低剖面無線連接器的制造方法
【專利摘要】電子裝置可以包括具有大體上平坦的表面和安裝在其上的一個或多個電子組件的PCB。第一EHF通信單元可以安裝在所述PCB的大體上平坦的表面上。所述第一EHF通信單元可以包括包含第一通信電路的第一平坦裸片，所述第一裸片在裸片平面中沿著所述PCB的所述大體上平坦的表面延伸。第一天線可以通過互連導(dǎo)體可操作地連接到所述第一電路上，所述第一天線經(jīng)配置以沿著所述PCB的所述大體上平坦的表面的平面執(zhí)行發(fā)送和接收電磁輻射中的至少一者。所述第一EHF通信單元可以具有最上表面，所述最上表面具有距所述PCB的所述大體上平坦的表面一定的高度，所述第一EHF通信單元高度由所述裸片、所述第一天線，以及所述互連導(dǎo)體的最上表面來確定。
【專利說明】低剖面無線連接器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及使用極高頻（EHF)通信裝置的數(shù)據(jù)傳送。更確切地說，本發(fā)明涉及使 用EHF通信裝置的無線數(shù)據(jù)傳送。

【背景技術(shù)】
[0002] 在半導(dǎo)體制造和電路設(shè)計技術(shù)上的進(jìn)步已經(jīng)實現(xiàn)了利用越來越高的操作頻率的 集成電路（1C)的發(fā)展和生產(chǎn)。反過來，結(jié)合此類集成電路的電子產(chǎn)品和系統(tǒng)能夠提供比前 代產(chǎn)品強(qiáng)大得多的功能。此額外的功能已經(jīng)大體上包括以越來越高的速度處理越來越大數(shù) 量的數(shù)據(jù)。
[0003] 許多電子系統(tǒng)包括多個印刷電路板（PCB)，這些高速1C被安裝在所述印刷電路板 上，并且通過所述印刷電路板，各種信號被引導(dǎo)至1C并且從1C中引導(dǎo)出。在具有至少兩個 PCB并且需要在那些PCB之間交流信息的電子系統(tǒng)中，多種連接器和底板架構(gòu)已經(jīng)被開發(fā) 以促進(jìn)板之間的信息流?？上У氖?，此類連接器和底板架構(gòu)將多種阻抗中斷引入到信號路 徑中，導(dǎo)致信號質(zhì)量或完整性的退化。通過常規(guī)手段(例如，信號載運機(jī)械連接器)連接到板 一般會產(chǎn)生中斷，從而需要昂貴的電子器件來協(xié)商。常規(guī)的機(jī)械連接器還可能隨時間耗損， 需要精確的對準(zhǔn)和制造方法，并且容易受到機(jī)械推撞影響。最后，常規(guī)的機(jī)械連接器與通常 被發(fā)現(xiàn)安裝在PCB上或以另外的方式在便攜式電子裝置等設(shè)備內(nèi)的其他組件相比是較龐 大的，因此給裝置的總尺寸增加了大量的體積。當(dāng)機(jī)械連接器在兩個內(nèi)部電路之間時這是 真實的，并且當(dāng)機(jī)械連接器經(jīng)配置以允許兩個裝置之間的連接時尤其真實。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 在一個實例中，提供了具有印刷電路板（PCB)的電子裝置，所述印刷電路板具有安 裝在其表面中的一者上的一個或多個電子組件。此外，第一極高頻（EHF)通信單元可以安 裝在PCB的表面上。第一 EHF通信單元包括定位在PCB的表面上的裸片和通過互連導(dǎo)體可 操作地連接到通信電路上的第一天線，使得所述裸片包含通信電路。第一天線可以經(jīng)配置 以充當(dāng)沿著PCB的表面的平面的用于電磁輻射的發(fā)送器/接收器/收發(fā)器。此外，可以構(gòu) 造 EHF通信單元，使得其具有通過裸片、第一天線、以及互連導(dǎo)體的表面的高度來來確定的 高度。
[0005] 在一些實例中，電子系統(tǒng)包括第一電子裝置和第二電子裝置。第一電子裝置可以 包括具有安裝在其表面上的第一組電子組件的第一印刷電路板（PCB)。此外，第一極高頻 (EHF)通信單元可以大體上接近第一 PCB的第一邊緣而安裝在第一 PCB的表面上。第一 EHF通信單元可以包括包含第一電路的第一裸片和通過互連導(dǎo)體可操作地連接到第一電路 上的第一天線，所述第一裸片沿著第一 PCB的表面延伸。第一天線可以經(jīng)配置以沿著第一 PCB的表面的平面發(fā)送電磁輻射。此外，可以構(gòu)造第一 EHF通信單元，使得它具有通過第一 裸片、第一天線、以及互連導(dǎo)體的表面的高度來來確定的高度。類似地，第二電子裝置可以 包括第二印刷電路板（PCB)，所述第二印刷電路板（PCB)具有安裝在其表面上的第二組電 子組件。此外，第二極高頻（EHF)通信單元可以大體上接近第二PCB的第二邊緣而安裝在 第二PCB的表面上。第二EHF通信單元可以包括包含第二電路的第二裸片和通過互連導(dǎo)體 可操作地連接到第二電路上的第二天線，所述第二裸片沿著第二PCB的表面延伸。
[0006] 第二天線可以經(jīng)配置以沿著第二PCB的表面的平面接收電磁輻射。此外，可以構(gòu) 造第二EHF通信單元，使得它具有通過第二裸片、第二天線、以及互連導(dǎo)體的表面的高度來 確定的高度。
[0007] 在一些其他實例中，提供了第一電子裝置與第二電子裝置之間的通信的方法。第 一電子裝置可以包括第一 PCB和安裝在第一 PCB上的第一組電子組件，并且第二電子裝置 可以包括第二PCB和安裝在第二PCB上的第二組電子組件。所述方法可以包括在第一 PCB 上提供第一 EHF通信單元，從而構(gòu)造第一 EHF通信單元，使得它具有最上表面，所述最上表 面具有距PCB的表面的第一高度。其后，所述方法可以包括在第二PCB上提供第二EHF通 信單元，使得第二EHF通信單元具有最上表面，所述最上表面具有距第二PCB的表面的第二 高度。其后，所述方法可以包括安置第一電子裝置和第二電子裝置，使得第一 EHF通信單元 和第二EHF通信單元為大體上接近的并且大體上沿著通用平面定向，以便第一 EHF通信單 元和第二EHF通信單元通過在沿著通用平面的方向上相互發(fā)送和接收電磁輻射來實現(xiàn)第 一電子裝置與第二電子裝置之間的通信。
[0008] 本公開的其他實施例和方面在本文中得到詳細(xì)描述并且被看作是本揭示的一個 部分。為了對具有優(yōu)點和特征的本揭示的更好的理解，參考描述和附圖。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 本公開中被認(rèn)為是新穎的特征，載列在所附權(quán)利要求書中所闡述的特質(zhì)。本公開 通過結(jié)合附圖、參考以下描述可以得到最好的理解。附圖和相關(guān)聯(lián)的描述被提供用于說明 本揭示的一些實施例，并且不限制本公開的范圍。
[0010] 圖1示出了包括1C封裝和印刷電路板的示例性通信單元的側(cè)視圖；
[0011] 圖2為包括具有外部電路導(dǎo)體的1C封裝的另一示例性通信單元的透視圖；
[0012] 圖3為定位在PCB上的示例性通信單元的說明性布置的透視圖；
[0013] 圖4為圖3的組件的側(cè)視圖；
[0014] 圖5示出了沿直跨定向的示例性通信單元的說明性布置；
[0015] 圖6示出了沿直列式定向的示例性通信單元對的說明性布置；
[0016] 圖7示出了沿交叉定向的示例性通信單元的說明性布置；以及
[0017] 圖8示出了在兩個示例性電子裝置之間的通信的說明性方法。
[0018] 所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將了解，圖中的元件為了簡單和清晰而圖示出并且未必 按比例繪制。例如，圖中的元件中的一些的尺寸可以相對于其他元件被夸大，以便改進(jìn)對本 公開的理解。
[0019] 下文可能描述未在所描述的附圖中的一者上進(jìn)行描繪的另外結(jié)構(gòu)。如果此結(jié)構(gòu)被 描述，但未在附圖中進(jìn)行描繪，那么此附圖的缺乏不應(yīng)該被視為此設(shè)計從說明書中的省略。

【具體實施方式】
[0020] 在詳細(xì)描述此之前，應(yīng)該觀察到，所描述的設(shè)備組件和方法步驟涉及能夠進(jìn)行EHF 通信的電子裝置。因此，在適當(dāng)時，設(shè)備組件已經(jīng)通過附圖中常規(guī)的符號進(jìn)行展現(xiàn)，僅示出 對于本發(fā)明的理解相關(guān)的具體細(xì)節(jié)，以免將本公開內(nèi)容與對于得益于本文中描述的所屬領(lǐng) 域普通技術(shù)人員來說是顯而易見的細(xì)節(jié)混淆。
[0021] 盡管本說明書以權(quán)利要求作為結(jié)論，所述權(quán)利要求界定被視為新穎的特征，但是 應(yīng)相信，可以通過考慮結(jié)合附圖進(jìn)行的以下描述更好地理解本發(fā)明，其中相同的參考標(biāo)號 被延續(xù)。
[0022] 如所需要，本文中揭示了詳細(xì)的實施例；然而，應(yīng)理解，所揭示的實施例僅為本發(fā) 明的示例，本發(fā)明可以以各種形式進(jìn)行實施。因此，本文所公開的特定的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不 應(yīng)被解釋為限制性的，而是只應(yīng)被解釋為權(quán)利要求書的基礎(chǔ)，和用于教示所屬領(lǐng)域的技術(shù) 人員用實際上任何適當(dāng)?shù)脑敿?xì)結(jié)構(gòu)以不同方式使用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。此外，本文所使 用的術(shù)語和短語并不意欲為限制性的，而是意欲提供可理解的描述。
[0023] 如本文所使用，術(shù)語"一個"被定義為一個或一個以上。如本文所使用，術(shù)語"另一 個"被定義為至少第二個或更多。如本文所使用，術(shù)語"包括"和/或"具有"被定義為"包 含"。
[0024] 當(dāng)常規(guī)的連接器失效時，它會導(dǎo)致信號完整性的退化和需要以非常高的速率傳送 數(shù)據(jù)的電子系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，這反過來限制此類產(chǎn)品的效用。另外，機(jī)械連接器的龐大性質(zhì) 可以顯著影響電子裝置的整體外形。需要方法和系統(tǒng)以用于在沒有與物理連接器和均衡電 路相關(guān)聯(lián)的成本、體積、和功率消耗的情況下，耦合高數(shù)據(jù)速率信號路徑的不連續(xù)部分。另 夕卜，需要方法和系統(tǒng)以確保此類解決方案是容易制造的、模塊化的并且有效的。
[0025] 此類系統(tǒng)的實例在美國專利號5, 621，913和美國專利申請?zhí)?2/655, 041中被揭 示。這些和本文中參考的所有其他公布的公開內(nèi)容出于各種目的以全文引用的方式并入本 文中。
[0026] 此外，在當(dāng)今社會和普遍存在的計算環(huán)境中，高帶寬模塊化且便攜式存儲裝置越 來越多地被使用。因此，需要方法來確保在這些裝置之間和之內(nèi)的通信的安全性和穩(wěn)定性。 為了提供改進(jìn)的安全高帶寬通信，EHF通信單元的獨特能力可以用于創(chuàng)新且有用的布置中。
[0027] EHF通信單元的一個實例為EHF通信鏈路芯片。在整個本披露中，術(shù)語"通信鏈路 芯片"、"通信鏈路芯片封裝"、以及"EHF通信鏈路芯片封裝"將用于指代嵌入在1C封裝中的 EHF天線。此類通信鏈路芯片的實例在美國臨時專利申請序列號61/491，811、61/467, 334、 61/485, 543、以及61/535, 277中得到詳細(xì)描述，所有這些臨時專利申請出于各種目的以其 全文并入本文中。通信鏈路芯片是通信裝置(也稱為通信單元）的一個實例，無論它們是否 提供無線通信并且無論它們是否在EHF頻帶中操作。
[0028] 圖1示出了通信單元100的代表性側(cè)視圖，所述通信單元包括倒裝式安裝到示例 性印刷電路板（PCB) 104上的1C封裝102。在此實例中，可以看到，1C封裝102包括裸片 106、接地平面108、天線110、將裸片106連接到天線110上的包括接合線112的接合線。裸 片106、天線110、以及接合線112被安裝在封裝襯底114上并且被包封在包封材料116中。 接地平面108可以安裝到裸片106的下部表面上，并且可以為經(jīng)配置以提供電接地給裸片 106的任何適合的結(jié)構(gòu)。PCB104可以包括具有主面或表面120的頂部介電層118。1C封裝 102利用附接到金屬化圖案(未圖示)上的倒裝式安裝凸塊122而倒裝式安裝到表面120上。
[0029] 裸片106可以包括配置為適合的裸片襯底上的小型化電路的任何適合的結(jié)構(gòu)，并 且功能上等效于也稱為芯片或集成電路（1C)的組件。裸片襯底可以為任何適合的半導(dǎo)體材 料；例如，裸片襯底可以為硅。在一個實施例中，裸片106可以具有長度和寬度尺寸，所述長 度和寬度尺寸中的每一者可以為約1. 〇mm到約2. 0mm，并且優(yōu)選地為約1. 2mm到約1. 5mm。 裸片106可以利用提供到外部電路的連接的其他的電導(dǎo)體，諸如引線框（圖1中未示出）進(jìn) 行安裝。此外，還可以提供變壓器(未圖示）以在裸片106上的電路與天線110之間提供阻 抗匹配。
[0030] 天線110可以采用折疊偶極子或環(huán)形天線的形式。在一個實例中，天線110可以經(jīng) 配置以在射頻進(jìn)行操作，諸如在EHF頻譜中，并且可以經(jīng)配置以發(fā)送和/或接收電磁信號， 換句話說，以充當(dāng)發(fā)送器、接收器、或收發(fā)器。天線110可以與裸片106分離但通過像接合 線112 -樣的合適導(dǎo)體天線110可操作地連接到裸片106上，并且可以接近裸片106定位。 在一個實施例中，天線110的尺寸適合于在電磁頻譜的EHF帶中的操作。
[0031] 包封材料116用于輔助將1C封裝102的各個組件固持在固定的相對位置中。包 封材料116可以為經(jīng)配置以提供電絕緣和物理保護(hù)給1C封裝102的電氣和電子組件的任 何適合的材料。例如，也稱為絕緣材料的包封材料116可以為模塑化合物、玻璃、塑料、或陶 瓷。包封材料116還可以以任何適合的形狀形成。例如，包封材料116可以采用矩形塊的 形式，包封除了將裸片106連接到外部電路上的導(dǎo)體的未連接末端之外的1C封裝102的所 有組件。
[0032] 在此實例中，包封材料116具有在封裝襯底114上方的厚度D1，所述厚度由包封材 料116所包封的結(jié)構(gòu)來確定。因此1C封裝102的頂部在PCB104上方距其距離D2,從而提 供低剖面裝配。例如，包封材料足以覆蓋導(dǎo)電連接器112,因為導(dǎo)電連接器延伸到在封裝襯 底上方的封裝組件的最高處。如果裸片106倒裝式安裝在封裝襯底上，那么導(dǎo)電連接器將 被印刷在封裝襯底上。在此情況下，裸片可以具有在其他組件上方延伸的表面，在所述情況 下，包封材料將僅需要足夠厚以覆蓋裸片。
[0033] 可以形成外部連接以將1C封裝與其他電路或組件連接。例如，外部連接可以包括 用于連接到PCB上的球墊片和/或外部焊球122。
[0034] PCB104可以進(jìn)一步包括與由導(dǎo)電材料制成的表面120間隔開的層124,從而形成 PCB104內(nèi)的接地平面。PCB接地平面124可以為經(jīng)配置以對PCB104上的電路和組件提供 電接地的任何適合的結(jié)構(gòu)。
[0035] 轉(zhuǎn)向圖2,另一示例性通信單元200被示出，所述通信單元包括具有外部電路導(dǎo)體 204和206的1C封裝202。在此實例中，1C封裝202可以包括裸片208、引線框210、采用 接合線形式的導(dǎo)電連接器212、天線214、包封材料216,以及未示出以便簡化圖示的其他組 件。裸片208可以被安裝以與引線框210電連通，所述引線框可以為經(jīng)配置以使一個或多 個其他電路可操作地連接裸片210的電導(dǎo)體或引線218的任何適合的布置。天線214可以 作為生產(chǎn)引線框210的制造工藝的一部分來構(gòu)建。
[0036] 引線218可以嵌入或固定在以對應(yīng)于封裝襯底114的虛線所示的引線框襯底220 中。引線框襯底可以為經(jīng)配置以大體上將引線218固持在預(yù)定布置中的任何適合的絕緣材 料。裸片208與引線框210的引線218之間的電連通可以通過使用導(dǎo)電連接器212的任何 適合的方法來實現(xiàn)。如所提到，導(dǎo)電連接器212可以包括使裸片208的電路上的端子與對 應(yīng)的引線導(dǎo)體218電連接的接合線。例如，導(dǎo)體或引線218可以包括形成在引線框襯底220 的上部表面上的電鍍引線222、延伸通過襯底的通路224、以及將1C封裝202安裝到PCB等 的基襯底(未圖示)上的電路上的倒裝式安裝凸塊226?；r底上的電路可以包括外部導(dǎo)體 204等的外部導(dǎo)體，所述外部導(dǎo)體(例如）可以包括將凸塊226連接到延伸通過基襯底的另 一通路230上的條帶導(dǎo)體228。其他通路232可以延伸通過引線框襯底220并且可以存在 延伸通過基襯底的另外的通路234。
[0037] 在另一實例中，如先前所描述，裸片208可以倒轉(zhuǎn)并且導(dǎo)電連接器212可以包括凸 塊、或裸片焊球，所述導(dǎo)電連接器可以經(jīng)配置以將裸片208的電路上的點直接電連接到在 通常被稱為"倒裝芯片"布置中的對應(yīng)的引線218上。
[0038] 在一個實例中，類似于通信單元100和200,第一和第二通信單元可以共同定位在 單個PCB上并且可以提供PCB內(nèi)的通信。在其他實例中，第一通信裝置可以定位在第一 PCB 上并且第二通信裝置可以定位在第二PCB上并且可以因此提供PCB間的通信。在一個實施 例中，兩個通信裝置中的任一者可以經(jīng)配置以發(fā)送和/或接收電磁信號，從而對應(yīng)地提供 第一和第二通信裝置與伴隨的電子電路或組件之間的單向或雙向通信。
[0039] 在另一實例中，通信單元可以經(jīng)設(shè)計并且經(jīng)配置以利用沿著PCB的平面的另一通 信發(fā)送和/或接收信號。通信單元可以提供為電路封裝或1C封裝，其中連接到具有電路的 平坦裸片上的天線被包封在包封材料中。平坦裸片的平面可以沿著PCB延伸并且可以大體 上平行于PCB的平面。通信單元的1C封裝還可以包括接地平面和引線框可操作地連接到 電路上。引線框可以具有多個導(dǎo)體元件，所述導(dǎo)體元件被如此布置以便將通過天線發(fā)送的 電磁信號反射至遠(yuǎn)離引線框。這還有助于將電磁信號的發(fā)送保持在所需的方向上并且沿著 PCB的平面。此外，通信單元可以經(jīng)配置以預(yù)定波長進(jìn)行操作并且引線框可以包括多個單 獨的導(dǎo)體元件，所述導(dǎo)體元件被布置成足夠靠近在一起以反射具有所述預(yù)定波長的電磁能 量。此外，可以安置引線框，使得它可以使發(fā)送的電磁能量在從所述通信單元延伸的并且大 體上遠(yuǎn)離引線框的區(qū)域中變得更大。
[0040] 不管通信單元安裝在何處，當(dāng)在任何兩個通信單元之間通信時，對于提供足夠的 信號安全性和完整性依然重要。用于增強(qiáng)或確保適當(dāng)?shù)男盘柊踩院屯暾缘囊环N方法為 在通信嘗試之前或期間查證第二通信單元是在預(yù)定的范圍內(nèi)。為此，可以包括用于檢測第 二通信單元的存在和/或用于確保另一裝置或表面是在某一距離內(nèi)的系統(tǒng)和方法。此類系 統(tǒng)和方法的實例在美國臨時專利申請序列號61/497, 192中得到描述，所述臨時專利申請 出于各種目的以其全文并入本文中。
[0041] 現(xiàn)在參考圖3,示出了形成在電子系統(tǒng)中的連接器302的示例性通信單元。一對 通信單元310和312被安置在PCB304上并且另一對通信單元314和316被安置在單獨的 PCB318上。通信單元310、312、314和316可以實現(xiàn)兩個PCB304與318上的電子組件或電 路之間的信息和/或數(shù)據(jù)交換，諸如PCB304上的電子組件320。此外，這使數(shù)據(jù)或其他信息 被交換而不需要機(jī)械連接器。例如，通信單元310、312、314和316可以使用EHF信號進(jìn)行 通信。此類通信的一個實例通過指示示例性方向的箭頭322在圖3中示出，其中信號可以 在通信單元之間相對于PCB進(jìn)行發(fā)送。例如，示出的是，通信單元以成角方式進(jìn)行布置，使 得通信單元之間不存在串?dāng)_并且信號傳輸如所期望發(fā)生。然而，應(yīng)了解，在不背離本公開的 范圍的情況下，存在各種其他方法的信號發(fā)送。幾個另外的示例性信號發(fā)送方向圖示在圖 5到7中。
[0042] 圖4示出了圖3的系統(tǒng)的側(cè)視圖。如所描繪，通信單元312和314相對于常規(guī)的 機(jī)械連接器是相當(dāng)小的。此外，如從圖4中可見，通信單元312和314并未顯著增加 PCB304 和318以及相關(guān)電子組件320的總高度。這就是"零高度"或"零高度影響"連接器的意思。 相反，除占用的空間較大之外，常規(guī)的機(jī)械連接器通常顯著增加 PCB的總高度，具有對包含 組件的裝置的總高度和尺寸的對應(yīng)的顯著影響。
[0043] 此外，如圖4中所描繪，通信單元312和314可以具有大體上與PCB304和318上 的相關(guān)電子組件320的高度相同的高度，由此不增加 PCB304和318的總高度。例如，通信 單?？梢跃哂凶钌媳砻妫鲎钌媳砻婢哂芯郟CB的表面的一定商度并且該商度可以小于 或等于PCB上的至少一個其他組件的高度。
[0044] 圖5到7圖示了在第一裝置和第二裝置上的通信單元的通信對的各種實例。這些 圖還圖示了不同方向，信號可以沿所述不同方向在多對通信單元之間發(fā)送。
[0045] 例如，圖5中示出了彼此緊密接近的第一 PCB402和第二PCB404。在一些實例中， 第一 PCB402可以為第一裝置的一部分并且第二PCB404可以為第二裝置的一部分。第一 PCB402被示出為包括第一對通信單元406和408。通信單元406可以經(jīng)配置以充當(dāng)發(fā)送器 并且通信單元408可以配置為接收器。類似地，第二PCB404被示出為包括第二對通信單元 410和412。通信單元410可以配置為接收器，并且通信單元412可以配置為發(fā)送器。此外， 通信單元406可以經(jīng)配置以發(fā)送并且通信單元410可以經(jīng)配置以接收具有第一極化特征的 電磁（EM)輻射。類似地，通信單元412可以經(jīng)配置以發(fā)送、并且通信單元408可以經(jīng)配置 以接收具有不同于第一極化特征的第二極化特征的EM輻射。PCB402和PCB404可以進(jìn)一步 被配置，以便當(dāng)PCB402接近PCB404并且與其橫向?qū)R而放置時，通信單元406對齊并且面 向通信單元410,并且通信單元408對齊并且面向通信單元412,由此實現(xiàn)了 PCB402和404 與包含那些PCB的任何對應(yīng)裝置之間通過電磁信號的通信。不同于先前的實例，在此實例 中，多對通信單元沿直跨定向進(jìn)行布置。
[0046] 圖6示出了另一實例，其中超過兩對通信單元可以在第一裝置與第二裝置之間通 信。如圖6中所示，第一裝置PCB502可以包括四個通信單元506、508、510、和512，所有的 通信單元都接近第一 PCB的邊緣與天線對齊。第二裝置PCB504可以為具有對應(yīng)的四個通 信單元的棒狀或細(xì)長的PCB，所有通信單元都接近第二PCB的邊緣與天線對齊。如所描繪， 可以對齊第一和第二PCB，使得一個PCB的四個通信單元中的每一者都與另一個PCB上對應(yīng) 的通信單元對齊，實現(xiàn)多個通道上的EHF通信。
[0047] 圖7描繪了包括與另一雙芯片裝置通信的雙芯片裝置的系統(tǒng)的一個實施例。在圖 7的實例中，通信系統(tǒng)600包括具有兩個安裝的通信單元606和608的第一裝置602,以及 具有兩個安裝的通信單元610和612的第二裝置604。
[0048] 在裝置602中，通信單元606和608的天線分別正交地安置并且沿著裝置的共用 側(cè)彼此相互間隔開來。通信單元610和612的天線也是正交的并且沿著裝置604的共用側(cè) 分開安置，以便如所描繪，當(dāng)裝置602和604的對應(yīng)的共用側(cè)安置成面對關(guān)系時，每一個天 線都與通信單元606和608中的一者的天線對齊并且與之接近。
[0049] 具體來說，當(dāng)如圖所示進(jìn)行配置和定位時，通信單元608的天線指向并且接近通 信單元610的天線，并且通信單元606的天線指向并且接近通信單元612的天線。
[0050] 以另一方法進(jìn)行描述并且返回到圖3,如果每一個通信單元的天線末端被定義為 包括天線的末端，并且相對末端被定義為與所述天線末端相對的末端，那么將PCB304的兩 個通信單元314和316定向成使其相對末端如圖3中較靠近在一起，導(dǎo)致天線末端遠(yuǎn)離彼 此定向到對應(yīng)的間隔開的輻射區(qū)域中。隨后第二PCB318具有顯著較遠(yuǎn)間隔開的兩個對應(yīng) 的封裝310和312,因此當(dāng)兩個PCB的共用側(cè)面向彼此而定位時，PCB318封裝的相關(guān)聯(lián)的 天線末端面向PCB304封裝的對應(yīng)的天線末端。更具體地說，單元310的天線末端面向單元 316的天線末端并且單元312的天線末端面向單元314的天線末端。
[0051] 轉(zhuǎn)回到圖7,每一個裝置上的通信單元的對應(yīng)的相對末端比對應(yīng)的天線末端更遠(yuǎn) 地間隔開。當(dāng)裝置602和604放置成與共用側(cè)接近時，四個天線面向安置在對應(yīng)的天線之 間的通用輻射區(qū)域614,其中通信單元606與612的天線以及通信單元608與610的天線是 平行的。每一個天線還與兩個相鄰的天線正交。例如，通信單元612的天線與通信單元608 和610的天線正交。此布置通過充分利用線性極化效應(yīng)使兩個大體上相同的裝置如圖7中 所示進(jìn)行通信。盡管輻射的路徑在輻射區(qū)域614中相交，但通過極化差異干擾被最小化。
[0052] 圖8示出了第一電子裝置與第二電子裝置之間的通信的說明性方法700。在該說 明性方法中，第一電子裝置具有第一 PCB和安裝在第一 PCB上的第一組電子組件。第二電 子裝置具有第二PCB和安裝在第二PCB上的第二組電子組件。步驟702可以包括在第一電 子裝置的第一 PCB上提供第一 EHF通信單元。第一 EHF通信單元可以具有最上表面，所述 最上表面具有距第一 PCB的大體上平坦的表面的第一高度。步驟704可以包括在第二電子 裝置的第二PCB上提供第二EHF通信單元。類似地，第二EHF通信單元可以具有最上表面， 所述最上表面具有距第二PCB的大體上平坦的表面的第二高度。步驟706可以包括安置第 一電子裝置和第二電子裝置，使得第一 EHF通信單元和第二EHF通信單元為大體上接近的 并且大體上沿著通用平面而定向。第一 EHF通信單元和第二EHF通信單元可以通過在沿著 通用平面的方向上相互發(fā)送和接收電磁輻射來提供第一電子裝置與第二電子裝置之間的 通信。
[0053] 因此，如上文所描述包括低剖面連接器的系統(tǒng)、裝置、或方法可以包括以下實例中 的一者或多者。
[0054] 在第一實例中，電子裝置可以包括具有大體上平坦的表面以及安裝在其上的一個 或多個電子組件的印刷電路板（PCB)。第一極高頻（EHF)通信單元可以安裝在PCB的大體 上平坦的表面上。第一 EHF通信單元可以包括包含至少一個第一通信電路的至少一個第一 平坦裸片和通過互連導(dǎo)體可操作地連接到第一電路上的第一天線，所述第一裸片在裸片平 面中沿著PCB大體上平坦的表面延伸。第一天線可以經(jīng)配置以沿著PCB的大體上平坦的表 面的平面執(zhí)行發(fā)送和接收電磁輻射中的至少一者。第一 EHF通信單元可以具有最上表面， 所述最上表面具有距PCB的大體上平坦的表面的一定高度。第一 EHF通信單元高度可以通 過裸片、第一天線、和互連導(dǎo)體的最上表面來確定。
[0055] 電子裝置可以進(jìn)一步包括可操作地連接到至少第一通信電路上的第二天線。第一 天線可以經(jīng)配置以發(fā)送電磁輻射并且第二天線可以經(jīng)配置以接收電磁輻射。第一和第二天 線可以發(fā)送或接收線性極化的電磁輻射。通過第一天線發(fā)送的電磁輻射的第一極化方向矢 量可以與通過第二天線接收的電磁輻射的第二極化方向矢量正交地定向。PCB上的第一天 線的定向可以大體上與PCB上的第二天線的定向正交。PCB上的第一天線可以大體上平行 于PCB上的第二天線的定向。
[0056] 第一 EHF通信單元可以進(jìn)一步包括可操作地連接到第一電路上的引線框和接地 平面。第一天線可以經(jīng)配置為在預(yù)定的波長來操作，并且引線框可以包括多個單獨的導(dǎo)體 元件，所述導(dǎo)體元件被布置成足夠靠近在一起以反射具有預(yù)定波長的電磁能量。引線框可 以與第一電路相鄰而安置，并且引線框可以經(jīng)配置以使發(fā)送的電磁能量在從第一天線中延 伸并且大體上遠(yuǎn)離引線框的區(qū)域中更大。EHF通信單元可以進(jìn)一步包含包封材料以包封裸 片、第一電路、第一天線、互連導(dǎo)體、引線框以及接地平面以包含電路封裝，并且第一 EHF通 信單元高度可以通過包封材料的最上表面來確定。
[0057] 第一 EHF通信單元高度可以小于或等于一個或多個電子組件中的每一者的對應(yīng) 高度。
[0058] 在另一實例中，電子系統(tǒng)可以包括第一電子裝置，所述第一電子裝置包括第一印 刷電路板（PCB)。第一 PCB可以具有大體上平坦的表面和安裝在其上的第一組電子組件。 第一電子裝置可以包括大體上接近第一 PCB的第一邊緣而安裝在第一 PCB的大體上平坦的 表面上的第一極高頻EHF通信單元。第一 EHF通信單元可以包括包含第一電路的第一平坦 裸片，所述第一平坦裸片在第一裸片平面中沿著第一 PCB的大體上平坦的表面延伸。第一 天線可以通過互連導(dǎo)體以可操作方式連接到第一電路上，第一天線經(jīng)配置以沿著第一 PCB 的大體上平坦的表面的平面發(fā)送電磁輻射。第一 EHF通信單元可以具有最上表面，所述最 上表面具有距第一 PCB的大體上平坦的表面一定的高度，第一 EHF通信單元高度由第一平 坦裸片、第一天線，以及互連導(dǎo)體的最上表面來確定。第二電子裝置可以包括第二PCB，第二 PCB具有大體上平坦的表面、第二邊緣以及安裝在所述大體上平坦的表面上的第二組電子 組件。第二PCB的大體上平坦的表面可以沿著第一 PCB的大體上平坦的表面的平面延伸。 在使用中，第一 PCB的第一邊緣可以面向第二PCB的第二邊緣。第二電子裝置可以包括第 二EHF通信單元，所述第二EHF通信單元大體上接近第二PCB的第二邊緣而安裝在第二PCB 的大體上平坦的表面上。第二EHF通信單元可以包括包含第二電路的第二平坦裸片，所述 第二平坦裸片在第二裸片平面中沿著第二PCB的大體上平坦的表面延伸。第二天線可以通 過互連導(dǎo)體可操作地連接到第二電路上，第二天線經(jīng)配置以沿著第二PCB的大體上平坦的 表面的平面接收通過第一天線發(fā)送的電磁輻射。第二EHF通信單元可以具有最上表面，所 述最上表面具有距第二PCB的所述大體上平坦的表面一定的高度，第二EHF通信單元高度 由第二平坦裸片、第二天線，以及互連導(dǎo)體的最上表面來確定。
[0059] 第一電子裝置可以進(jìn)一步包括安裝在第一 PCB的大體上平坦的表面上的第三EHF 通信單元并且第二電子裝置可以進(jìn)一步包括安裝在第二PCB的大體上平坦的表面上的第 四EHF通信單元。第一和第三EHF通信單元可以沿大體上平行的定向安置在第一 PCB上；并 且第二和第四EHF通信單元可以沿大體上平行的定向安置在第二PCB上。第一和第三EHF 通信單元可以沿大體上正交的定向安置在第一 PCB上；并且第二和第四EHF通信單元可以 沿大體上正交的定向安置在第二PCB上。
[0060] 可以配置并且對齊EHF通信單元，從而將第一電子裝置緊密接近第二電子裝置而 放置使得數(shù)據(jù)能夠以無線方式且以無觸點方式在第一電子裝置與第二電子裝置之間被傳 達(dá)。
[0061] 在使用期間，第一 PCB的大體上平坦的表面和第二PCB的大體上平坦的表面可以 為大體上共面的。
[0062] 在使用期間，第一 PCB的大體上平坦的表面和第二PCB的大體上平坦的表面可以 為大體上平行并且非共面的。
[0063] 第一電子裝置與第二電子裝置之間的通信的一種說明性方法可以包括在第一電 子裝置的第一 PCB上提供第一 EHF通信單元，所述第一電子裝置具有第一 PCB和安裝在第 一 PCB上的第一組電子組件，第二電子裝置具有第二PCB和安裝在第二PCB上的第二組電 子組件。第一 EHF通信單元可以具有最上表面，所述最上表面具有距第一 PCB的大體上平 坦的表面的第一高度。第二EHF通信單元可以在第二電子裝置的第二PCB上提供，其中所 述第二EHF通信單元具有最上表面，所述最上表面具有距第二PCB的大體上平坦的表面的 第二高度?？梢园仓玫谝浑娮友b置和第二電子裝置，使得第一 EHF通信單元和第二EHF通 信單元為大體上接近的并且大體上沿著通用平面而定向。第一 EHF通信單元和第二EHF通 信單元可以通過在沿著通用平面的方向上相互發(fā)送和接收電磁輻射來提供第一電子裝置 與第二電子裝置之間的通信。
[0064] 工業(yè)實用件
[0065] 本文中所描述的發(fā)明涉及工業(yè)和商業(yè)行業(yè)，諸如使用與其他裝置進(jìn)行通信的裝置 或在裝置中的組件之間進(jìn)行通信的裝置的電子和通信行業(yè)。
[0066] 應(yīng)相信，本文中闡述的揭示涵蓋具有獨立效用的多個不同的發(fā)明。盡管這些發(fā)明 中的每一者已經(jīng)以其優(yōu)選的形式被揭示，但如本文中所揭示并圖示的其具體實施例不應(yīng)被 認(rèn)為是限制性意義，因為許多變化都是可能的，每一個實例界定前述揭示中所揭示的一個 實施例，但任何一個實例都不必涵蓋最終所要求的所有特征或組合。雖然描述引用了"一 個"或"第一"元件或其等效物，但是此類描述包括一個或多個此類元件，既不需要也不排除 兩個或兩個以上此類元件。此外，用于識別元件的順序指示符，諸如第一、第二或第三，用于 在元件之間進(jìn)行區(qū)分，并且不指示此類元件的所需或被限制的數(shù)目，并且不指示此類元件 的特定位置或順序，除非另有具體說明。
[〇〇67] 盡管已參考前述操作原理和優(yōu)選實施例示出并描述本發(fā)明，但對所屬領(lǐng)域的技術(shù) 人員來說顯而易見的是，可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對形式和細(xì)節(jié)做出各 種改變。本發(fā)明意圖涵蓋落入所附權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有此類替代、修改以及變化。
【權(quán)利要求】
1. 一種電子裝置，包含： 印刷電路板（PCB)，所述印刷電路板具有大體上平坦的表面和安裝在其上的一個或多 個電子組件； 安裝在所述PCB的大體上平坦的表面上的第一極高頻（EHF)通信單元，所述第一 EHF通 信單元包含： 至少一個第一平坦裸片包含至少一個第一通信電路，所述第一裸片在一個裸片平面中 沿著所述PCB的所述大體上平坦的表面延伸；以及 第一天線可以通過互連導(dǎo)體可操作地連接到所述第一電路上，所述第一天線經(jīng)配置以 沿著所述PCB的所述大體上平坦的表面的平面執(zhí)行發(fā)送和接收電磁輻射中的至少一者； 其中所述第一 EHF通信單元具有最上表面，所述最上表面具有距所述PCB的所述大體 上平坦的表面一定的高度，所述第一 EHF通信單元高度由所述裸片、所述第一天線，以及所 述互連導(dǎo)體的最上表面來確定。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，進(jìn)一步包含可操作地連接到所述至少第一通信電 路上的第二天線，其中所述第一天線經(jīng)配置以發(fā)送電磁輻射并且所述第二天線經(jīng)配置以接 收電磁輻射。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子裝置，其中所述第一和第二天線發(fā)送或接收線性極化的 電磁輻射并且通過所述第一天線發(fā)送的電磁輻射的第一極化方向矢量與通過所述第二天 線接收的電磁輻射的第二極化方向矢量正交而定向。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子裝置，其中所述PCB上的所述第一天線的定向大體上與 所述PCB上的所述第二天線的定向正交。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子裝置，其中所述PCB上的所述第一天線定向大體上平行 于所述PCB上的所述第二天線的定向。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中所述第一 EHF通信單元進(jìn)一步包含引線框和 接地平面以可操作地連接到所述第一電路上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子裝置，其中所述第一天線經(jīng)配置以預(yù)定的波長進(jìn)行操作 并且所述引線框包括多個單獨的導(dǎo)體元件，所述導(dǎo)體元件被布置成足夠靠近在一起以反射 具有所述預(yù)定波長的電磁能量。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子裝置，其中所述引線框與所述第一電路相鄰而安置，并 且其中所述引線框經(jīng)配置以使發(fā)送的電磁能量在從所述第一天線中延伸并且大體上遠(yuǎn)離 所述引線框的區(qū)域中更大。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子裝置，其中所述EHF通信單元進(jìn)一步包含包封材料以包 封所述裸片、所述第一電路、所述第一天線、所述互連導(dǎo)體、所述引線框以及所述接地平面 以包含電路封裝，并且所述第一 EHF通信單元高度通過所述包封材料的最上表面來確定。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中所述第一EHF通信單元高度小于或等于所述 一個或多個電子組件中的每一者的對應(yīng)的高度。
11. 一種電子系統(tǒng)，包含： 包括第一印刷電路板（PCB)的第一電子裝置，所述第一 PCB具有大體上平坦的表面和 安裝在其上的第一組電子組件，所述第一電子裝置包含： 大體上接近所述第一 PCB的第一邊緣而安裝在所述第一 PCB的大體上平坦的表面上的 第一極高頻（EHF)通信單元，所述第一 EHF通信單元包含： 包含第一電路的第一平坦裸片，所述第一平坦裸片在第一裸片平面中沿著所述第一 PCB的所述大體上平坦表面延伸；以及 通過互連導(dǎo)體可操作地連接到所述第一電路上的第一天線，所述第一天線經(jīng)配置以沿 著所述第一 PCB的所述大體上平坦的表面的平面發(fā)送電磁輻射； 其中所述第一 EHF通信單元具有最上表面，所述最上表面具有距所述第一 PCB的所述 大體上平坦的表面一定的高度，所述第一 EHF通信單元高度由所述第一平坦裸片、所述第 一天線，以及所述互連導(dǎo)體的最上表面來確定；以及 包括第二印刷電路板（PCB)的第二電子裝置，所述第二PCB具有大體上平坦的表面、 第二邊緣和安裝在所述大體上平坦的表面上的第二組電子組件，其中所述第二PCB的大體 上平坦的表面沿著所述第一 PCB的所述大體上平坦的表面的平面延伸，并且其中在使用期 間，所述第一 PCB的第一邊緣面向所述第二PCB的第二邊緣，所述第二電子裝置包含： 大體上接近所述第二PCB的所述第二邊緣而安裝在所述第二PCB的所述大體上平坦的 表面上的第二極高頻（EHF)通信單元，所述第二EHF通信單元包含： 包含第二電路的第二平坦裸片，所述第二平坦裸片在第二裸片平面中沿著所述第二 PCB的所述大體上平坦的表面延伸；以及 通過互連導(dǎo)體可操作地連接到所述第二電路上的第二天線，所述第二天線經(jīng)配置以沿 著所述第二PCB的所述大體上平坦的表面的平面接收通過所述第一天線發(fā)送的電磁輻射； 其中所述第二EHF通信單元具有最上表面，所述最上表面具有距所述第二PCB的所述 大體上平坦的表面一定的高度，所述第二EHF通信單元高度由所述第二平坦裸片、所述第 二天線，以及所述互連導(dǎo)體的最上表面來確定。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子系統(tǒng)，其中所述第一電子裝置進(jìn)一步包含安裝在所述 第一 PCB的所述大體上平坦的表面上的第三EHF通信單元并且所述第二電子裝置進(jìn)一步包 含安裝在所述第二PCB的所述大體上平坦的表面上的第四EHF通信單元。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子系統(tǒng)，其中所述第一和所述第三EHF通信單元沿大體 上平行的定向安置在所述第一 PCB上；并且所述第二和所述第四EHF通信單元沿大體上平 行的定向安置在所述第二PCB上。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子系統(tǒng)，其中所述第一和所述第三EHF通信單元沿大體 上正交的定向安置在所述第一 PCB上；并且所述第二和所述第四EHF通信單元沿大體上正 交的定向安置在所述第二PCB上。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子系統(tǒng)，其中配置并且對齊所述EHF通信單元，從而將所 述第一電子裝置緊密接近所述第二電子裝置而放置使得數(shù)據(jù)能夠以無線方式且以無觸點 方式在所述第一電子裝置與所述第二電子裝置之間被傳達(dá)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子系統(tǒng)，其中在使用期間，所述第一PCB的所述大體上平 坦的表面和所述第二PCB的所述大體上平坦的表面大體上共面的。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子系統(tǒng)，其中在使用期間，所述第一PCB的所述大體上平 坦的表面和所述第二PCB的所述大體上平坦的表面大體上平行且非共面的。
18. -種在第一電子裝置與第二電子裝置之間進(jìn)行通信的方法，所述第一電子裝置具 有第一 PCB和安裝在所述第一 PCB上的第一組電子組件，所述第二電子裝置具有第二PCB 和安裝在所述第二PCB上的第二組電子組件，所述方法包含： 在所述第一電子裝置的第一 PCB上提供第一 EHF通信單元，其中所述第一 EHF通信單 元具有最上表面，所述最上表面具有距所述第一 PCB的大體上平坦的表面的第一高度； 在所述第二電子裝置的第二PCB上提供第二EHF通信單元，其中所述第二EHF通信單 元具有最上表面，所述最上表面具有距所述第二PCB的大體上平坦的表面的第二高度；以 及 安置所述第一電子裝置和所述第二電子裝置，使得所述第一 EHF通信單元和所述第二 EHF通信單元為大體上接近的并且大體上沿著通用平面進(jìn)行定向，并且所述第一 EHF通信 單元和所述第二EHF通信單元通過在沿著所述通用平面的方向上相互發(fā)送和接收電磁輻 射來提供所述第一電子裝置與所述第二電子裝置之間的通信。
【文檔編號】G06K19/077GK104115417SQ201280051487
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月20日
【發(fā)明者】加里·D·麥科馬克, 伊恩·A·凱樂斯 申請人:基薩公司