TWI784061B - 天線模組配置 - Google Patents
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Abstract
描述了一種天線模組。該天線模組包括多層基板中的接地平面。該天線模組亦包括多層基板上的模具。該天線模組進一步包括導電壁,導電壁將模具的第一部分與模具的第二部分分開。導電壁電耦合到接地平面。共形遮罩體可以放置在模具的第二部分的表面上。共形遮罩體電耦合到接地平面。
Description
本申請案主張於2017年9月30日提出申請並且題為「ANTENNA CONFIGURATIONS」的美國臨時專利申請案第62/566,318號、以及於2018年6月22日提出申請並且題為「METHOD AND APPARATUS TO INTEGRATE A MOLD INTO AN ANTENNA PACKAGE」的美國臨時專利申請案第62/688,995號的權益,其揭示內容以其整體明確地藉由引用方式併入本文中。
本揭示內容通常係關於無線通訊,並且更特別地,關於天線模組配置。
無線通訊可以經由許多不同的頻率和頻帶來傳輸。例如,通訊可以使用毫米波(mmW)信號來傳輸,例如,在24-60吉赫茲(GHz)範圍中或更高的某處。在一些情況下,此種通訊利用大頻寬來傳輸。大頻寬使得高容量的資訊的無線傳輸成為可能。作為結果,使用具有毫米範圍中的波長的無線通訊,指定大量資料的傳輸的多個應用可以被開發。
推進mmW應用涉及到開發在該等頻率範圍中操作的電路和天線。各種模組和電路可以按任何數目的方式被製造和封裝。該等電路的大小可能不同。
在消費者電子產品市場中,電子設備(包括集成RF部件)的設計通常由成本、大小、和重量、以及效能規範來決定。可能是有利的是,進一步考慮電子設備(並且特別是手持設備)的當前組裝,以使得毫米波信號的高效發射和接收成為可能。
描述了一種天線模組。天線模組包括多層基板中的接地平面。天線模組亦包括多層基板上的模具。天線模組進一步包括導電壁,導電壁將模具的第一部分與模具的第二部分分開。導電壁電耦合到接地平面。共形遮罩體可以放置在模具的第二部分的表面上。共形遮罩體電耦合到接地平面。
描述了一種將模具集成在天線模組中的方法。該方法包括將模具化合物沉積在多層基板上。多層基板包括接地平面和多層天線。該方法亦包括形成導電壁,導電壁將模具化合物的第一部分與模具化合物的第二部分分開。導電壁電耦合到接地平面。該方法進一步包括將共形遮罩體材料沉積在至少模具化合物的第二部分的表面上。
描述了一種天線模組。天線模組包括多層基板中的接地平面。天線模組亦包括多層基板中的多層天線。天線模組進一步包括多層基板上的模具。天線模組進一步包括用於抑制模具對多層基板中的多層天線的有損模具效應的構件。
這已經相當寬泛地概述了本揭示內容的特徵和技術優點,以便隨後的詳細描述可以更好地被理解。本揭示內容的另外的特徵和優點將在下文描述。本領域的技藝人士應當明白,本揭示內容可以被容易地用作用於修改或設計用於執行本揭示內容的相同目的的其他結構的基礎。本領域的技藝人士亦應當認識到,此種等效構造未偏離所附申請專利範圍中闡述的本揭示內容的教示。被認為是本揭示內容(關於其的組織和操作方法)的特性的新穎特徵,以及另外的目的和優點,當結合附圖考慮時,將從隨後的描述更好地被理解。然而,將明確理解的是,附圖中的每個附圖僅被提供用於說明和描述的目的,以及不意欲作為對本揭示內容的範圍的限定。
下文結合附圖闡述的詳細描述意欲作為各種配置的描述,而不意欲表示本文描述的概念可以被實踐的僅有配置。該詳細描述包括具體細節,以用於提供對各種概念的透徹理解的目的。然而,對本領域的技藝人士將明顯的是,該等概念可以沒有該等具體細節而被實踐。在一些情況下,熟知的結構和部件以方塊圖形式圖示,以便避免使此種概念模糊不清。
如本文描述的,術語「及/或」的使用意欲表示「包含性的或者」,並且術語「或」的使用意欲表示「排斥性的或者」。如本文描述的,貫穿本描述所使用的術語「示例性」意指「用作示例、實例、或說明」,並且不應當必然被解釋為比其他示例性配置更優選或更有利。如本文描述的,貫穿本描述所使用的術語「耦合的」意指「連接的,無論是直接地還是間接地經由中間連接(例如,開關)、電的、機械的、或其他方式」,並且不一定限於實體連接。另外,連接可以是使得物件被永久地連接或可釋放地連接。連接可以經由開關。如本文描述的,貫穿本描述所使用的術語「鄰近」意指「相鄰、非常接近、緊鄰、或靠近」。如本文描述的,貫穿本描述所使用的術語「在……上」在一些配置中意指「直接在……上」,並且在其他配置中意指「間接在……上」。
無線通訊設備(其可以包括一或多個發射器及/或接收器)具有一或多個天線,該一或多個天線能夠經由各種無線網路和相關聯的頻寬來發射和接收RF信號。該等天線可以被用於第五代(5G)毫米波(mmW)通訊、WLAN通訊(例如,802.11ad及/或802.11ay)、及/或其他通訊。
用於此種毫米波(mmW)天線和積體電路(例如,射頻積體電路(RFIC)、電力管理積體電路(PMIC)等)的設計是被期望的。根據一些實施例,可能期望將該等天線和IC集成在晶片封裝中。該集成可以涉及將模具沉積在RFIC、PMIC、以及其他電路上,以在封裝中實現共形遮罩和可靠性。特別是,環氧基模製化合物的特性可以導致高頻應用(諸如5G mmW應用)中的顯著損耗,這在本文被稱為有損模具效應。
用於減少高頻應用中的損耗的解決方案包括減少模具量或避免將模具直接沉積在(多個)天線元件上。然而,該等解決方案可能降低封裝中的遮罩和可靠性。
本揭示內容的各態樣涉及天線系統中的改進,天線系統例如mmW天線系統、第五代(5G)天線系統(「5G天線系統」)、及/或WLAN天線系統。本文描述的某些態樣係關於將模具與多層毫米波(mmW)天線、射頻(RF)積體電路(RFIC)、以及其他電路集成的設計和方法。
在本揭示內容的一個態樣中,導電壁將模具的兩個部分分開。如本文描述的,模具的第一部分在本文中被稱為非金屬化模具,並且模具的第二部分在本文中被稱為金屬化模具,這歸因於金屬化模具用遮罩體材料覆蓋。應當認識到,儘管被稱為金屬化或非金屬化,但是模具另外由相同的材料(例如,環氧樹脂,聚醯亞胺、或其他類似的模具材料)形成。模具可以被沉積在多層基板(包括多層天線)上。在該配置中,導電壁將不包括共形遮罩體的非金屬化模具(非遮罩模具)與封裝積體電路的金屬化模具(遮罩模具)分開。導電壁可以藉由填充導電膏或者藉由濺射導電顆粒而形成。或者,導電壁可以由導電實心板材或框架組成。形成導電壁抑制了由習知環氧樹脂模製引起的對天線的有損模具效應。因此,天線模組的系統效能沒有被顯著劣化。
在各種配置中,導電壁可以連接到多層基板中的接地平面。藉由防止金屬化模具有害地影響天線元件,導電壁可以充當反射器,其中該壁從天線元件偏移近似1/4波長。導電壁可以依須求形成在模具的其他側部(例如,右側、左側、後側、及/或頂側)上。另外,導電壁可以被配置作為一系列連接的通孔,以使得導電壁到多層基板中的接地平面的電連接成為可能。
圖1示出了與無線通訊系統100進行通訊的無線設備110,無線設備110具有與模具集成的天線模組。無線通訊系統100可以是第五代(5G)毫米波(mmW)系統、長期進化(LTE)系統、分碼多工存取(CDMA)系統、行動通訊全球系統(GSM)系統、無線區域網路(WLAN)系統、或者某種其他的無線系統。CDMA系統可以實施寬頻CDMA(WCDMA)、CDMA 1X、進化資料最佳化(EVDO)、分時同步CDMA(TD-SCDMA)、或者某種其他版本的CDMA。為了簡便性,圖1圖示包括兩個基地台120和122以及一個系統控制器130的無線通訊系統100。通常,無線系統可以包括任何數目的基地台和任何網路實體集合。在一些實施例中,基地台中的一或多個基地台被實施作為存取點,例如,正如可以被實施在WiFi系統中。無線設備110可以在分離的時間與上文列出的系統中的兩個或更多系統進行通訊,或者可以併發地與若干系統進行通訊。
無線設備110亦可以被稱為使用者設備(UE)、行動站、行動設備、終端、存取終端、用戶單元、站,等等。無線設備110可以是蜂巢式電話、智慧型電話、平板、無線數據機、個人數位助理(PDA)、手持設備、膝上型電腦、智慧型電腦、上網本、無線電話、無線區域迴路(WLL)站、藍芽設備、醫療設備、與物聯網路(IoT)通訊的裝置,等等。無線設備110可以與無線通訊系統100通訊。無線設備110亦可以接收來自廣播站(例如,廣播站124)的信號、來自一或多個全球導航衛星系統(GNSS)中的衛星(例如,衛星140)的信號,等等。無線設備110可以支援用於無線通訊的一或多個無線電技術,包括LTE、WCDMA、CDMA 1X、EVDO、TD-SCDMA、GSM、802.11、5G(例如,毫米波(mmW)系統),等等。
圖2示出了圖1中描述的無線設備110的實例110a。無線設備110a包括耦合到連接器220的基頻處理及/或收發機元件210。收發機元件210可以包括基頻晶片,基頻晶片被配置為處理資料並且將數位信號提供給收發機晶片,收發機晶片被配置為將該等數位信號轉換成類比中頻(IF)信號。收發機元件210的基頻晶片及/或收發機晶片可以既將IF信號提供給連接器220以用於傳輸,並且又將控制信號提供給連接器220。此外,收發機元件210可以經由連接器220接收IF信號,並且可以另外地將該等信號降頻轉換,並且將對應的數位信號提供給基頻晶片以用於處理。收發機元件210亦可以將本端振盪器(LO)信號(未示出)提供給連接器220。LO信號可以與IF信號分離或組合,例如,如下文更詳細描述的。
在圖2中示出的配置中,無線設備110a進一步包括耦合到連接器220的電源224。電源224可以是被配置為提供電力或供應電壓(例如,Vdd)的任何元件。例如,電源224可以是電池、耦合到電力輸入的輸入(諸如USB輸入或無線充電輸入)、電力管理積體電路(PMIC)、或者該等元件或其他元件的組合。
收發機元件210(包括基頻晶片及/或收發機晶片)、連接器220、及/或電源224可以佈置在板201(例如,電路板及/或電話板)上。例如,實施該等元件的晶片、晶粒、及/或模組可以與印刷電路板(PCB)上的跡線耦合在一起。
無線設備110a可以進一步包括耦合到連接器240的RF處理元件(例如,RF晶片230)。RF電路可以基於來自連接器240的IF信號和控制信號來執行信號的升頻轉換,以及對所接收的信號的降頻轉換。RF晶片230的RF處理元件可以耦合到天線231和天線232,以用於無線信號的發射和接收。儘管圖2中示出了兩個天線,但是本領域的技藝人士將理解,可以實施另外的或更少的天線。在本揭示內容的一態樣中,所實施的天線中的一或多個天線包括相控陣天線。無線設備110a可以使得具有毫米波長的信號的高效發射和接收成為可能,例如,至少在24-40 GHz範圍中(例如,28 GHz、39 GHz等)、60 GHz範圍中、或更高。
在圖2中示出的配置中,無線設備110a進一步包括電力控制積體電路(IC)244(例如,電力管理IC(PMIC))。電力控制IC 244從連接器240接收供應電壓,並且被配置為將供應電壓轉換成若干不同的電壓,以用於由RF晶片230的RF處理元件的部件使用。
RF晶片230的RF處理元件、連接器240、電力控制IC 244、及/或天線231、天線232可以被佈置在電路板或基板上,或者被集成在模組202中。例如,實施該等元件的晶片及/或晶粒可以被實施在如下文描述的模組或晶片中。
收發機元件210和RF晶片230的RF處理元件可以被相互隔開,並且使用通訊電纜250(或多個傳輸線)連接,例如,經由連接器220和連接器240。在本揭示內容的一個態樣中,收發機元件210和RF晶片230的RF處理元件被分別定位在無線設備110a的中心部分附近以及無線設備110a的周邊附近。收發機元件210與RF晶片230的RF處理元件的相互分開的放置可以允許資訊的高效處理,同時實現用於無線信號的接收/發射的增加的效能。此種放置可以不處於近似鄰近。
一或多個信號可以經由通訊電纜250傳送,包括但不限於,電力信號、控制信號、IF信號和LO信號。IF信號和控制信號可以在兩個方向上經由通訊電纜250傳送,使得通訊電纜250是雙向的。控制信號可以控制天線的切換(例如,在TX和RX之間)、天線的方向(例如,波束形成)、以及增益。LO信號可以用來同步收發機元件210和RF晶片230的RF處理元件中的部件,及/或執行高頻信號的升頻轉換和降頻轉換。
在一些配置中,信號之每一個信號經由通訊電纜250的單獨線路傳送。例如,同軸電纜可以承載板201與模組202之間的每個信號。在其他配置中,通訊電纜250包括多個線路來傳送信號。例如,通訊電纜250可以是柔性電纜或者包括多個線路的柔性電路板。在又一配置中,信號中的兩個或更多個信號可以被組合到單個線路或電纜上。例如,經由通訊電纜250傳送的每個信號可以具有不同的頻帶。
在本揭示內容的某些態樣中,頻率規劃使得經由通訊電纜250的兩個或更多個(或所有)信號的高效傳送成為可能。根據本揭示內容的某些態樣,通訊電纜250是標準微型同軸電纜。在該配置中,板201、模組202、以及微型同軸電纜之間的連接使用微型連接器來提供。根據另一態樣,通訊電纜250可以藉由在多層子結構上製作金屬線路而形成。
當多個信號同時經由通訊電纜250輸送時,信號可以被多工到通訊電纜250上,或者信號中的一個信號可以被調制到另一個信號上。收發機元件210可以包括被配置用於此種多工或調制的電路。特定而言,RF晶片230的收發機元件可以包括用於對應的解多工或解調的電路。下文關於圖3來描述此種輸送的實例。
在一些配置中,電力控制IC 244從模組202中省略。在此種配置中,分離的電壓可以經由通訊電纜250,或者經由另一輸送,從板201上的部件(例如,從PMIC)接收。例如,PMIC可以實施在板201上比收發機元件210更靠近模組202的位置處。在該配置中,向模組202提供分離的指定電壓位準以替代在模組202上實施電力控制IC 244,可以減少路由線路的長度及/或消除某些部件在模組202上的使用,諸如用來實施電力控制IC 244的感應器。在一些配置中,分離電壓到模組202的傳輸導致降低的效率,這歸因於路由多個電壓,但是亦導致模組202減小的尺寸、成本和複雜性。
圖3示出了根據本揭示內容的態樣的在圖1中描述的無線設備110的實例110b,並且包括用於組合線路上的資訊的一種配置的描述。如圖2中示出的,無線設備110b包括藉由通訊電纜250耦合到模組202的板201。在圖3中示出的配置中,IF晶片310被設置在板201上,並且被配置為經由通訊電纜250向模組202提供兩個IF信號、LO信號和控制信號。
如上文關於圖2描述的,該等信號中的一或多個信號可以在兩個方向上傳輸(例如,不僅從板201到模組202,亦從模組202到板201)。儘管未在圖3中示出,但是被描述為在圖2中的板201上的元件亦可以被實施在無線設備110b中。例如,連接器220可以被實施在IF晶片310與通訊電纜250之間,或者可以如圖3中示出的被省略。
根據本揭示內容的各態樣,在通訊電纜250被路由到板201的另一區段而不是被路由到分離板的一些配置中,連接器220的省略可以是有益的,例如,如下文更詳細描述的。此外,IF晶片310可以被實施在圖2中示出的收發機元件210內,或者可以被分離地實施。類似地,電源224可以被實施或省略,並且在無線設備110b的一些配置中可以經由通訊電纜250傳輸供應電壓。
在圖3中示出的配置中,RF晶片320被設置在模組202上,並且被配置為經由通訊電纜250的線路來接收兩個IF信號、LO信號和控制信號。RF晶片320可以被配置為使用LO信號及/或控制信號將IF信號升頻轉換到RF信號,並且無線地發射RF信號,例如,基於控制信號。發射可以經由一或多個天線(圖3中未示出),諸如圖2中示出天線231和天線232。
RF晶片320可以進一步被配置為無線地接收RF信號,將其降頻轉換為到IF信號,並且將其經由通訊電纜250的線路傳輸到IF晶片310。儘管在圖3中未示出,但是被描述為設置在圖2中的板201或模組202上的元件亦可以被實施在無線設備110b中。例如,連接器240可以被實施在RF晶片320與通訊電纜250的線路之間,或者可以如圖3中示出的被省略。類似地,在一些配置中,可以包括電力控制IC 244。RF晶片320可以被實施在圖2中示出的RF晶片230的RF處理元件內,或者可以被分離地實施。
在圖3中示出的配置中,經由通訊電纜250的線路之每一個線路傳輸一個IF信號,並且另一信號與通訊電纜250的相應線路上的相應IF信號組合。例如,第一IF信號(IF1)可以與控制信號(CTRL)組合,以用於經由通訊電纜250的線路的通訊。類似地,第二IF信號(IF2)可以與LO信號組合,以用於經由通訊電纜250的另一線路的通訊。
在該實例中,IF信號(例如,IF1和IF2)可以具有在近似6.9-10.23 GHz範圍中的頻率。具有在近似370-630 MHz範圍中的頻率的LO信號可以因此與第二IF信號IF2中的一個組合。類似地,亦具有在近似370-630 MHz範圍中的頻率的CTRL信號可以與第一IF信號IF1組合。以此方式,可以減少被指定來傳輸所有信號的通訊電纜250的通訊線路的數目。上文提供某些頻率作為實例,但是實施例不限於該等頻率。CTRL信號、LO信號、IF1信號、以及IF2信號中的一或多個可以具有與上文描述的頻率不同的頻率。例如,IF1信號及/或IF2信號可以具有近似11 GHz或更高的頻率。在一些實施例中,IF1信號和IF2信號具有不同的頻率。
在經由電纜250傳輸之前,IF1信號和IF2信號以及LO信號及/或CTRL信號可以經由高通濾波器(HPF)、低通濾波器(LPF)、及/或帶通濾波器(BPF)傳遞,以減少與將在相同通訊線路上傳輸的另一信號的任何潛在干擾。在接收端處,組合信號可以經由HPF、LPF、及/或BPF傳遞,以隔離及/或分離組合信號的不同分量。
圖4示出了根據本揭示內容的各態樣的在圖2和圖3中描述的無線設備110的模組202的實例202a。在示出的配置中,模組202a包括連接器240a,其被示出為八銷連接器。連接器240a可以被配置為耦合到柔性電纜250a。在一個此種配置中,可以存在用於中頻(IF)信號的若干條線路(例如,兩條或更多條)、用於電力供應(例如,Vbatt
或VDD
)、本端振盪器(LO)信號、以及控制(CTRL)信號的線路,剩餘的線路專用於接地。
在一些配置中,如上文關於圖3描述的,IF信號、LO信號及/或控制(CTRL)信號被調制到相同線路上。例如,模組202a的一種配置可以包括:在一條線路上的第一中頻(IF1)信號和控制信號(CTRL)、在另一條線路上的第二IF(IF2)信號和LO信號。該配置亦包括:與IF1線路和IF2線路中的每條線路相關聯的接地線路、Vbatt
線路、用於近似1.85 V的電壓的線路、以及兩條另外的接地線路。本領域的技藝人士將理解,具有較少線路的柔性電纜250a以及具有較少銷的連接器240a可以被實施。在使用較少線路的一些配置中,信號線路可以被用作接地,或者在被用於柔性電纜250a的柔性連接器中可以存在一排通孔。
模組202a的所示出的配置進一步包括耦合到電力控制IC 244a(例如,電力管理IC(PMIC))的濾波電容器集合402。電力控制IC 244a進一步耦合到調節器元件404,調節器元件404可以用來控制降壓及/或升壓電壓調節。例如,電容器406可以耦合到調節器元件404,並且可以被包括作為用於儲存和釋放能量的降壓電容器。如下文進一步描述的,電力控制IC 244a、RFIC 230a、調節器元件404、以及電容器406可以被封閉在遮罩體412或模製件內。電容器406可以進一步耦合到若干旁路電容器408,旁路電容器408可以耦合到RF積體電路(RFIC)(例如,RFIC 230a)的RF處理元件,例如,如關於圖3中圖示RF晶片320所描述的。RFIC 230a的RF處理元件可以進一步耦合到連接器240a的某些銷,例如,耦合到IF銷、LO銷、以及控制銷。
RFIC 230a可以進一步耦合到一或多個天線(例如,天線231a及/或天線232a)。在所示出的配置中,示出天線232a(例如,偶極天線或蝶形天線)。在一種配置中,天線232a之每一個天線與相應的天線231a對準,天線231a被實施在較低層中並且在圖4中不可見。例如,天線231a中的一個天線可以包括4x1的貼片天線陣列,其被配置用於使用毫米波信號的發射和接收。在其他配置中,可以使用更大或更少數目的天線。
在一種配置中,模組202a近似為21 mm(毫米)長,6.6-6.65 mm寬,以及1.78-1.8 mm厚。其他尺寸或形狀亦可以被實施。
本領域的技藝人士將明白,上文關於模組202a描述的耦合元件可以被實施在圖4中所示出的下面的層中,並且在圖中可能不可見。例如,可能存在五個不可見的導電(例如,金屬)路由層。除了該等路由層以外,接地層亦被介電芯所遮蔽,該接地層可以與實施天線231a(例如,貼片天線)的金屬層分離。在一些配置中,貼片天線之每一個貼片天線近似為2.4 mm方形,並且可以包括三個或四個導電(例如,金屬)層與兩個或三個用於路由及/或接地的附加層的組合。以此方式,在介電質的每側上可以存在對稱數目的層。
本領域的技藝人士將明白,儘管某個數目的電容器或其他元件在圖4中示出,但是不同數目的此種電容器或元件可以被實施。此外,可以利用其他形狀、尺寸、部件和配置。例如,其他潛在配置被示出在圖5和圖6中。
圖5示出了根據本揭示內容的各態樣的在圖2和圖3中描述的無線設備110的模組202的實例202b。如在圖5中可以看到的,模組202b包括連接器240a、天線232a、RFIC 230a、調節器元件404、電容器406、電力控制IC 244a、以及可選的天線231a。模組202b可以進一步包括其他元件,其在圖5中示出並且類似於圖4中描述的彼等元件,但是未被具體標識。
圖4的模組202a與圖5的模組202b之間的一個差異是,所實施的元件以不同的配置被佈置。例如,在圖5中示出的實例中,RFIC 230a被設置為比圖4中更靠近連接器240a。在一些配置中,這可以簡化或減少連接器240a與RFIC 230a之間的路由。在一些配置中,RFIC 230a近似為5 mm長和4.6 mm寬。
圖4的模組202a與圖5的模組202b之間的另一差異是,遮罩體510在RFIC 230a和電力控制IC 244a兩者之上延伸。遮罩體510可以被配置作為,例如,金屬遮罩「罐」。在一些配置中,電力控制IC 244a可以藉由遮罩體510內部的(例如,金屬)壁或屏障而與RFIC 230a分離。在一些配置中,單獨的遮罩被形成在遮罩體510內部的電力控制IC 244周圍。在一些配置中,模組202b可以類似於模組202a被決定尺寸。在其他配置中,遮罩體510導致增加的厚度,例如,大約2.15 mm的厚度。
圖6示出了根據本揭示內容的各態樣的在圖2和圖3中描述的無線設備110的模組202的實例202c。如在圖6中可以看到的,模組202c包括調節器元件404、電容器406、電力控制IC 244a、以及天線231a。模組202c可以進一步包括其他元件,其在圖6中示出並且類似於圖4中描述的彼等元件,但是在此沒有具體標識。
模組202c在圖6中被示出為包括作為銷連接器240b的六銷連接器。在一些配置中,相比於上文關於圖4描述的柔性電纜250a的配置,接地線路中的一或多條可以被省略。在一些配置中,由柔性電纜250a承載的電壓中的一個電壓(例如,1.85V)被省略。在本揭示內容的該態樣中,模組202c被示出為省略天線232a。在一些配置中,天線232a的省略及/或具有較少銷的銷連接器240b的使用,可以導致模組202c相對於圖5的模組202b的減小的寬度。
在圖6中示出的配置中,相比於圖5中圖示的RFIC 230a,RFIC 230b的RF處理元件以不同的形狀被配置。例如,RFIC 230b可以近似是7 mm長和3.5 mm寬。這可以是減小模組202c尺寸的貢獻因素。
模組202c可以進一步包括覆蓋IC或RFIC 230b以及電力控制IC 244a兩者的遮罩體610。在一些配置中,模組202使用共形模製被實施具有濺射遮罩體。該等態樣、以及上文描述的態樣,可以導致模組202c的減小的尺寸。例如,在一種配置中,模組202c近似是20 mm長、4 mm寬、以及1.8 mm厚。
本揭示內容的各態樣集成了包含RFIC(例如,230)、PMIC(例如,244)和天線陣列(例如,232)的天線模組(例如,202),以用於支援5G通訊毫米波(mmW)及/或WLAN應用。如下文將描述的,該集成可能涉及將模具沉積在RFIC、PMIC和其他電路上,以在(如圖6中圖示的)封裝中實現共形遮罩和可靠性。不幸地是,模製化合物的特性可能導致高頻應用(諸如5G mmW及/或WLAN應用)中的顯著損耗。
用於減小高頻應用中的損耗的解決方案可以包括:減小模具的量或者避免將模具直接沉積在(多個)天線元件上。然而,該等解決方案可能降低封裝中的遮罩和可靠性。本揭示內容的各態樣係關於將模具與多層毫米波(mmW)天線、射頻(RF)積體電路(RFIC)、以及可選地與電力管理IC(PMIC)相集成的設計和方法,例如,如圖7中圖示的。
圖7示出了根據本揭示內容的各態樣的天線模組700,天線模組700具有嵌入在天線模組700上的模具中的RF處理IC和電力控制IC,並且具有由模具暴露的多層天線。天線模組700可以是模組202的配置。如圖7中圖示的,RF處理IC可以是RFIC 740,諸如,如圖6中圖示的RFIC 230b。另外,電力控制IC可以是PMIC 750,諸如圖4至圖6中圖示的電力控制IC 244。在替換配置中,RF處理IC可以是圖3中圖示的RF晶片320,並且電力控制IC可以是圖3中圖示的IF晶片310。RFIC 740和PMIC 750被嵌入在金屬化模具732中,金屬化模具732藉由導電壁720與非金屬化模組730(例如,NM-模具)分開。導電壁720可以包括懸垂在偶極天線712或金屬化模具732之上的簷部,並且可以具有近似0.79毫米(mm)的高度。
在該配置中,導電壁720連接到多層基板710中的接地平面702、以及共形遮罩體760。藉由防止金屬化模具732有害地影響天線元件(例如,偶極天線712),導電壁720可以充當反射器,其中導電壁720從天線元件偏移近似1/4波長。導電壁720可以依須求形成在金屬化模具732的其他側部(例如,右側、左側、後側、及/或頂側)。另外,導電壁720可以被配置作為一系列連接的通孔,以使得導電壁720到多層基板710中的接地平面702的電連接成為可能。在該配置中,如下文進一步描述的,接地平面702亦連接到共形遮罩體760。
圖7圖示共形遮罩體760,其覆蓋金屬化模具732以及導電壁720以保護RFIC 740和PMIC 750。共形遮罩體760可以由導電材料組成,諸如,在金屬化模具732的表面的一部分上、金屬化模具732的側壁上、以及多層基板710的側壁上的濺射的導電材料(例如,銅)。在該佈置中,共形遮罩體亦電耦合到接地平面。然而,非金屬化模具730不包括共形遮罩體760,以防止例如偶極天線712的遮罩。多層基板710可以包括由貼片天線714組成的多層天線,貼片天線714可通訊地耦合到偶極天線712。在該配置中,多層基板710中的接地平面702終止在導電壁720處,並且被佈置為減少對偶極天線712的輻射圖案的阻擋。儘管圖示單個偶極天線(例如,712)和貼片天線(例如,714),但是本領域的技藝人士將明白,包括偶極天線712和貼片天線714的多層天線陣列可以被實施。
圖7圖示在非金屬化模具730的一側上形成的導電壁720,非金屬化模具730被沉積在多層基板710上。在該配置中,導電壁720將不包括共形遮罩體760的非金屬化模具730(非遮罩的模具)與封裝積體電路(例如,RFIC 740和PMIC 750)的金屬化模具732(遮罩的模具)分開。導電壁720可以藉由填充導電(例如,銅(Cu))膏或者藉由濺射導電(例如,Cu)顆粒而形成。或者,導電壁720可以由導電實心板材或導電框架組成,諸如,圖5中圖示的遮罩體510。形成導電壁720抑制了由習知環氧樹脂模製引起的金屬化模具732例如對偶極天線712的有損模具效應。因此,天線模組700的系統效能沒有顯著劣化。
圖8A和圖8B示出了根據本揭示內容的各態樣的天線模組800的透視圖和橫截面視圖,天線模組800具有在天線模組800上的模具中嵌入的晶片以及多層天線,該多層天線具有由模具暴露的部分。天線模組800可以是模組202的配置,並且可以包括被配置為耦合到電纜250的連接器(在圖8A和圖8B中未示出)。
圖8A示出了根據本揭示內容的各態樣的天線模組800的透視圖,其中嵌入在金屬化模具832中的晶片被共形遮罩體850遮蔽。在該佈置中,天線模組800與圖7中圖示的天線模組700類似地配置。如圖8B中進一步示出的,天線模組800被圖示為包括偶極天線812的陣列,偶極天線812的陣列被印製在多層基板810的層中,多層基板810背後是接地平面802。金屬化模具832上的共形遮罩體850藉由導電壁820以及溝槽(圖8A中未標識)與非金屬化模具830分開。在該實例中,溝槽可以藉由在金屬化模具832與導電壁820之間進行蝕刻而形成。偶極天線812及/或貼片天線中的某些天線可以不被非金屬化模具830及/或金屬化模具832覆蓋。例如,在所示出的實施例中,多層基板810亦包括無模具的部分。在一種配置中,如圖8B中進一步示出的,溝槽被形成在導電壁820與金屬化模具832之間。
圖8B是根據本揭示內容的各態樣的沿著圖8A中圖示的Y-Y’’軸的天線模組800的橫截面視圖。代表性地,偶極天線812中的一個被圖示在多層基板810中,並且背後是接地平面802和導電壁。在該配置中,多層基板810的包括偶極天線812的部分由非金屬化模具830覆蓋並且不包括接地平面802,以防止偶極天線812的輻射圖案的劣化。溝槽860亦形成在導電壁820與金屬化模具832之間,這可以進一步有助於抑制對天線模組800的有損模具的效應。
根據本揭示內容的各態樣,導電壁820以及溝槽860在金屬化模具832的一側,以抑制引起天線模組800的顯著效能劣化(例如,38.5 GHz處實現的1.9 dB增益)的有損模具的效應。在一種配置中,導電壁820連接到接地平面802。該佈置使得導電壁820能夠藉由保持模具(例如,非金屬化模具830和金屬化模具832)不影響偶極天線812來充當反射器。例如,導電壁820可以從偶極天線偏移近似1/4波長,以反射偶極天線的輻射圖案。儘管被圖示為在金屬化模具832的一側,但是導電壁820和溝槽860可以被佈置在金屬化模具832的其他側部(例如,右側、左側、後側、及/或頂側),以使得在天線模組800的周邊能夠放置偶極天線中的另外的偶極天線。導電壁820可以藉由填充導電(例如,銅(Cu))膏或者藉由濺射導電(例如,Cu)顆粒而形成。另外,導電壁820可以使用穿過金屬化模具的一系列連接的通孔來製造。
圖9示出了根據本揭示內容的各態樣的圖1中描述的無線設備110的一部分的實例900,該部分包含模組。設備900的殼體910的區段在圖9中是可見的。該區段可以如所示出地終止,例如,當殼體的(例如,不同材料的)不同零件(未示出)被耦合到該區段時。在其他實例中,殼體910在圖9中可以被解釋為被切除以易於觀察,但是在組裝時可以一直延伸跨越模組202。
在圖9中,基頻及/或收發機元件210可見為被安裝在板201上。收發機元件210和板201可以與設備900的顯示器(未示出)及/或設備900的背襯(未示出)大致平行。
如在圖9中可以看到的,收發機元件210及/或板201可以藉由通訊電纜250耦合到模組202。在圖9中示出的實施例中,通訊電纜被實施為柔性電纜250b。例如,柔性電纜250b可以包括如上文描述的六條或者八條線路。可以看到,模組202被安裝以相對於板201成角度。例如,模組202可以被安裝成大致垂直於板201及/或實施收發機元件210的晶片。在本揭示內容的一些態樣中,該配置可以藉由使用無線設備中經常未使用的空間來節省設備900中的空間。在其他配置中,模組202相對於板201被設置成不同於90°的角度,例如,在60°-80°的範圍中。
模組202可以藉由連接器240耦合到柔性電纜250b。此外,在圖9中,進一步示出了天線231(例如,貼片天線)和天線232。本領域的技藝人士將理解,圖9中實施了模組202的其他元件,但是為了便於解釋未圖示。相反地,天線231和天線232被示出,以便描述示例配置的某些態樣。
在圖9中示出的配置中,天線232被定位以經由包括設備900的顯示器及/或背襯的側部向外輻射及/或接收。在一些配置中,這提供了分集及/或增加了當天線231中的一或多個被阻擋時成功發射及/或接收的可能性。因此,天線231和天線232可以在大於180°的方位角上輻射及/或接收。
圖10示出了根據本揭示內容的各態樣的圖1中描述的無線設備110的示例無線設備1000,其包含沿著無線設備1000的周邊的多個天線模組。無線設備1000的外殼1010以及內部部分在圖10中可見。在該實例中,每個天線模組800使用柔性電纜250b將天線模組800固定到沿著無線設備1000的外殼1010的周邊的點。該配置以對已有電路板空間、天線、揚聲器、相機和類似物的最小影響而將每個天線模組800裝配在外殼內。該配置可以有益於第五代(5G)及/或WLAN毫米波(mmW)通訊,該等通訊比較低頻率(例如,4G頻帶<3 GHz)更加定向。
圖11A和圖11B示出了根據本揭示內容的各態樣的圖10的無線設備1000的進一步實例。在該等實例中,使用到板201的直接連接1102(例如,板到板連接器),天線模組800被放置在無線設備1000的板201的中心區域(圖11A)處,及/或在無線設備1000的板201的邊緣(圖11B)處。代表性地,圖11A和圖11B示出了用於在多個位置處放置天線模組800的選項,這對於更好的輻射覆蓋是重要的。如藉由累積分佈函數(CDF)量測的,每個天線模組800的此種放置可以改進輻射能量。儘管天線模組800被圖示為使用板到板連接器,但是本領域的技藝人士認識到,天線模組800可以使用包括輸入/輸出(IO)和接地連接的球柵陣列(BGA)類型連接被固定到板201。儘管在圖11A中被示出為包括偶極天線,但是天線模組800可以省略偶極天線。
圖12A和圖12B示出了根據本揭示內容的各態樣的圖10的無線設備1000的進一步實例。在該等實例中,使用到板201的直接連接1202(例如,板到板連接器),天線模組800被放置在無線設備1000的板201的末端處。儘管天線模組800被圖示為使用板到板連接器,但是本領域的技藝人士認識到,天線模組800可以使用包括輸入/輸出(IO)和接地連接的球柵陣列(BGA)類型連接被固定到板201。在本揭示內容的該態樣中,天線1212(例如,偶極天線812及/或貼片天線714)被柔性地連接到天線模組1200(例如,800)以提供進一步的靈活性,用於改進來自天線1212的輻射。例如,當天線模組1200相對於板201傾斜時,天線1212可以成角度以從不同的方向輻射及/或接收。例如,當天線模組1200大致垂直於板201安裝時(並且因此大致垂直於無線設備1000的顯示器(未圖示)及/或背襯(未圖示)),貼片天線(例如,1212)可以從大致垂直於此種顯示器及/或背襯的方向輻射及/或接收能量。
在一種配置中,天線1212可以被配置為在無線設備1000的側部之外、或者在無線設備1000的頂部或底部之外輻射及/或接收。這可以在某些環境中改進接收或發射,例如當使用者的手的一部分正覆蓋背襯或顯示器的全部或部分時。例如,當使用者的手正握住無線設備的下部時,及/或當使用者的臉部靠著或接近無線設備的顯示器時,從近似垂直於無線設備的側部或頂部的方向進行接收可以改進接收。此外,在此種環境下使用圖10中示出的配置的發射可以增大遵守比吸收率(SAR)要求及/或最大允許暴露(MPE)要求的可能性。
在一些配置中,天線及/或RF元件可以被實施在與收發機元件210(及/或RFIC 740)的基頻晶片及/或收發機晶片相同的板(例如,板201)上。其可以藉由通訊電纜250繼續耦合到一起,但是連接器在一些此種配置中可以被省略,因為包括天線及/或RF元件的單獨模組沒有被實施。
圖13A示出了根據本揭示內容的各態樣的圖1中描述的無線設備110的一部分的實例110d。在圖13A中,RFIC 230c使用插入件和模製件(其可以是,例如,非金屬化模具830及/或金屬化模具832,並且可以鄰接導電壁820)被安裝在板201上。如在圖13A中可以看到的,若干天線亦可以被嵌入在板201中。該等天線可以包括偶極天線(如所示出的)及/或貼片天線(不可見)。例如,貼片天線可以被設計到板201中,或者被設計在插入件附接到的專用於貼片天線的單獨模組上。插入件可以附接到單獨的貼片天線模組,其中這兩個模組皆附接到板201。
在一些配置中,存在貼片天線的2x2陣列。如所示出的,可以存在與兩個相應貼片天線相鄰延伸的兩個偶極天線,或者可以存在從貼片天線中的三個貼片天線延伸出的四個偶極天線。例如,除了圖8A和圖8B中示出的兩個偶極天線以外,亦可以存在從相鄰側延伸出的兩個附加的偶極天線,使得兩個偶極天線耦合在轉角處的貼片附近,並且一個偶極天線在每個相應的橫向間隔的貼片附近耦合。天線阻抗匹配及/或路由可以被包括在插入件內。
圖13B示出了根據本揭示內容的各態樣的圖1中描述的無線設備110的一部分的實例110e。在圖13B中,插入件和偶極天線懸垂在板201的邊緣之上。在圖13B中的配置中,偶極天線可以延伸到例如設備110e的殼體的側部部分、或頂部部分、或底部部分中,其中由於殼體的彎曲而可能存在有限空間或先前未使用的空間。
圖14示出了根據本揭示內容的各態樣的可以利用圖13A和圖13B中示出的設備110d和110e以替代使用插入件配置來實施的示例裝置。在圖14中,球柵陣列(BGA)配置被示出。RFIC 230e被示出為由板上的球(例如,近似310微米厚)所圍繞。貼片天線陣列(在圖13B中示出的實例中為2x2)可以被進一步實施。如所示出的,偶極天線可以被省略。在一些配置中,偶極天線可以耦合在貼片天線中的一或多個貼片天線附近。圖14中示出的板可以耦合到板201,例如,藉由通訊電纜250中的一或多個線路。
圖15是示出了根據本揭示內容的各態樣的將模具集成在天線模組中的方法的流程圖。方法1500在方塊1502處開始,其中模具化合物被沉積在包括接地平面和多層天線的多層基板上。例如,如圖7中圖示的,非金屬化模具730和金屬化模具732被沉積在多層基板710上。在方塊1504處,導電壁被形成以將模具化合物的第一部分與模具化合物的第二部分分開,其中導電壁電耦合到接地平面。例如,如圖7中圖示的,模具可以被沉積在多層基板710上,以封裝RFIC 740和PMIC 750。導電壁720可以在模具的沉積之前或者之後形成。導電壁720將模具的第一部分與模具的第二部分分開。一旦共形遮罩體760被沉積(如下文描述的),模具的第一部分可以被稱為非金屬化模具730,並且模具的第二部分可以被稱為金屬化模具732。
再次參考圖15,在方塊1506處,共形遮罩體材料被沉積在至少模具化合物的第二部分的表面上。例如,如圖7中圖示的,共形遮罩體760被沉積在金屬化模具732、導電壁720的暴露部分、金屬化模具732的側壁、以及多層基板710的側壁上。共形遮罩體760可以由導電材料組成,諸如在金屬化模具732的表面的一部分、金屬化模具732的側壁、以及多層基板710的側壁上的濺射的導電材料(例如,銅)。儘管被圖示為分離的步驟,但是可以藉由使用相同的導電材料(例如,濺射的銅(Cu)或銅膏)來併發地形成導電壁720的形成和共形遮罩體760的沉積。
根據本揭示內容的進一步態樣,描述了5G mmW天線模組或WLAN mmW天線模組。此種5G mmW天線模組可以包括用於抑制模具對天線模組的一部分的有損模具效應的構件。用於抑制的構件可以例如包括如圖7中圖示的導電壁720。在另一態樣中,前述構件可以是被配置為執行由前述構件記載的功能的任何模組或任何裝置。
本領域的技藝人士將理解,資訊和信號可以使用各種不同的技術和方法中的任何技術和方法來表示。例如,貫穿上文描述可能提到的資料、指令、命令、資訊、信號、位元、符號、以及晶片,可以由電壓、電流、電磁波、磁場或粒子、光場或粒子、或其任何組合來表示。
參考各種裝置和方法提出了射頻(RF)通訊系統的若干態樣。該等裝置和方法在以下詳細描述中被描述,並且在附圖中藉由各種方塊、模組、部件、電路、步驟、過程、演算法等(統稱為「元素」)來說明。該等元素可以使用硬體、軟體、或其組合來實施。此種元素被實施為硬體還是軟體取決於特定應用和施加於整個系統的設計約束。
藉由實例的方式,元件、或元件的任何部分、或元件的任何組合可以利用包括一或多個處理器的「處理系統」來實施。處理器的實例包括微處理器、微控制器、數位訊號處理器(DSP)、現場可程式設計閘陣列(FPGA)、可程式設計邏輯設備(PLD)、狀態機、閘控邏輯、個別硬體電路、以及被配置為執行貫穿本揭示內容所描述的各種功能的其他適當硬體。處理系統中的一或多個處理器可以執行軟體。軟體應該被寬泛地解釋為意指指令、指令集、代碼、程式碼片段、程式碼、程式、副程式、軟體模組、應用、軟體應用、套裝軟體、韌體、常式、子常式、物件、可執行檔、執行執行緒、程序、函數等,無論是稱為軟體/韌體、中介軟體、微代碼、硬體描述語言、還是其他。
因此,在一或多個示例性態樣中,所描述的功能可以被實施在硬體、軟體、或其組合中。若被實施在軟體中,則功能可以被儲存在電腦可讀取儲存媒體上,或者被編碼為電腦可讀取媒體上的一或多個指令或代碼。電腦可讀取媒體包括電腦儲存媒體。儲存媒體可以是能夠由電腦存取的任何可用媒體。藉由實例而非限制的方式,此種電腦可讀取媒體可以包括RAM、ROM、EEPROM、PCM(相變記憶體)、快閃記憶體、CD-ROM或其他光碟儲存設備、磁性儲存設備或其他磁儲存設備、或者,可以用來以指令或資料結構的形式攜帶或儲存所需程式碼並且可以由電腦存取的任何其他媒體。如本文使用的磁碟和光碟包括壓縮光碟(CD)、鐳射光碟、光碟、數位多功能光碟(DVD)、軟碟和藍光光碟,其中磁碟通常磁性地再現資料,而光碟利用鐳射光學地再現資料。上述的組合亦應當包括在電腦可讀取媒體的範圍內。
此外,術語「或者」意欲意指包含性的「或者」而不是排他性的「或者」。亦即,除非另有指明或者從上下文中明確,否則例如片語「X採用A或B」意欲意指自然的包含性排列中的任何排列。亦即,例如,以下實例中的任何實例皆滿足片語「X採用A或B」:X採用A;X採用B;或者X採用A和B兩者。另外,如本揭示內容和所附申請專利範圍中使用的冠詞「一(a)」和「一種(an)」通常應當解釋為意指「一或多個」,除非另有指明或從上下文中明確為涉及單數形式。參考項目列表「中的至少一個」的片語是指彼等項目的任何組合,包括單個成員。作為實例,「a,b或c中的至少一個」意欲覆蓋:a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c。
提供先前的描述以使本領域的任何技藝人士能夠實踐本文中描述的各種態樣。對該等態樣的各種修改對於本領域的技藝人士將容易是明顯的,並且本文定義的一般原理可以應用到其他態樣。因此,申請專利範圍不意欲限於本文圖示的態樣,而是符合於與語言申請專利範圍相一致的全部範圍,其中對單數元素的引用不意欲意指「一個且僅一個」(除非明確地如此陳述),而是「一或多個」。除非另外明確陳述,否則術語「一些」是指一或多個。本領域的一般技藝人士已知或稍後將變為已知的貫穿本揭示內容所描述的各個態樣的元件的所有結構和功能均等物藉由引用的方式明確地併入本文中,並且意欲由申請專利範圍所涵蓋。此外,本文所揭示的內容不意欲貢獻給公眾,無論在申請專利範圍中是否明確記載了此種揭示內容。
100‧‧‧無線通訊系統
110‧‧‧無線設備
110a‧‧‧無線設備
110b‧‧‧無線設備
110d‧‧‧設備
110e‧‧‧設備
120‧‧‧基地台
122‧‧‧基地台
124‧‧‧廣播站
130‧‧‧系統控制器
140‧‧‧衛星
201‧‧‧板
202‧‧‧模組
202a‧‧‧模組
202b‧‧‧模組
202c‧‧‧模組
210‧‧‧收發機元件
220‧‧‧連接器
224‧‧‧電源
230‧‧‧RF晶片
230a‧‧‧RFIC
230b‧‧‧RFIC
230c‧‧‧RFIC
230e‧‧‧RFIC
231‧‧‧天線
231a‧‧‧天線
232‧‧‧天線
232a‧‧‧天線
240‧‧‧連接器
240a‧‧‧連接器
240b‧‧‧銷連接器
244‧‧‧電力控制積體電路(IC)
244a‧‧‧電力控制IC
250‧‧‧通訊電纜
250a‧‧‧柔性電纜
250b‧‧‧柔性電纜
310‧‧‧IF晶片
320‧‧‧RF晶片
402‧‧‧濾波電容器集合
404‧‧‧調節器元件
406‧‧‧電容器
408‧‧‧旁路電容器
412‧‧‧遮罩體
510‧‧‧遮罩體
610‧‧‧遮罩體
700‧‧‧天線模組
702‧‧‧接地平面
710‧‧‧多層基板
712‧‧‧偶極天線
714‧‧‧貼片天線
720‧‧‧導電壁
730‧‧‧非金屬化模具
732‧‧‧金屬化模具
740‧‧‧RFIC
750‧‧‧PMIC
760‧‧‧共形遮罩體
800‧‧‧天線模組
802‧‧‧接地平面
810‧‧‧多層基板
812‧‧‧偶極天線
820‧‧‧導電壁
830‧‧‧非金屬化模具
832‧‧‧金屬化模具
850‧‧‧共形遮罩體
860‧‧‧溝槽
900‧‧‧設備
910‧‧‧殼體
1000‧‧‧無線設備
1010‧‧‧外殼
1102‧‧‧直接連接
1200‧‧‧天線模組
1202‧‧‧直接連接
1212‧‧‧天線
1500‧‧‧方法
1502‧‧‧方塊
1504‧‧‧方塊
1506‧‧‧方塊
為了可以詳細理解本揭示內容的上文記載的特徵的方式,下文簡要概述的更特定的描述可以藉由參考各態樣來進行,各態樣中的一些態樣在附圖中示出。然而,要注意附圖僅示出了本揭示內容的某些典型態樣,並且因此不認為是對其範圍的限制,因為該描述可以允許其他等同有效的態樣。
圖1圖示根據本揭示內容的示例性配置的與無線系統進行通訊的無線設備。
圖2示出了圖1中圖示的無線設備的方塊圖。
圖3示出了根據本揭示內容的各態樣的在圖1中描述的無線設備的實例,並且包括用於將線路上的資訊組合的一種配置的描述。
圖4示出了根據本揭示內容的各態樣的在圖2和圖3中描述的無線設備的模組的實例。
圖5示出了根據本揭示內容的各態樣的在圖2和圖3中描述的無線設備的模組的實例。
圖6示出了根據本揭示內容的各態樣的在圖2和圖3中描述的無線設備的模組的實例。
圖7示出了根據本揭示內容的各態樣的天線模組,其具有在天線模組上的模具中嵌入的射頻(RF)處理積體電路(IC)和電力控制IC,具有由模具暴露的多層天線。
圖8A和圖8B示出了根據本揭示內容的各態樣的天線模組的透視圖和橫截面視圖,該天線模組具有多層天線和在天線模組上的模具中嵌入的晶片,多層天線具有由模具暴露的部分。
圖9示出了根據本揭示內容的各態樣的在圖1中描述的無線設備的一部分,該部分包含模組。
圖10示出了根據本揭示內容的各態樣的在圖1中描述的無線設備的實例,其包含沿著無線設備的周邊的多個天線模組。
圖11A和圖11B示出了根據本揭示內容的各態樣的圖10的無線設備的進一步實例。
圖12A和圖12B示出了根據本揭示內容的各態樣的圖10的無線設備的進一步實例。
圖13A和圖13B進一步示出了根據本揭示內容的各態樣的在圖1中描述的無線設備的一部分。
圖14示出了根據本揭示內容的各態樣的示例裝置,其可以利用圖13A和圖13B中示出的設備以替代使用插入件配置來實施。
圖15是示出了根據本揭示內容的一態樣的將模具集成在天線模組中的方法的流程圖。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無
700‧‧‧天線模組
702‧‧‧接地平面
710‧‧‧多層基板
712‧‧‧偶極天線
714‧‧‧貼片天線
720‧‧‧導電壁
730‧‧‧非金屬化模具
732‧‧‧金屬化模具
740‧‧‧RFIC
750‧‧‧PMIC
760‧‧‧共形遮罩體
Claims (31)
- 一種天線模組,包括:一多層基板中的一接地平面;該多層基板上的一模具;一導電壁,該導電壁將該模具的一第一部分與該模具的一第二部分分開,並且該導電壁電耦合到該接地平面;以及一電力管理積體電路(PMIC),其中該模具被佈置為覆蓋該PMIC。
- 如請求項1所述之天線模組,進一步包括一共形遮罩體,該共形遮罩體在該模具的該第二部分的一表面上並且電耦合到該接地平面。
- 如請求項2所述之天線模組,其中該共形遮罩體包括:在該模具的該第二部分的該表面、該模具的該第二部分的一側壁以及該多層基板的一側壁上的一導電材料。
- 如請求項3所述之天線模組,其中該導電材料包括濺射的銅。
- 如請求項1所述之天線模組,其中該導電壁包括與一天線或一積體電路重疊的簷部。
- 如請求項5所述之天線模組,其中該積體電路包括一射頻(RF)積體電路(RFIC)或電力管理 IC(PMIC)。
- 如請求項1所述之天線模組,其中該導電壁包括:一導電實心板材、一導電膏、或複數個連接的通孔。
- 如請求項1所述之天線模組,進一步包括一射頻積體電路(RFIC),其中該模具被佈置為覆蓋該RFIC。
- 如請求項1所述之天線模組,進一步包括複數個天線。
- 如請求項9所述之天線模組,該天線模組相對於一無線設備的一電路板傾斜,使得該複數個天線中的一或多個天線相對於該電路板成角度。
- 如請求項10所述之天線模組,進一步包括設置在一使用者設備(UE)的不同邊緣處的複數個傾斜的天線模組。
- 如請求項9所述之天線模組,其中該複數個天線包括貼片天線或偶極天線。
- 如請求項9所述之天線模組,其中該複數個天線包括一偶極天線陣列,並且其中該導電壁設置在該模具的該第二部分與該多層基板的包括該偶極天線陣列的一部分之間。
- 一種天線模組,包括: 一多層基板中的一接地平面;該多層基板上的一模具;以及一導電壁,該導電壁將該模具的一第一部分與該模具的一第二部分分開,並且該導電壁電耦合到該接地平面,其中該天線模組經由一柔性連接器耦合到一行動設備的一電路板。
- 如請求項14所述之天線模組,其中該柔性連接器包括電力供應銷和中頻(IF)控制銷。
- 如請求項15所述之天線模組,其中IF控制銷被配置為承載利用IF信號調制的控制信號。
- 如請求項15所述之天線模組,其中IF控制銷被配置為承載利用一本端振盪器(LO)信號調制的一IF信號。
- 如請求項1所述之天線模組,進一步包括將該多層基板耦合到一電路板的一插入件。
- 如請求項1所述之天線模組,進一步包括將該多層基板耦合到一電路板的一球柵陣列,該球柵陣列圍繞該天線模組的一射頻積體電路(RFIC)及/或一電力管理IC(PMIC)。
- 一種將一模具集成在一天線模組中的方法,包括以下步驟: 將一模具化合物沉積在包括一接地平面和一多層天線的一多層基板上,其中該模具化合物被佈置為覆蓋一電力管理積體電路(PMIC);形成一導電壁,該導電壁將該模具化合物的一第一部分與該模具化合物的一第二部分分開,並且該導電壁電耦合到該接地平面;及將一共形遮罩體材料沉積在該模具化合物的該第二部分的一表面上。
- 如請求項20所述之方法,進一步包括以下步驟:在該導電壁與該模具化合物的該第二部分之間蝕刻一溝槽。
- 如請求項20所述之方法,進一步包括以下步驟:將該天線模組固定到沿著一無線設備的一外殼的一周邊的一點。
- 如請求項20所述之方法,其中形成該導電壁包括以下步驟:將一導電材料沉積在包括該共形遮罩體材料的該模具化合物的該第二部分的一側壁上。
- 如請求項20所述之方法,其中沉積該共形遮罩體材料包括以下步驟:將一導電材料濺射在該模具化合物的該第二部分的該表面上、該模具化合物的一側壁上、以及該多層基板的一側壁上。
- 如請求項20所述之方法,其中沉積該模具 化合物包括以下步驟:將該模具化合物沉積在耦合到該多層基板的一射頻積體電路(RFIC)之上。
- 一種天線模組,包括:一多層基板中的一接地平面;該多層基板中的一多層天線;該多層基板上的一模具;及用於抑制該模具對該多層天線的一有損模具效應的構件。
- 如請求項26所述之天線模組,進一步包括一共形遮罩體,該共形遮罩體在該模具的一表面上並且電耦合到該接地平面。
- 如請求項26所述之天線模組,其中該多層天線包括複數個天線,其中該天線模組相對於一無線設備的一電路板傾斜,使得該複數個天線成角度,以從與設置在該電路板上的該複數個天線不同的方向接收和輻射。
- 如請求項28所述之天線模組,其中該複數個天線包括貼片天線及/或偶極天線。
- 一種天線模組,包括:一多層基板中的一接地平面;該多層基板上的一模具;以及一導電壁,該導電壁將該模具的一第一部分與該模 具的一第二部分分開,並且該導電壁電耦合到該接地平面,其中該導電壁包括與一天線或一積體電路重疊的簷部。
- 一種天線模組,包括:一多層基板中的一接地平面;該多層基板上的一模具;一導電壁,該導電壁將該模具的一第一部分與該模具的一第二部分分開,並且該導電壁電耦合到該接地平面;以及複數個天線,其中該天線模組相對於一無線設備的一電路板傾斜,使得該複數個天線中的一或多個天線相對於該電路板成角度。
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