安裝模塊和天線裝置的制造方法
【專利摘要】公開了一種安裝模塊和天線裝置。所述安裝模塊包括基板、安裝在基板的第一表面上的天線、安裝在基板第二表面上的RF電路單元以及饋線，饋線用于通過基板電連接RF電路單元和天線，從而降低信號功率的損失。
【專利說明】安裝模塊和天線裝置
[0001 ] 本申請要求于2015年3月18日向韓國知識產權局提交的韓國專利申請第10-2015-0037317號的優先權和利益，該韓國專利申請的全部公開內容出于所有目的而通過引用包含于此。
技術領域
[0002]下面的描述涉及一種安裝模塊、天線裝置和制造安裝模塊的方法。
【背景技術】
[0003]具有大容量的安裝模塊已被微型化。因此，可在安裝模塊上安裝高度集成的RF電路，以實現系統級封裝(SiP，system in package)模塊。經過RF電路處理的RF信號可通過天線發射或者接收。因此，RF電路需要以適當的方式連接到天線。
[0004]安裝在現有安裝模塊上的RF電路可連接到外部天線。在這種配置中，RF電路和天線可通過RF電纜或者微帶線(Micro strip line)互相連接。然而，這種連接方式會增加信號功率損耗并使反射特性惡化。
【發明內容】
[0005]提供本
【發明內容】
以簡化的形式介紹構思的選擇，并將在下面的【具體實施方式】中對所述構思進行進一步描述。本
【發明內容】
既不意在限定所要求保護的主題的主要特征或必要特征，也不意在幫助確定所要求保護的主題的范圍。
[0006]—個總的方面，提供了一種安裝模塊，包括基板、安裝在基板的第一表面上的天線、安裝在基板的第二表面上的RF電路單元，以及通過基板電連接RF電路單元和天線的饋線。
[0007]天線可包括偶極天線、單極天線或者貼片天線中的至少一種。
[0008]貼片天線可比偶極天線和單極天線中至少一種天線更接近于第一表面中央。
[0009]安裝模塊可包括布置在基板內部的夾層天線(Interlayerantenna)。
[0010]安裝模塊可包括鄰近基板側表面布置的過孔天線(Viaantenna)。
[0011]過孔天線可垂直于第一表面。
[0012]過孔天線可通過考慮頻率、波長、或者印刷電路基板(PCB)的夾層厚度中至少一個因素而實現。
[0013]安裝模塊可包括布置在基板的第二表面上的框架，以封閉RF電路單元，由框架封閉的基板區域可填充環氧樹脂模塑料(EMC)樹脂。
[0014]另一個總的方面，提供一種天線裝置，包括輻射體和饋線，所述輻射體布置在基板的第一表面以發射或接收RF信號，而所述饋線被構造成可通過基板的第二表面接收RF信號和向輻射體發送RF信號。
[0015]輻射體可包括布置在第一表面的中央部分的第一輻射體、布置在第一表面的邊緣部分的第二輻射體、布置在基板的夾層的第三輻射體和鄰近基板的側表面布置的第四輻射體中至少兩種輻射體。
[0016]第一輻射體、第二輻射體、第三輻射體和第四輻射體中至少兩個輻射體可按預定間隔互相隔開，并可基于預定間隔確定輻射體的輻射模式方向。
[0017]饋線可包括至少一個過孔，用于將基板的夾層互相電連接。
[0018]天線饋線可由導電金屬制成，所述導電金屬包括銅(Cu)、鎳(Ni)、鋁(Al)Jg(Ag)或金(Au)中任何一種或者其任意組合。
[0019]其他特征和方面將通過下述【具體實施方式】、附圖和權利要求而體現出來。
【附圖說明】
[0020]圖1是示出安裝模塊的示例的示意圖。
[0021]圖2是示出安裝模塊的上表面的示例的示意圖。
[0022]圖3是示出包括在安裝模塊內部的框架的示例的示意圖。
[0023]圖4是示出安裝模塊的下表面的示例的示意圖。
[0024]圖5是示出天線設備的示例的示意圖。
[0025]圖6是示出安裝模塊的插入損耗的示例的示意圖。
[0026]圖7是示出制造安裝模塊的方法的示例的示意圖。
[0027]在整個說明書附圖和【具體實施方式】中，除非另有說明或者規定，否則相同的標號始終表示相同的元件、特征和結構。說明書附圖可能未按比例繪制，并且為清晰、說明和方便之目的，可夸大附圖中元件的相對尺寸、比例和描繪。
【具體實施方式】
[0028]提供下述【具體實施方式】，以幫助讀者獲得對在此所描述的方法、設備和/或系統的綜合理解。然而，在此所描述的方法、設備和/或系統的各種變化、修改及其等同物對于本領域普通技術人員來說將是明顯的。工藝步驟和/或工藝操作的過程作為示例予以描述;操作順序不限于在此所述的操作順序，而是除了必須按照特定順序進行的操作外，可根據現有技術作出更改。同時，為更加清楚和簡明，可省去本領域普通技術人員公知的功能和構造的描述。
[0029]在此所描述的特征可按照不同形式實施，且不應被解釋為僅局限于在此所述的示例。更準確的說，提供在此所描述的示例的目的在于使本公開將是徹底的和完整的，并可向本領域普通技術人員傳達本公開的全部范圍。
[0030]圖1是示出安裝模塊的示例的示意圖。
[0031]參照圖1，安裝模塊100可包括基板110、天線120、RF電路單元130和饋線140。
[0032]基板110可設有安裝電極。基板110的兩個表面可互相平行。在一個示例中，基板110可包括陶瓷基板、印刷電路板(PCB)、或柔性基板中的任何一種。
[0033]天線120可安裝在基板110的一個表面上。基板110的一個表面不是僅指剖視圖中基板110的上表面。在一個示例中，天線120可安裝在基板110的上表面。在另一個示例中，天線120可安裝在基板110的側表面，并與側表面平行。在又一個示例中，天線120可安裝在基板110的側表面，并與側表面垂直。因此，安裝模塊100可基于天線120的安裝情況在三個維度精確地控制RF信號的輻射模式方向。
[0034]天線120可包括夾層天線124，該夾層天線形成在基板110的內層。在一個示例中，在剖視圖中觀察時，夾層天線124可布置在基板110的側表面，并與基板110平行。在剖視圖中，由于基板側表面的水平長度大于其垂直長度，所以夾層天線124可以偶極天線形式實現。
[0035]例如，天線120可包括過孔天線125，該過孔天線形成在鄰近基板110的側表面的基板內部區域。在一個示例中，在剖視圖中觀察時，過孔天線125設置在鄰近基板110的側表面的基板區域，并與基板110垂直。考慮到諸如頻率、波長或者印刷電路板(PCB)的夾層厚度等標準，過孔天線125可以至少一個疊孔的形式實現。
[0036]在剖視圖中觀察時，基板側表面的水平長度小于垂直長度，過孔天線125可以單極天線的形式實現。例如，如圖1所示，過孔天線125可以單極天線的形式實現，其中，單極天線的兩個過孔互相串聯連接。
[0037]根據安裝模塊100的設計，天線120可在毫米波段輻射或者接收RF信號。由于在毫米波段的RF信號的波長短，所以天線120可微型化。
[0038]RF電路單元130可通過安裝電極安裝在基板110的另一表面上。RF電路單元130可安裝在未布置天線120的基板表面上。例如，如圖1所示，RF電路單元130安裝在基板110的下表面。參照圖3和圖4，在下文對RF電路單元130的詳細示例予以說明。
[0039]饋線140可通過基板110電連接到RF電路單元130和天線120。在一個示例中，饋線140可形成在基板110中，并可由諸如銅(Cu)、鎳(Ni)、鋁(Al)、銀(Ag)和金(Au)等導電金屬制成。
[0040]RF電路單元130和天線120之間的距離可小于現有RF電路單元和外部天線之間的距離。因此，安裝模塊100可降低由于天線120和RF電路單元130之間的連接所造成的信號功率損耗以及反射特性惡化。
[0041]圖2是示出安裝模塊的上表面的示例的示意圖。
[0042]參照圖2，包括在安裝模塊內的天線可包括偶極天線121、單極天線122或者貼片天線123中的至少一種。
[0043]偶極天線121和單極天線122可接近于安裝模塊的上表面的邊緣。偶極天線121和單極天線122可在安裝模塊的側向上發射或者接收RF信號。
[0044]貼片天線123可接近于安裝模塊的上表面的中央部分。貼片天線123可在安裝模塊的朝上的方向上發射或者接收RF信號。貼片天線123可呈諸如多邊形和圓形等形狀。
[0045]例如，天線120可包括偶極天線121、單極天線122和貼片天線123中的至少一種。因此，天線120可在安裝模塊的朝上的方向上至橫向的區間內以傾斜的方向發射或者接收RF信號。
[0046]在一個示例中，RF信號的輻射模式方向可根據偶極天線121、單極天線122和貼片天線123中至少一種天線之間的間隔進行控制。在另一個示例中，RF信號的輻射模式方向可根據偶極天線121、單極天線122的至少一種的數量與貼片天線123的數量的比率進行控制。在又一個示例中，RF信號的輻射模式方向可根據上述間隔和上述比率的組合進行控制。
[0047]例如，因為偶極天線121和單極天線122接近于貼片天線123，所以RF信號的輻射模式方向可靠近安裝模塊的朝上方向。
[0048]例如，當偶極天線121和電極天線122的總數大于貼片天線123的數量時，RF信號的輻射模式方向可靠近安裝模塊的橫向。
[0049]進一步地，根據偶極天線121和單極天線122的位置或方向，可控制RF信號的輻射模式方向。也就是說，安裝模塊100可在三個維度內精確地控制RF信號的輻射模式方向。
[0050]圖3是示出包括在安裝模塊中的框架的示例的示意圖。圖4是示出安裝模塊的下表面的示例的示意圖。參照圖3和圖4，安裝模塊100還可包括框架150。框架150可布置在基板110的另一個表面上，以封閉RF電路單元130。由框架150所封閉的基板區域可填充環氧樹脂模塑料(EMC)樹脂160，用于屏蔽電磁波。
[0051 ] 例如，RF電路單元130可包括諸如多工模擬元件(MAC，multiplexed analogcomponent)和基帶信號處理電路等組件。為保護RF電路單元130免受物理損傷，框架150可布置在基板110的另一個表面上。框架150的高度可大于RF電路單元130的高度。
[0052]框架150的下端可設有多個焊料球180，以容易地將安裝單元100安裝到諸如移動終端、筆記本電腦和電視機等設備上。
[0053]圖5是示出天線設備的示例的示意圖。圖5中所示的某些組件已經參照圖1至圖4進行了描述。圖1至圖4的上述描述也適用于圖5，并且通過引用包含于此。因此，在此對上述描述不再重復。
[0054]參照圖5，天線裝置200可包括輻射體210和饋線220。
[0055]輻射體210可布置在基板的一個表面上，以發射或接收RF信號。例如，輻射體210可包括第一輻射體211至第四輻射體214中的至少兩種。因此，天線裝置200可在三個維度精確地控制RF信號的輻射模式方向。
[0056]第一輻射體211可布置在包括基板的一個表面的中央部分的第一區域中。第一輻射體211的特性可與包含在安裝模塊內的貼片天線的特性類似。
[0057]第二輻射體212可布置在包括基板的一個表面的邊緣部分的第二區域中。第二輻射體212的特性可與包含在安裝模塊內的偶極天線或單極天線的特性類似。
[0058]第三輻射體213可布置在基板的內部。第三輻射體213的特性可與包含在安裝模塊內的夾層天線的特性類似。
[0059]第四輻射體214可布置在鄰近基板側表面的基板區域。第四輻射體214的特性可與包含在安裝模塊內的過孔天線的特性類似。
[0060]例如，第一輻射體211、第二輻射體212、第三輻射體213和第四輻射體214中至少兩個可按預定間隔彼此隔開。因此，輻射體210的輻射模式方向可基于預設間隔而確定。
[0061]饋線220可通過基板另一個表面接收RF信號，并向輻射體210發送RF信號。
[0062]例如，饋線220可包括至少一個過孔(Via)，并且基板的多個夾層通過所述過孔互相電連接。
[0063]圖6是示出安裝模塊的插入損耗的示例的示意圖。參照圖6的曲線圖，橫坐標表示RF信號的頻率，而豎坐標表示饋線的插入損耗。天線裝置的插入損耗可等于或者小于ldB。考慮到由于現有的RF電路和外部天線之間的連接而導致可能會發生7dB或更高的插入損耗，可以看出，上述公開的天線的插入損耗已顯著地降低。
[0064]圖7是示出安裝模塊制造方法的示例的示意圖。盡管可以按照圖7示出的順序和方式完成操作步驟，但在不脫離所述說明性示例的精神和范圍的情況下，可以改變某些操作步驟的順序或省略某些操作步驟。圖7中的多個操作步驟可并行或者同時進行。圖1至圖5的上述描述也適用于圖7，并通過引用包含在此。因此，在此對上述描述不再重復。
[0065 ]參照圖7，安裝模塊的制造方法可包括安裝天線的步驟S1和安裝電路的步驟S20。
[0066]在SlO中，可在包括在安裝模塊內的基板的一個表面上安裝多個天線。所述多個天線可以按照預定的間隔互相隔開，以使所述多個天線的輻射模式方向在預定的方向上。
[0067]例如，天線的安裝步驟SlO可包括下列步驟中的至少兩個:Sll，在第一區域安裝第一天線，所述第一區域包括基板的一個表面的中央部分;S12，在第二區域安裝第二天線，所述第二區域包括基板的一個表面的邊緣部分;S13，在表面的夾層中形成第三天線；S14，在鄰近基板的側表面的基板區域形成第四天線。
[0068]在S20中，可在包含在安裝模塊內的基板的另一個表面上安裝RF電路單元。
[0069]如上所述，安裝模塊可降低由于天線和RF電路之間的連接所造成的信號功率的損失和反射特性惡化的程度。天線裝置可在三個維度精確地控制輻射模式。制造安裝模塊的方法可包括安裝使輻射模式在三個維度得以精確地控制的天線矩陣，和在安裝模塊上安裝RF電路。
[0070]雖然本公開包括特定示例，但本領域普通技術人員應清楚，在不脫離由權利要求及其等同物的精神和范圍的情況下，可對這些實施例進行形式和細節上的各種改變。在此所描述的示例僅被視為描述性意義，而不是出于限制的目的。應該認為各個示例中的特征或方面的描述可適用于其它示例中的類似的特征或方面。如果所述技術以不同的順序執行，且/或如果所述的系統、結構、設備或電路的部件以不同的方式組合，且/或由其他組件或其等同物替代或補充，則也可實現合適的結果。因此，本公開的范圍不是由【具體實施方式】限定的，而是由權利要求及其等同物限定的，并且權利要求及其等同物的范圍內的全部變型將被解釋為包括在本公開中。
【主權項】
1.一種安裝模塊，包括: 基板； 安裝在基板的第一表面上的天線； 安裝在基板的第二表面上的RF電路單元；以及 用于通過基板電連接RF電路單元和天線的饋線。2.根據權利要求1所述的安裝模塊，其中，所述天線包括偶極天線、單極天線或者貼片天線中的至少一種。3.根據權利要求2所述的安裝模塊，其中，所述貼片天線比偶極天線和單極天線中的至少一種更接近第一表面的中央部分。4.根據權利要求1所述的安裝模塊，還包括布置在基板內部的夾層天線。5.根據權利要求1所述的安裝模塊，還包括鄰近基板側表面布置的過孔天線。6.根據權利要求5所述的安裝模塊，其中，所述過孔天線垂直于所述第一表面。7.根據權利要求5所述的安裝模塊，其中，所述過孔天線是通過考慮頻率、波長、或者印刷電路基板(PCB)的夾層厚度中至少一個因素實現的。8.根據權利要求1所述的安裝模塊，還包括布置在基板的第二表面上用于封閉RF電路單元的框架，并且由框架封閉的基板區域填充有環氧樹脂模塑料(EMC)樹脂。9.一種天線裝置，包括: 輻射體，布置在基板的第一表面以發射或接收RF信號；以及 饋線，被構造成通過基板的第二表面接收RF信號，以及向輻射體發送RF信號。10.根據權利要求9所述的天線裝置，其中，所述輻射體包括下列輻射體中至少兩種: 布置在第一表面的中央部分的第一輻射體； 布置在第一表面的邊緣部分的第二輻射體； 布置在基板的夾層中的第三輻射體;和 鄰近基板的側表面布置的第四輻射體。11.根據權利要求10所述的天線裝置，其中: 第一輻射體、第二輻射體、第三輻射體和第四輻射體中的至少兩個輻射體按預定的間隔互相隔開，以及 所述輻射體的輻射模式方向是基于預定的間隔而確定的。12.根據權利要求9所述的天線裝置，其中，所述饋線包括至少一個使基板的夾層互相電連接的過孔。13.根據權利要求9所述的天線裝置，其中，所述饋線是由導電金屬制成的，所述導電金屬包括銅(Cu)、鎳(Ni)、鋁(Al)、銀(Ag)或金(Au)中任何一種或者其任意組合。
【文檔編號】H01Q21/00GK105990652SQ201610082316
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年2月5日
【發明人】陳世敏, 金珉勛, 金恩敬, 張勝九, 池亨根, 張在顯
【申請人】三星電機株式會社