CN117941180A - 用于毫米波天线的***封装 - Google Patents

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CN117941180A CN202280059826.8A CN202280059826A CN117941180A CN 117941180 A CN117941180 A CN 117941180A CN 202280059826 A CN202280059826 A CN 202280059826A CN 117941180 A CN117941180 A CN 117941180A
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Abstract

一种射频封装包括天线阵列模块的第一部分、该天线阵列模块的第二部分和柔性电缆。该天线阵列模块的该第一部分提供第一无线通信功能性，并且该天线阵列模块的该第二部分提供第二无线通信功能性。该柔性电缆包括直接耦接到该天线阵列模块的该第一部分的第一表面。该柔性电缆还包括直接耦接到该天线阵列模块的该第二部分的第二表面。该柔性电缆在分布式天线阵列模块的该第一部分与该天线阵列模块的该第二部分之间传送信号。

Description

用于毫米波天线的***封装
背景技术
本公开整体涉及无线通信***和设备，并且更具体地涉及容纳无线通信部件同时节省空间的***封装。
本部分旨在向读者介绍可能与本公开的各个方面相关的本领域的各个方面，本公开的各个方面在下文中描述和/或受权利要求保护。该讨论被认为有助于为读者提供背景信息以便于更好地理解本公开的各个方面。相应地，应当理解，应就此而论阅读这些陈述，而不是作为对现有技术的认可。
一般来讲，射频设备可包括封装，诸如***级封装(SiP)。***级封装将衬底、管芯、多个集成电路和/或无源器件结合到单个封装中。***级封装可由半导体材料(诸如硅)制成。例如，衬底和管芯可包括在其上制造集成电路的硅。衬底、管芯和器件可通过粘结到封装的引线或通过焊料接头(例如，焊球或焊盘)来耦接。以举例的方式，管芯可堆叠(例如，二点五维(2.5D)或三维(3D)堆叠结构)以将管芯组合到同一封装中而不是将其放置在印刷电路板上。在一些实例中，***级封装还可包括堆叠的多个封装(例如，使用层叠封装(PoP)技术)或具有嵌入在衬底中的管芯。
以举例的方式，支持毫米波(mmWave)范围频率上的通信的射频设备通常在30GHz或接近30GHz的频率下提供支持。在一些情况下，射频设备还可支持在附加毫米波频带上的毫米波通信以达到较宽的频率覆盖，诸如用于30GHz-300GHz。射频设备的多个天线(例如，天线阵列)可发送经组合以形成波束(例如，经波束成形的信号)的信号以用于在毫米波上通信。为了实现一致的覆盖(例如，从与毫米波通信相关联的基站)，射频设备可包括定位在射频设备的不同部分中的多个天线阵列。然而，将这些多个天线阵列装配在射频设备的***级封装中可能占用空间并且不期望地增大射频设备的尺寸。
发明内容
下面阐述本文所公开的某些实施方案的概要。应当理解，呈现这些方面仅仅是为了向读者提供这些特定实施方案的简明概要，并且这些方面并非旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可涵盖下文可能未作阐述的多个方面。
在一个实施方案中，射频封装包括天线阵列模块的第一分布式部分(例如，第一部分)、天线阵列模块的第二分布式部分(例如，第二部分)和柔性电缆。天线阵列模块的第一分布式部分提供第一无线通信功能性，并且天线阵列模块的第二分布式部分提供第二无线通信功能性。柔性电缆包括直接耦接到天线阵列模块的第一分布式部分的第一表面。柔性电缆还包括直接耦接到天线阵列模块的第二分布式部分的第二表面。柔性电缆在分布式天线阵列模块的第一分布式部分与天线阵列模块的第二分布式部分之间传送信号。电缆任一侧上的阵列模块之间的能量可经由物理电连接或借助于电磁耦接或两者的组合来传送。该实施方案的目的是消除在毫米波和高频下对大体积连接器的需要。电缆还允许控制RF和中间频率以及从主板到远程毫米波天线阵列的功率。
在另一个实施方案中，***封装包括天线阵列模块的第一分布式部分、天线阵列模块的第二分布式部分和多个焊球。天线阵列模块的第一分布式部分提供第一无线通信功能，并且天线阵列模块的第二分布式部分提供第二无线通信功能。第一分布式部分、第二分布式部分或两者包括一个或多个腔，该一个或多个腔在该一个或多个腔中的部件与第一分布式部分、第二分布式部分或两者之间提供直接通信路径。该多个焊球将天线阵列模块的第一分布式部分和天线阵列模块的第二分布式部分耦接。
在又一个实施方案中，***级封装包括天线阵列模块的第一分布式部分、天线阵列模块的第二分布式部分、收发器和功率管理电路。天线阵列模块的第一分布式部分提供第一无线通信功能性，其中第一分布式部分包括第一组金属层。天线阵列模块的第二分布式部分提供第二无线通信功能性，其中第二分布式部分包括第二组金属层，并且其中天线阵列模块的第一分布式部分经由粘合剂直接耦接到天线阵列模块的第二分布式部分。收发器经由天线阵列模块的一个或多个天线发射传输信号和/或接收接收信号，其中收发器通信地耦接到天线阵列模块。功率管理电路控制与传输信号和接收信号相关的功率功能，其中功率管理电路通信地耦接到天线阵列模块。
对上述特征的各种改进可能相对于本公开的各个方面而存在。也可在这些各个方面中结合其他特征。这些改进和附加特征可单独存在，也可以任何组合的形式存在。例如，下面讨论的与所示实施方案中的一个或多个实施方案相关的各种特征可单独地或以任何组合形式结合到本公开上述方面中的任一个方面中。上文所呈现的简要概要仅旨在使读者熟悉本公开实施方案的特定方面和上下文，并不限制要求保护的主题。
附图说明
在阅读以下详细描述并参考附图时可更好地理解本公开的各个方面，在附图中：
图1是根据本公开的实施方案的电子设备的框图；
图2是表示图1的电子设备的实施方案的笔记本电脑的透视图；
图3是代表图1的电子设备的另一个实施方案的手持设备的前视图；
图4是表示图1的电子设备的另一实施方案的另一手持设备的前视图；
图5是表示图1的电子设备的另一个实施方案的台式计算机的前视图；
图6是表示图1的电子设备的另一个实施方案的可穿戴电子设备的前视图和侧视图；
图7是根据本公开的实施方案的图1的电子设备的***封装的示意图；
图8是根据本公开的实施方案的具有图7的***封装的分布式天线阵列模块的左侧面板的封装的示意图；
图9A是根据本公开的实施方案的具有提供板对板连接的柔性电缆的封装的示意图；
图9B是根据本公开的实施方案的封装的示意图，其中柔性电缆将封装耦接在柔性电缆的顶部上并且在柔性电缆的下方；
图9C是根据本公开的实施方案的具有在分布式天线阵列模块的部分之间提供连接的柔性电缆的封装的示意图；
图10是根据本公开的实施方案的具有直接耦接到分布式天线阵列模块的功率管理电路的封装的示意图；
图11是根据本公开的实施方案的具有功率管理电路的封装的示意图；
图12是根据本公开的实施方案的具有分布式天线阵列模块的封装的示意图，该分布式天线阵列模块具有腔；
图13是根据本公开的实施方案的具有设置在图12的腔内的天线的封装的示意图；
图14是根据本公开的实施方案的具有直接耦接到主逻辑板和收发器/功率管理封装的分布式天线阵列模块的后玻璃面板的封装的示意图；并且
图15A是根据本公开的实施方案的具有分布式天线阵列模块、底层填料和屏蔽物的左侧面板的封装的示意图；
图15B是根据本公开的实施方案的具有在天线阵列模块的一些部分上具有屏蔽物的分布式天线阵列模块的封装的示意图；
图16是根据本公开的实施方案的在分布式天线阵列模块的各部分之间具有直接耦接的封装的示意图；
图17是根据本公开的实施方案的具有分布式天线阵列模块的封装的示意图，该分布式天线阵列模块具有凹陷部；并且
图18是根据本公开的实施方案的具有“T形”结构的封装的示意图。
16/18之间的差值是多少
具体实施方式
当介绍本公开的各种实施方案的元件时，冠词“一个/一种”和“该/所述”旨在意指存在元件中的一个或多个元件。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在成为包括性的，并且意指可存在除列出的元件之外的附加元件。此外，应当理解，参考本公开的“一个实施方案”、“实施方案”或“一些实施方案”并非意图被解释为排除也结合所引述的特征的附加实施方案的存在。术语“大致”或“接近”的使用应理解为意指包括靠近目标(例如，设计、值、量)，诸如在任何合适或可设想误差的界限内(例如，在目标的0.1％内、在目标的1％内、在目标的5％内、在目标的10％内、在目标的25％内等)。
如本文所用，“面板”是指包括一个或多个封装(例如，包括衬底、管芯、模块和/或部件的***级封装)的印刷电路板，其可对应于射频设备的特定侧或部分。以举例的方式，后玻璃面板可指具有用于射频设备的后表面的一个或多个封装的印刷电路板。另外，如本文所用，“分布”是指物理上减少或分开成部件或部分(例如，两个或更多个)。以举例的方式，单个天线阵列模块可包括多个层，该多个层可以是分布式的，使得模块的不同部件或部分可设置在硅封装内的各个区域中。以举例的方式，单天线阵列模块可包括十六个层，并且可设置在封装内的主逻辑板的顶部上。天线阵列模块可以是分布式的，使得天线阵列模块的第一部分可包括设置在主逻辑板的顶部上的十个层，而天线阵列模块的第二部分可包括设置在主逻辑板的底部上(例如，下方)的六个层。即，不是将天线阵列模块作为单件设置在主逻辑板的顶部或下方，而是将天线阵列模块的较小部分分布在主逻辑板周围。通过将天线阵列模块分布到多个部分中，与单个天线阵列模块相关联的尺寸可分布到较小的尺寸中，其可以被更有效地放置在封装的各个部分和/或部件之间。具体地，该分布可以使得能够在封装中放置其他部件(例如，在主逻辑板周围)，而在天线阵列模块作为单件放置在主逻辑板周围的情况下，这些部件可能无法装配。天线阵列模块的各部分的数量和/或各部分的尺寸可基于其他部件的尺寸和/或其他部件在封装内放置的位置(例如，共同位置)。在一些实例中，天线阵列模块可基于由各部分或各部分中所包括的部件提供的功能性来分布。例如，第一部分可包括天线功能性电路，而第二部分包括天线和/或用于接近30GHz的天线的射频路由电路。然而，射频设备还可支持在附加毫米波频带上的通信以达到较宽的频率覆盖(诸如用于30GHz-300GHz)。这样，射频设备的封装可包括支持多个协议和能力的特定部件。然而，总体封装设计的尺寸可能限于与支持单个协议和能力(例如，30GHz下的通信)相关联的原始尺寸，以继续提供便携且舒适的设计以供顾客使用。
因此，本公开提供了用于为射频设备的各个侧节省射频封装(例如，***级封装)中的空间的技术。具体地，该技术可包括节省射频设备的后表面、前表面、左侧和/或右侧的封装中的空间，例如，以便于添加和/或替换封装内的部件以支持各种协议和能力(例如，用于附加的或新的无线通信支持)。这样，封装可节省空间，同时还使得能够添加或替换无线通信协议和能力。在添加与附加的或替换的无线通信协议和能力相关联的部件之前，节省空间可导致封装尺寸小于、等于或近似等于封装的原始尺寸。附加地或另选地，本公开还可提供用于节省空间同时在针对射频设备的特定侧大致保持特定部件之间的距离(例如，间距)、特定部件的共同位置或部件在封装内的其他位置的技术。
如本文将讨论的，为了有效封装而节省***封装内的空间可包括将一个或多个天线阵列模块分布到多个部分中，该多个部分可分开地放置在封装内和/或提供板对板功能性(例如，代替使用板对板连接器)以在印刷电路板之间传送信号的柔线电缆内。节省***封装内的空间还可包括选择性地包括容纳部件、天线阵列模块的分布式部分和/或具有板对板连接器功能性的柔线电缆的模具。另外，节省封装内的空间可包括在天线阵列层内形成腔，使得天线可放置在腔内以用于有效的空间使用以及射频电路与天线之间的更直接的通信。此外，封装可包括底层填料和/或屏蔽物、到封装的一部分以容纳部件的凹陷部、以及通过在印刷电路板之间使用粘合剂材料以提供直接接合的部件的直接耦接。在一些情况下，封装可包括部件的不同尺寸和/或放置以形成封装的“T形”结构(例如，封装在顶部处较宽并且在底部处较窄)。
首先转到图1，根据本公开的实施方案的电子设备10可以包括一个或多个处理器12、存储器14、非易失性存储设备16、显示器18、输入结构22、输入/输出(I/O)接口24、网络接口26、电源28、和收发器20，还有其他。图1中所示的各种功能块可包括硬件元件(包括电路)、软件元件(包括存储在计算机可读介质上的计算机代码)或硬件元件和软件元件两者的组合。应当指出，图1仅是特定具体实施的一个示例，并且旨在示出可存在于电子设备10中的部件的类型。
以举例的方式，电子设备10可代表图2中所示的笔记本电脑、图3中所示的手持设备、图4中所示的手持设备、图5中所示的台式计算机、图6中所示的可穿戴电子设备或类似设备的框图。应当注意，图1中的处理器12和其他相关项目在本文中可以被一般性地称为“数据处理电路”。这种数据处理电路可全部或部分地体现为软件、硬件或它们的任何组合。此外，处理器12和图1中的其他相关项可以是单个独立的处理模块，或者可以完全或部分地结合在电子设备10内的其他元件中的任一个元件内。
在图1的电子设备10中，处理器12可以与存储器14和非易失性存储装置16可操作地耦接，以执行各种算法。例如，用于调整天线的输入/输出功率的算法可被保存在存储器14和/或非易失性存储装置16中。由处理器12执行的此类算法或指令可存储在包括一个或多个有形计算机可读介质的任何合适的制品中。此外，用于确定总传输增益和/或总接收增益的天线增益查找表可被保存在存储器14和/或非易失性存储装置16中。具体地，一个或多个码本可被保存在存储器14和/或非易失性存储装置16中。有形计算机可读介质可包括存储器14和/或非易失性存储装置16，单独地或共同地，以存储算法或指令。存储器14和非易失性存储装置16可包括用于存储数据和可执行指令的任何合适的制品，诸如随机存取存储器、只读存储器、可重写闪存存储器、硬盘驱动器、和光盘。此外，在此类计算机程序产品上编码的程序(例如，操作***)还可包括可由处理器12执行以使得电子设备10能够提供各种功能的指令。
在某些实施方案中，显示器18可以是可以有利于用户观看在电子设备10上生成的图像的液晶显示器(LCD)。在一些实施方案中，显示器18可以包括可以有利于用户与电子设备10的用户界面进行交互的触摸屏。此外，应当理解，在一些实施方案中，显示器18可包括一个或多个发光二极管(LED)显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器、或这些和/或其他显示技术的某种组合。
电子设备10的输入结构22可使得用户能够与电子设备10进行交互(例如，按下按钮以增大或减小音量水平)。正如网络接口26那样，I/O接口24可以使电子设备10能够与各种其他电子设备进行交互。网络接口26可例如包括用于以下各项的一个或多个接口：个人局域网(PAN)诸如网络、局域网(LAN)或无线局域网(WLAN)诸如802.11x网络、和/或广域网(WAN)诸如第3代(3G)蜂窝网络、通用移动通信***(UMTS)、第4代(4G)蜂窝网络、长期演进/>蜂窝网络、长期演进授权辅助接入(LTE-LAA)蜂窝网络、第5代(5G)蜂窝网络、和/或新无线电(NR)蜂窝网络。具体地讲，网络接口26可包括例如用于使用包括毫米波(毫米波)频率范围(例如，30GHz-300GHz)的5G规范的Release-15蜂窝通信标准的一个或多个接口。包括发射器和接收器的电子设备10的收发器20可允许通过前述网络(例如，5G、Wi-Fi、LTE-LAA等)进行通信。
网络接口26还可包括例如用于以下各项的一个或多个接口：宽带固定无线接入网络(例如，)、移动宽带无线网络(移动/>)、异步数字用户线路(例如，ADSL、VDSL)、数字视频地面广播/> 网络及其扩展DVB手持/>网络、超宽带(UWB)网络、交流(AC)功率线等。
在一些实施方案中，电子设备10使用收发器20通过前述无线网络(例如，移动/>4G、/>5G等)进行通信。收发器20可包括用于在接收器处无线地接收接收信号以及从发射器无线地发射传输信号(例如，数据信号、无线数据信号、无线载波信号、射频信号)的电路。事实上，在一些实施方案中，收发器20可以包括被组合成单个单元的发射器和接收器，或者在其他实施方案中，收发器20可以包括与接收器分开的发射器。收发器20可以发射和接收射频信号以支持无线应用诸如例如PAN网络(例如，)、WLAN网络(例如，802.11x/> )、WAN网络(例如，3G、4G、5G、NR以及/>和LTE-LAA蜂窝网络)、/>网络、移动/>网络、ADSL和VDSL网络、/> 和网络、UWB网络等中的语音和/或数据通信。如进一步示出的，电子设备10可以包括电源28。电源28可包括任何合适的电源，诸如可再充电的锂聚合物(Li-poly)电池和/或交流电(AC)电源转换器。
在某些实施方案中，电子设备10可以采取以下形式：计算机、便携式电子设备、可穿戴电子设备，或其他类型的电子设备。此类计算机可以是通常便携的计算机(诸如膝上型电脑、笔记本电脑和平板电脑)，或者通常在一个地点使用的计算机(诸如台式计算机、工作站和/或服务器)。在某些实施方案中，以计算机形式的电子设备10可以是购自加利福尼亚库比蒂诺的Apple Inc.的Pro、MacBook/> mini或Mac机型。以举例的方式，根据本公开的一个实施方案，在图2中示出了笔记本电脑10A形式的电子设备10。所描绘的笔记本电脑10A可以包括外壳或壳体31、显示器18、输入结构22和I/O接口24的端口。在一个实施方案中，输入结构22(诸如键盘和/或触摸板)可用于与计算机10A进行交互，诸如以启动、控制或操作图形用户界面(GUI)或在计算机10A上运行的应用。例如，键盘和/或触摸板可以允许用户导航在显示器18上显示的用户界面和/或应用界面。
图3描绘了手持设备10B的前视图，该手持设备表示电子设备10的一个实施方案。手持设备10B可表示例如便携式电话、媒体播放器、个人数据管理器、手持式游戏平台或此类设备的任何组合。以举例的方式，手持设备10B可以是购自Apple Inc.(Cupertino,California)的型号。手持设备10B可包括壳体31以保护内部部件免受物理损坏和/或使内部部件屏蔽物电磁干扰。壳体31可包围显示器18。I/O接口24可以通过壳体31打开并且可以包括例如用于硬连线连接的I/O端口以用于使用标准连接器和协议诸如由加利福尼亚库比蒂诺的Apple Inc.提供的Lightning连接器、通用串行总线(USB)或其他类似的连接器和协议进行充电和/或内容操控。接口24可以与电子设备10的射频封装内的布线和连接器相关联。布线和连接器可使得电子设备10的***封装内的特定区域可用于放置便于支持多种无线通信协议和能力的部件。以举例的方式，并且如将在图7中详细讨论的，如果电子设备10B沿正z轴29向上定位并且面向正y轴25，则电子设备10B的右侧面板的天线阵列可以被设置并且在正x轴27上辐射信号。相似地，左侧面板的天线阵列可以被设置并且在负x轴27上辐射信号，前玻璃面板(例如，前表面面板)的天线阵列可以被设置并且在正y轴25上辐射信号，并且后玻璃面板(例如，后表面面板)的天线阵列可以被设置并且在负y轴25上辐射信号。
输入结构22结合显示器18可允许用户控制手持设备10B。例如，输入结构22可激活或去激活手持设备10B，将用户界面导航到home屏幕、用户可配置的应用屏幕，和/或激活手持设备10B的语音识别特征。其他输入结构22可提供音量控制，或者可以在振动和铃声模式之间切换。输入结构22还可包括获取用于各种语音相关特征的用户语音的麦克风，以及可启用音频回放和/或某些电话功能的扬声器。输入结构22还可包括可提供与外部扬声器和/或耳机的连接的耳机输入端。
图4描绘了另一个手持设备10C的前视图，该手持设备表示电子设备10的另一个实施方案。手持设备10C可以表示例如平板计算机，或者各种便携式计算设备中的一种。举例来讲，手持设备10C可以是电子设备10的平板电脑尺寸实施方案，具体可以是例如购自Apple Inc.(Cupertino,California)的型手持设备。
参见图5，计算机10D可表示图1的电子设备10的另一个实施方案。计算机10D可以是任何计算机，诸如台式计算机、服务器或笔记本电脑，但也可以是独立媒体播放器或视频游戏机。以举例的方式，计算机10D可以是加利福尼亚库比蒂诺的Apple Inc.的或其他类似设备。应该指出的是，计算机10D也可以表示另一制造商的个人计算机(PC)。类似的壳体31可被提供以保护和包围计算机10D的内部部件，诸如显示器18。在某些实施方案中，计算机10D的用户可使用可连接到计算机10D的各种***输入结构22诸如键盘22A或鼠标22B(例如，输入结构22)来与计算机10D进行交互。
类似地，图6描绘了表示图1的电子设备10的另一个实施方案的可穿戴电子设备10E，该可穿戴电子设备可被配置为使用本文所述的技术进行操作。以举例的方式，可以包括腕带23的可穿戴电子设备10E可以是加利福尼亚库比蒂诺的Apple,Inc.的Apple然而，在其他实施方案中，可穿戴电子设备10E可以包括任何可穿戴电子设备，诸如例如可穿戴运动监测设备(例如，计步器、加速度计、心率监视器)、或另一制造商的其他设备。可穿戴电子设备10E的显示器18可包括触摸屏显示器18(例如，LCD、LED显示器、OLED显示器、有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器等)以及输入结构22，其可允许用户与可穿戴电子设备10E的用户接口进行交互。
考虑到前述内容，图7是图1的电子设备10的***封装30的示意图。尽管所描绘的实施方案示出了在电子设备10的不同侧上和同一层上的多个面板，但是本文所述的***也适用于堆叠的面板，诸如印刷电路板的三维(3D)堆叠。即，一个或多个面板可定位在一个或多个其他面板的顶部或下方，例如，在3D空间中的z轴29上。此外，面板中的至少一个面板可包括再分配印刷电路板，该再分配印刷电路板在耦接到其的面板之间提供连接。
在所描绘的实施方案中，***封装30包括用于前玻璃面板32(例如，前表面面板或覆盖玻璃面板)、具有后玻璃面板34的主逻辑板33、左侧面板36和右侧面板38的封装。尽管下面的描述将面板32、34、36和38描述为分别设置在电子设备10的前侧、后侧、左侧和右侧上，其表示特定实施方案，但本文所述的***封装30可附加地或另选地包括设置在电子设备10的可包括一个或多个天线的其他区域处的面板。例如，***封装30还可包括分别设置在电子设备10的顶部或底部的顶侧或底侧面板，其与左侧面板36和右侧面板38相邻。此外，尽管下面的描述描述了一个天线阵列，其表示特定实施方案，但本文所述的***封装30可以附加地或另选地包括多个天线阵列。
主逻辑板33可包括后玻璃面板34、功率管理电路29、收发器20、天线阵列选择器37、应用处理器35和第一天线阵列50A。应用处理器35可耦接到功率管理电路39以控制功率功能，包括与无线通信相关的功率功能。功率管理电路39可包括一个或多个集成电路，并且控制提供给主逻辑板33和/或电子设备10的部件(包括例如收发器20和/或天线阵列选择器37)的功率(例如，经由处理器12)。以举例的方式，功率管理电路39可控制以下过程：将功率供应给主逻辑板33板、将功率提供给主逻辑板33上或耦接到主逻辑板的部件、面板32、34、36和/或38；选择功率；功率定序；转换用于特定功率相关功能的直流(DC)；对电子设备10的电池进行充电等。
如图所示，收发器20可耦接到天线阵列选择器37、后玻璃面板34的第一天线阵列50A和前玻璃面板32的部件。天线阵列50A包括多个天线，该多个天线发射和/或接收无线信号，并且可使用由每个天线发射的信号形成定向波束。如先前关于图1所讨论的，收发器20是在单个封装中包括发射器和接收器的设备，并且可使用第一天线阵列50A中的天线经由在特定射频上传送的无线信号来发射和接收数据。具体地，收发器20可包括发射器和接收器，该发射器和该接收器包括便于无线信号的传输和接收的部件，诸如使用毫米波通信技术或任何其他合适的通信协议在电子设备10之间进行发送和接收的那些部件。当在毫米波频率上通信时，电子设备10可利用波束成形技术来形成定向波束，如先前所提及的。收发器20的发射器可包括一个或多个移相器、发射器功率检测器和功率放大器。发射器移相器可调制(例如，移相)传输信号(例如，从第一天线阵列50A中的天线发射的无线信号)并且可形成可在特定方向上操纵的波束(例如，定向波束)，诸如朝向另一电子设备(例如，电子设备10、基站)。功率放大器可以放大传输信号的功率水平。具体地，可以向功率放大器供应功率放大器供电电压以控制由功率放大器提供的放大量(例如，增大或减小放大，这可影响对应天线处的天线增益)。发射器功率检测器可测量从第一天线阵列50A中的天线发送的传输信号的功率。
收发器20的接收器可包括一个或多个接收器移相器、低噪声放大器和接收器功率检测器。接收器移相器和接收器功率检测器可以与发射器移相器和发射器功率检测器类似地运行。低噪声放大器可放大接收信号(例如，在第一天线阵列50A中的天线处接收的无线信号)的功率水平。发射器和/或接收器中的附加部件可包括(但不限于)滤波器、混频器和/或衰减器。
可耦接到收发器20的天线阵列选择器37可激活或启用来自天线阵列50(诸如第一天线阵列50A)中的天线中的一个或多个天线的通信。例如，基于数据吞吐量，天线阵列选择器37可选择性地启用多个天线以适应数据吞吐量。如图所示，天线阵列50A设置在后玻璃面板34处。后玻璃面板34可包括耦接到电子设备10的后表面(例如，后玻璃)的一个或多个印刷电路板。如图所示，第一天线阵列50A可包括第一频带天线51(频带1)、第二频带天线53(频带2)和第三频带天线55(频带3)的M×N阵列。M×N阵列可指M行(例如，一个或多个行)和N列(例如，一个或多个列)天线，其中行、列和/或行和列中的天线的数量可包括适合于特定应用(例如，经由毫米波的通信)的任何数量的天线。另外，尽管下面的描述描述了具有特定数量的第一频带天线51、第二频带天线53和第三频带天线55的天线阵列50，其表示特定实施方案，但天线阵列50可包括第一频带天线51、第二频带天线53和/或第三频带天线55中的任何一者或多者。第一频带天线51可使得能够在第一频带或频率范围中进行通信，第二频带天线52可使得能够在第二频带或频率范围中进行通信，并且第三频带可使得能够在第三频带或频率范围中进行通信。在一些实施方案中，第一频带、第二频带和第三频带可包括不同的频率范围。以举例的方式，第一频带可包括低频带频率诸如700MHz至1.0GHz，第二频带天线53可使得能够在中频带频率(诸如1.8GHz至2.2GHz)中进行通信，并且第三频带天线55可使得能够在高频带频率(诸如20GHz至80GHz)中进行通信。
另外，收发器20可耦接到前玻璃面板32的功率管理模块41和放大器射频集成电路(RFIC)42。简而言之，并且如下面将详细讨论的，功率管理模块41可以为收发器20的功率放大器提供功率以放大传输信号的功率。放大器RFIC 42可提供混频电路以对由收发器20接收的射频信号进行解调并且将中频信号调制为射频信号以用于从收发器20发射传输信号。
在一些实施方案中，应用处理器35可控制天线阵列选择器37和/或收发器20(例如，通过天线选择器37)，并且通过扩展，控制前玻璃面板32、后玻璃面板34、左侧面板36和/或右侧面板38的天线阵列50。即，天线阵列选择器37可使得一个或多个天线阵列50(例如，天线阵列50A-D)中的天线中的一个或多个天线能够经由收发器20发射或接收无线信号。在一些实施方案中，天线阵列选择器37可使得右侧面板38的天线能够发射对相对于电子设备10指向右的波束形成信号有贡献的信号。以举例的方式，如果图3的电子设备10B在正z轴29上向上定位并且面向正y轴25，则右侧面板38可以被设置并且在正x轴27上辐射信号。应用处理器35还可通信地耦接到前玻璃面板32、主逻辑板33、后玻璃面板34、左侧面板36和右侧面板38中的每一者的功率管理电路29以控制关于面板中的每个面板的功率相关功能。
应用处理器35可包括一个或多个微处理器、一个或多个“通用”微处理器、一个或多个专用微处理器和/或一个或多个专用集成电路(ASIC)或它们的某种组合。例如，应用处理器35可包括一个或多个精简指令集(RISC)处理器。在一些实例中，应用处理器35可执行用于指定功能(诸如特定无线通信相关功能)的处理(例如，执行软件程序和/或指令)。特定功能可包括接收或生成无线信号、使用天线阵列选择器37选择用于发射或接收信号的特定天线、使用功率管理电路39选择放大传输信号的放大水平、确定从与天线阵列50的特定天线相关联的特定发射器和/或接收器发射和/或接收的无线信号的增益等。在一些实例中，应用处理器35可与处理器12集成并且执行与无线通信相关的附加功能，诸如与显示器18相关的功能、调整带宽消耗等。
在一些实施方案中，应用处理器35可与一个或多个存储器设备(未示出)(诸如图1的存储器14)通信以用于处理指令以执行与无线通信相关的功能。存储器设备可存储信息诸如控制软件、配置信息等。在一些实施方案中，应用处理器35和存储器设备可以在主逻辑板33和/或***封装30外部。存储器设备可包括有形非暂态机器可读介质，诸如易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM))和/或非易失性存储器(例如，只读存储器(ROM))。存储器可存储各种信息并且可用于各种用途。例如，存储器设备可存储用于供应用处理器35执行的机器可读和/或处理器可执行指令(例如，以软件或计算机程序的形式)，诸如用于实现来自特定天线的通信的指令，该特定天线发射或接收对在特定波束方向上以特定频率发射或接收的波束成形信号有贡献的信号。存储器设备可包括一个或多个存储设备(例如，非易失性存储设备)，该一个或多个存储设备可包括只读存储器(ROM)、闪存存储器、硬盘驱动器或任何其他合适的光学、磁性或固态存储介质或它们的组合。
如图所示，***封装30还包括前玻璃面板32，该前玻璃面板可包括耦接到与显示器18相关联的覆盖玻璃的一个或多个印刷电路板。前玻璃面板32可包括具有M×N个第一频带天线51、M×N个第二频带天线53和/或M×N个第三频带天线55的第二天线阵列50B。第二天线阵列50B中的天线与主逻辑板33的第一天线阵列50A中的天线类似地运行。即，以举例的方式，第一频带天线51可以在低频带频率(例如，700MHz至1.0GHz)上传送无线信号，第二频带天线53可以在中频带频率(例如，1.8GHz至2.2GHz)上传送无线信号，并且第三频带天线55可以在高频带频率(例如，20GHz至80GHz)上传送无线信号。
前玻璃面板32还可包括放大器RFIC 42(例如，低噪声放大器(LNA)和功率放大器(PA)射频集成电路(RFIC))和功率管理模块41。放大器RFIC 42可包括天线与混频电路之间的电路，混频电路例如在传入射频(RF)下的信号被转换或解调到较低中频(IF)以供处理(例如，从RF转换到IF)之前处理该信号。以举例的方式，放大器RFIC 42可包括处理用于由放大器RFIC 42执行的功能的指令(例如，与频率转换、从特定天线发射信号并具有特定放大、在特定天线处接收信号等相关的指令)的处理器12和/或存储与由放大器RFIC 42执行的功能相关的指令的存储器14。在一些实施方案中，放大器RFIC 42可包括使特定范围内的频率通过的带通滤波器和/或从该特定范围内滤除频率的带阻滤波器、增大传入信号的信号强度的低噪声放大器、生成与传入信号有偏移的射频信号以与传入信号混合的本地振荡器、和/或将传入信号与来自本地振荡器的信号混合以将传入信号转换到中频的混频器。功率管理模块41的功率转换器(例如，直流(DC)到DC转换器(DC-DC转换器))可以向电子设备10的功率放大器供应功率，例如用于放大传输信号。这样，动态地改变来自功率转换器的供应电压可以对应地改变对来自功率放大器的传输信号的放大量。此外，功率管理模块41的平均功率跟踪(APT)可基于输出功率水平来改变DC供电电压以保持功率放大器的线性，同时可提高效率(例如，减少功率放大器的不必要的功率消耗)。
如图所示，***封装30还包括左侧面板36，该左侧面板可包括连接到电子设备10的左侧的一个或多个印刷电路板。左侧面板36还可包括功率管理电路39、收发器20和第三天线阵列50C。相似地，***封装30包括右侧面板38。右侧面板38还可包括功率管理电路39、收发器20和第四天线阵列50D。功率管理29、收发器20和天线阵列50可以与如关于主逻辑板33所讨论的功率管理电路39、收发器20和天线阵列50A类似地操作和运行。如图所示，第三天线阵列50C和第四天线阵列50D包括M×N个第一频带天线51、第二频带天线53和第三频带天线55。如前所述，以举例的方式，第一频带天线51可以在低频带频率上传送无线信号，第二频带天线53可以在中频带频率上传送无线信号，并且第三频带天线55可以在高频带频率上传送无线信号。
如前所述，将天线阵列50中的天线、收发器20和功率管理29集成在***封装30的面板的封装内的相同特定区域内可能是困难的。具体地，收发器20和天线阵列50可以共处一地(例如，在相同或大致相同的区域中彼此靠近)在封装中，使得收发器20可以有效地控制无线信号的放大、相位、增益等，同时最小化否则可能由收发器20与天线阵列50之间的较长通信路径引起的信号损失和噪声(例如，不共处一地)。相似地，功率管理电路39可以与收发器20和天线阵列模块60共处一地，使得收发器20可以有效地控制来自天线阵列50的天线的无线信号的功率相关功能，同时还最小化信号损失和噪声。此外，电子设备10可包括附加天线，以达到经由天线的更高数据吞吐量和/或提供来自天线的无线信号的更高增益。在一些实例中，电子设备10可包括附加部件和/或附加天线以适应特定无线载波所特有的载波聚合。将如本文所述，***封装30可有效地容纳协同定位的部件、附加数量的天线、其他部件和/或封装规格，同时节省空间(例如，在添加附加部件和天线之后保持初始***封装30尺寸)。尽管下面的描述描述了应用于***封装30的特定面板的空间节省封装技术，但这些技术也可应用于***封装30的其他面板。以举例的方式，对应用于前玻璃面板32的空间节省封装技术的描述也可应用于主逻辑板33、后玻璃面板34、左侧面板36和/或右侧面板38。
为了说明，图8是具有包括第三天线阵列50C的分布式天线阵列模块60的左侧面板36的封装40A的示意图。天线阵列模块60(例如，组件)分布到两个部分中：通过焊球63连接或电耦接的第一天线阵列模块部分60A(例如，具有第一天线衬底或***级封装(SIP)衬底)和第二天线阵列模块部分60B(例如，具有第二天线衬底)。尽管下面对天线阵列模块60的描述描述了两个天线阵列模块部分60A、60B，其表示特定实施方案，但封装40A可另选地包括一个或多个天线阵列模块部分60A、60B(例如，两个、三个、六个等)。另外，尽管下面的描述将天线阵列模块部分60A、60B描述为包括特定数量的天线阵列层和/或具有特定尺寸，其表示特定实施方案，但封装40A可另选地包括天线阵列模块部分60A、60B为包括一个或多个天线阵列层和/或具有不同尺寸(例如，各部分的不同高度、宽度和/或长度)。简而言之，并且如本文将详细描述的，将天线阵列模块60分开成分布式天线阵列模块部分60A、60B可便于将天线阵列电路放置在封装40A内的多个可用区域中，而不是将放置限制在封装40A的一个较大区域中。通过释放更大的面积，天线阵列模块部分60A、60B可根据封装40A内的其他部件(例如，其他部件的尺寸)来放置。即，天线阵列模块部分60A、60B可放置在封装40A内的较小空间和/或间隙中，同时提供与作为单件的天线阵列模块部分60相同的总体功能性。此外，释放更大的面积使得能够在封装40A中和/或在天线阵列模块部分60A、60B之间的空间或间隙内装配附加部件。
焊球63可放置在硅部件(诸如但不限于模块、板、封装等)之间，以提供实现硅部件之间的通信路径的接触。在一些实施方案中，如图所示，封装40A可包括放置在天线阵列模块部分60A、60B之间的焊球63。在附加地或另选的实施方案中，封装40A可包括放置在天线阵列模块部分60A、60B内的天线阵列层之间以及封装40A内的模块、板、封装和/或其他部件之间的焊球63。以举例的方式，焊球63可放置在第一天线阵列模块部分60A上的焊盘上，以提供到第二天线阵列模块部分60B的接触和通信路径。
左侧面板36的封装40A还可包括模具61。模具61可以是固定到封装40A的一个或多个印刷电路板的固化树脂或橡胶。在其他实施方案中，模具61可通过将放置在印刷电路板的顶部上的液体、树脂或凝胶固化而形成。然后可将液体、树脂或凝胶在适当的位置固化以生产模具61。一般来讲，模具61可嵌入或包封封装40A的硅部件，诸如模块、板、封装等。模具61可以为模块、板、封装和/或其他部件提供支撑。在一些实施方案中，模具61可以被雕刻或切割以容纳封装40A的硅部件。以举例的方式，模具61可以被雕刻以适应分布式天线阵列模块部分60A、60B(例如，部分)的新的或不同的放置。此外，模具61也可以分布到多片中。具体地，随着硅部件的较小硅片的数量增加，诸如通过将单片硅部件(例如，天线阵列模块60)分布到放置在封装40A的各个区域中并且具有各种尺寸的多个部分(例如，第一天线阵列模块部分60A和第二天线阵列模块部分60B)中，模具61的片的数量可以对应地增加。模具61的放置和/或模具61的片的尺寸可基于硅部件的片(例如，硅部件的分布式片)的定位或布局。
如图所示，左侧面板36还包括收发器20、功率管理电路39以及天线阵列模块60的天线阵列模块部分60A、60B(例如，包括天线阵列50C)。另外，左侧面板36可包括柔性电路48和射频部件62A、62B。柔性电路48可包括加强件56、柔性电缆49(例如，柔线)和连接器57。收发器20、功率管理电路39和天线阵列50C可以如关于图7所讨论的那样操作。
一般来讲，柔性电路48可包括一个或多个部件，该一个或多个部件使得能够在耦接到柔性电路48的其他部件之间进行通信。即，柔性电路48可通信地耦接到部件(例如，封装和/或印刷电路板上的部件)以提供到电子设备10的同一印刷电路板或另一印刷电路板(例如，***封装30的同一面板或另一面板的另一印刷电路板)上的其他部件的连接或通信路径。以举例的方式，并且如所描绘的，柔性电路48可通信地耦接到第一天线阵列模块部分60A以使得能够实现第一天线阵列模块部分60A与其他部件之间的通信。柔性电路48的加强件56可包括在组装期间向柔性电路48的部件提供机械支撑的材料。具体地，加强件56向过于柔性而不能执行预期功能的区域提供刚度或硬度。以举例的方式，加强件56可以在柔性电路48的封装中提供刚性。
柔性电缆49可包括柔性衬底，该柔性衬底允许柔性电路48在其使用期间适形于特定形状或挠曲。在一些情况下，柔性电缆49可包括提供从柔性电路48到安装在电子设备10的同一印刷电路板或另一印刷电路板上的部件的板对板(B2B)连接的电缆。以举例的方式，柔性电缆49可提供到主逻辑板33的连接。连接器57可以是柔性电路48与耦接到柔性电路48的印刷电路板之间的互连器。即，连接器57提供板对板连接(B2B)。在所描绘的实施方案中，连接器57提供柔性电缆49与第一天线阵列模块部分60A之间的连接。如前所述，提供能够在接触部件之间实现通信路径的接触的焊球63可提供连接器57与第一天线阵列模块部分60A之间的接触。连接器57可提供用于传送来自柔性电缆49的数据(例如，从安装在电子设备10的同一或另一印刷电路板上的部件接收的数据)的路径。
另外，左侧面板36的封装40A可包括射频部件62，诸如设置在第二天线阵列模块部分60B的顶部上(例如，相对于z轴29)的第一射频部件62A和第二射频部件62B。射频部件62可包括电容器、电感器、滤波器、有源硅器件和/或便于射频通信的其他射频部件。封装40A可包括靠近天线阵列模块部分60A、60B两者的功率管理电路39以用于有效通信(例如，实现短的通信路径并且因此实现功率管理电路39与天线阵列模块部分60A、60B之间的较低延迟)。作为另一实例，左侧面板36的封装40A还可包括靠近天线阵列模块部分60A、60B的收发器20以用于有效通信。即，缩减的路径可提供更快而强的信号通信。
在一些实施方案中，功率管理电路39可放置在左侧面板36的封装40A的不同区域中。在所描绘的实施方案中，功率管理电路39可相对于第一天线阵列模块部分60A以直立方式放置。即，功率管理电路39的底表面(例如，相对于z轴29)可定位在第一天线阵列模块部分60A的顶部上(例如，相对于z轴29)，并且功率管理电路39的顶表面(例如，相对于z轴29)可定位在第二天线阵列模块部分60B的下方(例如，相对于z轴29)。在附加的或另选的实施方案中，功率管理电路39的侧表面(例如，相对于x轴27)可朝向第一天线阵列模块部分60A和/或第二天线阵列模块部分60B竖直定位(例如，相对于z轴29)。在一些实施方案中，功率管理电路39可连接到封装40A内的不同硅部件(例如，收发器20)。在附加的或另选的实施方案中，与功率管理电路39相邻的区域(例如，连接到第一天线阵列模块部分60A和/或第二天线阵列模块部分60B)可包括其他安装或焊接的部件。以举例的方式，与功率管理电路39相邻的区域可包括用于调谐和/或解耦的电容器和/或用于从信号中过滤或去除非预期分量或特征的滤波器。在附加的或另选的实施方案中，与功率管理电路39相邻的区域可包括由其他半导体材料(例如，来自周期表的III-V族和/或来自绝缘体硅片(SOI))制成的部件。这些半导体部件可提供比硅部件更好的功率消耗和功率敏感性(例如，功率检测)。
因此，应用于左侧面板36的封装40A的这些空间节省封装技术提供了用于将天线阵列模块60和/或模具61策略性地分布到具有特定尺寸的多个部分中的有效设计。封装40A包括放置天线阵列模块60的分布式部分(例如，第一天线阵列模块部分60A和第二天线阵列模块部分60B)以装配封装，同时保持收发器20、功率管理电路39和包括第三天线阵列50C的天线阵列模块部分60A、60B的共同位置，从而实现空间有效的封装。通过将天线阵列模块60分开和分布到第一天线阵列模块部分60A和第二天线阵列模块部分60B中，使得天线阵列模块部分60A、60B可放置在封装40A的多个区域中，封装40A获得更多自由空间来添加附加部件，例如用于新的无线通信参数(例如，添加更多天线以提供更高吞吐量)。具体地，天线阵列模块部分60A、60B可放置在封装40A的任何x-y-z空间(例如，由y轴25、x轴27和z轴29指示的三维(3D)空间)中。此外，天线阵列模块部分60A、60B中的每一者可以被策略性地分布以提供特定天线阵列用途。以举例的方式，并且如所描绘的，第一天线阵列模块部分60A可提供天线阵列功能性和/或具有天线的天线阵列50，而第二天线阵列模块部分60B提供天线阵列路由电路。天线阵列路由电路可指将信号从收发器20路由到天线阵列50的电路。
针对图8的封装40A附加地或另选地，封装40可包括没有连接器57的柔性电缆49。为了说明，图9A是具有提供板对板连接的柔性电缆49的左侧面板36的封装40B的示意图。即，代替图8的连接器57，柔性电缆49可以在封装40B中提供板对板连接。从图8的封装40A中去除连接器57可减小柔性电路48的总高度。即，柔性电路48的尺寸可相对于3D空间的z轴29减小，从而在封装40B内提供附加空间。如图所示，封装40B可包括收发器20以及第一天线阵列模块部分60A和第二天线阵列模块部分60B。这些部件可与关于图8所描述的那样类似地运行。
在所描绘的实施方案中，柔性电缆49替换来自图8的封装40A的连接器57。具体地，柔性电缆49提供了连接器57的功能性，并且因此消除了对连接器57、加强件56以及将连接器57连接到第一天线阵列模块部分60A的焊球63的需要。即，由于柔性电缆49应该是柔性的，所以封装40B可以不使用加强件56来支撑。柔性电缆49可以在耦接部件之间直接提供信号内容(例如，没有任何中间或居间部件)。例如，柔性电缆49可以将第一天线阵列模块部分60A通信地耦接到主逻辑板33，并且因此可以在第一天线阵列模块部分60A与主逻辑板33(例如，主逻辑板33的收发器20)之间提供直接通信，而没有任何中间或居间部件。这样，封装40B可消除或不包括图8的封装40A的连接器57，而是使用柔性电缆49来路由数据并且在第一天线阵列模块部分60A与主逻辑板33之间提供直接通信路径。在一些实施方案中，柔性电缆49可通信地耦接同一封装的多个部件，诸如第一天线阵列模块部分60A和第二天线阵列模块部分60B。这样，柔性电缆49可以在第一天线阵列模块部分60A、第二天线阵列模块部分60B和/或主逻辑板33上的部件之间传送数据。
如先前所提及的，当与图8的封装40A相比时，左侧面板36的封装40B通过消除连接器57而获得沿3D空间的z轴29的附加空间。附加空间可容纳附加和/或不同部件，诸如附加天线。例如，左侧面板36的封装40B可包括具有用于附加天线和/或支持天线功能的电路的附加层的天线阵列模块60。这些附加层可包括第三频带天线55和/或支持用于毫米波通信的第三频带天线55(例如，高频带天线)的电路。
在一些实施方案中，并且如将关于图12和图13详细讨论的，第一天线阵列模块部分60A可包括腔74。天线75(例如，第一频带天线51、第二频带天线53和第三频带天线55)可放置在腔74内。即，包括天线阵列50C的天线75的天线阵列模块60可以被分布到多个部分中以使得电子设备10的控制器或处理器(例如，图1的处理器12)能够本地控制天线75。第一天线阵列模块部分60A可包括天线路由电路(例如，从收发器20到天线阵列50C的电路)以及具有单独的天线75的腔74。具体地，封装40B可包括第一天线阵列模块部分60A，其中分布式天线阵列50C位于具有一个或多个天线75的一个或多个部分内。在一些实施方案中，每个天线75可放置在相应腔74中。在此类实施方案中，第一天线阵列模块部分60A可以有效地向设置在相应腔74中的每个天线75提供适当的天线路由。以举例的方式，第一天线阵列模块部分60A可使得处理器能够本地控制对来自天线75的接收信号或传输信号的放大。在一些实施方案中，第一天线阵列模块部分60A可以被分布为包括具有用于调谐天线75、射频频带开关和/或其他天线相关部件的一个或多个电容器或硅器件的一个或多个部分。具有天线75的腔74可使得能够从电子设备10的左侧(例如，从负x轴27)辐射无线信号。相似地，具有右侧面板38的封装40B的天线75的腔74可使得能够从电子设备10的右侧辐射无线信号。
图9B是左侧面板36的封装40C的示意图，其中柔性电缆49将封装耦接到柔性电缆49的柔性顶表面46和柔性电缆49的底部柔性表面52(例如，封装40C内的竖直通信)。如图所示，封装40C可包括功率管理电路39、收发器20、加强件56、第一天线阵列模块部分60A和第二天线阵列模块部分60B。这些部件可与关于图8所描述的那样类似地运行。如前所述，封装40C可包括提供与连接器57所提供的功能相同或大致相同的功能的柔性电缆49，与图8所示的封装40A相比，连接器在封装40C中被消除。这样，柔性电缆49可提供一般的柔线功能，诸如提供物理上柔性或可弯曲的通信路径，该通信路径可以在耦接到柔性电缆49的第一侧或端的印刷电路板上的部件与连接到柔性电缆49的第二侧或端的部件之间传送数据信号。
柔性电缆49可以在柔性电缆49的柔性顶表面46和/或柔性底表面52上方和/或下方耦接的部件之间传送数据。为了说明，第一天线阵列模块部分60A耦接到柔性电缆49的柔性底表面52，并且第二天线阵列模块部分60B经由焊球63耦接到柔性电缆49的柔性顶表面46。在附加的或另选的实施方案中，柔性电缆49可耦接到安装在柔性电缆49的任一端上的部件并且与其通信。在一些实施方案中，部件可直接安装到柔性电缆49上(例如，没有焊球63)。
此外，通过消除连接器57(例如，图8的封装40A的连接器)并且在柔性电缆49中提供对应功能性，左侧面板36的封装40C可获得自由空间59。以举例的方式，自由空间59可包括20毫米2(mm2)至25mm2的面积。自由空间59可适应升级现有部件的尺寸(例如，以增加由这些部件提供的功能性或资源)、添加新部件和/或拆开某些硅部件(例如，封装、模块和/或各部分的层)并且将拆开的硅部件添加到自由空间59以减小封装40C和/或电子设备10的总体l尺寸。
如图所示，功率管理电路39和收发器20放置在第二天线阵列模块部分60B的顶部上(例如，相对于z轴29)，其表示特定实施方案。在其他实施方案中，功率管理电路39和收发器20可放置在嵌入式管芯的硅部分内，该嵌入式管芯放置在第二天线阵列模块部分60B的顶部上(例如，相对于z轴29)，使得功率管理电路39和收发器20从嵌入式管芯外部不再可见。附加地或另选地，功率管理电路39和收发器20可放置在柔性电缆49的顶部上(例如，相对于z轴29)或放置在封装40C中的其他地方，并且第二天线阵列模块部分可以与第一天线阵列模块部分60A组合(例如，在被构造为单件的天线层中)。在任何情况下，基于共同位置和/或与左侧面板36相关联的封装尺寸规格，功率管理电路39和收发器20以及其他部件可以被移动和/或分布为有效地放置在封装40C内。
在一些情况下，例如，如果封装40C包括放大器RFIC 42，则封装40C可以将放大器RFIC 42装配在从消除图8的封装40A的连接器57获得的自由空间59中。在一些实施方案中，封装40C可通过拆开硅或分布硅部件(诸如第一天线阵列模块部分60A)来获得附加面积。为了在放大器RFIC 42和与放大器RFIC 42相关联的天线之间传送数据，天线可以与放大器RFIC 42相对地放置成或耦接到柔性电缆49。为了说明，图9C是具有将第一天线阵列模块部分60A的天线和放大器RFIC 42耦接的柔性电缆49的前玻璃面板32的封装40D的示意图。如图所示，封装40D可包括功率管理电路39、收发器20、第一和第二天线阵列模块部分60以及放大器RFIC 42。这些部件可与关于图8所描述的那样类似地运行。
如前所述，通过消除图8的封装40A的连接器57并且在柔性电缆49中包括相同的功能性，以及拆开硅，封装40D可获得自由空间59。附加空间可提供将放大器RFIC 42放置在天线阵列模块部分60A、60B附近或与这些天线阵列模块部分共处一地的区域。如先前所讨论的，当靠近发射和/或接收无线信号的天线放置时，由于短的行进距离，放大器RFIC 42可有效放大和/或转换信号。该距离可基于天线阵列50中的天线的尺寸和/或数量。以举例的方式，对于1×2天线阵列50、2×4天线阵列50或1×8天线阵列50，该距离的范围可从约0mm至50mm(例如，10mm、20mm、30mm)。
如此，应用于前玻璃面板32的封装40D的空间节省封装技术(包括消除图8的封装40A的连接器57和/或使得柔性电缆49能够从部件(例如，在封装上或封装外)接收数据并将数据传送到封装40D上的耦接面板)可提供空间以将放大器RFIC 42放置在第一天线阵列模块部分60A和第二天线阵列模块部分60B的天线附近，同时实现更有效的无线通信。
在一些实施方案中，天线阵列模块部分60A、60B可以被进一步分布到多个部分或段中。例如，并且如图所示，第一天线阵列模块部分60A可以被分布到各部分中，每个部分包括一个或多个天线。在一些实施方案中，天线可基于天线类型(例如，第一频带天线51、第二频带天线53或第三频带天线55)、天线电路、天线用途(例如，用于传输或接收)等来分布。为了说明，所描绘的实施方案示出了基于天线类型而分布到六个部分64A-F中的第一天线阵列模块部分60A。即，部分64中的每个部分包括第一天线阵列模块部分60A的第一频带天线51、第二频带天线53和/或第三频带天线55中的一者或多者。在一些实施方案中，部分64中的每个部分还可包括用于支撑相应天线的电路。以举例的方式，天线阵列模块60可包括十六个金属层(例如，硅层)，其包括天线、用于功能性和路由的天线电路等。天线阵列模块60可以被分布到第二天线阵列模块部分60B和六个较小部分64A-F(例如，组成第一天线阵列模块部分60A)中。以举例的方式，第二天线阵列模块部分60B可包括具有无线通信路由的十个金属层。另外，第一天线阵列模块部分60A的六个部分64A-F可以耦接到柔性电缆49。由于柔性电缆49是柔性的，使得柔性电缆49可以弯曲成c各种角度(例如，0°直到360°)，所以第一天线阵列模块部分60A的天线可以以对应的各种角度定位(例如，以倾斜方式定位)，同时保持耦接到柔性电缆49。相比之下，设置在平面(例如，印刷电路板)上的天线可以被限制到比柔性电缆49的定位范围更小的定位范围。例如，固定到平面的天线可以相对于平面垂直(例如，90°)定位，而耦接到柔性电缆49的天线可以通过弯曲柔性电缆49而相对于平面以各种角度定位，包括非垂直角度(例如，介于1°与359°之间、介于10°与350°之间、介于30°与330°之间、介于50°与310°之间等)。这样，耦接到柔性电缆49的天线可以以非垂直角度辐射无线信号。
在高频带频率上传送的信号(例如，在毫米波上传送的信号)可能比在中频带或低频带频率上传送的信号更容易受到信号损失的影响。这样，前玻璃面板32的封装40D可以在柔性电缆49的任一侧和相对侧上包括放大器RFIC 42和天线阵列部分的第三频带天线55(例如，高频带天线)。即，柔性电缆49可以为放大器RFIC 42与第三频带天线55之间的通信提供更短的路径(例如，当和放大器RFIC 42与第一频带或第二频带天线51、53之间的通信路径相比时)。附加地或另选地，封装40D可以以顺序或交替方式定位天线，诸如从负到正x轴27(例如，包括第一频带天线51和第二频带天线53的第一部分64A、包括第三频带天线55的第二部分64B、包括第一频带天线51和第二频带天线53的第三部分64C，等)。
图10示出了左侧面板36的封装40E的示意图，其中功率管理电路39直接耦接到包括第一天线阵列模块部分60A和第二天线阵列模块部分60B的分布式天线阵列模块60。如图所示，封装40E包括收发器20、功率管理电路39和天线阵列模块60，该天线阵列模块包括经由焊球63电耦接的第一天线阵列模块部分60A和第二天线阵列模块部分60B。封装40E还包括柔性电路48以及第一射频部件62A和第二射频部件62B(例如，电容器、电感器、滤波器、有源硅器件和/或其他类似的射频部件)。如前所述，柔性电路48可包括加强件56、柔性电缆49和连接器57。这些部件可如关于图7和图8所讨论的那样操作。尽管下面的描述描述了具有分布式天线阵列模块60的封装40E，该分布式天线阵列模块具有第一天线阵列模块部分60A和第二天线阵列模块部分60B，其表示特定实施方案，但封装40E可另选地包括经由焊球63耦接的单个天线阵列模块60和功率控制模块。具体地，功率控制模块可以与功率管理模块41类似地操作，如关于图7所描述的。
如图所示，功率管理电路39可以与包括第一天线阵列模块部分60A和第二天线阵列模块部分60B的天线阵列模块60相邻放置，使得功率管理电路39直接耦接到天线阵列模块60，并且因此与天线阵列模块60共处一地。在所描绘的实施方案中，面向负z轴29的功率管理电路39的底侧可耦接到第一天线阵列模块部分60A，而面向正z轴29的功率管理电路39的顶侧耦接到第二天线阵列模块部分60B。功率管理电路39可以与天线阵列模块60直接接触，使得功率管理电路39不使用互连材料(例如，焊球63)来与天线阵列模块60连接或通信。具体地，功率管理电路39可以直接耦接到或附接到天线阵列模块60的暴露表面。功率管理电路39也可以与收发器20共处一地。功率管理电路39与收发器20和天线阵列模块60的共同位置可使得功率管理电路39能够有效地控制来自天线阵列模块60的天线的无线信号的功率相关功能，同时减少或最小化信号损失和/或噪声。
左侧面板36的封装40E还可包括集成无源器件65(IPD)，诸如电阻器、电感器、电容器和/或平衡-不平衡转换器。这里，集成无源器件65耦接(例如，直接耦接)到第二天线阵列模块部分60B。一般来讲，集成无源器件65可实现或便于阻抗调谐和/或匹配以减小或最小化功率损失并且增强无线信号传输。阻抗匹配可便于以减小的或最小的信号损失(例如，减小或最小化沿从源到负载的路径的信号反射)将信号从源传送到负载(例如，用于传输的天线)。
此外，左侧面板36的封装40E在第二天线阵列模块部分60B的顶部上(例如，相对于z轴29)包括第一射频部件62A和第二射频部件62B。射频部件62的尺寸可基于封装40E内的可用空间，并且可用空间可基于功率管理电路39、收发器20和天线阵列模块60的共同位置，以及用于使用左侧面板36进行通信的天线的数量。
在一些实施方案中，封装可包括用于功率管理电路39的***级封装(SiP)。为了说明，图11是具有功率管理封装70的左侧面板36的封装40F的示意图。功率管理封装70可以是用于功率管理电路39的***级封装，其包括封装在堆叠的一个或多个芯片载体封装中的一个或多个集成电路(例如，使用层叠封装(PoP)技术)。功率管理封装70可执行用于左侧面板36的功率相关功能。该一个或多个集成电路管芯可竖直堆叠在衬底上，并且可通过粘结到封装的引线或通过用于将堆叠中的集成电路管芯接合在一起的焊料凸块而在内部耦接。功率管理封装70还可包括支持电路以支持功率相关功能。
在一些实施方案中，功率管理封装70可具有大的z轴29体积或深度以支持封装中的集成电路管芯和/或电路。以举例的方式，功率管理封装70可具有范围从0.1mm至2.5mm(例如，0.5mm、2mm、2.5mm等)的高度。为了为功率管理封装70提供空间，封装40F可以在天线阵列模块60中包括较小或较短的天线，诸如所描绘的第一天线阵列模块部分60A。具体地，可减小天线阵列模块60沿x轴27的宽度以获得用于放置功率管理封装70的自由空间。针对减小天线阵列模块60沿x轴27的尺寸附加地或另选地，可减小沿z轴29的高度和/或沿y轴25的长度以提供自由空间。这样，封装40F获得先前由较大天线阵列模块60使用的自由空间。具有较小天线的封装40F为与第一天线阵列模块部分60A相邻的硅部件(例如，模块、板和/或封装)提供空间。
此外，由于功率管理封装70是例如与附接到封装40F中的印刷电路板的其他部件分离的封装，所以可单独地测试功率管理封装70。以举例的方式，测试可包括对集成电路管芯、功率管理封装70内的部件(例如，无源和或有源器件)、支持电路、管芯和/或电路之间的路由、到左侧面板36的封装40F内的其他硅部件的连接性中的每一者的测试。
另外，通过在第一天线阵列模块部分60A中使用较小或较短的天线，使得第一天线阵列模块部分60A可以沿x轴27(例如，在宽度上)缩短，并且功率管理封装70可放置在自由空间、即自由空间59中。可包括电阻性部件的射频部件62可以用较大电阻性部件(包括但不限于作为表面安装部件的较大电阻器、电感器、电容器、谐振器(例如，声学和/或机械)等)来替换。以举例的方式，较大电阻部件可具有在约0.2mm×0.1mm(例如，0.008英寸×0.005英寸)到2.0mm×2.5mm的范围内的尺寸。即，先前放置在图10的封装40E中的较宽的第一天线阵列模块部分60A的顶部上(例如，沿z轴29)的功率管理电路39可以用功率管理封装70来替换。该替换为封装40F提供了沿z轴29(例如，在高度上)在第一天线阵列模块部分60A的顶部上的附加空间。此外，去除功率管理电路39为封装40F提供空间以使第二天线阵列模块部分60B沿x轴27延伸。封装40F的3D空间内在x轴27和z轴29两个方向上的附加自由空间可容纳不同尺寸的射频部件62，包括不同尺寸的电阻性部件。例如，射频部件62诸如电感器和/或电容器可包括较高的射频部件62，诸如降压转换器、升压转换器和/或降压-升压转换器。附加地或另选地，射频部件62可包括较大电容器，其比较小电容器更有效地存储能量。
在一些实施方案中，并且如先前所提及的，封装40可包括在天线阵列模块60的一部分中形成的阱或腔。具体地，腔可以通过去除、钻孔、分层、激光钻孔、喷砂等形成天线阵列模块60的部分。在一些实施方案中，天线阵列模块60可以由层压材料或陶瓷材料构成。因此，通过去除层压或陶瓷材料的部分，封装40可暴露天线的表面并且使天线更容易接近。因此，天线的暴露区域可连接到其他部件，诸如电容器、开关、二极管、放大器(例如，低噪声放大器、功率放大器)、接收器等。天线与其他部件之间的连接可提供多种无线通信功能，诸如使用其他部件来调谐天线。为了说明，图12是在第一天线阵列模块部分60A中具有腔74的左侧面板36的封装40G的示意图。如图所示，封装40G包括收发器20、包括经由焊球63电耦接的第一天线阵列模块部分60A和第二天线阵列模块部分60B的天线阵列模块60、射频部件62、经由柔性电缆49耦接到主逻辑板33(如虚线框所示)的连接器57以及功率管理封装70。这些部件可如关于图7和图8所讨论的那样操作。另外，尽管下面的描述描述了具有分布式天线阵列模块60的封装40G，该分布式天线阵列模块具有第一天线阵列模块部分60A和第二天线阵列模块部分60B，其表示特定实施方案，但封装40G可另选地包括经由焊球63电耦接到功率控制电路39(例如，相对于z轴29在单个天线阵列模块60的顶部上)的单个天线阵列模块60。功率控制电路可以与功率管理模块41类似地操作，如关于图7所描述的。
如图所示，左侧面板36的封装40G包括具有子天线阵列部分72的第一天线阵列模块部分60A，子天线阵列部分包括第一子天线阵列部分72A、第二子天线阵列部分72B、第三子天线阵列部分72C和第四子天线阵列部分72D。子天线阵列部分72中的每个子天线阵列部分可包括一个或多个天线，诸如第一频带天线51、第二频带天线53和/或第三频带天线55。附加地或另选地，子天线阵列部分72可包括与无线通信相关的路由，诸如在发射传输信号和/或接收接收信号时使用的部件与天线之间的路由。在一些实施方案中，子天线阵列部分72可包括模具(例如，模具片)和/或具有高介电常数(例如，高k)的介电材料。
在一些实施方案中，通过实现包括天线和/或天线功能性(例如，部件之间的路由)的子天线阵列部分72，封装40G可以在第一天线阵列模块部分60A内提供附加空间。例如，第一天线阵列模块部分60A可包括腔74(例如，间隙或气阱)。腔74可以封装可以以其他方式耦接到第一天线阵列模块部分60A的部件。如图所示，封装40G包括沿第一天线阵列模块部分60A的底侧(例如，相对于z轴29)的腔74。如前所述，包括第一天线阵列模块部分60A和第二天线阵列模块部分60B的天线阵列模块60包括硅衬底。腔74可通过蚀刻过程或可在第一天线阵列模块部分60A的天线衬底内形成腔74的类似过程来形成。尽管所描绘的实施方案示出了沿底侧的腔74，其表示特定实施方案，但封装40G可以在第一天线阵列部分60A内的任何地方包括腔74，诸如沿正z轴29上的顶侧、正x轴27上的右侧、负x轴27上的左侧、中间而不是一侧等。
为了说明封装部件的腔74，图13是包括设置在图12的腔74内的天线75的左侧面板36的封装40H的示意图。如图所示，腔74中的每个腔包括至少一个相应天线75，其可包括第一频带天线51、第二频带天线53和/或第三频带天线55。在一些实施方案中，封装40H可包括附加天线75(例如，在腔74中)以适应毫米波通信。在一些实施方案中，左侧面板36可包括、安装到或与电子设备10的侧玻璃相邻放置。在此类实施方案中，腔74中的天线75可以在正或负x轴27上定位在电子设备10的一侧上并且辐射穿过侧玻璃，使得来自这些天线75的信号朝向或远离电子设备10辐射(例如，而不是在负z轴29上向下辐射)。在一些实施方案中，腔74中的天线75可替换定位在电子设备10内的其他地方的天线，诸如可以其他方式定位在USB连接器、电源按钮等附近的天线75。即，腔74提供用于放置天线75(例如，腔74中的部件)和第一天线阵列模块60A的其他电路的空间。在一些实施方案中，腔74中的天线75可以沿电子设备10的边缘定位，使得天线75可穿过边缘辐射。由于腔74中的天线75与边缘之间的紧密接近，腔74中辐射无线信号的天线75可以比从封装40H中的其他地方(例如，比腔74中的天线75更远离边缘设置)的天线75辐射的无线信号更强。
图14是后玻璃面板34的封装40I的示意图，其中主逻辑板33与天线阵列模块60相邻，并且二者均与收发器和功率管理封装80相邻。即，天线阵列模块60相对于主逻辑板33在正x轴27上，并且收发器和功率管理封装80相对于主逻辑板33和天线阵列模块60在正z轴29上。封装40I还可包括集成无源器件65(例如，射频电感无源器件)。将主逻辑板33、收发器和功率管理封装80以及天线阵列模块60相邻地放置(如所描绘的)可提供更有效的路由、更低的信号损失，并且由于不使用焊球63而减少功率消耗，和/或部件的接近度——与将收发器和功率管理封装80堆叠在主逻辑板33的顶部上，而主逻辑板进一步堆叠在天线阵列模块60的顶部上相比。
收发器和功率管理封装80可以是***级封装并且包括功率管理电路39和收发器20并且如关于图7和图8所描述的那样运行。相似地，集成无源器件65可以如关于图10所描述的那样运行。尽管下面的描述描述了具有天线阵列模块60的封装40I，其表示特定实施方案，但封装40I可另选地包括具有第一频带天线51、第二频带天线53和/或第三频带天线55的天线阵列50(例如，没有路由和功能电路)。由于前面讨论的原因，收发器和功率管理封装80与功率管理电路39和收发器20以及天线阵列模块60可以共处一地。另外，主逻辑板33还可以与收发器和功率管理封装80以及天线阵列模块60共处一地，以便于传送用于功率管理电路39、收发器20和/或天线阵列模块60的部件的配置数据。
在一些实施方案中，并且如所描绘的，焊球63可连接各种封装与部件并且实现各种封装与部件之间的通信。以举例的方式，主逻辑板33可以通过使信号通过收发器和功率管理封装80来与天线阵列模块60通信。即，收发器和功率管理封装80可以用作主逻辑板33与天线阵列层60之间的中间通信路径。尽管所描绘的实施方案示出了与天线阵列模块60相邻放置的主逻辑板33，其表示特定实施方案，但封装可被配置在包括与天线阵列模块60平行放置的主逻辑板33的3D堆叠中。例如，主逻辑板33可以耦接到收发器和功率管理封装80的底侧(例如，相对于收发器和功率管理封装80在负z轴29上)，并且天线阵列模块60可以耦接到收发器和功率管理封装80的顶侧(例如，相对于收发器和功率管理封装80在正z轴29上)，或反之亦然。在一些实施方案中，集成无源器件65可以直接耦接(没有焊球63)到收发器和功率管理封装80以及天线阵列模块60。
图15A是具有用于天线阵列模块60的底层填料和屏蔽物的左侧面板36的封装40J的示意图。如图所示，封装40J可包括功率管理电路39、收发器20和柔性电路48。如先前所提及的，柔性电路48可包括加强件56、柔性电缆49和连接器57(未示出)。封装40J还可包括被发布到三个部分中的天线阵列模块60，包括第一天线阵列模块部分60A、第二天线阵列模块部分60B、第三天线阵列模块部分60C。尽管下面的讨论描述了天线阵列模块60的三个部分，其表示特定实施方案，但本文所述的***封装30可包括天线阵列模块60的一个或多个部分(例如，一个、多于一个、两个、五个、十六个等等)。如先前所提及的，将天线阵列模块60分布到具有特定数量的层的一个或多个部分中可基于一个或多个部分中的每个部分所支持的功能性、设备类型、应用类型等。在一些实施方案中，该一个或多个部分中的每个部分的放置和/或尺寸可基于周围部件、要支持的带宽、要支持的载体和/或封装尺寸。功率管理电路39、收发器20、柔性电路48和天线阵列模块60可操作或提供如前所述的功能性。
封装40J可包括封装底层填料86，其封装和/或包围焊球63。尽管下面的描述相对于天线阵列模块60描述了封装底层填料86，其表示特定实施方案，但本文所述的***封装30可在***封装30的任何区域中包括封装底层填料86，包括焊球63、焊垫、通孔和/或任何其他耦接或中间部件(例如，围绕收发器和功率管理封装80和/或功率管理电路39)。在一些实施方案中，封装底层填料86还可封装硅部件，诸如无源或有源器件、管芯、印刷电路板等，以提供机械支撑。一般来讲，封装底层填料86可保护焊球63免受机械应力，诸如通过提供支撑或减轻焊球63与由焊球63支撑的衬底(例如，第二天线阵列模块部分60B与第三天线阵列模块部分60C)之间的应力。封装底层填料86可包括任何粘合剂材料，诸如环氧树脂(例如，填充银的环氧树脂或填充环氧树脂的另一导电材料)。
在一些实施方案中，封装底层填料86还可提供热应力支持，诸如通过从周围衬底(例如，第二天线阵列模块部分60B和第三天线阵列模块部分60C的衬底)向***封装30的其他区域(诸如电子设备10的其他面板或区域)散热。这样，可以防止热量集中在左侧面板36的封装40J的一个特定区域。封装底层填料86还可与其他材料(诸如陶瓷或金属材料)混合以提供附加功能(诸如散热)。
封装底层填料86可以是液体形式、接近液体形式或初始为液体形式以流入任何间隙(例如，围绕第一天线阵列模块部分60A与第二天线阵列模块部分60B之间以及第二天线阵列模块部分60B与第三天线阵列模块部分60C之间的焊球63的区域)。在沉降到间隙中之后，封装底层填料86经历固化过程而硬化。
封装40J还可包括屏蔽物88(例如，保形屏蔽物)。具体地，封装底层填料86可防止屏蔽物88落入间隙或空间之间，因为这些区域被封装底层填料86填充。如图所示，屏蔽物88可围绕封装40J的整个部分放置(例如，在部件或衬底之间没有间隙或间距)。屏蔽物88可包括提供封装与封装的隔离的外导电涂层。具体地，该隔离可以在部件或板级提供对电磁干扰(EMI)的保护，遵守联邦通信委员会(FCC)标准。在一些实施方案中，屏蔽物88可放置在封装40J的发射信号的部分周围，这些信号在未被阻挡的情况下可导致干扰(例如，噪声)。
为了说明，图15B是左侧面板36的封装40K的示意图，其中屏蔽物88围绕第一天线阵列模块部分60A的一些部分设置。第一天线阵列模块部分60A可以被分布到子天线阵列部分72中，如关于图12所描述的。在所描绘的实施方案中，第一子天线阵列部分72A、第二子天线阵列部分72B和第三子天线阵列部分72C可包括在每个暴露表面(例如，壁)上的屏蔽物88。然而，第四子天线阵列部分72D和第五子天线阵列部分72E可以不包括在每个暴露表面区域上的屏蔽物。具体地，如所描绘的，每个子天线阵列部分72D、72E的一个暴露表面89(例如，壁)不包括屏蔽物。所提供的屏蔽物88可基于从每个子天线阵列部分72发射的噪声的阈值水平。例如，第一至第三子天线阵列部分72A-C可以比第四和第五子天线阵列部分72D和72E发射更多的噪声，并且因此可配备有更多的屏蔽物88。
在一些实施方案中，封装40可包括硅部件之间(诸如多个衬底之间)的直接耦接。为了说明，图16是左侧面板36的封装40L的示意图，其中第一天线阵列模块部分60A直接耦接到第二天线阵列部分60B。即，第一和第二天线阵列模块部分60A和60B可使用粘合剂材料直接耦接(例如，通过堆叠)，而不使用焊接诸如焊球63。具体地，第二天线阵列模块部分60B可放置在第一天线阵列模块部分60A的顶部上(例如，在正z轴29上)并且使用粘合剂材料诸如导电环氧树脂来耦接。具体地，粘合剂材料可以将信号从第二天线阵列模块部分60B电耦接到第一天线阵列模块部分60A。在所描绘的实施方案中，具有将第一天线阵列模块部分60A和第二天线阵列模块部分60B的衬底耦接的粘合剂材料的左侧面板36的封装40L可以不使用封装底层填料86，因为在衬底之间没有中间连接(例如，没有焊球63)。
图17是左侧面板36的封装40M的示意图，其中从天线阵列模块(例如，第二天线阵列模块部分60B)的衬底(例如，天线衬底)切出或凿出凹陷部90(例如，凹陷区域)。具体地，第二天线阵列模块部分60B可包括凹陷部90以容纳例如附加的或不同的部件(例如，与图12的封装40G相比更高的部件，同时保持类似的尺寸。凹陷部90的数量、形状和/或尺寸可至少基于要放置在凹陷部90内的部件。此外，在凹陷部90中具有部件的封装40M可包括分布式形式的天线阵列模块60，其包括第一天线阵列模块部分60A和第二天线阵列模块部分60B。以举例的方式，部件可具有范围在0.5mm至1.2mm之间的高度(例如，沿z轴29的空间)。凹陷部90的尺寸(诸如高度)可基于部件并且具有至少0.5mm至1.2mm的对应高度。将天线阵列模块60拆分成多个部分可继续在封装40M内形成可用空间以容纳添加或扩展部件，以及释放与某些部件相关联的空间约束(例如，将功率管理电路39和收发器20放置成紧邻天线阵列模块60)。
在一些实施方案中，左侧面板36的封装40可在正z轴29上朝向封装的顶部较宽并且在负z轴29上在封装的底部处较窄，或反之亦然。为了说明，图18是左侧面板36的封装40N的示意图，其具有相对较宽的顶部部分92和较窄的底部部分94，从而形成“T形”结构。相对较宽的顶部部分92和较窄的底部部分94(或反之亦然)使得能够在结构的适当部分中放置各种尺寸的部件和/或模块。例如，如果第一天线阵列模块部分60A比第二天线阵列模块部分60B较宽(例如，沿x轴27)，则第一天线阵列模块部分60A可放置在相对较宽的顶部部分92中，并且第二天线阵列模块部分60B可放置在结构的相对较窄的底部部分94中。
由于顶部部分92较宽，因此顶部部分92可容纳比底部部分94更多和/或更大的部件。以举例的方式，封装40N的顶部在x轴27方向上可具有约0.1mm至100mm(例如，0.2mm，10mm至50mm，诸如10mm、20mm、25mm、30mm、40mm等)的长度，而封装40N的底部在x轴27方向上具有比封装40N的顶部的长度更小的长度。例如，封装40N的顶部部分92可以在x轴27方向上具有0.023mm至0.0235mm的长度，而封装40N的底部部分94可以在x轴27方向上具有0.022mm的长度。作为另一示例，封装40N的顶部部分92和底部部分94可具有相同的长度。即，图18所描绘的封装40N示出了T形，但是在附加的或另选的实施方案中，底部部分94可以比顶部部分92较宽(例如，对应于倒T形或L形)，或者它们具有相同的宽度，至少如上图8、图9B、图10、图11、图12、图15A和图15B所示。
因此，本文所述的技术便于在射频设备的各个侧(例如，射频设备的后玻璃侧、前玻璃侧、左侧和/或右侧)对射频封装的有效修改。本文所述的空间节省封装技术可使得能够添加和/或替换部件以提供附加的或新的无线通信支持，同时在射频设备的特定侧的射频封装内节省空间、保持特定部件之间的距离(例如，间距)、特定部件的共同位置或其他基于特定位置的规范。一些空间节省封装技术，诸如将衬底(例如，天线阵列模块)分布到较小部分中以在整个封装中进行各种放置，还可允许并行制造具有较少数量的层的较小部分。这样，与制造没有分布式衬底的封装相比，可以在更短的时间段内有效地生产封装。
本文所述的和受权利要求保护的技术被引用并应用于实物和实际性质的具体示例，其明显改善了本技术领域，并且照此不是抽象、无形或纯理论的。此外，如果附加到本说明书结尾的任何权利要求包含被指定为“用于[执行][功能]……的装置”或“用于[执行][功能]……的步骤”的一个或多个元件，则这些元件将按照35U.S.C.112(f)进行解释。然而，对于任何包含以任何其他方式指定的元件的任何权利要求，此类元件将不会根据35U.S.C.112(f)进行解释。

Claims (25)

1.一种射频封装，包括：
天线阵列模块的第一部分，所述第一部分被配置为提供第一无线通信功能性；
所述天线阵列模块的第二部分，所述第二部分被配置为提供第二无线通信功能性；和
柔性电缆，所述柔性电缆包括：
第一表面，所述第一表面直接耦接到所述天线阵列模块的所述第一部分；和
第二表面，所述第二表面直接耦接到所述天线阵列模块的所述第二部分，其中所述柔性电缆被配置为在所述天线阵列模块的所述第一部分与所述天线阵列模块的所述第二部分之间传送信号。
2.根据权利要求1所述的射频封装，其中所述天线阵列模块的所述第一部分、所述天线阵列模块的所述第二部分或两者包括多个腔，所述多个腔包括多个天线。
3.根据权利要求2所述的射频封装，其中所述多个天线包括一个或多个低频带天线、一个或多个高频带天线或两者。
4.根据权利要求1所述的射频封装，其中所述射频封装设置在第一印刷电路板上，并且其中所述柔性电缆被配置为在所述射频封装与设置在第二印刷电路板上的一个或多个封装之间传送数据。
5.根据权利要求1所述的射频封装，其中所述天线阵列模块的所述第一部分、所述天线阵列模块的所述第二部分或两者分布到多个子天线阵列部分中。
6.根据权利要求5所述的射频封装，其中屏蔽物设置在所述多个子天线阵列部分中的一个或多个子天线阵列部分的一个或多个暴露表面上。
7.根据权利要求6所述的射频封装，其中所述屏蔽物至少部分地基于从所述多个子天线阵列部分中的每个子天线阵列部分发射的噪声的阈值水平。
8.根据权利要求5所述的射频封装，其中所述多个子天线阵列部分中的每个子天线阵列部分包括一种或多种介电材料、模制件、天线或它们的任何组合。
9.根据权利要求8所述的射频封装，其中所述射频封装设置在印刷电路板上，并且所述柔性电缆相对于所述印刷电路板以非垂直角度设置，并且其中所述天线中的一个或多个天线对应地以所述非垂直角度辐射无线信号。
10.根据权利要求9所述的射频封装，其中所述非垂直角度介于10°与350°之间。
11.根据权利要求1所述的射频封装，包括：
所述天线阵列模块的第三部分，所述第三部分被配置为提供第三无线通信功能性；
多个焊球，所述多个焊球将所述天线阵列模块的所述第三部分耦接到所述第一部分、所述第二部分或两者；和
封装底层填料，所述封装底层填料设置在所述多个焊球、所述第一部分、所述第二部分、所述第三部分或它们的任何组合之间的间隙中。
12.根据权利要求1所述的射频封装，包括功率管理电路，所述功率管理电路被配置为管理供应给所述射频封装的功率，其中所述功率管理电路被封装为包括一个或多个集成电路的***级封装。
13.一种***封装，包括：
天线阵列模块的第一部分，所述第一部分被配置为提供第一无线通信功能；
所述天线阵列模块的第二部分，所述第二部分被配置为提供与所述第一无线通信功能性不同的第二无线通信功能，其中所述第一部分、所述第二部分或两者包括一个或多个腔，所述一个或多个腔在所述一个或多个腔中的部件与所述第一部分、所述第二部分或两者中的电路之间提供直接通信路径；和
多个焊球，所述多个焊球将所述天线阵列模块的所述第一部分和所述天线阵列模块的所述第二部分耦接。
14.根据权利要求13所述的***封装，其中所述第一无线通信功能包括被配置为路由与无线通信相关联的信号的电路，并且其中所述第二无线通信功能包括一个或多个天线、模具、高介电材料或它们的任何组合。
15.根据权利要求14所述的***封装，其中所述一个或多个天线包括被配置为以介于20GHz与80GHz之间的频率进行通信的高频带天线。
16.根据权利要求13所述的***封装，其中所述***封装设置在第一印刷电路板上，并且其中所述***封装包括：
柔性电缆，所述柔性电缆将所述***封装耦接到设置在第二印刷电路板上的第二***封装；和
收发器，所述收发器被配置为经由所述天线阵列模块的一个或多个天线发射和接收无线信号。
17.一种***级封装，包括：
天线阵列模块的第一部分，所述第一部分被配置为提供第一无线通信功能性，其中所述第一部分包括第一组金属层；
所述天线阵列模块的第二部分，所述第二部分被配置为提供第二无线通信功能性，其中所述第二部分包括第二组金属层，并且其中所述天线阵列模块的所述第一部分经由粘合剂直接耦接到所述天线阵列模块的所述第二部分；
收发器，所述收发器被配置为经由所述天线阵列模块的一个或多个天线发射传输信号和/或接收接收信号，其中所述收发器通信地耦接到所述天线阵列模块；和
功率管理电路，所述功率管理电路被配置为控制与所述传输信号和所述接收信号相关的功率功能，其中所述功率管理电路通信地耦接到所述天线阵列模块。
18.根据权利要求17所述的***级封装，其中所述***级封装具有T形结构，所述T形结构在所述***级封装的顶部处较宽并且在所述***级封装的底部处较窄。
19.根据权利要求17所述的***级封装，其中所述***级封装具有倒T形结构，所述倒T形结构在所述***级封装的顶部处较窄并且在所述***级封装的底部处较宽。
20.根据权利要求17所述的***级封装，其中所述第一组金属层包括比所述第二组金属层少的层，并且其中制造所述第一组金属层比制造所述第二组金属层在较少的时间内执行。
21.一种***，包括：
第一装置，所述第一装置用于在集成电路封装中提供第一无线通信功能性；
第二装置，所述第二装置用于在所述集成电路封装中提供第二无线通信功能性；和
耦接装置，所述耦接装置用于将用于提供所述第一无线通信功能性的所述第一装置和用于提供所述第二无线通信功能性的所述第二装置耦接，所述耦接装置包括：
用于直接耦接到用于提供所述第一无线通信功能性的所述第一装置的装置；
用于直接耦接到用于提供所述第二无线通信功能性的所述第二装置的装置；和
用于在用于直接耦接到所述第一装置的所述装置和用于直接耦接到所述第二装置的所述装置之间柔性连接的装置。
22.根据权利要求21所述的***，其中：
用于提供所述第一无线通信功能性的所述第一装置包括天线阵列模块的第一部分；并且
用于提供所述第二无线通信功能性的所述第二装置包括所述天线阵列模块的第二部分。
23.根据权利要求21所述的***，其中用于将用于提供所述第一无线通信功能性的所述第一装置和用于提供所述第二无线通信功能性的所述第二装置耦接的所述装置包括柔性电缆。
24.根据权利要求23所述的***，其中：
用于直接耦接到用于提供所述第一无线通信功能性的所述第一装置的所述装置包括所述柔性电缆的第一表面；并且
用于直接耦接到用于提供所述第二无线通信功能性的所述第二装置的所述装置包括所述柔性电缆的第二表面。
25.根据权利要求21所述的***，包括：
第三装置，所述第三装置用于在所述集成电路封装中提供第三无线通信功能性；
耦接装置，所述耦接装置用于将所述第三装置耦接到所述第一装置、所述第二装置或两者；和
填充装置，所述填充装置用于填充所述耦接装置、所述第一装置、所述第二装置、所述第三装置或它们的任何组合之间的间隙。
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