KR101355865B1 - 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나와 송수신 집적회로 칩이 실장된 수직 매립형 야기-우다 안테나 및 이의 제조 방법 - Google Patents

영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나와 송수신 집적회로 칩이 실장된 수직 매립형 야기-우다 안테나 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수직으로 복수개의 비아홀이 형성된 유전체, 급전 신호 파장의 λ/4의 길이를 갖고, 상기 비아홀 중 하나에 금속으로 충진된 복사기; 상기 복사기보다 짧은 길이를 갖고, 상기 복사기의 일측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 적어도 하나의 도파기; 상기 복사기보다 긴 길이를 갖고, 상기 복사기의 타측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 반사기; 및 상기 유전체의 상부에 형성된 접지면을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나에 관한 것이다.
본 발명에 따른 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나는 안테나 크기를 감소시킬 수 있으며 공정 단순화가 가능하여 제조 원가를 절감할 수 있고 추가되는 별도의 구성이 없이 송수신 집적회로 칩과 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나를 연결함으로써 손실을 최소화시키는 장점이 있다.

Description

영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나와 송수신 집적회로 칩이 실장된 수직 매립형 야기-우다 안테나 및 이의 제조 방법{Vertical Embedded Yagi-Uda Antenna using Image Theory and the Same Mounted Transmitting-Receiving Integrated Circuit Chip and Maunfacturing Method thereof}
본 발명은 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소형화하고 제조 공정을 단순화시킬 뿐 아니라 집적회로 칩과의 연결시 발생하는 손실을 감소시킨 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나와 송수신 집적회로 칩이 실장된 수직 매립형 야기-우다 안테나 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
야기 안테나는 일본의 야기와 우다가 고안한 지향성이 뛰어난 안테나로서 일반적으로 반파장 다이폴 안테나의 전방에 약간 짧은 도선(도파기)와 후방에 약간 긴 도선(반사기)을 배열하여 단향성을 갖는 안테나이다. 현재 텔레비전 수신에 사용되는 안테나는 대부분 야기 안테나의 원리를 응용한 것이며, 구조가 간단하기 때문에 VHF 및 UHF 통신에 널리 사용되고 있다. 주소자인 다이폴 안테나(dipole antenna) 외에 도파기(directors)와 반사기(reflectors)를 배치하여 지향성을 높인 안테나를 말한다. 5소자 안테나는 주체인 복사기(radiator)의 앞쪽에 3개의 도파기가 붙고 뒤쪽에 1개의 반사기가 붙어있다. 소자가 5개 있기 때문에 5소자 야기 안테나라고 한다. 소자수가 증가할수록 감도가 높아지고 전후비가 커지고 지향성이 날카로워진다.
도 1은 일반적인 구조의 야기-우다 안테나를 수직 방향으로 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 야기-우다 안테나는 복사기(110)로 신호원(140)에 의해 신호가 전달되어 방사된다. 반사기(120)는 뒤쪽으로 방사되는 전파를 막는 역할을 하고 도파기(130)는 앞쪽으로 전파를 방사하게 유도한다. 도 1의 안테나는 다이폴의 안테나 구성 상 복사기(110)의 길이가 반파장 이상이 필요하고 급전 신호는 차동신호가 인가되어야한다.
최근 이동단말기의 밀리미터파 대역 고속 대용량 데이터 무선 통신이 큰 관심을 받으며 에어 인터페이스(air interface)를 위한 다양한 안테나가 발표되고 있다. 특히 이동단말기 간 통신과 칩 간 통신에서 필요한 수평 방향의 빔 패턴을 얻기 위해 야기-우다 안테나 구성을 이용하여 안테나를 구성하고 있다. 하지만 기존에 발표된 안테나는 야기-우다 안테나를 유전체 기판 위에 수평의 구조로 구성하여 안테나의 길이가 반 파장 이상의 넒은 면적을 포함함으로써 큰 크기를 갖게 되는 문제를 갖고 있고 신호의 입력 연결 부분에 다이폴 안테나 구성을 만들기 위하여 발룬이 삽입되어 증가된 크기와 손실 문제를 포함 하고 있다. 또한 밀리미터파 대역의 소자 구성은 제조 방법에 따라 손실이 크게 좌우되는데 기존의 제시된 안테나는 단순한 야기-우다 안테나의 구성만 제시하여 실질적으로 송수신 집적회로 칩와 함께 구성할 시 추가적인 구조가 필요하게 되어 크기와 손실 문제가 발생하게 된다. 예를 들어 2011년에 IEEE Transaction on Antenna and Package 저널에 발표된 안테나와 2011년 등록된 미국 특허에서 제안한 안테나는 마이크로스트립 선로를 이용하여 유전체 기판의 수평 방향으로 야기-우다 안테나를 구성하였다. 수평 방향의 다이폴 구성으로 인해 반파장 이상의 큰 크기 필요하여 시스템 구성 시에 안테나 크기가 문제가 되고 입력 급전 구조가 단순한 마이크로스트립 선로 급전으로 되어 있어 시스템의 구성 시 송수신 집적회로 칩과 연결될 추가 구조가 필요하게 되어 효율과 크기 문제를 갖고 있다.
한편 2006년 ECTC 국제 학회에서는 영상이론을 적용하여 밀리미터파 대역의 모노폴 야기-우다 안테나를 멤스 공정을 이용하여 구성한 내용을 발표하였으며, 2010년 출원된 국내 특허에서도 영상이론을 이용하여 모노폴 구조의 야기-우다 안테나를 공기 중의 수직 형태로 제안하였다. 공기 중에 수직 형태로 구성된 야기-우다 안테나는 멤스 공정과 같은 복잡한 공정이 필요하여 제작에 어려움이 있고 유전체 기판이 아닌 공기 중에 위치하게 되어 이동단말기의 직접 적용이 어렵고 안테나의 안정성 문제를 일으킬 수 있으며, 송수신 집적회로 칩 연결의 문제가 함께 있게 된다. 마지막으로 2002년에 국내 특허로 등록된 유전체 기판위에 수평 구조로 제안된 야기-우다 안테나는 모노폴의 안테나 구성으로 다이폴의 크기보다 작지만 수평 방향의 구성으로 인해 크기가 커져 역시 이동단말기에 부적합 하고 기존에 언급했던 안테나와 마찬가지로 송수신 집적회로 칩의 제조 방법이 없어서 시스템 구성 시에 추가 구조 및 손실이 예측된다.
따라서 이동 통신 단말기 및 칩 간 통신에 적합한 작은 크기의 안테나 구조와 효율적으로 송수신 집적회로 칩을 실장하여 급전할 수 있는 방법의 개발이 필요하다.
1. 한국공개특허 제10-2010-0131549호 (2010년 12월 16일 공개) 2. 한국등록특허 제10-0355090호(2002년 09월 19일 등록) 3. 미국등록특허 제8,022,887호(2011년 9월 20일)
1. Ramadan A. Alhalabi etal., "Self-Shielded High-Efficiency Yagi-Uda Antennas for 60GHz Communications", IEEE Transactions on Antennas and Propagation, Vol. 59, No. 3, pp. 742-750, March. 2011. 2. B. Pan, etal. "High Performance System-on-Package Integrated Yagi-Uda Antennas for W-band Applications and mm-Wave Ultra-Wideband Data Links", IEEE Electronic Components and Technology Conf. pp. 1712-1717, May. 2009.
본 발명은 작은 크기의 안테나 구조를 갖고, 별도의 추가의 구성없이 안테나와 송수신 집적회로 칩의 연결방식을 제시함으로써 손실을 최소화한 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나와 송수신 집적회로 칩이 실장된 수직 매립형 야기-우다 안테나 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.
상기의 해결하려는 과제를 위한 본 발명에 따른 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나의 구성은 수직으로 복수개의 비아홀이 형성된 유전체; 급전 신호 파장의 λ/4의 길이를 갖고, 상기 비아홀 중 하나에 금속으로 충진된 복사기; 상기 복사기보다 짧은 길이를 갖고, 상기 복사기의 일측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 적어도 하나의 도파기; 상기 복사기보다 긴 길이를 갖고, 상기 복사기의 타측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 반사기; 및 상기 유전체의 상부에 형성된 접지면을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 다른 실시예로서, 본 발명에 따른 송수신 집적회로 칩이 실장된 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나의 구성은 수직으로 복수개의 비아홀이 형성된 유전체; 급전 신호 파장의 λ/4의 길이를 갖고, 상기 비아홀 중 하나에 금속으로 충진된 복사기; 상기 복사기보다 짧은 길이를 갖고, 상기 복사기의 일측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 적어도 하나의 도파기; 상기 복사기보다 긴 길이를 갖고, 상기 복사기의 타측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 반사기; 상기 유전체의 상부에 형성된 접지면; 상기 접지면의 상부에 실장된 송수신 집적회로 칩; 및 상기 송수신 집적 회로칩의 접지 패드와 상기 접지면이 와이어 본딩으로 연결되고, 상기 송수신 집적회로 칩의 신호패드와 상기 복사기가 와이어 본딩으로 연결된 것을 특징으로 한다.
또한 다른 실시예로서, 본 발명에 따른 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나의 제조 방법은 유전체에 수직으로 복수개의 비아홀을 형성하는 단계; 상기 비아홀 중 하나에 금속으로 충진된 복사기를 형성하고, 상기 복사기의 일측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 도파기를 형성하고, 상기 복사기의 타측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 반사기를 형성하는 단계; 및 상기 유전체의 상부에 접지면을 형성하는 단계; 상기 접지면의 상부에 송수신 집적회로 칩을 실장하는 단계; 및 상기 송수신 집적회로 칩의 접지 패드와 상기 접지면을 와이어 본딩으로 연결하고, 상기 송수신 집적회로 칩의 신호패드와 상기 복사기를 와이어 본딩으로 연결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 다른 실시예로서, 수직으로 복수개의 비아홀이 형성된 제1 유전체; 급전 신호 파장의 λ/4의 길이를 갖고, 상기 비아홀 중 하나에 금속으로 충진된 복사기; 상기 복사기보다 짧은 길이를 갖고, 상기 복사기의 일측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 적어도 하나의 도파기; 상기 복사기보다 긴 길이를 갖고, 상기 복사기의 타측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 반사기; 상기 제1 유전체의 상부에 형성된 접지면; 상기 접지면의 상부에 적층된 제2 유전체; 송수신 집적회로 칩을 더 포함하고, 상기 제2 유전체에는 상기 송수신 집적회로 칩을 실장할 캐비티가 형성되어 상기 송수신 집적회로 칩이 실장되고, 상기 복사기의 위치로부터 상기 제2 유전체의 상부까지 형성된 비아홀은 금속으로 채워진 형상으로 상기 송수신 집적회로 칩의 신호 패드와 와이어 본딩으로 연결되고, 상기 송수신 집적회로 칩의 접지 패드와 상기 접지면이 와이어 본딩으로 연결된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 작은 크기의 안테나를 제조함으로써 이동통신 단말기 및 칩간 통신에 적합한 안테나를 제공하는 장점이 있다.
본 발명은 종래의 멤스 공정과 같은 복잡한 공정을 요구하지 않고 제조 공정을 단순화되어 제조 원가를 절감시킬 수 있다.
본 발명은 발룬과 같은 별도의 추가되는 구성이 없이 별도의 면적 및 제품이 추가적으로 소요되지 않고 연결에 따른 손실을 최소화함으로써 효율적으로 집적회로 칩과의 연결하는 방법을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 야기-우다 안테나의 기본 구조 및 동작을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에서 적용한 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나 동작을 영상이론을 이용하여 설명하기 위한 도면이다.
도 3a는 본 발명에서 제안하는 기본 구조로 영상이론을 이용한 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나를 유전체 기판위에 구현한 구성도면이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 점선 위치의 수직 단면도이다.
도 4a는 도 3a의 안테나 구조에서 송수신 집적회로 칩을 실장하고 본딩 와이어를 이용하여 급전하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 점선 위치의 수직 단면도이다.
도 5a는 도 3a의 안테나 구조에서 송수신 회로칩을 캐비티를 이용하여 실장하고 본딩 와이어를 이용하여 급전하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 점선 위치의 수직 단면도이다.
도 6a는 도 3a의 안테나 구조에서 송수신 집적회로 칩을 실장하고 플립칩의 범프를 이용하여 급전하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 6b는 도 6a에 도시된 점선 위치의 수직 단면도이다.
도 7a는 도 3a의 안테나 구조에서 송수신 집적회로 칩을 캐비티를 이용하여 실장하고 플립칩의 범프를 이용하여 급전하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 7b는 도 7a에 도시된 점선 위치의 수직 단면도이다.
도 8a는 도 3a의 안테나 구조에서 마이크로스트립 선로를 이용하여 급전하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 8b는 도 8a에 도시된 점선 위치의 수직 단면도이다.
도 9a는 도 3a의 안테나 구조에서 코플라나 웨이브 가이드 선로를 이용하여 급전하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 9b는 도 9a에 도시된 점선 위치의 수직 단면도이다.
도 10은 본 발명에서 제안하는 영상이론을 이용한 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나의 반사 손실을 나타내는 도면이다.
도 11는 본 발명에서 제안하는 영상이론을 이용한 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나의 60GHz 주파수에서 H 플레인 방사 패턴을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명에서 제안하는 영상이론을 이용한 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나의 60GHz 주파수에서 E 플레인 방사 패턴을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명에서 제안하는 영상이론을 이용한 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나의 60GHz 주파수에서 측면의 3D 빔 패턴을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
본 발명에서 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면과 함께 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에서 제안하는 안테나의 기본 원리로 활용되는 영상이론이 적용된 야기-우다 안테나의 개념도이다.
도 2는 무한도체평면(250)에 영상이론을 이용하여 도 1의 일반적인 반파장 크기의 다이폴 안테나를 모노폴 안테나로 크기를 반으로 줄이고 생성 및 전달이 어려운 차동신호 급전 방법에서 단일신호 급전 방법으로 변경된 구조이다. 본 발명의 모노폴 안테나의 복사기(210)는 영상 이론을 이용하여 다이폴 안테나 크기의 절반으로 4분의 1 파장 길이에서 공진하여 전파가 방사되는 원리로 기능은 일반적인 야기-우다 안테나의 복사기(110)와 같다. 무한도체평면(250) 아래로의 안테나 형상은 영상이론을 반영한 가상의 구조로 실질적인 안테나 구조는 무한도체평면(250)의 위쪽에 존재하는 반사기(220), 복사기(210), 도파기(230)로 구성된다. 따라서, 도 1과 같은 안테나에 비하여 안테나 면적을 1/2로 감소시킬 수 있게 된다.
영상이론을 간략히 설명하면, 무한도체평면(250) 상에 전류원(240)이 있다면, 이는 무한도체평면(250)의 하부, 즉, 전류원(240)이 존재하는 반대쪽에 전류원과 동일한 가상의 전류원이 존재하는 것과 같아진다. 즉, 무한도체평면(250)상에 전류원(240)을 배치하는 것과, 전류원과 가상의 전류원을 배치하고 무한도체평면을 제거한 경우와 같아지는 것이다. 이러한 영상 이론을 이용하면, 길이가 L인 전류원만으로 2L 길이를 갖는 전류원을 구현한 것과 같은 효과를 얻을 수 있게 된다.
보다 구체적으로 도 3a 내지 도 13과 실시예들을 통해 본 발명에 따른 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나를 설명하면 다음과 같다.
제1 실시예
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나를 도시한 것이다.
도 3a에 도시된 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나는 유전체(360), 접지면(330), 복사기(310), 반사기(340) 및 도파기(350)로 구성된다. 상기 유전체(360) 내부에 형성된 수직 비아홀에 반사기(340), 복사기(310) 및 도파기(350)가 금속으로 충진되어 시스템의 다양한 회로기판과 쉬운 접속을 가능하게 한다. 상기 접지면(330)은 영상이론을 적용하여 유전체(360) 기판 최상부에 금속층을 삽입하였고 복사기(310)에 급전하기 위해 접지면(330)에 급전용 홀(320)을 형성하여 급전 신호를 전달할 수 있는 공간을 확보하였다. 상기 급전용 홀(320)의 면적은 상기 접지면(330)의 면적에 비해 미미하므로 상기 급전용 홀(320)이 상기 접지면(330)에 형성되더라도 상기 접지면(330)이 무한도체평면의 기능을 하는 영상이론을 적용하는데는 영향이 거의 없다.
상기 접지면(330)은 도체판으로 구성될 수 있으며, 그 크기는 일면에 복사기(310), 반사기(340), 적어도 하나의 도파기(350)가 모두 형성될 수 있을 정도로 충분한 크기를 가져야 한다. 상기 접지면(330)의 크기가 클수록 야기-우다 안테나의 성능이 높아지나 안테나에 할당되는 면적이 제한되며, 접지면이 크기와 함께 하부에 적층된 유전체의 면적도 증가되게 되는데, 유전체의 면적이 증가되면 안테나 특성이 열화되므로 대략 도파기를 2 ~ 3개 형성할 수 있도록 접지면과 유전체의 크기를 설계하는 것이 가장 바람직하다.
상기 복사기(310)는 수직 모노폴 형태로 유전체(360) 내부에 수직 비아홀 내부에 형성되며, 복사기의 특성상 일정 주파수를 갖는 신호를 수신하고 복사 신호를 방사한다. 또한, 반사기(340)는 복사 신호를 반사하며, 도파기(350)는 복사기(310)로부터 방사된 신호를 더욱 크게 한다. 상기 도파기(350)는 적어도 하나 구비할 수 있으며, 2 ~ 3개를 구비하는 것이 가장 바람직하다.
또한, 도파기(350)와 반사기(340)는 복사기(310)로부터 λ/8~λ/4의 간격을 유지하여 형성하는 것이 바람직하다.
또한 복사기(310)는 λ/4의 크기를 갖으며, 도파기(350)는 용량성이 되도록 상기 복사기(310)보다 길이가 짧게 하고, 반사기(340)는 유도성이 되도록 상기 복사기(310)보다 높이를 길게 설계할 수 있다.
상기 유전체(360)는 LTCC(low temperature cofired ceramics) 기판 및 PCB, Duroid, Taconic, Cermic 기판 등의 적층형 기판의 사용이 바람직하다. 상기 복사기(310)와 상기 반사기(340), 상기 도파기(350) 및 상기 접지면(330)는 금속으로 형성하되, 은(Ag)을 사용하면 저항이 감소되어, 안테나 특성이 크게 향상된다.
도 1과 같은 종래기술의 야기-우다 안테나에서 복사기(310)의 총 길이는 λ/2이나, 본 발명은 영상이론에 따라 무한도체평면으로서 접지면(330)을 구성하여, 복사기(310), 반사기(340) 및 도파기(350)의 높이가 각각 절반으로 줄어들 수 있게 된다. 따라서, 종래의 야기-우다 안테나에 비해 안테나가 차지하는 면적을 1/2로 감소시킬 수 있게 된다. 또한, 유전체 내부에 반사기와 도파기, 복사기를 형성하여, 종래의 공기 중에 형성된 안테나에 비해 안정성이 뛰어나고 안테나의 수명과 성능이 시간이 흐를수록 열화되는 속도를 늦출 수 있다. 또한, 본 발명은 유전체 내부에 수직으로 비아홀을 형성하고, 안테나의 소자(반사기, 복사기, 도파기)를 금속으로 매립함으로써 종래의 수평 평면에 형성된 야기-우다 안테나에 비해 접지면의 면적을 넓게 확보할 수 있을 뿐 아니라 수평으로 형성시, 신호의 주파수가 저대역인 경우 복사기의 길이(약 λ/2 또는 λ/4)가 크게 증가하므로 수평 방향으로는 그만큼의 길이를 확보할 수 없는 주파수 대역도 있으나, 수직방향으로 야기-우다 안테나를 형성함에 따라 저대역 주파수 대역에서도 활용할 수 있는 장점이 있다.
제2 실시예
도 4a 및 도 4b는 도 3a에 도시된 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나와 송수신 집적회로 칩을 연결하여 제조된 무선 통신기기를 도시한 것이다.
도 4a에 도시된 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나는 도 3a에 도시된 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나에 송수신 집적회로 칩(570)을 접지면(530)에 실장하고, 송수신 집적회로 칩(570)의 외측에 위치하는 접지 패드(591)(또는 접지면)와 접지면(530)이 본딩 와이어로 연결된다. 또한, 신호 패드(590)를 본딩 와이어(580)로 복사기와 연결한 것이다.
이하 도면에 나타난 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나의 형상은 도 3a의 제1 실시예와 동일하므로 도 3a의 실시예의 설명을 참조하기로 한다.
상기 송수신 집적회로 칩은 안테나를 통해 외부로부터 정보를 송수신 및 데이터 저장기능을 포함할 수 있다.
제2 실시예에 따른 안테나 제조 방법은 먼저 유전체에 수직으로 복수개의 비아홀을 형성한다. 이 후, 상기 비아홀 중 하나에 금속으로 충진된 복사기를 형성하고, 상기 복사기의 일측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 도파기를 형성하고, 상기 복사기의 타측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 반사기를 형성한다. 이 후, 상기 유전체의 상부에 접지면을 형성한다. 이 후, 상기 접지면의 상부에 송수신 집적회로 칩을 실장한다. 이 후, 상기 집적 회로의 접지 패드와 상기 접지면을 와이어 본딩으로 연결하고, 상기 송수신 집적회로 칩의 신호패드와 상기 복사기를 와이어 본딩으로 연결한다.
제2 실시예는 도 3a의 실시예에서 설명한 효과뿐 아니라 송수신 집적회로 칩과의 연결에 따른 손실을 최소한 시키는 효과를 갖는다. 종래의 안테나와 송수신 집적회로 칩의 연결 방식에 비해, 제2 실시예는 송수신 집적회로 칩을 접지면의 상부에 실장하고, 와이어 본딩으로 복사기와 연결시킴으로써 와이어 본딩에 의한 손실이 발생하나, 추가되는 구성을 요구치 않으므로 별도의 손실을 감소시킬 수 있게 된다.
제3 실시예
도 5a 및 도 5b는 도 3a에서 나타낸 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나에서 제2 유전체 기판(762) 내부에 캐비티(763)를 삽입하여 송수신 집적회로 칩(770)을 연결한 방법을 나타내고 있다.
도 5a에 도시된 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나를 포함하는 무선 통신기기는 접지면(730) 하부에 있는 제1 유전체(761)와 접지면 상부에 있는 제2 유전체(762)가 있고, 상기 복사기(710)와 상기 도파기(750)는 제1 유전체(761)에 수직 비아홀에 금속으로 매립되고, 복사기(710)는 상기 제1 유전체(761)에 걸쳐 수직 비아홀에 금속으로 매립된 것이다. 또한, 상기 복사기의 위치로부터 상기 제2 유전체의 상부까지 형성된 비아홀은 금속으로 채워져 상기 복사기(710)를 구성하고, 상기 송수신 집적회로 칩(770)의 외측 상부의 신호패드와 와이어 본딩으로 연결된다.
상기 접지면(730)은 상기 복사기와 연결되는 수직 비아홀이 형성된 부분을 제외하고는 상기 제1 유전체(761)의 상부 전체에 형성된다. 또한, 송수신 집적회로 칩의 접지와 접지면(730)을 연결시키기 위하여 상기 제2 유전체(762)에 접지 비아홀이 형성된다.
제3 실시예에 따른 안테나 제조 방법은 먼저 유전체에 수직으로 복수개의 비아홀을 형성한다. 이 후, 상기 비아홀 중 하나에 금속으로 충진된 복사기를 형성하고, 상기 복사기의 일측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 도파기를 형성하고, 상기 복사기의 타측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 반사기를 형성한다. 이 후, 상기 유전체의 상부에 접지면을 형성한다. 이 후, 상기 접지면의 상부에 제2 유전체를 형성한다. 이 후, 상기 제2 유전체에 캐비티를 형성하고, 캐비티에 송수신 집적회로 칩을 실장한다. 이 후, 상기 복사기의 위치로부터 상기 제2 유전체의 상부까지 비아홀을 형성하여 금속으로 충진하고 상기 송수신 집적회로 칩의 신호 패드와 와이어 본딩으로 연결하고, 상기 송수신 집적회로 칩의 접지 패드와 상기 접지면을 와이어 본딩으로 연결한다.
상기 제2 유전체(762)에 송수신 집적회로 칩을 내장할 만으로 공간으로 형성된 캐비티가 형성되고, 캐비티에 송수신 집적회로 칩을 실장한다. 상기 캐비티에 송수신 집적회로 칩을 내장함으로써 송수신 집적회로 칩이 접지면 상부에 돌출된 형상에 비하여 송수신 집적회로 칩이 이탈되는 현상과 같은 제조 불량률을 감소시킬 수 있다.
송수신 집적회로 칩(770)에서 신호 전달은 신호 패드(783)과 연결된 신호 본딩 와이어(781)을 통해 복사기(710)로 전달되어 전파가 방사되고, 송수신 집적회로 칩의 접지 연결은 접지패드(783)과 접지 본딩 와이어(782)를 통해 접지 비아(790)와 연결되어 접지면(730)과 연결된다.
제4 실시예
도 6a는 도 3a에서 나타낸 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나에서 송수신 집적회로 칩(970)을 연결한 구성 방법을 나타내고 있다.
도 6a에 도시된 무선 통신기기는 도 3a에 도시된 수직 매립형 야기 우다 안테나와 상기 접지면(930)의 상부에 송수신 집적회로 칩을 구비하고, 송수신 집적회로 칩(970)과 상기 안테나의 접지면(930)과 복사기(910)를 범프(bump)에 의해 연결한 것이다.
송수신 집적회로 칩(970)은 상기 송수신 집적회로 칩(970)의 접지 패드와 신호 패드가 형성된 면을 하부에 놓고, 접지면(930) 위에 직접 부착되고 송수신 집적회로 칩(970)에 위치하는 신호 패드와 신호 범프(981)를 통해 직접 복사기(910)과 연결되어 전파가 방사된다. 송수신 집적회로 칩(970)의 접지는 접지 패드와 접지 범프(982)를 통해 접지면(930)과 연결된다.
제4 실시예에 따른 안테나 제조 방법은 먼저 유전체에 수직으로 복수개의 비아홀을 형성한다. 이 후, 상기 비아홀 중 하나에 금속으로 충진된 복사기를 형성하고, 상기 복사기의 일측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 도파기를 형성하고, 상기 복사기의 타측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 반사기를 형성한다. 이 후, 상기 유전체의 상부에 접지면을 형성한다. 이 후, 상기 접지면의 상부에 송수신 집적회로 칩을 실장한다. 이 후, 상기 송수신 집적회로 칩의 접지 패드와 신호 패드가 형성된 면을 하부에 놓고, 상기 접지 패드와 상기 접지면을 범프로 연결하고, 상지 송수신 집적회로 칩의 신호패드와 상기 복사기가 또다른 범프로 연결한다.
제4 실시예는 도 3a의 제1 실시예에 언급한 효과를 나타낼 뿐 아니라, 송수신 집적회로 칩의 신호 패드를 범프에 의해 복사기와 연결시킴으로써 안테나와 송수신 집적회로 칩을 연결시 발생하는 손실을 크게 감소시킬 수 있게 된다.
제5 실시예
도 7a 및 도 7b는 도 3a에서 나타낸 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나 구조를 포함하며, 제2 유전체 기판(1162) 내부에 캐비티(1163)를 삽입하여 송수신 집적회로 칩(1170)을 연결한 구성 방법을 나타내고 있다.
또는, 도 5a에 도시된 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나를 포함하는 무선 통신기기와 같이, 제2 유전체(1162)의 내부에 캐비티(1163)가 형성되되, 도 5a의 실시예와 차이점은 와이어 본딩에 의한 연결한 것이 아닌 범프를 통해 송수신 집적회로 칩(1170)과 접지면(1130), 송수신 집적회로 칩(1170)과 복사기(1110)를 연결한 것이다.
송수신 집적회로 칩(1170)은 캐비티(1163) 안으로 삽입되어 범프에 의해 접지 패드가 접지면(1130)에 부착된다. 신호 전달은 송수신 집적회로 칩(1170) 외측에 위치하는 신호 패드(1180)와 신호 범프(1181)를 통해 직접 복사기(1110)과 연결되어 전파가 방사된다. 송수신 집적회로 칩(1170)의 접지는 접지 패드와 접지 범프(1182)를 통해 접지면(1130)과 연결된다.
제5 실시예에 따른 안테나 제조 방법은 먼저 유전체에 수직으로 복수개의 비아홀을 형성한다. 이 후, 상기 비아홀 중 하나에 금속으로 충진된 복사기를 형성하고, 상기 복사기의 일측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 도파기를 형성하고, 상기 복사기의 타측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 반사기를 형성한다. 이 후, 상기 유전체의 상부에 접지면을 형성한다. 이 후, 상기 접지면의 상부에 송수신 집적회로 칩을 실장한다. 이 후, 상기 제2 유전체는 상기 송수신 집적회로 칩을 실장할 소정의 캐비티가 형성되고, 상기 송수신 집적회로 칩의 접지 패드와 신호 패드가 형성된 면이 하부에 놓고 상기 접지 패드와 상기 접지면은 범프에 의해 연결하며, 상기 송수신 집적회로 칩의 신호패드와 상기 복사기는 또다른 범프에 의해 연결한다.
제6 실시예
도 8a 및 도 8b는 도 3a에서 나타낸 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나에서 마이크로 스트립 선로를 통한 급전 방법을 나타내고 있다.
도 8a에 도시된 제6 실시예는 신호 패드와 비아 패드 사이에 마이크로 스트립 선로를 통해 연결된 구조이다.
도 5a 또는 도 7a의 실시예와 마찬가지로, 접지면의 하부에 제1 유전체(1361)가 형성되고, 접지면(1330)의 상부에 제2 유전체(1362)가 형성된다. 상기 접지면(1330)은 상기 복사기가 위치한 영역을 제외하고는 상기 제1 유전체(1361)의 상부에 형성된다.
외부 회로칩 및 기판에서 안테나로 신호 및 접지 인가를 위해 제2 유전체(1362)로 기판의 윗면에 신호패드(1381)와 접지패드(1382)가 형성된다.
신호 인가는 신호 패드(1381)로부터 마이크로스트립 선로(1371)를 따라 비아 패드(1370)로 신호가 전달되어 복사기(1310)을 통해 전파가 방사된다. 또한 접지 연결은 접지 패드(1382)와 접지 비아(1390)로 연결되어 제1 유전체(1361)와 제2 유전체(1362)의 사이에 있는 접지면(1330)으로 연결되어 마이크로스트립 선로 및 안테나의 접지로 활용된다.
제6 실시예에 따른 안테나 제조 방법은 먼저 유전체에 수직으로 복수개의 비아홀을 형성한다. 이 후, 상기 비아홀 중 하나에 금속으로 충진된 복사기를 형성하고, 상기 복사기의 일측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 도파기를 형성하고, 상기 복사기의 타측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 반사기를 형성한다. 이 후, 상기 유전체의 상부에 접지면을 형성한다. 이 후, 송수신 집적회로 칩의 접지선과 연결하기 위한 접지 패드와 상기 송수신 집적회로 칩의 신호선과 연결하기 위한 신호 패드와 상기 복사기와 연결하기 위한 비아 패드를 상기 제2 유전체의 상부에 형성한다. 이 후, 상기 접지 패드의 하단의 제2 유전체에 형성된 비아홀인 접지 비아를 통해 상기 접지면과 연결하고, 상기 신호 패드는 마이크로 스트립 선로를 통해 상기 비아 패드와 상기 복사기에 연결한다.
제6 실시예는 상기 유전체 기판에 송수신 집적회로 칩을 실장하지 않는 경우에도 상기 복사기로부터 신호패드까지 마이크로 스트립 선로를 형성하여 송수신 집적회로 칩와 안테나의 연결에 따른 손실을 감소시킬 수 있게 된다.
제7 실시예
도 9a 및 도 9b는 도 3a에서 나타낸 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나에서 코플라나 웨이브 가이드 선로를 통한 급전 방법을 나타내고 있다. 외부 회로 및 기판에서 안테나로 신호 인가를 위해 유전체기판(1562)의 윗면에 패드(1581,1582)가 위치하게 된다. 신호 인가는 신호 패드(1581)로부터 코플라나 웨이브 가이드 신호선(1670)을 따라 비아 패드(1570)로 연결되고 복사기(1510)를 통해 전파가 방사된다. 코플라나 웨이브 가이드 선로의 구성상 접지 패드(1582)로부터 연결된 접지면(1583)이 신호선(1670) 옆에 위치하게 되고 유전체기판(1561, 1562) 내부의 접지면(1530)에 연결되어 안테나의 접지로 활용된다.
제7 실시예에 따른 안테나 제조 방법은 먼저 유전체에 수직으로 복수개의 비아홀을 형성한다. 이 후, 상기 비아홀 중 하나에 금속으로 충진된 복사기를 형성하고, 상기 복사기의 일측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 도파기를 형성하고, 상기 복사기의 타측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 반사기를 형성한다. 이 후, 상기 유전체의 상부에 접지면을 형성한다. 이 후, 상기 제2 유전체의 상부에 코플라나 웨이브 가이드가 형성되고, 상기 코플라나 웨이브 가이드의 접지 평면은 송수신 집적회로 칩의 접지선과 연결하기 위한 접지 패드를 형성하고, 상기 복사기의 위치로부터 상기 제2 유전체의 상부까지 형성된 비아홀에 금속으로 채워진 비아 패드를 형성한다. 이 후, 상기 접지 패드의 하단의 제2 유전체에 형성된 비아홀인 접지 비아를 통해 상기 접지면과 연결하고, 상기 신호패드는 상기 코플라나 웨이브 가이드의 신호 평면을 통해 상기 비아 패드와 상기 복사기에 연결한다.
제 7 실시예도 제6의 실시예에서 마이크로 스트립 선로를 코플라나 웨이브 가이드로 대체한 것으로 접지 평면이 넓고, 임피던스를 코플라나 웨이브 가이드의 형상과 크기에 따라 조절할 수 있으므로 안테나의 손실을 감소시킬 수 있다.
도 10, 도 11, 도 12 및 도 13은 본 발명에서 제안하는 수직 야기-우단 안테나 구조의 동작 특성을 나타낸다. 실시 예로 구현의 가능성을 설명하고자 시뮬레이션 결과를 삽입하였다.
이때 유전체 기판은 LTCC기판 (Low Temperature Co-fired Ceramic)을 이용하여 유전율(dielectric constant) 5.9와 유전손실(loss tangent) 0.0035의 조건을 활용 하였으며 반사기와 도파기와 복사기는 금속(metal) 중 은(Ag)을 사용하여 구성하였다.
설계된 구조의 크기는 복사기의 경우 유전체 내의 60GHz 주파수에서 대략 0.25λ인 0.55mm의 길이를 갖고 반사기는 0.6mm, 3개의 도파기 중 길이가 긴 것은 0.45mm, 두개의 도파기는 0.4mm의 길이를 갖는다. 또한 송수신 집적회로 칩인 시모스(CMOS)칩이 포함된 전체 기판의 크기는 가로 3.7mm, 세로 5.7mm로 설계하였다.
도 10은 본 발명에 따른 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나의 삽입 손실을 나타내고 있으며 주파수 폭이 57GHz ~ 66GHz에서 삽입 손실이 10dB 이하의 특성을 갖으므로 9GHz 대역에 동작한다.
도 11은 본 발명에 따른 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나의 60GHz 주파수에서 E 플레인 상의 빔 패턴을 나타내고 있고, 최대이득(Maximum gain)은 6.37dBi, 반치빔폭(HPBW;Half Power Beam Width)은 80°(±40°)를 갖는다.
도 12는 본 발명에 따른 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나의 60GHz 주파수에서 H 플레인 상의 빔 패턴을 나타내고 있으며 최대이득(Maxium gain)은 7.64dBi, 반치빔폭(HPBW)은 70°(±35°)를 갖는다.
또한 도 13은 본 발명에 따른 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나의 60GHz 주파수에서 측면 빔 패턴을 입체적으로 표시한 것이다.
이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 수직으로 복수개의 비아홀이 형성된 유전체;
    급전 신호 파장의 λ/4의 길이를 갖고, 상기 비아홀 중 하나에 금속으로 충진된 복사기;
    상기 복사기보다 짧은 길이를 갖고, 상기 복사기의 일측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 적어도 하나의 도파기;
    상기 복사기보다 긴 길이를 갖고, 상기 복사기의 타측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 반사기; 및
    상기 유전체의 상부에 형성된 접지면을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접지면의 상부에 실장된 송수신 집적회로 칩을 포함하고,
    상기 송수신 집적회로 칩의 접지 패드와 신호 패드가 형성된 면이 하부에 놓여 있는 형상이고, 상기 접지 패드와 상기 접지면이 범프로 연결되고, 상기 송수신 집적회로 칩의 신호패드와 상기 복사기가 또 다른 범프로 연결된 것을 특징으로 하는 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나
  3. 수직으로 복수개의 비아홀이 형성된 유전체;
    급전 신호 파장의 λ/4의 길이를 갖고, 상기 비아홀 중 하나에 금속으로 충진된 복사기;
    상기 복사기보다 짧은 길이를 갖고, 상기 복사기의 일측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 적어도 하나의 도파기;
    상기 복사기보다 긴 길이를 갖고, 상기 복사기의 타측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 반사기;
    상기 유전체의 상부에 형성된 접지면; 및
    상기 접지면의 상부에 실장된 송수신 집적회로 칩을 포함하고,
    상기 송수신 집적회로 칩의 접지 패드와 상기 접지면이 와이어 본딩으로 연결되고, 상기 송수신 집적회로 칩의 신호패드와 상기 복사기가 와이어 본딩으로 연결된 것을 특징으로 하는 송수신 집적회로 칩이 실장된 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나
  4. 유전체에 수직으로 복수개의 비아홀을 형성하는 단계;
    상기 비아홀 중 하나에 금속으로 충진된 복사기를 형성하고, 상기 복사기의 일측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 도파기를 형성하고, 상기 복사기의 타측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 반사기를 형성하는 단계; 및
    상기 유전체의 상부에 접지면을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 접지면의 상부에 송수신 집적회로 칩을 실장하는 단계; 및
    상기 송수신 집적회로 칩의 접지 패드와 상기 접지면을 와이어 본딩으로 연결하고, 상기 송수신 집적회로 칩의 신호패드와 상기 복사기를 와이어 본딩으로 연결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나의 제조 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 접지면의 상부에 제2 유전체를 형성하는 단계;
    상기 제2 유전체에 캐비티를 형성하고, 캐비티에 송수신 집적회로 칩을 실장하는 단계;
    상기 복사기의 위치로부터 상기 제2 유전체의 상부까지 비아홀을 형성하여 금속으로 충진하고 상기 송수신 집적회로 칩의 신호 패드와 와이어 본딩으로 연결하고, 상기 송수신 집적회로 칩의 접지 패드와 상기 접지면을 와이어 본딩으로 연결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나의 제조 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 접지면의 상부에 송수신 집적회로 칩을 실장하는 단계; 및
    상기 송수신 집적회로 칩의 접지 패드와 신호 패드가 형성된 면을 하부에 놓고, 상기 접지 패드와 상기 접지면을 범프로 연결하고, 상지 송수신 집적회로 칩의 신호패드와 상기 복사기가 또 다른 범프로 연결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나의 제조 방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 접지면의 상부에 송수신 집적회로 칩을 실장하는 단계; 및
    상기 접지면의 상부에 제2 유전체를 형성하고, 상기 제2 유전체는 상기 송수신 집적회로 칩을 실장할 소정의 캐비티가 형성되고, 상기 송수신 집적회로 칩의 접지 패드와 신호 패드가 형성된 면을 하부에 놓고 상기 접지 패드와 상기 접지면은 범프에 의해 연결하며, 상기 송수신 집적회로 칩의 신호패드와 상기 복사기는 또 다른 범프에 의해 연결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나의 제조 방법.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 접지면의 상부에 제2 유전체를 형성하고, 송수신 집적회로 칩의 접지선과 연결하기 위한 접지 패드와 상기 송수신 집적회로 칩의 신호선과 연결하기 위한 신호 패드와 상기 복사기와 연결하기 위한 비아 패드를 상기 제2 유전체의 상부에 형성하는 단계; 및
    상기 접지 패드의 하단의 상기 제2 유전체에 형성된 비아홀인 접지 비아를 통해 상기 접지면과 연결하고, 상기 신호 패드는 마이크로 스트립 선로를 통해 상기 비아 패드와 상기 복사기에 연결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나의 제조 방법.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 접지면의 상부에 제2 유전체를 형성하고, 상기 제2 유전체의 상부에 코플라나 웨이브 가이드가 형성되고, 상기 코플라나 웨이브 가이드의 접지 평면은 송수신 집적회로 칩의 접지선과 연결하기 위한 접지 패드를 형성하고, 상기 복사기의 위치로부터 상기 제2 유전체의 상부까지 형성된 비아홀에 금속으로 채워진 비아 패드를 형성하는 단계; 및
    상기 접지 패드의 하단의 상기 제2 유전체에 형성된 비아홀인 접지 비아를 통해 상기 접지면과 연결하고, 신호패드는 상기 코플라나 웨이브 가이드의 신호 평면을 통해 상기 비아 패드와 상기 복사기에 연결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나의 제조 방법.
  11. 수직으로 복수개의 비아홀이 형성된 제1 유전체;
    급전 신호 파장의 λ/4의 길이를 갖고, 상기 비아홀 중 하나에 금속으로 충진된 복사기;
    상기 복사기보다 짧은 길이를 갖고, 상기 복사기의 일측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 적어도 하나의 도파기; 및
    상기 복사기보다 긴 길이를 갖고, 상기 복사기의 타측에 배치된 비아홀에 금속으로 충진된 반사기;
    상기 제1 유전체의 상부에 형성된 접지면; 및
    상기 접지면의 상부에 적층된 제2 유전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 송수신 집적회로 칩이 실장된 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나
  12. 제11항에 있어서,
    송수신 집적회로 칩을 더 포함하고,
    상기 제2 유전체에는 상기 송수신 집적회로 칩을 실장할 캐비티가 형성되어 상기 송수신 집적회로 칩이 실장되고,
    상기 복사기의 위치로부터 상기 제2 유전체의 상부까지 형성된 비아홀은 금속으로 채워진 형상으로 상기 송수신 집적회로 칩의 신호 패드와 와이어 본딩으로 연결되고,
    상기 송수신 집적회로 칩의 접지 패드와 상기 접지면이 와이어 본딩으로 연결된 것을 특징으로 하는 송수신 집적회로 칩이 실장된 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나
  13. 제11항에 있어서,
    송수신 집적회로 칩을 더 포함하고,
    상기 제2 유전체는 상기 송수신 집적회로 칩을 실장할 소정의 캐비티가 형성되고, 상기 송수신 집적회로 칩의 접지 패드와 신호 패드가 형성된 면이 하부에 놓여진 형상이며,
    상기 접지 패드와 상기 접지면은 범프에 의해 연결되며, 상기 송수신 집적회로 칩의 신호패드와 상기 복사기는 또다른 범프에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 송수신 집적회로 칩이 실장된 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나
  14. 제11항에 있어서,
    송수신 집적회로 칩의 접지선과 연결하기 위한 접지 패드와 상기 송수신 집적회로 칩의 신호선과 연결하기 위한 신호 패드와 상기 복사기와 연결하기 위한 비아 패드가 상기 제2 유전체의 상부에 형성되고, 상기 접지 패드의 하단의 제2 유전체에 형성된 비아홀인 접지 비아를 통해 상기 접지면과 연결되고, 상기 신호 패드는 마이크로 스트립 선로를 통해 상기 비아 패드와 상기 복사기에 연결된 것을 특징으로 하는 송수신 집적회로 칩이 실장된 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제2 유전체의 상부에 코플라나 웨이브 가이드가 형성되고, 상기 코플라나 웨이브 가이드의 접지 평면은 송수신 집적회로 칩의 접지선과 연결하기 위한 접지 패드를 포함하고,
    상기 복사기의 위치로부터 상기 제2 유전체의 상부까지 형성된 비아홀에 금속으로 채워진 비아 패드를 포함하며,
    상기 코플라나 웨이브 가이드의 신호 평면은 상기 송수신 집적회로 칩의 신호선과 연결하기 위한 신호 패드와 상기 복사기와 연결하기 위한 비아 패드를 포함하여 상기 제2 유전체의 상부에 형성되고,
    상기 접지 패드의 하단의 제2 유전체에 형성된 비아홀인 접지 비아를 통해 상기 접지면과 연결되고, 상기 신호패드는 상기 코플라나 웨이브 가이드의 신호 평면을 통해 상기 비아 패드와 상기 복사기에 연결된 것을 특징으로 하는 송수신 집적회로 칩이 실장된 영상이론을 적용한 수직 매립형 야기-우다 안테나
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