[發(fā)明專利]一種低剖面封裝天線有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201880092403.X | 申請日： | 2018-10-12 |
| 公開（公告）號： | CN111989823B | 公開（公告）日： | 2021-12-28 |
| 發(fā)明（設計）人： | 周偉希;尹紅成 | 申請（專利權(quán)）人： | 華為技術(shù)有限公司 |
| 主分類號： | H01Q21/00 | 分類號： | H01Q21/00 |
| 代理公司： | 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274 | 代理人： | 申健 |
| 地址： | 518129 廣東*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 剖面 封裝 天線 | ||
一種低剖面封裝天線，涉及半導體領(lǐng)域，尤其涉及封裝天線領(lǐng)域。該封裝天線包括基板，以及與基板電連接的射頻處理芯片。上述基板中設置有饋電路徑、輻射貼片，以及與上述輻射貼片對應的覆層陣列，其中射頻處理芯片通過饋電路徑向輻射貼片進行饋電，并使得覆層陣列產(chǎn)生諧振。上述覆層陣列在工作頻帶內(nèi)的反射相位小于90°并且在工作頻帶內(nèi)存在零反射相位區(qū)域。上述覆層陣列可以為超材料覆層。該封裝天線可以用于終端設備，尤其是智能手機中，以降低封裝天線剖面高度，使得終端設備更加小型化。
技術(shù)領(lǐng)域
本申請涉及半導體領(lǐng)域，尤其涉及一種封裝天線。
背景技術(shù)
隨著5G(5th-Generation)通信時代的來臨，毫米波傳輸成為全球各大運營商的重要選擇。在毫米波傳輸中，毫米波天線作為末端收發(fā)器件起著至關(guān)重要的作用。隨著通信信號頻率的升高，信號在傳輸線上的損耗也會急劇增大，從而影響通信質(zhì)量。AiP(Antenna inPackage，封裝天線)可以較好地解決信號在傳輸線上損耗較大的問題。AiP將天線(Antenna)與芯片集成并封裝在一個封裝結(jié)構(gòu)中，降低了天線與芯片之間的傳輸損耗，有效地提升了該封裝結(jié)構(gòu)的性能。
終端設備(尤其是手機設備)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，對毫米波封裝天線的厚度的要求較高。如圖1所示的是一種毫米波封裝天線100的結(jié)構(gòu)示意圖，包括相對設置的上基板110和下基板120、設置于上基板下表面的上輻射貼片130(即天線)以及設置于下基板上表面的下輻射貼片140，上述上基板110和下基板120通過錫球150形成電連接，而上輻射貼片130和下輻射貼片140之間耦合并形成雙諧振從而擴展天線的帶寬。為了滿足天線較高帶寬的要求，下輻射貼片140和上輻射貼片130之間的間距較高，因此難以滿足終端設備(尤其是手機設備)對于毫米波封裝天線的低剖面的需求，使得終端設備的體積較大，影響其便攜性。
發(fā)明內(nèi)容
本申請的實施例提供了一種封裝天線，可以用于解決終端設備，尤其是手機設備中天線的剖面較高、占用空間較大的問題。
第一方面，在本申請的實施例中提供一種封裝天線，包括基板，和設置于基板一側(cè)并與基板電連接的射頻處理芯片。該基板包括設置于基板中的N個輻射貼片、N個覆層陣列和饋電路徑，其中上述覆層陣列設置于上述輻射貼片背向射頻處理芯片的一側(cè)并形成相應的諧振腔。射頻處理芯片通過饋電路徑向上述N個輻射貼片進行饋電，并使上述N個覆層陣列產(chǎn)生諧振。該覆層陣列在反射相位為0°時的頻率處于封裝天線的工作頻帶內(nèi)，即該覆層陣列在工作頻帶內(nèi)存在零反射相位區(qū)域。
由于覆層陣列的反射相位為0°時的頻率處于上述工作頻帶內(nèi)，該覆層陣列相較于現(xiàn)有技術(shù)具有較低的反射相位，使得封裝天線的諧振腔的高度下降后，上述輻射貼片和覆層陣列仍能產(chǎn)生諧振。因此，覆層陣列降低了諧振腔的高度，從而降低了整個封裝天線的高度，最終實現(xiàn)封裝天線剖面的小型化。
在一種可能的設計中，上述覆層陣列為超材料。采用超材料作為覆層陣列，由于超材料具有特殊的周期性結(jié)構(gòu)，使得其可以在工作頻帶內(nèi)對入射的電磁波提供接近0°的反射相位。
在一種可能的設計中，封裝天線還包括用于填充上述諧振腔的介質(zhì)層。使用介質(zhì)層填充諧振腔，使得覆層陣列獲得物理支撐，令封裝天線的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。
在一種可能的設計中，封裝天線還包括天線參考地層，該天線參考地層設置于上述輻射貼片朝向射頻處理芯片的一側(cè)，并用于提供輻射貼片的參考地。天線參考地層為輻射貼片提供參考地，使輻射貼片能夠正常工作。
在一種可能的設計中，封裝天線還包括信號參考地層，該信號參考地層設置于上述天線參考地層朝向射頻處理芯片的一側(cè)，并用于提供數(shù)字信號、中頻信號、電源信號等其他信號的參考地。信號參考地層為數(shù)字信號、中頻信號、電源信號等其他信號提供參考地，使其能夠正常工作。
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