專利名稱：：無線保真系統(tǒng)級封裝的系統(tǒng)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明關(guān)于一種無線通訊模塊，特別是一種用于可攜式通訊裝置的無線保真系統(tǒng)級封裝的系統(tǒng)(WirelessFidelitySysteminPackage;WiFiSiP)模塊。
背景技術(shù)：
：隨著芯片及通訊技術(shù)的發(fā)展，許多通訊裝置都趨向輕巧而高性能。全球移動通訊系統(tǒng)(globalsystemformobilecommunication;GSM)是一個廣泛被世界各國使用的移動電話系統(tǒng)，除了日本以外，例如歐洲、亞洲、北美皆有使用。這種系統(tǒng)的特色是利用一用戶識別模塊(subscriberidentitymodule;SIM)卡，將一移動電話端和接線端分幵。在此系統(tǒng)中，當(dāng)使用者購得一臺移動電話，他選擇一移動電話號并選擇任一電信服務(wù)公司作為接線端。移動通訊技術(shù)的進步使得各種可攜式通訊裝置增加。近年來，移動電話已具有愈來愈多功能，也因而需要輸入大量信息到移動電話。許多服務(wù)還能支持手機存取網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)。隨著數(shù)字通訊及個人通訊系統(tǒng)的進步，個人無線通訊的需求迅速擴張。例如零售商和倉庫可利用無線通訊系統(tǒng)與移動數(shù)據(jù)端追蹤商品。運輸業(yè)可于廣大戶外存貯場所利用此系統(tǒng)來保持正確的裝運進出數(shù)量。許多現(xiàn)有的無線網(wǎng)路建筑(architectoes)主要是為個人計算機及手提計算機而設(shè)計。利用移動裝置與區(qū)域網(wǎng)絡(luò)或廣域網(wǎng)絡(luò)等接線網(wǎng)絡(luò)通訊，來傳輸數(shù)據(jù)的無線通訊技術(shù)也已趨成熟。一移動工作者可在辦公大樓或商業(yè)區(qū)的任何地方被聯(lián)絡(luò)到，生產(chǎn)力也因而提高。由于聲音傳送的特性和情況不同于數(shù)據(jù)傳送，因此無線存取協(xié)定必須有效提供非常有力的聲音傳送。典型的無線通訊系統(tǒng)包含數(shù)個由有線媒介互相連接的固定存取點(即一般所謂基地臺)，以建構(gòu)成一區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。圖1為現(xiàn)有技術(shù)的功能圖。現(xiàn)有技術(shù)包含一處理單元100、一射頻(radiofrequency;RF)模塊102、一傳送/接收交換器(transmitting/receivingswitch;T/RSW)118、一濾波器(filter)116、一振蕩器(oscillator)104、以及一存貯器(memory)106。該處理單元100用于傳送或接收信號。該射頻模塊102連接于處理單元IOO，用于處理射頻信號和射頻傳輸?shù)膮f(xié)定。該傳送/接收交換器118分別連接于處理單元100和射頻模塊102，處理單元100通過處理單元100的傳送/接收選擇端口(transmitting/receivingselectingport;TX/RXselect)來控制傳送/接收交換器118，以決定利用天線接收或傳送信號，并利用射頻模塊102處理信號。該濾波器116在本例中為80Ulb/g濾波器，連接于傳送/接收交換器118和WiFi/藍牙交換器(WiFi/bluetoothswitch;WiFi/BTSW)l10之間。無線保真/藍牙交換器U0用于決定利用無線保真(WiFi)或藍牙(Bluetooth;BT)協(xié)定來傳送/接收信號。因此，一藍牙模塊或藍牙連接器108連接于無線保真/藍牙交換器110和處理單元100之間。在現(xiàn)有技術(shù)中，通用輸入/輸出裝置(generalpurposeinput/output;GPIO)、聯(lián)合測試行動小組連接器(JointTestActionGroupconnector;JTAGconnector)、初值化組態(tài)(initializationconfiguration)、全面斷電(foilpowerdown)、模塊重設(shè)(modulereset)、壓縮閃存存貯器(CompactFlash;CT)、和保密數(shù)字輸入輸出/通用串列周邊接口(SecureDigitalInputOutput/Generic-SerialPeripheralInterface;SDIO/G-SPI)分別連接至處理單元100的對應(yīng)的連接端口，以執(zhí)行其預(yù)先設(shè)定的功能。熟悉此領(lǐng)域的技術(shù)的人將了解這些功能而于此不再贅述。該振蕩器104和該存貯器106連接于處理單元100?，F(xiàn)有技術(shù)中，SiP模塊通常以保密數(shù)字輸入輸出/通用串列周邊接口(SecureDigitalInputOutput/Generic-SerialPeripheralInterface;SDIO/G-SPI)作為輸入/輸出(input/output;IO)接口(Interfaces),而其串列式10總線(buses)為4位(bit)/1位(bit)。數(shù)據(jù)和控制線的數(shù)量很少，而連接端口的數(shù)量通常受限于當(dāng)時使用的系統(tǒng)，因此，數(shù)據(jù)傳輸速率受限于位數(shù)，并受限于IO的處理速度。根據(jù)現(xiàn)在的技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸速率取決于驅(qū)動程序(driver)的效能和操作系統(tǒng)(OperationSystem;OS)。即，SiP模塊以類似于10總線的個人計算機卡/壓縮閃存存貯器(PersonalComputerCard/CompactFlash;PCcard/CF)作為10接口，且為16位。數(shù)據(jù)、地址、和控制線的數(shù)量皆大于現(xiàn)有技術(shù)。然而，在現(xiàn)行系統(tǒng)中如圖i所示，串列式10總線連接端口如SDIO/G-SPI的數(shù)量通常無法滿足需求(沒有或僅有一個只夠支持SDMemory)。數(shù)據(jù)傳輸速率受限于10處理速度，且很可能受驅(qū)動程序的效能和其運作的操作系統(tǒng)影響而下降。此外，數(shù)據(jù)通訊的并列式區(qū)域總線(localbus)也無法取得，無法自硬件大幅改善數(shù)據(jù)傳輸速率。
發(fā)明內(nèi)容一種具有系統(tǒng)級封裝的系統(tǒng)包含區(qū)域總線，可解決上述問題。本發(fā)明的主要目的為揭露一種移動裝置的WiFiSiP模塊。本發(fā)明的WiFiSiP模塊中，基頻/媒體存取控制/射頻(BaseBand/MediaAccessControl/RadioFrequency;BB/MAC/RF)處理單元包含一區(qū)域總線端口，使得一區(qū)域總線可以通過區(qū)域總線端口與主控端(Host)的處理單元連接，因而提供高速運轉(zhuǎn)。用戶端的區(qū)域總線僅靠存貯緩沖器(memorybuffer)的協(xié)助，而不靠任何橋接器(bridge)和/或IO接口的協(xié)助，沿著先進高性能總線(AdvancedHighspeedBuses;AHB)線，連接至用戶的中央處理單元(CentralProcessingUnit;CPU)。橋接器和/或IO接口的處理速度通常較低。區(qū)域總線的一優(yōu)點為高處理量(throughputs)，約為SDIO/SPI的四倍/十六倍。區(qū)域總線的另一優(yōu)點為可連接于主機PXA270的兩個PCMCIA/CF連接端口之一的IO總線。最重要的是，區(qū)域總線可連接至主機存貯總線，或直接連接到主機中央處理單元。本發(fā)明提供一包含BB/MAC/RF處理單元的WiFiSiP模塊，該BB/MAC/RF處理單元結(jié)合了基頻、媒體存取控制、及射頻(mdiofr叫uency)，其中該基頻數(shù)據(jù)處理器及射頻支持正EE802.1la/g數(shù)據(jù)傳輸速率。媒體存取控制支持正EE802,11無線媒體存取控制協(xié)定及IEEE802.11無線保密性。BB/MAC/RJF處理單元包含一區(qū)域總線端口以連接至一區(qū)域總線。一射頻前端(radiofrequencyfrontend)通過復(fù)數(shù)個傳送和接收連接端口連接至BB/MAC/RF處理單元，以傳送和接收信號。一第一振蕩器連接于BB/MAC/RF處理單元，其中該第一振蕩器可產(chǎn)生一第一振蕩頻率，約為40MHz。一第二振蕩器也連接于BB/MAC/RF處理單元，并產(chǎn)生一第二振蕩頻率，約為32KHz。BB/MAC/RF處理單元包含一連接于射頻前端的傳送/接收方式選擇端口，使BB/MAC/RF處理單元能決定一處理方式。一存貯器連接于BB/MAC/RF處理單元，其中該存貯器可以是非易失性(non-volatile)存貯器。射頻前端模塊包含一第一天線端口和第二天線端口，以連接至一第一天線和一第二天線。因此，BB/MAC/RF處理單元包含一連接至射頻前端的天線分集選擇端口，使BB/MAC/RF處理單元可以選擇一天線分集方式。BB/MAC/RF處理單元還包含一藍牙端口，以連接至一藍牙模塊。圖1為現(xiàn)有技術(shù)的一種SiP模塊的方塊圖。圖2為本發(fā)明的一種SiP模塊的方塊圖。附圖標號100處理單元102射頻模塊104振蕩器106存貯器108藍牙模塊或藍牙連接器110無線保真/藍牙交換器116濾波器118傳送/接收交換器200BB/MAC/RF處理單元202射頻前端204存貯器206第一振蕩器208第二振蕩器210第一濾波器212第二濾波器具體實施例方式本發(fā)明揭露一種用于可攜式通訊裝置中的WiFiSiP模塊。以下所提及的許多特殊細節(jié)其僅用于說明，而非用以限定本發(fā)明。然而，熟悉此領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)知道，本發(fā)明的實施不需要全部的特殊細節(jié)。即，己知的結(jié)構(gòu)、材料、或操作在此將不再贅述，以避免混淆本發(fā)明。熟悉此領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地利用本發(fā)明所揭露的概念聯(lián)想到其他實施例。此外，本發(fā)明所主張的專利權(quán)利范圍當(dāng)不受實施例所限制，而應(yīng)依據(jù)權(quán)利要求范圍。如圖2所示，本發(fā)明具有一BB/MAC/RP處理單元200，其結(jié)合了至少三種性能和功用。在本實施例中，BB/MAC/RF處理單元200可以是結(jié)合蜂窩式移動電話/電話聽筒(cdlular/handset)應(yīng)用的單一芯片，例如互補式金屬氧化層半導(dǎo)體(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor;CMOS)。在本實施例中，該BB/MAC/RF處理單元200可以是2.4/5GHz調(diào)頻、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(analog-to-digitalconverters)、基頻處理器(basebandprocessor)、多媒體協(xié)定媒體存取控制(multi-mediaprotocolmediaaccesscontrol)、或中央處理單元。BB/MAC/RF處理單元200具有高效能、省電、以及適用于雙模蜂窩式移動電話/無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)可攜式裝置(dualmodecellular/WLANportabledevice)等特性，而其中該雙模蜂窩式移動電話/無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)可攜式裝置可以是個人數(shù)字助理(PersonalDigitalAssistant;PDA)、網(wǎng)絡(luò)語音傳送(VoiceoverIP;VoIP)、MP3(MovingPictureExpertsGroup-1AudioLayer-3)、MP4(MPEG-2AdvancedAudioCoding/A2B)、以及移動電話。BB/MAC/RF處理單元200的發(fā)送器(transmitter)結(jié)合了同相禾口正交基頻信號(inphaseandquadraturebasebandsignals),并將信號轉(zhuǎn)換成欲發(fā)送的頻率。BB/MAC/RF處理單元200的接收器(receiver)米用雙換頻結(jié)構(gòu)(dualconversionarchitecture)且不需芯片外掛中頻濾波器(off-chipintermediatefrequencyfilters)。頻率合成器(frequencysynthesizer)支持由802.11規(guī)格所定義的頻率。BB/MAC/RF處理單元200還要支持正交頻域多工(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing;OFDM)，而媒體存取控制也支持正EE802.11無線媒體存取控制協(xié)定和802.11i保密性(security)。BB/MAC/RF處理單元200提供復(fù)數(shù)個使用者接口(userinterface),例如，聯(lián)合測試行動小組連接器/通用非同步收發(fā)器(UniversalAsynchronousReceiverTransmitters;UAR丁)、保密數(shù)字輸入輸出、串列周邊接口、初值化組態(tài)、其他內(nèi)部接口，如存貯器、通用輸入/輸出裝置、以及發(fā)光二極管(LightEmittingDiode;LED)。當(dāng)增加布線(routingtrace)數(shù)量、增加焊墊(pad)或焊球(ball)的數(shù)量、而導(dǎo)致trace和pad(或ball)占用空間(occupiedroom)增加的情況下，除了四位保密數(shù)字輸入輸出及一位通用串列周邊接口以外，十六位區(qū)域總線為優(yōu)先提供的接口。一射頻前端202連接至BB/MAC/RF處理單元200，以接收或傳送信號。BB/MAC/RF處理單元200包含一傳送/接收方式選擇端口、一傳送端口、一接收端口、以及一電源控制端口。該傳送/接收方式選擇端口連接至射頻前端202的第一連接端口，使BB/MAC/RF處理單元200能夠控制射頻前端202，以處理傳送中或接收中的信號。該電源控制端口分別連接于射頻前端202的第二、第三、和第四連接端口，使BB/MAC/RF處理單元200能夠?qū)⑿盘柦邮栈騻魉椭辽漕l前端202。一第一天線和一第二天線分別通過相對應(yīng)的濾波器212和210，連接于射頻前端202的第五和第六連接端口。其提供了兩個路徑，以傳送/接收信號至兩個天線中的一個。第一天線和第二天線最好是分集結(jié)構(gòu)(diversityconfiguration)。因此，BB/MAC/RF處理單元200的一天線分集選擇端口連接于射頻前端202的第七連接端口。一第一振蕩器206連接于BB/MAC/RF處理單元200，因此可產(chǎn)生一第一振蕩頻率，傳送至WiFiSiP模塊。在本實施例中，第一振蕩頻率約為40MHz。第二振蕩器208也連接于BB/MAC/RF處理單元，并產(chǎn)生一第二振蕩頻率，約為32KHz。WiFiSiP模塊在一般操作方式時于40MHz工作，在省電方式時則于32kHz工作。一存貯器如閃存存貯器(FLASH)204，連接于BB/MAC/RP處理單元200，以存貯非易失性的數(shù)字數(shù)據(jù)。一藍牙連接端口也連接于BB/MAC/RF處理單元200，以連接藍牙裝置。熟悉此領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，所陳述的實施例僅用于說明而非限制本發(fā)明。本發(fā)明的一觀點為，一區(qū)域總線通過區(qū)域總線端口連接于BB/MAC/RF處理單元200，因此能提供高速運轉(zhuǎn)。用戶端(clientside)的區(qū)域總線僅靠存貯緩沖器的協(xié)助，而不靠任何橋接器和/或IO接口的協(xié)助，沿著先進高性能總線連接至用戶端的中央處理單元，橋接器和/或IO接口通常會降低處理速度。區(qū)域總線的第一個優(yōu)點為高處理量，約為SDIO/SPI的四倍/十六倍。區(qū)域總線的第二個優(yōu)點為可連接于主機PXA270的兩個PCMCIA/CF連接端口之一的10總線。區(qū)域總線的第三個優(yōu)點為可連接至主機存貯總線，PXA270的可變推遲輸入輸出(variablelatencyinputoutput;VLIO)具有六個端口，用以擴充靜態(tài)隨機存取存貯器(StaticRandomAccessMemory;SRAM)，且通常大部份的端口都可被應(yīng)用。區(qū)域總線的第四個優(yōu)點為可直接連接到中央處理單元，也就是主機系統(tǒng)總線。本發(fā)明的尺寸外型，其面積小于或遠小于200平方厘米，高度小于或遠小于2厘米，此高度包含焊墊或焊球(solderingpadsorballs)和隔離罩結(jié)構(gòu)或成形材質(zhì)(shieldstructureormoldingmaterial)的厚度。本發(fā)明也使用通常具有六或四層(layer)疊層構(gòu)造(stack-upstructure),或甚至更多層疊層構(gòu)造的印刷電路板作為基板(substrate)，例如當(dāng)使用低溫共燒結(jié)陶瓷(LowTemperatureCofiredCeramic;LTCC)作為基板時，使用十二或十層疊層構(gòu)造的印刷電路板。表面接著零件(SurfaceMountDevices;SMDs)、覆晶封包零件(FlipChipPackagedDevice)、或其他具有芯片級封裝(ChipScaledPackage)的零件以往被鑲嵌于基板的上層銅膜(top-sidecopper),而這些零件也可依設(shè)計鑲嵌于下層銅膜(bottom-sidecopper)或內(nèi)層銅膜(inner-sidecopper)。熟悉此領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，上述的實施例僅用于說明而非限制本發(fā)明。熟悉此領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易地利用本發(fā)明所揭露的概念聯(lián)想到其他實施例。因此，凡是不違背本發(fā)明精神下所作的修改皆屬于本發(fā)明的范圍。此外，本發(fā)明所主張的權(quán)利請求當(dāng)不受實施例所限制，而應(yīng)依據(jù)權(quán)利要求。權(quán)利要求1.一無線保真系統(tǒng)級封裝的系統(tǒng)(WiFiSiP)模塊，其特征在于，該系統(tǒng)模塊包含一處理單元，結(jié)合基頻處理器、媒體存取控制、和射頻，所述的處理單元具有一區(qū)域總線端口，用于連接區(qū)域總線；以及一射頻前端，通過復(fù)數(shù)個傳送端口和接收端口連接于所述的處理單元，用于傳送和接收信號。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線保真系統(tǒng)級封裝的系統(tǒng)模塊，其特征在于，其中所述的處理單元為一基頻/媒體存取控制/射頻處理單元。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線保真系統(tǒng)級封裝的系統(tǒng)模塊，其特征在于，該系統(tǒng)模塊還包含一第一振蕩器，連接于所述的處理單元，其中所述的第--振蕩器可產(chǎn)生一第一振蕩頻率，所述的第一振蕩頻率為40MHz。4，根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線保真系統(tǒng)級封裝的系統(tǒng)模塊，其特征在于，該系統(tǒng)模塊還包含一第二振蕩器，連接于所述的處理單元，其中所述的第二振蕩器可產(chǎn)生一第二振蕩頻率，所述的第二振蕩頻率為32MHz。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線保真系統(tǒng)級封裝的系統(tǒng)模塊，其特征在于，其中所述的處理單元包含一傳送/接收模式選擇端口，連接于所述的射頻前端，能夠使所述的處理單元決定一處理模式。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線保真系統(tǒng)級封裝的系統(tǒng)模塊，其特征在于，該系統(tǒng)模塊還包含一存貯器，連接于所述的處理單元，其中所述的存貯器可以是非易失性存貯器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線保真系統(tǒng)級封裝的系統(tǒng)模塊，其特征在于，其中所述的射頻前端包含一第一天線端口和一第二天線端口，用于連接--第一天線和一第二天線。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線保真系統(tǒng)級封裝的系統(tǒng)模塊，其特征在于，其中所述的處理單元包含一天線分集選擇端口，連接于所述的射頻前端，用于使所述的BB/MAC/RF處理單元能夠選擇一天線分集模式。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線保真系統(tǒng)級封裝的系統(tǒng)模塊，其特征在于，其中所述的處理單元包含一藍牙端口，用于連接一藍牙模塊。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線保真系統(tǒng)級封裝的系統(tǒng)模塊，其特征在于，其中所述的基頻處理器及射頻支持IEEE802.11a/g數(shù)據(jù)傳輸速率。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線保真系統(tǒng)級封裝的系統(tǒng)模塊，其特征在于，其中所述的媒體存取控制支持IEEE802.11無線媒體存取控制協(xié)定及IEEE802.11無線保密性。全文摘要本發(fā)明提供一種無線保真系統(tǒng)級封裝的系統(tǒng)(WiFiSiP)模塊，其具有BB/MAC/RF處理單元，BB/MAC/RF處理單元結(jié)合基頻處理器、媒體存取控制、和射頻。其中該基頻處理器和射頻支持IEEE802.11a/g數(shù)據(jù)傳輸速率，媒體存取控制支持IEEE802.11無線媒體存取控制協(xié)定和IEEE802.11無線保密性。BB/MAC/RF處理單元包含一區(qū)域總線端口，用以連接至一區(qū)域總線。文檔編號H04B7/00GK101207414SQ200710140369公開日2008年6月25日申請日期2007年8月10日優(yōu)先權(quán)日2006年12月18日發(fā)明者劉一如,吳宇軒,蔡定一,駱文彬申請人:智邦科技股份有限公司