(57)【要約】集積アンテナ・アレイ・パッケージ化構造、方法および装置であって、装置が、放射面と、放射面の反対側に配置された合わせ面と、アンテナ・アレイ・サブパターンのアレイとを含むアンテナ・アレイ・パッケージ・カバーとを含み、各アンテナ・アレイ・サブパターンが少なくとも１つのアンテナ素子を含む。アンテナ・アレイ・パッケージは、アンテナ・アレイ・パッケージ・カバーの合わせ面に接合されたサブパターン・インターフェース・パッケージのアレイも含む。サブパターン・インターフェース・パッケージのアレイの各サブパターン・インターフェース・パッケージは、パッケージ・キャリアと、パッケージ・キャリアに電気的および機械的に結合されたサブパターン集積回路と、サブパターン・インターフェース・パッケージに対応するアンテナ・アレイ・サブパターンのアンテナ素子に対応する１組のインターフェース線とを含む。上記装置をホスト回路に装着する方法も本明細書で開示される。
2021520739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
放射面と、前記放射面の反対側に配置された合わせ面と、各アンテナ・アレイ・サブパターンが少なくとも１つのアンテナ素子を含むアンテナ・アレイ・サブパターンのアレイとを含むアンテナ・アレイ・パッケージ・カバーと、
前記アンテナ・アレイ・パッケージ・カバーの前記合わせ面に接合されたサブパターン・インターフェース・パッケージのアレイとを含み、
前記サブパターン・インターフェース・パッケージのアレイの各サブパターン・インターフェース・パッケージが、パッケージ・キャリアと、前記パッケージ・キャリアに電気的および機械的に結合されたサブパターン集積回路と、前記サブパターン・インターフェース・パッケージに対応する前記アンテナ・アレイ・サブパターンの前記アンテナ素子に対応する１組のインターフェース線とを含む装置。
【請求項２】
前記サブパターン・インターフェース・パッケージのアレイの各サブパターン・インターフェース・パッケージが、前記アンテナ・アレイ・サブパターンのアレイの対応するアンテナ・アレイ・サブパターンの下に配置された、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記サブパターン集積回路が前記パッケージ・キャリアにフリップチップ・ボンディングされた、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記アンテナ・アレイ・パッケージ・カバーと前記サブパターン・インターフェース・パッケージのアレイとがアンテナ・アレイ・パッケージを形成する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記アンテナ・アレイ・パッケージがホスト回路に装着された、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記アンテナ・アレイ・パッケージがボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）またはランド・グリッド・アレイ（ＬＧＡ）ソケットを介して前記ホスト回路に装着された、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記ホスト回路が、複数の熱コンジットを介して前記複数のサブパターン集積回路に熱的に接続された１つまたは複数のヒート・シンクを含む、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記１つまたは複数の熱コンジットのうちの熱コンジットがペデスタルを含む、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記アンテナ・アレイ・パッケージ・カバーと前記ホスト回路との間に配置されたスペーサ・フレームをさらに含む、請求項５に記載の装置。
【請求項１０】
前記アンテナ・アレイ・パッケージ・カバーが、前記アンテナ・アレイ・サブパターンのアレイの各アンテナ・アレイ・サブパターンのための１組のアンテナ給電線を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記アンテナ・アレイ・パッケージ・カバーが、少なくとも１つのサブパターン集積回路に電気的に接続されたテスト・インターフェース要素を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
サブパターン・インターフェース・パッケージの前記アレイが、支持ボールと、接着剤と、少なくとも１つの締め具との内の1つまたは複数によって前記アンテナ・アレイ・パッケージ・カバーの前記合わせ面に固定された、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記アンテナ・アレイ・パッケージ・カバーまたは前記パッケージ・キャリアが複数の層を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記パッケージ・キャリアがはんだボール・グリッド・アレイのためのボンディング・パッドを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
各アンテナ素子が、前記放射面上または下に配置された導電性材料のパッチを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記アンテナ素子が前記アンテナ・アレイ・パッケージ・カバーの複数の層上に配置された、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
方法であって、
放射面と、前記放射面の反対側に配置された合わせ面と、各アンテナ・アレイ・サブパターンが少なくとも１つのアンテナ素子を含むアンテナ・アレイ・サブパターンのアレイとを含むアンテナ・アレイ・パッケージ・カバーを設けることと、
複数のサブパターン・インターフェース・パッケージの各サブパターン・インターフェース・パッケージがパッケージ・キャリアと、前記パッケージ・キャリアのボンディング・パッドに接着されたサブパターン集積回路とを含む、前記複数のサブパターン・インターフェース・パッケージを設けることとを含み、
アンテナ・アレイ・パッケージを形成するように前記複数のサブパターン・インターフェース・パッケージを前記アンテナ・アレイ・パッケージ・カバーの前記合わせ面に接合し、前記アンテナ・アレイ・パッケージをホスト回路に装着することと、
前記複数のサブパターン・インターフェース・パッケージを前記ホスト回路に装着し、前記複数のサブパターン・インターフェース・パッケージを前記ホスト回路に装着後、前記複数のサブパターン・インターフェース・パッケージを前記アンテナ・アレイ・パッケージ・カバーの前記合わせ面に接合することとのうちの一方を含む方法。
【請求項１８】
前記複数のサブパターン・インターフェース・パッケージの各サブパターン・インターフェース・パッケージが、前記アンテナ・アレイ・パッケージ・カバーによって提供される前記アンテナ・アレイ・サブパターンのアレイの対応するアンテナ・アレイ・サブパターンの下に配置され、前記複数のサブパターン・インターフェース・パッケージの各サブパターン・インターフェース・パッケージが、前記サブパターン・インターフェース・パッケージに対応する前記アンテナ・アレイ・サブパターンの前記アンテナ素子に対応する１組のインターフェース線を含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には無線デバイス・パッケージ構造に関し、特に、コンパクトな集積無線通信システムを形成するために、アンテナ・アレイ構造をミリ波ＲＦ集積回路などの半導体チップとともにパッケージ化するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積アンテナ・アレイを備えた無線通信パッケージ構造を製作する場合、適正なアンテナ特性（例えば、高効率、広帯域、良好な放射特性など）と、アレイ構成可能性（例えば、行と列とに配列されたアンテナ素子）とを与える一方、低コストかつ信頼性の高いパッケージ・ソリューションを提供するパッケージ設計を実装することが重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
無線通信システムのパッケージ化の典型的な手法は、シングル・パッケージまたはモジュール方式パッケージ化の作製を含む。シングル・パッケージを使用する場合、必要となる可能性のあるそれぞれの可能なアンテナ構成のために完全なカスタム・パッケージを作製する必要がある。このような手法は、先行設計コスト、製造リワーク・コストおよび在庫コストを増大させる。モジュール方式パッケージ化は、前述のコストを低減するが、大規模アンテナ・アレイのアンテナ素子の相互を基準にした均一性および配置精度あるいはその両方を低下させ、それによってアンテナ性能を低下させる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一実施形態では、装置が、放射面と、放射面の反対側に配置された合わせ面と、アンテナ・アレイ・サブパターンのアレイとを含むアンテナ・アレイ・パッケージ・カバーを含み、各アンテナ・アレイ・サブパターンは少なくとも１つのアンテナ素子を含む。アンテナ・アレイ・パッケージは、アンテナ・アレイ・パッケージ・カバーの合わせ面に接合されたサブパターン・インターフェース・パッケージのアレイも含む。各サブパターン・インターフェース・パッケージは、パッケージ・キャリアと、パッケージ・キャリアに電気的および機械的に結合されたサブパターン集積回路と、サブパターン・インターフェース・パッケージに対応するアンテナ・アレイ・サブパターンのアンテナ素子に対応する１組のインターフェース線とを含むこともできる。
【０００５】
各サブパターン・インターフェース・パッケージは、アンテナ・アレイ・サブパターンのアレイの対応するアンテナ・アレイ・サブパターンの下に配置することができる。サブパターン集積回路は、パッケージ・キャリアにフリップチップ・ボンディングすることができ、パッケージ・キャリアを含むアンテナ・アレイ・パッケージはホスト回路に装着することができる。例えば、アンテナ・アレイ・パッケージは、ボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）またはランド・グリッド・アレイ（ＬＧＡ）ソケットを介してホスト回路に装着することができる。ホスト回路は、複数の熱コンジットを介してサブパターン集積回路に熱的に接続された１つまたは複数のヒート・シンクを含むこともできる。
【０００６】
上記の装置をホスト回路に装着する方法も本明細書で開示される。本発明の一実施形態では、第１の方法が、アンテナ・アレイ・パッケージ・カバーを設けることと、サブパターン・インターフェース・パッケージを設けることと、アンテナ・アレイ・パッケージを形成するようにアンテナ・アレイ・パッケージ・カバーの合わせ面に複数のサブパターン・インターフェース・パッケージを接合することと、アンテナ・アレイ・パッケージをホスト回路に装着することとを含む。本発明の一実施形態では、第２の方法が、アンテナ・アレイ・パッケージ・カバーを設けることと、サブパターン・インターフェース・パッケージを設けることと、複数のサブパターン・インターフェース・パッケージをホスト回路に装着することとを含む。第２の方法は、複数のサブパターン・インターフェース・パッケージをホスト回路に装着した後で、複数のサブパターン・インターフェース・パッケージをアンテナ・アレイ・パッケージ・カバーの合わせ面に接合することも含む。
【０００７】
上記の装置および方法は、先行設計コスト、製造リワーク・コスト、および在庫コストが低減された無線通信システムを、それらのシステムによって使用されるアンテナ素子の均一性と配置精度とを低下させることなく提供することを可能にする。
【０００８】
本発明の実施形態の利点が容易に理解されるように、上記で概説した実施形態のより具体的な説明を、添付図面に示されている特定の実施形態を参照することによって示す。これらの図面は、本発明の一部の実施形態のみを示しており、したがって範囲を限定するものとみなされるべきではないという理解のもとで、本発明の実施形態について、添付図面を使用してさらに具体的かつ詳細に記載し、説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態によるアンテナ・アレイ・パッケージを示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態によるアンテナ・アレイ・パッケージを示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態によるアンテナ・アレイ・パッケージを示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態によるアンテナ・アレイ・カバーを示す平面図である。
【図５】本発明の実施形態によるアンテナ・アレイ・カバーを示す平面図である。
【図６】本発明の実施形態によるアンテナ・アレイ・カバーを示す平面図である。
【図７】本発明の実施形態による、スペーサ・フレームを備えたアンテナ・アレイ・パッケージを示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態による、スペーサ・フレームを備えたアンテナ・アレイ・パッケージを示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態による、スペーサ・フレームを備えたアンテナ・アレイ・パッケージを示す断面図である。
【図１０】本発明の実施形態によるアンテナ・システム製造方法の実施例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態によるアンテナ・システム製造方法の実施例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書全体を通じて「一実施形態」、「ある実施形態」、または同様の表現に言及する場合、その実施形態に関連して記載されている特定の特徴、構造または特性が少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通じて「一実施形態において」、「ある実施形態において」および同様の表現が記載されている場合はすべて、同じ実施形態を指し得るが、必ずしもそうとは限らず、明示的に他の解釈が記載されていない限り「１つまたは複数の実施形態であってすべての実施形態ではない」ことを意味する。「含む（including）」、「含む（comprising）」、「有する（having）」という用語およびこれらの変形は、明示的に他の解釈が記載されていない限り、「含むがそれらには限定されない」ことを意味する。物の列挙は、明示的に他の解釈が記載されていない限り、それらの物のいずれかまたは全部が互いに排他的であるか、互いに包含的であるか、あるいはその両方であることを含意しない。「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」という用語も、明示的に他の解釈が記載されていない限り、「１つまたは複数の」を指す。
【００１１】
図１、図２および図３は、本発明の１つまたは複数の実施形態によるアンテナ・アレイ・システム１００のいくつかの実施例を示す断面図である。図のように、アンテナ・アレイ・システム１００は、アンテナ・アレイ・パッケージ・カバー１３０と接合された複数のサブパターン・インターフェース・パッケージ１２０を含むアンテナ・アレイ・パッケージ１１０を含む。アンテナ・アレイ・パッケージ１１０は、ホスト回路１４０に装着することができる。アンテナ・アレイ・システム１００は、アンテナ・アレイ構造とインターフェースする無線回路を備えた大規模アンテナ・アレイ構造のコンパクトで費用効果の高い集積を可能にする。
【００１２】
アンテナ・アレイ・パッケージ１１０は、ホスト回路１４０への電気的または機械的あるいはその両方の接続を設ける１組のホスト回路コネクタ１１２を含むこともできる。図の実施形態では、ホスト回路コネクタ１１２は、制御された直径および高さを有するはんだボールのアレイ（ＢＧＡ）を含む。
【００１３】
アンテナ・アレイ・パッケージ１１０は、ミリ波信号などの電磁信号を送信するかまたは受信するかあるいはその両方のために使用可能な、アンテナ・アレイ・パッケージ・カバー１３０上に形成された１つまたは複数のアンテナ・アレイ１１４を含む。図の実施形態では、アンテナ・アレイ・パッケージ１１０は、アンテナ・アレイ・パッケージ・カバー１３０の１つまたは複数のパッケージ層１３２上に配置された１つまたは複数の導電構造によって形成されたアンテナ素子１３４を含む、単一のアンテナ・アレイ１１４を含む。例えば、アンテナ素子１３４は、マイクロストリップ・アンテナ、（例えばパッチ・アンテナおよび逆Ｆアンテナの）積層パッチ・アンテナ、ループ・アンテナ、ダイポール・アンテナ、ボウタイ・アンテナ、フラクタル・アンテナ、スロット・アンテナ、らせん、スパイラル、および八木・宇田アンテナなどの進行波アンテナ、リフレクタ・アンテナなど、異なる種類のアンテナに対応し得る。
【００１４】
サブパターン・インターフェース・パッケージ１２０は、１組のアンテナ給電線１２３を介してアンテナ・アレイ１１４に信号を供給し、またはアンテナ・アレイ１１４から信号を受信することができる。図の実施形態では、各サブパターン・インターフェース・パッケージ１２０が、本明細書でアンテナ・アレイ・サブパターン１１６と呼ぶアンテナ素子１３４のサブセットに対応するアンテナ給電線１２３を含む。本発明の一部の実施形態では、各サブパターン・インターフェース・パッケージ１２０が、対応するアンテナ・アレイ・サブパターン１１６の下に配置される。各インターフェース・パッケージ１２０を対応するアンテナ・アレイ・サブパターン１１６の下に配置することにより、パッケージ１２０と対応するアンテナ素子１３４との間の信号経路が短縮され、性能を向上させることができる。また、アンテナ・アレイ・サブパターン１１６をアンテナ・アレイ・パッケージ・カバー１３０上および対応するサブパターン・インターフェース・パッケージ１２０の上方に配置することにより、複数のアンテナ・アレイ・サブパターン１１６の近接配置が可能になり、それによってアンテナ・アレイ・システム１００の表面積が縮小する。本発明の一部の実施形態では、各アンテナ・アレイ・サブパターン１１６がアンテナ・アレイ１１４のサブアレイである。
【００１５】
各サブパターン・インターフェース・パッケージ１２０は、１つまたは複数のチップ・コネクタ１２６を介して１つまたは複数のサブパターン集積回路１２５に接続されたアンテナ給電線１２３を配線するために使用可能な複数のパッケージ層１２２を含む、パッケージ・キャリア１２１を含む。チップ・コネクタ１２６は、ホスト回路コネクタ１１２のはんだボールより大きさが小さいＣ４はんだボールを含むこともできる。集積回路１２５は、アンテナ給電線１２３を介してアンテナ素子１３４とインターフェースすることができ、各アンテナ素子１３４に周波数変換機能および振幅または位相あるいはその両方の制御機能などの他の機能を提供することができる。
【００１６】
本発明の一部の実施形態では、パッケージ・キャリア１２１またはアンテナ・アレイ・パッケージ・カバー１３０あるいはその両方が、ＳＬＣ（surface laminar circuit：表層配線プリント回路基板）、ＨＤＩ（高密度相互接続）、または高集積密度の有機ベースの多層回路基板の形成を可能にするその他のキャリア製造技術など、知られているキャリア製造技術を使用して製作可能な多層有機キャリアを含む。これらのキャリア製造技術により、メタライゼーション層が誘電材／絶縁材料のそれぞれの層によって上層または下層あるいはその両方のメタライゼーション層から分離されている、メタライゼーション材料と誘電体／絶縁体材料の交互になった層を含む積層のスタックでキャリア基板を形成することができる。メタライゼーション層は銅で形成可能であり、誘電層／絶縁層は有機ビルドアップ材料とコア材料とから形成可能である。ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ガラス、またはＬＴＣＣ（低温同時焼成セラミック）など、他の種類の材料も、パッケージ・キャリア１２１またはアンテナ・アレイ・パッケージ・カバー１３０あるいはその両方のメタライゼーション層および絶縁層に使用可能である。また、これらの技術は、キャリア基板内に高密度配線および相互接続構造を形成することができるように、例えば、レーザ・アブレーション、フォト・イメージング、またはエッチングを使用した小径の導電ビア（例えば、隣接メタライゼーション層間の部分ビアまたは埋め込みビア）の形成を可能にする。
【００１７】
サブパターン集積回路１２５は、各チップのチップ・コネクタ側（図のように上側）に形成されたメタライゼーション・パターン（明確に図示せず）を含むこともできる。メタライゼーション・パターンは、チップ・コネクタ１２６が上に形成されるボンディング／接触パッドを含むこともできる。ボンディング／接触パッドは、例えば、サブパターン集積回路１２５のＢＥＯＬ（バック・エンド・オブ・ライン）配線構造の一部として形成される、接地パッド、ＤＣ電源パッド、入力／出力パッド、制御信号パッド、付随する配線などを含むこともできる。
【００１８】
各サブパターン集積回路１２５は、フリップチップ・ボンディング（ボンディング時にサブパターン・インターフェース・パッケージ１２０の向きを示されている向きから反転させることができる）により、特定のサブパターン・インターフェース・パッケージ１２０に電気的および機械的に接続可能であり、それによってアンテナ・アレイ・パッケージ１１０に接続可能である。用途に応じて、サブパターン集積回路１２５は、その上に形成された、無線ＲＦチップを実装するために一般的に使用される、例えば受信器、送信器、または送受信器回路およびその他の能動回路要素または受動回路要素を含む、ＲＦ回路および電子構成要素を個別にまたはまとめて含むこともできる。
【００１９】
アンテナ・アレイ・パッケージ・カバー１３０は、好ましくは電磁放射が放出される放射面１３６と、アンテナ・アレイ・パッケージ・カバー１３０をサブパターン・インターフェース・パッケージ１２０に接合するために使用される合わせ面１３８とを含むこともできる。実施形態によっては、アンテナ・アレイ・パッケージ・カバー１３０は、エポキシ接着剤または他の任意の接着剤を使用して、全体としてはサブパターン・インターフェース・パッケージ１２０に、詳細にはパッケージ・キャリア１２１に接合される。あるいは、アンテナ・アレイ・パッケージ・カバー１３０は、締め具（例えば、図７ないし図９を参照）を介して、またははんだボール（図示せず）とはんだリフロー・プロセスを使用して、サブパターン・インターフェース・パッケージ１２０に接合することができる。
【００２０】
ホスト回路１４０は、ホスト回路コネクタ１１２と、図の例では示されていないホスト回路１４０の各部分に装着された構成要素との間に信号トレースを配線するために使用可能な複数の回路層１４２を含むこともできる。実施形態によっては、ホスト回路１４０と各サブパターン集積回路１２５との間に熱的接続層１２７が配置される。熱的接続層１２７は、サブパターン集積回路１２５の非アクティブ面（図のように下面）を、ヒート・シンク１４４に整列したホスト回路１４０の領域と、１つまたは複数の熱コンジット１４６（例えば金属充填ビアまたはペデスタル）とに熱的に結合することができる。熱的接続層１２７は、サブパターン集積回路１２５から熱コンジット１４６に熱を伝える役割を果たし、熱コンジット１４６は（例えば伝導、対流および放射による）熱散逸のためにヒート・シンク１４４に熱を伝える。
【００２１】
アンテナ素子１３４は、開口結合構造およびマイクロストリップ給電線結合構造など、当業者に知られている構造を含む、様々なアンテナ給電構造を介してアンテナ給電線１２３に結合することができる。アンテナ給電構造は、アンテナ・アレイ・パッケージ・カバー１３０またはサブパターン・インターフェース・パッケージ１２０あるいはその両方の内部または表面上に配置することができる。例えば、図１および図３に、アンテナ給電構造がサブパターン・インターフェース・パッケージ１２０内に完全に配置された構成を示す。それに対して、図２に、アンテナ給電構造の少なくとも一部がアンテナ・アレイ・パッケージ・カバー１３０に配置された構成を示す。図の構成では、アンテナ給電線１２３は、サブパターン・インターフェース・パッケージ１２０から接続要素１３７を介してアンテナ・アレイ・パッケージ・カバー１３０内に横断している。
【００２２】
可能な接続要素１３７の例には、ピラーなどのパッケージ・オン・パッケージ相互接続が含まれる。接続要素１３７の一部は、サブパターン集積回路１２５の試験を可能にするために、テスト・ピン１３９に接続することができる。図示しない別の構成では、接続要素１３７は、アンテナ素子１３４に直接接続を行うマイクロストリップ給電線構造に接続することができる。図示しない別の構成では、すべての接続要素１３７が外部テスト・ピン１３９に接続され、試験目的のためのコネクタ接続測定に対応するパッケージ・カバーの代替版を形成する。このような試験は、組み付け済みアンテナ・アレイ・パッケージ１１０のリワークを容易にし、製造損失を低減することができる。
【００２３】
図４、図５および図６は、本発明の実施形態によるアンテナ・アレイ・カバー１３０のいくつかの実施例を示す平面図である。図のように、アンテナ・アレイ・カバー１３０は２×２（すなわち２行および２列）構成２００Ａと、１×５（すなわち１行および５列）構成２００Ｂと、２×３（すなわち２行および３列）構成２００Ｃとを含む。図の例では、わかりやすいように行境界と列境界が破線で示されている。各構成は、１組のサブパターン・インターフェース・パッケージ１２０と接合され、組内のパッケージの数はその特定の構成の行数と列数との積に等しい。
【００２４】
当業者は、複数のサブパターン・インターフェース・パッケージ１２０を、所望のアンテナ・アレイ・サイズに対応するアンテナ・アレイ・パッケージ・カバー１３０と接合することによってアンテナ・アレイ・パッケージ１１０を設けることで、様々な大きさのアンテナ・アレイ（図４ないし図６に示すものなど）を設ける複雑さが低減されることがわかるであろう。また、様々な大きさのアンテナ・アレイ・パッケージ・カバー１３０の信号配線パターンがアンテナ・アレイ１１４内の各アレイ・サブパターン１１６のために使用される（すなわち反復される）共通単位セルを使用することができるという点で、アンテナ・アレイ・パッケージ・カバー１３０の上または内部の信号配線が簡略化され得る。また、共通のアンテナ・アレイ・カバー１３０によって、アンテナ素子１３４の大きさと間隔の均一性が実現可能である。
【００２５】
図７、図８および図９は、本発明の実施形態によるアンテナ・アレイ・パッケージ３００のいくつかの実施例を示す断面図である。図示されている各実施例は、アンテナ・アレイ・パッケージ・カバー１３０とホスト回路１４０との間にスペーサ・フレームを固定する締め具３２０を備えた単一のスペーサ・フレーム３１０を含む。締め具３２０は、ピン、リベット、ねじ、ボルト、ナットなどの様々な締め付け手段を含むこともできる。
【００２６】
図７は、スペーサ・フレーム３１０Ａと、前の各図で示されているようなホスト回路１４０に直接接続するＢＧＡ回路コネクタ１１２とを備えたアンテナ・アレイ・パッケージ３００Ａを示す。図８は、スペーサ・フレーム３１０Ｂと、回路コネクタ１１２とホスト回路１４０との間に配置されたＬＧＡインターポーザ３３０とを備えたアンテナ・アレイ・パッケージ３００Ｂを示す。１組のピン３３２が、回路コネクタ１１２とホスト回路１４０との間の電気接続を確実にする。図の構成では、ＬＧＡインターポーザ３３０はスペーサ・フレーム３１０Ｂと一体となっている。図９は、多層スペーサ・フレーム３１０Ｃと、複数の長さの長さ締め具３２０と、スペーサ・フレーム３１０Ｃと一体となったＬＧＡインターポーザ３３０とを備えたアンテナ・アレイ・パッケージ３００Ｃを示す。多層スペーサ・フレーム３１０Ｃは、アンテナ・アレイ・カバー１３０内の開口３４０とその中に配置された締め具３２０とを介したパッケージ・キャリア１２１の直接固定を可能にする。
【００２７】
図１０および図１１は、本発明の実施形態によるアンテナ・システム製造方法４００の２つの実施例を示すフローチャートである。図１０に示す第１の実施例４００Ａは、アンテナ・アレイ・パッケージ・カバーを設けること４２０と、アンテナ・アレイ・パッケージを形成するようにアンテナ・アレイ・パッケージ・カバーの合わせ面に複数のサブパターン（サブアレイ）・インターフェース・パッケージを接合すること４３０と、アンテナ・アレイ・パッケージをホスト回路に装着すること４４０とを含む。図の構成は、基本的にカバーをホストＰＣＢに装着されるアンテナ・パッケージの製作のための基板として使用する。
【００２８】
アンテナ・システム製造方法４００の第２の実施例４００Ｂは、サブパターン・インターフェース・パッケージを設けること４６０と、複数のサブパターン・インターフェース・パッケージをホスト回路に装着すること４７０とを含む。第２の実施例は、複数のサブパターン・インターフェース・パッケージをホスト回路に装着した後で複数のサブパターン・インターフェース・パッケージをアンテナ・アレイ・パッケージ・カバーの合わせ面に接合すること４８０も含む。図の構成は、基本的に、複数のサブパターン・インターフェース・パッケージ（キャリア＋ＲＦＩＣ）をホストＰＣＢに装着し、サブパターン・インターフェース・パッケージを共通のアンテナ・カバーで覆う。
【００２９】
当業者は、本明細書で開示されている本発明の実施形態が、相互を基準にした大規模アンテナ・アレイのアンテナ素子の均一性および配置精度を低下させることなく、かつ、アンテナ性能を低下させることなく、先行設計コストと、製造リワーク・コストと、在庫コストとを低減する、無線通信システムのパッケージ化のモジュール方式手法を提供することがわかるであろう。
【００３０】
本明細書で開示されている本発明の実施形態の特徴、利点および特性は、任意の適合する方式で組み合わせることができる。当業者は、本発明の実施形態は、本発明の特定の実施形態の特定の特徴または利点のうちの１つまたは複数の特徴または利点を備えずに実施することも可能であることがわかるであろう。さらに、本発明のすべての実施形態には存在しない場合がある追加の特徴および利点も本発明の特定の実施形態において認められるであろう。
【００３１】
本明細書全体を通じて「一実施形態」、「ある実施形態」、または同様の表現に言及する場合、その実施形態に関連して記載されている特定の特徴、構造または特性が少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通じて「一実施形態において」、「ある実施形態において」および同様の表現が記載されている場合はすべて、同じ実施形態を指し得るが、必ずしもそうとは限らず、明示的に他の解釈が記載されていない限り「１つまたは複数の実施形態であってすべての実施形態ではない」ことを意味する。「含む（including）」、「含む（comprising）」、「有する（having）」という用語およびこれらの変形は、明示的に他の解釈が記載されていない限り、「含むがそれらには限定されない」ことを意味する。物の列挙は、明示的に他の解釈が記載されていない限り、それらの物のいずれかまたは全部が互いに排他的であるか、互いに包含的であるか、あるいはその両方であることを含意しない。「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」という用語も、明示的に他の解釈が記載されていない限り、「１つまたは複数の」を指す。
【００３２】
図面中の略フローチャート図または略ブロック図あるいはその両方は、可能な実装形態のアーキテクチャ、機能および動作を示している。一部の別の実装形態では、ブロックに記載されている機能が図面中に記載されている順序とは異なる順序で行われ得ることにも留意されたい。例えば、関与する機能によっては、連続して示されている２つのブロックが、実際にはほぼ同時に実行されてもよいか、そのようなブロックが場合によっては逆の順序で実行されてもよい。フローチャートまたはブロック図あるいはその両方において様々な矢印の種類および線の種類が採用されている場合があるが、それらは本発明の対応する実施形態の範囲を限定しないものと理解される。実際に、一部の矢印またはその他の接続線は、本発明の図示されている実施形態の例示のロジック的な流れのみを示すためにのみ使用されている場合がある。
【００３３】
各図における要素の記載は、前の図の要素を指していることがある。同様の番号は、同様の要素の別の実施形態を含むすべての図における同様の要素を指す。本発明の実施形態は、他の特定の形態で実施されてもよい。本発明の記載されている実施形態は、あらゆる点で例示に過ぎず、限定的なものではないとみなされるべきである。したがって、本発明の範囲は、上記の説明によってではなく添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の意味および均等性の範囲に含まれるすべての変更は特許請求の範囲に包含される。
【図１】
2021520739.tif 000003
【図２】
2021520739.tif 000004
【図３】
2021520739.tif 000005
【図４】
2021520739.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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