天线模块制造技术

本发明专利技术涉及一种天线模块。该天线模块具备电介质膜。电介质膜具有主面和背面，由树脂形成。在电介质膜的主面上形成有能够接收或者能够发送具有0.05THz以上且10THz以下太赫兹频带内的频率的电磁波的电极。电极构成渐变缝隙天线。电介质膜和电极由柔性布线电路基板形成。以与电极进行电连接的方式在电介质膜的主面上安装有能够以太赫兹频带内的频率进行动作的半导体元件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发送或者接收太赫兹频带、例如0.05THz以上且10THz以下频率的电磁波的天线模块。
技术介绍
使用了太赫兹频带的电磁波的太赫兹通信期望应用于短距离超高速通信以及非压缩、无延迟的超高清晰度影像传送等各种用途。在日本特开2010-57161号公报中记载了使用了半导体基板的太赫兹振荡元件。在日本特开2010-57161号公报的太赫兹振荡元件中，在半导体基板上形成有第一电极和第二电极、MIM(Metal Insulator Metal：金属绝缘体金属结构)反射器、共振器和有源元件。在第一电极与第二电极之间配置有喇叭式开口部。
技术实现思路
在日本特开2010-57161号公报中记载了以下技术：根据上述太赫兹振荡元件，能够相对于基板在水平方向上高效率地取出具有比较宽的带宽的频带的电磁波。然而，在日本特开2010-57161号公报的太赫兹振荡元件中，电磁波被吸引到半导体基板。由此，与半导体基板的有效相对介电常数相应地电磁波的发射方向弯曲。另外，在半导体基板上形成有天线电极，因此电磁波的发射方向由半导体基板的影响来决定。因此，无法向期望的方向高效率地发射电磁波。另外，电磁波的发射效率低且电磁波的传送损失大。因而，传送距离和传送速度难以提高。在日本特开2010-57161号公报中提出了以下情况：为了提高太赫兹振荡元件的发射效率而减小半导体基板的厚度。然而，太赫兹振荡元件变得容易<br>破损。本专利技术的目的在于，提供一种不容易产生破损、能够指向性具有大的自由度并且能够提高传送速度和提高传送距离的天线模块。(1)本专利技术的一个方式的天线模块具备：电介质膜，其具有第一面和第二面，由树脂形成；电极，其形成于电介质膜的第一面和第二面中的至少一个面上，使得能够接收或者能够发送太赫兹频带内的电磁波；以及半导体元件，其以与电极进行电连接的方式安装在电介质膜的第一面和第二面中的至少一个面上，能够在太赫兹频带下进行动作。太赫兹频带例如表示0.05THz以上且10THz以下的频率范围，优选表示0.1THz以上且1THz以下的频率范围。在该天线模块中，通过形成于电介质膜的第一面和第二面中的至少一个面上的电极来发送或者接收太赫兹频带内的电磁波。另外，安装于电介质膜的第一面和第二面中的至少一个面上的半导体元件进行检波及整流动作或者振荡动作。在此，电介质膜由树脂形成，因此电极周围的有效相对介电常数变低。由此，从电极发射的电磁波或者由电极接收到的电磁波较少被电介质膜吸引。因而，天线模块能够高效率地发射电磁波，具有大致固定方向的指向性。在该情况下，电介质膜具有柔软性，因此能够通过使电介质膜弯曲来得到期望方向的指向性。由此，天线模块能够指向性具有大的自由度。在此，由导体损失α1和电介质损失α2用下式表示电磁波的传送损失α[dB/m]。α=α1+α2[dB/m]当将有效相对介电常数设为εref、将f设为频率、将导体表皮电阻设为R(f)、将介质损耗角正切设为tanδ时，导体损失α1和电介质损失α2如下那样表示。α1∝R(f)·ϵref[dB/m]]]>α2∝ϵref·tanδ·f[dB/m]]]>根据上式可知，当有效相对介电常数εref低时，电磁波的传送损失α减少。在本专利技术所涉及的天线模块中，电极周围的有效相对介电常数低，因此电磁波的传送损失降低。由此，能够提高传送速度和提高传送距离。并且，电介质膜具有柔软性，因此即使在电介质膜的厚度小的情况下，天线模块也不容易产生破损。树脂也可以包含从由聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚烯烃、环烯烃聚合物、聚芳酯、聚甲基丙烯酸甲酯聚合物、液晶聚合物、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚醚砜、聚乙缩醛、氟树脂、聚酯、环氧树脂、聚氨酯树脂以及聚氨酯丙烯酸树脂构成的群中选择的一个或者多个树脂。在该情况下，电介质膜具有充分高的柔软性并且具有充分低的相对介电常数。因而，天线模块不容易产生破损，能够容易地得到期望方向的指向性，并且能够充分提高传送速度和充分提高传送距离。(2)树脂也可以包含多孔性树脂。在该情况下，电介质膜的相对介电常数更低。由此，能够进一步提高传送速度和传送距离。(3)电介质膜的厚度也可以是1μm以上且1000μm以下。在该情况下，能够容易地制作电介质膜并且能够容易地确保电介质膜的柔软性。(4)电介质膜也可以在太赫兹频带中具有7.0以下的相对介电常数。在该情况下，能够充分提高太赫兹频带的电磁波的传送速度和传送距离。半导体元件也可以通过倒装法安装于电极。在该情况下，半导体元件与电极的接合距离变短，半导体元件在太赫兹频带下能够以低损失方式进行动作。半导体元件也可以通过引线接合安装于电极。另外，在太赫兹频带内的使用频率下半导体元件保持充分低的损失范围以进行动作的情况下，半导体元件的安装方法并不限定于上述安装方法。半导体元件也可以包含从由共振隧穿二极管、肖特基势垒二极管、TUNNETT(隧道注入渡越时间)二极管、IMPATT（碰撞雪崩渡越时间）二极管、高电子迁移率晶体管、GaAs场效应晶体管、GaN场效应晶体管以及异质结双极型晶体管构成的群中选择的一个或者多个半导体元件。在该情况下，半导体元件在太赫兹频带中能够进行振荡动作或者检波及整流动作。(5)也可以电极包括构成具有渐变缝隙的渐变缝隙天线的第一导电层和第二导电层，渐变缝隙具有从第一导电层和第二导电层的一端向另一端连续地或者阶梯状地减少的宽度。在该情况下，天线模块能够发送或者接收太赫兹频带内的各种频率的电磁波。由此，能够传送更宽频带。另外，渐变缝隙天线具有特定方向的指向性，因此能够通过使天线模块弯折来得到任意方向的指向性。(6)也可以以渐变缝隙的一部分具有能够发送或者接收太赫兹频带内的电磁波的宽度的方式，设定第一导电层和第二导电层的一端处的开口的宽度。在该情况下，能够发送或者接收具有太赫兹频带内的特定频率的电磁波和具有其它频率的电磁波。(7)也可以电极包括形成于电介质膜的第一面上的导电层以及形成于电介质膜的第二面上的接地导体层，导电层和接地导体层构成贴片天线。在该情况下，贴片天线的指向性依赖于太赫兹频带内的频率而不同。另外，太赫兹频带内的一个或者多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线模块，具备：电介质膜，其具有第一面和第二面，由树脂形成；电极，其形成于上述电介质膜的上述第一面和上述第二面中的至少一个面上，使得能够接收或者能够发送太赫兹频带内的电磁波；以及半导体元件，其以与上述电极进行电连接的方式安装在上述电介质膜的上述第一面和上述第二面中的至少一个面上，能够在太赫兹频带下进行动作。

【技术特征摘要】
2012.11.12 JP 2012-248259;2013.06.03 JP 2013-11731.一种天线模块，具备：
电介质膜，其具有第一面和第二面，由树脂形成；
电极，其形成于上述电介质膜的上述第一面和上述第二面中的至少一个
面上，使得能够接收或者能够发送太赫兹频带内的电磁波；以及
半导体元件，其以与上述电极进行电连接的方式安装在上述电介质膜的
上述第一面和上述第二面中的至少一个面上，能够在太赫兹频带下进行动
作。
2.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，
上述树脂包含多孔性树脂。
3.根据权利要求1或2所述的天线模块，其特征在于，
上述电介质膜的厚度为1μm以上且1000μm以下。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的天线模块，其特征在于，
上述电介质膜在太赫兹频带中具有7.0以下的相对介电常数。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的天线模块，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：井上真弥，程野将行，本上满，永妻忠夫，富士田诚之，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，国立大学法人大阪大学，
类型：发明
国别省市：