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KR102593888B1 - 안테나 모듈 및 이를 포함하는 전자기기 - Google Patents

안테나 모듈 및 이를 포함하는 전자기기 Download PDF

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KR102593888B1
KR102593888B1 KR1020190070176A KR20190070176A KR102593888B1 KR 102593888 B1 KR102593888 B1 KR 102593888B1 KR 1020190070176 A KR1020190070176 A KR 1020190070176A KR 20190070176 A KR20190070176 A KR 20190070176A KR 102593888 B1 KR102593888 B1 KR 102593888B1
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patch
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 제1 IC를 포함하는 제1 IC 패키지; 패치 안테나 패턴과 패치 안테나 패턴에 전기적으로 연결된 피드비아와 피드비아를 둘러싸는 안테나 유전층을 각각 포함하고, 각각 제1및 제2 공진주파수를 가지도록 구성되는 제1 및 제2 안테나부; 및 제1 및 제2 안테나부가 배치되는 상면과 제1 IC 패키지가 배치되는 하면을 제공하고, 제1 IC와 제1 피드비아 사이의 전기적 연결 경로를 제공하고 제2 안테나부의 전기적 연결 경로를 제공하도록 구성된 적층 구조를 가지는 연결 부재; 를 포함하고, 연결 부재는 제1 IC 패키지와 제1 안테나부의 사이에 위치하는 제1 영역과, 제2 안테나부의 배치공간을 제공하는 제2 영역과, 제1 및 제2 영역 사이를 전기적으로 연결시키고 안테나 유전층보다 더 유연한 제3 영역을 가진다.

Description

안테나 모듈 및 이를 포함하는 전자기기{Antenna module and electronic device including thereof}
본 발명은 안테나 모듈 및 이를 포함하는 전자기기에 관한 것이다.
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.
따라서, 최근 5세대(5G) 통신을 포함하는 밀리미터웨이브(mmWave) 통신이 활발하게 연구되고 있으며, 이를 원활히 구현하는 안테나 모듈의 상용화/표준화를 위한 연구도 활발히 진행되고 있다.
높은 주파수 대역(예: 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.
미국 특허출원공개공보 US2019/0027808
본 발명은 안테나 모듈 및 이를 포함하는 전자기기를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 제1 IC를 포함하는 제1 IC 패키지; 제1 패치 안테나 패턴과, 상기 제1 패치 안테나 패턴에 전기적으로 연결된 제1 피드비아와, 상기 제1 피드비아를 둘러싸는 제1 안테나 유전층을 포함하고, 제1 공진주파수를 가지도록 구성되는 제1 안테나부; 제2 패치 안테나 패턴과, 상기 제2 패치 안테나 패턴에 전기적으로 연결된 제2 피드비아와, 상기 제2 피드비아를 둘러싸는 제2 안테나 유전층을 포함하고, 상기 제1 공진주파수와 다른 제2 공진주파수를 가지도록 구성되는 제2 안테나부; 및 상기 제1 및 제2 안테나부가 배치되는 상면과 상기 제1 IC 패키지가 배치되는 하면을 제공하고, 상기 제1 IC와 상기 제1 피드비아 사이의 전기적 연결 경로를 제공하고 상기 제2 안테나부의 전기적 연결 경로를 제공하도록 구성된 적층 구조를 가지는 연결 부재; 를 포함하고, 상기 연결 부재는 상기 제1 IC 패키지와 상기 제1 안테나부의 사이에 위치하는 제1 영역과, 상기 제2 안테나부의 배치공간을 제공하는 제2 영역과, 상기 제1 및 제2 영역 사이를 전기적으로 연결시키고 상기 제1 안테나 유전층보다 더 유연한 제3 영역을 가진다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전자기기는, 케이스; 상기 케이스 내에 배치된 세트 기판; 및 상기 케이스 내에 배치되고 상기 세트 기판에 전기적으로 연결된 상기 안테나 모듈을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 안테나 성능(예: 이득, 대역폭, 지향성(directivity) 등)을 향상시키거나 소형화에 유리한 구조를 가질 수 있으며, 안테나 성능이나 사이즈의 실질적 희생 없이도 RF 신호 송수신 방향을 쉽게 넓힐 수 있으며, 외부 장애물(예: 전자기기 내에서의 타 장치, 전자기기 사용자 손 등)을 쉽게 회피하여 RF 신호를 효율적으로 원격 송수신할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 서로 다른 제1 및 제2 주파수에 대한 전반적인 안테나 성능을 향상시킬 수 있으며, 유효 사이즈의 큰 증가 없이도 제1 및 제2 주파수 간의 전자기적 간섭을 쉽게 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈을 나타낸 측면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 제3 안테나부를 나타낸 측면도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 제2 IC 패키지를 나타낸 측면도이다.
도 2c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 수동부품 패키지를 나타낸 측면도이다.
도 2d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈에 포함된 제1 및 제2 안테나부의 실장 구조를 나타낸 측면도이다.
도 2e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈에 포함될 수 있는 제2 IC, 엔드-파이어 안테나 및 연결 부재의 제4 영역을 나타낸 측면도이다.
도 2f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈에 포함될 수 있는 제2 IC 패키지를 나타낸 측면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈을 나타낸 평면도이다.
도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 연결 부재의 제1 영역과 제3 영역을 나타낸 평면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈 및 전자기기를 나타낸 측면도이다.
도 5d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈 및 전자기기와 제4 안테나부를 나타낸 측면도이다.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자기기를 나타낸 평면도이다.
도 6c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자기기를 나타낸 사시도이다.
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.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈을 나타낸 측면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 베이스 모듈(100) 및 확장 모듈(200)을 포함하며, 베이스 모듈(100)과 확장 모듈(200)의 사이를 전기적으로 연결시키는 연결 부재를 포함한다. 상기 연결 부재는 제1, 제2 및 제3 영역(150, 250, 190)을 포함한다.
베이스 모듈(100)은 제1 안테나부(140), 연결 부재의 제1 영역(150) 및 IC 패키지(300)를 포함하며, 실장 전기연결구조체(390)를 통해 세트 기판 상에 실장될 수 있다.
상기 베이스 모듈(100)은 상기 세트 기판으로부터 베이스 신호를 전달받아 RF(Radio Frequency) 신호를 생성할 수 있으며, 생성된 RF 신호의 일부분을 원격 송신할 수 있다. 마찬가지로, 상기 베이스 모듈(100)은 RF 신호의 일부분을 원격 수신하여 베이스 신호를 생성할 수 있으며, 생성된 베이스 신호를 상기 세트 기판으로 전달할 수 있다. 여기서, 베이스 신호는 IF(Intermediate Frequency) 신호 또는 기저대역 신호일 수 있다.
상기 베이스 모듈(100)은 z방향으로 RF 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, z방향은 전자기기(예: 휴대용 단말기)의 디스플레이 방향의 반대방향으로 설정될 수 있다.
일반적으로, 전자기기(예: 휴대용 단말기)의 사용자는 디스플레이 방향과 그 반대방향을 잡고 사용하므로, z방향을 손으로 막을 수 있다. 이때, 손은 RF 신호의 원격 송수신을 방해할 수 있으므로, 전자기기의 통신 품질저하를 유발하거나, 전자기기의 전력소모를 상승시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, z방향 이외의 방향으로도 RF 신호를 효율적으로 송수신할 수 있는 구조를 가질 수 있다.
확장 모듈(200)은 제2 안테나부(240) 및 연결 부재의 제2 영역(250)을 포함하며, 상기 세트 기판 상에 실장되지 않을 수 있다.
상기 확장 모듈(200)은 베이스 모듈(100)에 의해 생성된 RF 신호의 다른 일부분을 원격 송신할 수 있으며, RF 신호의 다른 일부분을 원격 수신하여 베이스 모듈(100)로 전달할 수 있다.
확장 모듈(200)은 배치 자세에 따른 방향으로 RF 신호를 송수신할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 베이스 모듈(100)의 연결 부재의 제1 영역(150)과 확장 모듈(200)의 연결 부재의 제2 영역(250)의 사이를 전기적으로 연결시키는 연결 부재의 제3 영역(190)을 더 포함한다.
연결 부재의 제1, 제2 및 제3 영역(150, 250, 190)은 적층 구조를 이룰 수 있다. 이에 따라, 상기 연결 부재는 짧은 z방향 길이를 가질 수 있으며, 제1 IC(310)부터 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(110, 210)까지의 전기적 길이(electrical length)를 줄일 수 있으며, RF 신호의 전송손실을 줄일 수 있다.
연결 부재의 제3 영역(190)은 베이스 모듈(100) 및 확장 모듈(200)보다 유연하게 휘어질 수 있다. 예를 들어, 베이스 모듈(100)과 연결 부재의 제3 영역(190)과 확장 모듈(200)은 경연성 인쇄회로기판(Rigid-Flexible Printed Circuit Board, RFPCB)으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 베이스 모듈(100) 및 확장 모듈(200)에 포함된 제1 및 제2 안테나 유전층(142, 152)은 프리프레그(prepreg)나 FR4나 LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)나 글래스(glass)로 구현될 수 있으며, 연결 부재의 제3 영역(190)에 포함된 유전층은 그보다 더 유연한 LCP(Liquid Crystal Polymer)나 폴리이미드(polyimide)로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 설계규격(예: 유연성, 유전상수, 복수의 기판 간의 결합 용이성, 내구성, 비용 등)에 따라 달라질 수 있다.
한편, 유전층 및/또는 절연층의 유연함의 기준은 단위 사이즈를 가지는 측정대상의 일면의 중심으로 힘을 가하고, 상기 측정대상이 손상(예: 절단, 크랙 등)될 때까지 상기 힘을 점진적으로 증가시키고, 상기 측정대상이 손상될 때에 인가된 힘으로 정의될 수 있다.
베이스 모듈(100)의 자세가 세트 기판에 대해 고정될 수 있으므로, 확장 모듈(200)은 연결 부재의 제3 영역(190)의 휘어짐에 따라 회전할 수 있다.
예를 들어, 확장 모듈(200)은 베이스 모듈(100)에 대해 90도 회전하여 x방향 및/또는 y방향으로 RF 신호를 송수신할 수 있다.
설계에 따라, 확장 모듈(200)은 베이스 모듈(100)에 대해 180도 회전하여 -z방향으로 RF 신호를 송수신할 수 있다.
즉, 확장 모듈(200)의 RF 신호 송수신 방향은 쉽고 다양하게 설정될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 베이스 모듈(100)을 사용하여 z방향으로 RF 신호를 송수신할 뿐만 아니라, 확장 모듈(200)을 사용하여 z방향 이외의 방향으로도 RF 신호를 효율적으로 송수신할 수 있다.
또한, 베이스 모듈(100)과 확장 모듈(200) 사이의 이격거리는 연결 부재의 제3 영역(190)의 접힘에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 전자기기(예: 휴대용 단말기)에서 RF 신호를 효율적으로 송수신할 수 있는 위치에 확장 모듈(200)이 배치되도록 구성될 수 있으며, RF 신호를 더욱 효율적으로 송수신할 수 있다.
제1 안테나부(140)는 제1 패치 안테나 패턴(110), 제1 커플링 패치 패턴(115), 제1 피드비아(120), 제1 그라운드층(125), 제1 커플링 구조체(130) 및 제1 안테나 유전층(142) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
제2 안테나부(240)는 제2 패치 안테나 패턴(210), 제2 커플링 패치 패턴(215), 제2 피드비아(220), 제2 커플링 구조체(230) 및 제2 안테나 유전층(242) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 패치 안테나 패턴(110, 210)은 각각 제1 및 제2 피드비아(120, 220)의 일단에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(110, 210) 각각의 개수는 복수일 수 있다. 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(110, 210)의 이득(gain)은 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(110, 210) 각각의 개수가 많을수록 향상될 수 있다.
제1 및 제2 패치 안테나 패턴(110, 210)은 플레인(예: 상면, 하면)을 통해 RF 신호를 송수신할 수 있다. 하부 플레인을 통해 송수신되는 RF 신호가 제1 그라운드층(125)과 제2 그라운드층에 의해 반사될 수 있으므로, 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(110, 210)은 상부 플레인이 향하는 방향으로 방사패턴을 집중시킬 수 있다.
제1 및 제2 패치 안테나 패턴(110, 210)은 다른 유형의 안테나(예: 다이폴 안테나, 모노폴 안테나)보다 상대적으로 넓은 플레인을 가지고 일방향으로 반사패턴을 더욱 쉽게 집중시킬 수 있으므로, 다른 유형의 안테나보다 더욱 향상된 이득 및 대역폭을 가질 수 있다.
제1 및 제2 커플링 패치 패턴(115, 215)은 각각 z방향(또는 적층방향)으로 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(110, 210)에 오버랩(overlap)되도록 배치될 수 있으며, 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(110, 210)에 각각 전자기적으로 커플링될 수 있다. 패치 안테나 패턴과 커플링 패치 패턴의 조합 구조는 RF 신호 송수신 플레인을 확장시켜서 이득을 향상시킬 수 있으며, 패치 안테나 패턴과 커플링 패치 패턴이 이루는 캐패시턴스를 이용하여 대역폭을 확장시킬 수 있다.
제1 및 제2 피드비아(120, 220)는 각각 연결 부재의 제1 및 제2 영역(150, 250)에 연결될 수 있다. 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(110, 210) 각각의 개수가 복수일 경우, 제1 및 제2 피드비아(120, 220) 각각의 개수도 복수일 수 있다.
제1 및 제2 피드비아(120, 220) 각각의 길이는 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(110, 210)과 제1 및 제2 그라운드층 사이의 최적 이격거리(예: RF 신호의 파장의 1/2배, 1/4배)에 기초하여 설정될 수 있다.
제1 그라운드층(125)은 제1 패치 안테나 패턴(110)의 하측에 배치될 수 있으며, 제1 패치 안테나 패턴(110)에 대해 리플렉터(reflector)로 작용하여 RF 신호를 상측으로 더욱 집중시킬 수 있다.
제1 및 제2 커플링 구조체(130, 230)는 각각 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(110, 210)의 적어도 일부분을 수평방향(예: x방향 및/또는 y방향)으로 둘러쌀 수 있다.
제1 및 제2 커플링 구조체(130, 230)는 각각 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(110, 210)의 측면(예: x방향 및/또는 y방향)으로 세는 RF 신호를 반사하거나 세는 RF 신호의 투과방향을 변경시켜서 세는 RF 신호를 상측으로 더욱 집중시킬 수 있다.
제1 및 제2 패치 안테나 패턴(110, 210)의 개수가 복수일 경우, 제1 및 제2 커플링 구조체(130, 230)는 패치 안테나 패턴 사이의 전자기적 간섭을 줄일 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(110, 210)의 빔포밍 효율은 향상될 수 있으며, 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(110, 210)의 이득은 향상될 수 있다.
제1 및 제2 안테나 유전층(142, 242)은 각각 제1 및 제2 피드비아(120, 220)의 적어도 일부분을 둘러쌀 수 있다.
제1 및 제2 안테나 유전층(142, 242)은 공기보다 큰 유전상수(Dk)를 가질 수 있으며, 절연특성을 가질 수 있다. 제1 및 제2 안테나 유전층(142, 242)의 유전상수는 제1 및 제2 안테나부(140, 240)의 사이즈 축소를 위해 크게 설정될 수 있으며, 제1 및 제2 안테나부(140, 240)의 대역폭이나 송수신 효율을 위해 작게 설정될 수도 있다.
한편, 제1 안테나부(140)는 제1 공진주파수를 가지도록 구성되고, 제2 안테나부(240)는 제1 공진주파수(예: 28GHz, 39GHz)와 다른 제2 공진주파수(예: 60GHz)를 가지도록 구성될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 제1 안테나부(140)를 통해 제1 주파수의 RF 신호를 원격 송수신하고, 제2 안테나부(240)를 통해 제2 주파수의 RF 신호를 원격 송수신할 수 있다.
예를 들어, 제1 안테나부(140)의 제1 패치 안테나 패턴(110)은 제2 안테나부(240)의 제2 패치 안테나 패턴(210)보다 더 큰 사이즈를 가지도록 구성됨으로써 제2 공진주파수보다 더 낮은 제1 공진주파수를 가질 수 있다.
예를 들어, 제2 안테나부(240)는 60GHz를 포함하는 제2 대역폭을 가지도록 구성되고, 제1 안테나부(140)는 제2 대역폭의 최저 주파수보다 낮은 최대 주파수의 제1 대역폭을 가지도록 구성될 수 있다.
60GHz를 포함하는 제2 대역은 상대적으로 가까이 위치한 통신대상에 대해 상대적으로 대용량의 데이터를 원격 송수신하는데 더 적합한 주파수 대역일 수 있으며, 60GHz보다 낮은 주파수의 제1 대역(예: 28GHz, 39GHz)은 상대적으로 멀리 위치한 통신대상에 대해 원격 송수신하는데 더 적합한 주파수 대역일 수 있다.
따라서, 제2 안테나부(240)가 전자기기에서 수평방향으로 방사패턴을 형성하고 제1 안테나부(140)가 전자기기에서 수직방향으로 방사패턴을 형성할 경우, 상기 전자기기는 60GHz에 대응되는 제2 대역의 대용량 근거리 통신과 제1 대역의 원거리 통신을 효율적으로 공존시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 연결 부재의 제1, 제2 및 제3 영역(150, 250, 190)의 구조를 포함함으로써, 제1 안테나부(140)의 제1 패치 안테나 패턴(110)의 법선방향이 수직방향(예: z방향)이고 제2 패치 안테나 패턴(210)의 법선방향이 수평방향(예: x방향 및/또는 y방향)이도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 제1 안테나부(140)는 수직방향(예: z방향)으로 방사패턴을 형성할 수 있으며, 제2 안테나부(240)는 수평방향(예: x방향 및/또는 y방향)으로 방사패턴을 형성할 수 있다.
연결 부재의 제1 및 제2 영역(150, 250)은 각각 제1 및 제2 안테나부(140, 150)의 하측에 배치될 수 있으며, 연결 부재의 제3 영역(190)을 통해 서로 연결될 수 있다.
연결 부재의 제1 및 제2 영역(150, 250)은 제1 및 제2 신호경로 배선층(151, 251), 제1 및 제2 신호경로 유전층(152, 252) 및 제1 및 제2 신호경로 배선비아(153, 253) 중 적어도 일부를 가질 수 있다.
제1 및 제2 신호경로 배선층(151, 251)은 각각 제1 및 제2 피드비아(120, 220)에 연결될 수 있다.
제1 및 제2 신호경로 유전층(152, 252)은 각각 절연특성을 가질 수 있으며, 제1 및 제2 안테나 유전층(142, 242)보다 더 큰 유연성(flexibility)을 가질 수 있다. 즉, 연결 부재의 제1 및 제2 영역(150, 250)은 연결 부재의 제3 영역(190)에 일체화될 수 있다.
제1 및 제2 신호경로 배선비아(153, 253)는 각각 제1 및 제2 신호경로 배선층(151, 251)에 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서, 제1 신호경로 배선비아(153)는 회로 지원 부재(160)에 연결될 수 있다.
회로 지원 부재(160)는 연결 부재의 제1 영역(150)과 IC 패키지(300)의 사이에 배치될 수 있으며, 회로 배선층(161), 회로 유전층(162) 및 회로 배선비아(163) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
회로 배선층(161)은 제1 신호경로 배선층(151)과 제1 IC(310) 사이를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 또한, 회로 배선층(161)은 제1 IC(310)와 수동부품(350) 사이를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 또한, 회로 배선층(161)은 제1 IC(310)로 전기적 그라운드를 제공할 수 있다.
회로 유전층(162)은 공기보다 큰 유전상수(Dk)를 가질 수 있으며, 절연특성을 가질 수 있다. 설계에 따라, 회로 유전층(162)은 RF 신호의 손실을 줄이기 위해 낮은 유전정접(Df)을 가질 수 있다.
회로 배선비아(163)는 회로 배선층(161)과 제1 신호경로 배선층(151)의 사이에 연결되거나, 회로 배선층(161)과 제1 IC(310) 및/또는 수동부품(350)의 사이에 연결될 수 있다.
연결 부재의 제3 영역(190)은 RF 신호 확장경로 배선(191), RF 신호 확장경로 그라운드층(192, 193)을 포함할 수 있다.
RF 신호 확장경로 배선(191)은 제1 및 제2 신호경로 배선층(151, 251)의 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, RF 신호 확장경로 배선(191)은 베이스 모듈(100)과 확장 모듈(200) 사이의 RF 신호 확장경로를 제공할 수 있다.
RF 신호 확장경로 그라운드층(192, 193)은 RF 신호 확장경로 배선(191)의 상측 및/또는 하측에 배치될 수 있다. 이에 따라, RF 신호 확장경로 배선(191)은 외부의 전자기적 잡음으로부터 보호될 수 있다.
지지 부재(260)는 확장 모듈(200)의 전자기기(예: 휴대용 단말기) 내에 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 지지 부재(260)는 접착 부재를 포함함으로써 전자기기에 붙여지거나, 물리적 결합 부재를 포함함으로써 전자기기에 물리적으로 결합될 수 있다.
IC 패키지(300)는 베이스 모듈(100)의 세트 기판 상 실장구조를 제공할 수 있으며, 세트 기판에 대한 베이스 신호 입출력 경로를 제공할 수 있으며, 제1 IC(310)의 배치공간을 제공할 수 있으며, 제1 IC(310)에서 생성된 열을 효율적으로 방출시키는 구조를 가질 수 있다.
제1 IC(310)는 베이스 신호를 전달받아 RF 신호를 생성하거나 RF 신호를 전달받아 베이스 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 전달받은 신호에 대해 주파수 변환, 증폭, 필터링, 위상제어 및 전원생성 중 적어도 일부를 수행하여 변환된 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 제1 IC(310)는 연결 부재의 제1 영역(150)에 전기적으로 연결되는 활성면(예: 상면)과, 히트 슬러그(370)의 배치공간을 제공하는 비활성면(예: 하면)을 가질 수 있다.
IC 전기연결구조체(330)는 제1 IC(310)와 회로 지원 부재(160) 사이의 전기적 결합구조를 제공할 수 있다. 예를 들어, IC 전기연결구조체(330)는 솔더볼(solder ball), 핀(pin), 랜드(land), 패드(pad)과 같은 구조를 가질 수 있다.
봉합재(340)는 제1 IC(310)와 수동부품(350) 각각의 적어도 일부분을 봉합할 수 있으므로, 제1 IC(310)와 수동부품(350)을 외부 요인으로부터 보호할 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.
수동부품(350)은 제1 IC(310)로 캐패시턴스, 인덕턴스 또는 레지스턴스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 수동부품(350)은 캐패시터(예: Multi Layer Ceramic Capacitor(MLCC))나 인덕터, 칩저항기 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 설계에 따라, 수동부품(350)은 제1 IC(310)의 일부 동작(예: 필터링, 증폭)을 제1 IC(310)에 대해 별도로 수행할 수 있다.
실장 전기연결구조체(390)는 IC 패키지(300)와 세트 기판 사이의 전기적 결합구조를 제공할 수 있으며, 베이스 모듈(100)의 세트 기판 상 실장을 지원할 수 있다. 실장 전기연결구조체(390)는 세트 기판에 대한 베이스 신호 입출력 경로를 제공할 수 있으며, IC 전기연결구조체(330)와 유사한 구조를 가질 수 있다.
코어 부재(410)는 연결 부재의 제1 영역(150)에 배치되는 일면과 실장 전기연결구조체(390)가 배치되는 타면을 제공하고 제1 IC(310)로부터 이격 배치될 수 있다.
즉, 코어 부재(410)는 연결 부재의 제1 영역(150)과 세트 기판의 사이에 배치될 수 있으며, 실장 전기연결구조체(390)는 코어 부재(410)와 세트 기판의 사이에 배치될 수 있다.
예를 들어, 코어 부재(410)는 제1 IC(310)의 적어도 일부분을 둘러쌀 수 있으며, 실장 전기연결구조체(390)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 베이스 신호 전송경로를 제공할 수 있으며, 베이스 모듈(100)을 지지할 수 있다.
설계에 따라, 코어 부재(410)는 FOPLP(Fan-Out Panal Level Package)로 구현되어 베이스 신호 전송경로 효율(예: 손실률, 그라운드 안정도)을 향상시키거나 전자기 차폐성능을 제공할 수 있다.
한편, 코어 부재(410)는 각각 회로 배선층(161), 회로 유전층(162) 및 회로 배선비아(163)에 대응되는 코어 배선(411), 코어 유전층(412) 및 코어 비아(413) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다.
히트 슬러그(370)는 제1 IC(310)에서 생성된 열을 흡수할 수 있으며, 흡수한 열을 열 방출 구조체(380)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 히트 슬러그(370)는 금속 덩어리(slag)로 구현됨으로써, 열의 흡수 및 방출 효율을 향상시킬 수 있다.
히트 슬러그(370)는 제1 IC(310)와 세트 기판의 사이에 배치되고 열 방출 구조체(380)를 통해 상기 세트 기판에 전기적으로 연결될 수 있다.
열 방출 구조체(380)는 히트 슬러그(370)에 전기적으로 연결되어 히트 슬러그(370)로부터 전달받은 열을 세트 기판으로 방출할 수 있다. 예를 들어, 열 방출 구조체(380)는 실장 전기연결구조체(390)에 대응되는 구조를 가질 수 있으며, 다수의 열 방출 구조체(380)는 히트싱크(heat sink)의 구조를 이뤄서 열 방출 효율성을 더욱 향상시킬 수 있다.
히트 슬러그(370) 및 열 방출 구조체(380)는 베이스 모듈(100)의 RF 신호 송수신에 따라 제1 IC(310)에서 발생된 열뿐만 아니라 확장 모듈(200)의 RF 신호 송수신에 따라 제1 IC(310)에서 발생된 열도 방출할 수 있다.
이에 따라, 확장 모듈(200)은 열 방출을 위한 구조를 구비할 필요가 없어지므로, 더욱 자유롭게 배치 자세를 설정할 수 있으며, 지지 부재(260)을 더욱 효율적으로 사용하여 배치 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 제3 안테나부를 나타낸 측면도이다.
도 2a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 연결 부재의 제2 영역(250)에서 제2 안테나부(240)가 배치된 배치면(예: 상면)과 다른 면(예: 하면)에 배치된 제3 안테나부(270)를 더 포함할 수 있다.
이에 따라, RF 신호의 원격 송수신 방향 및/또는 위치는 전자기기 내에서 더욱 자유롭게 설계될 수 있다.
예를 들어, 제3 안테나부(270)는 제2 패치 안테나 패턴(210a)에 대응되는 제3 패치 안테나 패턴(210b), 제2 커플링 패치 패턴(215a)에 대응되는 제3 커플링 패치 패턴(215b), 제2 피드비아(220a)에 대응되는 제3 피드비아(220b), 제2 커플링 구조체(230a)에 대응되는 제3 커플링 구조체(230b) 및 제2 안테나 유전층(242a)에 대응되는 제3 안테나 유전층(242b)을 포함할 수 있다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 제2 IC 패키지를 나타낸 측면도이다.
도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 제2 IC(310b)를 포함하고, 연결 부재의 제2 영역(250)에서 제2 안테나부(240)가 배치된 배치면(예: 상면)과 다른 면(예: 하면)에 배치된 제2 IC 패키지(280)를 더 포함할 수 있다.
제2 IC(310b)는 제1 IC(310a)와 유사한 동작을 수행할 수 있으며, 제1 IC(310a)의 동작 주파수보다 더 높은 동작 주파수로 설계될 수 있으며, IC 전기연결구조체(330a)에 대응되는 제2 IC 전기연결구조체(330b)를 통해 연결 부재의 제2 영역(250)에 배치될 수 있다.
연결 부재의 제2 영역(250)은 제2 IC 패키지(280)와 제2 안테나부(240)의 사이에 위치하고 제2 IC(310b)와 제2 안테나부(240) 사이의 전기적 연결 경로를 제공할 수 있다.
제2 안테나부(240)에서 송수신되는 제2 RF 신호의 주파수가 제1 안테나부(140)에서 송수신되는 제1 RF 신호의 주파수보다 높으므로, 상기 제2 RF 신호의 연결 부재에서의 전송손실은 상기 제1 RF 신호의 연결 부재에서의 전송손실에 비해 더 클 수 있다.
제2 패치 안테나 패턴(210)부터 제2 IC(310b)까지의 전기적 길이가 제2 패치 안테나 패턴(210)부터 제1 IC(310a)까지의 전기적 길이보다 짧으므로, 제2 패치 안테나 패턴(210)에 의해 송신 및/또는 수신되는 제2 RF 신호의 전송손실은 줄어들 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 제1 및 제2 대역에 대한 전반적인 전송선로 전송손실을 줄일 수 있다.
한편, 제2 IC(310b)에서 발생되는 열은 연결 부재의 제3 영역(190)의 RF 신호 확장경로 그라운드층(192, 193)을 통해 실장 전기연결구조체(390)로 전달될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 세트 기판에 실장되지 않는 확장 모듈(200)의 방열 성능을 확보할 수 있다.
도 2c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈과 수동부품 패키지를 나타낸 측면도이다.
도 2c를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 연결 부재의 제2 영역(250)에서 제2 안테나부(240)가 배치된 배치면(예: 상면)과 다른 면(예: 하면)에 배치된 제2 수동부품(350b)과, 제2 수동부품(350b)의 적어도 일부분을 봉합하는 제2 봉합재(340b)를 포함하는 수동부품 패키지(290)를 포함할 수 있다.
제2 수동부품(350b)은 IC 패키지(300)의 제1 수동부품(350a)에 대응될 수 있으며, 제2 봉합재(340b)는 IC 패키지(300)의 제1 봉합재(340a)에 대응될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈에서 수동부품의 배치공간은 IC 패키지(300)와 수동부품 패키지(290)로 분산될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, IC 패키지(300)의 사이즈를 줄여서 쉽게 소형화될 수 있다.
도 2d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈에 포함된 제1 및 제2 안테나부의 실장 구조를 나타낸 측면도이다.
도 2d를 참조하면, 제1 안테나부(101, 102) 및 제2 안테나부(401) 중 적어도 하나는 제1 또는 제2 피드비아(120, 420)와 연결 부재의 제1 또는 제2 영역(150, 250)의 사이를 전기적으로 연결시키도록 연결 부재의 제1 또는 제2 영역(150, 250)의 상면에 배치되고 제1 또는 제2 피드비아(120, 420)보다 낮은 용융점을 가지는 안테나 연결구조체(461)를 더 포함할 수 있다.
제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111, 210)은 상면의 법선 방향으로 RF 신호를 원격 송신 및/또는 수신할 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111, 210)은 제1 및 제2 안테나 유전층(141, 441)의 상면 상에 형성될 수 있다.
제1 및 제2 피드비아(120, 420)는 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111, 210)과 연결 부재의 제1 및 제2 영역(150, 250) 사이를 전기적으로 연결시킬 수 있으며, RF 신호의 전기적 경로로 작용할 수 있다.
예를 들어, 제1 및 제2 피드비아(120, 420)는 제1 및 제2 안테나 유전층(141, 441)의 관통홀에 충진됨에 따라 형성될 수 있다.
안테나 연결구조체(461)는 제1 및 제2 피드비아(120, 420)와 연결 부재의 제1 및 제2 영역(150, 250)의 사이를 전기적으로 연결시킬 수 있으며, 제1 및 제2 피드비아(120, 420)보다 낮은 용융점을 가질 수 있다.
이에 따라, 제1 및 제2 안테나부(101, 102, 401)는 연결 부재의 제1 및 제2 영역(150, 250)에 대해 별도로 제조된 후에 연결 부재의 제1 및 제2 영역(150, 250)상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 안테나부(101, 102, 401)는 별도로 제조된 후에 안테나 피드패턴(451)과 연결 부재 피드패턴(471, 473)이 서로 오버랩되도록 연결 부재의 제1 및 제2 영역(150, 250)의 상면 상에 배치될 수 있다. 이후, 안테나 연결구조체(461)는 안테나 연결구조체(461)의 용융점보다 높고 제1 및 제2 피드비아(120, 420)의 용융점보다 낮은 온도에서 안테나 피드패턴(451)과 연결 부재 피드패턴(471, 473)에 접하도록 배치됨으로써 제1 및 제2 안테나부(101, 102, 401)를 연결 부재의 제1 및 제2 영역(150, 250) 상에 실장시킬 수 있다.
예를 들어, 제1 및 제2 안테나부(101, 102, 401)는 제1 및 제2 안테나 유전층(141, 441)의 하면 상에 배치된 안테나 그라운드 패턴(452)을 더 포함할 수 있으며, 연결 부재 그라운드 패턴(472, 474)에 전기적으로 연결될 수 있다. 안테나 그라운드 패턴(452)은 그라운드 연결구조체(462)를 통해 연결 부재 그라운드 패턴(472, 474)에 전기적으로 연결될 수 있다. 그라운드 연결구조체(462)는 안테나 연결구조체(461)와 실질적으로 동일한 특성을 가질 수 있다.
이에 따라, 제1 및 제2 안테나부(101, 102, 401)는 보다 안정적으로 연결 부재의 제1 및 제2 영역(150, 250) 상에 고정될 수 있다.
제1 및 제2 안테나 유전층(141, 441)은 공기보다 높은 유전율을 가질 수 있으며, 제1 및 제2 안테나부(101, 102, 401)의 형태 및 크기에 영향을 줄 수 있다.
예를 들어, 제1 및 제2 안테나 유전층(141, 441)은 세라믹(ceramic)으로 구성될 수 있으므로, 연결 부재의 제1 및 제2 영역(150, 250)의 절연층보다 더 높은 유전율을 가질 수 있다. 제1 및 제2 안테나부(101, 102, 401)는 연결 부재의 제1 및 제2 영역(150, 250)에 대해 별도로 제조된 후에 연결 부재의 제1 및 제2 영역(150, 250) 상에 배치될 수 있으므로, 제1 및 제2 안테나 유전층(141, 441)은 연결 부재에 대한 구조적 호환성을 고려하지 않고 설계될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 안테나 유전층(141, 441)은 세라믹(ceramic)과 같이 상대적으로 높은 유전율을 가지는 물질로 보다 쉽게 구현될 수 있다.
제1 및 제2 안테나 유전층(141, 441)에서의 RF 신호의 유효 파장은 제1 및 제2 안테나 유전층(141, 441)의 유전율이 높을수록 짧을 수 있으며, 제1 및 제2 안테나부(101, 102, 401)의 전반적인 사이즈는 제1 및 제2 안테나 유전층(141, 441)에서의 RF 신호의 유효 파장이 짧을수록 더 작아질 수 있다.
제1 및 제2 안테나부(101, 102, 401)의 이득(gain)은 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111, 210)의 개수가 많을수록 더 높아질 수 있다. 제1 및 제2 안테나부(101, 102, 401)의 전체 사이즈는 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(111, 210)의 개수에 비례할 수 있다.
따라서, 제1 및 제2 안테나부(101, 102, 401)의 사이즈 대비 이득은 제1 및 제2 안테나 유전층(141, 441)의 유전율이 높을수록 높을 수 있다.
제1 및 제2 안테나 유전층(141, 441)은 상대적으로 높은 유전율을 가지는 물질로 보다 쉽게 구현될 수 있으므로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 제1 및 제2 안테나부(101, 102, 401)의 사이즈 대비 이득을 보다 쉽게 향상시킬 수 있다.
도 2e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈에 포함될 수 있는 제2 IC, 엔드-파이어 안테나 및 연결 부재의 제4 영역을 나타낸 측면도이다.
도 2e를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 연결 부재는, 연결 부재의 제1 영역(150)에 연결되고 연결 부재의 제1 영역(150)보다 더 유연한 연결 부재의 제4 영역(190b)을 더 가질 수 있다.
연결 부재의 제4 영역(190b)은 제1 및 제2 공진주파수보다 낮은 주파수의 베이스 신호가 통과하도록 구성될 수 있으므로, 세트 기판에 대한 베이스 신호 입출력 경로를 제공할 수 있다. 상기 베이스 신호는 제4 회로 배선층(161d)으로 흐를 수 있으며, 연결 부재의 제4 영역(190b)은 상기 제4 회로 배선층(161d)의 일부분의 배치공간을 제공할 수 있다.
도 2e를 참조하면, 제1 IC(310)와 제2 IC(310b)는 모두 연결 부재의 제1 영역(150)에 배치될 수 있다. 즉, 제1 IC 패키지는 제1 IC(310)와 제2 IC(310b)를 모두 포함할 수 있다.
제1 IC(310)는 제5 회로 배선층(161e)을 통해 제1 피드비아(120)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 제2 IC(310b)는 RF 신호 확장경로 배선(191c)을 통해 제2 피드비아(220a)에 전기적으로 연결될 수 있다.
즉, 연결 부재의 제3 영역(190)은 제2 IC(310b)와 제2 안테나부(240) 사이의 전기적 연결 경로를 제공할 수 있다.
도 2e를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은, 제1 IC(310) 또는 제2 IC(310b)에 전기적으로 연결되고 제2 안테나부(240)와 다른 방향(예: x방향)으로 방사패턴을 형성하도록 구성된 엔드-파이어 안테나(275)를 더 포함할 수 있다. 연결 부재의 제2 영역(250)은 엔드-파이어 안테나(275)와 제2 안테나부(240)의 사이에 위치할 수 있다.
엔드-파이어 안테나(275)는 제3 안테나 유전층(242b) 내에 배치될 수 있으며, 설계에 따라 연결 부재의 제2 영역(250)에 배치될 수도 있다.
연결 부재의 제3 영역(190)이 90도 꺾일 경우, 엔드-파이어 안테나(275)는 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(110, 210a)의 방사패턴 형성 방향에 대해 180도, 90도 다른 방향으로 방사패턴을 형성할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 RF 신호 원격 송수신 방향을 더욱 쉽게 확대할 수 있다.
도 2f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈에 포함될 수 있는 제2 IC 패키지를 나타낸 측면도이다.
도 2f를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 연결 부재의 제3 영역(190)은 제1 IC(310)와 제2 IC(310b) 사이의 전기적 연결 경로를 제공할 수 있다.
예를 들어, 제1 IC(310)는 제1 회로 배선층(161a)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 제1 회로 배선층(161a)은 코어 부재(410)를 통해 RF 신호 확장경로 배선(191a)에 전기적으로 연결될 수 있으며, RF 신호 확장경로 배선(191a)은 제2 IC(310b)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 IC(310b)는 제2 RF 신호 확장경로 배선(191b)을 통해 제2 피드비아(420)에 전기적으로 연결될 수 있다.
이에 따라, 제1 IC(310)는 제2 IC(310b)의 동작의 일부(예: 주파수 변환, 증폭 등)를 대신 수행할 수 있으므로, 제2 IC(310b)의 발열을 줄일 수 있다.
제1 IC(310)는 히트 슬러그(heat slug)와 열 방출 구조체(380)를 통해 비교적 방열 성능을 쉽게 확보할 수 있으므로, 제2 IC(310b)에 비해 상대적으로 열을 외부로 전달하기 쉬울 수 있으며, 제2 IC(310b)의 동작의 일부를 대신 수행함에 따른 발열의 증가에 대해 쉽게 대처할 수 있다.
제2 IC(310b)의 발열이 감소할 경우, 제2 IC(310b)의 실제 성능은 더욱 향상될 수 있으며, 제2 대역(예: 60GHz)의 제2 RF 신호에 대한 통신성능도 더욱 향상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 제2 IC(310b)가 연결 부재의 제2 영역에 배치되더라도 발열 한계에 따른 제2 대역(예: 60GHz)의 제2 RF 신호에 대한 통신성능의 열화를 예방할 수 있다.
한편, 제2 IC(310b)는 제2 IC(310b)의 비활성면 상에 배치된 히트 싱크(370b)를 더 포함함으로써 공기 중으로 열을 발산할 수 있다.
한편, 엔드-파이어 안테나(175)는 연결 부재에 배치됨에 따라 수평방향으로 방사패턴을 형성할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈을 나타낸 평면도이다.
도 3a를 참조하면, 확장 모듈(200)은 베이스 모듈(100)의 일측(예: x방향)으로 확장되어 배치될 수 있다. 또한, 확장 모듈(200)에 포함된 제2 패치 안테나 패턴(210)의 개수는 복수일 수 있다.
도 3b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈은 제1 및 제2 확장 모듈(200a, 200b)을 포함할 수 있다. 제1 확장 모듈(200a)은 연결 부재의 제3-1 영역(190a)를 통해 베이스 모듈(100)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 제2 확장 모듈(200b)은 연결 부재의 제4 영역(190b)를 통해 베이스 모듈(100)에 전기적으로 연결될 수 있다.
이에 따라, RF 신호의 원격 송수신 방향 및/또는 위치는 전자기기 내에서 더욱 자유롭게 설계될 수 있다.
도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 3c를 참조하면, 베이스 모듈(100)과 확장 모듈(200)은 각각 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(110, 210)을 포함할 수 있으며, 연결 부재의 제3 영역(190)을 통해 서로 유연하게 연결될 수 있다.
제1 및 제2 패치 안테나 패턴(110, 210)은 각각 4 X 1의 구조로 배열될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 연결 부재의 제1 영역(R1)과 제3 영역(R2)을 나타낸 평면도이다.
도 4a를 참조하면, 제1 그라운드층(125)은 복수의 관통홀(TH)을 포함할 수 있으며, 패치 안테나 패턴(110)의 배치공간을 z방향으로 오버랩하도록 배치될 수 있다.
복수의 피드비아(120)는 복수의 관통홀(TH)을 각각 관통하도록 배치될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 배선 그라운드층(154)은 도 4a에 도시된 제1 그라운드층(125)보다 IC에 더 가까이 배치되며, 제1 및 제2 피드라인(151a, 151b)의 배치공간을 제공할 수 있다. 배선 그라운드층(154)은 제1 및 제2 피드라인(151a, 151b)으로부터 이격될 수 있으며, 제1 및 제2 피드라인(151a, 151b)을 포위하는 형태를 가질 수 있다.
제1 피드라인(151a)은 피드비아(120)와 제1 배선비아(153a)의 사이를 전기적으로 연결시킬 수 있다.
제2 피드라인(151b)은 제2 배선비아(153b)로부터 제3 영역(R2)까지 연장될 수 있으며, 제2 패치 안테나 패턴에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 및 제2 배선비아(153a, 153b)는 제1 IC(310)의 배치공간을 z방향으로 오버랩하도록 배치될 수 있으며, 제1 IC(310)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈 및 전자기기를 나타낸 측면도이다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자기기(700)는, 제1 면(701), 제2 면(702) 및 제3 면(703)을 포함하는 케이스를 포함하고, 케이스 내에 배치된 세트 기판(600)을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 베이스 모듈(100)은 실장 전기연결구조체(390)를 통해 세트 기판(600) 상에 실장될 수 있다.
제1 패치 안테나 패턴(110)은 케이스의 제2 면(702)보다 제1 면(701)에 더 가까이 배치되고, 제2 패치 안테나 패턴(210a)은 케이스의 제1 면(701)보다 제2 면(702)에 더 가까이 배치될 수 있다.
이에 따라, 제1 및 제2 패치 안테나 패턴(110, 210a)의 RF 신호 원격 송수신이 각각 전자기기 내의 장애물(예: 디스플레이 패널, 배터리 등)이나 외부 장애물(예: 사용자 손)에 의해 방해받을 확률은 줄어들 수 있다.
예를 들어, 제1 패치 안테나 패턴(110)의 플레인(예: 상면)과 제2 패치 안테나 패턴(210a)의 플레인(예: 상면)은 각각 z방향을 향하도록 배치될 수 있다.
도 5a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 확장 모듈(200)은 전자기기(700)의 제3 면(703)보다 제1 면(701)에 인접하여 배치될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈의 확장 모듈(200)은 전자기기(700)의 제1 면(701)보다 제3 면(703)에 인접하여 배치될 수 있다.
도 5c를 참조하면, 제1 패치 안테나 패턴(110)의 플레인(plane)이 향하는 방향은 제2 패치 안테나 패턴(210a)의 플레인이 향하는 방향과 다를 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈 및 전자기기는, 전방향에 대해 패치 안테나의 높은 이득(gain)을 활용할 수 있다.
예를 들어, 제2 패치 안테나 패턴(210a)을 포함하는 제2 안테나부는 60GHz를 포함하는 제2 대역폭을 가지도록 구성되고, 제1 패치 안테나 패턴(110)을 포함하는 제1 안테나부는 제2 대역폭의 최저 주파수보다 낮은 최대 주파수의 제1 대역폭을 가지도록 구성될 수 있다.
60GHz를 포함하는 제2 대역은 상대적으로 가까이 위치한 통신대상에 대해 상대적으로 대용량의 데이터를 원격 송수신하는데 더 적합한 주파수 대역일 수 있으며, 60GHz보다 낮은 주파수의 제1 대역(예: 28GHz, 39GHz)은 상대적으로 멀리 위치한 통신대상에 대해 원격 송수신하는데 더 적합한 주파수 대역일 수 있다.
전자기기의 제2 면(702)은 제1 면(701)의 면적보다 작은 면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 면(702)은 휴대용 단말기의 측면에 대응될 수 있으며, 제1 면(701)은 휴대용 단말기의 상면 또는 하면에 대응될 수 있다.
제2 패치 안테나 패턴(210a)은 제1 패치 안테나 패턴(110)보다 제2 면(702)에 더 가까이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 패치 안테나 패턴(210a)은 휴대용 단말기의 측면에 인접하여 배치될 수 있다.
전자기기(700)는 비교적 큰 면적을 가지는 제1 또는 제3 면(701, 703)을 통해 제1 대역의 원거리 통신을 수행할 경우에 이득이 높은 방사패턴을 형성함으로써 제1 RF 신호의 공기 중에서의 에너지 감쇄에 대해 보다 효율적일 수 있다.
또한, 전자기기(700)는 비교적 작은 면적을 가지는 제2 면(702)을 통해 60GHz에 대응되는 제2 대역의 대용량 근거리 통신을 수행할 경우에 통신대상(예: 타 휴대용 단말기)에 대해 방사패턴을 쉽게 집중시켜서 통신 안정성을 높일 수 있으며, 전자기기(700)의 사용자가 손으로 전자기기(700)를 잡는 구조에 더 적합한 근거리 통신 방향을 가질 수 있으므로, 사용자 편의를 증진시킬 수도 있다.
또한, 제1 및 제2 대역 사이의 전자기적 격리도도 향상될 수 있다.
한편, 도 5a 및 도 5c를 참조하면, 제3 패치 안테나 패턴(210b, 210c)은 연결 부재의 제4 영역(190b)의 하면 상에 배치될 수 있다.
도 5d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈 및 전자기기와 제4 안테나부를 나타낸 측면도이다.
도 5d를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 모듈, 제4 안테나부(240d)를 포함하는 제3 확장 모듈(200c)을 포함할 수 있다. 제4 안테나부(240d)는 제4 패치 안테나 패턴(210d)을 포함할 수 있다.
여기서, 연결 부재는, 제4 안테나부(240d)의 배치면을 제공하는 제4 영역(250d)과, 제4 영역(250d)과 제2 영역의 사이를 전기적으로 연결시키는 제5 영역(190c)을 더 포함할 수 있다.
이에 따라, 제1, 제2 및 제4 패치 안테나 패턴(110, 210a, 210d)의 RF 신호 원격 송수신이 각각 전자기기 내의 장애물(예: 디스플레이 패널, 배터리 등)이나 외부 장애물(예: 사용자 손)에 의해 방해받을 확률은 더욱 쉽게 줄어들 수 있다.
제5 영역(190c)에서 전송되는 신호는 제2 패치 안테나 패턴(210a)이 상면에 배치된 제2 영역의 하면의 제2 IC에서 생성될 수 있다. 제4 패치 안테나 패턴(210d)에서 송수신되는 RF 신호의 연결 부재에서의 전송손실은 상기 제2 IC가 상기 제2 영역의 하면 상에 배치됨에 따라 감소할 수 있다.
또한, 제5 영역(190c)은 상기 제2 IC에서 발생되는 열을 외부로 방출하는 경로로 작용할 수 있다. 따라서, 제5 영역(190c)은 제2 IC의 방열성능을 보조할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자기기를 나타낸 평면도이다.
도 6a를 참조하면, 베이스 모듈(100g) 및 확장 모듈(400g)을 포함하는 안테나 모듈은 세트 기판(600g) 상에 배치될 수 있으며, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자기기(700g)에 배치될 수 있다.
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.
상기 세트 기판(600g) 상에는 통신모듈(610g) 및 제2 IC(620g)가 더 배치될 수 있다. 상기 안테나 모듈은 동축케이블(630g)을 통해 통신모듈(610g) 및/또는 제2 IC(620g)에 전기적으로 연결될 수 있다.
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.
제2 IC(620g)는 아날로그-디지털 변환, 아날로그 신호에 대한 증폭, 필터링 및 주파수 변환을 수행하여 베이스 신호를 생성할 수 있다. 상기 제2 IC(620g)로부터 입출력되는 베이스 신호는 동축케이블을 통해 안테나 모듈로 전달될 수 있다. 베이스 신호가 IF 신호일 경우, 제2 IC(620g)는 IFIC(Intermediate Frequency Integrated Circuit)로 구현될 수 있다. 베이스 신호가 기저대역 신호일 경우, 제2 IC(620g)는 BBIC(Base Band Integrated Circuit)로 구현될 수 있다.
예를 들어, 상기 베이스 신호는 전기연결구조체와 코어 비아와 회로 배선을 통해 IC로 전달될 수 있다. 상기 IC는 상기 베이스 신호를 밀리미터웨이브(mmWave) 대역의 RF 신호로 변환할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 베이스 모듈(100h), 제1 패치 안테나 패턴(110h) 및 확장 모듈(400h) 각각 포함하는 복수의 안테나 모듈은 전자기기(700h)의 세트 기판(600h) 상에서 전자기기(700h)의 일측면 경계와 타측면 경계에 각각 인접하여 배치될 수 있으며, 상기 세트 기판(600h) 상에는 통신모듈(610h) 및 제2 IC(620h)가 더 배치될 수 있다. 상기 복수의 안테나 모듈은 동축케이블(630h)을 통해 통신모듈(610h) 및/또는 제2 IC(620h)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 6c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자기기를 나타낸 사시도이다.
도 6c를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자기기(700)는 도 3c에 도시된 안테나 모듈이 전자기기의 가장자리에 배치된 구조를 가질 수 있다.
한편, 본 명세서에 개진된 패치 안테나 패턴, 커플링 패치 패턴, 피드비아, 그라운드층, 커플링 구조체, 배선층, 배선비아, 전기연결구조체, 히트 슬러그, 열 방출 구조체, 엔드-파이어 안테나는, 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.
한편, 본 명세서에 개진된 유전층은 프리프레그(prepreg), FR4, LTCC, LCP, 폴리이미드뿐만 아니라, 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지와 같은 열가소성 수지, 또는 이들 수지가 무기필러와 함께 유리섬유(Glass Fiber, Glass Cloth, Glass Fabric) 등의 심재에 함침된 수지, ABF(Ajinomoto Build-up Film), BT(Bismaleimide Triazine), 감광성 절연(Photo Imagable Dielectric: PID) 수지, 일반 동박 적층판(Copper Clad Laminate, CCL) 또는 세라믹 (ceramic) 계열의 절연재 등으로 구현될 수도 있다.
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. 또한, RF 신호의 주파수(예: 24GHz, 28GHz, 36GHz, 39GHz, 60GHz)는 IF 신호(예: 2GHz, 5GHz, 10GHz 등)의 주파수보다 크다.
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.
100: 베이스 모듈
110: 제1 패치 안테나 패턴(patch antenna pattern)
115: 제1 커플링 패치 패턴(coupling patch pattern)
120: 제1 피드비아(feed via)
125: 제1 그라운드층(ground layer)
130: 제1 커플링 구조체(coupling structure)
140, 101, 102: 제1 안테나부
142: 제1 안테나 유전층
150: 연결 부재의 제1 영역
151: 제1 신호경로 배선층
151a: 제1 피드라인
151b: 제2 피드라인
152: 제1 신호경로 유전층
153: 제1 신호경로 배선비아
153a: 제1 배선비아
153b: 제2 배선비아
154: 배선 그라운드층
160: 회로 지원 부재
161: 회로 배선층
162: 회로 유전층
163: 회로 배선비아
190, 190a: 연결 부재의 제3 영역
190b: 연결 부재의 제4 영역
190c: 연결 부재의 제5 영역
191: RF 신호 확장경로 배선
192, 193: RF 신호 확장경로 그라운드층
200: 확장 모듈
200a: 제1 확장 모듈
200b: 제2 확장 모듈
200c: 제3 확장 모듈
210, 210a: 제2 패치 안테나 패턴
210b: 제3 패치 안테나 패턴
210d: 제4 패치 안테나 패턴
215, 215a: 제2 커플링 패치 패턴
215b: 제3 커플링 패치 패턴
220, 220a: 제2 피드비아
220b: 제3 피드비아
230, 230a: 제2 커플링 구조체
230b: 제3 커플링 구조체
240, 401: 제2 안테나부
240d: 제4 안테나부
242, 242a: 제2 안테나 유전층
242b: 제3 안테나 유전층
250: 연결 부재의 제2 영역
250d: 연결 부재의 제4 영역
251: 제2 신호경로 배선층
252: 제2 신호경로 유전층
253: 제2 신호경로 배선비아
260: 지지 부재
270: 제3 안테나부
280: 제2 IC 패키지
290: 수동부품 패키지
300: IC 패키지
310, 310a: 제1 IC(Integrated Circuit)
310b: 제2 IC
330, 330a: IC 전기연결구조체
330b: 제2 IC 전기연결구조체
340, 340a: 봉합재(encapsulant)
340b: 제2 봉합재
350: 수동부품
350a: 제1 수동부품
350b: 제2 수동부품
370: 히트 슬러그(heat slug)
370b: 히트 싱크(heat sink)
380: 열 방출 구조체
390: 실장 전기연결구조체
410: 코어 부재
411: 코어 배선층
412: 코어 유전층
413: 코어 비아
420: 제2 피드비아
441: 제2 유전층
442: 폴리머층
451: 안테나 피드패턴
452: 안테나 그라운드패턴
461: 안테나 전기연결구조체
462: 그라운드 전기연결구조체
600: 세트 기판
700: 전자기기
701: 전자기기의 제1 면
702: 전자기기의 제2 면
703: 전자기기의 제3 면

Claims (16)

  1. 제1 IC를 포함하는 제1 IC 패키지;
    제1 패치 안테나 패턴과, 상기 제1 패치 안테나 패턴에 전기적으로 연결된 제1 피드비아와, 상기 제1 피드비아를 둘러싸는 제1 안테나 유전층을 포함하고, 제1 공진주파수를 가지도록 구성되는 제1 안테나부;
    제2 패치 안테나 패턴과, 상기 제2 패치 안테나 패턴에 전기적으로 연결된 제2 피드비아와, 상기 제2 피드비아를 둘러싸는 제2 안테나 유전층을 포함하고, 상기 제1 공진주파수와 다른 제2 공진주파수를 가지도록 구성되는 제2 안테나부;
    제2 IC를 포함하는 제2 IC 패키지; 및
    상기 제1 및 제2 안테나부가 배치되는 상면과 상기 제1 IC 패키지가 배치되는 하면을 제공하고, 상기 제1 IC와 상기 제1 피드비아 사이의 전기적 연결 경로를 제공하고 상기 제2 안테나부의 전기적 연결 경로를 제공하도록 구성된 적층 구조를 가지는 연결 부재; 를 포함하고,
    상기 연결 부재는 상기 제1 IC 패키지와 상기 제1 안테나부의 사이에 위치하는 제1 영역과, 상기 제2 안테나부의 배치공간을 제공하는 제2 영역과, 상기 제1 및 제2 영역 사이를 전기적으로 연결시키고 상기 제1 안테나 유전층보다 더 유연한 제3 영역을 가지고,
    상기 연결 부재의 제2 영역은 상기 제2 IC 패키지와 상기 제2 안테나부의 사이에 위치하고 상기 제2 IC와 상기 제2 안테나부 사이의 전기적 연결 경로를 제공하는 안테나 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 안테나부는 60GHz를 포함하는 제2 대역폭을 가지도록 구성되고,
    상기 제1 안테나부는 상기 제2 대역폭의 최저 주파수보다 낮은 최대 주파수의 제1 대역폭을 가지도록 구성되는 안테나 모듈.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 IC 패키지는 상기 제1 IC의 비활성면 상에 배치된 히트 슬러그(heat slug)를 더 포함하고,
    상기 제2 IC 패키지는 상기 제2 IC의 비활성면 상에 배치된 히트 싱크(heat sink)를 더 포함하는 안테나 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 IC 패키지는 상기 제1 IC의 적어도 일부분을 둘러싸고 상기 제1 및 제2 IC에 전기적으로 연결되어 상기 제1 및 제2 공진주파수보다 낮은 주파수의 베이스 신호가 통과하도록 구성된 코어 부재; 및
    상기 코어 부재에 전기적으로 연결되고 상기 제1 피드비아보다 낮은 용융점을 가지는 실장 전기연결구조체; 를 더 포함하는 안테나 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 연결 부재는 상기 제1 IC와 상기 제2 IC 사이의 전기적 연결 경로를 제공하고,
    상기 제1 IC 패키지는 상기 제1 IC의 비활성면 상에 배치된 히트 슬러그(heat slug)를 더 포함하는 안테나 모듈.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 연결 부재는 상기 제1 영역에 연결되고 상기 제1 안테나 유전층보다 더 유연한 제4 영역을 더 가지고,
    상기 제4 영역은 상기 제1 및 제2 공진주파수보다 낮은 주파수의 베이스 신호가 통과하도록 구성된 안테나 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 IC에 전기적으로 연결되고 상기 제2 안테나부와 다른 방향으로 방사패턴을 형성하도록 구성된 엔드-파이어 안테나를 더 포함하는 안테나 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 안테나부 중 적어도 하나는 상기 제1 또는 제2 피드비아와 상기 연결 부재의 사이를 전기적으로 연결시키도록 상기 연결 부재의 상면에 배치되고 상기 제1 또는 제2 피드비아보다 낮은 용융점을 가지는 안테나 연결구조체를 더 포함하는 안테나 모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 안테나부 중 적어도 하나는 상기 제1 또는 제2 패치 안테나 패턴 상에 이격 배치된 커플링 패치 패턴을 더 포함하는 안테나 모듈.
  12. 케이스;
    상기 케이스 내에 배치된 세트 기판; 및
    상기 케이스 내에 배치되고 상기 세트 기판에 전기적으로 연결된 안테나 모듈; 을 포함하고,
    상기 안테나 모듈은,
    제1 IC를 포함하는 제1 IC 패키지;
    제1 패치 안테나 패턴과, 상기 제1 패치 안테나 패턴에 전기적으로 연결된 제1 피드비아와, 상기 제1 피드비아를 둘러싸는 제1 안테나 유전층을 포함하고, 제1 공진주파수를 가지도록 구성되는 제1 안테나부;
    제2 패치 안테나 패턴과, 상기 제2 패치 안테나 패턴에 전기적으로 연결된 제2 피드비아와, 상기 제2 피드비아를 둘러싸는 제2 안테나 유전층을 포함하고, 상기 제1 공진주파수와 다른 제2 공진주파수를 가지도록 구성되는 제2 안테나부;
    제2 IC를 포함하는 제2 IC 패키지; 및
    상기 제1 및 제2 안테나부가 배치되는 상면과 상기 제1 IC 패키지가 배치되는 하면을 제공하고, 상기 제1 IC와 상기 제1 피드비아 사이의 전기적 연결 경로를 제공하고 상기 제2 안테나부의 전기적 연결 경로를 제공하도록 구성된 적층 구조를 가지는 연결 부재; 를 포함하고,
    상기 연결 부재는 상기 제1 IC 패키지와 상기 제1 안테나부의 사이에 위치하는 제1 영역과, 상기 제2 안테나부의 배치공간을 제공하는 제2 영역과, 상기 제1 및 제2 영역 사이를 전기적으로 연결시키고 상기 제1 안테나 유전층보다 더 유연한 제3 영역을 가지고,
    상기 연결 부재의 제2 영역은 상기 제2 IC 패키지와 상기 제2 안테나부의 사이에 위치하고 상기 제2 IC와 상기 제2 안테나부 사이의 전기적 연결 경로를 제공하는 전자기기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 안테나부는 60GHz를 포함하는 제2 대역폭을 가지도록 구성되고,
    상기 제1 안테나부는 상기 제2 대역폭의 최저 주파수보다 낮은 최대 주파수의 제1 대역폭을 가지도록 구성되는 전자기기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 케이스는 제1 면과, 상기 제1 면의 면적보다 작은 면적을 가지는 제2 면을 포함하고,
    상기 제2 패치 안테나 패턴은 상기 제1 패치 안테나 패턴보다 상기 제2 면에 더 가까이 배치되는 전자기기.
  15. 삭제
  16. 제12항에 있어서,
    제4 안테나부를 더 포함하고,
    상기 연결 부재는,
    상기 제4 안테나부의 배치면을 제공하는 제4 영역; 및
    상기 제4 영역과 상기 제2 영역의 사이를 전기적으로 연결시키고 상기 제1 안테나 유전층보다 더 유연한 제5 영역을 더 포함하는 전자기기.
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