KR102663103B1 - 복수의 인쇄 회로 기판들이 적층된 안테나 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 전자 장치는, 제 1 방향으로 향하는 제 1 면과, 상기 제 1 방향과는 반대인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면을 포함하는 제 1 인쇄 회로 기판과, 상기 제 1 방향으로 향하는 제 3 면 및 상기 제 2 방향으로 향하는 제 4 면을 포함하고, 적어도 하나의 제 1 안테나를 포함하는 제 2 인쇄 회로 기판과, 상기 제 1 인쇄 회로 기판 상에 형성된 적어도 하나의 연결 단자와 전기적으로 연결되고, 상기 적어도 하나의 제 1 안테나를 통해 제 1 주파수 대역의 신호를 송신 및/수신하는 제 1 무선 통신 회로, 및 상기 제 1 면 및 상기 제 4 면 사이에 배치되고, 상기 적어도 하나의 제 1 안테나와 상기 제 1 무선 통신 회로를 전기적으로 연결하는 도전성 접합 부재를 포함할 수 있다. 그 밖에 다양한 실시 예들을 포함할 수 있다.
Description
본 발명의 다양한 실시 예들은 복수의 인쇄 회로 기판들이 적층된 안테나 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치는 디지털 기술의 발달과 함께 스마트폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 또는 PDA(personal digital assistant) 등과 같은 다양한 형태로 제공되고 있다. 전자 장치는 이동성(portability) 및 사용자의 접근성(accessibility)을 향상시킬 수 있도록 사용자에 착용할 수 있는 형태로도 개발되고 있다. 무선 통신 기술의 발전에 따라 전자 장치(예: 통신용 전자 장치)는 일상 생활에 보편적으로 사용되고 있으며, 이로 인한 컨텐츠 사용이 기하급수적으로 증가되고 있는 추세이다. 전자 장치는 안테나를 포함하는 인쇄 회로 기판(PCB(printed circuit board))을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인쇄 회로 기판에서, 유전체 판의 한 면은 그라운드 플레인(ground plane)으로 형성되고 상기 유전체 판의 다른 면은 안테나로 형성될 수 있다.
안테나를 포함하는 인쇄 회로 기판은 복수의 도전성 층들(또는, 복수의 도전성 패턴 층들)이 적층된 구조를 포함할 수 있다. 복수의 도전성 층들 사이에는 절연성 물질이 배치될 수 있다. 하나의 도전성 층의 적어도 일부는 안테나로 활용될 수 있고, 다른 하나의 도전성 층의 적어도 일부는 그라운드 플레인으로 활용될 수 있다. 인쇄 회로 기판은 중심 기재를 기준으로 양쪽에 동일한 개수의 도전성 층들이 배치된 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 쌍을 이루는 두 개의 도전성 층들을 양쪽에 각각 적층하는 동작을 여러 번 이행하는 제조 방법에 의해, 중심 기재를 기준으로 양쪽에 동일한 개수의 도전성 층들이 적층된 인쇄 회로 기판이 형성될 수 있다. 이러한 제조 방법은, 그 제조 상에서 가해지는 온도 또는 압력과 같은 환경에 의해 인쇄 회로 기판의 휘어짐 또는 찢어짐과 같은 파손을 방지할 수 있다. 복수의 도전성 층들 사이의 간극은 실질적으로 동일할 수 있고, 인쇄 회로 기판은 중심 기재를 기준으로 양쪽으로 실질적으로 동일한 높이(또는 두께)를 가질 수 있다. 안테나의 방사 특성(또는 안테나 성능)은 안테나 및 그라운드 플레인 사이의 거리를 기초로 결정될 수 있다. 제조 상에서의 파손을 방지하기 위한 상기 제조 방법의 관점에서, 인쇄 회로 기판의 전체 두께에 비하여 안테나를 포함하는 도전성 층 및 그라운드 플레인을 포함하는 도전성 층 사이의 간극을 다르게 하기 곤란할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들은, 안테나 방사 특성에 관한 설계 자유도를 향상할 수 있는, 복수의 인쇄 회로 기판들이 적층된 안테나 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 전자 장치는, 제 1 방향으로 향하는 제 1 면과, 상기 제 1 방향과는 반대인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면을 포함하는 제 1 인쇄 회로 기판과, 상기 제 1 방향으로 향하는 제 3 면 및 상기 제 2 방향으로 향하는 제 4 면을 포함하고, 적어도 하나의 제 1 안테나를 포함하는 제 2 인쇄 회로 기판과, 상기 제 1 인쇄 회로 기판 상에 형성된 적어도 하나의 연결 단자와 전기적으로 연결되고, 상기 적어도 하나의 제 1 안테나를 통해 제 1 주파수 대역의 신호를 송신 및/수신하는 제 1 무선 통신 회로, 및 상기 제 1 면 및 상기 제 4 면 사이에 배치되고, 상기 적어도 하나의 제 1 안테나와 상기 제 1 무선 통신 회로를 전기적으로 연결하는 도전성 접합 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈은, 통신 회로와, 제 1 지정된 복수의 층들로 형성되고, 상기 제 1 지정된 복수의 층들 중 지정된 층에 상기 통신 회로가 실장되고, 및 상기 통신 회로와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 제 1 연결 단자를 갖는 제 1 인쇄 회로기판, 및 상기 제 1 지정된 복수의 층들과 다른 제 2 지정된 복수의 층들로 형성되고, 상기 제 2 지정된 복수의 층들 중 적어도 하나의 층에 형성된 적어도 하나의 안테나 엘리먼트, 및 상기 적어도 하나의 안테나 엘리먼트와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 제 2 연결 단자를 갖는 제 2 인쇄 회로 기판을 포함하고, 상기 제 2 인쇄 회로 기판은 상기 제 1 인쇄 회로 기판과 대면되고, 상기 적어도 하나의 제 2 연결 단자는 상기 적어도 하나의 제 1 연결 단자와 도전성 접합 부재를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 안테나를 포함하는 제 2 인쇄 회로 기판과, 통신 회로(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))가 실장되며 상기 통신 회로 및 상기 적어도 하나의 안테나를 연결하는 배선을 포함하는 제 1 인쇄 회로 기판이 따로 제조되어 서로 적층 및 연결되므로, 하나의 인쇄 회로 기판으로 구현할 때와 비교하여 도전성 층의 개수를 줄일 수 있을 뿐 아니라 안테나 방사 특성에 관한 설계 자유도를 향상할 수 있다.
그 외에 본 발명의 다양한 실시 예들로 인하여 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적으로 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 예컨대, 본 발명의 다양한 실시 예들에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 다양한 실시 예들에 따른, 복수 개의 셀룰러 네트워크들을 포함하는 네트워크 환경에서의 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치의 블록도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치의 블록도이다.
도 5a는 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 전면의 사시도이다.
도 5b는 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 후면의 사시도이다.
도 5c는 도 5a에서 A 부분에 대한 구조를 도시한다.
도 6은 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 단면도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 안테나 모듈에 관한 레이어 구조를 도시한다.
도 8은 일 실시 예에 따른 하나의 인쇄 회로 기판으로 구현된 안테나 모듈에 관한 레이어 구조를 도시한다.
도 9a는 일 실시 예에 따른 도 7의 안테나 모듈 및 도 8의 안테나 모듈에 대한 안테나 성능을 비교한 테이블이고, 도 9b는 이에 관한 그래프이다.
도 10은 다양한 실시 예에 따른 안테나 모듈에 관한 레이어 구조를 도시한다.
도 11은 다양한 실시 예에 따른 안테나 모듈의 블록도이다.
도 12a는 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 전면의 사시도이다.
도 12b는 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 후면의 사시도이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 안테나 모듈에 관한 레이어 구조를 도시한다.
도 14는 일 실시 예에 따른 하나의 인쇄 회로 기판으로 구현된 안테나 모듈에 관한 레이어 구조를 도시한다.
도 15는 다양한 실시 예에 따른 안테나 모듈에 관한 레이어 구조를 도시한다.
도 16은 일 실시 예에 따른 안테나 모듈에 관한 블록도이다.
도 17은 일 실시 예에 따른 안테나 모듈에 관한 블록도이다.
도 18은 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 제조 흐름을 도시한다.
도 2는 다양한 실시 예들에 따른, 복수 개의 셀룰러 네트워크들을 포함하는 네트워크 환경에서의 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치의 블록도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치의 블록도이다.
도 5a는 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 전면의 사시도이다.
도 5b는 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 후면의 사시도이다.
도 5c는 도 5a에서 A 부분에 대한 구조를 도시한다.
도 6은 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 단면도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 안테나 모듈에 관한 레이어 구조를 도시한다.
도 8은 일 실시 예에 따른 하나의 인쇄 회로 기판으로 구현된 안테나 모듈에 관한 레이어 구조를 도시한다.
도 9a는 일 실시 예에 따른 도 7의 안테나 모듈 및 도 8의 안테나 모듈에 대한 안테나 성능을 비교한 테이블이고, 도 9b는 이에 관한 그래프이다.
도 10은 다양한 실시 예에 따른 안테나 모듈에 관한 레이어 구조를 도시한다.
도 11은 다양한 실시 예에 따른 안테나 모듈의 블록도이다.
도 12a는 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 전면의 사시도이다.
도 12b는 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 후면의 사시도이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 안테나 모듈에 관한 레이어 구조를 도시한다.
도 14는 일 실시 예에 따른 하나의 인쇄 회로 기판으로 구현된 안테나 모듈에 관한 레이어 구조를 도시한다.
도 15는 다양한 실시 예에 따른 안테나 모듈에 관한 레이어 구조를 도시한다.
도 16은 일 실시 예에 따른 안테나 모듈에 관한 블록도이다.
도 17은 일 실시 예에 따른 안테나 모듈에 관한 블록도이다.
도 18은 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 제조 흐름을 도시한다.
이하, 본 문서의 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다.
도 1은 일 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치(101)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(199)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성 요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성 요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성 요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성 요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)은 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성 요소들 중 적어도 하나의 구성 요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성 요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)는, 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)는, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)) (예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는, 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 안테나 모듈(197)은, 일 실시 예에 따르면, 도전체 또는 도전성 패턴으로 형성될 수 있고, 어떤 실시 예에 따르면, 도전체 또는 도전성 패턴 이외에 추가적으로 다른 부품(예: RFIC)을 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있고, 이로부터, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다.
상기 구성 요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, or 108) 중 하나 이상의 외부 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 안테나 모듈 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성 요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나,""A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,"및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성 요소를 다른 해당 구성 요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성 요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성 요소가 다른(예: 제 2) 구성 요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성 요소가 상기 다른 구성 요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성 요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성 요소들의 각각의 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성 요소들 중 하나 이상의 구성 요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성 요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성 요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성 요소는 상기 복수의 구성 요소들 각각의 구성 요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성 요소들 중 해당 구성 요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 2는 다양한 실시 예들에 따른, 복수 개의 셀룰러 네트워크들을 포함하는 네트워크 환경에서의 전자 장치(101)의 블록도(200)이다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(101)는 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제 1 RFIC(radio frequency integrated circuit(222), 제 2 RFIC(224), 제 3 RFIC(226), 제 4 RFIC(228), 제 1 RFFE(radio frequency front end)(232), 제 2 RFFE(234), 제 1 안테나 모듈(242), 제 2 안테나 모듈(244), 및 안테나(248)를 포함할 수 있다. 전자 장치(101)는 프로세서(120) 및 메모리(130)를 더 포함할 수 있다. 제 2 네트워크(199)는 제 1 셀룰러 네트워크(292)와 제 2 셀룰러 네트워크(294)를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 도 1에 기재된 부품들 중 적어도 하나의 부품을 더 포함할 수 있고, 제 2 네트워크(199)는 적어도 하나의 다른 네트워크를 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제 1 RFIC(222), 제 2 RFIC(224), 제 4 RFIC(228), 제 1 RFFE(232), 및 제 2 RFFE(234)는 무선 통신 모듈(192)의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 제 4 RFIC(228)는 생략되거나, 제 3 RFIC(226)의 일부로서 포함될 수 있다.
제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)는 제 1 셀룰러 네트워크(292)와의 무선 통신에 사용될 대역의 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 레거시 네트워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 제 1 셀룰러 네트워크는 2세대(2G), 3G, 4G, 또는 LTE(long term evolution) 네트워크를 포함하는 레거시 네트워크일 수 있다. 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제 2 셀룰러 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 지정된 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 제 2 셀룰러 네트워크(294)는 3GPP에서 정의하는 5G 네트워크일 수 있다. 추가적으로, 일 실시 예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제 2 셀룰러 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 다른 지정된 대역(예: 약 6GHz 이하)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)와 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 단일(single) 칩 또는 단일 패키지 내에 구현될 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 프로세서(120), 보조 프로세서(예: 도 1의 보조 프로세서(123)), 또는 통신 모듈(예: 도 1의 통신 모듈(190))과 단일 칩 또는 단일 패키지 내에 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)와 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 인터페이스(미도시)에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 서로 연결되어, 어느 한 방향으로 또는 양 방향으로 데이터 또는 제어 신호를 제공하거나 받을 수 있다.
제 1 RFIC(222)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 생성된 기저대역(baseband) 신호를 제 1 셀룰러 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)에 사용되는 약 700MHz 내지 약 3GHz의 라디오 주파수(RF) 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에는, RF 신호가 안테나(예: 제 1 안테나 모듈(242))를 통해 제 1 셀룰러 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 1 RFFE(232))를 통해 전처리(preprocess)될 수 있다. 제 1 RFIC(222)는 전처리된 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
제 2 RFIC(224)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)에 사용되는 Sub6 대역(예: 약 6GHz 이하)의 RF 신호(이하, 5G Sub6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Sub6 RF 신호가 안테나(예: 제 2 안테나 모듈(244))를 통해 제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고, RFFE(예: 제 2 RFFE(234))를 통해 전처리될 수 있다. 제 2 RFIC(224)는 전처리된 5G Sub6 RF 신호를 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214) 중 대응하는 커뮤니케이션 프로세서에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
제 3 RFIC(226)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)에서 사용될 5G Above6 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 RF 신호(이하, 5G Above6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 획득되고 제 3 RFFE(236)를 통해 전처리될 수 있다. 제 3 RFIC(226)는 전처리된 5G Above6 RF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 처리될 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 3 RFFE(236)는 제 3 RFIC(226)의 일부로서 형성될 수 있다.
전자 장치(101)는, 일 실시 예에 따르면, 제 3 RFIC(226)와 별개로 또는 적어도 그 일부로서, 제 4 RFIC(228)를 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 4 RFIC(228)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 중간(intermediate) 주파수 대역(예: 약 9GHz ~ 약 11GHz)의 RF 신호(이하, IF(intermediate frequency) 신호)로 변환한 뒤, 상기 IF 신호를 제 3 RFIC(226)로 전달할 수 있다. 제 3 RFIC(226)는 IF 신호를 5G Above6 RF 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에, 5G Above6 RF 신호가 안테나(예: 안테나(248))를 통해 제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)로부터 수신되고 제 3 RFIC(226)에 의해 IF 신호로 변환될 수 있다. 제 4 RFIC(228)는 IF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)가 처리할 수 있도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 RFIC(222)와 제 2 RFIC(224)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 RFFE(232)와 제 2 RFFE(234)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 안테나 모듈(242) 또는 제 2 안테나 모듈(244)중 적어도 하나의 안테나 모듈은 생략되거나 다른 안테나 모듈과 결합되어 대응하는 복수의 대역들의 RF 신호들을 처리할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 3 RFIC(226)와 안테나(248)는 동일한 서브스트레이트(substrate)에 배치되어 제 3 안테나 모듈(246)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 모듈(192) 또는 프로세서(120)가 제 1 서브스트레이트(예: main PCB)에 배치될 수 있다. 이런 경우, 제 1 서브스트레이트와 별도의 제 2 서브스트레이트(예: sub PCB)의 일부 영역(예: 하면)에 제 3 RFIC(226)가, 다른 일부 영역(예: 상면)에 안테나(248)가 배치되어, 제 3 안테나 모듈(246)이 형성될 수 있다. 제 3 RFIC(226)와 안테나(248)를 동일한 서브스트레이트에 배치함으로써 그 사이의 전송 선로의 길이를 줄이는 것이 가능하다. 이는, 예를 들면, 5G 네트워크 통신에 사용되는 고주파 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 신호가 전송 선로에 의해 손실(예: 감쇄)되는 것을 줄일 수 있다. 이로 인해, 전자 장치(101)는 제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)와의 통신의 품질 또는 속도를 향상시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나(248)는 빔포밍에 사용될 수 있는 복수 개의 안테나 엘리먼트들을 포함하는 안테나 어레이(antenna array)로 형성될 수 있다. 이런 경우, 제 3 RFIC(226)는, 예를 들면, 제 3 RFFE(236)의 일부로서, 복수 개의 안테나 엘리먼트들에 대응하는 복수 개의 위상 변환기(phase shifter)(238)들을 포함할 수 있다. 송신 시에, 복수 개의 위상 변환기(238)들 각각은 대응하는 안테나 엘리먼트를 통해 전자 장치(101)의 외부(예: 5G 네트워크의 베이스 스테이션)로 송신될 5G Above6 RF 신호의 위상을 변환할 수 있다. 수신 시에, 복수 개의 위상 변환기(238)들 각각은 대응하는 안테나 엘리먼트를 통해 상기 외부로부터 수신된 5G Above6 RF 신호의 위상을 동일한 또는 실질적으로 동일한 위상으로 변환할 수 있다. 이것은 전자 장치(101)와 상기 외부 간의 빔포밍을 통한 송신 또는 수신을 가능하게 한다.
제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)는 제 1 셀룰러 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)와 독립적으로 운영되거나(예: Stand-Alone (SA)), 연결되어 운영될 수 있다(예: Non-Stand Alone (NSA)). 예를 들면, 5G 네트워크에는 액세스 네트워크(예: 5G radio access network(RAN) 또는 next generation RAN(NG RAN))만 있고, 코어 네트워크(예: next generation core(NGC))는 없을 수 있다. 이런 경우, 전자 장치(101)는 5G 네트워크의 액세스 네트워크에 액세스한 후, 레거시 네트워크의 코어 네트워크(예: evolved packed core(EPC))의 제어 하에 외부 네트워크(예: 인터넷)에 액세스할 수 있다. 레거시 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: LTE 프로토콜 정보) 또는 5G 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: New Radio(NR) 프로토콜 정보)는 메모리(130)에 저장되어, 다른 부품(예: 프로세서(120), 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214))에 의해 액세스될 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 일 실시 예에서, 전자 장치(30)(예: 도 1 또는 2의 전자 장치(101))는 안테나 모듈(300)(예: 도 1의 안테나 모듈(197), 또는 도 2의 제 2 안테나 모듈(244) 또는 제 3 안테나 모듈(246))을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(300)은 제 1 인쇄 회로 기판(310), 제 2 인쇄 회로 기판(320), 도전성 접합 부재(330) 또는 제 1 무선 통신 회로(340) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(310)은 제 1 방향(3001)으로 향하는 제 1 면(310a)과, 제 1 방향(3001)과는 반대인 제 2 방향(3002)으로 향하는 제 2 면(310b)을 포함할 수 있다. 제 1 인쇄 회로 기판(310)은 제 1 면(310a) 및 제 2 면(310b) 사이에 배치된 제 1 지정된 복수의 층들로 형성될 수 있다. 제 1 무선 통신 회로(340)는 상기 제 1 지정된 복수의 층들 중 지정된 층에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(310)은 제 2 면(310b)에 배치된 적어도 하나의 제 3 연결 단자(303)를 포함할 수 있다. 제 1 무선 통신 회로(340)는 적어도 하나의 제 4 연결 단자(304)를 포함할 수 있고, 적어도 하나의 제 4 연결 단자(304)는 솔더와 같은 도전성 접합 부재(350)를 통해 적어도 하나의 제 3 연결 단자(303)와 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면(미도시), 제 1 무선 통신 회로(340)는 제 1 인쇄 회로 기판(310)의 다양한 다른 위치에 배치될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 무선 통신 회로(340)는 솔더와 같은 도전성 접합 부재를 통해 제 1 인쇄 회로 기판(310)의 제 1 면(310a)에 형성된 적어도 하나의 제 5 연결 단자(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 제 3 면(320a)의 위에서 볼 때, 제 1 인쇄 회로 기판(310)은 제 2 인쇄 회로 기판(320)과 중첩하지 않도록 연장된 영역과, 상기 영역에 형성되어 제 1 무선 통신 회로(340)와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 제 5 연결 단자를 포함하도록 구현될 수 있다. 적어도 하나의 제 5 연결 단자는 도전성 접합 부재(330)를 통해 제 2 인쇄 회로 기판(320)과 전기적으로 연결될 수 있다.
어떤 실시 예에 따르면(미도시), 제 1 무선 통신 회로(340)는 제 1 인쇄 회로 기판(310) 및 제 2 인쇄 회로 기판(320) 사이에서 제 1 면(310a)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 2 인쇄 회로 기판(320)의 위에서 볼 때, 제 2 인쇄 회로 기판(320)은 제 1 무선 통신 회로(340)와 적어도 일부 중첩할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(320)은 제 1 인쇄 회로 기판(310)의 제 1 면(310a)과 대면하는 제 4 면(320b)에 형성된 리세스(recess)(미도시)를 포함할 수 있고, 제 1 면(310a)에 배치된 제 1 무선 통신 회로(340)는 상기 리세스에 삽입될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(320)은 관통 홀(또는 개구)(미도시)을 포함할 수 있고, 제 1 면(310a)에 배치된 제 1 무선 통신 회로(340)는 상기 관통 홀에 삽입될 수도 있다. 이 밖에, 제 1 무선 통신 회로(340)에 관한 다양한 배치 구조가 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(320)은 제 1 방향(3001)으로 향하는 제 3 면(320a)과, 제 2 방향(3002)으로 향하는 제 4 면(320b)을 포함할 수 있다. 제 2 인쇄 회로 기판(320)은 제 3 면(320a) 및 제 4 면(320b) 사이에 배치된 제 2 지정된 복수의 층들로 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제 2 지정된 복수의 층들 중 적어도 하나의 층에 형성된 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(321)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(321)는 제 2 인쇄 회로 기판(320)에 포함된 복수의 도전성 층들(예: 복수의 도전성 패턴 층들 또는 복수의 회로 층들) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(321)의 위치 또는 개수는 도 3에 예시에 국한되지 않고 다양할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(320)은 제 1 인쇄 회로 기판(310)의 제 1 면(310a)과 대면하게 제 1 인쇄 회로 기판(310)과 결합될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(310)은 제 1 면(310a)에 배치된 적어도 하나의 제 1 단자(301)를 포함할 수 있고, 제 2 인쇄 회로 기판(320)은 제 4 면(320b)에 배치된 적어도 하나의 제 2 단자(302)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 제 1 단자(301)는 솔더와 같은 도전성 접합 부재(330)를 통해 적어도 하나의 제 2 단자(302)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제 1 인쇄 회로 기판(310) 또는 제 2 인쇄 회로 기판(320)은, 예를 들어, 동박 적층판(CCL(copper clad laminate))(또는 원판)을 이용하여 형성될 수 있다. 제 1 인쇄 회로 기판(310) 또는 제 2 인쇄 회로 기판(320)은, 예를 들어, 복수의 도전성 층들과, 복수의 도전성 층들 사이에 배치된 절연성 물질을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(310) 또는 제 2 인쇄 회로 기판(320)은, 절연성 중심 기재를 기준으로 양쪽에 동일한 개수의 도전성 층들을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(310) 및 제 2 인쇄 회로 기판(320)은 동일한 동박 적층판을 기초로 제조될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(310) 및 제 2 인쇄 회로 기판(320)은 서로 다른 동박 적층판을 기초로 제조될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(310)은 제 2 인쇄 회로 기판(320)과 다른 개수의 도전성 층들을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(310)은 제 2 인쇄 회로 기판(320)과 동일한 개수의 도전성 층들을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(310)에 포함된 복수의 도전성 층들 간의 간극은, 제 2 인쇄 회로 기판(320)에 포함된 복수의 도전성 층들 간의 간극과 다를 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(310)에 포함된 복수의 도전성 층들 간의 간극은, 제 2 인쇄 회로 기판(320)에 포함된 복수의 도전성 층들 간의 간극과 실질적으로 동일할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(310)에 포함된 도전성 층들 사이에 배치된 절연성 물질은, 제 2 인쇄 회로 기판(320)에 포함된 복수의 도전성 층들 사이에 배치된 절연성 물질과 다를 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(310)에 포함된 도전성 층들 사이에 배치된 절연성 물질은, 제 2 인쇄 회로 기판(320)에 포함된 복수의 도전성 층들 사이에 배치된 절연성 물질과 동일할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(310)에 포함된 도전성 층의 두께는, 제 2 인쇄 회로 기판(320)에 포함된 도전성 층의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(310)에 포함된 도전성 층의 두께는, 제 2 인쇄 회로 기판(320)에 포함된 도전성 층의 두께와 다를 수 있다.
다양할 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(310)의 두께(3101)는 제 2 인쇄 회로 기판(320)의 두께(3201)과 다를 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(310)의 두께(3101)는 제 2 인쇄 회로 기판(320)의 두께(3201)와 실질적으로 동일할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 무선 통신 회로(340)는 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(321)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 무선 통신 회로(340)는 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(321)를 통해 다양한 주파수 대역의 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(30)는 안테나 모듈(300)과 전기적으로 연결되는 제 3 인쇄 회로 기판(370)을 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 3 인쇄 회로 기판(370)은 FPCB(flexible printed circuit board) 또는 동축 케이블(coaxial cable)과 같은 다양한 도전성 부재(390)를 통해 제 2 인쇄 회로 기판(320)과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(30)는 솔더와 같은 도전성 접합 부재(371)를 통해 제 3 인쇄 회로 기판(370)에 배치된 제 2 무선 통신 회로(380)(예: 도 1의 무선 통신 모듈(192))를 포함할 수 있다. 제 2 무선 통신 회로(380)는 제 1 무선 통신 모듈(미도시) 또는 제 2 무선 통신 모듈(미도시)을 포함할 수 있다. 제 1 무선 통신 모듈은, 예를 들어, 적어도 하나의 안테나(383)(예: 도 2의 제 1 안테나 모듈(242))를 활용하여 제 1 네트워크(예: 도 2의 제 1 셀룰러 네트워크(292))에 관한 무선 통신을 지원할 수 있다. 제 2 무선 통신 모듈은, 예를 들어, 안테나 모듈(300)(예: 도 2의 제 2 안테나 모듈(244) 또는 제 3 안테나 모듈(246))을 활용하는 제 2 네트워크(예: 도 2의 제 2 셀룰러 네트워크(294))에 관한 무선 통신을 지원할 수 있다. 제 2 무선 통신 회로(380)는 안테나 모듈(300)의 제 1 무선 통신 회로(340)와 해당 주파수 대역의 신호를 교환할 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치의 블록도이다.
도 4를 참조하면, 일 실시 예에서, 전자 장치(40)(예: 도 1 또는 2의 전자 장치(101), 또는 도 3의 전자 장치(30))는 적어도 하나의 안테나 모듈(400)(예: 도 1의 안테나 모듈(197), 도 2의 제 2 안테나 모듈(244) 또는 제 3 안테나 모듈(246), 또는 도 3의 안테나 모듈(300)), 제 3 인쇄 회로 기판(470), 프로세서(401)(예: 도 1 또는 2의 프로세서(120)), 제 2 무선 통신 회로(480)(예: 도 1 또는 2의 무선 통신 모듈(192), 또는 도 3의 제 2 무선 통신 회로(380)), 전력 관리 모듈(402)(예: 도 1의 전력 관리 모듈(188)), 적어도 하나의 안테나(483)(예: 도 1의 안테나 모듈(197), 도 2의 제 1 안테나 모듈(242), 또는 도 3의 적어도 하나의 안테나(383)) 또는 메모리(403)(예: 도 1 또는 2의 메모리(130)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(400)은 제 1 인쇄 회로 기판(410)(예: 도 3의 제 1 인쇄 회로 기판(310)), 제 2 인쇄 회로 기판(420)(예: 도 3의 제 2 인쇄 회로 기판(320)), 제 1 무선 통신 회로(440)(예: 도 3의 제 1 무선 통신 회로(340)), 전력 관리 회로(460) 또는 제 1 커넥터(491) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(420)은 하나 이상의 안테나들(421, 422)(예: 도 3의 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(321))을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 안테나들(421, 422)은 제 2 인쇄 회로 기판(420)에 포함된 복수의 도전성 층들(예: 복수의 도전성 패턴 층들 또는 복수의 회로 층들) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하나 이상의 안테나들(421, 422)은 제 1 안테나 어레이(421) 또는 제 2 안테나 어레이(422) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제 1 안테나 어레이(421) 또는 제 2 안테나 어레이(422)는, 대체적으로 동일한 형태의 안테나 엘리먼트가 복수 개 배열된 구조 또는 복수의 안테나 엘리먼트들이 일정 간격으로 배열된 구조를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 안테나 어레이(421) 또는 제 2 안테나 어레이(422)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들은, 예를 들어, 패치 안테나들(patch antennas), 루프 안테나들(loop antennas) 또는 다이폴 안테나들(dipole antennas)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 안테나 어레이(421) 및/또는 제 2 안테나 어레이(422)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들 중 일부는 제 1 인쇄 회로 기판(410)을 통해 제 1 무선 통신 회로(440)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 안테나 어레이(421) 및/또는 제 2 안테나 어레이(422)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들 중 일부는 더미 엘리먼트(dummy element)(예: 더미 안테나)로 활용될 수 있다. 더미 엘리먼트는 다른 도전성 요소와 물리적으로 분리되어 전기적으로 플로팅(floating) 상태에 있을 수 있다. 더미 엘리먼트는 제 1 무선 통신 회로(440)와 전기적으로 연결된 안테나 엘리먼트와 전자기적으로 커플링되어 방사 특성을 조정할 수 있다. 예를 들어, 더미 엘리먼트는 지정된 주파수로 공진 주파수를 이동시키거나, 지정된 만큼 공진 주파수를 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 더미 엘리먼트는 전자기적 노이즈를 줄여 안테나 성능을 향상시킬 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 더미 엘리먼트는, 제 2 인쇄 회로 기판(420)을 제조할 때 균등한 열팽창계수를 제공함으로써, 고온의 열에 의해 발생할 수 있는 인쇄 회로 기판의 휨 현상을 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(420)은 제 1 인쇄 회로 기판(410)과 적어도 일부 중첩되게 배치될 수 있다. 솔더(solder)와 같은 도전성 접합 부재(430)(예: 도 3의 도전성 접합 부재(330))는 제 1 인쇄 회로 기판(410) 및 제 2 인쇄 회로 기판(420) 사이에 배치될 수 있고, 제 1 인쇄 회로 기판(410) 및 제 2 인쇄 회로 기판(420)을 전기적으로 및/또는 기계적으로 연결할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(410) 또는 제 2 인쇄 회로 기판(420)에 포함된 복수의 도전성 층들(예: 복수의 도전성 패턴 층들 또는 복수의 회로 층들) 중 적어도 일부는, 그라운드 플레인(ground plane)(미도시)을 포함할 수 있다. 그라운드 플레인은 제 1 인쇄 회로 기판(410) 또는 제 2 인쇄 회로 기판(420)에서 신호 또는 전력의 흐름에 대한 전자기적 노이즈를 차폐하거나 줄일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(420)은 하나 이상의 안테나들(421, 422)의 방사 특성과 관련하는 적어도 하나의 제 2 그라운드 플레인(423)을 포함할 수 있다. 제 2 인쇄 회로 기판(420)은 복수의 도전성 층들과, 복수의 도전성 층들 사이에 배치된 절연성 물질(예: 프리프레그(prepreg))을 포함할 수 있다. 제 1 안테나 어레이(421) 및/또는 제 2 안테나 어레이(422)의 복수의 안테나 엘리먼트들은 복수의 도전성 층들 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 제 2 그라운드 플레인(423)은 복수의 도전성 층들 중의 적어도 일부를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수의 안테나 엘리먼트들은 서로 다른 층에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 안테나 엘리먼트 및 제 2 그라운드 플레인(423)은 서로 다른 층에 배치될 수 있다. 제 2 인쇄 회로 기판(420)은 중심 기재를 기준으로 양쪽에 동일한 개수의 도전성 층들이 배치된 구조를 가질 수 있다. 중심 기재는 프리프레그와 같은 절연성 물질을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 중심 기재는 코어(core)로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 쌍을 이루는 두 개의 도전성 층들을 양쪽에 각각 적층하는 동작을 여러 번 이행하는 제조 방법에 의해, 중심 기재를 기준으로 양쪽에 동일한 개수의 도전성 층들이 적층된 제 2 인쇄 회로 기판(420)이 형성될 수 있다. 안테나 모듈(400)의 방사 특성은 하나 이상의 안테나들(421, 422) 및 제 1 무선 통신 회로(440) 사이의 전송 선로(transmission line)에 제공되는 저항, 인덕턴스, 커패시턴스와 같은 전기적 매개 변수에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(400)의 방사 특성은 제 1 안테나 어레이(421) 또는 제 2 안테나 어레이(422)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들의 형태(예: 폭, 길이, 두께)를 기초로 결정될 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(300)의 방사 특성은, 제 1 안테나 어레이(421) 또는 제 2 안테나 어레이(422)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들이 제 2 그라운드 플레인(423)으로부터 이격된 거리를 기초로 결정될 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(400)의 방사 특성은 제 2 그라운드 플레인(423)의 형태(예: 폭, 길이, 두께)를 기초로 결정될 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(400)의 방사 특성은, 제 1 안테나 어레이(421) 또는 제 2 안테나 어레이(422)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들 및 제 2 그라운드 플레인(423) 사이의 절연성 물질(예: 유전율)을 기초로 결정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(410)은 안테나 모듈(400)의 방사 특성과 관련하는 적어도 하나의 제 1 그라운드 플레인(411)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(410)은 복수의 도전성 층들과, 복수의 도전성 층들 사이에 배치된 절연성 물질(예: 프리프레그)을 포함할 수 있다. 제 1 그라운드 플레인(411)은 복수의 도전성 층들 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 제 1 인쇄 회로 기판(410)은 중심 기재를 기준으로 양쪽에 동일한 개수의 도전성 층들이 배치된 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 쌍을 이루는 두 개의 도전성 층들을 양쪽에 각각 적층하는 동작을 여러 번 이행하는 제조 방법에 의해, 중심 기재를 기준으로 양쪽에 동일한 개수의 도전성 층들이 적층된 제 1 인쇄 회로 기판(410)이 형성될 수 있다 안테나 모듈(400)의 방사 특성은, 제 1 안테나 어레이(421) 또는 제 2 안테나 어레이(422)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들이 제 1 그라운드 플레인(411)으로부터 이격된 거리를 기초로 결정될 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(400)의 방사 특성은, 제 1 그라운드 플레인(411)의 형태(예: 폭, 길이, 두께)를 기초로 결정될 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(400)의 방사 특성은, 제 1 안테나 어레이(421) 또는 제 2 안테나 어레이(422)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들 및 제 1 그라운드 플레인(411) 사이의 절연성 물질(예: 유전율)을 기초로 결정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(410)의 제 1 그라운드 플레인(411) 및 제 2 인쇄 회로 기판(420)의 제 2 그라운드 플레인(423)은 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(400)의 방사 특성과 관련하는 그라운드 플레인으로서, 제 1 인쇄 회로 기판(410)의 제 1 그라운드 플레인(411) 및 제 2 인쇄 회로 기판(420)의 제 2 그라운드 플레인(423) 중 하나는 생략될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 무선 통신 회로(440)는 제 1 인쇄 회로 기판(410)에 배치 또는 결합될 수 있고, 제 1 인쇄 회로 기판(410)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 인쇄 회로 기판(410)은, 예를 들어, 제 1 방향으로 향하고 제 2 인쇄 회로 기판(420)과 대면하는 제 1 면(예: 도 3의 제 1 면(310a))과, 상기 제 1 방향과는 반대인 제 2 방향으로 향하는 제 2 면(예: 도 3의 제 2 면(310b))을 포함할 수 있다. 제 2 인쇄 회로 기판(420)은, 예를 들어, 상기 제 2 방향으로 향하고 제 1 인쇄 회로 기판(410)의 제 1 면과 대면하는 제 4 면(예: 도 3의 제 4 면(320b))과, 상기 제 1 방향으로 향하는 제 3 면(예: 도 3의 제 3 면(320a))을 포함할 수 있다. 솔더와 같은 도전성 접합 부재(430)(예: 도 3의 도전성 접합 부재(330))은, 제 1 인쇄 회로 기판(410)의 제 1 면 및 제 2 인쇄 회로 기판(420)의 제 4 면 사이에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 무선 통신 회로(440)는 솔더와 같은 도전성 접합 부재(450)(예: 도 3의 도전성 접합 부재(350))을 통해 제 1 인쇄 회로 기판(410)의 제 2 면에 배치 또는 결합될 수 있고, 제 1 인쇄 회로 기판(410)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 무선 통신 회로(440)는 제 1 인쇄 회로 기판(410)을 통해 제 2 인쇄 회로 기판(420)의 제 1 안테나 어레이(4210) 및 제 2 안테나 어레이(4220)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제 1 무선 통신 회로(440)는 제 1 인쇄 회로 기판(410)에 솔더와 같은 도전성 접합 부재를 이용하여 실장 가능한 회로 소자(예: RFIC)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 무선 통신 회로(440)는 제 2 인쇄 회로 기판(420)의 제 1 안테나 어레이(421) 및/또는 제 2 안테나 어레이(422)를 통해 약 6 GHz에서 약 100 GHz 중 적어도 일부 주파수 대역(약: 약 24 GHz에서 약 100 GHz 사이의 주파수 대역, 약 24 GHz에서 약 30 GHz 사이의 주파수 대역, 또는 약 37 GHz에서 약 40 GHz 사이의 주파수 대역)의 제 2 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 무선 통신 회로(440)는 무선 통신에서 송신 또는 수신되는 신호에 대한 주파수를 업 컨버팅(up-converting) 또는 다운 컨버팅(down-converting)할 수 있다. 예를 들어, 제 1 무선 통신 회로(440)는 제 3 인쇄 회로 기판(470)에 배치된 제 2 무선 통신 모듈(482)로부터 IF 신호를 수신하고, 수신한 IF 신호를 RF(radio frequency) 신호로 업 컨버팅할 수 있다. 예를 들어, 제 1 무선 통신 회로(440)는 제 1 안테나 어레이(421) 또는 제 2 안테나 어레이(422)를 통하여 수신한 RF 신호(예: 밀리미터 웨이브(millimeter wave))를 IF 신호로 다운 컨버팅하고, IF 신호는 제 3 인쇄 회로 기판(470)에 배치된 제 2 무선 통신 모듈(482)로 제공될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(410)에 포함된 복수의 도전성 층들 중 적어도 일부는, 하나 이상의 안테나들(421, 422) 및 제 1 무선 통신 회로(440) 사이의 전송 선로(예: RF line)를 포함할 수 있다. 전송 선로는 주파수 신호(예: 전압, 전류)를 전달하기 위한 구조로서, 전기적 매개 변수(예: 단위 길이당 저항, 인덕턴스, 컨덕턴스 또는 커패시턴스)에 의한 파동의 전달 작용을 이용하는 도체계로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 제 1 인쇄 회로 기판(410)에 포함된 복수의 도전성 층들 중 적어도 일부는 하나 이상의 안테나들(421, 422) 및 제 1 무선 통신 회로(440) 사이에서 하나 이상의 안테나들(421, 422)로 전력을 공급하기 위한 도전성 경로(또는 배선)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 커넥터(491)는 솔더와 같은 도전성 접합 부재(462)를 통해 제 1 인쇄 회로 기판(410)의 제 2 면(예: 도 3의 제 2 면(310b))에 배치 또는 결합될 수 있고, 제 1 인쇄 회로 기판(410)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 인쇄 회로 기판(410)에 포함된 복수의 도전성 층들 중 적어도 일부는 제 1 커넥터(491) 및 제 1 무선 통신 회로(440)를 전기적으로 연결하는 도전성 경로를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 커넥터(492)는 솔더와 같은 도전성 접합 부재를 통해 제 3 인쇄 회로 기판(470)에 배치 또는 결합될 수 있고, 제 3 인쇄 회로 기판(470)과 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(40)는 제 1 커넥터(491) 및 제 2 커넥터(492)를 전기적으로 연결하는 도전성 부재(490)(예: 도 3의 도전성 부재(390))를 포함할 수 있다. 도전성 부재(490)는 안테나 모듈(400) 및 제 3 인쇄 회로 기판(470)을 전기적으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 도전성 부재(490)는 가요성 인쇄 회로 기판 또는 동축 케이블을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 제 2 커넥터(492)는 슬롯(slot)을 포함할 수 있고, 제 1 인쇄 회로 기판(410)의 일부는 제 1 커넥터(491)를 대체하여 상기 슬롯에 삽입되어 제 2 커넥터(492)와 전기적으로 연결되는 단자들을 포함할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(401), 제 2 무선 통신 회로(480), 전력 관리 모듈(402), 메모리(403) 또는 적어도 하나의 안테나(483)는 제 3 인쇄 회로 기판(470)과 전기적으로 연결될 수 있다. 프로세서(401), 제 2 무선 통신 회로(480), 전력 관리 모듈(402) 또는 메모리(403)는 솔더와 같은 도전성 접합 부재를 통해 제 3 인쇄 회로 기판(470)에 배치 또는 결합될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 안테나(483)는 제 3 인쇄 회로 기판(470)과 분리되어 있고, 도전성 부재를 통해 제 3 인쇄 회로 기판(470)과 전기적으로 연결될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 안테나(483)는 제 3 인쇄 회로 기판(470)에 배치되거나, 제 3 인쇄 회로 기판(470)에 포함된 도전성 패턴으로 구현될 수도 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 적어도 하나의 안테나(483)는 전자 장치(40)의 외관을 형성하는 하우징(미도시) 내에 배치되거나, 하우징의 적어도 일부(예: 측면을 형성하는 부재의 적어도 일부)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(401)는, 소프트웨어를 실행하여 프로세서(401)와 전기적으로 연결된 전자 장치(40)의 적어도 하나의 구성 요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성 요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(401)는 메모리(403)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(401)는 제 2 무선 통신 회로(480)를 통하여 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 프로세서(401)는 메모리(403)에 데이터를 기록(write)하고, 읽을 수 있다(read). 프로세서(401)는 통신 규격에서 요구하는 프로토콜 스택(protocol stack)의 기능들을 수행할 수 있다. 제 2 무선 통신 회로(480)의 일부 및/또는 프로세서(401)는 CP(communication processor)로 지칭될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 무선 통신 회로(480)는 무선 채널을 통해 신호를 송신 또는 수신하기 위한 기능들을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제 2 무선 통신 회로(480)는 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및/또는 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 제 2 무선 통신 회로(480)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다. 데이터 수신 시, 제 2 무선 통신 회로(480)는 기저대역 신호를 복조 및 복호화하여 수신 비트열을 복원할 수 있다. 제 2 무선 통신 회로(480)는 RF 신호를 상향 변환한 후 적어도 하나의 안테나를 통해 송신하고, 적어도 하나의 안테나를 통해 수신되는 RF 신호를 기저대역 신호로 하향 변환할 수 있다. 예를 들어, 제 2 무선 통신 회로(480)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC(digital to analog converter), ADC(analog to digital converter)와 같은 요소들을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 무선 통신 회로(480)는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 복수의 무선 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 무선 통신 회로(480)는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 복수의 무선 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 무선 접속 기술은 블루투스 저 에너지(BLE(bluetooth low energy), WiFi(wireless fidelity), WiGig(WiFi Gigabyte) 또는 셀룰러 망(예: LET(long term evolution))을 포함할 수 있다. 또한, 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF(super high frequency))(예: 약 2.5 GHz 또는 약 5GHz) 대역, 밀리미터 웨이브(millimeter wave)(예: 약 60 GHz) 대역을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 무선 통신 회로(480)는, 도전성 부재(490)를 통해 안테나 모듈(400)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제 2 무선 통신 회로(480)는 베이스밴드 프로세서(baseband processor), 또는 적어도 하나의 통신 회로(예: IFIC(intermediate frequency integrated circuit), 또는 RFIC(radio frequency integrated circuit))를 포함할 수 있다. 제 2 무선 통신 회로(480)는, 예를 들어, 프로세서(401)(예: 어플리케이션 프로세서(AP))와 별개의 베이스밴드 프로세서를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 무선 통신 회로(480)는 제 1 무선 통신 모듈(481) 또는 제 2 무선 통신 모듈(482) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자 장치(40)는 제 2 무선 통신 회로(480) 및 프로세서(401) 사이에 칩(chip) 간 통신을 지원하기 위한, 하나 이상의 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 프로세서(401)와 제 1 무선 통신 모듈(481) 또는 제 2 무선 통신 모듈(482)은 상기 칩 간 인터페이스(예: inter processor communication channel)를 사용하여 데이터(또는, 신호)를 송신 또는 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 무선 통신 모듈(481) 또는 제 2 무선 통신 모듈(482)은 다른 개체들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 제 1 무선 통신 모듈(481)은, 예를 들어, 적어도 하나의 안테나(483)를 활용하는 제 1 네트워크(예: 도 2의 제 1 셀룰러 네트워크(292))에 관한 무선 통신을 지원할 수 있다. 제 2 무선 통신 모듈(482)은, 예를 들어, 적어도 하나의 안테나 모듈(400)을 활용하는 제 2 네트워크(예: 도 2의 제 2 셀룰러 네트워크(294))에 관한 무선 통신을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 네트워크는 4G(4th generation) 네트워크를 포함할 수 있고, 제 2 네트워크는 5G(5th generation) 네트워크를 포함할 수 있다. 4G 네트워크는, 예를 들어, 3GPP에서 규정되는 LTE(long term evolution) 프로토콜을 지원할 수 있다. 5G 네트워크는, 예를 들어, 3GPP에서 규정되는 NR(new radio) 프로토콜을 지원할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 1 네트워크는 WiFi(wireless fidelity) 또는 GPS(global positioning system)와 관련할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 무선 통신 모듈(481)은 적어도 하나의 안테나(483)를 통해 제 1 네트워크(예: 4G 네트워크)에 관한 고주파수의 신호(이하, RF(radio frequency) 신호)를 수신하고, 수신한 RF 신호를 저주파수의 신호(이하, 기저대역(baseband) 신호)로 변조(예: 다운 컨버팅)하여 프로세서(401)로 전송할 수 있다. 제 1 무선 통신 모듈(481)은 프로세서(401)로부터 제 1 네트워크에 관한 기저대역 신호를 수신하고, 수신한 기저대역 신호를 RF 신호로 변조(예: 업 컨버팅)하여 적어도 하나의 안테나(483)를 통해 외부로 전송할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 무선 통신 모듈(481)은 RFIC를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, RF 신호를 기저대역 신호로 변조하거나 기저대역 신호를 RF 신호로 변조할 때, 국부 발진기(LO(local oscillator))의 입력이 활용될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 무선 통신 모듈(482)은 프로세서(401)로부터 제 2 네트워크에 관한 기저대역 신호를 수신할 수 있다. 제 2 무선 통신 모듈(482)은 국부 발진기(LO(local oscillator))의 입력(이하, LO 신호)을 활용하여 기저대역 신호를 IF 신호로 업 컨버팅하고, IF 신호를 도전성 부재(490)를 통하여 안테나 모듈(400)로 전송할 수 있다. 안테나 모듈(400)은 도전성 부재(490)를 통하여 제 2 무선 통신 모듈(482)로부터 IF 신호를 수신할 수 있다. 안테나 모듈(400)은 LO 신호를 활용하여 IF 신호를 RF 신호로 업 컨버팅하고, RF 신호를 안테나 모듈(400)에 포함된 하나 이상의 안테나들(421, 422)을 통하여 외부로 전송할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(400)은 하나 이상의 안테나들(421, 422)을 통하여 RF 신호를 수신할 수 있다. 안테나 모듈(400)은 LO 신호를 활용하여 RF 신호를 IF 신호로 다운 컨버팅하고, IF 신호를 도전성 부재(490)를 통하여 제 2 무선 통신 모듈(482)로 전송할 수 있다. 제 2 무선 통신 모듈(482)은 도전성 부재(490)를 통하여 IF 신호를 안테나 모듈(400)로부터 수신할 수 있다. 제 2 무선 통신 모듈(482)은 LO 신호를 활용하여 IF 신호를 기저대역 신호로 다운 컨버팅하고, 기저대역 신호를 프로세서(401)로 전송할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 무선 통신 모듈(482)은 IFIC를 포함할 수 있다. 제 2 무선 통신 모듈(482)은 약 5 GHz에서 약 15 GHz 사이의 주파수 대역의 제 1 신호를 송신 및/또는 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(400)은 RFIC를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 무선 통신 모듈(482) 또는 제 1 무선 통신 회로(440)는 다수의 송수신 경로들(paths)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 무선 통신 모듈(482) 또는 제 1 무선 통신 회로(440)는 제 1 안테나 어레이(421) 또는 제 2 안테나 어레이(422)의 안테나 엘리먼트들에서 방사된 에너지가 공간에서 특정한 방향으로 집중되도록 송신 또는 수신 신호를 처리하는 빔포밍(beam forming) 시스템을 포함할 수 있다. 빔포밍 시스템은 원하는 방향으로 보다 세기가 강한 신호를 수신하거나 원하는 방향으로 신호를 전달할 수 있도록 하거나, 원치 않은 방향으로부터 오는 신호를 수신하지 않도록 할 수 있다. 빔포밍 시스템은 RF 대역에서 캐리어(carrier) 신호의 진폭 또는 위상의 차이를 이용하여 빔의 형태 및 방향을 조정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 무선 통신 모듈(482) 또는 제 1 무선 통신 회로(440)는 각 안테나 엘리먼트에 대하여 위상 차를 갖도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 제 2 무선 통신 모듈(482) 또는 제 1 무선 통신 회로(440)는 제 1 안테나 엘리먼트 상의 제 1 지점과 전기적으로 연결되는 제 1 전기적 경로와, 제 2 안테나 엘리먼트 상의 제 2 지점과 전기적으로 연결되는 제 2 전기적 경로를 포함할 수 있다. 프로세서(401), 제 2 무선 통신 모듈(482) 또는 제 1 무선 통신 회로(440)는 상기 제 1 지점에서의 제 1 신호와 상기 제 2 지점에서의 제 2 신호 간의 위상 차(phase difference)를 제공할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면(미도시), 전자 장치(40)는 제 1 인쇄 회로 기판(410) 또는 제 3 인쇄 회로 기판(470)에 배치되는 하나 이상의 위상 천이기들(phase shifters)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 위상 천이기들은 제 1 안테나 어레이(421) 또는 제 2 안테나 어레이(422)의 복수의 안테나 엘리먼트들에 대한 위상을 조정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 메모리(403)는 빔포밍에 관한 코드북 정보를 저장할 수 있다. 프로세서(401), 제 2 무선 통신 모듈(482) 또는 제 1 무선 통신 회로(440)는 코드북 정보에 기반하여 제 1 안테나 어레이(421) 또는 제 2 안테나 어레이(422)의 복수의 안테나 엘리먼트들을 통해 다수의 빔들을 효율적으로 제어(예: 할당 또는 배치)할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 1 무선 통신 모듈(481) 및/또는 제 2 무선 통신 모듈(482)은 프로세서(401)와 하나의 모듈을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제 1 무선 통신 모듈(481) 및/또는 제 2 무선 통신 모듈(482)은 프로세서(401)와 통합적으로 형성(integrally formed)될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 제 1 무선 통신 모듈(481) 및/또는 제 2 무선 통신 모듈(482)은 하나의 칩(chip) 내에 배치되거나, 또는 독립된 칩 형태로 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(401)와 하나의 무선 통신 모듈(예: 제 1 무선 통신 모듈(481))은 하나의 칩(SoC chip) 내에 통합적으로 형성될 수 있고, 다른 하나의 무선 통신 모듈(예: 제 2 무선 통신 모듈(482))은 독립된 칩 형태로 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(410)에 포함된 복수의 층들 중 적어도 일부는 제 1 무선 통신 회로(440) 및 제 2 무선 통신 모듈(482) 사이에서 다양한 로직(예: 도 2의 제 2 셀룰러 네트워크(294)와 관련하는 로직)과 관련하는 신호를 교환하는데 활용되는 도전성 경로를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(402)(예: 도 1의 전력 관리 모듈(188))은, 제 3 인쇄 회로 기판(470)과 전기적으로 연결된 배터리(예: 도 1의 배터리(189))의 전력을 이용하여 전자 장치(40)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전력 관리 회로(460)는 솔더와 같은 도전성 접합 부재(461)를 통해 제 1 인쇄 회로 기판(410)의 제 2 면(예: 도 3의 제 2 면(310b))에 배치 또는 결합될 수 있고, 제 1 인쇄 회로 기판(410)과 전기적으로 연결될 수 있다. 전력 관리 회로(460)는 도전성 부재(490)를 통해 전력 관리 모듈(402)로부터 전력을 수신하고, 수신한 전력을 이용하여 안테나 모듈(400)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 회로(460)는, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
어떤 실시 예에 따르면, 전력 관리 회로(460)은 안테나 모듈(400)에서 생략될 수도 있다. 전력 관리 모듈(402)은 안테나 모듈(400)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(410)에 포함된 복수의 층들 중 적어도 일부는 제 1 커넥터(491) 및 전력 관리 회로(460)를 연결하는 도전성 경로를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(410)에 포함된 복수의 층들 중 적어도 일부는 전력 관리 회로(460) 및 부하 요소들(예: 제 1 무선 통신 회로(440)) 사이에서 상기 부하 요소들로 전력을 제공하는 도전성 경로를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면(미도시), 전자 장치(40)는 제 1 인쇄 회로 기판(410)에 배치되는 주파수 조정 회로를 포함할 수 있다. 하나 이상의 안테나들(421, 422)의 방사 특성과 임피던스(impedance)는 안테나 성능과 관련 있고, 안테나 엘리먼트의 모양과 크기, 그리고 안테나 엘리먼트의 재질에 따라 다양할 수 있다. 안테나 엘리먼트의 방사 특성은 안테나 엘리먼트에서 방사되는 전력의 상대적 분포를 나타내는 방향성 함수인 안테나 방사 패턴(antenna radiation pattern)(또는, 안테나 패턴(antenna pattern))과, 안테나 엘리먼트에서 방사되는 전파의 편파 상태(또는, 안테나 편파(antenna polarization))를 포함할 수 있다. 안테나 엘리먼트의 임피던스는 송신기에서 안테나 엘리먼트로의 전력 전달 또는 안테나 엘리먼트에서 수신기로의 전력 전달과 관련 있을 수 있다. 전송 선로와 안테나 엘리먼트 간의 접속부에서 반사를 최소화하기 위하여 안테나 엘리먼트의 임피던스는 전송 선로의 임피던스와 정합(matching)되도록 설계되고, 이로 인해 안테나 엘리먼트를 통한 최대 전력 전달(또는 전력 손실 최소화) 또는 효율적인 신호 전달이 가능할 수 있다. 임피던스 정합은, 특정 주파수(또는, 공진 주파수)에서의 효율적인 신호의 흐름을 이끌 수 있다. 임피던스 부정합은 전력 손실 또는 송수신 신호를 감소시켜 통신 성능을 저하시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(410)에 배치되는 주파수 조정 회로(예: 수동 소자)는 이러한 임피던스 부정합을 해소할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 주파수 조정 회로는 지정된 주파수로 공진 주파수를 이동시키거나, 또는 지정된 만큼 공진 주파수를 이동시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(410)에 포함된 복수의 층들 중 적어도 일부는, 주파수 조정 회로(예: 수동 소자)를 제 1 무선 통신 회로(440) 또는 하나 이상의 안테나들(421, 422)과 전기적으로 연결하는 도전성 경로를 포함할 수 있다.
도 5a는 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 전면의 사시도이다. 도 5b는 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 후면의 사시도이다. 도 5c는 도 5a에서 A 부분에 대한 구조를 도시한다.
도 5a 및 5b를 참조하면, 일 실시 예에서, 안테나 모듈(500)(예: 도 3의 안테나 모듈(300), 또는 도 4의 안테나 모듈(400))은 제 1 인쇄 회로 기판(510)(예: 도 3의 제 1 인쇄 회로 기판(310), 또는 도 4의 제 1 인쇄 회로 기판(410)), 제 2 인쇄 회로 기판(520)(예: 도 3의 제 2 인쇄 회로 기판(320), 또는 도 4의 제 2 인쇄 회로 기판(420)), 통신 회로(540)(예: 도 3의 제 1 무선 통신 회로(340), 또는 도 4의 제 1 무선 통신 회로(440)), 전력 관리 회로(560)(예: 도 4의 전력 관리 회로(460)), 또는 커넥터(591)(예: 도 4의 제 1 커넥터(491)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(520)은 제 1 안테나 어레이(570)(예: 도 4의 제 1 안테나 어레이(421)), 제 2 안테나 어레이(581)(예: 도 4의 제 2 안테나 어레이(422)) 또는 제 3 안테나 어레이(582)(예: 도 4의 제 2 안테나 어레이(422)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 안테나 어레이(570)는 제 2 인쇄 회로 기판(520)의 복수의 도전성 층들 중 적어도 일부로 구현되는 복수의 안테나 엘리먼트들(571, 572, 573, 574, 575, 576, 577, 578, 579)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 안테나 어레이(581) 또는 제 3 안테나 어레이(58)는 제 2 인쇄 회로 기판(520)의 복수의 도전성 층들 중 적어도 일부로 구현되는 복수의 안테나 엘리먼트들(581a, 581b, 581c 581d, 582a, 582b, 582c, 582d)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(500)을 포함하는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 3의 전자 장치(30), 또는 4의 전자 장치(40))는 전면, 후면, 및 전면 및 후면 사이의 공간을 둘러싸는 측면을 제공하는 하우징과, 하우징 내에 배치되고 전면을 통해 노출되는 디스플레이를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(500)은 전자 장치의 전면 및 후면 사이에서 인쇄 회로 기판(예: 도 3의 제 3 인쇄 회로 기판(370), 또는 도 4의 제 3 인쇄 회로 기판(470))과 실질적으로 평행하게 배치될 수 있다. 제 1 안테나 어레이(570)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들(571, 572, 573, 574, 575, 576, 575, 576, 577, 578, 579) 중 적어도 일부는 전자 장치의 후면을 향해 빔을 형성할 수 있다. 제 2 안테나 어레이(581) 또는 제 3 안테나 어레이(582)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들(581a, 581b, 581c, 581d, 582a, 582b, 582c, 582d) 중 적어도 일부는 전자 장치의 측면을 향해 빔을 형성할 수 있다.
도 5c를 참조하면, 일 실시 예에서, 제 3 안테나 어레이(582)의 안테나 엘리먼트(582d)는 A 안테나 엘리먼트(593) 및/또는 B 안테나 엘리먼트(594)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, A 안테나 엘리먼트(593)는 제 1 안테나 엘리먼트(5931) 및/또는 제 2 안테나 엘리먼트(5932)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, B 안테나 엘리먼트(594)는 제 3 안테나 엘리먼트(5941) 및/또는 제 4 안테나 엘리먼트(5942)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 안테나 엘리먼트(5931) 및 제 2 안테나 엘리먼트(5932)는 제 1 인쇄 회로 기판(510)의 위에서 바라볼 때, 적어도 일부 서로 중첩되는 위치에서 서로 이격되게 배치될 수 있다. 통신 회로(540)(도 5b 참조)는 제 1 안테나 엘리먼트(5931) 및/또는 제 2 안테나 엘리먼트(5932)를 통하여 수직 편파를 송신 또는 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 3 안테나 엘리먼트(5941) 및 제 4 안테나 엘리먼트(5942)는 제 1 안테나 엘리먼트(5931) 및 제 2 안테나 엘리먼트(5932) 사이에 배치될 수 있다. 통신 회로(540)는 제 3 안테나 엘리먼트(5941) 및/또는 제 4 안테나 엘리먼트(5942)를 통하여 수평 편파를 송신 또는 수신할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 3 안테나 어레이(582)의 나머지 안테나 엘리먼트들(582a, 582b, 582c) 각각은 안테나 엘리먼트(582d)와 같이 제 1 안테나 엘리먼트, 제 2 안테나 엘리먼트, 제 3 안테나 엘리먼트 및/또는 제 4 안테나 엘리먼트를 포함하는 구조로 구현될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 안테나 어레이(581)의 복수의 안테나 엘리먼트들(581a, 581b, 581c, 582d) 각각은 제 3 안테나 어레이(582)의 안테나 엘리먼트(582d)와 마찬가지로 제 1 안테나 엘리먼트, 제 2 안테나 엘리먼트, 제 3 안테나 엘리먼트 및/또는 제 4 안테나 엘리먼트를 포함하는 구조로 구현될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 안테나 어레이의 위치나 개수는 도 5a에 도시된 예에 국한되지 않고 다양할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 1 안테나 어레이(570), 제 2 안테나 어레이(581) 또는 제 3 안테나 어레이(582)에 포함된 안테나 엘리먼트의 위치 또는 개수는 도 5a에 도시된 예에 국한되지 않고 다양할 수 있다.
도 5a 및 5b를 참조하면, 일 실시 예에서, 제 2 인쇄 회로 기판(520)은 제 1 방향(5001)으로 향하는 제 3 면(520a)(예: 도 3의 제 3 면(320a))과, 상기 제 1 방향(5001)과는 반대인 제 2 방향(5002)으로 향하고 제 1 인쇄 회로 기판(510)과 대면하는 제 4 면(예: 도 3의 제 4 면(320b))을 포함할 수 있다. 제 1 인쇄 회로 기판(510)은, 예를 들어, 제 1 방향(5001)으로 향하고 제 2 인쇄 회로 기판(520)의 제 4 면과 대면하는 제 1 면(예: 도 3의 제 1 면(310a))과, 제 2 방향(5002)으로 향하는 제 2 면(510b)(예: 도 3의 제 2 면(310b))을 포함할 수 있다. 솔더와 같은 도전성 접합 부재(예: 도 3의 도전성 접합 부재(330), 또는 도 4의 도전성 접합 부재(440))는 제 1 인쇄 회로 기판(510)의 제 1 면 및 제 2 인쇄 회로 기판(520)의 제 4 면 사이에 배치될 수 있다. 도전성 접합 부재는 제 1 인쇄 회로 기판(510) 및 제 2 인쇄 회로 기판(520)을 전기적으로 및/또는 기계적으로 연결할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 회로(540)는 솔더와 같은 도전성 접합 부재(예: 도 3의 도전성 접합 부재(350), 또는 도 4의 도전성 접합 부재(450))를 통해 제 1 인쇄 회로 기판(510)의 제 2 면(510b)에 배치 또는 결합될 수 있고, 제 1 인쇄 회로 기판(510)과 전기적으로 연결될 수 있다. 통신 회로(540)는 제 1 인쇄 회로 기판(510)을 통해 제 2 인쇄 회로 기판(520)의 제 1 안테나 어레이(570), 제 2 안테나 어레이(581) 및 제 3 안테나 어레이(582)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전력 관리 회로(560)는 솔더와 같은 도전성 접합 부재(예: 도 4의 도전성 접합 부재(461))를 통해 제 1 인쇄 회로 기판(510)의 제 2 면(510b)에 배치 또는 결합될 수 있고, 제 1 인쇄 회로 기판(510)과 전기적으로 연결될 수 있다. 전력 관리 회로(560)는 제 1 인쇄 회로 기판(510)에 포함된 적어도 하나의 도전성 층을 통해 통신 회로(540), 커넥터(591) 또는 제 1 인쇄 회로 기판(510)에 배치된 다양한 다른 요소들(예: 수동 소자)과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 커넥터(591)는 솔더와 같은 도전성 접합 부재(예: 도 4의 도전성 접합 부재(462))를 통해 제 1 인쇄 회로 기판(510)의 제 2 면(510b)에 배치 또는 결합될 수 있고, 제 1 인쇄 회로 기판(510)과 전기적으로 연결될 수 있다. 커넥터(591)는 제 1 인쇄 회로 기판(510)에 포함된 적어도 하나의 도전성 층을 통해 통신 회로(540), 전력 관리 회로(560) 또는 제 1 인쇄 회로 기판(510)에 배치된 다양한 다른 요소들과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 일 실시 예에서, 안테나 모듈(600)은 제 1 인쇄 회로 기판(610)(예: 도 3의 제 1 인쇄 회로 기판(310), 도 4의 제 1 인쇄 회로 기판(410), 또는 도 5a 또는 5b의 제 1 인쇄 회로 기판(510)), 제 2 인쇄 회로 기판(620)(예: 도 3의 제 2 인쇄 회로 기판(320), 도 4의 제 2 인쇄 회로 기판(420), 또는 도 5a 또는 5b의 제 2 인쇄 회로 기판(520)), 도전성 접합 부재들(631, 632, 633)(예: 도 3의 도전성 접합 부재(330), 또는 도 4의 도전성 접합 부재(430)), 통신 회로(640)(예: 도 3의 제 1 무선 통신 회로(340), 도 4의 제 1 무선 통신 회로(440), 또는 도 5b의 통신 회로(540)), 또는 커넥터(691)(예: 도 4의 제 1 커넥터(491), 또는 도 5b의 커넥터(591)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(620)은 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L)과, 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L) 사이에 배치되는 제 1 절연성 물질(예: 제 1 프리프레그)(PPG1)을 포함할 수 있다. 제 2 인쇄 회로 기판(620)은 중심 기재(C1)를 기준으로 양쪽에 동일한 개수의 도전성 층들이 배치된 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 쌍을 이루는 두 개의 도전성 층들을 양쪽에 각각 적층하는 동작을 여러 번 이행하는 제조 방법에 의해, 중심 기재(C1)를 기준으로 양쪽에 동일한 개수의 도전성 층들이 적층된 제 2 인쇄 회로 기판(620)이 형성될 수 있다. 이러한 제조 방법은, 그 제조 상에서 가해지는 온도 또는 압력과 같은 환경에 의해 인쇄 회로 기판의 휘어짐 또는 찢어짐과 같은 파손을 방지할 수 있다. 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L) 사이의 간극은 실질적으로 동일할 수 있고, 제 2 인쇄 회로 기판(620)은 중심 기재(C1)를 기준으로 양쪽으로 실질적으로 동일한 높이(또는 두께)(H12, H13)를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(620)은 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L) 중 적어도 일부를 전기적으로 연결하는 도전성 비아(via)를 포함할 수 있다. 도전성 비아는 서로 다른 층에 배치된 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L)을 전기적으로 연결하기 위한 접속 도전을 배치할 목적으로 뚫은 도전성 홀(hole)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(620)에 포함된 도전성 층의 개수는 도 6에 도시된 예에 국한되지 않고 다양할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(620)은, 도전성 외층들(예: 제 1 도전성 층(1L), 제 4 도전성 층(4L))에 에폭시 성분의 솔더 마스크 절연 잉크와 같은 절연 물질을 도포하여 형성된 절연성 층들(SR1, SR2)을 포함할 수 있다. 제 1 도전성 층(1L)에서 절연성 층(SR1)에 의해 커버되는 영역, 및 제 4 도전성 층(4L)에서 절연성 층(SR2)에 의해 커버되는 영역은 외부로 노출되지 않으므로 그 산화가 방지될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 4 도전성 층(4L)에서 절연성 층(SR2)에 의해 도포되지 않은 영역은 솔더와 같은 도전성 접합 부재들(631, 632 633)을 통해 제 1 인쇄 회로 기판(610)과 전기적 연결되는 단자(또는, 랜드(land))로 활용될 수 있다. 절연성 층(SR2)은, 제 1 인쇄 회로 기판(610) 및 제 2 인쇄 회로 기판(620)을 솔더를 통해 연결할 때, 솔더의 브리지 발생을 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(610)은 복수의 도전성 층들(5L, 6L, 7L, 8L, 9L, 10L)과, 복수의 도전성 층들(5L, 6L, 7L, 8L, 9L, 10L) 사이에 배치된 제 2 절연성 물질(예: 제 2 프리프레그)(PPG2)을 포함할 수 있다. 제 1 인쇄 회로 기판(610)은 중심 기재(C2)를 기준으로 양쪽에 동일한 개수의 도전성 층들이 배치된 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 쌍을 이루는 두 개의 도전성 층들을 양쪽에 각각 적층하는 동작을 여러 번 이행하는 제조 방법에 의해, 중심 기재를 기준으로 양쪽에 동일한 개수의 도전성 층들이 적층된 제 1 인쇄 회로 기판(610)이 형성될 수 있다. 이러한 제조 방법은, 그 제조 상에서 가해지는 온도 또는 압력과 같은 환경에 의해 인쇄 회로 기판의 휘어짐 또는 찢어짐과 같은 파손을 방지할 수 있다. 복수의 도전성 층들(5L, 6L, 7L, 8L, 9L, 10L) 사이의 간극은 실질적으로 동일할 수 있고, 제 1 인쇄 회로 기판(610)은 중심 기재(C2)를 기준으로 양쪽으로 실질적으로 동일한 높이(또는 두께)(H22, H23)를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(610)은 서로 다른 층에 배치된 복수의 도전성 층들(5L, 6L, 7L, 8L, 9L, 10L)을 전기적으로 연결하기 위한 접속 도선을 가지는 도전성 비아를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(610)에 포함된 도전성 층의 개수는 도 6에 도시된 예에 국한되지 않고 다양할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(610)은, 도전성 외층들(예: 제 5 도전성 층(5L), 제 10 도전성 층(10L))에 절연성 물질(예: 솔더 마스크 절연 잉크)로 도포하여 형성된 절연성 층들(SR3, SR4)을 포함할 수 있다. 제 5 도전성 층(5L)에서 절연성 층(SR3)에 의해 커버되는 영역, 및 제 10 도전성 층(10L)에서 절연성 층(SR4)에 의해 커버되는 영역은 외부로 노출되지 않으므로 그 산화가 방지될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 5 도전성 층(5L)에서 절연성 층(SR3)에 의해 도포되지 않은 영역은, 솔더와 같은 도전성 접합 부재들(631, 632, 633)을 통해 제 2 인쇄 회로 기판(620)과 전기적 연결되는 단자(또는, 랜드)로 활용될 수 있다. 절연성 층(SR3)은, 제 1 인쇄 회로 기판(610) 및 제 2 인쇄 회로 기판(620)을 솔더를 통해 연결할 때, 솔더의 브리지 발생을 방지할 수 있다. 제 10 도전성 층(10L)에서 절연성 층(SR4)에 의해 도포되지 않은 영역은, 통신 회로(640), 커넥터(691)와 같은 부품들을 제 1 인쇄 회로 기판(610)에 결합하기 위한 단자(또는, 랜드)로 활용될 수 있다. 절연성 층(SR4)은, 제 1 인쇄 회로 기판(610)에 통신 회로(640), 커넥터(691)와 같은 부품들을 솔더를 통해 연결할 때, 솔더의 브리지 발생을 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(610) 또는 제 2 인쇄 회로 기판(620)은 동박 적층판(CCL)(또는 원판)을 이용하여 형성될 수 있다. 동박 적층판은, 예를 들어, 2 종류 이상의 보강 기재를 복합하여 만든 복합 동박 적층판일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복합 동박 적층판은 NEMA에서 정의한 CEM(composite type of laminate material bonded with a flame retardant epoxy resin)-1 또는 CEM-3 등을 포함할 수 있다. CEM-1은 에폭시 수지를 함침시킨 페이퍼로 이루어진 중심 기재(또는 코어)와, 에폭시 수지를 함침시킨 직조된 유리 섬유로 이루어진 바깥 기재와, 상기 바깥 기재와 결합된 동박을 포함할 수 있다. CEM-3은 에폭시 수지를 함침시킨 직조되지 않은(non-woven) 유리 섬유(예: 유리 부직포)로 이루어진 중심 기재와, 에폭시 수지를 함침시킨 직조된 유리 섬유로 이루어진 바깥 기재와, 상기 바깥 기재와 결합된 동박을 포함할 수 있다. 유리 섬유 또는 페이퍼는 기계적 가공성, 내열성 또는 치수 안정성을 개선할 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 동박 적층판은 폴리에스테르(polyester) 수지를 함침시킨 직조되지 않은 유리 섬유(예: 유리 부직포)로 이루어진 중심 기재와, 수지를 함침시킨 유리 섬유로 이루어진 바깥 기재와, 상기 바깥 기재와 결합된 동박을 포함하는 FR-6일 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, CEM-3은 FR-4 또는 FR-5를 대체하도록 설계될 수 있다. CEM-3은 FR-4 또는 FR-5와 비교하여 상대적으로 적은 유리 섬유를 가지므로 그 기계적 강도가 상대적으로 낮을 수 있다. FR-4 또는 FR-5를 대체하도록 CEM-3가 설계될 때, 이러한 기계적 강도가 고려될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 펀칭(punching) 가공이 필요할 때, 펀칭 가공에 더 유리한 CEM-3가 FR-4를 대신하여 인쇄 회로 기판의 제조에 적용될 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 동박 적층판은 고속의 신호 전송에 대응할 수 있는 재질로 만든 고주파용 동박 적층판일 수 있다. 예를 들어, 인쇄 회로 기판에서 신호의 전파 속도는 재료의 유전율에 반비례하므로 유전율이 낮은 재료를 사용하면 신호의 전파 속도를 높일 수 있다.
어떤 실시 예에 따르면, 동박 적층판은 알루미늄 또는 철과 같은 금속으로 형성된 판에 절연성 물질의 필름 프리프레그(film prepreg)를 배치한 후 필름 프리프레그에 동박을 결합하는 형태일 수도 있다.
어떤 실시 예에 따르면, 동박 적층판은 연성 인쇄 회로 기판(FPCB(flexible printed circuit board))용 플렉서블 동박 적층판(FCCL(flexible copper clad laminate))을 포함할 수 있다. 플렉서블 동박 적층판은, 예를 들어, 가요성을 가진 폴리에스테르 필름 또는 폴리이미드 필름 등과 동박을 접착제(예: 아크릴 접착제)로 결합한 형태일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(610) 및 제 2 인쇄 회로 기판(620)은 서로 다른 동박 적층판을 기초로 제조될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(610) 및 제 2 인쇄 회로 기판(620)은 동일한 동박 적층판을 기초로 제조될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(610)은 서로 다른 복수의 동박 적층판들을 이용하여 제조될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(620)은 서로 다른 복수의 동박 적층판들을 이용하여 제조될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(610)에 포함된 도전성 층의 개수는 제 2 인쇄 회로 기판(620)에 포함된 도전성 층의 개수와 다를 수 있다. 예를 들어, 제 2 인쇄 회로 기판(620)에 포함된 도전성 층의 개수(예: 4 개)는 제 1 인쇄 회로 기판(610)에 포함된 도전성 층의 개수(예: 6 개)보다 작을 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면(미도시), 제 2 인쇄 회로 기판(620)에 포함된 도전성 층의 개수는, 제 1 인쇄 회로 기판(610)에 포함된 도전성 층의 개수와 같거나 제 1 인쇄 회로 기판(610)에 포함된 도전성 층의 개수보다 클 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 일 실시 예에 따르면, 제 1 절연성 물질(PPG1) 및 제 2 절연성 물질(PPG2)은 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 제 1 절연성 물질(PPG1) 및 제 2 절연성 물질(PPG2)은 서로 동일할 수 있다. 제 1 절연성 물질(PPG1)은 제 2 인쇄 회로 기판(620)을 형성하는 기초가 되는 동박 적층판, 및 이에 포함된 절연성 물질에 따라 다양할 수 있다. 제 2 절연성 물질(PPG2)은 제 1 인쇄 회로 기판(610)을 형성하는 기초가 되는 동박 적층판, 및 이에 포함된 절연성 물질에 따라 다양할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(620)의 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L) 간의 제 1 간극(H11), 또는 제 1 인쇄 회로 기판(610)의 복수의 도전성 층들(5L, 6L, 7L, 8L, 9L, 10L) 간의 제 2 간극(H21)은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 제 1 간극(H11)은 제 2 간극(H21)보다 클 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 제 1 간극(H11)은, 제 2 간극(H21)과 실질적으로 같거나 제 2 간극(H21)보다 작을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(620)의 두께(H1)는 제 1 인쇄 회로 기판(610)의 두께(H2)와 다를 수 있다. 예를 들어, 제 2 인쇄 회로 기판(620)의 두께(H1)는 제 1 인쇄 회로 기판(610)의 두께(H2)보다 클 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(620)의 두께(H1)는, 제 1 인쇄 회로 기판(610)의 두께(H2)와 실질적으로 같거나 제 1 인쇄 회로 기판(610)의 두께(H2)보다 작을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(620)은 제 1 방향(6001)으로 향하는 제 3 면(620a)(예: 도 3의 제 3 면(320a))과, 상기 제 1 방향(6001)과는 반대인 제 2 방향(6002)으로 향하고 제 1 인쇄 회로 기판(610)과 대면하는 제 4 면(620b)(예: 도 3의 제 4 면(320b))을 포함할 수 있다. 제 1 인쇄 회로 기판(610)은, 예를 들어, 제 1 방향(6001)으로 향하고 제 2 인쇄 회로 기판(620)의 제 4 면(620b)과 대면하는 제 1 면(610a)(예: 도 3의 제 1 면(310a))과, 제 2 방향(6002)으로 향하는 제 2 면(610b)(예: 도 3의 제 2 면(310b))을 포함할 수 있다. 솔더와 같은 적어도 하나의 도전성 접합 부재(631, 632 or 633)은 제 1 면(610a) 및 제 4 면(620b) 사이에 배치될 수 있고, 제 1 인쇄 회로 기판(610) 및 제 2 인쇄 회로 기판(620)을 전기적으로 및/또는 기계적으로 연결할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 회로(640)는 솔더와 같은 도전성 접합 부재(650)(예: 도 3의 도전성 접합 부재(350), 또는 도 4의 도전성 접합 부재(450))를 통해 제 1 인쇄 회로 기판(610)의 제 2 면(610b)에 배치 또는 결합될 수 있고, 제 1 인쇄 회로 기판(610)과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(620)에 포함된 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L) 중 적어도 일부는 복수의 안테나 엘리먼트들(예: 도 3의 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(321), 또는 도 4의 제 1 안테나 어레이(421) 또는 제 2 안테나 어레이(422)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들)로 활용될 수 있다.
예를 들어, 제 3 도전성 층(3L)은 통신 회로(640)와 전기적으로 연결되는 안테나 엘리먼트(예: 패치 안테나)(623)를 포함할 수 있다. 안테나 엘리먼트(623)는 통신 회로(640)로부터 전력을 제공받아 무선 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 제 1 인쇄 회로 기판(610) 및 제 2 인쇄 회로 기판(620)을 연결하는 도전성 접합 부재들(631, 632, 633) 중 일부(631)는, 제 3 도전성 층(3L)의 일부(623) 및 통신 회로(640) 사이에서 신호 또는 전력을 전달하기 위한 도전성 경로로 활용될 수 있다.
예를 들어, 제 1 도전성 층(1L), 제 2 도전성 층(2L) 또는 제 4 도전성 층(4L)은 안테나 엘리먼트로서 더미 엘리먼트(621, 622 또는 624)를 포함할 수 있다. 더미 엘리먼트(621, 622 또는 624)는 다른 도전성 요소와 물리적으로 분리된 전기적 플로팅 상태에 있을 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 더미 엘리먼트(621, 622 또는 624)은 제 3 도전성 층(3L)의 안테나 엘리먼트(623)와 전자기적으로 커플링되어 방사 특성을 조정할 수 있다. 예를 들어, 더미 엘리먼트(621, 622 또는 624)은 지정된 주파수로 공진 주파수를 이동시키거나, 또는 지정된 만큼 공진 주파수를 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 더미 엘리먼트(621, 622 또는 624)는 전자기적 노이즈를 줄여 안테나 성능을 향상시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 더미 엘리먼트들(621, 622, 624)은 제 3 도전성 층(3L)의 안테나 엘리먼트(623)와 적어도 일부 중첩될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 더미 엘리먼트들(621, 622, 624)은, 제 2 인쇄 회로 기판(620)을 제조할 때 균등한 열팽창계수를 제공함으로써, 고온의 열에 의해 발생할 수 있는 인쇄 회로 기판의 휨 현상을 방지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면(미도시), 제 2 도전성 층(2L)의 일부(622)는 통신 회로(640)와 전기적으로 연결되는 안테나 엘리먼트로 활용될 수 있고, 제 1 도전성 층(1L)의 일부(621), 제 3 도전성 층(3L)의 일부(623) 또는 제 4 도전성 층(4L)의 일부(624) 중 적어도 하나는 더미 엘리먼트로 구현될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(610) 또는 제 2 인쇄 회로 기판(620)에 포함된 복수의 도전성 층들 중 적어도 일부는 그라운드 플레인을 포함할 수 있다. 그라운드 플레인은 제 1 인쇄 회로 기판(610) 또는 제 2 인쇄 회로 기판(620)에서 신호 또는 전력의 흐름에 대한 전자기적 노이즈를 차폐할 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 그라운드 플레인은 안테나 모듈(600)에서 발생하거나 외부로부터 안테나 모듈(600)로 전달된 열을 분산할 수도 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(610)에 포함된 적어도 하나의 그라운드 플레인(미도시)은 도전성 접합 부재(632 or 633)를 통해 제 2 인쇄 회로 기판(620)에 포함된 적어도 하나의 그라운드 플레인과 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(600)은 제 1 인쇄 회로 기판(610) 및 제 2 인쇄 회로 기판(620) 사이에서 신호 전달보다는 기계적 결합을 위한 도전성 접합 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 인쇄 회로 기판(610) 및 제 2 인쇄 회로 기판(620) 사이의 신호 전달 또는 기계적 결합을 위한 도전성 접합 부재(631, 632 or 633)는 제 1 솔더 볼(solder ball)에 의해 형성될 수 있고, 신호 전달보다는 기계적 결합을 위한 도전성 접합 부재는 제 2 솔더 볼(solder ball)에 의해 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 2 솔더 볼은 제 1 솔더 볼과는 다른 지름, 예를 들어, 제 1 솔더 보다 큰 지름을 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(620)에 포함된 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L) 중 적어도 일부는, 제 2 인쇄 회로 기판(620)에 포함된 안테나 엘리먼트들(621, 622, 623, 624)의 방사 특성과 관련하는 적어도 하나의 제 2 그라운드 플레인(예: 도 4의 제 2 그라운드 플레인(423))을 포함할 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(600)의 방사 특성은, 제 2 인쇄 회로 기판(620)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들(621, 622, 623, 624)이 제 2 그라운드 플레인으로부터 이격된 거리를 기초로 결정될 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(600)의 방사 특성은 제 2 그라운드 플레인의 형태(예: 폭, 길이, 두께)를 기초로 결정될 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(600)의 방사 특성은, 제 2 인쇄 회로 기판(620)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들(621, 622, 623, 624) 및 제 2 그라운드 플레인 사이의 절연성 물질(예: 유전율)을 기초로 결정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(610)의 복수의 도전성 층들(5L, 6L, 7L, 8L, 9L, 10L) 중 적어도 일부는, 제 2 인쇄 회로 기판(620)에 포함된 안테나 엘리먼트들(621, 622, 623, 624)의 방사 특성과 관련하는 적어도 하나의 제 1 그라운드 플레인(예: 도 4의 제 1 그라운드 플레인(411))을 포함할 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(600)의 방사 특성은, 제 2 인쇄 회로 기판(620)에 포함된 안테나 엘리먼트들(621, 622, 623, 624)이 제 1 그라운드 플레인으로부터 이격된 거리를 기초로 결정될 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(600)의 방사 특성은, 제 1 그라운드 플레인의 형태(예: 폭, 길이, 두께)를 기초로 결정될 수 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(600)의 방사 특성은, 제 2 인쇄 회로 기판(620)에 포함된 안테나 엘리먼트들(621, 622, 623, 624) 및 제 1 그라운드 플레인 사이의 절연성 물질(예: 유전율)을 기초로 결정될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(620)에 포함된 안테나 엘리먼트들(621, 622, 623, 624)의 방사 특성과 관련하는 그라운드 플레인으로서, 제 1 인쇄 회로 기판(610)의 제 1 그라운드 플레인 및 제 2 인쇄 회로 기판(620)의 제 2 그라운드 플레인 중 하나는 생략될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 커넥터(691)는 솔더와 같은 도전성 접합 부재(662)(예: 도 4의 도전성 접합 부재(462))를 통해 제 1 인쇄 회로 기판(610)의 제 2 면(610b)에 배치 또는 결합될 수 있고, 제 1 인쇄 회로 기판(610)과 전기적으로 연결될 수 있다. 커넥터(691)는 제 1 인쇄 회로 기판(610)에 포함된 적어도 하나의 도전성 층을 통해 통신 회로(640) 또는 제 1 인쇄 회로 기판(610)에 배치된 다양한 다른 요소들과 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면(미도시), 전력 관리 회로(예: 도 4의 전력 관리 회로(460), 또는 도 5b의 전력 관리 회로(560))는 솔더와 같은 도전성 접합 부재(예: 도 4의 도전성 접합 부재(461))를 통해 제 1 인쇄 회로 기판(610)의 제 2 면(610b)에 배치 또는 결합될 수 있고, 제 1 인쇄 회로 기판(610)과 전기적으로 연결될 수 있다. 전력 관리 회로는 제 1 인쇄 회로 기판(610)에 포함된 적어도 하나의 도전성 층을 통해 통신 회로(640), 커넥터(691) 또는 제 1 인쇄 회로 기판(610)에 배치된 다양한 다른 요소들(예: 수동 소자)과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(600)은 솔더와 같은 도전성 접합 부재(663)를 통해 제 1 인쇄 회로 기판(610)과 결합되는 도전성 커버(651)를 포함할 수 있다. 도전성 커버(651)는 통신 회로(640)를 적어도 일부 커버할 수 있고, 제 1 인쇄 회로 기판(610)의 그라운드 플레인과 전기적으로 연결될 수 있다. 도전성 커버(651)는, 외부로부터의 전자기적 노이즈 또는 안테나 모듈(600)에서 발생된 전자기적 노이즈가 통신 회로(640)로 유입되는 것을 줄일 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 도전성 커버(651)는 쉴딩 부재(shielding member) 또는 쉴드 캔(shield can)으로 지칭될 수도 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 안테나 모듈에 관한 레이어 구조(layer structure, or stacked up structure)를 도시한다.
도 7을 참조하면, 일 실시 예에서, 안테나 모듈(700)(예: 도 3의 안테나 모듈(300), 도 4의 안테나 모듈(400), 도 5a의 안테나 모듈(500), 또는 도 6의 안테나 모듈(600))은 제 1 인쇄 회로 기판(710), 제 2 인쇄 회로 기판(720), 및 제 1 인쇄 회로 기판(710) 및 제 2 인쇄 회로 기판(720)을 전기적으로 및/또는 기계적으로 연결하는 솔더와 같은 도전성 접합 부재들(730)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(720)은 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L), 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L) 사이에 배치되는 제 1 절연성 물질(PPG1), 및 절연성 층들(SR1, SR2)을 포함하는 다층 구조로서, 도 6의 제 2 인쇄 회로 기판(620)과 적어도 일부 유사할 수 있고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 예를 들어, 제 2 인쇄 회로 기판(720)은 중심 기재(C1)를 기준으로 양쪽에 동일한 개수의 도전성 층들이 배치된 구조를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 도전성 층(1L) 및/또는 제 4 도전성 층(4L)은 약 18 um(마이크로미터)의 두께를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 도전성 층(2L) 및/또는 제 3 도전성 층(3L)은 약 15 um의 두께를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L) 사이의 간극은 약 150 um일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 절연성 층들(SR1, SR2)은 약 20 um의 두께를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(710)은 복수의 도전성 층들(5L, 6L, 7L, 8L, 9L, 10L), 복수의 도전성 층들(5L, 6L, 7L, 8L, 9L, 10L) 사이에 배치되는 제 2 절연성 물질(PPG2), 및 절연성 층들(SR3, SR4)을 포함하는 다층 구조로서, 도 6의 제 1 인쇄 회로 기판(710)과 적어도 일부 유사할 수 있고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 예를 들어, 제 1 인쇄 회로 기판(710)은 중심 기재(C2)를 기준으로 양쪽에 동일한 개수의 도전성 층들이 배치된 구조를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 5 도전성 층(5L) 및/또는 제 10 도전성 층(10L)은 약 18 um의 두께를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 6 도전성 층(6L), 제 7 도전성 층(7L), 제 8 도전성 층(8L) 및/또는 제 9 도전성 층(9L)은 약 15 um의 두께를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수의 도전성 층들(5L, 6L, 7L, 8L, 9L, 10L) 사이의 간극은 약 50 um일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 절연성 층들(SR3, SR4)은 약 20 um의 두께를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도전성 접합 부재들(730)(예: 도 6의 도전성 접합 부재(631, 632, 633)) 중 적어도 일부는, 제 1 인쇄 회로 기판(710) 및 제 2 인쇄 회로 기판(720)을 약 150 um의 간극으로 떨어져 있게 하면서, 제 2 인쇄 회로 기판(720)의 제 4 도전성 층(4L) 및 제 1 인쇄 회로 기판(610)의 제 5 도전성 층(5L)을 전기적으로 연결할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 도전성 접합 부재들(730) 중 일부는 제 1 인쇄 회로 기판(710) 및 제 2 인쇄 회로 기판(720) 사이의 신호 전달보다는 기계적 결합을 위한 용도로 활용될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(720)은 약 556 um의 두께(T72)를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(710)은 약 386 um의 두께(T71)를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(700)의 총 두께(T73)는 약 1092 um일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(720)은 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L) 중 적어도 일부로 구현되는 복수의 안테나 엘리먼트들(701, 702, 703, 704)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 안테나 엘리먼트들(701, 702, 703, 704)은 제 1 도전성 층(1L)에 포함된 더미 엘리먼트(예: 더미 패치(dummy patch))(701), 제 2 도전성 층(2L)에 포함된 더미 엘리먼트(702), 제 4 도전성 층(4L)에 포함된 더미 엘리먼트(704), 또는 제 3 도전성 층(3L)에 포함되고 통신 회로(예: 도 6의 통신 회로(640))와 전기적으로 연결되는 안테나 엘리먼트(703)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(710)의 제 5 도전성 층(5L)은 그라운드 플레인(예: GND(ground))(705)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(710)의 제 6 도전성 층(6L)은, 제 2 인쇄 회로 기판(720)의 안테나 엘리먼트(703) 및 통신 회로(예: 도 6의 통신 회로(640)) 사이의 전송 선로(예: RF line)(706)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(710)의 제 7 도전성 층(7L)은 그라운드 플레인(707)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(710)의 제 8 도전성 층(8L)은 안테나 모듈(700)과 관련하는 로직(logic)(예: 도 4의 제 1 무선 통신 회로(440) 및 제 2 무선 통신 모듈(482) 사이에서 네트워크에 관한 로직)에 관한 도전성 경로(708)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(710)의 제 9 도전성 층(9L)은 안테나 모듈(700)과 관련하는 전력 및 로직에 관한 도전성 경로(709)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(710)의 제 10 도전성 층(10L)은, 통신 회로(예: 도 6의 통신 회로(640)), 커넥터(예: 6의 커넥터(691))와 같은 부품을 솔더와 같은 도전성 물질을 통해 제 1 인쇄 회로 기판(710)에 연결할 때 활용되는 랜드(land)(711)를 포함할 수 있다.
안테나 모듈(700)의 방사 특성은, 예를 들어, 제 2 인쇄 회로 기판(720)에 포함된 안테나 엘리먼트들(701, 702, 703, 704) 및 제 1 인쇄 회로 기판(710)에 포함된 그라운드 플레인(705) 사이의 거리를 기초로 결정될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 3 도전성 층(3L)에 포함된 안테나 엘리먼트(703)는 제 5 도전성 층(5L)에 포함된 그라운드 플레인(705)으로부터 약 358 um 만큼 떨어져 있을 수 있다 (D71 참조). 일 실시 예에 따르면, 제 1 도전성 층(1L)에 포함된 더미 엘리먼트(701)는 제 5 도전성 층(5L)에 포함된 그라운드 플레인(705)으로부터 약 688 um 만큼 떨어져 있을 수 있다 (D72 참조).
도 8은 일 실시 예에 따른 하나의 인쇄 회로 기판으로 구현된 안테나 모듈에 관한 레이어 구조를 도시한다. 도 9a는 일 실시 예에 따른 도 7의 안테나 모듈 및 도 8의 안테나 모듈에 대한 안테나 성능을 비교한 테이블이고, 도 9b는 이에 관한 그래프이다.
안테나 모듈(800)은, 예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 두 개의 인쇄 회로 기판들을 포함하는 안테나 모듈(예: 도 3의 안테나 모듈(300), 도 4의 안테나 모듈(400), 도 5a 또는 5b의 안테나 모듈(500), 도 6의 안테나 모듈(600), 또는 도 7의 안테나 모듈(700))과의 비교를 위하여 하나의 인쇄 회로 기판(80)으로 구현된 것일 뿐, 본 발명의 출원일 이전에 공개된 선행 기술로서의 지위를 가지지 않는다.
하나의 인쇄 회로 기판(80)은, 예를 들어, 안테나 엘리먼트들(801, 802, 803, 804, 805, 806, 807)을 포함하는 제 2 적층부(82)(예: Antenna block)와, 통신 회로(예: 도 3의 제 1 무선 통신 회로(340))를 실장하기 위한 제 1 적층부(81)(예: Chip block)를 포함하는 구조로서, 도 7의 안테나 모듈(700)과는 기능적으로 또는 동작적으로 유사할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 적층부(81)는 도 7의 제 1 인쇄 회로 기판(710)에서 제공하는 기능들을 실질적으로 포함하도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 제 1 적층부(81)는 GND들(예: 그라운드 플레인들)(808, 810), RF line(예: 전송 선로)(809), 로직에 관한 도전성 경로(811), 전력 및 로직에 관한 도전성 경로들(812, 813) 및 부품 실장을 위한 랜드(814)을 포함하도록, 7 개의 도전성 층들(8L, 9L, 10L, 11L, 12L, 13L, 14L)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 인쇄 회로 기판(80)은 제조 상에서 가해지는 온도 또는 압력과 같은 환경에 의해 파손되는 것을 방지하기 위하여, 중심 기재(C3)를 기준으로 양쪽에 동일한 개수의 도전성 층들이 배치된 구조로 제조될 수 있다. 예를 들어, 쌍을 이루는 두 개의 도전성 층들을 양쪽에 각각 적층하는 동작을 여러 번 이행하는 제조 방법에 의해, 중심 기재(C3)를 기준으로 양쪽에 동일한 개수의 도전성 층들이 적층된 하나의 인쇄 회로 기판(80)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 적층부(82)는 제 1 적층부(81)에 포함된 7 개의 도전성 층들(8L, 9L, 10L, 11L, 12L, 13L, 14L)에 대응되는 7 개의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L, 5L, 6L, 7L)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 8 도전성 층(8L) 및 이와 쌍을 이루는 제 7 도전성 층(7L)은 중심 기재(C3)를 기준으로 양쪽에 배치될 수 있다. 다음 제조 동작에서, 제 9 도전성 층(9L) 및 이와 쌍을 이루는 제 6 도전성 층(6L)이 양쪽에 배치될 수 있다. 다음 제조 동작에서, 제 10 도전성 층(10L) 및 이와 쌍을 이루는 제 5 도전성 층(5L)이 양쪽에 배치될 수 있다. 다음 제조 동작에서, 제 11 도전성 층(11L) 및 이와 쌍을 이루는 제 4 도전성 층(4L)이 양쪽에 배치될 수 있다. 다음 제조 동작에서, 제 12 도전성 층(12L) 및 이와 쌍을 이루는 제 3 도전성 층(3L)이 양쪽에 배치될 수 있다. 다음 제조 동작에서, 제 13 도전성 층(13L) 및 이와 쌍을 이루는 제 2 도전성 층(2L)이 양쪽에 배치될 수 있다. 다음 제조 동작에서, 제 14 도전성 층(14L) 및 이와 쌍을 이루는 제 1 도전성 층(1L)이 양쪽에 배치될 수 있다. 다음 제조 동작에서, 절연성 층들(SR1, SR1)이 양쪽에 배치될 수 있다. 인쇄 회로 기판(70)은 중심 기재(C3)를 기준으로 양쪽으로 실질적으로 동일한 높이를 가질 수 있다. 중심 기재(C3)를 기준으로 한쪽에 배치된 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L, 5L, 6L, 7L) 사이의 간극과, 다른 한쪽에 배치된 복수의 도전성 층들(8L, 9L, 10L, 11L, 12L, 13L, 14L) 사이의 간극은 실질적으로 일정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 도전성 층(1L) 및 제 14 도전성 층(14L)은 약 18 um의 두께를 가질 수 있고, 나머지 도전성 층들(2L, 3L, 4L, 5L, 6L, 7L, 8L, 9L, 10L, 11L, 12L, 13L) 각각은 약 15 um의 두께를 가질 수 있다. 제 7 도전성 층(7L) 및 제 8 도전성 층(8L) 사이의 간극은 약 200 um일 수 있다. 중심 기재(C3)를 기준으로 한쪽에 배치된 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L, 5L, 6L, 7L)들의 간극, 및 중심 기재(C3)를 기준으로 다른 한쪽에 배치된 복수의 도전성 층들(8L, 9L, 10L, 11L, 12L, 13L, 14L) 간의 간극은 약 50 um 일 수 있다. 절연성 층들(SR1, SR2)은 약 20 um의 두께를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인쇄 회로 기판(80)의 총 두께는 약 1056 um일 수 있다 (T83 참조).
도 7 및 8을 참조하면, 도 8의 인쇄 회로 기판(80)에 포함된 제 2 적층부(82)는 인쇄 회로 기판의 제조 상의 파손을 방지하기 위하여 제 1 적층부(81)와 동일한 개수의 도전성 층을 가지도록 형성될 수 있다. 이와 다르게, 도 7의 안테나 모듈(700)에서, 제 2 인쇄 회로 기판(720)은 제 1 인쇄 회로 기판(710)과 따로 제조된 후 제 1 인쇄 회로 기판(710)과 연결될 수 있다. 도 7의 안테나 모듈(700)은, 도 8의 하나의 인쇄 회로 기판(80)에 포함된 제 2 적층부(82)와 비교하여, 안테나 엘리먼트들을 포함하는 제 2 인쇄 회로 기판(720)에 대한 설계 자유도를 향상할 수 있다. 도 7의 안테나 모듈(700)은, 도 8의 하나의 인쇄 회로 기판(80)에 포함된 제 1 적층부(81)와 비교하여, 통신 회로(예: 도 3의 제 1 무선 통신 회로(340))와 같은 부품이 실장되는 제 1 인쇄 회로 기판(710)에 대한 설계 자유도를 향상할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 7의 안테나 모듈(700)은 도 8의 안테나 모듈(800)과 비교하여 도전성 층의 개수를 줄일 수 있다. 예를 들어, 도 7의 안테나 모듈(700)에 포함된 도전성 층의 개수(예: 10 개)는 도 8의 안테나 모듈(800)에 포함된 도전성 층의 개수(예: 14 개) 보다 작을 수 있고, 이는 안테나 모듈의 슬림화를 향상시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 7의 안테나 모듈(700)은 도 8의 안테나 모듈(800)과 비교하여 안테나 방사 특성에 관한 설계 자유도를 향상할 수 있다. 예를 들어, 안테나 방사 특성과 관련하여, 도 7의 안테나 모듈(700)에서 안테나 엘리먼트(703) 및 그라운드 플레인(705) 간의 거리(D71)(예: 약 358 um)는 도 8의 안테나 모듈(800)에서 안테나 엘리먼트(805) 및 그라운드 플레인(808) 간의 거리(D81)(예: 약 330 um)보다 클 수 있다. 예를 들어, 안테나 방사 특성과 관련하여, 도 7의 안테나 모듈(700)에서 더미 엘리먼트(701) 및 그라운드 플레인(705) 간의 거리(D72)(예: 약 688 um)는 도 8의 안테나 모듈(800)에서 더미 엘리먼트(801) 및 그라운드 플레인(808) 간의 거리(D82)(예: 약 590 um)보다 클 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 7의 안테나 모듈(700)은 도 8의 안테나 모듈(800)보다 안테나 특성 확보에 상대적으로 유리할 수 있다. 도 9a 및 9b를 참조하면, 도 7의 안테나 모듈(700)은 도 8의 안테나 모듈(800)과 비교하여 약 28.5 GHz에서 약 31.5 GHz의 주파수 대역에서 상대적으로 높은 안테나 이득(antenna gain)을 가질 수 있다.
도 10은 다양한 실시 예에 따른 안테나 모듈에 관한 레이어 구조를 도시한다.
도 10을 참조하면, 일 실시 예에서, 안테나 모듈(1000)(예: 도 3의 안테나 모듈(300), 도 4의 안테나 모듈(400), 도 5a의 안테나 모듈(500), 또는 도 6의 안테나 모듈(600))은 제 1 인쇄 회로 기판(1011), 제 2 인쇄 회로 기판(1012), 및 제 1 인쇄 회로 기판(1011) 및 제 2 인쇄 회로 기판(102)을 전기적으로 및/또는 기계적으로 연결하는 솔더와 같은 도전성 접합 부재들(1013)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(1012)은 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L), 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L) 사이에 배치되는 제 1 절연성 물질(PPG1), 및 절연성 층들(SR1, SR2)을 포함하는 다층 구조로서, 도 6의 제 2 인쇄 회로 기판(620)과 적어도 일부 유사할 수 있고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 예를 들어, 제 2 인쇄 회로 기판(1012)은 중심 기재(C1)를 기준으로 양쪽에 동일한 개수의 도전성 층들이 배치된 구조를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 도전성 층(1L) 및/또는 제 4 도전성 층(4L)은 약 18 um의 두께를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 도전성 층(2L) 및/또는 제 3 도전성 층(3L)은 약 15 um의 두께를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L) 사이의 간극은 약 150 um일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 절연성 층들(SR1, SR2)은 약 20 um의 두께를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1011)은 복수의 도전성 층들(5L, 6L, 7L, 8L, 9L, 10L), 복수의 도전성 층들(5L, 6L, 7L, 8L, 9L, 10L)사이에 배치되는 제 2 절연성 물질(PPG2), 및 절연성 층들(SR3, SR4)을 포함하는 다층 구조로서, 도 6의 제 1 인쇄 회로 기판(610)과 적어도 일부 유사할 수 있고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 예를 들어, 제 1 인쇄 회로 기판(1011)은 중심 기재(C2)를 기준으로 양쪽에 동일한 개수의 도전성 층들이 배치된 구조를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 5 도전성 층(5L) 및/또는 제 10 도전성 층(10L)은 약 18 um의 두께를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 6 도전성 층(6L), 제 7 도전성 층(7L), 제 8 도전성 층(8L) 및/또는 제 9 도전성 층(9L)은 약 15 um의 두께를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수의 도전성 층들(5L, 6L, 7L, 8L, 9L, 10L) 사이의 간극은 약 50 um일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 절연성 층들(SR3, SR4)은 약 20 um의 두께를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도전성 접합 부재들(1013)(예: 도 3의 도전성 접합 부재(330) 또는 도 6의 도전성 접합 부재들(631, 632, 633)은, 제 1 인쇄 회로 기판(1011) 및 제 2 인쇄 회로 기판(1012)을 약 150 um의 간극으로 떨어져 있게 하면서, 제 1 인쇄 회로 기판(1011)의 제 4 도전성 층(4L) 및 제 2 인쇄 회로 기판(1012)의 제 5 도전성 층(5L)을 전기적으로 연결할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(1012)은 약 706 um의 두께(T102)를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1011)은 약 386 um의 두께(T101)를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1000)의 총 두께(T103)는 약 1242 um일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(1012)은 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L) 중 적어도 일부로 구현되는 복수의 안테나 엘리먼트들(1001, 1002, 1003, 1004)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 안테나 엘리먼트들(1001, 1002, 1003, 1004)은 제 1 도전성 층(1L)에 포함된 더미 엘리먼트(예: 더미 패치)(1001), 제 3 도전성 층(3L)에 포함된 더미 엘리먼트(1003), 제 4 도전성 층(4L)에 포함된 더미 엘리먼트(1004), 또는 제 2 도전성 층(2L)에 포함되고 통신 회로(예: 도 6의 통신 회로(640))와 전기적으로 연결되는 안테나 엘리먼트(1002)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1011)의 제 5 도전성 층(5L)은 그라운드 플레인(예: GND(ground))(1005)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1011)의 제 6 도전성 층(6L)은, 제 2 인쇄 회로 기판(1012)의 안테나 엘리먼트(1003) 및 통신 회로(예: 도 6의 통신 회로(640)) 사이의 전송 선로(예: RF line)(1006)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1011)의 제 7 도전성 층(7L)은 그라운드 플레인(1007)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1011)의 제 8 도전성 층(8L)은 안테나 모듈(1000)과 관련하는 로직(예: 도 4의 제 1 무선 통신 회로(440) 및 제 2 무선 통신 모듈(482) 사이에서 네트워크에 관한 로직)에 관한 도전성 경로(1008)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1011)의 제 9 도전성 층(9L)은 안테나 모듈(1000)과 관련하는 전력 및 로직에 관한 도전성 경로(1009)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1011)의 제 10 도전성 층(10L)은, 통신 회로(예: 도 6의 통신 회로(640)), 커넥터(예: 6의 커넥터(691))와 같은 부품을 솔더와 같은 도전성 물질을 통해 제 1 인쇄 회로 기판(1011)에 배치할 때 활용되는 랜드(1010)를 포함할 수 있다.
안테나 모듈(1000)의 방사 특성은, 예를 들어, 제 2 인쇄 회로 기판(1012)에 포함된 안테나 엘리먼트들(1001, 1002, 1003, 1004) 및 제 2 인쇄 회로 기판(1011)에 포함된 그라운드 플레인(1004) 사이의 거리를 기초로 결정될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 도전성 층(2L)에 포함된 안테나 엘리먼트(1002)는 제 4 도전성 층(4L)에 포함된 그라운드 플레인(1004)으로부터 약 415 um 만큼 떨어져 있을 수 있다 (D101 참조). 일 실시 예에 따르면, 제 1 도전성 층(1L)에 포함된 더미 엘리먼트(1001)는 제 4 도전성 층(4L)에 포함된 그라운드 플레인(1004)으로부터 약 630 um 만큼 떨어져 있을 수 있다 (D102 참조).
일 실시 예에 따르면, 도 10의 안테나 모듈(1000)에서, 제 2 인쇄 회로 기판(1012)은 제 1 인쇄 회로 기판(1011)과 따로 제조된 후 제 1 인쇄 회로 기판(1011)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 10의 안테나 모듈(1000)은, 도 8의 하나의 인쇄 회로 기판(80)에 포함된 제 2 적층부(82)와 비교하여, 안테나 엘리먼트들을 포함하는 제 2 인쇄 회로 기판(1012)에 대한 설계 자유도를 향상할 수 있다. 예를 들어, 도 10의 안테나 모듈(1000)은, 도 8의 하나의 인쇄 회로 기판(80)에 포함된 제 1 적층부(81)와 비교하여, 통신 회로(예: 도 3의 제 1 무선 통신 회로(340))와 같은 부품이 실장되는 제 1 인쇄 회로 기판(1011)에 대한 설계 자유도를 향상할 수 있다.
도 11은 다양한 실시 예에 따른 안테나 모듈의 블록도이다.
도 11을 참조하면, 일 실시 예에서, 안테나 모듈(1100)은 제 1 인쇄 회로 기판(1110), 제 2 인쇄 회로 기판(1120), 통신 회로(또는, 무선 통신 회로)(1140)(예: 도 4의 제 1 무선 통신 회로(440)), 전력 관리 회로(1160)(예: 도 4의 전력 관리 회로(460)) 또는 커넥터(1191)(예: 도 4의 제 1 커넥터(491)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(1120)은 적어도 하나의 안테나를 포함할 수 있고, 예를 들어, 제 2 안테나 어레이(1121)를 포함할 수 있다. 제 2 안테나 어레이(1121)는 제 2 인쇄 회로 기판(1120)에 포함된 복수의 도전성 층들(예: 복수의 도전성 패턴 층들 또는 복수의 회로 층들) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 안테나 어레이(1121)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들은, 예를 들어, 패치 안테나들을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1110)은 적어도 하나의 안테나를 포함할 수 있고, 예를 들어, 제 1 안테나 어레이(1111)를 포함할 수 있다. 제 1 안테나 어레이(1111)는 제 1 인쇄 회로 기판(1110)에 포함된 복수의 도전성 층들 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 안테나 어레이(1111)에 포함된 복수의 안테나 엘리먼트들은, 예를 들어, 다이폴 안테나들을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 안테나 어레이(1121)의 복수의 안테나 엘리먼트들 중 일부는 제 1 인쇄 회로 기판(1110)을 통해 통신 회로(1140)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제 2 안테나 어레이(1121)의 복수의 안테나 엘리먼트들 중 일부는 더미 엘리먼트(예: 더미 안테나)로 활용될 수 있다. 더미 엘리먼트는 다른 도전성 요소와 물리적으로 분리되어 전기적으로 플로팅 상태에 있을 수 있다. 더미 엘리먼트는 통신 회로(1140)와 전기적으로 연결된 안테나 엘리먼트와 전자기적으로 커플링되어 방사 특성을 조정할 수 있다. 예를 들어, 더미 엘리먼트는 지정된 주파수로 공진 주파수를 이동시키거나, 지정된 만큼 공진 주파수를 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 더미 엘리먼트는 전자기적 노이즈를 줄여 안테나 성능을 향상시킬 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 더미 엘리먼트, 제 2 인쇄 회로 기판(1120)을 제조할 때 균등한 열팽창계수를 제공함으로써, 고온의 열에 의해 발생할 수 있는 인쇄 회로 기판의 휨 현상을 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 안테나 어레이(1111)의 복수의 안테나 엘리먼트들 중 적어도 일부는 제 1 인쇄 회로 기판(1110)에 포함된 도전성 경로를 통해 통신 회로(1140)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1110) 또는 제 2 인쇄 회로 기판(1120)에 포함된 복수의 도전성 층들 중 적어도 일부는, 그라운드 플레인 (미도시)을 포함할 수 있다. 그라운드 플레인은 제 1 인쇄 회로 기판(1110) 또는 제 2 인쇄 회로 기판(1120)에서 신호 또는 전력의 흐름에 대한 전자기적 노이즈를 차폐할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1110)은 제 1 안테나 어레이(1111) 또는 제 2 안테나 어레이(1121)의 방사 특성과 관련하는 적어도 하나의 제 1 그라운드 플레인(1113)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(1120)은 제 1 안테나 어레이(1111) 또는 제 2 안테나 어레이(1121)의 방사 특성과 관련하는 적어도 하나의 제 2 그라운드 플레인(1123)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 1 그라운드 플레인(1113) 및 제 2 그라운드 플레인(1123)은 솔더와 같은 도전성 접합 부재(1130)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1100)의 방사 특성과 관련하는 그라운드 플레인으로서, 제 1 그라운드 플레인(1113) 및 제 2 그라운드 플레인(1123) 중 하나는 생략될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(1120)은 제 1 인쇄 회로 기판(1110)과 적어도 일부 중첩되게 배치될 수 있다. 도전성 접합 부재(1130)(예: 도 3의 도전성 접합 부재(330), 또는 도 4의 도전성 접합 부재(430))는 제 1 인쇄 회로 기판(1110) 및 제 2 인쇄 회로 기판(1120) 사이에 배치될 수 있고, 제 1 인쇄 회로 기판(1110) 및 제 2 인쇄 회로 기판(1120)을 전기적으로 및/또는 기계적으로 연결할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1110) 또는 제 2 인쇄 회로 기판(1120)은 복수의 도전성 층들과, 복수의 도전성 층들 사이에 배치된 절연성 물질(예: 프리프레그)을 포함하는 다층 구조로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1110)은 플렉서블 동박 적층판(FCCL)을 기초로 형성된 복수의 도전성 층들을 포함할 수 있다. 플렉서블 동박 적층판을 기초로 형성된 복수의 도전성 층들을 포함하는 플렉서블 적층부(미도시)는, 제 2 인쇄 회로 기판(1120)과 중첩되는 제 1 영역(미도시) 및 제 2 인쇄 회로 기판(1120)과는 중첩되지 않는 제 2 영역(미도시)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제 2 영역은 제 1 안테나 어레이(1111)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(1120)은 실질적으로 리지드한(rigid) 동박 적층판(CCL)을 기초로 형성될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면 제 2 인쇄 회로 기판(1120)은 플렉서블 동박 적층판을 기초로 형성될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1110)은 실질적으로 리지드한 동박 적층판을 기초로 형성된 복수의 도전성 층들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 플렉서블 동박 적층판을 기초로 형성된 복수의 도전성 층들은, 리지드한 동박 적층판을 기초로 형성된 복수의 도전성 층들 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 회로(1140)는 솔더와 같은 도전성 접합 부재(1150)를 통해 제 1 인쇄 회로 기판(1110)에 배치 또는 결합될 수 있고, 제 1 인쇄 회로 기판(1110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제 1 인쇄 회로 기판(1110)은 제 2 인쇄 회로 기판(1120) 및 통신 회로(1140) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 회로(1140)는 제 1 안테나 어레이(1111) 및/또는 제 2 안테나 어레이(1121)를 통해 해당 주파수 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있고, 도 4의 제 1 무선 통신 회로(440)과 실질적으로 유사하거나 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 예를 들어, 도 11의 안테나 모듈(1100)은 도 4의 안테나 모듈(400)로 대체될 수 있고, 안테나 모듈(1100)의 통신 회로(1140)는 제 1 인쇄 회로 기판(1110)에 배치된 커넥터(1191)(예: 도 4의 제 1 커넥터(491))를 통해 무선 통신 모듈(예: 도 4의 무선 통신 모듈(480))과 해당 주파수 대역의 신호를 교환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 커넥터(1191)(예: 도 4의 제 1 커넥터(491))는 솔더와 같은 도전성 접합 부재(1162)(예: 도 4의 도전성 접합 부재(462))을 통해 제 1 인쇄 회로 기판(1110)에 배치 또는 결합될 수 있고, 제 1 인쇄 회로 기판(1110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제 1 인쇄 회로 기판(1110)에 포함된 복수의 도전성 층들 중 적어도 일부는 커넥터(1191) 및 통신 회로(1140)를 전기적으로 연결하는 도전성 경로를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전력 관리 회로(1160)(예: 도 4의 전력 관리 회로(460))는 솔더와 같은 도전성 접합 부재(1161)(예: 도 4의 도전성 접합 부재(461))을 통해 제 1 인쇄 회로 기판(1110)에 배치 또는 결합될 수 있고, 제 1 인쇄 회로 기판(1110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1110)에 포함된 복수의 도전성 층들 중 적어도 일부는 통신 회로(1140) 및 전력 관리 회로(1160)를 전기적으로 연결하는 도전성 경로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1110)에 포함된 복수의 층들 중 적어도 일부는 커넥터(1191) 및 전력 관리 회로(1160)를 연결하는 도전성 경로를 포함할 수 있다.
어떤 실시 예에 따르면, 전력 관리 회로(1160)은 안테나 모듈(1100)에서 생략될 수도 있다.
도 12a는 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 전면의 사시도이다. 도 12b는 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 후면의 사시도이다.
도 12a 및 12b를 참조하면, 일 실시 예에서, 안테나 모듈(1200)(예: 도 11의 안테나 모듈(1100))은 제 1 인쇄 회로 기판(1210)(예: 도 11의 제 1 인쇄 회로 기판(1110)), 제 2 인쇄 회로 기판(1220)(예: 도 11의 제 2 인쇄 회로 기판(1120)), 통신 회로(1240)(예: 도 11의 통신 회로(1140)), 전력 관리 회로(1260)(예: 도 11의 전력 관리 회로(1160)), 또는 커넥터(1291)(예: 도 11의 커넥터(1191)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(1220)은 제 2 안테나 어레이(1221)(예: 도 11의 제 2 안테나 어레이(1121))를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 안테나 어레이(1121)는 제 2 인쇄 회로 기판(1220)의 복수의 도전성 층들 중 적어도 일부로 구현되는 복수의 안테나 엘리먼트들(예: 도 5a의 571, 572, 573, 574, 575, 576, 577, 578, 579)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(1220)은 제 1 방향(12001)으로 향하는 제 3 면(1220a)과, 상기 제 1 방향(12001)과는 반대인 제 2 방향(12002)으로 향하고 제 1 인쇄 회로 기판(1210)과 대면하는 제 4 면(미도시)을 포함할 수 있다. 제 1 인쇄 회로 기판(1210)은, 예를 들어, 제 1 방향(12001)으로 향하고 제 2 인쇄 회로 기판(1220)의 제 4 면과 대면하는 제 1 면(미도시)과, 제 2 방향(12002)으로 향하는 제 3 면(1210b)을 포함할 수 있다. 솔더와 같은 도전성 접합 부재(예: 도 11의 도전성 접합 부재(1130))는 제 1 인쇄 회로 기판(1210)의 제 1 면 및 제 2 인쇄 회로 기판(1220)의 제 4 면 사이에 배치될 수 있고, 제 1 인쇄 회로 기판(1210) 및 제 2 인쇄 회로 기판(1220)을 전기적으로 및/또는 기계적으로 연결할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1210)은 플렉서블 동박 적층판을 기초로 형성된 복수의 도전성 층들을 포함할 수 있다. 플렉서블 동박 적층판을 기초로 형성된 복수의 도전성 층들을 포함하는 플렉서블 적층부(미도시)는, 제 2 인쇄 회로 기판(1220)과 중첩되는 제 1 영역(미도시)과, 제 2 인쇄 회로 기판(1220)과는 중첩되지 않는 제 2 영역(1214)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 영역(1214)은 제 1 안테나 어레이(1211)(예: 도 11의 제 1 안테나 어레이(1111))를 포함할 수 있다. 제 1 안테나 어레이(1211)는 제 1 인쇄 회로 기판(1210)의 복수의 도전성 층들 중 적어도 일부로 구현되는 복수의 안테나 엘리먼트들(예: 다이폴 안테나들)을 포함할 수 있고, 예를 들어, 도 5c의 안테나 엘리먼트(582d)와 같이 제 1 안테나 엘리먼트, 제 2 안테나 엘리먼트, 제 3 안테나 엘리먼트 및/또는 제 4 안테나 엘리먼트를 포함하는 구조로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1210)은 실질적으로 리지드한 동박 적층판을 기초로 형성된 복수의 도전성 층들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 플렉서블 동박 적층판을 기초로 형성된 복수의 도전성 층들은, 리지드한 동박 적층판을 기초로 형성된 복수의 도전성 층들 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(1220)은 실질적으로 리지드한 동박 적층판을 기초로 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 회로(1240)는 솔더와 같은 도전성 접합 부재(예: 도 11의 도전성 접합 부재(1150))을 통해 제 1 인쇄 회로 기판(1210)의 제 2 면(1220a)에 배치 또는 결합될 수 있고, 제 1 인쇄 회로 기판(1210)과 전기적으로 연결될 수 있다. 통신 회로(1240)는 제 1 안테나 어레이(1211) 및/또는 제 2 안테나 어레이(1221)와 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전력 관리 회로(1260)는 솔더와 같은 도전성 접합 부재(예: 도 11의 도전성 접합 부재(1161))을 통해 제 1 인쇄 회로 기판(1210)의 제 2 면(1220b)에 배치 또는 결합될 수 있고, 제 1 인쇄 회로 기판(1210)과 전기적으로 연결될 수 있다. 전력 관리 회로(1260)는 제 1 인쇄 회로 기판(1210)에 포함된 적어도 하나의 도전성 층을 통해 통신 회로(1240), 커넥터(1291) 또는 제 1 인쇄 회로 기판(1210)에 배치된 다양한 다른 요소들(예: 수동 소자)과 전기적으로 연결될 수 있다.
어떤 실시 예에 따르면, 전력 관리 회로(1260)은 안테나 모듈(1200)에서 생략될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 커넥터(1291)는 솔더와 같은 도전성 접합 부재(예: 도 11의 도전성 접합 부재(1162))을 통해 제 1 인쇄 회로 기판(1210)의 제 2 면(1210b)에 배치 또는 결합될 수 있고, 제 1 인쇄 회로 기판(1210)과 전기적으로 연결될 수 있다. 커넥터(1291)는 제 1 인쇄 회로 기판(1210)에 포함된 적어도 하나의 도전성 층을 통해 통신 회로(1240), 전력 관리 회로(1260) 또는 제 1 인쇄 회로 기판(1210)에 배치된 다양한 다른 요소들과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 13은 일 실시 예에 따른 안테나 모듈에 관한 레이어 구조를 도시한다.
도 13을 참조하면, 일 실시 예에서, 안테나 모듈(1300)(예: 도 11의 안테나 모듈(1100), 또는 도 12a의 안테나 모듈(1200))은 제 1 인쇄 회로 기판(1310), 제 2 인쇄 회로 기판(1320), 및 제 1 인쇄 회로 기판(1310) 및 제 2 인쇄 회로 기판(1320)을 전기적으로 연결하는 솔더와 같은 도전성 접합 부재(1330)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(1320)은 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L), 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L) 사이에 배치되는 제 1 절연성 물질(PPG1), 및 절연성 층들(SR1, SR2)을 포함하는 다층 구조로서, 도 7의 제 2 인쇄 회로 기판(620)과 적어도 일부 유사할 수 있고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 예를 들어, 제 2 인쇄 회로 기판(1320)은 중심 기재(C1)를 기준으로 양쪽에 동일한 개수의 도전성 층들이 배치된 구조를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 도전성 층(1L) 및/또는 제 4 도전성 층(4L)은 약 18 um의 두께를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 도전성 층(2L) 및/또는 제 3 도전성 층(3L)은 약 15 um의 두께를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L) 사이의 간극은 약 150 um일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 절연성 층들(SR1, SR2)은 약 20 um의 두께를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1310)은 복수의 도전성 층들(5L, 6L, 7L, 8L, 9L, 10L, 11L), 복수의 도전성 층들(5L, 6L, 7L, 8L, 9L, 10L, 11L)사이에 배치되는 절연성 물질들(PPG2, PPG3), 및 절연성 층들(SR3, SR4, SR5, SR6)을 포함하는 다층 구조를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1310)은 플렉서블 동박 적층판을 기초로 형성된 복수의 도전성 층들(7L, 8L, 9L)을 포함하는 플렉서블 적층부(1350)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1310)은 플렉서블 적층부(1350)을 기준으로 양쪽에 동일한 개수의 도전성 층들이 배치된 구조를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 플렉서블 적층부(1350)을 기준으로 양쪽에 배치된 제 5 도전성 층(5L), 제 6 도전성 층(6L), 제 10 도전성 층(10L) 또는 제 11 도전성 층(11L)은 리지드한 동박 적층판을 기초로 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 10 도전성 층(10L) 및/또는 제 11 도전성 층(11L)은 약 18 um의 두께를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 5 도전성 층(5L), 제 6 도전성 층(6L), 제 7 도전성 층(7L), 제 8 도전성 층(8L) 및/또는 제 9 도전성 층(9L)은 약 15 um의 두께를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수의 도전성 층들(5L, 6L, 7L, 8L, 9L, 10L, 11L) 사이의 간극은 약 50 um일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 절연성 층들(SR3, SR4)은 약 20 um의 두께를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1310)의 플렉서블 적층부(1350)는, 제 2 인쇄 회로 기판(1320)과 중첩되는 제 1 영역(1351)과, 제 2 인쇄 회로 기판(1320)과는 중첩되지 않는 제 2 영역(1352)(예: 도 12a의 제 2 영역(1214)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도전성 접합 부재(1330)(예: 도 11의 도전성 접합 부재(1130))는, 제 1 인쇄 회로 기판(1310) 및 제 2 인쇄 회로 기판(1320)을 약 150 um의 간극으로 떨어져 있게 하면서, 제 2 인쇄 회로 기판(1310)의 제 4 도전성 층(4L) 및 제 1 인쇄 회로 기판(1310)의 제 5 도전성 층(5L)을 전기적으로 연결할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(1320)은 약 556 um의 두께(T132)를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1310)은 약 451 um의 두께(T131)를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1300)의 총 두께(T133)는 약 1157 um일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(1320)은 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L) 중 적어도 일부로 구현되는 복수의 안테나 엘리먼트들(1321)(예: 도 11의 제 2 안테나 어레이(1121))을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 안테나 엘리먼트들(1321)은 제 1 도전성 층(1L)에 포함된 더미 엘리먼트, 제 2 도전성 층(2L)에 포함된 더미 엘리먼트, 제 4 도전성 층(4L)에 포함된 더미 엘리먼트, 또는 제 3 도전성 층(3L)에 포함되고 통신 회로(예: 도 11의 통신 회로(1140))와 전기적으로 연결되는 안테나 엘리먼트를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1310)의 제 5 도전성 층(5L)은 그라운드 플레인(예: GND)(1305)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1310)의 제 6 도전성 층(6L)은 전송 선로(예: RF line)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1310)의 제 7 도전성 층(7L)은 그라운드 플레인을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1310)의 제 8 도전성 층(8L)은 안테나 모듈(1300)과 관련하는 로직, 그라운드 플레인 및/또는 전송 선로에 관한 도전성 경로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1310)의 제 9 도전성 층(9L)은 안테나 모듈(1300)과 관련하는 로직에 관한 도전성 경로 및/또는 그라운드 플레인을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1310)의 제 10 도전성 층(10L)은 안테나 모듈(1300)과 관련하는 전력 및 로직에 관한 도전성 경로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1310)의 제 11 도전성 층(11L)은, 통신 회로(예: 도 12b의 통신 회로(1240)), 커넥터(예: 도 12b의 커넥터(1291))와 같은 부품을 솔더와 같은 도전성 물질을 이용하여 제 1 인쇄 회로 기판(1310)에 배치할 때 활용되는 랜드(land)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1310)은 플렉서블 적층부(1350)의 제 2 영역(1352)(예: 도 12a의 제 2 영역(1214)에 포함된 복수의 도전성 층들(7L, 8L, 9L) 중 적어도 일부로 구현되는 복수의 안테나 엘리먼트들(1311)(예: 도 11의 제 1 안테나 어레이(1111))을 포함할 수 있다.
안테나 모듈(1300)의 방사 특성은, 예를 들어, 제 2 인쇄 회로 기판(1320)에 포함된 안테나 엘리먼트들 및 제 1 인쇄 회로 기판(1310)에 포함된 그라운드 플레인(1305) 사이의 거리를 기초로 결정될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 3 도전성 층(3L)에 포함된 안테나 엘리먼트는 제 5 도전성 층(5L)에 포함된 그라운드 플레인(1205)으로부터 약 358 um 만큼 떨어져 있을 수 있다 (D131 참조). 일 실시 예에 따르면, 제 1 도전성 층(1L)에 포함된 더미 엘리먼트는 제 5 도전성 층(5L)에 포함된 그라운드 플레인(1205)으로부터 약 688 um 만큼 떨어져 있을 수 있다 (D132 참조).
도 14는 일 실시 예에 따른 하나의 인쇄 회로 기판으로 구현된 안테나 모듈에 관한 레이어 구조를 도시한다.
안테나 모듈(1400)은, 예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 두 개의 인쇄 회로 기판들을 포함하는 안테나 모듈(예: 도 13의 안테나 모듈(1300))과의 비교를 위하여 하나의 인쇄 회로 기판(1410)으로 구현된 것일 뿐, 본 발명의 출원일 이전에 공개된 선행 기술로서의 지위를 가지지 않는다.
하나의 인쇄 회로 기판(1410)은, 예를 들어, 안테나 엘리먼트들(1404)을 포함하는 제 2 적층부(1401b)(예: Antenna block)와, 통신 회로(예: 도 11의 통신 회로(1140))를 실장하기 위한 제 1 적층부(1401a)(예: Chip block)를 포함하는 구조로서, 도 13의 안테나 모듈(1300)과는 기능적으로 또는 동작적으로 유사할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 적층부(1401a)는 도 13의 제 1 인쇄 회로 기판(1310)에서 제공하는 기능들을 실질적으로 포함하도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 제 1 적층부(1401a)는 그라운드 플레인들, RF line(예: 전송 선로), 로직에 관한 도전성 경로, 전력 및 로직에 관한 도전성 경로들 및 부품 실장을 위한 랜드를 포함하도록, 6 개의 도전성 층들(7L, 8L, 9L, 10L, 11L, 12L)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 인쇄 회로 기판(1410)은 제조 상에서 가해지는 온도 또는 압력과 같은 환경에 의해 파손되는 것을 방지하기 위하여, 중심 기재(C3)를 기준으로 양쪽에 동일한 개수의 도전성 층들이 배치된 구조로 제조될 수 있다. 예를 들어, 쌍을 이루는 두 개의 도전성 층들을 양쪽에 각각 적층하는 동작을 여러 번 이행하는 제조 방법에 의해, 중심 기재(C3)를 기준으로 양쪽에 동일한 개수의 도전성 층들이 적층된 하나의 인쇄 회로 기판(1410)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 2 적층부(1401b)는 제 1 적층부(1401a)에 포함된 6 개의 도전성 층들(7L, 8L, 9L, 10L, 11L, 12L)에 대응되는 6 개의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L, 5L, 6L)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 플렉서블 동박 적층판을 기초로 하는 플렉서블 적층부들(1402, 1403)은 중심 기재(C3)를 기준으로 양쪽에 배치될 수 있다. 다음 제조 동작에서, 제 3 도전성 층(3L) 및 이와 쌍을 이루는 제 10 도전성 층(10L)이 양쪽에 배치될 수 있다. 다음 제조 동작에서, 제 2 도전성 층(2L) 및 이와 쌍을 이루는 제 5 도전성 층(11L)이 양쪽에 배치될 수 있다. 다음 제조 동작에서, 제 1 도전성 층(1L) 및 이와 쌍을 이루는 제 12 도전성 층(12L)이 양쪽에 배치될 수 있다. 다음 제조 동작에서, 절연성 층들(SR1, SR1)이 양쪽에 배치될 수 있다. 인쇄 회로 기판(1410)은 중심 기재(C3)를 기준으로 양쪽으로 실질적으로 동일한 높이를 가질 수 있다. 중심 기재(C3)를 기준으로 한쪽에 배치된 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L, 5L, 6L) 사이의 간극과, 다른 한쪽에 배치된 복수의 도전성 층들(7L, 8L, 9L, 10L, 11L, 12L) 사이의 간극은 실질적으로 일정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 적층부(1401a)에 포함된 플렉서블 적층부(1403)는 제 2 적층부(1401b)와 중첩되지 않게 연장된 영역을 포함할 수 있고, 이 영역은 복수의 안테나 엘리먼트들(1405)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 도전성 층(1L) 및 제 12 도전성 층(12L)은 약 18 um의 두께를 가질 수 있고, 나머지 도전성 층들(2L, 3L, 4L, 5L, 6L, 7L, 8L, 9L, 10L, 11L) 각각은 약 15 um의 두께를 가질 수 있다. 제 6 도전성 층(6L) 및 제 7 도전성 층(7L) 사이의 간극은 약 300 um일 수 있다. 중심 기재(C3)를 기준으로 한쪽에 배치된 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L, 5L, 6L)들의 간극, 및 중심 기재(C3)를 기준으로 다른 한쪽에 배치된 복수의 도전성 층들(7L, 8L, 9L, 10L, 11L, 12L) 간의 간극은 약 50 um 일 수 있다. 절연성 층들(SR1, SR2)은 약 20 um의 두께를 가질 수 있다.
도 13 및 14를 참조하면, 도 14의 인쇄 회로 기판(1410)에 포함된 제 2 적층부(1401b)는 인쇄 회로 기판의 제조 상의 파손을 방지하기 위하여 제 1 적층부(1401a)와 동일한 개수의 도전성 층을 가지도록 형성될 수 있다. 이와 다르게, 도 13의 안테나 모듈(1300)에서, 제 2 인쇄 회로 기판(1320)은 제 1 인쇄 회로 기판(1310)과 따로 제조된 후 제 1 인쇄 회로 기판(1310)과 연결될 수 있다. 도 13의 안테나 모듈(1300)은, 도 14의 하나의 인쇄 회로 기판(1410)에 포함된 제 2 적층부(1401b)와 비교하여, 안테나 엘리먼트들을 포함하는 제 2 인쇄 회로 기판(1320)에 대한 설계 자유도를 향상할 수 있다. 도 13의 안테나 모듈(1300)은, 도 14의 하나의 인쇄 회로 기판(1410)에 포함된 제 1 적층부(1301a)와 비교하여, 통신 회로(예: 도 11의 통신 회로(1140))와 같은 부품이 실장되는 제 1 인쇄 회로 기판(1310)에 대한 설계 자유도를 향상할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 13의 안테나 모듈(1300)은 도 14의 안테나 모듈(1400)과 비교하여 도전성 층의 개수를 줄일 수 있다. 예를 들어, 도 13의 안테나 모듈(1300)에 포함된 도전성 층의 개수(예: 11 개)는 도 14의 안테나 모듈(1400)에 포함된 도전성 층의 개수(예: 12 개) 보다 작을 수 있고, 이는 안테나 모듈의 슬림화를 향상시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 13의 안테나 모듈(1300)은 도 14의 안테나 모듈(1400)과 비교하여 안테나 방사 특성에 관한 설계 자유도를 향상할 수 있다. 예를 들어, 안테나 방사 특성과 관련하여, 도 13의 안테나 모듈(1300)에서 제 1 도전성 층(3L)의 안테나 엘리먼트 및 제 5 도전성 층(5L)의 그라운드 플레인(1305) 간의 거리(D131)(예: 약 358 um)는, 도 14의 안테나 모듈(1400)에서 제 5 도전성 층(5L)의 안테나 엘리먼트 및 제 7 도전성 층(7L)의 그라운드 플레인 간의 거리(D141)(예: 약 365 um)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 안테나 방사 특성과 관련하여, 도 13의 안테나 모듈(1300)에서 제 1 도전성 층(1L)의 더미 엘리먼트 및 제 5 도전성 층(5L)의 그라운드 플레인(1205) 간의 거리(D132)(예: 약 688 um)는, 도 14의 안테나 모듈(1400)에서 제 1 도전성 층(1L)의 더미 엘리먼트 및 제 7 도전성 층(7L)의 그라운드 플레인 간의 거리(D142)(예: 약 625 um)보다 클 수 있다.
도 15는 다양한 실시 예에 따른 안테나 모듈에 관한 레이어 구조를 도시한다.
도 15를 참조하면, 일 실시 예에서, 안테나 모듈(1500)(예: 도 11의 안테나 모듈(1100), 또는 도 12a의 안테나 모듈(1200))은 제 1 인쇄 회로 기판(1510), 제 2 인쇄 회로 기판(1520), 및 제 1 인쇄 회로 기판(1510) 및 제 2 인쇄 회로 기판(1520)을 전기적으로 연결하는 솔더와 같은 도전성 접합 부재(1530)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(1520)은 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L), 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L) 사이에 배치되는 제 1 절연성 물질(PPG1), 및 절연성 층들(SR1, SR2)을 포함하는 다층 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 인쇄 회로 기판(1520)은 중심 기재(C1)를 기준으로 양쪽에 동일한 개수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L)이 배치된 구조를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 도전성 층(1L) 및/또는 제 4 도전성 층(4L)은 약 18 um의 두께를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 도전성 층(2L) 및/또는 제 3 도전성 층(3L)은 약 15 um의 두께를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L, 4L) 사이의 간극은 약 200 um일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 절연성 층들(SR1, SR2)은 약 20 um의 두께를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1510)은 복수의 도전성 층들(5L, 6L, 7L, 8L, 9L, 10L, 11L), 복수의 도전성 층들(5L, 6L, 7L, 8L, 9L, 10L, 11L) 사이에 배치되는 절연성 물질들(PPG2, PPG3), 및 절연성 층들(SR3, SR4, SR5, SR6)을 포함하는 다층 구조로서, 도 13의 제 1 인쇄 회로 기판(1310)과 실질적으로 유사하거나 동일할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 10 도전성 층(10L) 및/또는 제 11 도전성 층(11L)은 약 18 um의 두께를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 5 도전성 층(5L), 제 6 도전성 층(6L), 제 7 도전성 층(7L), 제 8 도전성 층(8L) 및/또는 제 9 도전성 층(9L)은 약 15 um의 두께를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 복수의 도전성 층들(5L, 6L, 7L, 8L, 9L, 10L, 11L) 사이의 간극은 약 50 um일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 절연성 층들(SR3, SR4)은 약 20 um의 두께를 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 솔더와 같은 도전성 접합 부재(1530)(예: 도 11의 도전성 접합 부재(1130))는, 제 1 인쇄 회로 기판(1510) 및 제 2 인쇄 회로 기판(1520)을 약 150 um의 간극으로 떨어져 있게 하면서, 제 1 인쇄 회로 기판(1510)의 제 4 도전성 층(4L) 및 제 2 인쇄 회로 기판(1520)의 제 5 도전성 층(5L)을 전기적으로 및/또는 기계적으로 연결할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(1520)은 약 706 um의 두께(T152)를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1510)은 약 451 um의 두께(T151)를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1500)의 총 두께(T153)는 약 1307 um일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 인쇄 회로 기판(1520)은 복수의 도전성 층들(1L, 2L, 3L) 중 적어도 일부로 구현되는 복수의 안테나 엘리먼트들(1521)(예: 도 11의 제 2 안테나 어레이(1121))을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 안테나 엘리먼트들은 제 1 도전성 층(1L)에 포함된 더미 엘리먼트, 제 3 도전성 층(3L)에 포함된 더미 엘리먼트, 제 2 도전성 층(2L)에 포함되고 통신 회로(예: 도 11의 통신 회로(1140))와 전기적으로 연결되는 안테나 엘리먼트를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 4 도전성 층(4L)은 그라운드 플레인(1504)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1510)의 제 5 도전성 층(5L)은 그라운드 플레인(예: GND)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1510)의 제 6 도전성 층(6L)은 전송 선로(예: RF line)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1510)의 제 7 도전성 층(7L)은 그라운드 플레인을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1510)의 제 8 도전성 층(8L)은 안테나 모듈(1500)과 관련하는 로직, 그라운드 플레인 및/또는 전송 선로에 관한 도전성 경로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1510)의 제 9 도전성 층(9L)은 안테나 모듈(1500)과 관련하는 로직에 관한 도전성 경로 및/또는 그라운드 플레인을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1510)의 제 10 도전성 층(10L)은 안테나 모듈(1500)과 관련하는 전력 및 로직에 관한 도전성 경로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1510)의 제 11 도전성 층(11L)은, 통신 회로(예: 도 12b의 통신 회로(1240)), 커넥터(예: 도 12b의 커넥터(1291))와 같은 부품을 솔더와 같은 도전성 접합 부재를 이용하여 제 1 인쇄 회로 기판(1510)에 배치할 때 활용되는 랜드를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 인쇄 회로 기판(1510)은 플렉서블 동박 적층판(FCCL)을 기초로 형성된 복수의 도전성 층들(7L, 8L, 9L)을 포함하는 플렉서블 적층부(1550)(예: 도 13의 플렉서블 적층부(1350))를 포함할 수 있다. 플렉서블 적층부(1550)는 제 2 인쇄 회로 기판(1520)과 중첩되지 않는 영역에 배치된 복수의 안테나 엘리먼트들(1511)(예: 도 11의 제 1 안테나 어레이(1111), 또는 도 13의 복수의 안테나 엘리먼트들(1311))을 포함할 수 있다.
안테나 모듈(1500)의 방사 특성은, 예를 들어, 제 2 인쇄 회로 기판(1520)에 포함된 안테나 엘리먼트들(1521) 및 제 2 인쇄 회로 기판(1520)에 포함된 그라운드 플레인(1504) 사이의 거리를 기초로 결정될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 도전성 층(2L)에 포함된 안테나 엘리먼트는 제 4 도전성 층(4L)에 포함된 그라운드 플레인(1504)으로부터 약 415 um 만큼 떨어져 있을 수 있다 (D151 참조). 일 실시 예에 따르면, 제 1 도전성 층(1L)에 포함된 더미 엘리먼트는 제 4 도전성 층(4L)에 포함된 그라운드 플레인(1504)으로부터 약 630 um 만큼 떨어져 있을 수 있다 (D152 참조).
일 실시 예에 따르면, 도 15의 안테나 모듈(1500)에서, 제 2 인쇄 회로 기판(1520)은 제 1 인쇄 회로 기판(1510)과 따로 제조된 후 제 1 인쇄 회로 기판(1510)과 연결될 수 있다. 도 15의 안테나 모듈(1500)은, 도 14의 하나의 인쇄 회로 기판(1400)에 포함된 제 2 적층부(1401b)와 비교하여, 안테나 엘리먼트들을 포함하는 제 2 인쇄 회로 기판(1420)에 대한 설계 자유도를 향상할 수 있다. 도 15의 안테나 모듈(1500)은, 도 14의 하나의 인쇄 회로 기판(1400)에 포함된 제 1 적층부(1401a)와 비교하여, 통신 회로(예: 도 11의 통신 회로(1140))와 같은 부품이 실장되는 제 1 인쇄 회로 기판(1410)에 대한 설계 자유도를 향상시킬 수 있다.
도 16은 일 실시 예에 따른 안테나 모듈에 관한 블록도이다.
도 16을 참조하면, 일 실시 예에서, 안테나 모듈(1600)은 통신 회로(1630), 제 1 안테나 엘리먼트(1641), 제 2 안테나 엘리먼트(1641), 제 3 안테나 엘리먼트(1643) 또는 제 4 안테나 엘리먼트(1644) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1600)는 도 3의 안테나 모듈(300), 도 4의 안테나 모듈(400), 도 5a 또는 5b의 안테나 모듈(500), 도 6의 안테나 모듈(600), 도 7의 안테나 모듈(700), 도 10의 안테나 모듈(1000), 도 11의 안테나 모듈(1100), 도 12a 또는 12b의 안테나 모듈(1200), 도 13의 안테나 모듈(1300), 또는 도 15의 안테나 모듈(1500)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 안테나 엘리먼트(1641), 제 2 안테나 엘리먼트(1642), 제 3 안테나 엘리먼트(1643) 또는 제 4 안테나 엘리먼트(1644)는 제 2 인쇄 회로 기판(예: 도 3의 제 2 인쇄 회로 기판(310), 도 4의 제 2 인쇄 회로 기판(420), 또는 도 11의 제 2 인쇄 회로 기판(1120))에 포함된 복수의 도전성 층들 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 회로(1630)(예: 도 3의 제 1 무선 통신 회로(340), 도 4의 제 1 무선 통신 회로(440), 또는 도 11의 통신 회로(1140))는 제 2 인쇄 회로 기판과 따로 제조되는 제 1 인쇄 회로 기판(예: 도 3의 제 1 인쇄 회로 기판(310), 또는 도 11의 제 1 인쇄 회로 기판(1110))에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 안테나 엘리먼트(1641)는 제 1 RF 체인(1611)(예: 제 1 전송 선로)을 통해 통신 회로(1630)와 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 제 2 안테나 엘리먼트(1642)는 제 2 RF 체인(1612)(예: 제 2 전송 선로)을 통해 통신 회로(1630)와 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 제 3 안테나 엘리먼트(1643)는 제 3 RF 체인(1613)(예: 제 3 전송 선로)을 통해 통신 회로(1630)와 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 제 4 안테나 엘리먼트(1644)는 제 4 RF 체인(1614)(예: 제 4 전송 선로)을 통해 통신 회로(1630)와 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1600)은, 제 1 RF 체인(1611)과 전기적으로 연결되어 제 1 안테나 엘리먼트(1641)의 위상을 결정하기 위한 제 1 위상 천이기(phase shifter)(1621)를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(1600)은, 제 2 RF 체인(1612)과 전기적으로 연결되어 제 2 안테나 엘리먼트(1642)의 위상을 결정하기 위한 제 2 위상 천이기(1622)를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(1600)은, 제 3 RF 체인(1613)과 전기적으로 연결되어 제 3 안테나 엘리먼트(1643)의 위상을 결정하기 위한 제 3 위상 천이기(1623)를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(1600)은, 제 4 RF 체인(1614)과 전기적으로 연결되어 제 4 안테나 엘리먼트(1644)의 위상을 결정하기 위한 제 4 위상 천이기(1624)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제 1 위상 천이기(1621)에 의해, 제 1 안테나 엘리먼트(1641)는 제 1 RF 체인(1611)을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다. 제 2 위상 천이기(1622)에 의해, 제 2 안테나 엘리먼트(1642)는 제 2 RF 체인(1612)을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다. 제 3 위상 천이기(1623)에 의해, 제 3 안테나 엘리먼트(1643)는 제 3 RF 체인(1614)을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다. 제 4 위상 천이기(1624)에 의해, 제 4 안테나 엘리먼트(1644)는 제 4 RF 체인(1614)을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다. 안테나 엘리먼트들(1641, 1642, 1643, 1643)에 대한 위상이 결정되어 안테나 모듈(1600)을 활용하는 설정된 빔포밍이 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 위상 천이기(1621), 제 2 위상 천이기(1622), 제 3 위상 천이기(1623) 또는 제 4 위상 천이기(1624)는 통신 회로(1630)에 통합적으로 형성될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 제 1 위상 천이기(1621), 제 2 위상 천이기(1622), 제 3 위상 천이기(1623) 또는 제 4 위상 천이기(1624) 중 적어도 하나는 통신 회로(1630)와는 별도의 요소로 구현될 수 있다.
도 17은 일 실시 예에 따른 안테나 모듈에 관한 블록도이다.
도 17을 참조하면, 일 실시 예에서, 안테나 모듈(1700)은 통신 회로(1730), 제 1 안테나 엘리먼트(1741), 제 2 안테나 엘리먼트(1741) 또는 제 3 안테나 엘리먼트(1743) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1700)는 도 3의 안테나 모듈(300), 도 4의 안테나 모듈(400), 도 5a 또는 5b의 안테나 모듈(500), 도 6의 안테나 모듈(600), 도 7의 안테나 모듈(700), 도 10의 안테나 모듈(1000), 도 11의 안테나 모듈(1100), 도 12a 또는 12b의 안테나 모듈(1200), 도 13의 안테나 모듈(1300), 또는 도 15의 안테나 모듈(1500)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 안테나 엘리먼트(1741), 제 2 안테나 엘리먼트(1742) 또는 제 3 안테나 엘리먼트(1743)는 제 2 인쇄 회로 기판(예: 도 3의 제 2 인쇄 회로 기판(320), 도 4의 제 2 인쇄 회로 기판(420), 또는 도 11의 제 2 인쇄 회로 기판(1120))에 포함된 복수의 도전성 층들 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 통신 회로(1730)(예: 도 3의 제 1 무선 통신 회로(340), 도 4의 제 1 무선 통신 회로(440), 또는 도 11의 통신 회로(1150))는 제 2 인쇄 회로 기판과 따로 제조되는 제 1 인쇄 회로 기판(예: 도 3의 제 1 인쇄 회로 기판(310), 도 4의 제 1 인쇄 회로 기판(410), 또는 도 11의 제 1 인쇄 회로 기판(1110))에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 안테나 엘리먼트(1741)는 제 1 RF 체인(1711)을 통해 통신 회로(1730)와 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 제 2 안테나 엘리먼트(1742)는 제 2 RF 체인(1712) 및 제 3 RF 체인(1713)을 통해 통신 회로(1730)와 이중 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다. 제 3 안테나 엘리먼트(1743)는 제 4 RF 체인(1714)을 통해 통신 회로(1730)와 단일 급전 방식으로 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1700)은, 제 1 RF 체인(1711)과 전기적으로 연결되어 제 1 안테나 엘리먼트(1741)의 위상을 결정하기 위한 제 1 위상 천이기(1721)를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(1700)은, 제 2 RF 체인(1712)과 전기적으로 연결되어 제 2 안테나 엘리먼트(1742)의 위상을 결정하기 위한 제 2 위상 천이기(1722)와, 제 3 RF 체인(1713)과 전기적으로 연결되어 제 2 안테나 엘리먼트(1742)의 위상을 결정하기 위한 제 3 위상 천이기(1723)를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(1700)은, 제 4 RF 체인(1714)과 전기적으로 연결되어 제 3 안테나 엘리먼트(1743)의 위상을 결정하기 위한 제 4 위상 천이기(1724)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제 1 위상 천이기(1721)에 의해, 제 1 안테나 엘리먼트(1741)는 제 1 RF 체인(1711)을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다. 제 2 위상 천이기(1722)에 의해, 제 2 안테나 엘리먼트(1742)는 제 2 RF 체인(1712)을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다. 제 3 위상 천이기(1723)에 의해, 제 2 안테나 엘리먼트(1742)는 제 3 RF 체인(1713)을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다. 제 4 위상 천이기(1724)에 의해, 제 3 안테나 엘리먼트(1743)는 제 4 RF 체인(1714)을 통하여 지정된 위상을 가지도록 급전될 수 있다. 안테나 엘리먼트들(1741, 1742, 1743)에 대한 위상이 결정되어 안테나 모듈(1700)을 활용한 설정된 빔포밍이 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 위상 천이기(1721), 제 2 위상 천이기(1722), 제 3 위상 천이기(1723) 또는 제 4 위상 천이기(1724)는 통신 회로(1730)에 통합적으로 형성될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 제 1 위상 천이기(1721), 제 2 위상 천이기(1722), 제 3 위상 천이기(1723) 또는 제 4 위상 천이기(1724) 중 적어도 하나는 통신 회로(1730)와는 별도의 요소로 구현될 수 있다.
도 18은 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 제조 흐름(1800)을 도시한다.
다양한 실시 예에 따르면, 도 18의 제조 흐름(1800)에 따라 형성된 안테나 모듈은, 도 3의 안테나 모듈(300), 도 4의 안테나 모듈(400), 도 5a 또는 5b의 안테나 모듈(500), 도 6의 안테나 모듈(600), 도 7의 안테나 모듈(700), 도 10의 안테나 모듈(1000), 도 11의 안테나 모듈(1100), 도 12a 또는 12b의 안테나 모듈(1200), 도 13의 안테나 모듈(1300), 또는 도 15의 안테나 모듈(1500)을 포함할 수 있다.
도 18을 참조하면, 일 실시 예에서, 1801 동작에서, 통신 회로를 배치하기 위한 제 1 인쇄 회로 기판을 형성할 수 있다. 예를 들어, 통신 회로(예: 도 3의 제 1 무선 통신 회로(340), 도 4의 제 1 무선 통신 회로(440), 또는 도 11의 통신 회로(1140))는 제 2 인쇄 회로 기판과 따로 제조되는 제 1 인쇄 회로 기판(예: 도 3의 제 1 인쇄 회로 기판(310), 도 4의 제 1 인쇄 회로 기판(410), 또는 도 11의 제 1 인쇄 회로 기판(1110))에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 회로는 RFIC를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 1803 동작에서, 적어도 하나의 안테나를 포함하는 제 2 인쇄 회로 기판을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제 2 인쇄 회로 기판은 복수의 도전성 층들 중 적어도 일부를 안테나로 구현할 수 있고, 예를 들어, 도 3의 제 2 인쇄 회로 기판(320), 도 4의 제 2 인쇄 회로 기판(420), 또는 도 11의 제 2 인쇄 회로 기판(1120)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 1805 동작에서, 제 1 인쇄 회로 기판(예: 도 3의 제 1 인쇄 회로 기판(310), 도 4의 제 1 인쇄 회로 기판(410), 또는 도 11의 제 1 인쇄 회로 기판(1110)) 및 제 2 인쇄 회로 기판(예: 도 3의 제 2 인쇄 회로 기판(320), 도 4의 제 2 인쇄 회로 기판(420), 또는 도 11의 제 2 인쇄 회로 기판(1120))은 솔더와 같은 도전성 접합 부재(예: 도 3의 도전성 접합 부재(330), 도 4의 도전성 접합 부재(430), 또는 도 11의 도전성 접합 부재(1130))을 통해 연결될 수 있다. 제 2 인쇄 회로 기판은 제 1 방향으로 향하는 제 3 면과, 상기 제 1 방향과는 반대인 제 2 방향으로 향하고 제 1 인쇄 회로 기판과 대면하는 제 4 면을 포함할 수 있다. 제 1 인쇄 회로 기판은, 예를 들어, 제 2 방향으로 향하는 제 2 면과, 제 1 방향으로 향하고 제 2 인쇄 회로 기판의 제 4 면과 대면하는 제 1 면을 포함할 수 있다. 솔더와 같은 도전성 접합 부재는 제 1 인쇄 회로 기판의 제 1 면 및 제 2 인쇄 회로 기판의 제 4 면 사이에 배치될 수 있고, 제 1 인쇄 회로 기판 및 제 2 인쇄 회로 기판을 전기적으로 및/또는 기계적으로 연결할 수 있다. 제 1 인쇄 회로 기판의 제 1 면 및 제 2 인쇄 회로 기판의 제 4 면은 도전성 접합 부재를 통해 서로 대면하게 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(30))는, 제 1 방향(예: 도 3의 제 1 방향(3001))으로 향하는 제 1 면(예: 도 3의 제 1 면(310a))과, 상기 제 1 방향과는 반대인 제 2 방향(예: 도 3의 제 2 방향(3002))으로 향하는 제 2 면(예: 도 3의 제 2 면(310b))을 포함하는 제 1 인쇄 회로 기판(예: 도 3의 제 1 인쇄 회로 기판(310))과, 상기 제 1 방향으로 향하는 제 3 면(예: 도 3의 제 3 면(320a)) 및 상기 제 2 방향으로 향하는 제 4 면(예: 도 3의 제 4 면(320b))을 포함하고, 적어도 하나의 제 1 안테나(예: 도 3의 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(321))를 포함하는 제 2 인쇄 회로 기판(예: 도 3의 제 2 인쇄 회로 기판(320))과, 상기 제 1 인쇄 회로 기판 상에 형성된 적어도 하나의 연결 단자와 전기적으로 연결되고, 상기 적어도 하나의 제 1 안테나를 통해 제 1 주파수 대역의 신호를 송신 및/수신하는 제 1 무선 통신 회로(예: 도 3의 제 1 무선 통신 회로(340)), 및 상기 제 1 면 및 상기 제 4 면 사이에 배치되고, 상기 적어도 하나의 제 1 안테나와 상기 제 1 무선 통신 회로를 전기적으로 연결하는 도전성 접합 부재(예: 도 3의 도전성 접합 부재(330))를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는, 적어도 하나의 제 2 안테나(예: 도 3의 적어도 하나의 안테나(383))를 통해 제 2 주파수 대역의 신호를 송신 및/수신하는 제 2 무선 통신 회로(예: 도 3의 제 2 무선 통신 회로(380))가 배치된 제 3 인쇄 회로 기판(예: 도 3의 제 3 인쇄 회로 기판(370)), 및 상기 제 2 인쇄 회로 기판 및 상기 제 3 인쇄 회로 기판을 전기적으로 연결하는 가요성 인쇄 회로 기판(예: 도 3의 도전성 부재(390))을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제 1 주파수 대역은, 6 GHz ~ 100 GHz 범위의 주파수 대역을 포함하고, 상기 제 2 주파수 대역은, 700 MHz ~ 3G GHz 범위의 주파수 대역을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 제 1 안테나(예: 도 3의 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(321))는, 상기 제 2 인쇄 회로 기판(예: 도 3의 제 2 인쇄 회로 기판(320))에 포함된 복수의 도전성 층들 중 적어도 일부에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제 1 인쇄 회로 기판(예: 도 3의 제 1 인쇄 회로 기판(310))은 제 1 지정된 개수의 도전성 층들을 포함하고, 상기 제 2 인쇄 회로 기판(예: 도 3의 제 2 인쇄 회로 기판(320))은 상기 제 1 지정된 개수와 다른 제 2 지정된 도전성 층들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제 1 인쇄 회로 기판(예: 도 3의 제 1 인쇄 회로 기판(310))에 포함된 복수의 도전성 층들 간의 간극은, 상기 제 2 인쇄 회로 기판(예: 도 3의 제 2 인쇄 회로 기판(320))에 포함된 복수의 도전성 층들 간의 간극과 다를 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제 1 인쇄 회로 기판에 포함된 복수의 도전성 층들 사이에 배치된 절연 물질(예: 도 6의 제 2 절연성 물질(PPG2))은, 상기 제 2 인쇄 회로 기판에 포함된 복수의 도전성 층들 사이에 배치된 절연 물질(예: 도 6의 제 1 절연성 물질(PPG1))과는 다를 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제 1 인쇄 회로 기판(예: 도 6의 제 1 인쇄 회로 기판(610)) 또는 상기 제 2 인쇄 회로 기판(예: 도 6의 제 2 인쇄 회로 기판(620))은, 절연성 중심 기재(예: 도 6의 중심 기재(C1 or C2)를 기준으로 양쪽에 동일한 개수의 도전성 층들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제 1 인쇄 회로 기판(예: 도 6의 제 1 인쇄 회로 기판(610))의 두께는, 상기 제 2 인쇄 회로 기판(예: 도 6의 제 2 인쇄 회로 기판(620))의 두께와 다를 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 도전성 접합 부재(예: 도 6의 도전성 접합 부재(632 or 633)는 상기 제 1 인쇄 회로 기판에 포함된 그라운드 플레인 및 상기 제 2 인쇄 회로 기판에 포함된 그라운드 플레인을 전기적으로 연결할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 제 1 안테나(예: 도 3의 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(321))는 복수의 안테나 엘리먼트들을 가지는 안테나 어레이(antenna array)(예: 도 5a 또는 5b의 안테나 어레이(570, 581 or 582))를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들 중 적어도 하나는 패치 안테나(patch antenna) 또는 다이폴 안테나(dipole antenna)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제 1 인쇄 회로 기판(예: 도 12a 또는 12b의 제 1 인쇄 회로 기판(1210))은 상기 제 2 인쇄 회로 기판(예: 도 12a 또는 12b의 제 2 인쇄 회로 기판(1220))과 중첩된 제 1 부분과, 상기 제 2 인쇄 회로 기판과 중첩되지 않는 가요성 제 2 부분(예: 도 12a 또는 12b의 제 2 영역(1214))과, 상기 제 2 부분에 적어도 하나의 제 3 안테나(예: 도 12a의 제 1 안테나 어레이(1211))가 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 적어도 하나의 제 1 안테나(예: 도 12a 또는 12b의 제 2 안테나 어레이(1221))는 패치 안테나를 포함하고, 상기 적어도 하나의 제 3 안테나(예: 도 12a의 제 1 안테나 어레이(1211))는 다이폴 안테나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 도 4의 전자 장치(40))는, 상기 제 2 면에 배치되고, 상기 제 2 인쇄 회로 기판 및 상기 제 3 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결되는 전력 관리 회로(예: 도 4의 전력 관리 회로(460))를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(예: 도 3의 안테나 모듈(300))은, 통신 회로(예: 도 3의 제 1 무선 통신 회로(340))와, 제 1 지정된 복수의 층들로 형성되고, 상기 제 1 지정된 복수의 층들 중 지정된 층에 상기 통신 회로가 실장되고, 및 상기 통신 회로와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 제 1 연결 단자(예: 도 3의 제 1 연결 단자(301))를 갖는 제 1 인쇄 회로기판(예: 도 3의 제 1 인쇄 회로 기판(310))과, 상기 제 1 지정된 복수의 층들과 다른 제 2 지정된 복수의 층들로 형성되고, 상기 제 2 지정된 복수의 층들 중 적어도 하나의 층에 형성된 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(예: 도 3의 적어도 하나의 안테나 엘리먼트(321)), 및 상기 적어도 하나의 안테나 엘리먼트와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 제 2 연결 단자(예: 도 3의 제 2 연결 단자(302))를 갖는 제 2 인쇄 회로 기판(예: 도 3의 제 2 인쇄 회로 기판(320))을 포함할 수 있다. 상기 제 2 인쇄 회로 기판은, 상기 제 1 인쇄 회로 기판과 대면되고, 상기 적어도 하나의 제 2 연결 단자는 상기 적어도 하나의 제 1 연결 단자와 도전성 접합 부재(예: 도 3의 도전성 접합 부재(330))를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 통신 회로(예: 도 3의 제 1 무선 통신 로(340)는, 상기 적어도 하나의 안테나 엘리먼트를 통해 6GHz ~ 100GHz 범위의 주파수 대역을 신호를 송신 또는 수신할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제 1 인쇄 회로 기판(예: 도 6의 제 1 인쇄 회로 기판(610))의 상기 제 1 지정된 복수의 층들 사이에는 제 1 절연 물질(예: 도 6의 제 2 절연성 물질(PPG2))이 배치되고, 상기 제 2 인쇄 회로 기판(예: 도 6의 제 2 인쇄 회로 기판(620))의 상기 제 2 지정된 복수의 층들 사이에는 상기 제 1 절연 물질과 다른 제 2 절연 물질(예: 도 6의 제 1 절연성 물질(PPG1))이 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제 1 인쇄 회로 기판에 포함된 복수의 도전성 층들 간의 간극(예: 도 6의 제 2 간극(H21))은 상기 제 2 인쇄 회로 기판에 포함된 복수의 도전성 층들 간의 간극(예: 도 6의 제 1 간극(H11))과 다를 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제 1 인쇄 회로 기판(예: 도 6의 제 1 인쇄 회로 기판(610))의 두께는, 상기 제 2 인쇄 회로 기판(예: 도 6의 제 2 인쇄 회로 기판(620))의 두께와 다를 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제 1 인쇄 회로 기판(예: 도 12a 또는 12b의 제 1 인쇄 회로 기판(1210))은 상기 제 2 인쇄 회로 기판(예: 도 12a 또는 12b의 제 2 인쇄 회로 기판(1220))과 중첩된 제 1 부분과, 상기 제 2 인쇄 회로 기판과 중첩되지 않는 가요성 제 2 부분(예: 도 12a 또는 12b의 제 2 영역(1214))과, 상기 제 2 부분에 포함된 적어도 하나의 다른(another) 안테나 엘리먼트(예: 12a의 제 1 안테나 어레이(1211))가 배치될 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 실시 예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시 예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시 예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시 예의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시 예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시 예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
30: 전자 장치 300: 안테나 모듈
310: 제 1 인쇄 회로 기판 310a: 제 1 면
301b: 제 2 면 340: 제 1 무선 통신 회로
320: 제 2 인쇄 회로 기판 320a: 제 3 면
320b: 제 4 면 321: 적어도 하나의 안테나 엘리먼트
330, 350: 도전성 접합 부재 370: 제 3 인쇄 회로 기판
380: 제 2 무선 통신 회로 383: 적어도 하나의 안테나
390: 도전성 경로
310: 제 1 인쇄 회로 기판 310a: 제 1 면
301b: 제 2 면 340: 제 1 무선 통신 회로
320: 제 2 인쇄 회로 기판 320a: 제 3 면
320b: 제 4 면 321: 적어도 하나의 안테나 엘리먼트
330, 350: 도전성 접합 부재 370: 제 3 인쇄 회로 기판
380: 제 2 무선 통신 회로 383: 적어도 하나의 안테나
390: 도전성 경로
Claims (44)
- 휴대용 통신 장치에 있어서,
전면 플레이트, 후면 플레이트, 및 측면 부재를 포함하는 하우징;
상기 전면 플레이트를 통하여 보이는 디스플레이;
제1 코어층을 포함하는 제1 PCB(printed circuit board), 상기 제1 PCB는:
상기 후면 플레이트를 향하는 제1 면 및 상기 전면 플레이트를 향하는 제2 면; 및
상기 제1 면 및 상기 제2 면 사이의 제1 복수의 3개 이상의 절연층들을 포함하고, 상기 제1 복수의 3개 이상의 절연층들은 제1 재료를 포함하고,
상기 제1 코어층보다 두꺼운 제2 코어층을 포함하는 제2 PCB, 상기 제2 PCB는 상기 제1 PCB 및 상기 후면 플레이트 사이에 위치하여 복수의 솔더(solder)들을 통해 상기 제1 PCB와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 PCB는:
상기 후면 플레이트를 향하는 제3 면 및 상기 제1 PCB의 상기 제1 면을 향하는 제4 면;
상기 제3 면 및 상기 제4 면 사이의 제2 복수의 3개 이상의 절연층들, 상기 제2 복수의 3개 이상의 절연층들은 상기 제1 재료와 다른 제2 재료를 포함하고;
24 GHz 및 30 GHz 사이의 제1 밀리미터파 주파수 대역을 이용하여 상기 후면 플레이트를 향하는 제1 빔(beam)을 방사하도록 구성된 제1 안테나 어레이(array); 및
37 GHz 및 40 GHz 사이의 제2 밀리미터파 주파수 대역을 이용하여 상기 후면 플레이트를 향하는 제2 빔을 방사하도록 구성된 제2 안테나 어레이를 포함하고,
상기 제1 PCB 및 상기 전면 플레이트 사이에 위치하여 상기 제1 PCB와 전기적으로 연결되는 제3 PCB를 포함하는, 휴대용 통신 장치. - 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 제2 PCB에 포함된 상기 제2 복수의 3개 이상의 절연층들은 연속적으로 배치되는 제1 절연층, 제2 절연층, 및 제3 절연층을 포함하고, 상기 제1 절연층은 상기 제2 절연층의 위에 위치하고, 상기 제3 절연층은 상기 제2 절연층의 아래에 위치하고,
상기 제2 PCB에 포함된 상기 제1 안테나 어레이는:
상기 제2 절연층에 위치하는 제1 안테나 엘리먼트(element); 및
상기 제3 절연층에 위치하고 상기 제1 안테나 어레이의 피드(feed)와 전기적으로 연결되는 제2 안테나 엘리먼트를 포함하는, 휴대용 통신 장치. - 삭제
- 제3 항에 있어서,
상기 제1 안테나 엘리먼트 및 상기 제2 안테나 엘리먼트 사이의 상기 제2 절연층의 높이는, 상기 제1 PCB에 포함된 상기 제1 복수의 3개 이상의 절연층들의 적어도 하나의 절연층의 높이보다 큰, 휴대용 통신 장치. - 삭제
- 삭제
- 제3 항에 있어서,
상기 제1 안테나 엘리먼트 및 상기 제2 안테나 엘리먼트 사이의 상기 제2 절연층의 높이는, 상기 제1 PCB의 상기 제1 코어층의 높이보다 큰, 휴대용 통신 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제3 항에 있어서,
상기 제1 안테나 어레이는,
상기 제1 절연층에 위치하고, 상기 제3 면과 수직한 방향에서 보았을 때 상기 제2 안테나 엘리먼트와 정렬되는 제3 안테나 엘리먼트를 포함하는, 휴대용 통신 장치. - 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 제1 PCB의 상기 제2 면에 배치되는 RFIC(radio frequency integrated circuit); 및
상기 제3 PCB에 배치되는 어플리케이션 프로세서를 더 포함하는, 휴대용 통신 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제3 항에 있어서,
상기 제1 안테나 엘리먼트 및 상기 제2 안테나 엘리먼트는, 상기 제3 면과 수직한 방향에서 보았을 때 상기 제1 안테나 엘리먼트 및 상기 제2 안테나 엘리먼트가 서로 적어도 부분적으로 중첩되도록, 서로 정렬되는, 휴대용 통신 장치. - 제3 항에 있어서,
상기 제2 PCB는:
상기 제1 안테나 엘리먼트가 제1 그라운드 부재 및 제2 그라운드 부재 사이에 위치하도록, 상기 제2 절연층에 위치하는 상기 제1 그라운드 부재 및 상기 제2 그라운드 부재; 및
상기 제2 안테나 엘리먼트가 제3 그라운드 부재 및 제4 그라운드 부재 사이에 위치하도록, 상기 제3 절연층에 위치하는 상기 제3 그라운드 부재 및 상기 제4 그라운드 부재를 포함하고,
상기 제1 그라운드 부재는 상기 제2 절연층에 형성된 제1 도전성 비아(via)를 통하여 상기 제3 그라운드 부재와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 그라운드 부재는 상기 제2 절연층에 형성된 제2 도전성 비아를 통하여 상기 제4 그라운드 부재와 전기적으로 연결되는, 휴대용 통신 장치. - 제22 항에 있어서,
상기 제1 PCB에 포함된 상기 제1 복수의 3개 이상의 절연층들은 연속적으로 배치되는 제4 절연층, 제5 절연층, 및 제6 절연층을 포함하고, 상기 제4 절연층은 상기 제5 절연층의 위에 위치하고, 상기 제6 절연층은 상기 제5 절연층의 아래에 위치하고,
상기 제1 PCB는 상기 제4 절연층에 위치하는 제5 그라운드 부재를 포함하고, 상기 제5 그라운드 부재는 상기 복수의 솔더들 중 적어도 하나를 통하여 상기 제2 PCB의 상기 제3 그라운드 부재와 전기적으로 연결되는, 휴대용 통신 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제2 PCB에 포함된 상기 제2 복수의 3개 이상의 절연층들은 연속적으로 배치되는 제1 절연층, 제2 절연층, 및 제3 절연층을 포함하고, 상기 제1 절연층은 상기 제2 절연층의 위에 위치하고, 상기 제3 절연층은 상기 제2 절연층의 아래에 위치하고,
상기 제2 PCB에 포함된 상기 제1 안테나 어레이는:
상기 제1 절연층에 위치하는 제1 안테나 엘리먼트; 및
상기 제3 절연층에 위치하고, 상기 제1 안테나 어레이의 피드와 전기적으로 연결되는 제2 안테나 엘리먼트를 포함하는, 휴대용 통신 장치. - 제24 항에 있어서,
상기 제2 절연층은 상기 제2 PCB의 상기 제2 코어층을 형성하는, 휴대용 통신 장치. - 휴대용 통신 장치에 있어서,
전면 플레이트, 후면 플레이트, 및 측면 부재를 포함하는 하우징;
상기 전면 플레이트를 통하여 보이는 디스플레이;
제1 코어층을 포함하는 제1 PCB, 상기 제1 PCB는:
상기 후면 플레이트를 향하는 제1 면 및 상기 전면 플레이트를 향하는 제2 면;
제1 절연층이 제2 절연층의 위에 위치하고, 제3 절연층이 상기 제2 절연층의 아래에 위치하도록, 상기 제1 면 및 상기 제2 면 사이에서 연속적으로 배치되는 상기 제1 절연층, 상기 제2 절연층, 및 상기 제3 절연층; 및
상기 제2 면에 배치되는 RFIC를 포함하고,
제2 코어층을 포함하는 제2 PCB, 상기 제2 PCB는 상기 제1 PCB 및 상기 후면 플레이트 사이에 위치하고 복수의 솔더들을 통하여 상기 제1 PCB와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 PCB는:
상기 후면 플레이트를 향하는 제3 면 및 상기 제1 면을 향하는 제4 면;
제4 절연층이 제5 절연층의 위에 위치하고, 제6 절연층이 상기 제5 절연층의 아래에 위치하도록, 상기 제3 면 및 상기 제4 면 사이에서 연속적으로 배치되는 상기 제4 절연층, 상기 제5 절연층, 및 상기 제6 절연층; 및
제1 안테나 엘리먼트 및 제2 안테나 엘리먼트를 포함하고 제1 주파수 대역을 이용하여 상기 후면 플레이트를 향하는 제1 빔을 방사하도록 구성된 제1 안테나 어레이를 포함하고, 상기 제1 안테나 엘리먼트는 상기 제5 절연층에 위치하고, 상기 제2 안테나 엘리먼트는 상기 제6 절연층에 위치하고,
상기 제1 안테나 엘리먼트 및 상기 제2 안테나 엘리먼트 사이의 상기 제5 절연층의 높이는, 상기 제1 PCB에 포함된 상기 제1 코어층의 높이보다 큰, 휴대용 통신 장치. - 제26 항에 있어서,
상기 제2 코어층은 상기 제1 코어층보다 두꺼운, 휴대용 통신 장치. - 제26 항에 있어서,
상기 제2 PCB는, 상기 제1 안테나 엘리먼트가 제1 그라운드 부재 및 제2 그라운드 부재 사이에 위치하도록, 상기 제5 절연층에 형성되는 상기 제1 그라운드 부재 및 상기 제2 그라운드 부재를 포함하는, 휴대용 통신 장치. - 제28 항에 있어서,
상기 제2 PCB는, 상기 제2 안테나 엘리먼트가 제3 그라운드 부재 및 제4 그라운드 부재 사이에 위치하도록, 상기 제6 절연층에 형성되는 상기 제3 그라운드 부재 및 상기 제4 그라운드 부재를 포함하는, 휴대용 통신 장치. - 제28 항에 있어서,
상기 제2 PCB는, 상기 제2 안테나 엘리먼트가 제3 그라운드 부재 및 제4 그라운드 부재 사이에 위치하도록, 상기 제6 절연층에 형성되는 상기 제3 그라운드 부재 및 상기 제4 그라운드 부재를 포함하고,
상기 제2 PCB는, 상기 제1 그라운드 부재 및 상기 제3 그라운드 부재가 제1 도전성 비아를 통하여 전기적으로 연결되고, 상기 제2 그라운드 부재 및 상기 제4 그라운드 부재가 제2 도전성 비아를 통하여 전기적으로 연결되도록, 상기 제5 절연층에 형성되는 상기 제1 도전성 비아 및 상기 제2 도전성 비아를 더 포함하는, 휴대용 통신 장치. - 제30 항에 있어서,
상기 제1 PCB는, 상기 제1 절연층에 형성되고 상기 복수의 솔더들 중 적어도 하나를 통하여 상기 제2 PCB의 상기 제1 그라운드 부재와 전기적으로 연결되는 제5 그라운드 부재를 포함하는, 휴대용 통신 장치. - 제26 항에 있어서,
제3 안테나 엘리먼트 및 제4 안테나 엘리먼트를 포함하고, 제2 주파수 대역을 이용하여 상기 후면 플레이트를 향하는 제2 빔을 방사하도록 구성되는 제2 안테나 어레이를 더 포함하고,
상기 제1 주파수 대역은 24 GHz 및 30 GHz 사이의 제1 범위에 속하고, 상기 제2 주파수 대역은 37 GHz 및 40 GHz 사이의 제2 범위에 속하는, 휴대용 통신 장치. - 휴대용 통신 장치에 있어서,
전면 플레이트, 후면 플레이트, 및 측면 부재를 포함하는 하우징;
상기 전면 플레이트를 통하여 보이는 디스플레이;
제1 코어층을 포함하는 제1 PCB, 상기 제1 PCB는:
상기 후면 플레이트를 향하는 제1 면 및 상기 전면 플레이트를 향하는 제2 면;
제1 절연층이 제2 절연층의 위에 위치하고, 제3 절연층이 상기 제2 절연층의 아래에 위치하도록, 상기 제1 면 및 상기 제2 면 사이에서 연속적으로 배치되는 상기 제1 절연층, 상기 제2 절연층, 및 상기 제3 절연층; 및
상기 제2 면에 배치되는 RFIC를 포함하고,
제2 코어층을 포함하는 제2 PCB, 상기 제2 PCB는 상기 제1 PCB 및 상기 후면 플레이트 사이에 위치하고 복수의 솔더들을 통하여 상기 제1 PCB와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 PCB는:
상기 후면 플레이트를 향하는 제3 면 및 상기 제1 면을 향하는 제4 면;
제4 절연층이 제5 절연층의 위에 위치하고, 제6 절연층이 상기 제5 절연층의 아래에 위치하도록, 상기 제3 면 및 상기 제4 면 사이에서 연속적으로 배치되는 상기 제4 절연층, 상기 제5 절연층, 및 상기 제6 절연층; 및
제1 안테나 엘리먼트 및 제2 안테나 엘리먼트를 포함하고, 상기 제1 안테나 엘리먼트는 상기 제5 절연층에 위치하고, 상기 제2 안테나 엘리먼트는 상기 제6 절연층에 위치하고,
상기 제1 안테나 엘리먼트 및 상기 제2 안테나 엘리먼트 사이의 상기 제5 절연층의 높이는, 상기 제1 PCB에 포함된 상기 제1 코어층의 높이보다 큰, 휴대용 통신 장치. - 제33 항에 있어서,
상기 제1 안테나 엘리먼트 및 상기 제2 안테나 엘리먼트는, 24 GHz 및 30 GHz 사이의 제1 주파수 대역 또는 37 GHz 및 40 GHz 사이의 제2 주파수 대역을 이용하여 상기 후면 플레이트를 향하는 빔을 방사하도록 구성된 안테나 어레이의 적어도 일부를 형성하는, 휴대용 통신 장치. - 휴대용 통신 장치에 있어서,
상기 휴대용 통신 장치의 외부 표면을 갖는 장치 인클로저(enclosure);
상기 외부 표면의 전면을 통하여 보이는 디스플레이;
RFIC가 배치되는 제1 PCB, 상기 제1 PCB는:
제1 코어층; 및
제1 재료 특성을 갖는 제1 세트의 절연층들을 포함하고, 상기 제1 코어층은 상기 제1 세트의 절연층들의 사이에 배치되고,
상기 제1 PCB 및 상기 외부 표면의 후면 사이에 위치하고 복수의 솔더들을 통하여 상기 제1 PCB와 전기적으로 연결되는 제2 PCB, 상기 제2 PCB는:
상기 제1 코어층보다 두꺼운 제2 코어층;
상기 제1 재료 특성과 다른 제2 재료 특성을 갖는 제2 세트의 절연층들, 상기 제2 코어층은 상기 제2 세트의 절연층들의 사이에 배치되고; 및
상기 후면을 향하여 신호들을 방사하도록 구성된 제1 안테나 어레이를 포함하고,
상기 제2 재료 특성은 상기 제1 재료 특성보다 작은 유전율을 갖는, 휴대용 통신 장치. - 제35 항에 있어서,
상기 제1 안테나 어레이는, 상기 제2 PCB의 상기 제2 세트의 절연층들 중 하나에 대하여 배치되는 제1 안테나 엘리먼트 및 상기 제2 PCB의 상기 제2 세트의 절연층들 중 다른 하나에 대하여 배치되는 제2 안테나 엘리먼트를 포함하는, 휴대용 통신 장치. - 제35 항에 있어서,
상기 제2 재료 특성은 상기 제1 재료 특성보다 밀리미터파(millimeter wave) 주파수 대역에 적합한, 휴대용 통신 장치. - 제36 항에 있어서,
상기 제1 안테나 엘리먼트는, 상기 복수의 솔더들을 통하여 상기 RFIC로부터 신호들을 수신하도록 구성되고,
상기 제2 안테나 엘리먼트는, 상기 제1 안테나 엘리먼트에 대하여 플로팅(floating) 관계로 배치되어 상기 제1 안테나 엘리먼트와의 커플링(coupling)을 통해 신호들을 방사하도록 구성되는, 휴대용 통신 장치. - 제36 항에 있어서,
상기 제2 PCB에 포함된 상기 제2 세트의 절연층들은 연속적으로 배치되는 제1 절연층, 제2 절연층, 및 제3 절연층을 포함하고, 상기 제1 절연층은 상기 제2 절연층의 위에 위치하고, 상기 제3 절연층은 상기 제2 절연층의 아래에 위치하고,
상기 제1 안테나 엘리먼트는 상기 제2 절연층에 위치하고,
상기 제2 안테나 엘리먼트는 상기 제3 절연층에 위치하고, 상기 제1 안테나 어레이의 피드와 전기적으로 연결되는, 휴대용 통신 장치. - 제39 항에 있어서,
상기 제1 안테나 엘리먼트 및 상기 제2 안테나 엘리먼트 사이의 상기 제2 절연층의 높이는, 상기 제1 PCB에 포함된 상기 제1 세트의 절연층들의 적어도 하나의 절연층의 높이보다 큰, 휴대용 통신 장치. - 제39 항에 있어서,
상기 제1 안테나 엘리먼트 및 상기 제2 안테나 엘리먼트 사이의 상기 제2 절연층의 높이는, 상기 제1 PCB의 상기 제1 코어층의 높이보다 큰, 휴대용 통신 장치. - 제39 항에 있어서,
상기 제2 PCB는:
상기 제1 안테나 엘리먼트가 제1 그라운드 부재 및 제2 그라운드 부재 사이에 위치하도록, 상기 제2 절연층에 위치하는 상기 제1 그라운드 부재 및 상기 제2 그라운드 부재; 및
상기 제2 안테나 엘리먼트가 제3 그라운드 부재 및 제4 그라운드 부재 사이에 위치하도록, 상기 제3 절연층에 위치하는 상기 제3 그라운드 부재 및 상기 제4 그라운드 부재를 포함하고,
상기 제1 그라운드 부재는 상기 제2 절연층에 형성된 제1 도전성 비아를 통하여 상기 제3 그라운드 부재와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 그라운드 부재는 상기 제2 절연층에 형성된 제2 도전성 비아를 통하여 상기 제4 그라운드 부재와 전기적으로 연결되는, 휴대용 통신 장치. - 제42 항에 있어서,
상기 제1 PCB에 포함된 상기 제1 세트의 절연층들은 연속적으로 배치되는 제4 절연층, 제5 절연층, 및 제6 절연층을 포함하고, 상기 제4 절연층은 상기 제5 절연층의 위에 위치하고, 상기 제6 절연층은 상기 제5 절연층의 아래에 위치하고,
상기 제1 PCB는 상기 제4 절연층에 위치하는 제5 그라운드 부재를 포함하고, 상기 제5 그라운드 부재는 상기 복수의 솔더들 중 적어도 하나를 통하여 상기 제2 PCB의 상기 제3 그라운드 부재와 전기적으로 연결되는, 휴대용 통신 장치. - 제36 항에 있어서,
상기 제2 PCB에 포함된 상기 제2 세트의 절연층들은 연속적으로 배치되는 제1 절연층, 제2 절연층, 및 제3 절연층을 포함하고, 상기 제1 절연층은 상기 제2 절연층의 위에 위치하고, 상기 제3 절연층은 상기 제2 절연층의 아래에 위치하고,
상기 제1 안테나 엘리먼트는 상기 제1 절연층에 위치하고,
상기 제2 안테나 엘리먼트는 상기 제3 절연층에 위치하고, 상기 제1 안테나 어레이의 피드와 전기적으로 연결되는, 휴대용 통신 장치.
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Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR20220078331A (ko) * | 2020-12-03 | 2022-06-10 | 삼성전자주식회사 | 안테나 모듈을 포함하는 전자 장치 |
| KR20230037944A (ko) * | 2021-09-10 | 2023-03-17 | 삼성전자주식회사 | 플렉서블 회로 기판을 포함하는 안경형 전자 장치 |
| EP4362612A1 (en) | 2021-09-10 | 2024-05-01 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Glasses-type electronic device including flexible circuit board |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130078915A1 (en) * | 2011-09-28 | 2013-03-28 | Broadcom Corporation | Interposer Package Structure for Wireless Communication Element, Thermal Enhancement, and EMI Shielding |
| JP6336107B2 (ja) * | 2014-10-30 | 2018-06-06 | 三菱電機株式会社 | アレイアンテナ装置およびその製造方法 |
Family Cites Families (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5966036A (ja) * | 1982-10-06 | 1984-04-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 赤外線撮像装置 |
| KR20040041132A (ko) * | 2004-04-24 | 2004-05-14 | (주)한국인포콤 | 무선통신 송수신장치와 안테나의 연결구조 |
| KR20060078635A (ko) | 2004-12-30 | 2006-07-05 | 엘지전자 주식회사 | 안테나를 내장한 무선 통신 모듈 |
| US8279131B2 (en) | 2006-09-21 | 2012-10-02 | Raytheon Company | Panel array |
| JP2008283676A (ja) * | 2007-04-10 | 2008-11-20 | Toto Ltd | 高周波センサ装置 |
| US20100033393A1 (en) | 2008-08-07 | 2010-02-11 | Wilocity, Ltd. | Techniques for Mounting a Millimeter Wave Antenna and a Radio Frequency Integrated Circuit Onto a PCB |
| KR101581225B1 (ko) | 2008-11-07 | 2015-12-30 | 시빔, 인코퍼레이티드 | 표면 장착가능한 집적회로 패키징 수단 |
| US8854277B2 (en) * | 2008-11-19 | 2014-10-07 | Nxp, B.V. | Millimetre-wave radio antenna module |
| US9196958B2 (en) | 2012-07-26 | 2015-11-24 | Apple Inc. | Antenna structures and shield layers on packaged wireless circuits |
| US9806422B2 (en) | 2013-09-11 | 2017-10-31 | International Business Machines Corporation | Antenna-in-package structures with broadside and end-fire radiations |
| US9773742B2 (en) * | 2013-12-18 | 2017-09-26 | Intel Corporation | Embedded millimeter-wave phased array module |
| KR101444905B1 (ko) * | 2014-01-13 | 2014-09-26 | 일신전자 주식회사 | Nfc용 안테나 |
| US9831564B1 (en) | 2014-04-22 | 2017-11-28 | Rockwell Collins, Inc. | System-on-package integration with antenna elements |
| US10461420B2 (en) * | 2014-12-12 | 2019-10-29 | The Boeing Company | Switchable transmit and receive phased array antenna |
| KR102341223B1 (ko) | 2015-06-04 | 2021-12-20 | 삼성전자 주식회사 | 커패시터를 갖는 전자 장치 |
| US10887439B2 (en) * | 2015-12-22 | 2021-01-05 | Intel Corporation | Microelectronic devices designed with integrated antennas on a substrate |
| US9972892B2 (en) | 2016-04-26 | 2018-05-15 | Apple Inc. | Electronic device with millimeter wave antennas on stacked printed circuits |
| JP6524985B2 (ja) * | 2016-08-26 | 2019-06-05 | 株式会社村田製作所 | アンテナモジュール |
| JP6524986B2 (ja) * | 2016-09-16 | 2019-06-05 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュール、アンテナ付き基板、及び高周波回路基板 |
| WO2018125240A1 (en) * | 2016-12-30 | 2018-07-05 | Intel Corporation | Microelectronic devices designed with flexible package substrates with distributed stacked antennas for high frequency communication systems |
| KR102364559B1 (ko) * | 2017-03-24 | 2022-02-21 | 삼성전자주식회사 | 안테나를 포함하는 전자 장치 |
| CN108879114A (zh) * | 2017-05-16 | 2018-11-23 | 华为技术有限公司 | 集成天线封装结构和终端 |
| KR102209123B1 (ko) | 2017-12-19 | 2021-01-28 | 삼성전자 주식회사 | 안테나와 rf 소자를 포함하는 모듈 및 이를 포함하는 기지국 |
| CN112397873B (zh) | 2017-12-20 | 2021-10-15 | 华为技术有限公司 | 通信设备以及通信设备中的方法 |
| US11380979B2 (en) * | 2018-03-29 | 2022-07-05 | Intel Corporation | Antenna modules and communication devices |
| CN112042058B (zh) * | 2018-04-27 | 2023-03-28 | 株式会社村田制作所 | 天线模块和搭载该天线模块的通信装置 |
| CN109103589B (zh) * | 2018-08-12 | 2021-01-12 | 瑞声科技（南京）有限公司 | 天线模组及移动终端 |
| KR102114138B1 (ko) | 2018-10-04 | 2020-05-22 | 삼성전기주식회사 | 안테나 모듈 및 이를 포함하는 전자기기 |
| CN111971851B (zh) * | 2018-10-26 | 2022-04-29 | 华为技术有限公司 | 一种高带宽的封装天线装置 |
| TWI734945B (zh) | 2018-12-12 | 2021-08-01 | 欣興電子股份有限公司 | 複合基板結構及其製作方法 |
-
2019
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-
2020
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-
2021
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- 2021-11-19 US US17/531,104 patent/US20220077576A1/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130078915A1 (en) * | 2011-09-28 | 2013-03-28 | Broadcom Corporation | Interposer Package Structure for Wireless Communication Element, Thermal Enhancement, and EMI Shielding |
| JP6336107B2 (ja) * | 2014-10-30 | 2018-06-06 | 三菱電機株式会社 | アレイアンテナ装置およびその製造方法 |
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