專利名稱：微型芯片天線的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種微型芯片天線的制造方法，該天線的主體包含有多重曲折線路、饋入端、焊接端及封裝體，其中天線輻射導(dǎo)體為建立于一介電基板的單一或多重輸入端且為多種曲折線路，并以另一介電材料封裝所構(gòu)成，此天線輻射體線路也可以進(jìn)行立體化的設(shè)計(jì)與制造，以減少占用介電基板的面積，減少元件間的耦合干擾，并以改變封裝材料的介電常數(shù)來(lái)增加天線設(shè)計(jì)與應(yīng)用的自由度，且可設(shè)計(jì)為多頻段、寬頻及改善輻射場(chǎng)型。
背景技術(shù)：
無(wú)線傳輸?shù)氖澜缡沁h(yuǎn)無(wú)止境的，從衛(wèi)星通訊到日常生活的手機(jī)及PC所用的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，都是無(wú)線傳輸?shù)膽?yīng)用結(jié)果。由于天線猶如是各個(gè)無(wú)線通訊產(chǎn)品間的聯(lián)絡(luò)人，故因未來(lái)無(wú)線通訊廣大的商機(jī)，天線將是一個(gè)不可或缺的元件，且為了降低天線本身的制作成本以及要符合輕、簿、短、小的設(shè)計(jì)要求，天線的設(shè)計(jì)與制作的方式儼然成為了一項(xiàng)重要的課題。
芯片天線為近幾年來(lái)才發(fā)展出來(lái)的一種天線型態(tài)，此種天線是將金屬導(dǎo)體封裝于介電材料之內(nèi)，我們知道，若電磁波在介電常數(shù)越高的材料內(nèi)傳播，則其波速會(huì)受到材料的影響而變的越慢，而波長(zhǎng)也隨之變的越短，而天線大小又取決于波長(zhǎng)的長(zhǎng)短，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，則天線的尺寸則要越大，反之，波長(zhǎng)越短，則天線尺寸就可以越小，故只要封裝材料的介電常數(shù)越高，則天線的整體體積也就能做的越小，而目前無(wú)線通訊的產(chǎn)品都朝向著微小化的目標(biāo)前進(jìn)，故芯片天線的出現(xiàn)對(duì)未來(lái)無(wú)線通訊的發(fā)展無(wú)疑是一項(xiàng)幫助。
例如美國(guó)第6636180號(hào)的發(fā)明專利案，則是一種印刷電路板天線，此微帶型天線主體包含印刷電路板、金屬薄片及多重曲折式線路，以金屬片當(dāng)作接地面，印刷電路板的上、下面皆有導(dǎo)體線路并用導(dǎo)孔連接形成連續(xù)導(dǎo)線架構(gòu)，以求縮小天線的尺寸。但是此天線的導(dǎo)體回路均曝露于使用的環(huán)境，隨著使用天線的鄰近環(huán)境變化，其反射損失中心頻率也會(huì)產(chǎn)生較大且不同程度的移動(dòng)。
公知天線的制造方式僅能制造特定頻率的天線。天線在應(yīng)用時(shí)常因鄰近環(huán)境的不同而有不同程度的反射損失中心頻率的偏移，在2.45GHz的中心頻率下，其偏移可達(dá)200MHz。這種偏移如果以修改天線回路校正，常是一個(gè)巨大的工程。因此，通常以外部線路加入電容及電感調(diào)整其中心頻率。這樣處理不僅增加成本及減少PC板面積，也造成天線應(yīng)用自由度的減低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種微型芯片天線的制造方法，是將天線輻射體線路埋入一個(gè)具有特定介電常數(shù)的介電基板當(dāng)中(該介電基板可為印刷電路板、塑料板、樹脂板、樹脂-陶瓷復(fù)合材基板或陶瓷基板或晶圓等)，接著以另一容易改變其介電常數(shù)的樹脂-陶瓷復(fù)合材封裝此構(gòu)裝體，做為調(diào)整天線反射損失中心頻率的方法，其中天線輻射體線路為單一或多重輸入端并可有多種曲折線路組合的型式，因天線輻射體線路可擁有多種曲折線路組合的型式，故可由此提高天線設(shè)計(jì)的自由度與性能，以改良一般微型天線單一或多重輸入點(diǎn)的單一或多重曲折線路形式的缺點(diǎn)，達(dá)成多頻段、寬頻及改善輻射場(chǎng)型。而封裝樹脂-陶瓷復(fù)合材料的介電常數(shù)的微微變易也可以達(dá)成修正天線因鄰近變易所產(chǎn)生的損失反射中心頻率的偏移。
本發(fā)明的次要目的在于提供一種微型芯片天線的制造方法，為發(fā)展一種全新不同的制程以求提高天線的性能多樣性，并降低其生產(chǎn)成本。


圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的分解狀態(tài)示意圖。
圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的組合立體圖。
圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例的分解狀態(tài)示意圖。
圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例的組合立體圖。
圖5為本發(fā)明第三實(shí)施例的分解狀態(tài)示意圖。
圖6為本發(fā)明第三實(shí)施例的組合立體圖。
圖7為本發(fā)明第四實(shí)施例的分解狀態(tài)示意圖。
圖8為本發(fā)明第四實(shí)施例的組合立體圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的微型芯片天線的制造方法，主要是應(yīng)用套裝模擬軟體，建立微型芯片天線模擬架構(gòu)，接著將天線導(dǎo)體回路以曝光、顯影、蝕刻、電鍍、無(wú)電鍍或網(wǎng)印燒結(jié)以及噴涂或印刷等各種組合方式建構(gòu)于一個(gè)具有特定介電常數(shù)的介電基板，該介電基板的介電常數(shù)可選定介于2～30之間，且介電基板并可依實(shí)際需要而任意選定為印刷電路板(PCB)、塑料板、樹脂板、樹脂-陶瓷復(fù)合材板、陶瓷板或晶圓等，由此介電基板的實(shí)施應(yīng)用，最后再將另一特定介電常數(shù)的樹脂-陶瓷復(fù)合材料或塑料板材料以嵌入式射出成型、雙料射出成型、注模、網(wǎng)印厚膜印刷、網(wǎng)印及移印或疊層的技術(shù)方式將前述已含有線路導(dǎo)體的介電基板進(jìn)行封裝，以形成微小化的天線。其中微微改變封裝材料的介電常數(shù)即可做為調(diào)整天線反射損失中心頻率的手段。
上述的樹脂板與樹脂-陶瓷復(fù)合材板的樹脂可以是熱塑性或熱固性高分子。而所述介電基板，可采用單層的基板或多層具有相同或不同介電常數(shù)的基板。
如圖1、圖2所示，本發(fā)明首先是在一個(gè)印刷電路板(PCB)、塑料板、樹脂板、樹脂-陶瓷復(fù)合材板、陶瓷板或晶圓等介電基板1上，以曝光、顯影、蝕刻、電鍍或無(wú)電鍍等各種組合方式建構(gòu)天線的導(dǎo)體回路2，該導(dǎo)體回路包含了穿逶此介電基板1而達(dá)到介電基板另一面的焊點(diǎn)3(即饋入端)，也可以在此介電基板1中鉆孔并建構(gòu)延伸的導(dǎo)體回路以增加導(dǎo)體的長(zhǎng)度。最后，再以另一容易微調(diào)其介電常數(shù)的樹脂-陶瓷復(fù)合材料4(即封裝材料)由射出、注模、厚膜印刷、網(wǎng)印及移印或疊層方式封裝導(dǎo)體回路；其中容易微調(diào)介電常數(shù)的樹脂-陶瓷復(fù)合材料的介電常數(shù)改變可以做為調(diào)整天線反射損失中心頻率的手段。
上述容易調(diào)整其介電常數(shù)的樹脂-陶瓷復(fù)合材，是調(diào)配為不同成份與比例的熱塑性或熱固性高分子與陶瓷粉末或纖維，利用成份與比例的調(diào)整改變其介電常數(shù)。
表1與表2揭示兩款不同天線設(shè)計(jì)其應(yīng)用環(huán)境與樹脂-陶瓷復(fù)合封裝材介電常數(shù)的改變對(duì)于天線反射損失中心頻率的影響，由此兩表可以看見(jiàn)在不改變天線底層基板1與導(dǎo)體回路2架構(gòu)下，僅需改變封裝材料4(如樹脂-陶瓷復(fù)合材料)的成份(或介電常數(shù))，即可調(diào)整天線在不同應(yīng)用環(huán)用下的中心頻率，達(dá)成真實(shí)無(wú)需匹配的微小型芯片天線。
表1

表2

本發(fā)明的封裝材料4與含有該天線輻射導(dǎo)體線路的介電基板1除可采用上述實(shí)施例的單面封裝組合以外，也可采用如圖3、圖4所示的上、下雙面封裝組合，或如圖5、圖6所示，采用單面局部的封裝組合，或圖7、圖8所示，采用上、下雙面局合的封裝組合。上述呈單面或雙面局部的封裝組合形態(tài)，該封裝材料4可為基板1的局部大小(另一局部41為空氣)，或也可結(jié)合非封裝材料4的材質(zhì)以構(gòu)成(即另一局部41可為不同于封裝材料4的其它材質(zhì))，故同理可知，上述封裝材料4，其可由兩種或兩種以上不同的材質(zhì)所構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.一種微型芯片天線的制造方法，其特征在于是在一介電基板上先制作由單一或多重輸入端及多重曲折線路所組成的天線輻射導(dǎo)體線路，再將含有該天線輻射導(dǎo)體線路的介電基板利用另一容易調(diào)整其介電常數(shù)的材料施子封裝，使天線的主體包含有天線輻射導(dǎo)體、饋入端及焊接端和封裝體。
2.如權(quán)利要求1所述微型芯片天線的制造方法，其特征在于所述容易調(diào)整介電常數(shù)的封裝材料可為樹脂-陶瓷復(fù)合材料或塑料板材料。
3.如權(quán)利要求1所述微型芯片天線的制造方法，其特征在于所述介電基板是采用印刷電路板、塑料板、樹脂板、樹脂-陶瓷復(fù)合材板、陶瓷板或晶圓。
4.如權(quán)利要求3所述微型芯片天線的制造方法，其特征在于所述樹脂板與樹脂-陶瓷復(fù)合材板的樹脂可以是熱塑性或熱固性高分子。
5.如權(quán)利要求3所述微型芯片天線的制造方法，其特征在于所述介電基板是采用單層的基板或多層具有相同或不同介電常數(shù)的基板。
6.如權(quán)利要求1所述微型芯片天線的制造方法，其特征在于所述容易調(diào)整其介電常數(shù)材料為樹脂-陶瓷復(fù)合材，所述樹脂-陶瓷復(fù)合材是調(diào)配為不同成份與比例的熱塑性或熱固性高分子與陶瓷粉末或纖維，利用成份與比例的調(diào)整改變其介電常數(shù)。
7.如權(quán)利要求1所述微型芯片天線的制造方法，其特征在于所述天線輻射導(dǎo)體線路是采用曝光、顯影、蝕刻、電鍍、無(wú)電鍍或網(wǎng)印燒結(jié)以及噴涂或印刷或其組合的方法而將線路建構(gòu)在介電基板上。
8.如權(quán)利要求1所述微型芯片天線的制造方法，其特征在于所述含有天線輻射導(dǎo)體線路的介電基板的封裝技術(shù)，是采用嵌入式射出成型、雙料射出成型、注模、網(wǎng)印厚膜印刷、網(wǎng)印及移印或疊層的技術(shù)將介電材料封裝于具有導(dǎo)體線路的介電基板上。
9.如權(quán)利要求1所述微型芯片天線的制造方法，其特征在于所述封裝材料與含有所述天線輻射導(dǎo)體線路的介電基板采用單面封裝組合。
10.如權(quán)利要求1所述微型芯片天線的制造方法，其特征在于所述封裝材料與含有所述天線輻射導(dǎo)體線路的介電基板采用上、下雙面封裝組合。
11.如權(quán)利要求1所述微型芯片天線的制造方法，其特征在于所述封裝材料與含有所述天線輻射導(dǎo)體線路的介電基板采用單面局部的封裝組合。
12.如權(quán)利要求1所述微型芯片天線的制造方法，其特征在于所述封裝材料與含有所述天線輻射導(dǎo)體線路的介電基板采用上、下雙面局部的封裝組合。
13.如權(quán)利要求1所述微型芯片天線的制造方法，其特征在于所述封裝材料由兩種或兩種以上不同的材質(zhì)所構(gòu)成。
全文摘要
一種微型芯片天線的制造方法，該天線的預(yù)形體包含有建構(gòu)在一介電基板的天線輻射導(dǎo)體、饋入端及焊接端，該預(yù)形體接著封裝在一個(gè)介電復(fù)合材中。其中，天線輻射導(dǎo)體線路為單一或多重輸入端及多重曲折線路所組成，并可進(jìn)行平面化或立體化的設(shè)計(jì)而建構(gòu)于一介電基板以形成天線預(yù)形。這個(gè)天線預(yù)形體接著以另一容易調(diào)整其介電常數(shù)的復(fù)合材料封裝。這個(gè)方式制成的天線反射損失中心頻率的調(diào)整可由調(diào)整此封裝復(fù)合材的介電常數(shù)達(dá)成，而不需繁瑣地調(diào)整天線的線路。
文檔編號(hào)H01Q1/38GK1808764SQ20051000270
公開日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2005年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月19日
發(fā)明者胡泉凌, 潘孟丘, 林舜天, 楊成發(fā), 鄭國(guó)忠, 王錫福, 張立升, 廖昌倫, 陳家宏 申請(qǐng)人:詮欣股份有限公司