칩의 측변에도 함께 배열되는, 안테나 패키지.
11. 위 10에 있어서, 상기 전원/데이터 포트들은 상기 안테나 구동 집적 회로 칩의 상기 측변에도 함께 배열되며 상기 본딩 영역 기준으로 상기 안테나 급전 포트들보다 뒤에 배치되는, 안테나 패키지.
12. 위 2에 있어서, 상기 코어층은 제1 부분 및 상기 제1 부분보다 작은 너비를 갖는 제2 부분을 포함하는, 안테나 패키지.
13. 위 12에 있어서, 상기 칩 실장 영역은 상기 제1 부분에 포함되며, 상기 전원/데이터 배선들은 상기 제2 부분 상에서 연장하는, 안테나 패키지.
14. 위 1에 있어서, 상기 안테나 유닛들은 서로 크기가 다른 제1 안테나 유닛들 및 제2 안테나 유닛들을 포함하는, 안테나 패키지.
15. 위 14에 있어서, 상기 제1 안테나 유닛들 및 제2 안테나 유닛들은 서로 다른 공진 주파수를 갖는, 안테나 패키지.
16. 위 14에 있어서, 상기 안테나 유닛들이 배치되는 안테나 유전층을 더 포함하며, 상기 제1 안테나 유닛들 및 상기 제2 안테나 유닛들은 상기 안테나 유전층 상에서 너비 방향을 따라 교대로, 반복적으로 배열된, 안테나 패키지.
17. 위 1에 있어서, 상기 회로 기판의 상기 전원/데이터 포트들 및 상기 안테나 급전 포트들 상에 실장되는 안테나 구동 집적 회로 칩을 더 포함하고, 평면 방향에서 상기 안테나 구동 집적 회로 칩 및 상기 안테나 유닛 사이의 최단 거리는 20 mm 이하인, 안테나 패키지.
18. 상술한 실시예들의 안테나 패키지를 포함하는, 화상 표시 장치.
본 발명의 실시예들에 따르면, 안테나 유닛에 연결되는 회로 기판의 칩 실장 영역에서 안테나 급전 포트들을 전원/데이터 포트들보다 상기 안테나 유닛과 접합되는 본딩 영역에 인접하도록 배열할 수 있다. 따라서, 안테나 구동 집적 회로 칩으로부터 상기 안테나 소자로 전달되는 급전/신호 손실을 감소시키며 안테나 게인을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 회로 기판에 포함된 전원 라인 및 데이터 라인을 안테나 급전 배선과 분리되어 라우팅 시킬 수 있으므로 회로들과의 상호 간섭 없이 회로 연결의 독립성, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 칩 실장 영역은 회로 기판의 폭이 상대적으로 넓은 제1 부분 상에 할당되고, 상기 전원 라인 및 데이터 라인은 폭이 상대적으로 작은 제2 부분 상에서 연장할 수 있다. 따라서, 안테나 구동 집적 회로 칩 실장 공정의 신뢰성, 안정성을 향상시키며, 상기 전원 라인 및 데이터 라인을 예를 들면 화상 표시 장치의 메인 보드에 연결시키기 위해 용이하게 벤딩시킬 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 2는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 4는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
본 발명의 실시예들은 안테나 유닛, 및 상이한 기능의 회로 배선들 및 연결 포트들을 포함하는 회로 기판이 결합된 안테나 패키지를 제공한다. 또한, 상기 안테나 패키지를 포함하는 화상 표시 장치를 제공한다.
이하 도면을 참고하여, 본 발명의 실시예들을 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
본 출원에서 사용된 용어 "제1", "제2", "상부", "하부", "상면", "저면" 등의 용어는 절대적인 위치를 지정하는 것이 아니라 상이한 구성들을 구분하거나, 구성간의 상대적 위치를 구별하기 위해 사용된다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 1을 참조하면, 상기 안테나 패키지는 안테나 소자(100) 및 회로 기판(200)을 포함한다. 회로 기판(200)은 안테나 급전 배선(220) 및 전원/데이터 배선(230)을 포함하며, 안테나 급전 배선(220)이 안테나 소자(100)에 포함된 안테나 유닛과 전기적으로 연결될 수 있다.
안테나 소자(100)는 안테나 유전층(110) 및 안테나 유전층(110) 상에 배치된 안테나 유닛들(120, 130)을 포함할 수 있다.
안테나 유전층(110)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 염화비닐계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지; 이미드계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르에테르케톤계 수지; 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알코올계 수지; 염화비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 알릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지; 우레탄계 또는 아크릴우레탄계 수지; 실리콘 계 수지 등을 포함하는 투명 수지 필름을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
안테나 유전층(110)은 광학 투명 점착제(Optically clear Adhesive: OCA), 광학 투명 수지(Optically Clear Resin: OCR) 등과 같은 점접착성 물질을 포함할 수도 있다. 일부 실시예들에 있어서, 안테나 유전층(110)은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물, 글래스 등과 같은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 유전층(110)의 유전율은 약 1.5 내지 12 범위로 조절될 수 있다. 상기 유전율이 약 12를 초과하는 경우, 구동 주파수가 지나치게 감소하여, 원하는 고주파 혹은 초고주파 대역에서의 구동이 구현되지 않을 수 있다.
안테나 유닛들(120, 130)은 안테나 유전층(110)의 상면 상에 형성될 수 있다. 예를 들면, 복수의 안테나 유닛들(120, 130)이 안테나 유전층(110) 또는 상기 안테나 패키지의 너비 방향을 따라 어레이 형태로 배열되어 안테나 유닛 행을 형성할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 유닛들(120, 130)은 제1 안테나 유닛들(120) 및 제2 안테나 유닛들(130)을 포함할 수 있으며, 제1 안테나 유닛(120) 및 제2 안테나 유닛(130)은 서로 상이한 공진 주파수를 가질 수 있다.
제1 안테나 유닛(120)은 제1 방사 패턴(122) 및 제1 전송 선로(124)를 포함할 수 있다. 제2 안테나 유닛(130)은 제2 방사 패턴(132) 및 제2 전송 선로(134)를 포함할 수 있다. 방사 패턴들(122, 132)은 예를 들면, 다각형 플레이트 형상을 가지며, 제1 및 제2 전송 선로들(124, 134)은 각각 제1 및 제2 방사 패턴들(122, 132)의 일변으로부터 연장될 수 있다. 전송 선로(124, 134)는 방사 패턴(122, 132)과 실질적으로 일체의 단일 부재로서 형성될 수 있다.
제1 안테나 유닛(120) 및 제2 안테나 유닛(130)은 각각 제1 신호 패드(126) 및 제2 신호 패드(136)를 더 포함할 수 있다. 제1 신호 패드(126) 및 제2 신호 패드(136)는 각각 제1 전송 선로(124) 및 제2 전송 선로(134)의 일단부와 연결될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 신호 패드(126, 136)는 전송 선로(124, 134)와 실질적으로 일체의 부재로 제공되며, 전송 선로(124, 134)의 말단부가 신호 패드(126, 136)로 제공될 수도 있다.
일부 실시들에 따르면, 신호 패드(126, 136) 주변에는 그라운드 패드(128, 138)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 한 쌍의 제1 그라운드 패드들(128)이 제1 신호 패드(126)을 사이에 두고 서로 마주보며 배치될 수 있다. 또한, 한 쌍의 제2 그라운드 패드들(138)이 제2 신호 패드(136)를 사이에 두고 서로 마주보며 배치될 수 있다. 그라운드 패드들(128, 138)은 각각 전송 선로(124, 134) 및 신호 패드(126, 136)와는 전기적, 물리적으로 분리될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 제1 안테나 유닛(120) 및 제2 안테나 유닛(130)은 서로 다른 사이즈를 가질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 안테나 유닛(120)에 포함된 제1 방사 패턴(122)의 면적은 제2 안테나 유닛(130)에 포함된 제2 방사 패턴(132)의 면적보다 클 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 안테나 유닛(120)에 포함된 제1 전송 선로(124)의 길이는 제2 안테나 유닛(130)에 포함된 제2 전송 선로(134)의 길이보다 클 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 제1 안테나 유닛(120) 및/또는 제2 안테나 유닛(130)은 3G, 4G, 5G 또는 그 이상의 고주파 혹은 초고주파 방사가 가능한 안테나 패턴 혹은 방사체를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 안테나 유닛(120) 및 제2 안테나 유닛(130)은 서로 다른 공진 주파수를 가질 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제1 안테나 유닛(120)의 공진 주파수는 제2 안테나 유닛(130)의 공진 주파수보다 작을 수 있다.
비제한적인 예로서, 제1 안테나 유닛(120)의 공진 주파수는 약 20 내지 30 GHz(예를 들면, 28GHz), 제2 안테나 유닛(130)의 공진 주파수는 약 30 내지 40 GHz(예를 들면, 38GHz)일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 서로 다른 사이즈 및/또는 공진 주파수를 갖는 제1 안테나 유닛들(120) 및 제2 안테나 유닛들(130)은 예를 들면, 행 방향으로 교대로, 반복적으로 배열될 수 있다. 이에 따라, 안테나 소자(100)의 전체 영역에 걸쳐 방사 커버리지의 균일성이 향상될 수 있다.
안테나 유닛들(120, 130)은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 니오븀(Nb), 탄탈륨(Ta), 바나듐(V), 철(Fe), 망간(Mn), 코발트(Co), 니켈(Ni), 아연(Zn), 주석(Sn), 몰리브덴(Mo), 칼슘(Ca) 또는 이들 중 적어도 하나를 함유하는 합금을 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 안테나 유닛들(120, 130)은 저저항 구현 및 미세 선폭 패터닝 등을 고려하여 은(Ag) 또는 은 합금(예를 들면, 은-팔라듐-구리(APC) 합금), 또는 구리(Cu) 또는 구리 합금(예를 들면, 구리-칼슙(CuCa) 합금)을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 유닛들(120, 130)은 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO), 인듐아연주석 산화물(ITZO), 아연 산화물(ZnOx)과 같은 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 유닛들(120, 130)은 투명 도전성 산화물 층 및 금속층의 적층 구조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 안테나 유닛들(120, 130)은 투명 도전성 산화물 층-금속층의 2층 구조 또는 투명 도전성 산화물 층-금속층-투명 도전성 산화물 층의 3층 구조를 가질 수도 있다. 이 경우, 상기 금속층에 의해 플렉시블 특성이 향상되면서, 저항을 낮추어 신호 전달 속도가 향상될 수 있으며, 상기 투명 도전성 산화물 층에 의해 내부식성, 투명성이 향상될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 방사 패턴(122, 132) 및 전송 선로(124, 134)는 투과율 향상을 위해 메쉬-패턴 구조를 포함할 수 있다. 이 경우, 방사 패턴(122, 132) 및 전송 선로(124, 134) 주변에는 더미 메쉬 패턴(미도시)이 형성될 수도 있다.
신호 패드(126, 136) 및 그라운드 패드(128, 138)는 급전 저항 감소, 노이즈 흡수 효율 및 수평 방사 특성 향상 등을 고려하여 상술한 금속 또는 합금으로 형성된 속이 찬(solid) 패턴일 수 있다.
회로 기판(200)은 코어층(210) 및 코어층(210)의 표면들 상에 형성된 회로 배선들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 회로 기판(200)은 연성 인쇄 회로 기판(FPCB)일 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 안테나 유전층(110)이 회로 기판(200)으로 제공될 수 있다. 이 경우, 회로 기판(200)은(예를 들면, 회로 기판(200)의 코어층(210)) 안테나 유전층(110)과 실질적으로 일체의 부재로서 제공될 수 있다. 또한, 후술하는 안테나 급전 배선(220)은 전송 선로(124, 134)와 직접 연결되며 패드들(126, 128, 136, 138)은 생략될 수도 있다.
코어층(210)은 예를 들면, 폴리이미드 수지, MPI(Modified Polyimide), 에폭시 수지, 폴리 에스테르, 시클로 올레핀 폴리머(COP), 액정 폴리머(LCP) 등과 같은 유연성 수지를 포함할 수 있다. 코어층(210)은 회로 기판(200)에 포함되는 내부 절연층을 포함할 수 있다.
상기 회로 배선들은 안테나 급전 배선(220) 및 전원/데이터 배선(230)을 포함할 수 있다. 상기 회로 배선들은 코어층(210)의 일 면(예를 들면, 안테나 유닛(120, 130)과 마주보는 표면) 상에 배열될 수 있다.
예를 들면, 회로 기판(200)은 코어층(210)의 상기 일 면 상에 형성되며, 상기 회로 배선들을 덮는 커버레이 필름을 더 포함할 수 있다.
안테나 급전 배선(220)은 안테나 유닛들(120, 130)의 신호 패드들(126, 136)과 연결 또는 본딩될 수 있다. 예를 들면, 회로 기판(200)의 상기 커버레이 필름을 일부 제거하여 안테나 급전 배선(220)의 일단부를 노출시킬 수 있다. 노출된 안테나 급전 배선(220)의 상기 일단부를 신호 패드(126, 136) 상에 접합시킬 수 있다.
예를 들면, 이방성 도전 필름(ACF)과 같은 도전성 중개 구조물을 신호 패드들(126, 136) 상에 부착시킨 후 안테나 급전 배선들의(220) 상기 일단부들이 위치한 회로 기판(200)의 본딩 영역(BR)을 상기 도전성 중개 구조물 상에 배치시킬 수 있다. 이후, 열 처리/가압 공정을 통해 회로 기판(200)의 본딩 영역(BR)을 안테나 소자(100)에 부착시킬 수 있으며, 안테나 급전 배선(220)을 각 신호 패드(126, 136)에 전기적으로 연결시킬 수 있다.
안테나 급전 배선들(220)은 본딩 영역(BR)으로부터 칩 실장 영역(CR)으로 연장할 수 있다. 칩 실장 영역(CR)은 회로 기판(200) 중 안테나 구동 집적 회로(IC) 칩(280)이 실장되는 영역일 수 있다. 안테나 급전 배선들(220)의 말단부들은 칩 실장 영역(CR) 내에 분포할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 칩 실장 영역(CR) 내에는 안테나 급전 포트(240)이 배열될 수 있다. 예를 들면, 복수의 안테나 급전 포트들(240)이 안테나 급전 배선들(220) 각각과 연결될 수 있다. 이에 따라, 각각의 안테나 급전 포트들(240)을 통해 안테나 유닛들(120, 130)에 각각 급전이 수행될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 복수의 안테나 급전 포트들(240)이 제1 포트 행을 형성할 수 있다.
칩 실장 영역(CR)에는 전원/데이터 포트들(250)이 더 배열될 수 있다. 전원/데이터 포트들(250)은 각각 전원/데이터 배선(230)과 연결될 수 있다. 전원/데이터 포트들(250)은 전원 포트 및 데이터 포트로 분리될 수 있으며, 전원/데이터 배선(230)은 전원 배선 및 데이터 배선으로 분리될 수 있다. 전원 배선 및 데이터 배선은 각각 전원 포트 및 데이터 포트와 연결될 수 있다.
상기 전원 배선은 예를 들면, 화상 표시 장치의 메인 보드 또는 배터리로부터 전력을 공급받아 안테나 구동 IC칩(280)의 구동 전력을 전달할 수 있다. 상기 데이터 배선은 예를 들면, 화상 표시 장치의 메인 보드에 실장된 중앙 처리 장치(예를 들면, 스마트폰의 AP(Application Processor))로부터 제어 신호를 공급받아 안테나 구동 IC칩(280)으로 전달할 수 있다.
예를 들면, 상기 제어 신호는 안테나 유닛(120, 130)의 온/오프 신호, 스위칭 신호(예를 들면, 제1 및 제2 안테나 유닛들(120, 130)의 스위칭 신호), 안테나 빔 틸팅(beam tilting) 신호, 위상 제어 신호 등을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 복수의 전원/데이터 포트들(250)이 제2 포트 행을 형성할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 안테나 급전 포트들(240)은 전원/데이터 포트들(250)보다 본딩 영역(BR)에 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 포트 행은 평면 방향에서 본딩 영역(BR)에 인접한 칩 실장 영역(CR)의 전단부에 배치될 수 있다. 상기 제2 포트 행은 평면 방향에서 칩 실장 영역(CR)의 후단부에 배치될 수 있다.
이에 따라, 안테나 구동 IC 칩(280)으로부터 안테나 유닛(120, 130)으로 전달되는 급전 경로의 길이를 감소시켜 안테나 급전 배선(220)에서 발생하는 전력 손실을 억제할 수 있다. 따라서, 안테나 유닛(120, 130)에서 원하는 공진 주파수의 안테나 방사를 충분한 게인을 유지하면서 구현할 수 있다.
메인 보드로부터 신호, 전력을 공급받는 상기 제2 포트 행은 칩 실장 영역(CR)의 후단부에 배치함으로써, 전력/데이터 경로 역시 단축시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 포트 행들을 서로 분리하여 배치시킴으로써, 안테나 급전 배선(220) 및 전원/데이터 배선(230) 사이의 상호 간섭 없이 회로 독립성/신뢰성을 향상시킬 수 있다.
안테나 구동 IC 칩(280)은 칩 실장 영역(CR) 상에 실장되어, 안테나 급전 포트(240) 및 전원/데이터 포트(250)를 통해 안테나 유닛들(120, 130) 및 메인 보드(또는 AP)와 전기적으로 연결될 수 있다.
안테나 급전 포트들(240) 및 전원/데이터 포트들(250)은 예를 들면, 볼 그리드 어레이(BGA) 형태로 배열될 수 있다.
본 출원에서 사용된 용어 "안테나 급전 포트들(240) 및 전원/데이터 포트들(250)"은 안테나 구동 IC 칩(280) 내에 포함된 패드 혹은 포트들, 또는 회로 기판(200)에 포함된 회로 배선들(220, 230)의 단자 또는 패드들을 포괄하는 의미로 사용된다.
일부 실시예들에 있어서, 회로 기판(200) 또는 코어층(210)은 서로 다른 폭을 갖는 제1 부분(210a) 및 제2 부분(210b)을 포함할 수 있으며, 제2 부분(210b)은 제1 부분(210a) 보다 감소된 폭을 가질 수 있다.
칩 실장 영역(CR)은 제1 부분(210a) 상에 포함될 수 있다. 따라서, 안테나 구동 IC 칩(280) 실장을 위한 표면 실장 공정 시 발생하는 스트레스에 대한 내구성을 확보하며, 안테나 급전 배선들(220)의 충분한 분포 공간을 확보할 수 있다.
전원/데이터 배선들(230)은 제2 부분(210b) 상에서 연장할 수 있다. 제2 부분(210b)은 예를 들면 화상 표시 장치의 배면부 측으로 벤딩되어 메인 보드와 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 폭이 감소된 제2 부분(210b)을 활용하여 용이하게 전원/데이터 배선들(230)의 회로 연결을 구현할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 본딩 영역(BR) 및 칩 실장 영역(CR) 사이의 거리, 또는 평면 방향에서 안테나 구동 IC 칩(280)의 상변 및 신호 패드(126, 136) 사이의 거리(예를 들면, 최단 거리)는 약 20mm 이하일 수 있다. 상기 범위에서, 안테나 유닛(120, 130)으로의 급전 손실을 효율적으로 차단할 수 있다.
도 2 내지 도 4는 예시적인 실시예들에 따른 안테나 패키지를 나타내는 개략적인 평면도이다. 도 1을 참조로 설명한 바와 실질적으로 동일하거나 유사한 구성 및/또는 구조에 대한 상세한 설명은 생략된다.
도 2를 참조하면, 안테나 급전 포트들(240)은 칩 실장 영역(CR) 또는 안테나 구동 IC 칩(280)의 측부에도 분포될 수 있다. 예를 들면, 안테나 급전 포트들(240)은 2 이상의 제1 포트 행들에 의해 분포될 수 있다.
전원/데이터 포트들(250)은 상기 제1 포트 행들보다 후단부에 배치되어 제2 포트 행을 형성할 수 있다.
도 3을 참조하면, 안테나 구동 IC 칩(285)은 쿼드 플랫 패키지(QFP) 칩 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 안테나 구동 IC 칩(285)의 4개의 변으로터 리드(lead) 형태의 포트들이 돌출될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 리드 형태의 안테나 급전 포트들(240)은 안테나 구동 IC 칩(285)의 상변(본딩 영역(BR)에 인접한 변) 및 두 개의 측변들로부터 돌출될 수 있으며, 안테나 급전 배선들(220)과 각각 연결될 수 있다.
전원/데이터 포트들(250)은 안테나 구동 IC 칩(285)의 하변(상기 상변과 마주보며 본딩 영역(BR)으로부터 멀어지는 변)으로부터 돌출되며, 전원/데이터 배선들(230)과 각각 연결될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상술한 바와 같이 안테나 구동 IC 칩(285)은 QFP 칩으로 제공될 수 있다. 안테나 구동 IC 칩(285)의 상변에는 리드 형태의 안테나 급전 포트들(240)이 분포하며, 안테나 구동 IC 칩(285)의 하변에는 리드 형태의 전원/데이터 포트들(250)이 분포할 수 있다.
안테나 구동 IC 칩(285)의 양 측변들에는 안테나 급전 포트(240) 및 전원/데이터 포트(250)가 함께 분포할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 측변에서, 전원/데이터 포트(250)는 본딩 영역(BR)과 멀어지도록 안테나 급전 포트(240) 뒤에 배치될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 상술한 BGA 또는 QFP 형태의 칩 외에도 DIP(Dual In-line Package), SOP(Small Outline Package), QFN(Quad Flat No Lead)　등과 같은 다양한 형태의 칩들이 안테나 구동 IC 칩(285)으로 적용될 수 있다.
도 5는 예시적인 실시예들에 따른 화상 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 5를 참조하면, 화상 표시 장치(300)는 예를 들면, 스마트 폰 형태로 구현될 수 있으며, 도 5는 화상 표시 장치(300)의 전면부 또는 윈도우 면을 도시하고 있다. 화상 표시 장치(300)의 전면부는 표시 영역(310) 및 주변 영역(320)을 포함할 수 있다. 주변 영역(320)은 예를 들면, 화상 표시 장치의 차광부 또는 베젤부에 해당될 수 있다
상술한 안테나 패키지에 포함된 안테나 소자(100)는 화상 표시 장치(300)의 전면부를 향해 배치될 수 있으며, 예를 들면 디스플레이 패널 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 방사 패턴들(122, 132)은 표시 영역(310)과 적어도 부분적으로 중첩될 수도 있다.
이 경우, 방사 패턴(122, 132)은 메쉬-패턴 구조를 포함할 수 있으며, 방사 패턴(122, 132)에 의한 투과율 저하를 방지할 수 있다. 상기 안테나 패키지에 포함된 안테나 구동 IC 칩(280)은 표시 영역(310)에서의 이미지 품질 저하 방지를 위해 주변 영역(320)에 배치될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 회로 기판(200)을 통해 상기 안테나 패키지가 굴곡되어 예를 들면, 안테나 구동 IC 칩(280)은 화상 표시 장치(300)의 배면부에 배치될 수도 있다. 전원/데이터 배선(230)은 회로 기판(200) 또는 코어층(210)의 제2 부분(210b)과 함께 벤딩되어 상기 배면부에서 메인 보드, 안테나 구동 모듈 또는 AP(Application Processor)와 연결될 수 있다.
상술한 바와 같이, 회로 기판(200)에서의 회로 배선 설계를 통해 신호 손실 및 상호 간섭 없이 고주파 혹은 초고주파 안테나를 화상 표시 장치(300) 내에 효과적으로 적용할 수 있다.

Claims (18)

  1. 안테나 유닛들; 및
    상기 안테나 유닛들과 전기적으로 연결되는 회로 기판을 포함하고, 상기 회로 기판은,
    코어층;
    상기 코어층의 일 면 상에 분포하며, 상기 안테나 유닛과 연결되는 안테나 급전 배선들;
    상기 코어층의 상기 일 면 상에 분포하는 전원/데이터 배선들;
    상기 전원/데이터 배선들의 단부들과 연결되는 전원/데이터 포트들; 및
    상기 안테나 급전 배선들의 단부들과 연결되며 상기 전원/데이터 포트들보다 상기 안테나 유닛들에 인접하게 배열된 안테나 급전 포트들을 포함하는, 안테나 패키지.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 코어층은 상기 안테나 유닛들과 상기 안테나 급전 배선들이 결합되는 본딩 영역 및 상기 안테나 급전 포트들 및 상기 전원/데이터 포트들이 분포하는 칩 실장 영역을 포함하는, 안테나 패키지.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 안테나 급전 포트들은 평면 방향에서 상기 칩 실장 영역의 전단부에 배열되며, 상기 전원/데이터 포트들은 평면 방향에서 상기 칩 실장 영역의 후단부에 배열된, 안테나 패키지.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 칩 실장 영역은 상기 안테나 급전 포트들에 의해 형성된 제1 포트 행, 및 상기 전원/데이터 포트들에 의해 형성되며 상기 본딩 영역을 기준으로 상기 제1 포트 행 뒤에 배치되는 제2 포트 행을 포함하는, 안테나 패키지.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 칩 실장 영역은 2 이상의 상기 제1 포트 행들을 포함하는, 안테나 패키지.
  6. 청구항 3에 있어서, 상기 안테나 급전 포트들 및 상기 전원/데이터 포트들을 통해 상기 칩 실장 영역 상에 실장되는 볼 그리드 어레이(BGA) 형태의 안테나 구동 집적 회로 칩을 더 포함하는, 안테나 패키지
  7. 청구항 2에 있어서, 상기 칩 실장 영역 상에 실장되는 쿼드 플랫 패키지(QFP) 칩 형태의 안테나 구동 집적 회로 칩을 더 포함하는, 안테나 패키지
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 안테나 급전 포트들 및 상기 전원/데이터 포트들은 평면 방향에서 상기 안테나 구동 집적 회로 칩의 변들로부터 돌출된 리드 형태를 갖는, 안테나 패키지.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 안테나 급전 포트들은 상기 안테나 구동 집적 회로 칩의 상변에 배열되며, 상기 전원/데이터 포트들은 상기 안테나 구동 집적 회로 칩의 하변에 배열되는, 안테나 패키지.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 안테나 급전 포트들은 상기 안테나 구동 집적 회로 칩의 측변에도 함께 배열되는, 안테나 패키지.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 전원/데이터 포트들은 상기 안테나 구동 집적 회로 칩의 상기 측변에도 함께 배열되며 상기 본딩 영역 기준으로 상기 안테나 급전 포트들보다 뒤에 배치되는, 안테나 패키지.
  12. 청구항 2에 있어서, 상기 코어층은 제1 부분 및 상기 제1 부분보다 작은 너비를 갖는 제2 부분을 포함하는, 안테나 패키지.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 칩 실장 영역은 상기 제1 부분에 포함되며, 상기 전원/데이터 배선들은 상기 제2 부분 상에서 연장하는, 안테나 패키지.
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 안테나 유닛들은 서로 크기가 다른 제1 안테나 유닛들 및 제2 안테나 유닛들을 포함하는, 안테나 패키지.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 제1 안테나 유닛들 및 제2 안테나 유닛들은 서로 다른 공진 주파수를 갖는, 안테나 패키지.
  16. 청구항 14에 있어서, 상기 안테나 유닛들이 배치되는 안테나 유전층을 더 포함하며,
    상기 제1 안테나 유닛들 및 상기 제2 안테나 유닛들은 상기 안테나 유전층 상에서 너비 방향을 따라 교대로, 반복적으로 배열된, 안테나 패키지.
  17. 청구항 1에 있어서, 상기 회로 기판의 상기 전원/데이터 포트들 및 상기 안테나 급전 포트들 상에 실장되는 안테나 구동 집적 회로 칩을 더 포함하고,
    평면 방향에서 상기 안테나 구동 집적 회로 칩 및 상기 안테나 유닛 사이의 최단 거리는 20 mm 이하인, 안테나 패키지.
  18. 청구항 1의 안테나 패키지를 포함하는, 화상 표시 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023155294A1 (zh) * 2022-02-15 2023-08-24 云谷（固安）科技有限公司 集成天线的显示屏、显示装置和电子设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019022067A (ja) * 2017-07-14 2019-02-07 株式会社フジクラ 板状アレイアンテナ及び無線モジュール
KR101962820B1 (ko) * 2017-11-06 2019-03-27 동우 화인켐 주식회사 필름 안테나 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
JP2019054473A (ja) * 2017-09-19 2019-04-04 株式会社フジクラ 無線モジュール
KR20190038264A (ko) * 2017-09-29 2019-04-08 엘지전자 주식회사 이동 단말기
KR101962821B1 (ko) * 2018-01-18 2019-07-31 동우 화인켐 주식회사 필름 안테나 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101303875B1 (ko) 2012-02-20 2013-09-04 주식회사 윈터치 디스플레이 패널 또는 백라이트 유닛에 일체화된 안테나 패턴을 갖는 터치 스크린 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019022067A (ja) * 2017-07-14 2019-02-07 株式会社フジクラ 板状アレイアンテナ及び無線モジュール
JP2019054473A (ja) * 2017-09-19 2019-04-04 株式会社フジクラ 無線モジュール
KR20190038264A (ko) * 2017-09-29 2019-04-08 엘지전자 주식회사 이동 단말기
KR101962820B1 (ko) * 2017-11-06 2019-03-27 동우 화인켐 주식회사 필름 안테나 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
KR101962821B1 (ko) * 2018-01-18 2019-07-31 동우 화인켐 주식회사 필름 안테나 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023155294A1 (zh) * 2022-02-15 2023-08-24 云谷（固安）科技有限公司 集成天线的显示屏、显示装置和电子设备

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