[發明專利]微組裝的高頻裝置及陣列

有效

• 申請號: 201580038779.9
• 申請日: 2015-06-18
• 公開（公告）號: CN107078088B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 克里斯托弗·鮑爾;馬修·邁托
• 申請（專利權）人: 艾克斯展示公司技術有限公司
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683;H01G4/38;H01L23/64
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 劉鋒

相位陣列天線系統可使用轉印印刷有源組件來構造。相位陣列天線系統得益于大數目個輻射元件(例如，較多輻射元件可形成較尖、較窄波束(較高增益))。隨著輻射元件的數目增加，零件的大小及組裝的成本會增加。高生產量微組裝(例如，通過微轉印印刷)減少與高零件計數相關聯的成本。微組裝優于在半導體晶片上形成多個輻射元件的單片式方法，因為微組裝使用較少半導體材料來提供陣列所需要的有源組件。所述相位陣列天線系統上有源組件的密度較小。微組裝提供在相位陣列上高效使用半導體材料的方式，從而減少非有源半導體區域(例如，所述半導體材料上不包含晶體管、二極管或其它有源組件的區域)的量。

相關申請案

本申請案主張以下申請案的優先權及權益：2014年6月18日提出申請的標題為“微組裝的高頻裝置及陣列(Micro Assembled High Frequency Devices and Arrays)”的第62/014,074號美國臨時專利申請案，及2014年6月18日提出申請的標題為“用于提供微組裝的裝置的系統及方法(System and Methods for Providing Micro Assembled Devices)”的第62/014,079號美國臨時專利申請案，所述美國臨時專利申請案中的每一者的內容以引用的方式全文并入本文中。

技術領域

本發明涉及微組裝(舉例來說，使用微轉印印刷技術)的高頻裝置及陣列。

背景技術

相位陣列是其中使用供應到天線的相應信號的相對相位來使陣列的輻射方向圖沿所要方向聚焦的天線陣列。提供到天線陣列的信號使得天線陣列能夠達成優于單個天線的性能的經改善性能。天線陣列可尤其增加總增益、接收或發射較大信號分集、取消干擾、沿特定方向操控輻射方向圖或確定傳入信號的方向。天線當中的相位關系可為固定的以形成塔式陣列。

另一選擇是，天線當中的相位關系可為可調整的以形成波束操控陣列。波束操控允許使用從天線陣列中的各種天線發射的電磁信號之間的相長及相消干涉來改變輻射方向圖的主波瓣的方向。此通常通過切換天線元件或通過改變驅動天線元件中的每一者的信號(例如RF信號)的相對相位來完成。

波束操控陣列的實例是加利福尼亞州門洛帕克的SRI國際公司(SRIInternational of Menlo Park,CA)生產的先進模塊化不相干散射雷達(AMISR)。AMISR具有三個單獨的雷達面，其中每一面在30米乘30米的大致正方形表面上方包含128個積木塊狀面板。AMISR由4,096個天線制成，從而產生高達兩百萬瓦特的組合功率。通過控制來自個別天線的信號的相對相位，雷達波束可幾乎瞬時從天空中的一個位置被操控到另一位置。此允許對大氣中的快速移動特征進行研究。遠程操作及電子波束操控允許研究者操作并定位雷達波束以準確地測量快速改變的空間天氣事件。然而，AMISR是大致足球場大小。

相位陣列雷達系統還被海軍用于艦船中，因為相位陣列雷達允許艦船使用單個雷達系統進行表面檢測及跟蹤、發現其它艦船以及空氣檢測及跟蹤。船載相位陣列雷達系統可使用波束操控來同時跟蹤許多目標而且還控制數個飛行中的導彈。

相位陣列天線系統得益于大數目個輻射元件。使用較多輻射元件實現提供較高增益的較尖且較窄波束。然而，隨著輻射元件的數目增加，系統的大小及組裝成本同樣增加，從而限制相位陣列天線系統(尤其對消費型產品)的應用。雖然相位陣列雷達確實存在許多應用，但相對少的應用已被開發，因為相位陣列雷達的大小及成本對許多應用來說是過高的。

除其它外，隨著組件的大小縮小，布置多個相異元件的困難增加。半導體芯片或裸片自動化組裝設備通常使用真空操作放置頭(例如真空抓持器或取放工具)來拾取并將裝置施加到襯底。使用此技術來拾取及放置超薄及/或小型裝置常常是困難的。