Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR102166126B1 - Chip antenna module and electronic device including thereof - Google Patents

Chip antenna module and electronic device including thereof Download PDF

Info

Publication number
KR102166126B1
KR102166126B1 KR1020190069808A KR20190069808A KR102166126B1 KR 102166126 B1 KR102166126 B1 KR 102166126B1 KR 1020190069808 A KR1020190069808 A KR 1020190069808A KR 20190069808 A KR20190069808 A KR 20190069808A KR 102166126 B1 KR102166126 B1 KR 102166126B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dielectric layer
patch antenna
antenna pattern
disposed
chip antenna
Prior art date
Application number
KR1020190069808A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박주형
이원철
안성용
한규범
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to US16/661,241 priority Critical patent/US11417959B2/en
Priority to CN202010086365.6A priority patent/CN111725623B/en
Priority to KR1020200128524A priority patent/KR102461627B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102166126B1 publication Critical patent/KR102166126B1/en
Priority to US17/858,332 priority patent/US20220344821A1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2283Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles mounted in or on the surface of a semiconductor substrate as a chip-type antenna or integrated with other components into an IC package
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/067Two dimensional planar arrays using endfire radiating aerial units transverse to the plane of the array

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

According to one embodiment of the present invention, provided is a chip antenna module, which comprises: a first dielectric layer; a solder layer disposed on a lower surface of the first dielectric layer; a first patch antenna pattern disposed on an upper surface of the first dielectric layer and having a through hole; a second patch antenna pattern spaced apart from the top of the first patch antenna pattern and smaller than the first patch antenna pattern; a first feed via disposed to penetrate the first dielectric layer from the lower surface of the first dielectric layer and electrically connected to the first patch antenna pattern; a second feed via disposed from the lower surface of the first dielectric layer to penetrate the first dielectric layer and the through hole of the first patch antenna pattern and electrically connected to the second patch antenna pattern; and a plurality of shielding vias disposed from the lower surface of the first dielectric layer to penetrate the first dielectric layer, electrically connected to the first patch antenna pattern, and arranged to surround the second feed via.

Description

칩 안테나 모듈 및 이를 포함하는 전자기기{Chip antenna module and electronic device including thereof}Chip antenna module and electronic device including the same

본 발명은 칩 안테나 모듈 및 이를 포함하는 전자기기에 관한 것이다.The present invention relates to a chip antenna module and an electronic device including the same.

이동통신의 데이터 트래픽(Data Traffic)은 매년 비약적으로 증가하는 추세이다. 이러한 비약적인 데이터를 무선망에서 실시간으로 지원해 주고자 활발한 기술 개발이 진행 중에 있다. 예를 들어, IoT(Internet of Thing) 기반 데이터의 컨텐츠화, AR(Augmented Reality), VR(Virtual Reality), SNS와 결합한 라이브 VR/AR, 자율 주행, 싱크뷰 (Sync View, 초소형 카메라 이용해 사용자 시점 실시간 영상 전송) 등의 애플리케이션(Application)들은 대용량의 데이터를 주고 받을 수 있게 지원하는 통신(예: 5G 통신, mmWave 통신 등)을 필요로 한다.The data traffic of mobile communication is increasing rapidly every year. Active technology development is underway to support such breakthrough data in real time in wireless networks. For example, contentization of IoT (Internet of Thing)-based data, AR (Augmented Reality), VR (Virtual Reality), live VR/AR combined with SNS, autonomous driving, Sync View, user's viewpoint using micro camera Applications such as real-time video transmission) require communication (e.g., 5G communication, mmWave communication, etc.) that supports sending and receiving large amounts of data.

따라서, 최근 5세대(5G) 통신을 포함하는 밀리미터웨이브(mmWave) 통신이 활발하게 연구되고 있으며, 이를 원활히 구현하는 칩 안테나 모듈의 상용화/표준화를 위한 연구도 활발히 진행되고 있다.Therefore, recently, millimeter wave (mmWave) communication including fifth generation (5G) communication has been actively researched, and research for commercialization/standardization of a chip antenna module that smoothly implements this is also actively being conducted.

높은 주파수 대역(예: 24GHz, 28GHz, 36GHz, 39GHz, 60GHz 등)의 RF 신호는 전달되는 과정에서 쉽게 흡수되고 손실로 이어지므로, 통신의 품질은 급격하게 떨어질 수 있다. 따라서, 높은 주파수 대역의 통신을 위한 안테나는 기존 안테나 기술과는 다른 기술적 접근법이 필요하게 되며, 안테나 이득(Gain) 확보, 안테나와 RFIC의 일체화, EIRP(Effective Isotropic Radiated Power) 확보 등을 위한 별도의 전력 증폭기 등 특수한 기술 개발을 요구할 수 있다.Since RF signals in high frequency bands (eg, 24GHz, 28GHz, 36GHz, 39GHz, 60GHz, etc.) are easily absorbed and lead to loss in the process of being transmitted, the quality of communication can drop rapidly. Therefore, the antenna for high frequency band communication requires a different technical approach from the existing antenna technology, and separates for securing antenna gain, integration of antenna and RFIC, and securing Effective Isotropic Radiated Power (EIRP). Special technology development such as power amplifier may be required.

등록특허공보 제10-1572037호Registered Patent Publication No. 10-1572037

본 발명은 서로 다른 복수의 주파수 대역에 대한 송수신 수단을 제공하면서도 안테나 성능을 향상시키거나 쉽게 소형화될 수 있는 칩 안테나 모듈 및 이를 포함하는 전자기기를 제공한다.The present invention provides a chip antenna module capable of improving antenna performance or being easily miniaturized while providing transmission/reception means for a plurality of different frequency bands, and an electronic device including the same.

본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈은, 제1 유전층; 상기 제1 유전층의 하면 상에 배치된 솔더층; 상기 제1 유전층의 상면 상에 배치되고 관통홀을 가지는 제1 패치 안테나 패턴; 상기 제1 패치 안테나 패턴의 상측에 이격 배치되고 상기 제1 패치 안테나 패턴보다 더 작은 제2 패치 안테나 패턴; 상기 제1 유전층의 하면에서부터 상기 제1 유전층을 관통하도록 배치되고 상기 제1 패치 안테나 패턴에 전기적으로 연결된 제1 피드비아; 상기 제1 유전층의 하면에서부터 상기 제1 유전층과 상기 제1 패치 안테나 패턴의 관통홀을 관통하도록 배치되고 상기 제2 패치 안테나 패턴에 전기적으로 연결된 제2 피드비아; 및 상기 제1 유전층의 하면에서부터 상기 제1 유전층을 관통하도록 배치되고 상기 제1 패치 안테나 패턴에 전기적으로 연결되고 상기 제2 피드비아를 둘러싸도록 배열된 복수의 차폐비아; 를 포함한다.A chip antenna module according to an embodiment of the present invention includes: a first dielectric layer; A solder layer disposed on a lower surface of the first dielectric layer; A first patch antenna pattern disposed on an upper surface of the first dielectric layer and having a through hole; A second patch antenna pattern that is disposed above the first patch antenna pattern and is smaller than the first patch antenna pattern; A first feed via disposed to pass through the first dielectric layer from a lower surface of the first dielectric layer and electrically connected to the first patch antenna pattern; A second feed via disposed from a lower surface of the first dielectric layer to penetrate the through hole of the first dielectric layer and the first patch antenna pattern, and electrically connected to the second patch antenna pattern; And a plurality of shielding vias disposed from a lower surface of the first dielectric layer to pass through the first dielectric layer, electrically connected to the first patch antenna pattern, and arranged to surround the second feed via. Includes.

본 발명의 일 실시 예에 따른 전자기기는, 상기 칩 안테나 모듈; 상기 칩 안테나 모듈의 솔더층이 전기적으로 연결되는 상면을 제공하는 연결 부재; 및 상기 연결 부재의 하면에 전기적으로 연결되는 IC; 를 포함한다.An electronic device according to an embodiment of the present invention, the chip antenna module; A connection member providing an upper surface to which the solder layer of the chip antenna module is electrically connected; And an IC electrically connected to a lower surface of the connection member. Includes.

본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈 및 이를 포함하는 전자기기는, 서로 다른 복수의 주파수 대역에 대한 송수신 수단을 제공하면서도 안테나 성능(예: 이득, 대역폭, 지향성(directivity), 송수신율 등)을 향상시키거나 쉽게 소형화될 수 있다.The chip antenna module and the electronic device including the same according to an embodiment of the present invention, while providing transmission and reception means for a plurality of different frequency bands, antenna performance (eg, gain, bandwidth, directivity, transmission/reception rate, etc.) Can be improved or easily downsized.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈을 나타낸 측면도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈에 배치된 차폐비아를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈의 솔더층(140a)의 다앙한 형태를 예시한 평면도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 칩 안테나 모듈의 배열을 나타낸 사시도이다.
도 5b는 도 5a의 복수의 칩 안테나 모듈이 일체화된 통합형 칩 안테나 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈의 하측에 배치된 연결 부재에 포함된 엔드파이어 안테나를 나타낸 평면도이다.
도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈의 하측에 배치된 연결 부재에 배치된 엔드파이어 안테나를 나타낸 평면도이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈의 제조 방법을 예시한 도면이다.
도 7d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈의 유전층에서의 패치 안테나 패턴의 배치공간을 형성하는 과정을 예시한 도면이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자기기에 포함된 연결부재의 제1 그라운드 플레인을 나타낸 평면도이다.
도 8b는 도 8a의 제1 그라운드 플레인의 하측의 피드라인을 나타낸 평면도이다.
도 8c는 도 8b의 피드라인의 하측의 배선비아와 제2 그라운드 플레인을 나타낸 평면도이다.
도 8d는 도 8c의 제2 그라운드 플레인의 하측의 IC 배치 영역과 엔드파이어 안테나를 나타낸 평면도이다.
도 9a 내지 도 9b는 도 8a 내지 도 8d가 도시하는 부분과 그 하측의 구조를 예시한 측면도이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈을 포함하는 전자기기를 예시한 평면도이다.
1A and 1B are side views illustrating a chip antenna module according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B are perspective views illustrating a chip antenna module according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating a shielding via disposed in a chip antenna module according to an embodiment of the present invention.
4 is a plan view illustrating various types of solder layers 140a of a chip antenna module according to an embodiment of the present invention.
5A is a perspective view illustrating an arrangement of a plurality of chip antenna modules according to an embodiment of the present invention.
5B is a perspective view showing an integrated chip antenna module in which a plurality of chip antenna modules of FIG. 5A are integrated.
6A is a plan view illustrating an endfire antenna included in a connection member disposed under a chip antenna module according to an embodiment of the present invention.
6B is a plan view illustrating an endfire antenna disposed on a connection member disposed under a chip antenna module according to an embodiment of the present invention.
7A to 7C are diagrams illustrating a method of manufacturing a chip antenna module according to an embodiment of the present invention.
7D is a diagram illustrating a process of forming an arrangement space of a patch antenna pattern in a dielectric layer of a chip antenna module according to an embodiment of the present invention.
8A is a plan view illustrating a first ground plane of a connecting member included in an electronic device according to an exemplary embodiment.
8B is a plan view illustrating a feed line below the first ground plane of FIG. 8A.
8C is a plan view illustrating a wiring via and a second ground plane below the feed line of FIG. 8B.
FIG. 8D is a plan view illustrating an IC arrangement area and an endfire antenna under the second ground plane of FIG. 8C.
9A to 9B are side views illustrating a portion shown in FIGS. 8A to 8D and a structure of a lower side thereof.
10A and 10B are plan views illustrating an electronic device including a chip antenna module according to an embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The detailed description of the present invention to be described later refers to the accompanying drawings, which illustrate specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in detail sufficient to enable a person skilled in the art to practice the present invention. It is to be understood that the various embodiments of the present invention are different from each other, but need not be mutually exclusive. For example, specific shapes, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the present invention in relation to one embodiment. In addition, it is to be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the detailed description to be described below is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is limited only by the appended claims, along with all scopes equivalent to those claimed by the claims. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions over several aspects.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to enable those of ordinary skill in the art to easily implement the present invention.

도 1a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈을 나타낸 측면도이고, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈을 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈에 배치된 차폐비아를 나타낸 사시도이다.1A is a side view showing a chip antenna module according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2A and 2B are perspective views showing a chip antenna module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. Is a perspective view showing a shielding via disposed on a chip antenna module according to FIG.

도 1a, 도 2a, 도 2b 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈(100a)은, 제1 패치 안테나 패턴(111a) 및 제2 패치 안테나 패턴(112a)을 포함함으로써 서로 다른 복수의 주파수 대역에 대한 송수신 수단을 제공할 수 있으며, 커플링 패치 패턴(115a)을 더 포함함으로써 제2 패치 안테나 패턴(112a)에 대응되는 주파수 대역폭을 넓힐 수 있다. 여기서, 커플링 패치 패턴(115a)은 대역폭 설계 조건에 따라 생략될 수 있다.1A, 2A, 2B, and 3, a chip antenna module 100a according to an embodiment of the present invention includes a first patch antenna pattern 111a and a second patch antenna pattern 112a. By doing so, it is possible to provide transmission/reception means for a plurality of different frequency bands, and by further including the coupling patch pattern 115a, the frequency bandwidth corresponding to the second patch antenna pattern 112a can be widened. Here, the coupling patch pattern 115a may be omitted depending on bandwidth design conditions.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈(100a)은, 제1 피드비아(121a, 121b) 및 제2 피드비아(122a, 122b)을 포함하고, 제1 그라운드 플레인(201a) 상에 배치될 수 있다.In addition, the chip antenna module 100a according to an embodiment of the present invention includes first feed vias 121a and 121b and second feed vias 122a and 122b, and is formed on the first ground plane 201a. Can be placed.

제1 패치 안테나 패턴(111a)은 제1 피드비아(121a, 121b)의 일단에 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 제1 패치 안테나 패턴(111a)은 제1 피드비아(121a, 121b)로부터 제1 주파수 대역(예: 28GHz)의 제1 RF(Radio Frequency) 신호를 제공받아서 송신하거나 제1 RF 신호를 수신하여 제1 피드비아(121a, 121b)로 제공할 수 있다.The first patch antenna pattern 111a is electrically connected to one end of the first feed vias 121a and 121b. Accordingly, the first patch antenna pattern 111a receives and transmits a first radio frequency (RF) signal of a first frequency band (eg, 28 GHz) from the first feed vias 121a and 121b, or transmits the first RF signal. It may be received and provided to the first feed vias 121a and 121b.

제2 패치 안테나 패턴(112a)은 제2 피드비아(122a, 122b)의 일단에 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 제2 패치 안테나 패턴(112a)은 제2 피드비아(122a, 122b)로부터 제2 주파수 대역(예: 39GHz)의 제2 RF(Radio Frequency) 신호를 제공받아서 송신하거나 제2 RF 신호를 수신하여 제2 피드비아(122a, 122b)로 제공할 수 있다.The second patch antenna pattern 112a is electrically connected to one end of the second feed vias 122a and 122b. Accordingly, the second patch antenna pattern 112a receives and transmits a second radio frequency (RF) signal of a second frequency band (eg, 39 GHz) from the second feed vias 122a and 122b or transmits a second RF signal. It may be received and provided to the second feed vias 122a and 122b.

제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a)은 각각 제1 및 제2 주파수 대역에 대해 공진하여 제1 및 제2 신호에 대응되는 에너지를 집중적으로 수용하여 외부로 방사할 수 있다.The first and second patch antenna patterns 111a and 112a may resonate with respect to the first and second frequency bands, respectively, intensively receive energy corresponding to the first and second signals, and radiate to the outside.

제1 그라운드 플레인(201a)은 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a)가 방사하는 제1 및 제2 RF 신호 중 제1 그라운드 플레인(201a)을 향하여 방사되는 제1 및 제2 RF 신호를 반사(reflect)할 수 있으므로, 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a)의 방사패턴을 특정 방향(예: z방향)으로 집중시킬 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a)의 이득(gain)은 향상될 수 있다.The first ground plane 201a is the first and second RF signals radiated toward the first ground plane 201a among the first and second RF signals radiated by the first and second patch antenna patterns 111a and 112a. Since can be reflected (reflect), the radiation patterns of the first and second patch antenna patterns 111a and 112a can be concentrated in a specific direction (eg, z direction). Accordingly, a gain of the first and second patch antenna patterns 111a and 112a may be improved.

제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a)의 공진은 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a)과 그 주변의 구조에 대응되는 인덕턴스와 캐패시턴스의 조합에 따른 공진 주파수에 기반하여 발생할 수 있다.The resonance of the first and second patch antenna patterns 111a and 112a is generated based on a resonance frequency according to a combination of inductance and capacitance corresponding to the first and second patch antenna patterns 111a and 112a and structures around the first and second patch antenna patterns 111a and 112a. I can.

제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a) 각각의 상면 및/또는 하면의 크기는 상기 공진 주파수에 영향을 줄 수 있다. 즉, 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a) 각각의 상면 및/또는 하면의 크기는 상기 제1 및 제2 주파수 각각에 대응되는 제1 및 제2 파장에 종속적일 수 있다. 만약 제1 주파수가 제2 주파수보다 더 낮을 경우, 제1 패치 안테나 패턴(111a)은 제2 패치 안테나 패턴(112a)보다 더 클 수 있다.The size of the upper and/or lower surfaces of each of the first and second patch antenna patterns 111a and 112a may affect the resonance frequency. That is, the size of the upper and/or lower surfaces of each of the first and second patch antenna patterns 111a and 112a may be dependent on the first and second wavelengths corresponding to the first and second frequencies, respectively. If the first frequency is lower than the second frequency, the first patch antenna pattern 111a may be larger than the second patch antenna pattern 112a.

또한, 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a)의 적어도 일부분은 상하방향(예: z방향)으로 오버랩될 수 있다. 이에 따라, 칩 안테나 모듈(100a)의 수평방향(예: x방향 및/또는 y방향) 크기는 크게 감소할 수 있으므로, 칩 안테나 모듈(100a)은 전반적으로 쉽게 소형화될 수 있다.In addition, at least a portion of the first and second patch antenna patterns 111a and 112a may overlap in a vertical direction (eg, z direction). Accordingly, the size of the chip antenna module 100a in the horizontal direction (eg, in the x direction and/or y direction) can be greatly reduced, so that the overall chip antenna module 100a can be easily downsized.

제1 및 제2 피드비아(121a, 121b, 122a, 122b)는 제1 그라운드 플레인(201a)의 적어도 하나의 관통홀을 관통하도록 배치된다. 이에 따라, 제1 및 제2 피드비아(121a, 121b, 122a, 122b)의 일단은 제1 그라운드 플레인(201a)의 상측에 위치하고 제1 및 제2 피드비아(121a, 121b, 122a, 122b)의 타단은 제1 그라운드 플레인(201a)의 하측에 위치한다. 여기서, 제1 및 제2 피드비아(121a, 121b, 122a, 122b)의 타단은 부품 실장 면 상에 실장된 IC(Integrated Circuit)에 전기적으로 연결됨으로써, 제1 및 제2 RF 신호를 IC로 제공하거나 IC로부터 제공받을 수 있다. 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a)과 IC 사이의 전자기적 격리도는 제1 그라운드 플레인(201a)에 의해 향상될 수 있다.The first and second feed vias 121a, 121b, 122a, and 122b are disposed to pass through at least one through hole of the first ground plane 201a. Accordingly, one end of the first and second feed vias 121a, 121b, 122a, and 122b is positioned above the first ground plane 201a, and of the first and second feed vias 121a, 121b, 122a, and 122b. The other end is located under the first ground plane 201a. Here, the other ends of the first and second feed vias 121a, 121b, 122a, and 122b are electrically connected to an integrated circuit (IC) mounted on the component mounting surface, thereby providing the first and second RF signals to the IC. Or you can get it from IC. The electromagnetic isolation between the first and second patch antenna patterns 111a and 112a and the IC may be improved by the first ground plane 201a.

제1 피드비아(121a, 121b)는 서로 편파인 제1-1 RF 신호와 제1-2 RF 신호가 각각 통과하는 제1-1 피드비아 및 제1-2 피드비아를 포함할 수 있으며, 제2 피드비아(122a, 122b)는 서로 편파인 제2-1 RF 신호와 제2-2 RF 신호가 각각 통과하는 제2-1 피드비아 및 제2-2 피드비아를 포함할 수 있다.The first feed vias 121a and 121b may include a 1-1 feed via and a 1-2 feed via through which the 1-1 1st RF signal polarized and the 1st-2 RF signal respectively pass. The 2 feed vias 122a and 122b may include a 2-1 feed via and a 2-2 feed via through which the 2-1 RF signal and the 2-2 RF signal polarized to each other pass.

즉, 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a) 각각은 복수의 RF 신호를 송수신할 수 있으며, 복수의 RF 신호는 서로 다른 데이터가 실린 복수의 캐리어 신호일 수 있으므로, 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a) 각각의 데이터 송수신율은 복수의 RF 신호의 송수신에 따라 2배 향상될 수 있다.That is, each of the first and second patch antenna patterns 111a and 112a can transmit and receive a plurality of RF signals, and the plurality of RF signals may be a plurality of carrier signals carrying different data. Therefore, the first and second patches The data transmission/reception rate of each of the antenna patterns 111a and 112a may be doubled according to transmission/reception of a plurality of RF signals.

예를 들어, 제1-1 RF 신호와 제1-2 RF 신호는 서로 다른 위상(예: 90도 또는 180도 위상차)을 가져서 서로에 대한 간섭을 줄일 수 있으며, 제2-1 RF 신호와 제2-2 RF 신호는 서로 다른 위상(예: 90도 또는 180도 위상차)을 가져서 서로에 대한 간섭을 줄일 수 있다.For example, the 1-1 RF signal and the 1-2 RF signal may have different phases (eg, 90 degrees or 180 degrees phase difference) to reduce interference with each other, and the 2-1 RF signal and the second RF signal 2-2 RF signals may have different phases (eg, 90 degrees or 180 degrees phase difference) to reduce interference with each other.

예를 들어, 제1-1 RF 신호와 제2-1 RF 신호는 전파방향(예: z방향)에 수직이며 서로 수직인 x방향 및 y방향에 대해 각각 전계와 자계를 형성하고, 제1-2 RF 신호와 제2-2 RF 신호는 x방향 및 y방향에 대해 각각 자계와 전계를 형성함으로써, RF 신호 간의 편파를 구현할 수 있다. 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a)에서 제1-1 RF 신호와 제2-1 RF 신호에 대응되는 표면전류와 제1-2 RF 신호와 제2-2 RF 신호에 대응되는 표면전류는 서로 수직을 이루도록 흐를 수 있다.For example, the 1-1 RF signal and the 2-1 RF signal form an electric field and a magnetic field in the x-direction and y-direction, respectively, perpendicular to the propagation direction (eg, z direction) and perpendicular to each other, and The 2 RF signal and the 2-2 RF signal form a magnetic field and an electric field in the x direction and the y direction, respectively, thereby implementing polarization between the RF signals. Surface current corresponding to the 1-1 RF signal and the 2-1 RF signal, and the surface corresponding to the 1-2 RF signal and the 2-2 RF signal in the first and second patch antenna patterns 111a and 112a Currents can flow perpendicular to each other.

따라서, 제1-1 피드비아 및 제2-1 피드비아는 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a)에서 일방향(예: x방향) 가장자리에 인접하여 연결될 수 있으며, 제1-2 피드비아 및 제2-2 피드비아는 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a)에서 타방향(예: y방향) 가장자리에 인접하여 연결될 수 있으나, 구체적 연결 지점은 설계에 따라 달라질 수 있다.Accordingly, the 1-1 feed via and the 2-1 feed via may be connected adjacent to the edge in one direction (eg, x direction) in the first and second patch antenna patterns 111a and 112a, and The via and the 2-2 feed via may be connected adjacent to the edge in the other direction (eg, y direction) in the first and second patch antenna patterns 111a and 112a, but the specific connection point may vary according to design.

제1 및 제2 RF 신호의 칩 안테나 모듈(100a) 내에서의 에너지 손실은 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a)부터 IC까지의 전기적 길이가 짧을수록 감소할 수 있다. 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a)과 IC 사이의 상하방향(예: z방향) 길이가 상대적으로 짧으므로, 제1 및 제2 피드비아(121a, 121b, 122a, 122b)는 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a)과 IC 사이의 전기적 거리를 쉽게 줄일 수 있다.Energy loss of the first and second RF signals within the chip antenna module 100a may decrease as the electrical length from the first and second patch antenna patterns 111a and 112a to the IC decreases. Since the length between the first and second patch antenna patterns 111a and 112a and the IC in the vertical direction (eg, z direction) is relatively short, the first and second feed vias 121a, 121b, 122a, and 122b are The electrical distance between the first and second patch antenna patterns 111a and 112a and the IC can be easily reduced.

제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a)의 적어도 일부분이 오버랩될 경우, 제2 피드비아(122a, 122b)는 제2 패치 안테나 패턴(112a)에 전기적으로 연결되기 위해 제1 패치 안테나 패턴(111a)을 관통하도록 배치될 수 있다.When at least a portion of the first and second patch antenna patterns 111a and 112a overlap, the second feed vias 122a and 122b are the first patch antenna pattern to be electrically connected to the second patch antenna pattern 112a. It may be arranged to penetrate through (111a).

이에 따라, 제1 및 제2 RF 신호의 칩 안테나 모듈(100a) 내에서의 전송 에너지 손실은 감소할 수 있으며, 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a)에서의 제1 및 제2 피드비아(121a, 121b, 122a, 122b)의 연결 지점은 더욱 자유롭게 설계될 수 있다.Accordingly, loss of transmission energy in the chip antenna module 100a of the first and second RF signals may be reduced, and the first and second feeds in the first and second patch antenna patterns 111a and 112a Connection points of the vias 121a, 121b, 122a, and 122b can be designed more freely.

여기서, 제1 및 제2 피드비아(121a, 121b, 122a, 122b)의 연결 지점은 제1 및 제2 RF 신호 관점에서의 전송선로 임피던스에 영향을 줄 수 있다. 전송선로 임피던스는 특정 임피던스(예: 50옴)에 가까이 매칭될수록 제1 및 제2 RF 신호의 제공 과정에서의 반사현상을 줄일 수 있으므로, 제1 및 제2 피드비아(121a, 121b, 122a, 122b)의 연결 지점의 설계 자유도가 높을 경우, 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a)의 이득(gain)은 더욱 쉽게 향상될 수 있다.Here, the connection points of the first and second feed vias 121a, 121b, 122a, and 122b may affect the transmission line impedance in terms of the first and second RF signals. Since the transmission line impedance is more closely matched to a specific impedance (for example, 50 ohms), the reflection phenomenon in the process of providing the first and second RF signals can be reduced. When the design freedom of the connection point of) is high, the gain of the first and second patch antenna patterns 111a and 112a can be more easily improved.

그러나, 제2 피드비아(122a, 122b)는 제1 패치 안테나 패턴(111a)을 관통하도록 배치됨에 따라 제1 패치 안테나 패턴(111a)에 집중된 제1 RF 신호의 방사에 영향을 받을 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 RF 신호 사이의 전자기적 격리도는 열화될 수 있다. 상기 전자기적 격리도는 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a) 각각의 이득의 열화를 야기할 수 있다.However, since the second feed vias 122a and 122b are disposed to pass through the first patch antenna pattern 111a, the radiation of the first RF signal concentrated on the first patch antenna pattern 111a may be affected. Accordingly, the degree of electromagnetic isolation between the first and second RF signals may be deteriorated. The electromagnetic isolation may cause deterioration in gains of each of the first and second patch antenna patterns 111a and 112a.

따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈(100a)은, 제1 패치 안테나 패턴(111a) 및 제2 패치 안테나 패턴(112a)를 포함하고, 제2 피드비아(122a, 122b)를 둘러싸는 복수의 차폐비아(130a)를 더 포함할 수 있다.Accordingly, the chip antenna module 100a according to an embodiment of the present invention includes a first patch antenna pattern 111a and a second patch antenna pattern 112a, and surrounds the second feed vias 122a and 122b. May further include a plurality of shielding vias 130a.

복수의 차폐비아(130a)는 제1 패치 안테나 패턴(111a)와 제1 그라운드 플레인(201a) 사이를 전기적으로 연결시키도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 패치 안테나 패턴(111a)에서 방사되는 제1 RF 신호 중 제2 피드비아(122a, 122b)를 향하여 방사되는 제1 RF 신호는 복수의 차폐비아(130a)에 의해 반사될 수 있으므로, 제1 및 제2 RF 신호 사이의 전자기적 격리도는 개선될 수 있으며, 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a) 각각의 이득은 향상될 수 있다.The plurality of shielding vias 130a may be disposed to electrically connect the first patch antenna pattern 111a and the first ground plane 201a. Accordingly, among the first RF signals radiated from the first patch antenna pattern 111a, the first RF signals radiated toward the second feed vias 122a and 122b may be reflected by the plurality of shielding vias 130a. , Electromagnetic isolation between the first and second RF signals may be improved, and gains of each of the first and second patch antenna patterns 111a and 112a may be improved.

여기서, 복수의 차폐비아(130a)의 개수와 폭은 특별히 한정되지 않는다. 복수의 차폐비아(130a) 사이 공간의 간격이 특정 길이(예: 제1 RF 신호의 제1 파장에 종속적인 길이)보다 짧을 경우, 제1 RF 신호는 복수의 차폐비아(130a) 사이 공간을 실질적으로 통과하지 못할 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 RF 신호 사이의 전자기적 격리도는 더욱 개선될 수 있다.Here, the number and width of the plurality of shielding vias 130a are not particularly limited. When the space between the plurality of shielding vias 130a is shorter than a specific length (for example, a length dependent on the first wavelength of the first RF signal), the first RF signal substantially fills the space between the plurality of shielding vias 130a. May not pass. Accordingly, the degree of electromagnetic isolation between the first and second RF signals may be further improved.

제2 피드비아(122a, 122b)가 복수의 제2 피드비아로 구성될 경우, 복수의 차폐비아(130a)는 복수의 제2 피드비아를 각각 둘러싸도록 배열될 수 있다.When the second feed vias 122a and 122b are composed of a plurality of second feed vias, the plurality of shielding vias 130a may be arranged to surround the plurality of second feed vias, respectively.

이에 따라, 제2 피드비아(122a, 122b) 사이의 전자기적 격리도는 더욱 향상될 수 있으므로, 제2 패치 안테나 패턴(112a)에서의 제2-1 RF 신호와 제2-2 RF 신호 사이의 전자기적 격리도는 더욱 향상될 수 있으며, 제2 패치 안테나 패턴(112a)의 전반적인 이득은 더욱 향상될 수 있다.Accordingly, since the electromagnetic isolation between the second feed vias 122a and 122b may be further improved, electrons between the 2-1 RF signal and the 2-2 RF signal in the second patch antenna pattern 112a The degree of miracle isolation may be further improved, and the overall gain of the second patch antenna pattern 112a may be further improved.

제1 피드비아(121a, 121b)는 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 중심에서부터 제1 방향으로 치우쳐져 위치하고, 제2 피드비아(122a, 122b)는 제1 피드비아(121a, 121b)보다 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 중심에 더 가까이 위치할 수 있다.The first feed vias 121a and 121b are located skewed from the center of the first patch antenna pattern 111a in the first direction, and the second feed vias 122a and 122b are larger than the first feed vias 121a and 121b. It may be located closer to the center of the 1-patch antenna pattern 111a.

복수의 차폐비아(130a)가 제1 패치 안테나 패턴(111a)에 전기적으로 연결되므로, 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 표면전류는 제1 피드비아(121a, 121b)의 연결 지점에서부터 복수의 차폐비아(130a)의 연결 지점까지 흐를 수 있다. 따라서, 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 표면전류는 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 가장자리에 더 집중될 수 있으므로, 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 RF 신호는 제2 패치 안테나 패턴(112a)을 더 잘 피하여 z방향으로 원격 송수신될 수 있다. 즉, 제2 패치 안테나 패턴(112a)이 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 방사를 방해하는 현상은 더욱 감소할 수 있으며, 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 이득은 더욱 향상될 수 있다.Since the plurality of shielding vias 130a are electrically connected to the first patch antenna pattern 111a, the surface current of the first patch antenna pattern 111a is shielded from the connection point of the first feed vias 121a and 121b. It may flow to the connection point of the via 130a. Therefore, since the surface current of the first patch antenna pattern 111a may be more concentrated on the edge of the first patch antenna pattern 111a, the RF signal of the first patch antenna pattern 111a is applied to the second patch antenna pattern 112a. ) Can be better avoided, allowing remote transmission and reception in the z direction. That is, a phenomenon in which the second patch antenna pattern 112a interferes with radiation of the first patch antenna pattern 111a may be further reduced, and a gain of the first patch antenna pattern 111a may be further improved.

또한, 도 1a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈(100a)은, 제1 유전층(151a)과 제3 유전층(151b) 중 적어도 하나와 제2 유전층(152a)을 더 포함하며, 연결 부재(200) 상에 실장될 수 있다. 예를 들어, 연결 부재(200)는 제1 그라운드 플레인(201a), 배선 그라운드 플레인(202a), 제2 그라운드 플레인(203a) 및 IC 그라운드 플레인(204a) 중 적어도 일부를 포함하는 적층 구조를 가질 수 있으며, 인쇄회로기판(PCB)으로 구현될 수 있다.In addition, referring to FIG. 1A, the chip antenna module 100a according to an embodiment of the present invention further includes at least one of a first dielectric layer 151a and a third dielectric layer 151b, and a second dielectric layer 152a. And, it may be mounted on the connection member 200. For example, the connection member 200 may have a stacked structure including at least some of a first ground plane 201a, a wiring ground plane 202a, a second ground plane 203a, and an IC ground plane 204a. In addition, it may be implemented as a printed circuit board (PCB).

본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈(100a)과 연결 부재(200)는 서로 별도로 제조될 수 있으며, 각각 제조된 후에 서로에 대해 물리적으로 결합될 수 있다.The chip antenna module 100a and the connection member 200 according to an exemplary embodiment of the present invention may be manufactured separately from each other, and may be physically coupled to each other after each manufacturing.

따라서, 제1 유전층(151a)과 제3 유전층(151b)와 제2 유전층(152a)은 연결 부재(200)의 절연층의 특성(예: 유전율, 유전정접, 내구성 등)과 다른 특성을 보다 쉽게 가질 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈(100a)은 보다 개선된 사이즈 대비 안테나 특성(예: 이득, 대역폭, 지향성 등)을 쉽게 가질 수 있으며, 연결 부재(200)는 보다 개선된 피드라인, 피드비아의 배선 성능(예: 적층수 대비 뒤틀림 강도, 낮은 유전율 등)을 쉽게 가질 수 있다.Therefore, the first dielectric layer 151a, the third dielectric layer 151b, and the second dielectric layer 152a more easily exhibit characteristics different from the characteristics of the insulating layer of the connection member 200 (eg, dielectric constant, dielectric loss tangent, durability, etc.). Can have. Accordingly, the chip antenna module 100a according to an embodiment of the present invention can easily have improved antenna characteristics (eg, gain, bandwidth, directivity, etc.) compared to the size, and the connection member 200 is It is easy to have the wiring performance of lines and feed vias (eg, warp strength compared to the number of stacks, low dielectric constant, etc.)

제1 유전층(151a)과 제3 유전층(151b)은 제2 유전층(152a)보다 높은 유전율을 가지는 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 유전층(151a)과 제3 유전층(151b)은 저온 동시 소성 세라믹(Low temperature co-fired ceramic, LTCC)과 같은 세라믹 계열의 물질이나 글래스(glass) 계열의 물질과 같이 상대적으로 높은 유전율을 가지는 물질로 구성될 수 있으며, 마그네슘(Mg), 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 및 티타늄(Ti) 중 적어도 하나를 더 함유함으로써 더 높은 유전율이나 더 강한 내구성을 가지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 유전층(151a)과 제3 유전층(151b)은 Mg2Si04, MgAlO4, CaTiO3를 포함할 수 있다.The first dielectric layer 151a and the third dielectric layer 151b may be formed of a material having a higher dielectric constant than the second dielectric layer 152a. For example, the first dielectric layer 151a and the third dielectric layer 151b may be relatively formed of a ceramic material such as a low temperature co-fired ceramic (LTCC) or a glass material. It can be composed of a material having a high dielectric constant, and by further containing at least one of magnesium (Mg), silicon (Si), aluminum (Al), calcium (Ca), and titanium (Ti), higher dielectric constant or stronger durability It can be configured to have. For example, the first dielectric layer 151a and the third dielectric layer 151b may include Mg2Si04, MgAlO4, and CaTiO3.

제1 유전층(151a)의 하면은 솔더층(140a)의 배치공간을 제공할 수 있다. 솔더층(140a)은 연결 부재(200)의 상면 상에 실장됨으로써 연결 부재(200)에 물리적으로 결합될 수 있다.The lower surface of the first dielectric layer 151a may provide an arrangement space for the solder layer 140a. The solder layer 140a may be physically coupled to the connection member 200 by being mounted on the upper surface of the connection member 200.

예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈(100a)은 솔더층(140a)이 연결 부재(200)의 상면에 배치된 제2 솔더층(180a)에 오버랩되도록 배치될 수 있다. 제2 솔더층(180a)은 연결 부재(200)의 주변비아(185a)에 연결됨으로써 연결 부재(200)에 대한 강한 결합력을 가질 수 있다. 예를 들어, 주변비아(185a)는 제2 솔더층(180a)과 제1 그라운드 플레인의 사이를 연결시키도록 구성될 수 있다.For example, the chip antenna module 100a according to an embodiment of the present invention may be disposed so that the solder layer 140a overlaps the second solder layer 180a disposed on the upper surface of the connection member 200. The second solder layer 180a may have a strong bonding force to the connection member 200 by being connected to the peripheral via 185a of the connection member 200. For example, the peripheral via 185a may be configured to connect between the second solder layer 180a and the first ground plane.

솔더층(140a)과 제2 솔더층(180a)은 주석(Sn)과 같은 용융점이 낮은 물질 기반의 솔더 페이스트(paste)에 의해 결합될 수 있다. 상기 솔더 페이스트는 솔더 페이스트의 용융점보다 높은 온도에서 솔더층(140a)과 제2 솔더층(180a) 사이에 삽입될 수 있으며, 온도가 낮아짐에 따라 전기연결구조체(160a)로 구성될 수 있다. 즉, 전기연결구조체(160a)는 솔더층(140a)과 제2 솔더층(180a) 사이를 전기적으로 연결시킬 수 있다.The solder layer 140a and the second solder layer 180a may be combined by a solder paste based on a material having a low melting point such as tin (Sn). The solder paste may be inserted between the solder layer 140a and the second solder layer 180a at a temperature higher than the melting point of the solder paste, and may be constituted of an electrical connection structure 160a as the temperature decreases. That is, the electrical connection structure 160a may electrically connect the solder layer 140a and the second solder layer 180a.

예를 들어, 솔더층(140a)과 제2 솔더층(180a) 사이의 결합 효율성을 향상시키기 위해, 솔더층(140a)과 제2 솔더층(180a)의 표면은 니켈 도금층과 주석 도금층의 적층 구조를 이룰 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 솔더층(140a)과 제2 솔더층(180a)의 적어도 일부분은 도금 과정에 의해 형성될 수 있으며, 제1 유전층(151a)은 솔더층(140a)의 도금 과정에 적합한 특성(예: 고온에 대한 신뢰성)을 가지도록 구성될 수 있다.For example, in order to improve the bonding efficiency between the solder layer 140a and the second solder layer 180a, the surface of the solder layer 140a and the second solder layer 180a is a laminated structure of a nickel plated layer and a tin plated layer. It can be achieved, but is not limited thereto. That is, at least a portion of the solder layer 140a and the second solder layer 180a may be formed by a plating process, and the first dielectric layer 151a has properties suitable for the plating process of the solder layer 140a (eg, high temperature Can be configured to have reliability).

또한, 제1 유전층(151a)의 하면은 제1 및 제2 피드비아(121a, 121b, 122a, 122b) 및 복수의 차폐비아(130a)의 인출 공간을 제공할 수 있다.In addition, the lower surface of the first dielectric layer 151a may provide a lead-out space for the first and second feed vias 121a, 121b, 122a, 122b and the plurality of shielding vias 130a.

따라서, 제1 및 제2 피드비아(121a, 121b, 122a, 122b) 및 복수의 차폐비아(130a) 각각의 하단에는 상대적으로 낮은 용융점을 가지거나 상대적으로 큰 수평방향 폭을 가지는 전기연결구조체(160a)가 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 전기연결구조체는 솔더볼(solder ball), 핀(pin), 랜드(land), 패드(pad) 중 적어도 하나로 구성될 수 있으며, 설계에 따라 솔더층(140a)와 유사한 형태를 가질 수 있다.Accordingly, an electrical connection structure 160a having a relatively low melting point or a relatively large horizontal width at the bottom of each of the first and second feed vias 121a, 121b, 122a, 122b and the plurality of shielding vias 130a ) Can be connected. For example, the first electrical connection structure may be composed of at least one of a solder ball, a pin, a land, and a pad, and may have a shape similar to that of the solder layer 140a according to the design. Can have.

제1 유전층(151a)의 상면은 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 배치공간을 제공할 수 있다.The top surface of the first dielectric layer 151a may provide a space for placing the first patch antenna pattern 111a.

제3 유전층(151b)의 하면은 제2 패치 안테나 패턴(112a)의 배치공간을 제공할 수 있다.The lower surface of the third dielectric layer 151b may provide an arrangement space for the second patch antenna pattern 112a.

제3 유전층(151b)의 상면은 커플링 패치 패턴(115a)의 배치공간을 제공할 수 있으며, 설계에 따라 봉합재(encapsulant)에 의해 봉합될 수 있다.The upper surface of the third dielectric layer 151b may provide an arrangement space for the coupling patch pattern 115a, and may be sealed by an encapsulant according to design.

제2 유전층(152a)은 제1 유전층(151a)의 상면 상이나 제3 유전층(151b)의 하면 상에 배치될 수 있으며, 제1 유전층(151a)의 유전율이나 제3 유전층(151b)의 유전율보다 낮은 유전율을 가질 수 있다.The second dielectric layer 152a may be disposed on the upper surface of the first dielectric layer 151a or the lower surface of the third dielectric layer 151b, and is lower than the dielectric constant of the first dielectric layer 151a or the dielectric constant of the third dielectric layer 151b. It can have a permittivity.

제2 유전층(152a)은 폴리머(polymer)와 같이 연결 부재(200)의 절연층보다도 더 낮은 유전율을 가지도록 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 유전층(152a)은 세라믹(ceramic)으로 구성되거나, LCP(Liquid Crystal Polymer)나 폴리이미드와 같이 높은 유연성을 가지도록 구성되거나, 높은 강도나 높은 접착성을 가지는 에폭시(epoxy) 수지로 구성되거나, 테플론(Teflon)과 같이 높은 내구성을 가지도록 구성되거나 프리프레그(prepreg)과 같이 연결 부재(200)에 대한 높은 호환성을 가지도록 구성될 수 있다.The second dielectric layer 152a may be configured to have a lower dielectric constant than the insulating layer of the connection member 200, such as a polymer, but is not limited thereto. For example, the second dielectric layer 152a is made of ceramic, or is composed of high flexibility such as liquid crystal polymer (LCP) or polyimide, or epoxy having high strength or high adhesion. It may be made of resin, may be configured to have high durability such as Teflon, or may be configured to have high compatibility with the connection member 200 such as a prepreg.

칩 안테나 모듈(100a)에서 송수신되는 RF 신호는 제1 유전층(151a), 제3 유전층(151b) 및 제2 유전층(152a)을 투과할 때 제1 유전층(151a), 제3 유전층(151b) 및 제2 유전층(152a)의 유전율에 기반한 파장을 가질 수 있다. 즉, RF 신호의 칩 안테나 모듈(100a)에서의 유효 파장은 제1 유전층(151a), 제3 유전층(151b)의 높은 유전율에 따라 짧아질 수 있다. 칩 안테나 모듈(100a)의 전반적인 사이즈는 RF 신호의 유효 파장의 길이에 대해 높은 상관관계를 가지므로, 칩 안테나 모듈(100a)은 높은 유전율의 제1 유전층(151a) 및/또는 제3 유전층(151b)를 포함함으로써, 안테나 성능의 실질적 열화 없이도 축소된 사이즈를 가질 수 있다.The RF signals transmitted and received by the chip antenna module 100a are transmitted through the first dielectric layer 151a, the third dielectric layer 151b, and the second dielectric layer 152a, the first dielectric layer 151a, the third dielectric layer 151b, and It may have a wavelength based on the dielectric constant of the second dielectric layer 152a. That is, the effective wavelength of the RF signal in the chip antenna module 100a may be shortened according to the high dielectric constants of the first dielectric layer 151a and the third dielectric layer 151b. Since the overall size of the chip antenna module 100a has a high correlation with the length of the effective wavelength of the RF signal, the chip antenna module 100a has a high dielectric constant first dielectric layer 151a and/or a third dielectric layer 151b. ), it is possible to have a reduced size without substantially deteriorating antenna performance.

칩 안테나 모듈(100a)의 전반적인 사이즈는 제1 그라운드 플레인(201a)의 단위 사이즈 당 칩 안테나 모듈(100a)의 배열 개수에 대응될 수 있다. 즉, 복수의 칩 안테나 모듈(100a)의 전반적인 이득 및/또는 지향성은 칩 안테나 모듈(100a)의 사이즈가 작을수록 쉽게 향상될 수 있다.The overall size of the chip antenna module 100a may correspond to the number of arrays of the chip antenna modules 100a per unit size of the first ground plane 201a. That is, the overall gain and/or directivity of the plurality of chip antenna modules 100a can be easily improved as the size of the chip antenna module 100a is smaller.

한편, 제2 유전층(152a)은 상대적으로 낮은 유전율을 가지므로, 제2 유전층(152a)에서의 RF 신호의 파장은 길 수 있다.Meanwhile, since the second dielectric layer 152a has a relatively low dielectric constant, the wavelength of the RF signal in the second dielectric layer 152a may be long.

제2 유전층(152a)과 제1 유전층(151a) 사이의 제1 경계면과, 제2 유전층(152a)과 제3 유전층(151b) 사이의 제2 경계면은 각각 RF 신호에 대한 경계조건(boundary condition)으로 작용할 수 있다.The first interface between the second dielectric layer 152a and the first dielectric layer 151a and the second interface between the second dielectric layer 152a and the third dielectric layer 151b are each a boundary condition for an RF signal. Can act as

제1 유전층(151a) 및/또는 제3 유전층(151b)와 제2 유전층(152a) 간의 유전율 차이로 인해, 상기 경계조건을 통과하는 RF 신호의 전파 방향은 굴절될 수 있다. RF 신호의 굴절 정도는 상기 유전율 차이가 클수록 클 수 있다.Due to a difference in dielectric constant between the first dielectric layer 151a and/or the third dielectric layer 151b and the second dielectric layer 152a, the propagation direction of the RF signal passing through the boundary condition may be refracted. The degree of refraction of the RF signal may be greater as the difference in permittivity increases.

낮은 유전율을 가지는 제2 유전층(152a)이 높은 유전율을 가지는 제1 유전층(151a)과 제3 유전층(151b)의 사이에 배치되므로, 제1 및 제2 RF 신호 각각의 송수신 방향은 z방향으로 더 집중될 수 있다.Since the second dielectric layer 152a having a low dielectric constant is disposed between the first dielectric layer 151a and the third dielectric layer 151b having a high dielectric constant, the transmission/reception direction of each of the first and second RF signals is further in the z direction. Can be focused.

제1 패치 안테나 패턴(111a)의 상면에서 방사되는 제1 RF 신호는 낮은 유전율의 매질에서 높은 유전율의 매질로 향하므로, 제1 RF 신호의 수평방향 벡터성분은 짧아질 수 있다. 따라서, 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 방사방향은 z방향으로 더 집중될 수 있다. 이에 따라, 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 이득은 향상될 수 있다.Since the first RF signal radiated from the upper surface of the first patch antenna pattern 111a is directed from a medium having a low permittivity to a medium having a high permittivity, a vector component in the horizontal direction of the first RF signal may be shortened. Accordingly, the radiation direction of the first patch antenna pattern 111a may be more concentrated in the z direction. Accordingly, the gain of the first patch antenna pattern 111a may be improved.

또한, 상기 제1 RF 신호는 제2 유전층(152a)에서 상대적으로 더 긴 수평방향 벡터성분을 가지므로, 제2 패치 안테나 패턴(112a)을 더 잘 피하여 z방향으로 방사될 수 있다. 이에 따라, 제2 패치 안테나 패턴(112a)이 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 방사를 방해하는 현상은 더욱 감소할 수 있으며, 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 이득은 더욱 향상될 수 있다.In addition, since the first RF signal has a relatively longer horizontal vector component in the second dielectric layer 152a, it can be radiated in the z direction by better avoiding the second patch antenna pattern 112a. Accordingly, a phenomenon in which the second patch antenna pattern 112a interferes with the radiation of the first patch antenna pattern 111a may be further reduced, and the gain of the first patch antenna pattern 111a may be further improved.

제2 패치 안테나 패턴(112a)의 하면에서 방사되는 제2 RF 신호는 제1 그라운드 플레인(201a) 및/또는 제1 패치 안테나 패턴(111a)의 반사(reflect)에 의해 z방향으로 전파될 수 있는데, 상기 제2 RF 신호는 낮은 유전율의 매질에서 높은 유전율의 매질로 향함에 따라 z방향으로 더욱 집중될 수 있다. 이에 따라, 제2 패치 안테나 패턴(112a)의 이득은 향상될 수 있다.The second RF signal radiated from the lower surface of the second patch antenna pattern 112a may be propagated in the z direction by reflection of the first ground plane 201a and/or the first patch antenna pattern 111a. , As the second RF signal is directed from a medium having a low dielectric constant to a medium having a high dielectric constant, the second RF signal may be further concentrated in the z direction. Accordingly, the gain of the second patch antenna pattern 112a may be improved.

결국, 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈(100a)은 제1 RF 신호의 이득과 제2 RF 신호의 이득을 모두 향상시킬 수 있다.As a result, the chip antenna module 100a according to an embodiment of the present invention may improve both the gain of the first RF signal and the gain of the second RF signal.

한편, 제2 유전층(152a)의 두께는 제1 유전층(151a)의 두께보다 얇을 수 있다. 이에 따라, 제2 유전층(152a)의 상대적으로 낮은 유전율은 제1 및 제2 RF 신호의 원격 송수신 방향을 더욱 z방향으로 집중시킬 수 있다.Meanwhile, the thickness of the second dielectric layer 152a may be thinner than that of the first dielectric layer 151a. Accordingly, the relatively low dielectric constant of the second dielectric layer 152a can further concentrate the remote transmission/reception directions of the first and second RF signals in the z direction.

제3 유전층(151b)의 두께는 제2 유전층(152a)의 두께보다 두껍고 제1 유전층(151a)의 두께보다 얇을 수 있다. 이에 따라, 제2 패치 안테나 패턴(112a)이 커플링 패치 패턴(115a)을 경유하여 제1 패치 안테나 패턴(111a)으로 전자기적 간섭을 일으키는 현상은 더욱 억제될 수 있다.The thickness of the third dielectric layer 151b may be thicker than that of the second dielectric layer 152a and thinner than the thickness of the first dielectric layer 151a. Accordingly, a phenomenon in which the second patch antenna pattern 112a causes electromagnetic interference to the first patch antenna pattern 111a via the coupling patch pattern 115a can be further suppressed.

도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈을 나타낸 측면도이다.1B is a side view showing a chip antenna module according to an embodiment of the present invention.

도 1b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈은, 제2 유전층(152b)과 공동(air cavity, 152c)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1B, the chip antenna module according to an embodiment of the present invention may further include a second dielectric layer 152b and an air cavity 152c.

예를 들어, 제2 유전층(152b)은 설계에 따라 공동(152c)을 둘러싸도록 구성될 수 있으며, 제1 유전층(151a)과 제3 유전층(151b) 사이를 물리적으로 지지할 수 있다.For example, the second dielectric layer 152b may be configured to surround the cavity 152c according to design, and may physically support between the first dielectric layer 151a and the third dielectric layer 151b.

이에 따라, 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111a, 112a) 사이의 유전율은 제2 유전층(152b)의 유전율보다 더욱 낮아질 수 있으며, 제1 및 제2 RF 신호은 제1 유전층(151a)과 공동(152c) 사이의 더 큰 유전율 차이에 따라 제1 유전층(151a)과 공동(152c) 사이의 경계면에서 더욱 효율적으로 굴절될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈의 이득은 더욱 향상될 수 있다.Accordingly, the dielectric constant between the first and second patch antenna patterns 111a and 112a may be lower than the dielectric constant of the second dielectric layer 152b, and the first and second RF signals are formed with the first dielectric layer 151a and the cavity ( According to a greater difference in dielectric constant between 152c), it may be more efficiently refracted at the interface between the first dielectric layer 151a and the cavity 152c. Accordingly, the gain of the chip antenna module according to an embodiment of the present invention may be further improved.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈의 솔더층(140a)의 다앙한 형태를 예시한 평면도이다.4 is a plan view illustrating various types of solder layers 140a of a chip antenna module according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈(100e)의 솔더층(140a)는 직선 막대의 형태를 가질 수 있으며, 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈(100f)의 솔더층(140a)는 칩 안테나 모듈(100e)의 외곽을 둘러싸는 가이드 링의 형태를 가질 수 있다.Referring to FIG. 4, the solder layer 140a of the chip antenna module 100e according to an embodiment of the present invention may have a straight bar shape, and a chip antenna module 100f according to an embodiment of the present invention. The solder layer 140a of may have a shape of a guide ring surrounding the outer periphery of the chip antenna module 100e.

솔더층(140a)의 연결 부재에 대한 결합력은 솔더층(140a)의 크기가 클수록 강할 수 있다. 따라서, 솔더층(140a)의 형태는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈(100a, 100e, 100f)의 특성(예: 총 배열 개수, 패치 안테나 패턴의 총 개수, 비아의 총 개수 등)에 기반하여 결정될 수 있다.The bonding force of the solder layer 140a to the connection member may be stronger as the size of the solder layer 140a increases. Therefore, the shape of the solder layer 140a is the characteristics of the chip antenna modules 100a, 100e, and 100f according to an embodiment of the present invention (eg, the total number of arrays, the total number of patch antenna patterns, the total number of vias, etc.) Can be determined based on

도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 칩 안테나 모듈의 배열을 나타낸 사시도이다.5A is a perspective view illustrating an arrangement of a plurality of chip antenna modules according to an embodiment of the present invention.

도 5a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 칩 안테나 모듈(100a, 100b, 100c, 100d)은 [1 X n]의 구조로 배열될 수 있다. 여기서, n은 자연수이다.Referring to FIG. 5A, a plurality of chip antenna modules 100a, 100b, 100c, and 100d according to an embodiment of the present invention may be arranged in a [1 X n] structure. Where n is a natural number.

복수의 칩 안테나 모듈(100a, 100b, 100c, 100d) 사이의 공간은 복수의 칩 안테나 모듈(100a, 100b, 100c, 100d)의 각각의 유전체보다 낮은 유전율인 공기로 구성되거나 봉합재로 구성될 수 있다.The space between the plurality of chip antenna modules 100a, 100b, 100c, and 100d may be composed of air having a dielectric constant lower than that of each of the plurality of chip antenna modules 100a, 100b, 100c, and 100d, or may be composed of a sealing material. have.

복수의 칩 안테나 모듈(100a, 100b, 100c, 100d) 각각의 측면은 RF 신호에 대한 경계조건으로 작용할 수 있다. 따라서, 복수의 칩 안테나 모듈(100a, 100b, 100c, 100d)이 서로 이격되어 배열될 경우, 복수의 칩 안테나 모듈(100a, 100b, 100c, 100d)의 서로에 대한 전자기적 격리도는 향상될 수 있다.Each side of the plurality of chip antenna modules 100a, 100b, 100c, and 100d may serve as a boundary condition for an RF signal. Therefore, when the plurality of chip antenna modules 100a, 100b, 100c, and 100d are arranged to be spaced apart from each other, the degree of electromagnetic isolation of the plurality of chip antenna modules 100a, 100b, 100c, and 100d from each other can be improved. .

도 5b는 도 5a의 복수의 칩 안테나 모듈이 일체화된 통합형 칩 안테나 모듈을 나타낸 사시도이다.5B is a perspective view showing an integrated chip antenna module in which a plurality of chip antenna modules of FIG. 5A are integrated.

도 5b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 통합형 칩 안테나 모듈(100abcd)은 도 1a 내지 도 5a에 도시된 복수의 칩 안테나 모듈이 일체화된 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 5B, the integrated chip antenna module 100abcd according to an embodiment of the present invention may have a structure in which a plurality of chip antenna modules shown in FIGS. 1A to 5A are integrated.

즉, 제1 유전층은 설계에 따라 복수의 제1 패치 안테나 패턴 각각에 오버랩되는 단일 제1 유전층으로 구성될 수 있다. 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴은 복수의 커플링 패치 패턴(115a, 115b, 115c, 115d)에 z방향으로 오버랩되도록 통합형 칩 안테나 모듈(100abcd)에 나란히 배열될 수 있다.That is, the first dielectric layer may be composed of a single first dielectric layer overlapping each of the plurality of first patch antenna patterns according to design. The plurality of first patch antenna patterns may be arranged side by side on the integrated chip antenna module 100abcd so as to overlap the plurality of coupling patch patterns 115a, 115b, 115c, and 115d in the z direction.

이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 통합형 칩 안테나 모듈(100abcd)의 전반적인 사이즈는 감소될 수 있다.Accordingly, the overall size of the integrated chip antenna module 100abcd according to an embodiment of the present invention may be reduced.

복수의 제1 피드비아가 서로에게 줄 수 있는 전자기적 간섭은 전술한 복수의 차폐비아에 의해 감소할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 통합형 칩 안테나 모듈(100abcd)은 더욱 축소된 사이즈를 가지면서도 사이즈 축소에 따른 안테나 성능의 열화를 방지할 수 있다.The electromagnetic interference that the plurality of first feed vias may give to each other may be reduced by the plurality of shielding vias described above. Accordingly, the integrated chip antenna module 100abcd according to an embodiment of the present invention may have a further reduced size and may prevent deterioration of antenna performance due to the size reduction.

도 6a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈의 하측에 배치된 연결 부재에 포함된 엔드파이어 안테나를 나타낸 평면도이다.6A is a plan view illustrating an endfire antenna included in a connection member disposed under a chip antenna module according to an embodiment of the present invention.

도 6a를 참조하면, 연결 부재(200)는 복수의 칩 안테나 모듈(100a, 100b, 100c, 100d)에 평행하게 배열된 복수의 엔드파이어 안테나(ef1, ef2, ef3, ef4)를 포함할 수 있으며, 수평방향(예: x방향 및/또는 y방향)으로 RF 신호의 방사패턴을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 6A, the connection member 200 may include a plurality of endfire antennas ef1, ef2, ef3, and ef4 arranged in parallel to the plurality of chip antenna modules 100a, 100b, 100c, and 100d. , It is possible to form a radiation pattern of the RF signal in the horizontal direction (eg, x direction and/or y direction).

복수의 엔드파이어 안테나(ef1, ef2, ef3, ef4)는 각각 복수의 엔드파이어 안테나 패턴(210a) 및 피드라인(220a)을 포함하고, 디렉터 패턴(215a)을 더 포함할 수 있다.The plurality of endfire antennas ef1, ef2, ef3, and ef4 may each include a plurality of endfire antenna patterns 210a and feed lines 220a, and may further include a director pattern 215a.

복수의 칩 안테나 모듈(100a, 100b, 100c, 100d)은 제1 피드비아를 둘러싸도록 배열된 복수의 차폐비아를 포함하므로, 엔드파이어 안테나(ef1, ef2, ef3, ef4)에 대한 전자기적 격리도를 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 복수의 칩 안테나 모듈(100a, 100b, 100c, 100d)의 이득은 더욱 향상될 수 있다.Since the plurality of chip antenna modules 100a, 100b, 100c, and 100d include a plurality of shielding vias arranged to surround the first feed via, electromagnetic isolation of the endfire antennas ef1, ef2, ef3, and ef4 Can be improved. Accordingly, the gains of the plurality of chip antenna modules 100a, 100b, 100c, and 100d may be further improved.

도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈의 하측에 배치된 연결 부재에 배치된 엔드파이어 안테나를 나타낸 평면도이다.6B is a plan view illustrating an endfire antenna disposed on a connection member disposed under a chip antenna module according to an embodiment of the present invention.

도 6b을 참조하면, 연결 부재(200)는 복수의 칩 안테나 모듈(100a, 100b, 100c, 100d)에 평행하게 배열된 복수의 엔드파이어 안테나(ef5, ef6, ef7, ef8)를 포함할 수 있으므로, 수평방향으로 RF 신호의 방사패턴을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 6B, the connection member 200 may include a plurality of endfire antennas ef5, ef6, ef7, and ef8 arranged in parallel to the plurality of chip antenna modules 100a, 100b, 100c, and 100d. , It is possible to form a radiation pattern of the RF signal in the horizontal direction.

복수의 엔드파이어 안테나(ef5, ef6, ef7, ef8)는 각각 방사체(431)와 유전체(432)를 포함할 수 있다.The plurality of endfire antennas ef5, ef6, ef7, and ef8 may include a radiator 431 and a dielectric 432, respectively.

도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈의 제조 방법을 예시한 도면이다.7A to 7C are diagrams illustrating a method of manufacturing a chip antenna module according to an embodiment of the present invention.

도 7a를 참조하면, 제1 유전층(151a)과 제3 유전층(151b)은 마련될 수 있으며, 관통홀(TH)은 제1 유전층(151a)에 형성될 수 있으며, 도전성 페이스트는 관통홀(TH)에 도포 또는 충진됨으로써 제1 및 제2 피드비아(121a, 122a) 및 복수의 차폐비아(130a)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 7A, a first dielectric layer 151a and a third dielectric layer 151b may be provided, a through hole TH may be formed in the first dielectric layer 151a, and a conductive paste may be formed of a through hole TH. ) By being applied or filled to the first and second feed vias 121a and 122a and a plurality of shielding vias 130a.

도 7b를 참조하면, 제1 패치 안테나 패턴(111a)은 제1 유전층(151a)의 상면 상에 도전성 페이스트 상태로 인쇄되어 건조됨으로써 구성될 수 있으며, 제2 패치 안테나 패턴(112a)은 제3 유전층(151b)의 하면 상에 도전성 페이스트 상태로 인쇄되어 건조됨으로써 구성될 수 있으며, 커플링 패치 패턴(115a)은 제3 유전층(151b)의 상면 상에 도전성 페이스트 상태로 인쇄되어 건조됨으로써 구성될 수 있으며, 솔더층(140a)은 제1 유전층(151a)의 하면 상에 도전성 페이스트 상태로 인쇄되어 건조됨으로써 구성될 수 있다. 이후, 제2 유전층(152a)은 제1 유전층(151a)의 상면 상에 형성될 수 있으며, 제3 유전층(151b)은 제2 유전층(152a) 상에 압착될 수 있다.Referring to FIG. 7B, the first patch antenna pattern 111a may be formed by printing in a conductive paste state on the upper surface of the first dielectric layer 151a and drying it, and the second patch antenna pattern 112a is a third dielectric layer. Printed in the form of a conductive paste on the lower surface of 151b and dried, the coupling patch pattern 115a may be formed by printing in the form of a conductive paste on the upper surface of the third dielectric layer 151b and drying. , The solder layer 140a may be formed by printing a conductive paste on the lower surface of the first dielectric layer 151a and drying it. Thereafter, the second dielectric layer 152a may be formed on the upper surface of the first dielectric layer 151a, and the third dielectric layer 151b may be pressed onto the second dielectric layer 152a.

도 7c를 참조하면, 복수의 제1 패치 안테나 패턴(111a)과 솔더층(140a)은 하나의 제1 유전층(151a)에 형성될 수 있으며, 제1 유전층(151a)은 절단(cut1, cut2)될 수 있다. 이에 따라, 복수의 칩 안테나 모듈은 동시에 제조될 수 있다.Referring to FIG. 7C, a plurality of first patch antenna patterns 111a and solder layers 140a may be formed on one first dielectric layer 151a, and the first dielectric layer 151a is cut (cut1, cut2). Can be. Accordingly, a plurality of chip antenna modules can be manufactured simultaneously.

도 7d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈의 유전층에서의 패치 안테나 패턴의 배치공간을 형성하는 과정을 예시한 도면이다.7D is a diagram illustrating a process of forming an arrangement space of a patch antenna pattern in a dielectric layer of a chip antenna module according to an embodiment of the present invention.

도 7d를 참조하면, 제3 유전층(151b)의 상면 및/또는 하면은 홈을 가질 수 있다. 상기 홈은 정밀도를 위해 레이저 가공으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.Referring to FIG. 7D, an upper surface and/or a lower surface of the third dielectric layer 151b may have a groove. The groove may be formed by laser processing for precision, but is not limited thereto.

제2 패치 안테나 패턴(112a) 및/또는 커플링 패치 패턴(115a)은 제3 유전층(151b)의 홈에 인쇄 및 건조될 수 있다. 설계에 따라, 상기 홈은 제1 유전층에도 형성될 수 있다.The second patch antenna pattern 112a and/or the coupling patch pattern 115a may be printed and dried in the groove of the third dielectric layer 151b. Depending on the design, the groove may also be formed in the first dielectric layer.

이에 따라, 제1 패치 안테나 패턴, 제2 패치 안테나 패턴(112a) 및/또는 커플링 패치 패턴(115a)의 공정 편차는 더욱 작아질 수 있으며, 제1 패치 안테나 패턴, 제2 패치 안테나 패턴(112a) 및/또는 커플링 패치 패턴(115a) 사이의 이격 거리는 더욱 정밀하게 최적화될 수 있으므로, 안테나 성능(예: 이득, 대역폭)의 신뢰도는 더욱 높아질 수 있다.Accordingly, the process deviation of the first patch antenna pattern, the second patch antenna pattern 112a and/or the coupling patch pattern 115a may be further reduced, and the first patch antenna pattern and the second patch antenna pattern 112a ) And/or the separation distance between the coupling patch patterns 115a may be more precisely optimized, and thus the reliability of antenna performance (eg, gain, bandwidth) may be further increased.

도 8a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자기기에 포함된 연결 부재의 제1 그라운드 플레인을 나타낸 평면도이고, 도 8b는 도 8a의 제1 그라운드 플레인의 하측의 피드라인을 나타낸 평면도이고, 도 8c는 도 8b의 피드라인의 하측의 배선비아와 제2 그라운드 플레인을 나타낸 평면도이고, 도 8d는 도 8c의 제2 그라운드 플레인의 하측의 IC 배치 영역과 엔드파이어 안테나를 나타낸 평면도이다.FIG. 8A is a plan view showing a first ground plane of a connection member included in an electronic device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a plan view showing a feed line below the first ground plane of FIG. 8A, and FIG. 8C 8B is a plan view showing a wiring via and a second ground plane below the feed line of FIG. 8B, and FIG. 8D is a plan view showing an IC arrangement region and an endfire antenna below the second ground plane of FIG. 8C.

도 8a 내지 도 8d를 참조하면, 피드비아(120a)는 전술한 제1 및 제2 피드비아에 종합적으로 대응되며, 패치 안테나 패턴(110a)은 전술한 제1 및 제2 패치 안테나 패턴에 종합적으로 대응되며, 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 칩 안테나 모듈은 수평방향(예: x방향 및/또는 y방향)으로 배열될 수 있다.8A to 8D, the feed via 120a comprehensively corresponds to the first and second feed vias described above, and the patch antenna pattern 110a comprehensively corresponds to the first and second patch antenna patterns. Correspondingly, a plurality of chip antenna modules according to an embodiment of the present invention may be arranged in a horizontal direction (eg, x direction and/or y direction).

도 8a를 참조하면, 제1 그라운드 플레인(201a)은 피드비아(120a)가 통과하는 관통홀을 가질 수 있으며, 패치 안테나 패턴(110a)과 피드라인 사이를 전자기적으로 차폐시킬 수 있다. 주변비아(185a)는 상측(예: z방향)을 향하여 연장될 수 있으며, 전술한 제2 솔더층에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 8A, the first ground plane 201a may have a through hole through which the feed via 120a passes, and may electromagnetically shield between the patch antenna pattern 110a and the feed line. The peripheral via 185a may extend upward (for example, in the z direction), and may be connected to the above-described second solder layer.

도 8b를 참조하면, 배선 그라운드 플레인(202a)은 엔드파이어 안테나 피드라인(220a)의 적어도 일부분과 피드라인(221a)을 각각 둘러쌀 수 있다. 엔드파이어 안테나 피드라인(220a)은 제2 배선비아(232a)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 피드라인(221a)은 제1 배선비아(231a)에 전기적으로 연결될 수 있다. 배선 그라운드 플레인(202a)은 엔드파이어 안테나 피드라인(220a)과 피드라인(221a) 사이를 전자기적으로 차폐시킬 수 있다. 엔드파이어 안테나 피드라인(220a)의 일단은 제2 피드비아(211a)에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 8B, the wiring ground plane 202a may surround at least a portion of the endfire antenna feed line 220a and the feed line 221a, respectively. The end fire antenna feed line 220a may be electrically connected to the second wiring via 232a, and the feed line 221a may be electrically connected to the first wiring via 231a. The wiring ground plane 202a may electromagnetically shield between the endfire antenna feed line 220a and the feed line 221a. One end of the end fire antenna feed line 220a may be connected to the second feed via 211a.

도 8c를 참조하면, 제2 그라운드 플레인(203a)은 제1 배선비아(231a)와 제2 배선비아(232a)가 각각 통과하는 복수의 관통홀을 가질 수 있으며, 커플링 그라운드 패턴(235a)을 가질 수 있다. 제2 그라운드 플레인(203a)은 피드라인과 IC 사이를 전자기적으로 차폐시킬 수 있다.Referring to FIG. 8C, the second ground plane 203a may have a plurality of through-holes through which the first wiring via 231a and the second wiring via 232a respectively pass, and may have a coupling ground pattern 235a. Can have. The second ground plane 203a may electromagnetically shield the feed line and the IC.

도 8d를 참조하면, IC 그라운드 플레인(204a)은 제1 배선비아(231a)와 제2 배선비아(232a)가 각각 통과하는 복수의 관통홀을 가질 수 있다. IC(310a)는 IC 그라운드 플레인(204a)의 하측에 배치될 수 있으며, 제1 배선비아(231a)와 제2 배선비아(232a)에 전기적으로 연결될 수 있다. 엔드파이어 안테나 패턴(210a)과 디렉터 패턴(215a)은 IC 그라운드 플레인(204a)과 실질적으로 동일한 높이에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 8D, the IC ground plane 204a may have a plurality of through holes through which the first wiring via 231a and the second wiring via 232a respectively pass. The IC 310a may be disposed under the IC ground plane 204a and may be electrically connected to the first wiring via 231a and the second wiring via 232a. The endfire antenna pattern 210a and the director pattern 215a may be disposed at substantially the same height as the IC ground plane 204a.

IC 그라운드 플레인(204a)은 IC(310a)의 회로 및/또는 수동부품에서 사용되는 그라운드를 IC(310a) 및/또는 수동부품으로 제공할 수 있다. 설계에 따라, IC 그라운드 플레인(204a)은 IC(310a) 및/또는 수동부품에서 사용되는 전원 및 신호의 전달경로를 제공할 수 있다. 따라서, IC 그라운드 플레인(204a)은 IC 및/또는 수동부품에 전기적으로 연결될 수 있다.The IC ground plane 204a may provide a ground used in the circuit and/or passive components of the IC 310a as the IC 310a and/or passive components. Depending on the design, the IC ground plane 204a may provide a transmission path for power and signals used in the IC 310a and/or passive components. Thus, the IC ground plane 204a may be electrically connected to the IC and/or passive components.

한편, 배선 그라운드 플레인(202a), 제2 그라운드 플레인(203a) 및 IC 그라운드 플레인(204a)은 캐비티(cavity)를 제공하도록 함몰된 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 엔드파이어 안테나 패턴(210a)은 더욱 IC 그라운드 플레인(204a)에 가까이 배치될 수 있다.Meanwhile, the wiring ground plane 202a, the second ground plane 203a, and the IC ground plane 204a may have a recessed shape to provide a cavity. Accordingly, the endfire antenna pattern 210a may be further disposed closer to the IC ground plane 204a.

한편, 배선 그라운드 플레인(202a), 제2 그라운드 플레인(203a) 및 IC 그라운드 플레인(204a)의 상하관계와 형태는 설계에 따라 달라질 수 있다.Meanwhile, the vertical relationship and shape of the wiring ground plane 202a, the second ground plane 203a, and the IC ground plane 204a may vary according to design.

도 9a 내지 도 9b는 도 8a 내지 도 8d가 도시하는 부분과 그 하측의 구조를 예시한 측면도이다.9A to 9B are side views illustrating a portion shown in FIGS. 8A to 8D and a structure of a lower side thereof.

도 9a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈은, 연결 부재(200), IC(310), 접착 부재(320), 전기연결구조체(330), 봉합재(340), 수동부품(350) 및 코어 부재(410) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.9A, a chip antenna module according to an embodiment of the present invention includes a connection member 200, an IC 310, an adhesive member 320, an electrical connection structure 330, a sealing material 340, a manual It may include at least some of the component 350 and the core member 410.

연결 부재(200)는 도 1a 내지 도 7c를 참조하여 전술한 연결 부재와 유사한 구조를 가질 수 있다.The connection member 200 may have a structure similar to the connection member described above with reference to FIGS. 1A to 7C.

IC(310)는 전술한 IC와 동일하며, 연결 부재(200)의 하측에 배치될 수 있다. 상기 IC(310)는 연결 부재(200)의 배선에 전기적으로 연결되어 RF 신호를 전달하거나 전달받을 수 있으며, 연결 부재(200)의 그라운드 플레인에 전기적으로 연결되어 그라운드를 제공받을 수 있다. 예를 들어, IC(310)는 주파수 변환, 증폭, 필터링, 위상제어 및 전원생성 중 적어도 일부를 수행하여 변환된 신호를 생성할 수 있다.The IC 310 is the same as the above-described IC, and may be disposed under the connection member 200. The IC 310 may be electrically connected to the wiring of the connection member 200 to transmit or receive an RF signal, and may be electrically connected to a ground plane of the connection member 200 to provide a ground. For example, the IC 310 may generate a converted signal by performing at least some of frequency conversion, amplification, filtering, phase control, and power generation.

접착 부재(320)는 IC(310)와 연결 부재(200)를 서로 접착시킬 수 있다.The adhesive member 320 may adhere the IC 310 and the connection member 200 to each other.

전기연결구조체(330)는 IC(310)와 연결 부재(200)를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 예를 들어, 전기연결구조체(330)는 솔더볼(solder ball), 핀(pin), 랜드(land), 패드(pad)과 같은 구조를 가질 수 있다. 전기연결구조체(330)는 연결 부재(200)의 배선과 그라운드 플레인보다 낮은 용융점을 가져서 상기 낮은 용융점을 이용한 소정의 공정을 통해 IC(310)와 연결 부재(200)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.The electrical connection structure 330 may electrically connect the IC 310 and the connection member 200. For example, the electrical connection structure 330 may have a structure such as a solder ball, a pin, a land, and a pad. The electrical connection structure 330 may have a melting point lower than that of the wiring of the connection member 200 and the ground plane, and thus may electrically connect the IC 310 and the connection member 200 through a predetermined process using the low melting point.

봉합재(340)는 IC(310)의 적어도 일부를 봉합할 수 있으며, IC(310)의 방열성능과 충격 보호성능을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 봉합재(340)는 PIE(Photo Imageable Encapsulant), ABF (Ajinomoto Build-up Film), 에폭시몰딩컴파운드(epoxy molding compound, EMC) 등으로 구현될 수 있다.The encapsulant 340 may seal at least a portion of the IC 310, and improve heat dissipation performance and impact protection performance of the IC 310. For example, the encapsulant 340 may be implemented with a photo imageable encapsulant (PIE), an Ajinomoto build-up film (ABF), an epoxy molding compound (EMC), or the like.

수동부품(350)은 연결 부재(200)의 하면 상에 배치될 수 있으며, 전기연결구조체(330)를 통해 연결 부재(200)의 배선 및/또는 그라운드 플레인에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 수동부품(350)은 캐패시터(예: Multi Layer Ceramic Capacitor(MLCC))나 인덕터, 칩저항기 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.The passive component 350 may be disposed on the lower surface of the connection member 200, and may be electrically connected to the wiring and/or the ground plane of the connection member 200 through the electrical connection structure 330. For example, the passive component 350 may include at least some of a capacitor (eg, Multi Layer Ceramic Capacitor (MLCC)), an inductor, and a chip resistor.

코어 부재(410)는 연결 부재(200)의 하측에 배치될 수 있으며, 외부로부터 IF(intermediate frequency) 신호 또는 기저대역(base band) 신호를 전달받아 IC(310)로 전달하거나 IC(310)로부터 IF 신호 또는 기저대역 신호를 전달받아 외부로 전달하도록 연결 부재(200)에 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, RF 신호의 주파수(예: 24GHz, 28GHz, 36GHz, 39GHz, 60GHz)는 IF 신호(예: 2GHz, 5GHz, 10GHz 등)의 주파수보다 크다.The core member 410 may be disposed under the connection member 200, and receives an intermediate frequency (IF) signal or a base band signal from the outside and transmits it to the IC 310 or from the IC 310. It may be electrically connected to the connection member 200 to receive the IF signal or the baseband signal and transmit it to the outside. Here, the frequency of the RF signal (eg, 24GHz, 28GHz, 36GHz, 39GHz, 60GHz) is greater than the frequency of the IF signal (eg, 2GHz, 5GHz, 10GHz, etc.).

예를 들어, 코어 부재(410)는 연결 부재(200)의 IC 그라운드 플레인에 포함될 수 있는 배선을 통해 IF 신호 또는 기저대역 신호를 IC(310)로 전달하거나 IC(310)로부터 전달받을 수 있다. 연결 부재(200)의 제1 그라운드 플레인이 IC 그라운드 플레인과 배선의 사이에 배치되므로, 칩 안테나 모듈 내에서 IF 신호 또는 기저대역 신호와 RF 신호는 전기적으로 격리될 수 있다.For example, the core member 410 may transmit an IF signal or a baseband signal to the IC 310 or receive from the IC 310 through a wiring that may be included in the IC ground plane of the connection member 200. Since the first ground plane of the connection member 200 is disposed between the IC ground plane and the wiring, the IF signal or the baseband signal and the RF signal may be electrically isolated within the chip antenna module.

도 9b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈은, 차폐 부재(360), 커넥터(420) 및 칩 안테나(430) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9B, the chip antenna module according to an embodiment of the present invention may include at least a portion of a shield member 360, a connector 420, and a chip antenna 430.

차폐 부재(360)는 연결 부재(200)의 하측에 배치되어 연결 부재(200)와 함께 IC(310)를 가두도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 차폐 부재(360)는 IC(310)와 수동부품(350)을 함께 커버(예: conformal shield)하거나 각각 커버(예: compartment shield)하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 차폐 부재(360)는 일면이 개방된 육면체의 형태를 가지고, 연결 부재(200)와의 결합을 통해 육면체의 수용공간을 가질 수 있다. 차폐 부재(360)는 구리와 같이 높은 전도도의 물질로 구현되어 짧은 스킨뎁스(skin depth)를 가질 수 있으며, 연결 부재(200)의 그라운드 플레인에 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 차폐 부재(360)는 IC(310)와 수동부품(350)이 받을 수 있는 전자기적 노이즈를 줄일 수 있다.The shielding member 360 may be disposed under the connection member 200 to confine the IC 310 together with the connection member 200. For example, the shielding member 360 may be disposed to cover the IC 310 and the passive component 350 together (eg, a conformal shield) or cover each (eg, a compartment shield). For example, the shield member 360 may have a shape of a hexahedron with an open surface, and may have a hexahedral accommodation space through coupling with the connection member 200. The shielding member 360 may have a short skin depth by being implemented with a material of high conductivity such as copper, and may be electrically connected to the ground plane of the connection member 200. Accordingly, the shielding member 360 may reduce electromagnetic noise that may be received by the IC 310 and the passive component 350.

커넥터(420)는 케이블(예: 동축케이블, 연성PCB)의 접속구조를 가질 수 있으며, 연결 부재(200)의 IC 그라운드 플레인에 전기적으로 연결될 수 있으며, 전술한 코어 부재(410)과 유사한 역할을 수행할 수 있다. 즉, 상기 커넥터(420)는 케이블로부터 IF 신호, 기저대역 신호 및/또는 전원을 제공받거나 IF 신호 및/또는 기저대역 신호를 케이블로 제공할 수 있다.The connector 420 may have a connection structure of a cable (eg, a coaxial cable, a flexible PCB), may be electrically connected to the IC ground plane of the connection member 200, and play a role similar to the above-described core member 410. Can be done. That is, the connector 420 may receive an IF signal, a baseband signal and/or power from a cable, or may provide an IF signal and/or a baseband signal through a cable.

칩 엔드파이어 안테나(430)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈에 보조하여 RF 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 예를 들어, 칩 엔드파이어 안테나(430)는 절연층보다 큰 유전율을 가지는 유전체 블록과, 상기 유전체 블록의 양면에 배치되는 복수의 전극을 포함할 수 있다. 상기 복수의 전극 중 하나는 연결 부재(200)의 배선에 전기적으로 연결될 수 있으며, 다른 하나는 연결 부재(200)의 그라운드 플레인에 전기적으로 연결될 수 있다.The chip endfire antenna 430 may transmit or receive an RF signal in support of the chip antenna module according to an embodiment of the present invention. For example, the chip endfire antenna 430 may include a dielectric block having a dielectric constant greater than that of an insulating layer, and a plurality of electrodes disposed on both sides of the dielectric block. One of the plurality of electrodes may be electrically connected to the wiring of the connection member 200, and the other may be electrically connected to the ground plane of the connection member 200.

도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈을 포함하는 전자기기를 예시한 평면도이다.10A and 10B are plan views illustrating an electronic device including a chip antenna module according to an embodiment of the present invention.

도 10a를 참조하면, 패치 안테나 패턴(100g)을 포함하는 칩 안테나 모듈은 전자기기(700g)의 세트 기판(600g) 상에서 전자기기(700g)의 측면 경계에 인접하여 배치될 수 있다.Referring to FIG. 10A, a chip antenna module including a patch antenna pattern 100g may be disposed adjacent to a side boundary of the electronic device 700g on a set substrate 600g of the electronic device 700g.

전자기기(700g)는 스마트 폰(smart phone), 개인용 정보 단말기(personal digital assistant), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 네트워크 시스템(network system), 컴퓨터(computer), 모니터(monitor), 태블릿(tablet), 랩탑(laptop), 넷북(netbook), 텔레비전(television), 비디오 게임(video game), 스마트 워치(smart watch), 오토모티브(Automotive) 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The electronic device 700g includes a smart phone, a personal digital assistant, a digital video camera, a digital still camera, a network system, and a computer. ), a monitor, a tablet, a laptop, a netbook, a television, a video game, a smart watch, an automotive, etc. Not limited.

상기 세트 기판(600g) 상에는 통신모듈(610g) 및 기저대역 회로(620g)가 더 배치될 수 있다. 상기 칩 안테나 모듈은 동축케이블(630g)을 통해 통신모듈(610g) 및/또는 기저대역 회로(620g)에 전기적으로 연결될 수 있다.A communication module 610g and a baseband circuit 620g may be further disposed on the set substrate 600g. The chip antenna module may be electrically connected to the communication module 610g and/or the baseband circuit 620g through a coaxial cable 630g.

통신모듈(610g)은 디지털 신호처리를 수행하도록 휘발성 메모리(예컨대, DRAM), 비-휘발성 메모리(예컨대, ROM), 플래시 메모리 등의 메모리 칩; 센트랄 프로세서(예컨대, CPU), 그래픽 프로세서(예컨대, GPU), 디지털 신호 프로세서, 암호화 프로세서, 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러 등의 어플리케이션 프로세서 칩; 아날로그-디지털 컨버터, ASIC(application-specific IC) 등의 로직 칩 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.The communication module 610g includes a memory chip such as a volatile memory (eg, DRAM), a non-volatile memory (eg, ROM), and a flash memory to perform digital signal processing; Application processor chips such as a central processor (eg, a CPU), a graphics processor (eg, a GPU), a digital signal processor, an encryption processor, a microprocessor, and a microcontroller; It may include at least some of a logic chip such as an analog-to-digital converter and an application-specific IC (ASIC).

기저대역 회로(620g)는 아날로그-디지털 변환, 아날로그 신호에 대한 증폭, 필터링 및 주파수 변환을 수행하여 베이스 신호를 생성할 수 있다. 상기 기저대역 회로(620g)로부터 입출력되는 베이스 신호는 케이블을 통해 칩 안테나 모듈로 전달될 수 있다.The baseband circuit 620g may generate a base signal by performing analog-to-digital conversion, amplification, filtering, and frequency conversion of the analog signal. The base signal input/output from the baseband circuit 620g may be transmitted to the chip antenna module through a cable.

예를 들어, 상기 베이스 신호는 전기연결구조체와 코어 비아와 배선을 통해 IC로 전달될 수 있다. 상기 IC는 상기 베이스 신호를 밀리미터웨이브(mmWave) 대역의 RF 신호로 변환할 수 있다.For example, the base signal may be transmitted to the IC through an electrical connection structure, a core via, and a wiring. The IC may convert the base signal into a millimeter wave (mmWave) band RF signal.

도 10b를 참조하면, 패치 안테나 패턴(100i)을 각각 포함하는 복수의 칩 안테나 모듈 및 안테나 모듈은 전자기기(700i)의 세트 기판(600i) 상에서 다각형의 전자기기(700i)의 변의 중심에 각각 인접하여 배치될 수 있으며, 상기 세트 기판(600i) 상에는 통신모듈(610i) 및 기저대역 회로(620i)가 더 배치될 수 있다. 상기 칩 안테나 모듈 및 안테나 모듈은 동축케이블(630i)을 통해 통신모듈(610i) 및/또는 기저대역 회로(620i)에 전기적으로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 10B, a plurality of chip antenna modules and antenna modules each including a patch antenna pattern 100i are adjacent to the center of the side of the polygonal electronic device 700i on the set substrate 600i of the electronic device 700i. The communication module 610i and the baseband circuit 620i may be further disposed on the set substrate 600i. The chip antenna module and the antenna module may be electrically connected to the communication module 610i and/or the baseband circuit 620i through a coaxial cable 630i.

한편, 도 10a 및 도 10b를 참조하면, 유전층(1140g)은 본 발명의 일 실시 예에 따른 칩 안테나 모듈 내에서 패턴, 비아, 플레인, 스트립, 라인, 전기연결구조체가 배치되지 않은 영역에 채워질 수 있다.Meanwhile, referring to FIGS. 10A and 10B, the dielectric layer 1140g may be filled in a region in which a pattern, a via, a plane, a strip, a line, or an electrical connection structure is not disposed in the chip antenna module according to an embodiment of the present invention. have.

예를 들어, 유전층(1140g)은 FR4, LCP(Liquid Crystal Polymer), LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic), 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지, 폴리이미드와 같은 열가소성 수지, 또는 이들 수지가 무기필러와 함께 유리섬유(Glass Fiber, Glass Cloth, Glass Fabric) 등의 심재에 함침된 수지, 프리프레그(prepreg), ABF(Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT(Bismaleimide Triazine), 감광성 절연(Photo Imagable Dielectric: PID) 수지, 일반 동박 적층판(Copper Clad Laminate, CCL) 또는 글래스나 세라믹 (ceramic) 계열의 절연재 등으로 구현될 수 있다.For example, the dielectric layer (1140g) is FR4, Liquid Crystal Polymer (LCP), Low Temperature Co-fired Ceramic (LTCC), thermosetting resin such as epoxy resin, thermoplastic resin such as polyimide, or these resins together with inorganic fillers. Resin impregnated into core materials such as glass fiber (Glass Fiber, Glass Cloth, Glass Fabric), prepreg, ABF (Ajinomoto Build-up Film), FR-4, BT (Bismaleimide Triazine), Photo Imagable Dielectric: PID) resin, a general copper clad laminate (CCL), or glass or ceramic (ceramic)-based insulating material can be implemented.

한편, 본 명세서에 개진된 패턴, 비아, 플레인, 스트립, 라인, 전기연결구조체는, 금속 재료(예: 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 주석(Sn), 금(Au), 니켈(Ni), 납(Pb), 티타늄(Ti), 또는 이들의 합금 등의 도전성 물질)를 포함할 수 있으며, CVD(chemical vapor deposition), PVD(Physical Vapor Deposition), 스퍼터링(sputtering), 서브트랙티브(Subtractive), 애디티브(Additive), SAP(Semi-Additive Process), MSAP(Modified Semi-Additive Process) 등의 도금 방법에 따라 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.On the other hand, the patterns, vias, planes, strips, lines, and electrical connection structures disclosed herein are metal materials (e.g., copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), tin (Sn)), gold (Au ), nickel (Ni), lead (Pb), titanium (Ti), or a conductive material such as an alloy thereof), CVD (chemical vapor deposition), PVD (Physical Vapor Deposition), sputtering , Subtractive, Additive, SAP (Semi-Additive Process), MSAP (Modified Semi-Additive Process) may be formed according to a plating method, such as, but is not limited thereto.

한편, 본 명세서에 개진된 RF 신호는 Wi-Fi(IEEE 802.11 패밀리 등), WiMAX(IEEE 802.16 패밀리 등), IEEE 802.20, LTE(long term evolution), Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G 및 그 이후의 것으로 지정된 임의의 다른 무선 및 유선 프로토콜들에 따른 형식을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.Meanwhile, the RF signals disclosed herein are Wi-Fi (IEEE 802.11 family, etc.), WiMAX (IEEE 802.16 family, etc.), IEEE 802.20, long term evolution (LTE), Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, It may have a format according to any other wireless and wired protocols designated as GSM, GPS, GPRS, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, 3G, 4G, 5G and later, but is not limited thereto.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.In the above, the present invention has been described by specific matters such as specific elements and limited embodiments and drawings, but this is provided only to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , Anyone with ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can make various modifications and variations from these descriptions.

100a, 100b, 100c, 100d, 100e: 칩 안테나 모듈
111a: 제1 패치 안테나 패턴(patch antenna pattern)
112a: 제2 패치 안테나 패턴
115a: 커플링 패치 패턴(coupling patch pattern)
121a, 121b: 제1 피드비아(feed via)
122a, 122b: 제2 피드비아
130a: 복수의 차폐비아(shielding via)
140a: 솔더층(solder layer)
151a: 제1 유전층(dielectric layer)
151b: 제3 유전층
152a, 152b: 제2 유전층
152c: 공동(air cavity)
160a: 전기연결구조체(electrical connection structure)
180a: 제2 솔더층
185a: 주변비아(peripheral via)
200: 연결 부재(connection member)
201a: 제1 그라운드 플레인(ground plane)
202a: 배선 그라운드 플레인
203a: 제2 그라운드 플레인
204a: IC 그라운드 플레인
221a: 피드라인
310: IC(Integrated Circuit)
ef1, ef2, ef3, ef4, ef5, ef6, ef7, ef8: 엔드파이어 안테나(endfire antenna)
100a, 100b, 100c, 100d, 100e: chip antenna module
111a: first patch antenna pattern
112a: second patch antenna pattern
115a: coupling patch pattern
121a, 121b: first feed via
122a, 122b: second feed via
130a: multiple shielding vias
140a: solder layer
151a: first dielectric layer
151b: third dielectric layer
152a, 152b: second dielectric layer
152c: air cavity
160a: electrical connection structure
180a: second solder layer
185a: peripheral via
200: connection member
201a: first ground plane
202a: wiring ground plane
203a: second ground plane
204a: IC ground plane
221a: feed line
310: IC (Integrated Circuit)
ef1, ef2, ef3, ef4, ef5, ef6, ef7, ef8: endfire antenna

Claims (16)

제1 유전층;
상기 제1 유전층의 하면 상에 배치된 솔더층;
상기 제1 유전층의 상면 상에 배치되고 관통홀을 가지는 제1 패치 안테나 패턴;
상기 제1 패치 안테나 패턴의 상측에 이격 배치되고 상기 제1 패치 안테나 패턴보다 더 작은 제2 패치 안테나 패턴;
상기 제1 유전층의 하면에서부터 상기 제1 유전층을 관통하도록 배치되고 상기 제1 패치 안테나 패턴에 전기적으로 연결된 제1 피드비아;
상기 제1 유전층의 하면에서부터 상기 제1 유전층과 상기 제1 패치 안테나 패턴의 관통홀을 관통하도록 배치되고 상기 제2 패치 안테나 패턴에 전기적으로 연결된 제2 피드비아; 및
상기 제1 유전층의 하면에서부터 상기 제1 유전층을 관통하도록 배치되고 상기 제1 패치 안테나 패턴에 전기적으로 연결되고 상기 제2 피드비아를 둘러싸도록 배열된 복수의 차폐비아; 를 포함하는 칩 안테나 모듈.
A first dielectric layer;
A solder layer disposed on a lower surface of the first dielectric layer;
A first patch antenna pattern disposed on an upper surface of the first dielectric layer and having a through hole;
A second patch antenna pattern that is disposed above the first patch antenna pattern and is smaller than the first patch antenna pattern;
A first feed via disposed to pass through the first dielectric layer from a lower surface of the first dielectric layer and electrically connected to the first patch antenna pattern;
A second feed via disposed from a lower surface of the first dielectric layer to penetrate the through hole of the first dielectric layer and the first patch antenna pattern, and electrically connected to the second patch antenna pattern; And
A plurality of shielding vias disposed from a lower surface of the first dielectric layer to penetrate the first dielectric layer, electrically connected to the first patch antenna pattern, and arranged to surround the second feed via; Chip antenna module comprising a.
제1항에 있어서,
상기 제2 피드비아는 복수의 제2 피드비아로 구성되고,
상기 복수의 차폐비아는 상기 복수의 제2 피드비아를 각각 둘러싸도록 배열되는 칩 안테나 모듈.
The method of claim 1,
The second feed via is composed of a plurality of second feed vias,
The plurality of shielding vias are arranged to surround each of the plurality of second feed vias.
제1항에 있어서,
상기 제1 피드비아는 상기 제1 패치 안테나 패턴의 중심에서부터 제1 방향으로 치우쳐져 위치하고,
상기 제2 피드비아는 상기 제1 피드비아보다 상기 제1 패치 안테나 패턴의 중심에 더 가까이 위치하는 칩 안테나 모듈.
The method of claim 1,
The first feed via is located in a first direction from the center of the first patch antenna pattern,
The second feed via is located closer to the center of the first patch antenna pattern than the first feed via.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 패치 안테나 패턴의 사이에 배치된 제2 유전층을 더 포함하고,
상기 제2 유전층의 유전율은 상기 제1 유전층의 유전율보다 낮은 칩 안테나 모듈.
The method of claim 1,
Further comprising a second dielectric layer disposed between the first and second patch antenna patterns,
A chip antenna module having a dielectric constant of the second dielectric layer lower than that of the first dielectric layer.
제4항에 있어서,
상기 제2 유전층의 두께는 상기 제1 유전층의 두께보다 얇은 칩 안테나 모듈.
The method of claim 4,
A chip antenna module having a thickness of the second dielectric layer smaller than that of the first dielectric layer.
제4항에 있어서,
상기 제2 유전층은 폴리머(polymer)를 포함하고,
상기 제1 유전층은 세라믹(ceramic)을 포함하는 칩 안테나 모듈.
The method of claim 4,
The second dielectric layer includes a polymer,
The first dielectric layer is a chip antenna module comprising a ceramic (ceramic).
제4항에 있어서,
상기 제2 유전층의 상측에 배치된 제3 유전층을 더 포함하고,
상기 제3 유전층의 유전율은 상기 제2 유전층의 유전율보다 더 높은 칩 안테나 모듈.
The method of claim 4,
Further comprising a third dielectric layer disposed on the upper side of the second dielectric layer,
A chip antenna module having a dielectric constant of the third dielectric layer higher than that of the second dielectric layer.
제7항에 있어서,
상기 제3 유전층의 두께는 상기 제2 유전층의 두께보다 두껍고 상기 제1 유전층의 두께보다 얇은 칩 안테나 모듈.
The method of claim 7,
The thickness of the third dielectric layer is thicker than that of the second dielectric layer and is thinner than the thickness of the first dielectric layer.
제8항에 있어서,
상기 제3 유전층의 상면 상에 배치된 커플링 패치 패턴을 더 포함하는 칩 안테나 모듈.
The method of claim 8,
A chip antenna module further comprising a coupling patch pattern disposed on an upper surface of the third dielectric layer.
제1항에 있어서,
상기 제1 유전층의 상측에 배치된 제3 유전층을 더 포함하고,
상기 제3 유전층의 하면은 상기 제2 패치 안테나 패턴의 배치공간을 제공하는 칩 안테나 모듈.
The method of claim 1,
Further comprising a third dielectric layer disposed above the first dielectric layer,
A chip antenna module provided with a lower surface of the third dielectric layer providing a space for placing the second patch antenna pattern.
제10항에 있어서,
상기 제1 및 제3 유전층의 사이에 배치된 제2 유전층; 및
상기 제2 유전층에 의해 둘러싸이는 공동(air cavity); 을 더 포함하는 칩 안테나 모듈.
The method of claim 10,
A second dielectric layer disposed between the first and third dielectric layers; And
An air cavity surrounded by the second dielectric layer; Chip antenna module further comprising a.
제1항에 있어서,
상기 제1 패치 안테나 패턴은 복수의 제1 패치 안테나 패턴이고,
상기 제1 유전층은 상기 복수의 제1 패치 안테나 패턴 각각에 오버랩되는 단일 제1 유전층인 칩 안테나 모듈.
The method of claim 1,
The first patch antenna pattern is a plurality of first patch antenna patterns,
The first dielectric layer is a single first dielectric layer overlapping each of the plurality of first patch antenna patterns.
복수의 칩 안테나 모듈;
상기 칩 안테나 모듈 각각의 솔더층이 전기적으로 연결되는 상면을 제공하는 연결 부재; 및
상기 연결 부재의 하면에 전기적으로 연결되는 IC; 를 포함하고,
상기 복수의 칩 안테나 모듈 중 적어도 하나는,
제1 유전층;
상기 제1 유전층의 하면 상에 배치된 솔더층;
상기 제1 유전층의 상면 상에 배치되고 관통홀을 가지는 제1 패치 안테나 패턴;
상기 제1 패치 안테나 패턴의 상측에 이격 배치되고 상기 제1 패치 안테나 패턴보다 더 작은 제2 패치 안테나 패턴;
상기 제1 유전층의 하면에서부터 상기 제1 유전층을 관통하도록 배치되고 상기 제1 패치 안테나 패턴에 전기적으로 연결된 제1 피드비아;
상기 제1 유전층의 하면에서부터 상기 제1 유전층과 상기 제1 패치 안테나 패턴의 관통홀을 관통하도록 배치되고 상기 제2 패치 안테나 패턴에 전기적으로 연결된 제2 피드비아; 및
상기 제1 유전층의 하면에서부터 상기 제1 유전층을 관통하도록 배치되고 상기 제1 패치 안테나 패턴에 전기적으로 연결되고 상기 제2 피드비아를 둘러싸도록 배열된 복수의 차폐비아; 를 포함하는 전자기기.
A plurality of chip antenna modules;
A connection member providing an upper surface to which the solder layers of each of the chip antenna modules are electrically connected; And
An IC electrically connected to a lower surface of the connection member; Including,
At least one of the plurality of chip antenna modules,
A first dielectric layer;
A solder layer disposed on a lower surface of the first dielectric layer;
A first patch antenna pattern disposed on an upper surface of the first dielectric layer and having a through hole;
A second patch antenna pattern that is disposed above the first patch antenna pattern and is smaller than the first patch antenna pattern;
A first feed via disposed to pass through the first dielectric layer from a lower surface of the first dielectric layer and electrically connected to the first patch antenna pattern;
A second feed via disposed from a lower surface of the first dielectric layer to penetrate the through hole of the first dielectric layer and the first patch antenna pattern, and electrically connected to the second patch antenna pattern; And
A plurality of shielding vias disposed from a lower surface of the first dielectric layer to penetrate the first dielectric layer, electrically connected to the first patch antenna pattern, and arranged to surround the second feed via; Electronic device comprising a.
제13항에 있어서, 상기 연결 부재는,
상기 제1 피드비아와 상기 IC의 사이를 전기적으로 연결시키는 피드라인;
상기 피드라인을 둘러싸는 배선 그라운드 플레인; 및
상기 배선 그라운드 플레인과 상기 복수의 칩 안테나 모듈의 사이에 배치되는 제1 그라운드 플레인; 을 포함하는 전자기기.
The method of claim 13, wherein the connection member,
A feed line electrically connecting the first feed via and the IC;
A wiring ground plane surrounding the feed line; And
A first ground plane disposed between the wiring ground plane and the plurality of chip antenna modules; Electronic device comprising a.
제14항에 있어서, 상기 연결 부재는,
상기 제1 그라운드 플레인의 상측에 배치되고 상기 솔더층에 전기적으로 연결되는 제2 솔더층; 및
상기 제2 솔더층과 상기 제1 그라운드 플레인의 사이를 연결시키는 주변비아; 를 더 포함하는 전자기기.
The method of claim 14, wherein the connection member,
A second solder layer disposed above the first ground plane and electrically connected to the solder layer; And
A peripheral via connecting the second solder layer and the first ground plane; Electronic device further comprising a.
제13항에 있어서, 상기 연결 부재는,
상기 복수의 칩 안테나 모듈보다 하위에 배치되는 제1 그라운드 플레인; 및
상기 제1 그라운드 플레인보다 하위에서 적어도 일부분이 상기 제1 그라운드 플레인에 오버랩되지 않도록 배치되는 복수의 엔드파이어 안테나; 를 더 포함하는 전자기기.
The method of claim 13, wherein the connection member,
A first ground plane disposed below the plurality of chip antenna modules; And
A plurality of endfire antennas disposed below the first ground plane so that at least a portion thereof does not overlap with the first ground plane; Electronic device further comprising a.
KR1020190069808A 2019-03-20 2019-06-13 Chip antenna module and electronic device including thereof KR102166126B1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/661,241 US11417959B2 (en) 2019-04-11 2019-10-23 Chip antenna module and electronic device
CN202010086365.6A CN111725623B (en) 2019-03-20 2020-02-11 Chip antenna module and electronic device
KR1020200128524A KR102461627B1 (en) 2019-04-11 2020-10-06 Chip antenna module and electronic device including thereof
US17/858,332 US20220344821A1 (en) 2019-04-11 2022-07-06 Chip antenna module and electronic device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20190042634 2019-04-11
KR1020190042634 2019-04-11

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200128524A Division KR102461627B1 (en) 2019-04-11 2020-10-06 Chip antenna module and electronic device including thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102166126B1 true KR102166126B1 (en) 2020-10-15

Family

ID=72883081

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190069808A KR102166126B1 (en) 2019-03-20 2019-06-13 Chip antenna module and electronic device including thereof
KR1020190099400A KR102222943B1 (en) 2019-04-11 2019-08-14 Chip antenna module

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190099400A KR102222943B1 (en) 2019-04-11 2019-08-14 Chip antenna module

Country Status (1)

Country Link
KR (2) KR102166126B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09232857A (en) * 1996-02-21 1997-09-05 Toyo Commun Equip Co Ltd Microstrip antenna
JP5413467B2 (en) * 2010-01-27 2014-02-12 株式会社村田製作所 Broadband antenna
KR101572037B1 (en) 2009-11-05 2015-11-26 엘지전자 주식회사 Portable terminal
KR20190013383A (en) * 2017-07-28 2019-02-11 삼성전기주식회사 Antenna module and manufacturing method thereof

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5153600A (en) 1991-07-01 1992-10-06 Ball Corporation Multiple-frequency stacked microstrip antenna
US6639558B2 (en) * 2002-02-06 2003-10-28 Tyco Electronics Corp. Multi frequency stacked patch antenna with improved frequency band isolation
KR101164618B1 (en) * 2012-02-14 2012-07-11 삼성탈레스 주식회사 Microstrip stacked patch array antenna
US20150091760A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 Kyocera Slc Technologies Corporation Antenna board
US10319688B2 (en) * 2013-12-09 2019-06-11 Intel Corporation Antenna on ceramics for a packaged die
US10594019B2 (en) * 2016-12-03 2020-03-17 International Business Machines Corporation Wireless communications package with integrated antenna array
JP6597659B2 (en) * 2017-02-01 2019-10-30 株式会社村田製作所 ANTENNA DEVICE AND ANTENNA DEVICE MANUFACTURING METHOD
KR101954000B1 (en) * 2017-11-22 2019-03-04 홍익대학교 산학협력단 Antenna using pin feeding and top laminated structure

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09232857A (en) * 1996-02-21 1997-09-05 Toyo Commun Equip Co Ltd Microstrip antenna
KR101572037B1 (en) 2009-11-05 2015-11-26 엘지전자 주식회사 Portable terminal
JP5413467B2 (en) * 2010-01-27 2014-02-12 株式会社村田製作所 Broadband antenna
KR20190013383A (en) * 2017-07-28 2019-02-11 삼성전기주식회사 Antenna module and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR102222943B1 (en) 2021-03-05
KR20200120464A (en) 2020-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102461627B1 (en) Chip antenna module and electronic device including thereof
US11594814B2 (en) Antenna apparatus and antenna module
US11699855B2 (en) Antenna module
KR102465880B1 (en) Antenna apparatus
KR102486785B1 (en) Chip antenna module
CN110323560B (en) Antenna device, antenna module, and electronic apparatus
KR102254878B1 (en) Chip antenna module array
KR102137198B1 (en) Antenna apparatus, antenna module and chip patch antenna disposed therein
KR102607538B1 (en) Antenna apparatus
KR102246620B1 (en) Antenna apparatus
US20190173176A1 (en) Antenna apparatus and antenna module
KR20210061965A (en) Chip antenna module
KR102314700B1 (en) Antenna apparatus and antenna module
KR102207151B1 (en) Antenna apparatus
KR20200142701A (en) Antenna apparatus
KR20220068511A (en) Antenna apparatus
KR102107023B1 (en) Antenna apparatus and antenna module
KR102160966B1 (en) Antenna apparatus
KR20210061576A (en) Antenna apparatus
KR20210014326A (en) Antenna apparatus
KR102488398B1 (en) Antenna apparatus, antenna module and chip patch antenna disposed therein
KR102069236B1 (en) Antenna module
KR102307121B1 (en) Antenna apparatus
KR102166126B1 (en) Chip antenna module and electronic device including thereof
KR20210061577A (en) Antenna apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
GRNT Written decision to grant