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Title:
TRANSMITTING AND/OR RECEIVING DEVICE COMPRISING A LEADFRAME ANTENNA
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/061345
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a transmitting and/or receiving device, especially for radar applications in a motor vehicle, comprising a semiconductor chip which is contacted with a circuit support via leadframes. Said device is characterized in that a part of the leadframes is configured as an antenna. The direct embodiment of an antenna as a part of a semiconductor chip allows to produce a single chip HF system: additional functionalities can be linked with the antenna, e.g. replacement of an inductance/coupling transformer/balancer in the HF output stage or the use of a center tap for symmetrical input/output stages. The invention allows to eliminate expensive module technologies using special support materials by using normal printed board technologies as add-ons. It is especially suitable for radar applications in motor vehicles.

Inventors:
ANTHOFER ANTON (DE)
TSCHERNITZ MAXIMILIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/056361
Publication Date:
June 15, 2006
Filing Date:
November 30, 2005
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
ANTHOFER ANTON (DE)
TSCHERNITZ MAXIMILIAN (DE)
International Classes:
G01S7/03; H01Q1/32; H01Q9/26; H01Q23/00
Foreign References:
EP1085597A22001-03-21
US5786626A1998-07-28
EP1357395A12003-10-29
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 009, no. 118 (E - 316) 23 May 1985 (1985-05-23)
ROTHAMMEL: "ANTENNENBUCH", 1991, FRANCKH-KOSMOS, BERLIN, XP002371312
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Sende und/oder Empfangseinrichtung, insbesondere für Radaranwendungen in einem Kraftfahrzeug, umfassend einen Halbleiterchip, welcher über Leadframes mit einem Schaltungsträger kontaktierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Leadframes als Antenne ausgebildet ist.
2. Sende und/oder Empfangsantenne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Leadframes an beiden Stirnseiten des Halbleiterchips je zu einer Antenne ausgebildet sind.
3. Sende und/oder Empfangsantenne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Leadframes an der PINSeite des Halbleiterchips zu einer Antenne ausgebildet sind.
4. Sende und/oder Empfangsantenne nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Leadframes an beiden PINSeiten des Halbleiterchips je zu einer Antenne ausgebildet sind.
5. Sende und/oder Empfangseinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Leadframes als DipolAntenne ausgebildet ist.
6. Sende und/oder Empfangseinrichtung nach einem der vor herigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Leadframes als PatchAntenne ausgebildet ist.
7. Sende und/oder Empfangseinrichtung nach eignem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Leadframes als YagiAntenne ausgebildet ist.
8. Sende und/oder Empfangseinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne zu einer symmetrischen Ausgangsstufe des Halbleiterchips korrespondierend ausgebildet ist. (aab. 12).
Description:
SENDE- UND/ODER EMPFANGSEINRICHTUNG MIT LEADFRAMEANTENNE

Die Erfindung betrifft eine Sende- und/oder Empfangseinrichtung, insbesondere für Radaranwendungen in einem Kraftfahrzeug, umfassend einen Halbleiterchip, welcher über Leadframes mit einem Schaltungsträger kontaktierbar ist.

Durch Fortschritte in der Halbleitertechnologie werden immer höhere Frequenzen für die breite technische Nutzung erschlossen. Bereits verfügbar sind III/V-Halbleiter, insbes . GaAs, für Frequenzen bis etwa 110 GHz. In einer stürmischen Weiterentwicklung befinden sich derzeit Silizium-basierte Bipo- lartransistoren, hier insbesondere SiGe-Heterostrukturen, mit Grenzfrequenzen bis zu mehreren 100GHz. Oder generell auch CMOS-Feldeffekttransistoren, welche mit stetig abnehmenden Strukturgrößen ebenfalls zu immer höheren Grenzfrequenzen vorstoßen.

Derzeit verdrängen auf dem „Handie"-Stückzahlen-Markt auf breiter Front SiGe-Heterostruktur-Bipolartransistoren mit Grenzfrequenzen im Bereich 40-80GHz die bislang hauptsächlich eingesetzten GaAs-Technologien. Die Vorteile der SiGe- Technologien sind insbesondere das unterstellte günstigere Preis/Leistungsverhältnis, welches nicht zuletzt durch die Integrierbarkeit dieser Technologie in die Standard- Mainstream-Silizium-Technologien zustande kommt, ferner die höhere erreichbare Integrationsdichte in Elemente pro Chip. In naher Zukunft wird daher eine den Handie-Anwendungen vergleichbare Integrationsdichte auch bei höheren Frequenzen einsetzbar sein, insbesondere auch bei den für Automotive- Radar interessanten 24GHz bzw. 77GHz -Frequenzen.

System-Lösungen, welche z.B. ein komplett auf einem einzigen Halbleiter-Chip integriertes 24GHz Radar-HF-Frontend beinhalten, mit allen daraus ableitbaren Vorteilen, rücken damit in das Interesse der Entwickler.

Neben der reinen Halbleiter-Technologie ist bei diesen hohen Frequenzen (z.B. 24GHz, 77GHz) bzw. kleinen Wellenlängen (mm- Bereich) auch die Aufbau- und Verbindungstechnik - also die elektrische Verbindung der HF-Chips mit der Umgebung, die Kontaktierung mit der notwendigen Beschaltung, mit Zu- und Wegleitungen und den Antennen - eine Herausforderung.

Übliche Aufbautechniken sind z.B. HF-Module auf Basis spe- zieller Kunststoffe oder Keramiken. Diese Materialien dienen als Träger (Schaltungsträger) für die im Wesentlichen planare Modul-Verdrahtung und die darauf befestigten aktiven und passiven Bauelemente. Ein solches Modul kann ein oder mehrere HF-Halbleiterchips - Komplexität von einzelnen Elementen wie Dioden oder Transistoren bis hin zu kompletten Funktions-ASIC (MMIC) -, weitere (Sub-) Module und passive Bauelemente wie Widerstände, Kondensatoren und Induktivitäten enthalten. Wichtige elektrische Bestandteile eines HF-Modules sind auch die Verbindungsleitungen, welche bei hohen Frequenzen als im- pedanzangepasste Leitungen (z.B. Microstrip) ausgeführt sind. Auf Basis dieser Leitungsstrukturen können weitere HF- Funktionselemente wie Hybridkoppler (Rat-Race-Coupler) , Richtkoppler, Filter, Antennen (insbes. Patch-Antennen) etc. realisiert werden. Eine sehr wichtige Anwendung dieser Struk- turen bei hohen Frequenzen sind die Impedanzanpassung für optimal arbeitende Verstärkerstufen und hochwertige Mischerstufen (Hybridmischer auf Basis Rat-Race-Coupler) .

Die Halbleiter-Chips werden auf diesen Trägern direkt oder gehaust montiert. Die elektrische Verbindung der Modul- Verdrahtung mit den Kontaktflächen der Chips (Pads) erfolgt z.B. über Bonddrahtverbindungen oder mittels Flip-Chip- Verbindungstechnologie. Bei nierigeren Anforderungen können nahezu normal SMD-Gehäuste Bauelemente eingesetzt werden.

Fig. 1 zeigt als typisches Beispiel ein HF-Modul für ein 77GHz-Radar.

Hiervon ausgehend und auf Basis der anfangs aufgeführten Weiterentwicklungen der Halbleiter-Technologieen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die breite Anwendung hochintegrierter, kompletter Sende und/oder Empfangs- Systeme mit Arbeitsfrequenzen im GHz-Bereich bzw. Wellenlängen im mm-Bereich bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Sende- und Empfangseinrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentan- Spruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung baut auf gattungsgemäßen Sende- und/oder Empfangseinrichtungen umfassend einen Halbleiterchip, welcher über Leadframes mit einem Schaltungsträger kontaktierbar ist, dadurch auf, dass ein Teil der Leadframes als Antenne ausgebildet ist.

Zwar ist auch die aus dem Stand der Technik bekannte Aufbau- und Verbindungs-Technologie an sich effizient und erprobt; nachteilig jedoch sind der hohe Preis und die empfindliche

Fertigungstechnologie. Insbesondere stellt diese Aufbau- und Verbindungstechnologie keine adäquate Ergänzung/Partitionie- rung für zukünftige hochintegrierte HF-Halbleiter-IC-Systeme dar.

Die Erklärung dafür ist, dass Chipfläche in der Regel erheblich kostenintensiver als Modulfläche ist; daher können auf Chips nur sehr eingeschränkt Leitungsstrukturen, wie sie z.B. für Hybrid-Mischer oder Antennen benötigt werden, eingesetzt werden.

Wenn aber außerhalb des Chips solche Strukturen benötigt werden - für Radare insbesondere Antennen - und effizient in Modultechnik realisiert werden können, werden diese Funktions- teile aus dem Chip herausgenommen und in Modultechnik realisiert; damit ist die resultierende Lösung aber kein vollständig Halbleiter-Integriertes System mehr, sondern eher mit den vorgestellten Modul-Lösungen vergleichbar, weshalb dessen Nachteile voll zum Tragen kommen und andere wesentliche Vor- teile einer integrierten Systemlösung gleichzeitig zunichte gemacht werden.

Konkrete Anwendungen könnten in naher Zukunft Single-Chip- Radarmodule, z.B. mit Arbeitsfrequenzen um 24GHz oder 77GHz, sein, aber auch weitere Module drahtloser Verbindungstechnologien (WLAN) etc..

Die Wellenlänge der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Anwendungen liegt im mm-Bereich, im Vergleich mit den Chip-Strukturen eine extrem große Dimension, aber im Bereich typischer Abmessungen der Gehäuse integrierter Schaltungen.

Die für Abstrahlung und/oder Empfang der elektromagnetischen Wellen notwendigen Antennen auf dem Chip zu integrieren ist daher insbesondere unter kommerziellen Aspekten nicht vertretbar.

Hier setzt die Erfindung an, welche in einer üblichen Chip- Gehäusetechnik zum Einsatz kommende Strukturen geeignet zur Nutzung als Antennen umformt. Insbesondere die in den Standard-IC-Gehäusen zum Einsatz kommende sog. Leadframe-Technik kann direkt für dedizierte HF-Funktionen genutzt werden, insbesondere z.B. als Antenne, HF-Koppler etc..

Beispielsweise kann ein Teil der Leadframes an beiden Stirnseiten des Halbleiterchips je zu einer Antenne ausgebildet sein.

Alternativ oder kumulativ hierzu kann ein Teil der Leadframes an einer und/oder beiden der PIN-Seiten des Halbleiterchips zu einer Antenne ausgebildet sein.

Bewährt hat sich insbesondere die Ausbildung eines Teils der Leadframes als Dipol-Antenne.

Alternativ oder kumulativ kommen aber auch sog. Patch- und/oder Yagi-Antennen in Frage.

Erfindungsgemäß bevorzugt ist schließlich die Antenne korrespondierend zu einer symmetrischen Ausgangsstufe des Halbleiterchips ausgebildet.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen „Leadframe-Antenne" lassen sich wie folgt zusammenfassen:

Das „Single-Chip-HF-System" lässt sich direkt in ein HF-Modul umsetzen. Es kann damit vollständig bei nur einem Halbleiterhersteller produziert werden. Es beinhaltet ferner alle kritischen HF-Übergänge der Aufbau- und Verbindungstechnologie.

Derartige Einheiten lassen sich mit klaren Schnittstellen gesamthaft testen. An Endanwender lässt sich ein vollständig geprüftes, direkt einsetzbares Modul ausliefern, welches als unkritische Einheit einfach in das gewünschte HF-System in- tegriert bzw. eingesetzt werden kann.

Die direkte Realisierung einer Antenne als Teil eines Halbleiterchips erlaubt vorteilhaft die Realisierung eines sog. „Single-Chip-HF-Systems": mit der Antenne können weitere Funktionen verbunden werden, wie z.B. Ersatz einer Induktivi- tät/Koppeltransformator/Symmetrierer in der HF-Ausgangsstufe oder gar die Nutzung eines Mittelabgriffes für Symmetrische Ausgangs-/Eingangsstufen.

Die vorliegende Erfindung vermeidet damit vorteilhaft teuere Modultechnologien mit speziellen Träger-Materialien durch Einsatz als „add on" auf normaler Leiterplattentechnologien. Sie eignet sich insb. Radaranwendungen in einem Kraftfahrzeug.

Zusätzliche Einzelheiten und weitere Vorteile der Erfindung werden nachfolgend an Hand bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben.

Darin zeigen beispielhaft:

Fig. 1 die aus dem Stand der Technik bekannte typische HF Aufbau- und Verbindungstechnologie;

Fig. 2 in einem horizontalen Schnittbild die typische Um- hüllungs- und Leadframe Struktur eines einfachen standardmäßigen SO36-Gehäuses;

Fig. 3 in einem vertikalen Schnittbild die typische Umhül- lungs- und Leadframe Struktur eines einfachen stan- dardmäßigen SO36-Gehäuses;

Fig. 4 in einer Schnittdarstellung eine stirnseitig am

Halbleiterelement angeordnete Falt-Dipolantenne mit Mittelanzapfung;

Fig. 5 die Antenne nach Fig. 4 in einer dimensionalen Darstellung;

Fig. 6 auf zwei Stirn-Seiten je eine Falt-Dipolantenne mit Mittelanzapfung, z.B. für „Bistatischen Radarbetrieb", ggf- zusätzlich getrennt durch eine Trennwand, welche das Gehäuse durchstößt;

Fig. 7 auf einer Pin-Seite eine Falt-Dipolantenne mit Mit- telanzapfung (Abb. 7) (ähnlich wie Abb. 6 auch zweiseitig möglich)

Fig. 8 in einer vertikalen Schnittansicht eine als Patch- Antenne ausgebildete Leadframe-Fläche über einer Masse-Ebene z.B. der Leiterplatte;

Fig. 9 die Patch-Antenne nach Fig. 8 in einer dreidimensionalen Ansicht;

Fig. 10 eine als Yagi-Antenne ausgebildete Leadframe- Antenne;

Fig. 11 eine im Brennpunkt einer Parabolantenne angeordnete Leadframe-Antenne; und

Fig. 12 beispielhaft die korrespondierende Ausbildung einer

Leadframe-Antenne mit dem Schaltungsdesign des Halbleiterchips.

Bei der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Be- zugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.

Fig. 1 zeigt die aus dem Stand der Technik bekannte typische HF Aufbau- und Verbindungstechnologie, z.B. hier 77GHz; meh- rere MMIC Λ s, impedanzangepaßte Stripline-Leitungen, sog. Rat- Race-Mischer (Laufzeitstrukturen mit Diodenmischern) und Patch-Antennen für Abstrahlung und Empfang der HF-Energie.

Fig. 2 und 3 zeigen die bekannten typische Umhüllungs- und Leadframe Struktur eines einfachen standardmäßigen SO36- Gehäuses, einmal als horizontaler Schnitt A-A Λ durch ein leadframebasiertes Standard-IC-Gehäuse mit Kunststoff- Umhüllung (MoId) und einmal als vertikales Schnittbild. Als Verbindungstechnologie zur elektrischen Verbindung der Chips mit dem Leadframe ist in allen Darstellungen eine übliche

Draht-Bondtechnik gezeigt; diese kann sinngemäß durch andere Verbindungstechnologien wie z.B. die Flip-Chip-Technologie ersetzt werden.

Detailausführungen in Fig. 2 zeigen, wie die Bonddrähte von Chip zu Leadframe HF-technisch günstig kurz ausgeführt sind; ein entsprechend angepasster Chip-Leadframerand wäre Voraus- Setzung hierfür.

Detailausführungen in Fig. 3 zeigen, wie die Bonddrähte von Chip zu Leadframe HF-technisch günstig kurz auf gleicher Höhe laufend ausgeführt sind; eine entsprechen abgesenkte Chipträ- ger-Fläche und ein entsprechend angepaßter Chip-Leadframerand wären Voraussetzung hierfür, Die Verbindung Pin zu Anschlußfläche (Montage auf Leiterplatte) kann durch Löten oder Kleben mittels elektrisch leitfähigen Klebers erfolgen.

Die nachfolgenden Abbildungen zeigen verschiedene Möglichkeiten auf, wie das Leadframe erfindungsgemäß ausgebildet werden kann, um Antennenstrukturen auszubilden:

Fig. 4 zeigt in einer Schnittdarstellung eine stirnseitig am Halbleiterelement angeordnete Falt-Dipolantenne mit Mittelanzapfung, z.B. für „Monostatischen Radarbetrieb" oder andere Aufgaben des Sendens und Empfangens . Deutlich erkennbar ist, wie ein Teil der Beinchen an der Stirnseite zu einer Antenne, hier Falt-Dipol mit Mittelanzapfung, umgeformt ist. Die Kunststoff-Umhüllung (hier noch ohne Modifikation) kann bei Bedarf ebenfalls angepasst (insbes. Hinsichtlich des sog. Ü- berdeckungsgrads) werden.

Fig. 5 zeigt die Antenne nach Fig. 4 in einer dimensionalen Darstellung. Deutlich erkennbar ist, wie der ASIC auf der Leiterplatte aufgesetzt ist und wie der vorne an ASIC- Stirnfläche erkennbare Falt-Dipol hier über die Kante der Leiterplatte hinweg in den Raum strahlt.

Fig. 6 zeigt auf zwei Stirn-Seiten je eine Falt-Dipolantenne mit Mittelanzapfung, z.B. für „Bistatischen Radarbetrieb", ggf. zusätzlich getrennt durch eine Trennwand, welche das Ge- häuse durchstößt. Deutlich erkennbar ist, wie ein Teil der Beinchen an beiden Stirnseiten zu je einer Antenne, hier Falt-Dipol mit Mittelanzapfung, umgeformt ist. Ggf. ist zwischen beiden Teilen eine zusätzliche Entkopplung durch Trennwand oder ähnliches notwendig. Die Kunststoff-Umhüllung des Gehäuses ist hier wiederum noch ohne Modifikation, ist bei

Bedarf jedoch anpassbar (insb. hinsichtlich des sog. Überdeckungsgrades) .

Fig. 7 zeigt auf einer Pin-Seite eine Falt-Dipolantenne mit Mittelanzapfung, welche ähnlich wie in Fig. 6 auch zweiseitig ausgebildet sein kann. Erkennbar ist, wie ein Teil der Beinchen an der Pin-Seite zu einer Antenne, hier Falt-Dipol mit Mittelanzapfung, umgeformt ist. Insb. kann das Leadrame auf der Antennenseite noch bzgl. Impedanzverhalten und Massean- bindung (z.B. Bondverbindungen Chip-zu-Chipträger) abgestimmt werden. Freilich ist auch hier die Kunststoff-Umhüllung des Gehäuses modifizier- bzw. anpassbar. Darüber hinaus kann auch diese Variante (symmetrisch) mit je einer Antenne auf beiden Seiten ausgeführt werden.

Statt der bisher gezeigten Falt-Dipolantennen mit Mittelanzapfung sind ebenso weitere Antennenstrukturen wie z.B. einfache λ/4-Dipole, n*λ/4-Dipole, Schmetterlings-Dipole, Schlitzstrahler usw. möglich. Diesbezüglich sei beispielswei- se auf Rothammel, Antennenbuch, verwiesen.

Alternativ oder kumulativ zur den elektrisch symmetrischen Antennen-Strukturen können auch asymmetrische Antennen- Strukturen realisiert werden.

Als Beispiel hierzu zeigen Fig. 8 in einem vertikaler

Schnittansicht eine (typische) Patch-Antenne - eine Leadfra- me-Fläche über einer Masse-Ebene z.B. der Leiterplatte. Ein Teil der Beinchen an der Pin-Seite ist zu einer Antenne, hier Patch-Antenne, umgeformt, d.h. im Wesentlichen zu einer rechteckigen Fläche über Massefläche. Die Anordnung ist aber prinzipiell an allen Seiten und auch an den Ecken des Gehäuses möglich. Die Kunststoff-Umhüllung des Gehäuses ist entsprechend anpassbar.

Fig. 9 zeigt die Antennenform nach Fig. 8 in einer dreidimensionalen Darstellung, allerdings ist die Antenne an der Stirnfläche des ASIC-Standardgehäuses ausgebildet. Analog Fig. 6 bzw. 7 kann diese Antennenform auch an der Leadframe- Seite bzw. zweifach, z.B. an gegenüberliegenden Seiten, aus- geführt sein. Ihre elektrische Wirkung kommt in Wechselwirkung mit der Masse-Grundfläche zustande. Die bevorzugte Abstrahlrichtung wäre hier vorteilhaft nach oben.

Da Antennen oft spezielle Anforderungen bezüglich der Richt- Charakteristik und des Wirkungsquerschnittes erfüllen müssen, lassen sich die oben angeführten Leadframe-Antennenstrukturen ggf. geeignet wie folgt erweitert.

Insbesondere können zur Verbesserung der Abstrahlcharakteris- tik der Leadframe-Antenne weitere Teile des Leadframe-

Materials zur Bildung weiterer Elemente der Antennen-Struktur herangezogen werden, um damit z.B. Reflektoren und /oder Direktoren (Yagi-Antennenprinzip) auszubilden.

Alternativ oder kumulativ kann die gesamte Antennenstruktur kann in ein geeignetes Material geeigneter Form teilweise o- der ganz eingebettet werden, um damit Eigenschaften sog. „Dielektrischer Antennen" zu erzielen.

Ferner kann die Leadframe-Antenne in einer geeigneten Position zu geeigneten Reflektorflächen platziert werden, um damit durch einfache Reflektorwände, durch sog. Corner-Reflektoren oder durch sog. Parabolspiegel eine weitere Strahlformung zu realisieren.

Auch kann allgemein die erfindungsgemäße Leadframe-Antenne in einfacher oder erweiterter Form in geeigneter Position zu an- deren geeigneten Elementen platziert werden, welche durch ihre Wechselwirkung mit den relevanten elektromagnetischen Feldbestandteilen eine Optimierung der Abstrahlcharakteristik gegenüber der ursprünglichen Abstrahlrichtung bewirken. Stichworte hierzu: Reflektoren, Direktoren, Schlitzstrahler, Schlitzelemente, dielektrische Elemente, dielektrische Linsen.

Nicht üblich, aber für Radaranwendung interessant zur Dämpfung von Reflexionen, ist schließlich der Einsatz von dämp- fenden Elementen in der Umgebung der Antennen. Bei den vorgeschlagenen Leadframe-Antennen könnte diese Dämpfungsfunktion z.B. durch einen geeigneten Kunststoff der ASIC-Umhüllung realisiert werden.

Im Weiteren wird auf einige der aufgeführten Punkte im Detail eingegangen.

Eine erste Möglichkeit wäre, einen Teil der verbliebenen Leadframe-Beinchen als Strahlformer einzusetzen, wie es z.B. in Yagi-Antennen oder ähnlichen Antennenstrukturen erfolgt

Ein Ausführungsbeispiel dieser Möglichkeit zeigt Abb. 10. Zur Erzielung einer verbesserten Strahlführung ist eine erweiterte Leadframe-Antenne z.B. nach Art der Yagi-Antennen vorgeschlagen mit einem zusätzlichen Direktor und Reflektor- Element, welche aus Teilen des Leadframes erstellt sind.

Auch eine geeignete, ggf. ausgeweitete, Form des Kunststoffes erlaubt die weitere Strahlführung in der Art der „Dielektrischen Antennen" (auch dielektrische Linsen etc.) .

Das Prinzip der Yagi-Antennen kann natürlich auch mit entsprechenden Elementen außerhalb des Leadframes realisiert werden. Dabei wäre aber - nach üblichen Definitionen - die Leadframe Antenne nicht mehr die Antenne schlechthin, sondern sie nimmt die begriffliche Position einer Primär-Antenne oder Erregerantenne ein.

Der Einsatz dieser Leadframe-Antennen-Technologie als Erregerantenne ist praktisch in allen bekannten Antennensystemen möglich, darüber hinaus auch als Erreger in „geschlossenen" Systemen, wie z.B. Hohlraum-Resonatoren oder Hohlraum- Wellenleitern einsetzbar.

Besonders günstig hinsichtlich des Einbaus in Geräte und Fahrzeuge ist die Leadframe-Antenne als Erreger in passiven Parabol-Reflektor-Antennen (als weniger leistungsfähige Antennenvarianten kämen Corner-Reflektoren oder Reflektorwände in Frage) ; der Parabolspiegel kann dabei ein eigenständiges Blechteil sein, oder aber als Teil des Fahrzeug-Bleches er-

stellt werden. Ein Ausführungsbeispiel dieser Kombinations- möglichkeit zeigt Abb. 11. Dargestellt ist, wie zur Verbesserung der Richtwirkung der „Leadframe-Antenne" ein (passiver) Parabolspiegel vorgesehen ist, welcher im Idealfall bevorzugt nicht als eigenständiges Teil, sondern realisiert als geeignet umgeformter Teil der Karosseriestruktur (Blech) eines Fahrzeuges ausgebildet ist. Die „Leadframe-Antenne" arbeitet hier als Primärantenne bzw. als Erregerantenne. Durch diese Kombination kann einerseits die „Elektronik" klein gehalten werden, andererseits die für bestimmte Antennen- (Rieht-)

Wirkung benötigte Antennenfläche preisgünstig (außerhalb der Elektronik) bereitgestellt werden Insbesondere können unterschiedliche Antennenwirkungen mit einem einheitlichem Elektronikteil dargestellt werden.

Die enge Verzahnung der Antenne mit dem Halbleiter-Chip bei der Leadframe-Antenne ermöglicht die Wahl vorteilhafter Schaltungskonzepte.

Fig. 12 zeigt ein Beispiel einer vorteilhaft korrespondierenden Ausbildung einer Leadframe-Antenne (Beispiel „Mittelanzapfung") mit dem Schaltungsdesign des Halbleiterchips:

- die symmetrische Dipol-Antenne dieses Beispieles erlaubt einen günstigen, symmetrischen „Differenz"- bzw. Gegentakt- Betrieb der ASIC-Schaltung (besonders gut und vorteilhaft in Silizium-Schaltung integrierbar) .

- die Mittelanzapfung ermöglicht den Verzicht sonst notwendi- ger spezieller Lastelemente (z.B. Übertrager) der Verstärkerstufe und damit einen höheren Wirkungsgrad bei geringerem Bauteilebedarf, ohne nennenswerten Mehraufwand des Leadfra- mes .

Die Vorteile der erfindungsgemäßen „Leadframe-Antenne" in der in den Fig. 4 bis 12 gezeigten Aufbau- und Verbindungstechnologie lassen sich wie folgt zusammenfassen:

Das „Single-Chip-HF-System" lässt sich direkt in ein HF-Modul umsetzen. Es kann damit vollständig bei nur einem Halbleiterhersteller produziert werden. Es beinhaltet ferner alle kritischen HF-Übergänge der Aufbau- und Verbindungstechnologie.

Derartige Einheiten lassen sich mit klaren Schnittstellen gesamthaft testen. An Endanwender lässt sich ein vollständig geprüftes, direkt einsetzbares Modul ausliefern, welches als unkritische Einheit einfach in das gewünschte HF-System in- tegriert bzw. eingesetzt werden kann.

Die direkte Realisierung einer Antenne als Teil eines Halbleiterchipos erlaubt vorteilhaft die Realisierung eines sog. „Single-Chip-HF-Systems": mit der Antenne können weitere Funktionen verbunden werden, wie z.B. Ersatz einer Induktivi- tät/Koppeltransformator/Symmetrierer in der HF-Ausgangsstufe oder gar die Nutzung eines Mittelabgriffes für Symmetrische Ausgangs-/Eingangsstufen (siehe dazu Fig. 12) .

Die vorliegende Erfindung vermeidet vorteilhaft teuere Modultechnologien mit speziellen Träger-Materialien durch Einsatz als „add on" auf normaler Leiterplattentechnologien. Sie stellt vorteilhaft eine kleine resultierende Bauform bereit, welche einfach in der Anwendung und gut in einem Kraftfahr- zeug unterzubringen ist. Sie eignet sich insbesondere für diesbezügliche Radaranwendung.