集成毫米波天线模块制造技术

本公开涉及一种集成毫米波天线模块。电子设备可具有天线模块和位于所述模块上的相控天线阵列。该模块可包括逻辑板、表面安装到逻辑板的天线板、以及表面安装到逻辑板的射频集成电路(RFIC)。相控天线阵列可以包括嵌入在天线板中的天线。天线可以厘米波和/或毫米波频率辐射。逻辑板可在RFIC和天线之间形成射频接口。逻辑板和天线板中的传输线可包括阻抗匹配区段，该阻抗匹配区段有助于将RFIC的阻抗与天线的阻抗匹配。该模块可有效地利用设备内的空间而不牺牲射频性能。

【技术实现步骤摘要】
集成毫米波天线模块本专利申请要求2020年8月11日提交的美国非临时专利申请16/990,879以及2019年9月5日提交的美国临时专利申请62/896,140的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。
技术介绍
本公开整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有无线电路的电子设备。电子设备通常包括无线电路。例如，蜂窝电话、计算机和其他设备通常包含天线和用于支持无线通信的无线收发器。可能需要支持毫米波和厘米波通信频带中的无线通信。毫米波通信(有时称为极高频(EHF)通信)和厘米波通信涉及频率约为10GHz-300GHz的通信。在这些频率下的操作可支持高带宽，但是可能带来重大挑战。例如，毫米波和厘米波通信频带中的射频通信的特征可在于信号通过各种介质传播期间的实质性衰减和/或失真。因此，期望能够向电子设备提供改进的无线电路，诸如支持毫米波和厘米波通信的无线电路。
技术实现思路
本公开公开了可提供有无线电路的电子设备。无线电路可包括逻辑板集成天线模块和模块上的相控天线阵列。该模块可包括逻辑板、表面安装到逻辑板的天线板、以及表面安装到逻辑板的射频集成电路(RFIC)。相控天线阵列可以包括嵌入在天线板中的天线。天线可以厘米波和/或毫米波频率辐射。逻辑板可在RFIC和天线之间形成射频接口。例如，逻辑板中的传输线可将RFIC耦接到天线板。传输线可包括有助于将RFIC的阻抗与天线的阻抗匹配的阻抗匹配区段。天线板还可包括具有阻抗匹配区段的传输线。该模块可有效地利用设备内的空间而不牺牲射频性能。<br>附图说明图1是根据一些实施方案的例示性电子设备的透视图。图2是根据一些实施方案的电子设备中例示性电路的示意图。图3是根据一些实施方案的例示性无线电路的示意图。图4是根据一些实施方案的可使用控制电路进行调节来引导信号束的例示性相控天线阵列的图示。图5是根据一些实施方案的具有用于辐射通过电子设备的不同侧的相控天线阵列的例示性电子设备的横截面侧视图。图6是根据一些实施方案的独立天线模块的透视图。图7是根据一些实施方案的由射频集成电路和安装到逻辑板的天线板形成的例示性逻辑板集成天线模块的横截面侧视图。图8是根据一些实施方案的例示性逻辑板集成天线模块的透视图。图9是示出根据一些实施方案的射频集成电路可如何相对于逻辑板集成天线模块中的天线板横向偏移的横截面侧视图。图10是示出根据一些实施方案的可如何在逻辑板集成天线模块的与天线板相同的侧面上形成射频集成电路的横截面侧视图。图11是示出根据一些实施方案的可如何使用竖直贯通部将射频集成电路耦接到逻辑板集成天线模块中的天线板的横截面侧视图。图12是根据一些实施方案的逻辑板集成天线模块中的例示性天线板的俯视图。图13是根据一些实施方案的逻辑板集成天线模块的天线板中的例示性阻抗控制的传输线的俯视图。图14是根据一些实施方案的逻辑板集成天线模块的天线板中的例示性天线的俯视图。具体实施方式电子设备诸如图1的电子设备10可包含无线电路。无线电路可包括一个或多个天线。天线可包括用于使用毫米波和厘米波信号来执行无线通信的相控天线阵列。毫米波信号，有时被称为极高频(EHF)信号，以约30GHz以上的频率(例如，以60GHz或在约30GHz与300GHz之间的其他频率)传播。厘米波信号以在约10GHz与30GHz之间的频率传播。如果需要，设备10还可包含用于处理卫星导航系统信号、蜂窝电话信号、无线局域网信号、近场通信、基于光的无线通信或其他无线通信的天线。电子设备10可为便携式电子设备或其他合适的电子设备。例如，电子设备10可为膝上型计算机、平板计算机、稍小的设备(诸如腕表设备、挂式设备、耳机设备、听筒设备或其他可佩戴或微型设备)，手持设备(诸如蜂窝电话)、媒体播放器或其他小型便携式设备。设备10还可以是机顶盒、台式计算机、已集成有计算机或其他处理电路的显示器、没有集成计算机的显示器、无线接入点、无线基站，并入报刊亭、建筑物或车辆的电子设备，或者其他合适的电子装备。设备10可包括外壳诸如外壳12。外壳12(有时可被称为壳体)可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(如，不锈钢、铝等)、其他合适的材料、或这些材料的组合形成。在一些情况下，外壳12的部件可由电介质或其他低导电率材料(例如玻璃、陶瓷、塑料、蓝宝石等)形成。在其他情况下，外壳12或构成外壳12的结构中的至少一些结构可由金属元件形成。如果需要，设备10可具有显示器诸如显示器14。显示器14可被安装在设备10的正面上。显示器14可以是结合电容式触摸电极的或者可对触摸不灵敏的触摸屏。外壳12的背面(即，设备10的与设备10的正面相反的面)可具有基本平坦的外壳壁，诸如后部外壳壁12R(例如，平面外壳壁)。后部外壳壁12R可具有完全穿过后部外壳壁的隙缝，并且因此将外壳12的部分彼此分开。后部外壳壁12R可包括导电部分和/或介电部分。如果需要，后部外壳壁12R可包括由薄层或电介质涂层(诸如玻璃、塑料、蓝宝石或陶瓷)覆盖的平面金属层。外壳12也可具有不完全穿过外壳12的浅槽。上述狭槽或槽可被填充有塑料或其他电介质。如果需要，可通过内部导电结构(例如，桥接狭槽的金属片或其他金属构件)来将外壳12的(例如，通过贯通狭槽)彼此分离的部分接合。外壳12可包括外围外壳结构诸如外围结构12W。外围结构12W的导电部分和后部外壳壁12R的导电部分在本文中有时可被统称为外壳12的导电结构。外围结构12W可围绕设备10和显示器14的外围延伸。在设备10和显示器14具有带有四个边缘的矩形形状的配置中，外围结构12W可使用外围外壳结构来实现，该外围外壳结构具有带四个对应边缘的矩形环形状，并且从后部外壳壁12R延伸至设备10的正面(作为示例)。如果需要，外围结构12W或外围结构12W的一部分可用作显示器14的外框(例如，围绕显示器14的所有四侧和/或有助于将显示器14保持到设备10的装饰性修饰件)。如果需要，外围结构12W可形成设备10的侧壁结构(例如，通过形成具有垂直侧壁、弯曲侧壁等的金属带)。外围结构12W可由导电材料(诸如金属)形成，并且因此有时可被称为外围导电外壳结构、导电外壳结构、外围金属结构、外围导电侧壁、外围导电侧壁结构、导电外壳侧壁、外围导电外壳侧壁、侧壁、侧壁结构或外围导电外壳构件(作为示例)。外围导电外壳结构12W可由金属诸如不锈钢、铝或其他合适材料形成。一种、两种或多于两种单独结构可用于形成外围导电外壳结构12W。外围导电外壳结构12W不一定具有均匀横截面。例如，如果需要，外围导电外壳结构12W的顶部可具有有助于将显示器14保持在适当位置的向内突出的凸缘。外围导电外壳结构12W的底部还可具有加大的唇缘(例如，在设备10的背面的平面中)。外围导电外壳结构12W可具有基本上笔直的竖直侧壁，可具有弯曲的侧壁，或者可具有其他合适的形状。在一些配置中(例如，当外围导电外壳结构12W用作显示器14的外框时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：/n逻辑板；/n天线板，所述天线板被表面安装到所述逻辑板；/n天线，所述天线位于所述天线板上并且被配置为以大于10GHz的频率辐射；和/n射频集成电路，所述射频集成电路被表面安装到所述逻辑板并且包括用于所述天线的射频前端电路。/n

【技术特征摘要】
20190905 US 62/896,140;20200811 US 16/990,8791.一种装置，包括：
逻辑板；
天线板，所述天线板被表面安装到所述逻辑板；
天线，所述天线位于所述天线板上并且被配置为以大于10GHz的频率辐射；和
射频集成电路，所述射频集成电路被表面安装到所述逻辑板并且包括用于所述天线的射频前端电路。


2.根据权利要求1所述的装置，还包括：
第一焊球，所述第一焊球将所述天线板耦接到所述逻辑板；和
第二焊球，所述第二焊球将所述射频集成电路耦接到所述逻辑板。


3.根据权利要求2所述的装置，其中所述逻辑板具有相反的第一表面和第二表面，使用所述第一焊球将所述天线板表面安装到所述第一表面，并且使用所述第二焊球将所述射频集成电路表面安装到所述第一表面。


4.根据权利要求3所述的装置，还包括：
位于所述逻辑板中的传输线结构，所述传输线结构将所述第一焊球耦接到所述第二焊球。


5.根据权利要求4所述的装置，其中所述传输线结构包括在所述第一焊球处的第一阻抗匹配区段和在所述第二焊球处的第二阻抗匹配区段。


6.根据权利要求2所述的装置，其中所述逻辑板具有相反的第一表面和第二表面，使用所述第一焊球将所述天线板表面安装到所述第一表面，并且使用所述第二焊球将所述射频集成电路表面安装到所述第二表面。


7.根据权利要求6所述的装置，还包括：
位于所述逻辑板中的传输线结构，所述传输线结构将所述第一焊球耦接到所述第二焊球。


8.根据权利要求7所述的装置，其中所述传输线结构包括在所述第一焊球处的第一阻抗匹配区段和在所述第二焊球处的第二阻抗匹配区段。


9.根据权利要求6所述的装置，还包括：
竖直贯通部，所述竖直贯通部延伸穿过所述逻辑板以将所述第一焊球耦接到所述第二焊球。


10.根据权利要求2所述的装置，其中所述天线板包括：
传输线结构，所述传输线结构将所述第一焊球耦接到所述天线的天线谐振元件。


11.根据权利要求10所述的装置，其中所述传输线结构包括在所述第一焊球处的阻抗匹配区段，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·爱德华兹，杨思文，吴江枫，H·拉贾戈帕兰，B·阿芙瑟，S·保罗奥托，M·帕斯科利尼，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国;US