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TWI791509B - 用於汽車應用的毫米波波導對波導連接器 - Google Patents

用於汽車應用的毫米波波導對波導連接器 Download PDF

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TWI791509B
TWI791509B TW107112900A TW107112900A TWI791509B TW I791509 B TWI791509 B TW I791509B TW 107112900 A TW107112900 A TW 107112900A TW 107112900 A TW107112900 A TW 107112900A TW I791509 B TWI791509 B TW I791509B
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吉爾吉斯 道吉亞米斯
莎夏 歐斯特
泰勒斯弗 坎嘉因
艾利區 艾維
阿黛爾 艾爾夏比尼
喬安娜 史旺
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美商英特爾公司
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Abstract

本發明的實施例包括介電波導與用於介電波導的連接器。在一實施例，一介電波導連接器可包括一外環與從該外環朝向該外環的中心延伸的一或多個柱體。在一些實施例中，一第一介電波導藉由該一或多個柱體而固定在該介電環內。在另一實施例中，圍繞電子組件的一外殼可包括一外殼壁體與一介電波導，該外殼壁體具有一內部表面與一外部表面，該介電波導係嵌入在該外殼壁體內。在一實施例中，該介電波導的一第一端係實質上與該外殼壁體的該內部表面共平面，且該介電波導的一第二端係實質上與該外殼壁體的該外部表面共平面。

Description

用於汽車應用的毫米波波導對波導連接器
本發明的實施例為半導體封裝之領域，特別是指形成用於汽車應用的毫米（mm）波互連件。
汽車工業在生產自主式及/或自駕車輛正在快速地發展。自主式車輛利用許多感測器來產生關於車輛相對於諸如道路、其他車輛、交通號誌、車道標記、行人及類似者的周圍物體的位置的資料。如圖1所例示，一車輛100可以包括任何數量的感測器102、視訊攝錄器103和定位系統104，諸如全球定位系統（GPS）。例如，感測器102可包括視訊感測器、影像感測器、超音波感測器、雷達感測器、光雷達（LIDAR）感測器或類似者。為了確定車輛該如何反應，需要處理由這些組件所產生的資料。如此，所產生的資料透過一個或多個互連件107從週圍組件傳輸到電子控制單元（ECU）105。更進一步地，用於使互連件107連接到ECU 105和週圍組件（例如，感測器102、攝錄器103、定位系統104等）的連接器（圖1中未顯示）需要符合汽車工業中嚴格的環境要求。例如，圍繞ECU 105和週圍組件的外殼通常需要防塵和防潮。此外，該等連接器可能需要最小化振動的影響，以確保互連件107的恰當對齊。
鑑於環境因素，除了保持高度可靠的系統外，自主式及/或自動駕駛車輛所需的額外外圍感測器和其他組件導致車輛內傳輸的資料量的顯著增加。目前，正在測試的自動駕駛車輛利用大約1.0 Gbps和1.5 Gbps之間的資料傳輸速率，並且使用四個不同的低電壓差分信號（LVDS）通道，以允許大約4.0 Gbps和6.0 Gbps之間的總資料速率。然而，在隨後幾代自主式車輛中所需的資料速率預計將增加至約10 Gbps或更高（即，使用四個差分LVDS通道約2.5 Gbps）。此種資料速率的增加遠遠超過了現有車輛中現有系統的資料速率。例如，車輛中的多媒體和資訊娛樂網路標準，亦即媒體導向的系統傳輸匯流排（MOST）具有150 Mbps的資料傳輸速率。
用於提供高速互連件的一些解決方案包括電氣互連件和光學互連件。然而，在汽車工業中使用兩者時都會遇到明顯的缺點。可以利用諸如乙太網的電氣連接件採用多個通道（亦即，電纜）來達到所需的頻寬。然而，為了支援汽車工業中所需的短至中（例如5m~10m）互連件所需的資料速率，這變得越來越昂貴和耗電。例如，為了擴張電纜的長度或電纜上給定的頻寬，可能需要使用更高品質的電纜或採用先進的等化（advanced equalization）、調變及/或資料校正技術。不幸的是，這些解決方案需要額外的電力並增加系統的延遲。為了確保車輛內的乘客及/或外部人員及/或財產的安全所需的快速決策（例如，制動，避免操縱，動力傳動系糾正等），在自動車輛中增加的延遲特別是個問題。
光纖上的光傳輸能夠支援自主式及/或自駕車輛所需的資料速率和距離。然而，因為需要在光信號和電信號之間轉換，光連接件的使用導致嚴重的電力和成本損失，特別是對於短距離到中距離（例如5m~10m）。此外，需要精確地保持光學互連件的對齊。如上所述，因為震動和其他環境條件可能改變光學互連件的對齊，這證明了在汽車應用中是困難的挑戰，並且因此降低了光學互連件的可靠性。
據此，在提供高資料速率，低等待時間和低功耗的狀況下，這兩種技術（傳統的電氣和光學）對於週圍組件和ECU之間需要高度可靠之互連線路的自主式及/或自駕車輛來說並非最佳的。
根據本發明的一實施例，係特地提出一種介電波導連接器，其包含：一外環；從該外環朝向該外環的中心延伸的一或多個柱體；藉由該一或多個柱體而固定在該介電環內的一第一介電波導。
根據本發明的另一實施例，係特地提出一種圍繞電氣組件的外殼，該外殼包含：一外殼壁體，其具有一內部表面與一外部表面；以及一介電波導，其係嵌入在該外殼壁體內，其中，該介電波導的一第一端係實質上與該外殼壁體的該內部表面共平面，且該介電波導的一第二端係實質上與該外殼壁體的該外部表面共平面。
根據本發明的又一實施例，係特地提出一種電子控制單元（ECU），其包含：一ECU外殼；在該ECU外殼內的一印刷電路板（PCB）；被封裝在一中央處理單元（CPU）封裝基體上的一CPU晶粒，其中，該CPU封裝基體係與該PCB電氣式耦合；被封裝在一mm波引擎封裝基體上的一mm波引擎，其中該mm波引擎封裝基體係與具有一預界定介面的該CPU封裝基體耦合；透過該ECU外殼的一壁體形成的一介電波導連接器，其中，該介電波導連接器包含：一外環，其中該外環為螺紋狀；從該外環朝向該外環的中心延伸的一或多個柱體，其中一對齊形貌體係形成在該一或多個柱體上；以及一內部介電波導，其中，該介電波導的一第一端係經由該一或多個柱體而固定在該介電環內，並且其中該內部介電波導的一第二端係與該mm波引擎耦合。
根據本發明的實施例，在此描述的是包括mm波互連件與使用在自主式及/或自駕車輛的系統。在以下的描述種，例示性實施的各種態樣將會使用習於此技藝者共同採用的用語來描述以傳達他們的工作予其他習於此技藝者。然而，對於習於此技藝者來說本發明可僅以一些所描述的態樣來實現是顯而易見的。為了解釋的用途，提出特定的數字、材料與組態以提供對所例示實施更透徹的理解。然而，對於習於此技藝者來說本發明可在不具有該等特定細節的狀況下實現。在其他範例中，眾所周知的特徵被省略或簡化以避免模糊例示性實施。
各種操作將會接著以最能幫助理解本發明的的方式被描述為多個離散的操作，然而描述的順序不應被解釋為暗示此等操作必須取決於順序。更明確地，此等操作不需要以所呈現的順序來進行。
如上所述，目前可取得的互連件解決方案（亦即，電纜和光纜）不能滿足自主式及/或自駕車輛（例如，汽車、卡車、火車、船、飛機和任何其他自主式及/或自駕車輛等）所需的資料速率、電力消耗、延遲和成本目標）。據此，本發明的實施例包括毫米波波導（mm波波導）互連件解決方案。在一個實施例中，mm波波導包括介電波導束（bundle），該介電質波導束由設計成在mm波或sub-T Hz頻率範圍中操作的低損耗塗層或未塗層介電材料製成。該波導可於兩端處與包括一mm波引擎的封裝體耦合。在短長度至中等長度的電纜（例如，0.5米至15米），該mm波導電纜提供低電力、低延遲、高速和低成本的解決方案。特別地，由於信號不需要被升頻轉換為一光信號，所以電力耗損顯著地低於替代之光纖互連技術的電力耗損。此外，在短長度至中等長度的電纜中，可能不需要錯誤校正（EC），因為達成的位元錯誤率等級非常低（例如，低於10E-12）。因此，所達成的延遲與傳統的電氣互連相比明顯地較低，特別是在需要EC的高資料速率時。
然而，如以上所述，該mm波波導電纜需要與ECU及週邊感測器以亦能符合在汽車工業中的嚴格環境需求的方式介接。例如，圍繞該ECU與週邊組件的該外殼可能會需要防塵與防潮。此外，為了確保該等互連件的對齊，連接器可能會需要在小化震動的效果。據此，為了提供用於需要被恰當地對齊之mm波波導的連接件，實施例包括具有對齊形貌體的連接器，同時亦能符合在汽車工業中的環境需求。
現在參照圖2，顯示根據本發明之一實施例的一ECU210的一剖面例示，該ECU包括一外部連接器239。應當理解的是EUC210的顯示本質上是範例性的，並且可以使用諸如在此描述包括連接器239的任何組態。 此外，本發明的實施例不限於與ECU210整合的連接器239。例如，實質上類似連接器239者可以結合與ECU210通訊的自主式及/或自駕車輛中的感測器或其他組件來使用。此外，雖然在圖中顯示出了連接器位於介電波導的一端處，應理解的是，介電波導的第二端可以與基本上類似於在此描述的連接器耦合。
在一實施例中，該ECU210可被封閉在一ECU外殼211內。該ECU外殼211保護（在以下更詳細描述的）電氣組件於諸如灰塵、濕氣或類似者的環境條件。然而，為了允許mm波訊號可從ECU210發送或接收，需要製造通過壁體的一連接件。雖然在允許通過ECU外殼211的通信路徑的同時，連接件仍然需要保持對環境條件的保護。 在圖2中所例示的實施例中，連接器239在一通用實施例中顯示，其描繪為了不妨礙對用於ECU的電氣組件的描述和圖示之外部介電波導227和內部介電波導223之間的接合部。 以下提供根據本發明的各種實施例的連接器239的詳細描述和說明。
在一個實施例中，介電波導223、227係由適合用於傳播mm波信號的材料形成。介電波導223、227可以是任何合適的介電材料，諸如液晶聚合物（LCP）、低溫共燒陶瓷（LTCC）、玻璃、聚四氟乙烯（PTFE）、膨脹型PTFE、低密度PTFE、乙烯四氟乙烯（ETFE）、氟化乙烯丙烯（FEP）、聚醚醚酮（PEEK），全氟烷氧基烷烴（PFA），及其等之組合或類似者。在一個實施例中，該介電波導可以具有任何形狀的橫剖面，包括但不限定於矩形（具有或不具有圓角）、正方形、圓形、橢圓形等等。在一個實施例中，該介電波導227亦可以包括金屬塗層（未顯示）以對介電波導提供電屏蔽。在一些實施例中，一介電波導的金屬塗層可以被使用作凗電力線。例如，可以沿著介電質波導227’的一屏蔽上施加電力。雖然一單一介電質波導被顯示為承載電力線，應該理解的是介電質波導227的任何數量之介電質波導（例如，從零到全部）可以被使用來支援電力線。如以下更詳細地描述，電力線227’也可以穿過連接器239。此外，雖然電力可施加在沿著介電質波導的一屏蔽上，應該理解，銅線也可以捆紮在與介質波導相同的一捆中，以支援沿著介電波導的長度的電力。因此，在本申請案內提及的電力線227'可以指涉介電波導及/或銅電力線上的電力線。
在一些實施例中，一散熱器（heatsink）248或任何其他熱能管理技術亦可被包括在ECU210中。例如，該散熱器248可為一水冷式散熱器248，諸如與在該自主式車輛中之冷卻系統連接者。在所例示的實施例中，該散熱器248係形成在一ECU外殼211的一表面上。然而，在本發明的在一些實施例中，該散熱器248亦可位於該ECU外殼211內。
在一個實施例中，該ECU 210可包括被封裝在封裝基體243上的中央處理單元（CPU）晶粒244。該封裝基體243可以藉由焊料凸點242而耦合到ECU印刷電路板（PCB）240，焊料凸點諸如一球柵陣列（BGA）、平面柵格陣列（LGA）、插座或任何其他已知的互連件。 在一些實施例中，電連接在CPU晶粒244和mm波引擎228之間的一預界定數位互連介面晶粒246，也可以被封裝在其上封裝有CPU晶粒244的同一封裝基體243上。 例如，即使當CPU晶粒244或mm波引擎228中的任一者的輸出信號不匹配其他組件所期望的輸入類型，預界定的數位互連介面晶粒246可以轉換及/或調節（condition）信號，以致使訊號可在該CPU晶粒244與mm波引擎228間通過。
在一個實施例中，mm波引擎228可以封裝在一mm波封裝基體262上。mm波封裝基體262可以藉由一預界定的數位介面252與該CPU封裝基體243耦合。在所例示的實施例中，mm波封裝基體262僅由預界定的數位介面252支撐，然而應當理解的是額外的機械支撐件（未顯示）亦可以被使用來對系統提供改進的機械可靠性。如此一來，mm波封裝基體262係獨立於CPU有機封裝基體243，並且允許使用mm波適當的基體和疊層。這將使得相較於將mm波引擎228與CPU封裝體243直接整合，可以實現更好的mm波系統的效能。然而，應該理解的是本發明的實施例亦包括將mm波引擎228封裝在任何位置，包括在該CPU有機封裝基體243上、在PCB 240上以及在ECU 210外部。
根據一實施例，mm波引擎228可包括電源公營器和管理晶粒。額外的實施例可包括調變晶粒和解調變晶粒。在一些實施例中，調變晶粒和解調變晶粒可整合在單一個晶粒上。實施例亦可包括mm波發射（Tx）晶粒和mm波接收（Rx）晶粒。在一些實施例中，該Tx晶粒和Rx晶粒可以整合在單一個晶粒上。額外的實施例亦可包括能整合在單一晶粒上之任何數量的組件。在另一實施例中，mm波引擎228可為一發射mm波引擎或一接收mm波引擎。在此等實施例中，發送mm波引擎可以包括Tx晶粒和調變晶粒，並且接收mm波引擎可以包括Rx晶粒和解調變晶粒。該等組件亦可形成在任何合適的半導體材料上。例如，晶粒可以是矽晶粒、III-V材料晶粒，絕緣體上矽（SOI）晶粒、整合在具有矽的單一晶粒上的III-V材料、矽鍺（SiGe）晶粒或半導體材料的任何其他組合。
在一個實施例中，一發射器237可使用來發射和輔助mm波信號沿著介電波導223或一束介電波導223傳播（例如，藉由空氣、另一種介電材料或金屬來將二或多個介電波導分開）。在一些實施例中，發射器237可以與將該介電波導223機械式且通訊式耦合到該發射器237的一波導連接器238整合。發射器237可以是任何已知之用於啟始mm波傳播或接收mm波的發射器，諸如一般單一塊狀（patch）發射器、堆疊塊狀發射器、微帶至漸縮槽變遷（transition）發射器等等。雖然所例示者為位於mm波封裝基體262的頂表面上，應該理解的是波導連接器238和發射器237可以形成在任何位置，包括在mm波封裝基體262的底表面或嵌入mm波封裝基體262內。在一額外的實施例中，波導連接器238及/或發射器237可以包覆成型（overmolded）。
現在參照圖3A，顯示根據一個實施例之一ECU 310的一部分的剖面示意圖。 在所例示實施例中，更詳細地顯示連接器339，且為了不模糊本發明的實施例ECU中的電氣組件被省略。在一個實施例中，連接器339將從該ECU外殼311的一內部部分延伸到ECU外殼311的一外部部分（亦即，連接器339可以穿過ECU外殼311的一壁體。內部介電波導323可以穿過該連接器339中的一開口。在一實施例中，該連接器339可以包括螺紋352，其允許連接器339被旋入ECU外殼339中。在一實施例中，該連接器339亦可包括一止動環355。止動環355可被使用於確保連接器被設置到ECU外殼311中之適當位置處。
在一實施例中，還可以使用墊圈353來確保ECU外殼311與外部環境元件保持密封。該墊圈353可以接觸ECU外殼311並且環繞該連接器339的一部分。該止動環355可將該墊圈353壓靠在ECU外殼311的外表面上。在一些實施例中，第二墊圈354可位於ECU外殼311的內表部表面。在所例示的實施例中， 顯示出ECU外殼311外部上的第一墊圈353和ECU外殼311的內部上的第二墊圈354。然而，實施例亦可僅包括第一墊圈353或第二墊圈354。
現在參照圖3B，顯示根據本發明的實施例之該連接器339的例示，其顯示了內部介電波導323的橫剖面。在一個實施例中，內部介電波導323顯示為具有導電覆蓋物324。在替代實施例中，內部介電質波導323可不具有導電覆蓋物324。根據一實施例，介電波導323可以藉由一個或多個柱體372保持在通過連接器的開口，該等柱體372從該連接器339的外環370延伸穿出。在所例示的實施例中，有四個柱體，其將介電波導323固定在連接器339的實質中心處。在替代實施例中，可以使用任何數量的柱體372。更進一步地，實施例可以包括被懸掛在連接器339的中心的任何數量的介電波導323。例如，一束兩個或更多個介電波導323可以藉由柱體372懸掛在連接器339的中心。
除了固定介電波導323之外，柱體372可以包括對齊形貌體373、374。對齊形貌體373、374可具有任何所需形狀，其與使用於外部介電波導（未顯示）的外部連接器介接。在一些實施例中，對齊形貌體373、374可以被鍵入（key in）以確保正確對齊。例如，第一對齊形貌體373可以是與第二對齊形貌體374不同的形狀。在所例示的實施例中，對齊形貌體373是矩形形狀，且對齊形貌體374是圓形形狀。然而，應當理解的是可以使用任何形狀的組合或相同形狀的不同尺寸來為連接器339提供鍵入。據此，外部連接器將僅能夠在處於恰當定向時與連接器339耦合。在又一個實施例中，連接器的外環370可具有一個或多個凹口375。凹口375可以進一步改善與外部連接器（未顯示）的對齊。本發明的實施例可以包括任何數量的凹口。
現在參照圖4A，顯示根據本發明的實施例之在連接在一起前的公連接器439和母連接器480的剖面圖。在所例示的實施例中，公連接器439可以穿過ECU外殼（未顯示）且母連接器480可以是外部連接器。然而，應該理解的是實施例亦可以包括穿過ECU外殼411的母連接器，並且外部連接器可以是公連接器。
根據一個實施例，公連接器439可以包括形成在外環470上的螺紋455。公連接器439亦可以包括固定內部介電波導423的一個或多個柱體472。在一個實施例中，柱體472可包括對齊形貌體473。在所例示實施例中，對齊形貌體473係形成在靠近該介電波導423處，雖然實施例不限於此種組態。例如，對齊形貌體473可以沿著柱體472的任何部分形成。
在一實施例中，母連接器480可以包括組配為可與公連接器上的螺紋455配合（mate）的反向螺紋485。母連接器480亦可包括一開口，外部介電波導427穿過該開口。在一實施例中，母連接器480可以包括對齊形貌體483，其係組配為與公連接器439中的對齊形貌體473匹配。
現在參考圖4B，顯示根據本發明的一實施例，與公連接器439耦合的母連接器480的橫剖面圖。如所例示者，公連接器439的對齊形貌體473與母連接器480的對齊形貌體483匹配。根據一個實施例，對齊形貌體483、473排列以致使內部介電波導423實質上切齊（flush）並與外部介電波導437對齊。如在此使用者，對齊介電波導是指涉被定位成使得每個介電波導的端面具有實質上匹配的縱向中心線的波導。在所例示的實施例中，公連接器439中的柱體472與母連接器480的一表面接觸。在本發明的額外實施例中，公連接器439的柱體472可以不接觸母連接器480的表面。根據一實施例，母連接器480亦可以密封通過公連接器439所形成的開口。因此，ECU外殼可以實質上被密封並且免於受到環境條件的影響。
包括具有內部介電波導423和外部介電波導427的公連接器439和母連接器480的此等的實施例允許在需要時簡單地替換外部介電波導427。例如，若外部介電波導427損壞或需要更換，則可以移除母連接器480而不需要取用ECU外殼的內部。
雖然公連接器和母連接器允許精確的外部和內部介電波導的對齊並允許簡單的修復，應該理解的是，兩個介電波導之間的接合處可能導致由於信號反射和插入損耗。據此，本發明的實施例亦可包括利用單一個介電波導的公連接器和母連接器。
現在參考圖4C，顯示根據一個實施例利用單一介電波導423的公連接器和母連接器的橫剖面圖。在此等實施例中，單一介電波導423可以穿過公連接器439和母連接器480兩者。在此等的實施例中，由於使用單一個介電波導423，所以兩個連接器之間的接合處的對齊將不會是問題。更進一步地，因為介電材料之間不存在接合處所以耗損會減少。然而，應當理解的是，由於需要取用ECU外殼的內部，因此更換介電波導可能更麻煩。
在本發明的又一實施例中，沒有連接器可以穿過ECU外殼的側壁。在此等實施例中，ECU可以不需要任何開口。如此一來，ECU甚至可以進一步免受到環境條件的影響。為了要形成沒有形成用於介電波導之開口的ECU外殼，可以將第三介電波導直接嵌入到ECU的壁體中。在圖5A中例示了根據此等的實施例的ECU外殼511的壁體的橫剖面圖。
如圖5A所示，內部介電波導523可以延伸到ECU外殼511的內表面，並且外部介電波導527可以延伸到ECU外殼511的外表面。在一實施例中，內部介電波導523可以藉由一內部連接器539I 而固定到ECU外殼511的內表面，並且外部介電波導527可以藉由外部連接器539O 而固定到ECU外殼511的外表面。在一實施例中，內部連接器539I 和外部連接器539O 可為將介電波導固定到ECU外殼511的表面之任何合適的連接器。例如，連接器可以包括耦合至ECU外殼511的表面的螺紋。此外，連接器亦可包括實質上類似於先前所述的對齊形貌體或凹口573（圖5B中所示）。
如所例示者，內部介電波導523和外部介電波導527可以被定位以致使它們與第三介電波導525對齊。在一實施例中，第三介電波導嵌入在ECU外殼511的壁體內。內部第三介電波導525可以實質上與外殼511的內壁共平面，並且第三介電波導525的外表面可以與外殼511的外壁實質共平面。例如，第三介電波導525可以被緊壓配合到製造在ECU外殼511中的開口中。藉由將第三介電波導525緊壓配合到開口中，ECU外殼511保持實質密封。在一些實施例中，第三介電波導525可以是空氣。在此等實施例中，外部和內部連接器可以使用來將ECU外殼511密封。
在此等實施例中，可能無法使電力線通過介電波導。如此一來，實施例亦可以包括穿過ECU外殼511的壁體的電力線592（例如，銅線、乙太網線等等）。如圖5B所例示，電力線592可包括標準針腳連接器或位於該連接器539處的任何其他電氣連接器。
圖6例示了根據本發明的一個實施的計算裝置600。計算裝置600容裝一板體602。該板體602可包括一些組件，包括但不限於一處理器604和至少一個通訊晶片606。處理器604實體地和電氣地與板體602耦合。在一些實施中，該至少一通訊晶片606亦實體地和電氣地與板體602耦合。在更進一步的其他實施中，通訊晶片606是該處理器604的一部分。在又一個實施中，通訊晶片706可如同一預界定介面作用（例如，串聯器/解串器等）。
取決於其應用，計算裝置600可包括其他組件，其可以或者可以不實體地和電氣地與板體602耦合。此等其他組件包括但不限定於依電性記憶體（例如，DRAM）、非依電性記憶體（例如，ROM），快閃記憶體、圖形處理器，數位訊號處理器、加密處理器、晶片組、天線、顯示器、觸控螢幕顯示器、觸控螢幕控制器、電池、音訊編解碼器、視訊編解碼器、功率放大器、全球定位系統（GPS）裝置、指南針、加速度計、陀螺儀、揚聲器、攝錄器和大容量儲存裝置（諸如，硬碟驅動機、光碟（CD）、數位多功能碟（DVD）等等）。
通訊晶片606使得用於對計算裝置600傳送資料和從計算裝置600傳送資料的無線通訊成為可能。用語「無線」及其衍生詞可用於描述電路、裝置、系統、方法、技術、通訊頻道等等，他們可以透過使用調變電磁輻射經由非固體介質來傳送資料。該用語並不意味著相關裝置不包含任何電線，雖然在一些實施例中它們可能不包含電線。通訊晶片606可以實現任何數量的無線標準或通訊協定，包括但不限於Wi-Fi（IEEE 802.11家族），WiMAX（IEEE 802.16家族）、IEEE 802.20、長期演進（LTE）、Ev-DO、HSPA +、HSDPA +、HSUPA +、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、DECT、藍牙及其衍生物，以及被指定為3G、4G、5G及超過其以上的任何其他無線通訊協定。計算裝置600可以包括多個通訊晶片606。例如，一第一通訊晶片606可以專用於較短距離的無線通訊，諸如Wi-Fi和藍牙，並且第二通訊晶片606可以專用於較長距離的無線通訊，諸如GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-DO等等。
計算裝置600的處理器604包括被封裝在處理器604內的積體電路晶粒。在本發明的一些實施中，處理器的積體電路晶粒可以封裝在有機基體上，並且提供被轉換為mm波的信號，且根據本發明的實施方式沿著mm波互連件傳播。用語「處理器」可以指涉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該電子資料轉換為可以儲存在暫存器及/或記憶體中的其它電子資料。
通訊晶片606還包括封裝在通訊晶片606內的積體電路晶粒。根據本發明的另一個實施，通訊晶片的積體電路晶粒可以封裝在有機基體上，並提供依照本發明的實施方式被轉換為mm波信號並沿著mm波互連件傳播的信號。
以上描述之本發明的例示實施方式，包括在摘要中所描述者，並非旨在窮舉或將本發明限制於所揭露的精確形式。雖然在此出於例示性目的描述了本發明的具體實施方式和範例，但是如習於此技藝者將可理解的，在本發明的範圍內各種等效修改是可能的。
根據以上詳細描述，可以對本發明進行修改。以下請求項中使用的用語不應被解釋為將本發明限制於說明書和請求項中所揭露的具體實施方式。相反地，本發明的範圍完整地由以下的請求項確定，此等請求項要求根據以所建立的請求項解釋原則來解釋。
範例1：一種介電波導連接器，其包含：一外環；從該外環朝向該外環的中心延伸的一或多個柱體；以及藉由該一或多個柱體而固定在該介電環內的一第一介電波導。
範例2：如範例1的介電波導連接器，其中，一對齊形貌體係形成在該一或多個柱體上。
範例3：如範例1或範例2的介電波導連接器，其中，一第一對齊形貌體係形成在一第一柱體上，並且其中，一第二對齊形貌體係形成在一第二柱體上。
範例4：如範例1、範例2或範例3的介電波導連接器，其中，該第一對齊形貌體係與該第二對齊形貌體形狀不同。
範例5：如範例1、範例2、範例3或範例4的介電波導連接器，進一步包含形成在該外環的內部表面內的一或多個凹口。
範例6：如範例1、範例2、範例3、範例4或範例5的介電波導連接器，其中，其中，該外環的一外部表面為螺紋狀。
範例7：如範例1、範例2、範例3、範例4、範例5或範例6的介電波導連接器，進一步包含一止動環，該止動環形成於圍繞該外環的一外部表面。
範例8：如範例1、範例2、範例3、範例4、範例5、範例6或範例7的介電波導連接器，進一步包含該連接器的一母部分，其中，該連接器的該母部分包含：一螺紋表面，其係與該外環的螺紋表面耦合；一或多個對齊形貌體，其係各與在該一或多個柱體上的一相應對齊形貌體耦合；以及一第二介電波導，其穿過該連接器的該母部分。
範例9：如範例1、範例2、範例3、範例4、範例5、範例6、範例7或範例8的介電波導連接器，其中，該第一介電波導係與該第二介電波導對齊。
範例10：如範例1、範例2、範例3、範例4、範例5、範例6、範例7、範例8或範例9的介電波導連接器，其中，該外環穿過一外殼的一壁體。
範例11：如範例1、範例2、範例3、範例4、範例5、範例6、範例7、範例8、範例9或範例10的介電波導連接器，進一步包含一墊圈，該墊圈與該外殼的該壁體的一表面接觸且圍繞該外環。
範例12：如範例1、範例2、範例3、範例4、範例5、範例6、範例7、範例8、範例9、範例10或範例11的介電波導連接器，其中，該外殼為用於一電子控制單元（ECU）的一外殼。
範例13：如範例1、範例2、範例3、範例4、範例5、範例6、範例7、範例8、範例9、範例10、範例11或範例12的介電波導連接器，其中，該外殼為用於一感測器的一外殼。
範例14：如範例1、範例2、範例3、範例4、範例5、範例6、範例7、範例8、範例9、範例10、範例11、範例12或範例13的介電波導連接器，其中，一導電塗層係形成為圍繞該介電波導。
範例15：如範例1、範例2、範例3、範例4、範例5、範例6、範例7、範例8、範例9、範例10、範例11、範例12、範例13或範例14的介電波導連接器，其中，該第一介電波導與該第二介電波導係由下列一或多者形成：液晶聚合物（LCP）、低溫共燒陶瓷（LTCC）、玻璃、聚四氟乙烯（PTFE）、膨體聚四氟乙烯、低密度聚四氟乙烯、乙烯四氟乙烯（ETFE）、氟化乙烯丙烯（FEP）、聚醚醚酮（PEEK）或全氟烷氧基烷烴（PFA）。
範例16：一種圍繞電氣組件的外殼，該外殼包含：一外殼壁體，其具有一內部表面與一外部表面；以及一介電波導，其係嵌入在該外殼壁體內，其中，該介電波導的一第一端係實質上與該外殼壁體的該內部表面共平面，且該介電波導的一第二端係實質上與該外殼壁體的該外部表面共平面。
範例17：如範例16的外殼，進一步包含一內部連接器，其係與該外殼壁體的該內部表面耦合，其中，該內部連接器包括一內部介電波導，並且其中，該內部介電波導係與嵌入在該外殼壁體內的該介電波導的該第一端對齊；以及一外部連接器，其係與該外殼壁體的該外部表面耦合，其中，該外部連接器包括一外部介電波導，並且其中，該外部介電波導係與該介電波導的該第二端對齊。
範例18：如範例16或範例17的外殼，進一步包含：一電力線，其通過該外殼壁體，其中，該電力線係與在該外部連接器及/或該內部連接器內的一針腳連接器電氣式耦合。
範例19：如範例16、範例17或範例18的外殼，其中，嵌入該外殼壁體的該介電波導與該內部介電波導及/或該外部介電波導的材料相同。
範例20：如範例16、範例17、範例18或範例19的外殼，其中，嵌入該外殼壁體的該介電波導為空氣。
範例21：如範例16、範例17、範例18、範例19或範例20的外殼，其中，該內部連接器及該外部連接器各包含對齊形貌體。
範例22：如範例16、範例17、範例18、範例19、範例20或範例21的外殼，其中，該等電子組件為電子控制單元（ECU）。
範例23：如範例16、範例17、範例18、範例19、範例20、範例21或範例23的外殼，其中，該等電子組件為感測器。
範例24：一種電子控制單元（ECU），其包含：一ECU外殼；在該ECU外殼內的一印刷電路板（PCB）；被封裝在一中央處理單元（CPU）封裝基體上的一CPU晶粒，其中，該CPU封裝基體係與該PCB電氣式耦合；被封裝在一mm波引擎封裝基體上的一mm波引擎，其中該mm波引擎封裝基體係與具有一預界定介面的該CPU封裝基體耦合；透過該ECU外殼的一壁體形成的一介電波導連接器，其中，該介電波導連接器包含：一外環，其中該外環為螺紋狀；從該外環朝向該外環的中心延伸的一或多個柱體，其中一對齊形貌體係形成在該一或多個柱體上；以及一內部介電波導，其中，該介電波導的一第一端係經由該一或多個柱體而固定在該介電環內，並且其中該內部介電波導的一第二端係與該mm波引擎耦合。
範例25：如範例24的ECU，進一步包含該連接器的一母部分，其中該連接器的該母部分包含：一螺紋表面，其係與該外環的螺紋表面耦合；一或多個對齊形貌體，其係各與在該一或多個柱體上的一相應對齊形貌體耦合；以及一外部介電波導，其穿過該連接器的該母部分並且與該內部介電波導對齊。
100‧‧‧車輛102‧‧‧感測器103‧‧‧視訊攝錄器104‧‧‧定位系統105‧‧‧電子控制單元（ECU）107‧‧‧互連件210‧‧‧ECU211‧‧‧外殼223、227‧‧‧介電波導227’‧‧‧電力線228‧‧‧mm波引擎237‧‧‧發射器238‧‧‧波導連接器239、339、539‧‧‧連接器240‧‧‧PCB242‧‧‧焊料凸點243‧‧‧封裝基體244‧‧‧CPU晶粒246‧‧‧預界定數位互連介面晶粒248‧‧‧散熱器252‧‧‧數位介面262‧‧‧mm波封裝基體310‧‧‧ECU311、511‧‧‧ECU外殼323‧‧‧內部介電波導324‧‧‧導電覆蓋物352、455‧‧‧螺紋353、354‧‧‧墊圈355‧‧‧止動環370、470‧‧‧外環372、472‧‧‧柱體373、374、473、483‧‧‧對齊形貌體375、537‧‧‧凹口423‧‧‧介電波導439‧‧‧公連接器480‧‧‧母連接器485‧‧‧反向螺紋523‧‧‧內部介電波導525‧‧‧第三介電波導527‧‧‧外部介電波導592‧‧‧電力線600‧‧‧計算裝置602‧‧‧板體604‧‧‧處理器606‧‧‧通訊晶片
圖1為根據本發明之一實施例的一汽車的概要圖，該汽車包括複數個感測器和與一電子控制單元（ECU）通訊式連結的其他週邊組件。 圖2為根據本發明之一實施例的一ECU的橫剖面例示，該ECU包括的一mm波引擎，該引擎附加在該ECU內側且與在該ECU的邊緣處的一波導連接器耦合。 圖3A為根據本發明之一實施例的一ECU的一部份之橫剖面例示，該ECU包括在該ECU邊緣處的一波導連接器。 圖3B為根據本發明之一實施例的該連接器的一橫剖面例示，其例示說明用於支撐該介電波倒的對齊形貌體與柱體。 圖4A為根據本發明之一實施例的一連接器的公部分與母部分在耦合在一起以前的一橫剖面例示。 圖4B為根據本發明之一實施例的一連接器的公部分與母部分在耦合在一起以後的一橫剖面例示。 圖4C為根據本發明之一實施例的一連接器的公部分與母部分的一橫剖面例示，其包括一單一介電波導。 圖5A為根據本發明之一實施例的一連接器的一橫剖面例示，該連接器包括被嵌入在該ECU外殼之一壁體內的介電波導。 圖5B為根據本發明之一實施例的一連接器的一橫剖面例示，該連接器包括被嵌入在該ECU外殼之一壁體內的介電波導以及透過該ECU外殼的該壁體而與一電力線耦合的複數個針腳。 圖6為根據本發明之一實施例所建構的一計算裝置。
323‧‧‧內部介電波導
324‧‧‧導電覆蓋物
339‧‧‧連接器
370‧‧‧外環
372‧‧‧柱體
373、374‧‧‧對齊形貌體
375‧‧‧凹口

Claims (24)

  1. 一種介電波導連接器，其包含：一外環；從該外環朝向該外環的中心延伸的一或多個柱體；藉由該一或多個柱體而固定在該外環內的一第一介電波導，其中，一對齊形貌體係形成在該一或多個柱體上。
  2. 如請求項1的介電波導連接器，其中，一第一對齊形貌體係形成在一第一柱體上，並且其中，一第二對齊形貌體係形成在一第二柱體上。
  3. 如請求項2的介電波導連接器，其中，該第一對齊形貌體係與該第二對齊形貌體形狀不同。
  4. 如請求項1的介電波導連接器，進一步包含形成在該外環的內部表面內的一或多個凹口。
  5. 如請求項1的介電波導連接器，其中，該外環的一外部表面為螺紋狀。
  6. 如請求項5的介電波導連接器，進一步包含一止動環，該止動環係形成為圍繞該外環的該外部表面。
  7. 如請求項5的介電波導連接器，進一步包含該連接器的一母部分，其中，該連接器的該母部分包含：一螺紋表面，其係與該外環的螺紋表面耦合；一或多個對齊形貌體，其係各與在該一或多個柱體上的一相應對齊形貌體耦合；以及一第二介電波導，其穿過該連接器的該母部分。
  8. 如請求項7的介電波導連接器，其中，該 第一介電波導係與該第二介電波導對齊。
  9. 如請求項8的介電波導連接器，其中，該外環穿過一外殼的一壁體。
  10. 如請求項9的介電波導連接器，進一步包含一墊圈，該墊圈與該外殼的該壁體的表面接觸且圍繞該外環。
  11. 如請求項9的介電波導連接器，其中，該外殼為用於一電子控制單元(ECU)的一外殼。
  12. 如請求項9的介電波導連接器，其中，該外殼為用於一感測器的一外殼。
  13. 如請求項1的介電波導連接器，其中，一導電塗層係形成為圍繞該第一介電波導。
  14. 如請求項7的介電波導連接器，其中，該第一介電波導與該第二介電波導係由下列一或多者形成：液晶聚合物(LCP)、低溫共燒陶瓷(LTCC)、玻璃、聚四氟乙烯(PTFE)、膨體聚四氟乙烯、低密度聚四氟乙烯、乙烯四氟乙烯(ETFE)、氟化乙烯丙烯(FEP)、聚醚醚酮(PEEK)或全氟烷氧基烷烴(PFA)。
  15. 一種圍繞電子組件的外殼，該外殼包含：一外殼壁體，其具有一內部表面與一外部表面；以及一介電波導，其係嵌入在該外殼壁體內，其中，該介電波導的一第一端係實質上與該外殼壁體的該內部表面共平面，且該介電波導的一第二端係實質上與該外殼壁體的該外部表面共平面。
  16. 如請求項15的外殼，進一步包含： 一內部連接器，其係與該外殼壁體的該內部表面耦合，其中，該內部連接器包括一內部介電波導，並且其中，該內部介電波導係與嵌入在該外殼壁體內之該介電波導的該第一端對齊；以及一外部連接器，其係與該外殼壁體的該外部表面耦合，其中，該外部連接器包括一外部介電波導，並且其中，該外部介電波導係與該介電波導的該第二端對齊。
  17. 如請求項16的外殼，進一步包含：一電力線，其通過該外殼壁體，其中，該電力線係與在該外部連接器及/或該內部連接器內的一針腳連接器電氣式耦合。
  18. 如請求項16的外殼，其中，嵌入該外殼壁體的該介電波導與該內部介電波導及/或該外部介電波導的材料相同。
  19. 如請求項16的外殼，其中，嵌入該外殼壁體的該介電波導為空氣。
  20. 如請求項16的外殼，其中，該內部連接器及該外部連接器各包含對齊形貌體。
  21. 如請求項15的外殼，其中，該等電子組件為電子控制單元(ECU)。
  22. 如請求項15的外殼，其中，該等電子組件為感測器。
  23. 一種電子控制單元(ECU)，其包含：一ECU外殼；在該ECU外殼內的一印刷電路板(PCB)； 被封裝在一中央處理單元(CPU)封裝基體上的一CPU晶粒，其中，該CPU封裝基體係與該PCB電氣式耦合；被封裝在一mm波引擎封裝基體上的一mm波引擎，其中，該mm波引擎封裝基體係與具有一預界定介面的該CPU封裝基體耦合；透過該ECU外殼的一壁體形成的一介電波導連接器，其中，該介電波導連接器包含：一外環，其中該外環為螺紋狀；從該外環朝向該外環的中心延伸的一或多個柱體，其中一對齊形貌體係形成在該一或多個柱體上；以及一內部介電波導，其中，該介電波導的一第一端係藉由該一或多個柱體而固定在該外環內，並且其中，該內部介電波導的一第二端係與該mm波引擎耦合。
  24. 如請求項23的ECU，進一步包含該連接器的一母部分，其中該連接器的該母部分包含：一螺紋表面，其係與該外環的螺紋表面耦合；一或多個對齊形貌體，其係各與在該一或多個柱體上的一相應對齊形貌體耦合；以及一外部介電波導，其穿過該連接器的該母部分並且與該內部介電波導對齊。
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