天线模块的制作方法

本公开涉及一种天线模块，更具体地，涉及一种通过在几十ghz频段内谐振而充当天线的天线模块。

背景技术：

随着4g通信系统商业化后对无线数据流量的需求增加，用于满足日益增长的流量需求的5g通信系统正在开发中。

由于需要高数据传输速率来满足不断增长的流量需求，因此正在研究5g通信系统以实现使用大约28ghz或更高的超高频(毫米-波)频带的通信系统。

由于5g通信系统应在最大程度地减小无线电波在超高频带中的路径损耗的同时增加无线电波的传播距离，因此，波束成形、大规模mimo、全尺寸mimo(fd-mimo)、阵列天线、模拟波束成形和大规模天线技术正在研究中。

通常，在应用于通信系统的常规天线模块中，天线和芯片组分别分开安装。天线和芯片组通过电缆连接。

然而，存在的问题在于，由于5g通信系统使用超高频带，如果仍应用常规天线模块，会增加损耗并降低天线性能。

技术实现要素：

技术问题

本公开旨在解决上述问题，并且本公开的一个目的是提供一种天线模块，该天线模块通过使用粘性基板粘合非均质材料的基底基板，从而最大程度地减少制造该天线模块过程中发生的击穿。

进一步，本公开的另一目的是，通过由粘性基板的气隙孔在基底基板上形成的辐射图案之间形成气隙，从而提供一种具有高数据传输速率并同时使损失最小化的天线模块。

技术方案

为了达到上述目的，根据本公开实施例的天线模块包括第一基底基板、形成在第一基底基板的上表面上的多个第一辐射图案、布置在第一基底基板下方第二基底基板、形成在第二基底基板的上表面的多个第二辐射图案、布置在第二基底基板的下表面的多个芯片组、插入第一基底基板和第二基底基板之间的第一粘性基板、以及其中形成有气隙孔的第一粘性基板，该气隙孔在多个第二辐射图案和多个第二辐射图案之间形成气隙。

有益效果

根据本公开，天线模块可以堆叠由非均质材料制成的第一天线部分和第二天线部分，从而防止在天线模块的制造期间第一天线部分和第二天线部分的击穿。

此外，天线模块可以通过使用其中形成有气隙孔的第一粘性部分来粘合第一天线部分和第二天线部分，从而在形成在第一天线部分上的多个第一辐射图案和形成在第二天线部分上的多个第二辐射图案之间形成气隙，由此防止在天线模块制造期间第一天线部分和第二天线部分的击穿。

此外，天线模块可以在第一辐射图案和第二辐射图案之间形成气隙，从而用作接收诸如第五代移动通信(5g)和无线千兆联盟(wigig，wirelessgigabitalliance)等高频带的频带信号的天线。

此外，天线模块可以在由非均质材料制成的第一天线部分和第二天线部分之间形成气隙，从而通过增加无线电波的传播距离来实现高数据传输率，同时尽可能减少制造过程中发生的击穿，并使无线电波的路径损耗最小化。

附图说明

图1和图2是根据本公开的实施例的天线模块的透视图。

图3是根据本公开实施例的天线模块的截面图。

图4和图5是根据本公开的实施例的天线模块的分解透视图。

图6是图1所示的第一基底基板的俯视图。

图7是图1所示的第一粘性部分的俯视图。

图8是图1所示的第二天线部分的俯视图。

图9是图1所示的第二天线部分的仰视图。

图10是图1所示的第二粘性部分的俯视图。

最佳模式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的最优选实施例，从而使得本公开所属领域的技术人员可以容易地实现本公开的技术精神。首先，在将附图标记添加到每个附图的组件中时，应注意，即使显示在不同的附图上，相同的组件也尽可能具有相同的附图标记。此外，在描述本公开时，当确定相关的公知配置或功能的详细描述可能使本公开的主旨不清楚时，将省略其详细描述。

参考图1至图5，根据本公开的实施例的天线模块是安装在5g通信系统的基站或便携式终端中的天线。

天线模块被配置为包括第一天线部分100、第一粘性部分200、第二天线部分300和第二粘性部分400。第一天线部分100设置在天线模块的最上部。第一粘性部分200、第二天线部分300和第二粘性部分400顺序地堆叠在第一天线部分100下方。因此，天线模块由封装天线(aip)形成。在封装天线中，多个辐射图案布置在其最上部，并且多个芯片组360布置在其最下部。

第一天线部分100和第二天线部分300由非均质材料的基底基板构成。第一天线部分100的上表面和第二天线部分300的上表面上分别形成有辐射图案。多个芯片组360形成在第二天线部分300的下表面上。

第一粘性部分200插入第一天线部分100和第二天线部分300之间。第一粘性部分200粘合第一天线部分100和第二天线部分300。第一粘性部分200形成有孔，该孔被构造为容纳第二天线部分300的辐射图案。此时，在第一粘性部分200中形成的孔在第一天线部分100和第二天线部分300之间形成气隙。在第一粘性部分200中形成的孔在第一天线部分100的辐射图案和第二天线部分300的图案之间形成气隙。

第二粘性部分400粘合到第二天线部分300的下表面。第二粘性部分400形成有孔，该孔被构造成容纳形成在第二天线部分300的下表面上的多个芯片组360。在第二粘性部分400的下表面上形成有多个外部端子图案480和输入端子460。外部端子图案480被配置为连接天线模块与外部电路的端子。输入端子460为被配置为从外部电路接收信号的端子。

第一天线部分100包括第一基底基板120。第一基底基板120由平板状的基板构成。第一基底基板120可以由诸如罗杰斯(rogers)基板、fr-4(flameretardanttype4，阻燃型4)、特氟龙(teflon)，聚酰亚胺或聚乙烯的基板构成，通常用于电路基板。

第一天线部分100还包括多个第一辐射图案140。此时，多个第一辐射图140与布置在天线模块的最上部的辐射图案相对应。

多个第一辐射图案140可以由诸如铜(cu)或银(ag)的金属材料制成。通过印刷工艺在第一基底基板120的上表面上形成多个第一辐射图案140。多个第一辐射图案140可以以矩阵形式布置在第一基底基板120的上表面上。

参考图6，多个第一辐射图案140可以例如由64个块组成，以八行八列的方式布置在第一基底基板120的上表面上。在此，可以根据天线的特性和尺寸以不同的方式形成第一辐射图案140的数量和矩阵结构。

第一粘性部分200插入第一天线部分100和第二天线部分300之间，以粘合第一天线部分100和第二天线部分300。第一粘性部分200的上表面粘合到第一基底基板120的下表面。第一粘性部分200的下表面粘合到第二基底基板320的上表面。

为此，第一粘性部分200包括第一粘性基板220。第一粘性基板220由平板状电介质构成。例如，第一粘性基板220是平板状的fr-4基板。

第一粘性部分200在第一天线部分100和第二天线部分300之间形成气隙。

为此，第一粘性部分200还包括通过穿透第一粘性基板220形成的气隙孔240。当第一粘性部分200插入第一天线部分100与第二天线部分300之间时，气隙孔240在第一天线部分100与第二天线部分300之间形成气隙。

气隙孔240设置在第一基底基板120的下表面和第二基底基板320的上表面之间。气隙孔240在多个第一辐射图案140和多个第二辐射图案340之间形成气隙。此时，气隙孔240容纳形成在第二基底基板320的上表面上的多个第二辐射图案340。

参考图7，当在第一粘性基板220中形成气隙孔240时，第一粘性部分200形成为框架(或环形)状。第一粘性部分200的上表面粘合至第一基底基板120的下表面。第一粘性部分200的上表面沿着第一基底基板120的下表面的外周边粘合。第一粘性部分200的下表面粘合到第二基底基板320的上表面。第一粘性部分200的下表面沿着第二基底基板320的上表面的外周边粘合。

同时，第一粘性部分200可以包括多个气隙孔240。第一粘性部分200可以形成为晶格结构，在该晶格结构中多个气隙孔240形成为多行和多列。此时，一个或多个第二辐射图案340可以容纳在一个气隙孔240中。

如上所述，天线模块可以堆叠由非均质材料制成的第一天线部分100和第二天线部分300，从而防止在天线模块的制造期间第一天线部分100和第二天线部分300的击穿。

此外，天线模块可以通过使用其中形成有气隙孔240的第一粘性部分200来粘合第一天线部分100和第二天线部分300，从而在形成在第一天线部分上的多个第一辐射图案和形成在第二天线部分上的多个第二辐射图案之间形成气隙，并且在天线模块的制造期间防止第一天线部分100和第二天线部分300的击穿。

此外，天线模块可以在第一辐射图案140和第二辐射图案340之间形成气隙，从而用作接收诸如第五代移动通信(5g)和无线千兆联盟(wigig)等高频带的频带信号的天线。

此外，天线模块可以在由非均质材料制成的第一天线部分100和第二天线部分300之间形成气隙，从而通过增加无线电波的传播距离来实现高数据传输率，并尽可能减少制造过程中发生的击穿，并使无线电波的路径损耗最小化。

第二天线部分300包括粘合到第一粘性部分200的下表面的第二基底基板320。第二基底基板320由平板状陶瓷材料制成。例如，第二基底基板320可以是低温共烧陶瓷(ltcc)。第二基底基板320也可以由包含氧化铝(al2o3)、氧化锆(zro2)、氮化铝(aln)和氮化硅(si3n4)中的至少一种的陶瓷材料制成。

第二天线部分300还包括形成在第二基底基板320的上表面上的多个第二辐射图案340。多个第二辐射图案340由诸如铜(cu)和银(ag)的金属材料制成。通过印刷工艺在第二基底基板320的上表面上形成多个第二辐射图案340。多个第二辐射图案340可以以矩阵形式布置在第二基底基板320的上表面上。

参考图8，多个第二辐射图案340可以例如由64个块组成，以八行八列的方式布置在第二基底基板320的上表面上。在此，可以根据天线的特性和尺寸以不同的方式形成第二辐射图案340的数量和矩阵结构。

第二辐射图案340的数量和矩阵结构优选地形成为与第一辐射图案140相同。当然，也可以根据天线的特性以不同的方式形成第一辐射图案140和第二辐射图案340的数量和矩阵结构。

第二辐射图案340形成为与多个第一辐射图案140中的一个重叠，气隙孔240插入在第二辐射图案和第一辐射图案之间。在此，重叠可以理解为第二辐射图案340与多个第一辐射图案140中的一个的整个表面重叠。重叠也可以理解为第二辐射图案340与多个第一辐射图案140中的一个的一部分重叠。

当多个第二辐射图案340与多个第一辐射图案140重叠并且在第二辐射图案和第一辐射图案之间插入气隙孔240时，第二辐射图案340和第一辐射图案140成为耦合。在此，所谓耦合是指在彼此间隔开的状态下电磁耦合的状态，而不是电气上直接彼此相连的状态。

第二天线部分300还包括形成在第二基底基板320中的多个连接图案380。

多个连接图案380由诸如铜(cu)和银(ag)的金属材料制成。多个连接图案380分别连接形成在第二基底基板320的上表面和下表面上的第二辐射图案340和芯片组360。

多个连接图案380处理芯片组360与第二辐射图案340之间的信号传输。多个连接图案380将通过第一辐射图案140和第二辐射图案340接收的信号传输至芯片组360。多个连接图案380还可将输入至芯片组360的信号传输至第一辐射图案140和第二辐射图案340。

多个连接图案380可以由穿透第二基底基板320的通孔构成。可以通过在通孔的内壁表面上镀覆诸如铜或银的金属材料来形成多个连接图案380。可以通过在通孔中填充金属材料来形成多个连接图案380。

这里，为了容易地解释根据本公开的实施例的天线模块，尽管已经在图3中示出多个连接图案380垂直地穿透第二基底基板320以连接第二辐射图案340和芯片组360，但是本公开并不限于此，并且可以以各种形式形成。

此外，第二基底基板320可以形成为多层结构以便形成多个连接图案380。这时，第二基底基板320可以在每一层的至少一个表面上形成金属图案，并且通过经由形成在每一层中的通孔连接金属图案来形成多个连接图案380。

第二天线部分300还包括形成在第二基底基板320的下表面上的多个芯片组360。多个芯片组360可以以矩阵形式布置在第二基底基板320的下表面上。多个第二辐射图案340通过连接图案380连接到一个芯片组360。

参照图9，如果有64个第二辐射图案340，并且4个第二辐射图案340连接到一个芯片组360，则多个芯片组360可以由16个块组成并且以四行四列的方式设置在第二基底基板320的下表面上。在此，芯片组360的数量和矩阵结构可以根据待连接的第二辐射图案340的数量和处理能力以不同的方式形成。

第二粘性部分400布置在天线模块的最下部。第二粘性部分400容纳形成在第二天线部分300下方的芯片组360。用于与外部电路基板连接的外部端子图案480形成在第二粘性部分400的下方。配置为接收来自外部电路基板的信号的输入端子460可以形成在第二粘性部分400下方。

第二粘性部分400粘合到第二天线部分300的下表面。第二粘性部分400的上表面粘合到第二天线部分300的下表面。为此，第二粘性部分400包括第二粘性基板420。第二粘性基板420由平板状电介质构成。例如，第二粘性基板420是平板状的fr-4基板。

第二粘性部分400还包括通过穿透第二粘性基板420形成的容纳孔440。当第二粘性部分400被粘合到第二天线部分300的下表面时，容纳孔440容纳形成在第二天线部分300的下表面上的多个芯片组360。此时，容纳孔440的厚度可以形成为比芯片组360的厚度厚。

参照图10，当在第二粘性基板420中形成容纳孔440时，第二粘性部分400形成为框架(或环形)状。第二粘性部分400的上表面粘合至第二基底基板320的下表面。第二粘性部分400的上表面沿着第二基底基板320的下表面的外周边粘合。第二粘性部分400的下表面被粘合到其上安装有天线模块的电路基板的上表面。

此时，第二粘性部分400还包括被配置为连接天线模块与电路基板的多个外部端子图案480。

多个外部端子图案480可以由诸如铜或银的金属材料制成。多个外部端子图案480通过印刷工艺形成在第二粘性基板420的下表面上。多个外部端子图案480可以被布置为在第二粘性基板420的下表面上彼此间隔开。多个外部端子图案480可以通过形成在第二粘性基板420和第二基底基板320上的图案与芯片组360连接。

当天线模块安装在电路基板上时，多个外部端子图案480直接电连接至电路基板的端子。多个外部端子图案480也可以通过电缆或连接电路基板连接到该电路基板。

第二粘性部分400可以进一步包括被配置为接收外部信号的输入端子460。输入端子460接收外部信号，以将该外部信号发送到芯片组360。为此，输入端子460可以通过形成在第二粘性基板420和第二基底基板320上的图案与芯片组360连接。

如上所述，尽管已经描述了根据本公开的优选实施例，但是可以以各种形式对其进行修改，并且本领域技术人员应当理解，可以实践各种修改示例和改变示例而不会脱离本公开的权利要求。