專利名稱：全球定位系統(tǒng)的天線模塊及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天線模塊及其制造方法，特別是指一種用于全球 定位系統(tǒng)的天線模塊及其制造方法。
背景技術(shù)：
近幾年來(lái)，由于全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System, GPS) 的應(yīng)用日漸普及，尤其應(yīng)用于導(dǎo)航定位更是一全新的概念，這項(xiàng)結(jié)合 太空衛(wèi)星與通訊技術(shù)的科技，在民間市場(chǎng)已蓬勃地展開，任何人都可 輕易地得到正確的位置、方向及距離，甚至是速度及時(shí)間也能一手掌
握，可說(shuō)是應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。也就因此，各種行動(dòng)通訊產(chǎn)品(如 移動(dòng)電話、PDA等)或者相關(guān)的車載電子裝置紛紛加以整合此功能， 使得GPS也成為必備的功能之一。
然而，隨著科技的快速發(fā)展，以及消費(fèi)者對(duì)于實(shí)用性、攜帶便利 性的逐漸重視，因此各項(xiàng)電子產(chǎn)品都有將整體體積縮小的趨勢(shì)。為了 在單一產(chǎn)品整合多項(xiàng)功能，又必須考慮元件所占空間的同時(shí)，產(chǎn)品中 的各項(xiàng)元件便扮演了重要的角色。在電子芯片或半導(dǎo)體元件上隨著封 裝制程的進(jìn)步，可輕易達(dá)到縮小體積的效果，但以目前市面上的GPS 天線模塊來(lái)講，請(qǐng)參考圖1，現(xiàn)有技術(shù)的天線模塊架構(gòu)剖面圖，天線模 塊主要包括:平板天線(Patch Antenna) 100a、印刷電路板(PCB) 300a 及屏蔽蓋(Shielding Case) 400a等三層架構(gòu)，其中，印刷電路板300a 的一表面用以焊接多個(gè)電子元件310a，另一表面則通過(guò)雙面膠200a與 平板天線100a進(jìn)行黏合，并且平板天線lOOa通過(guò)天線接腳101a穿過(guò) 印刷電路板300a而加以進(jìn)行焊接點(diǎn)500a的電性連接。另外，進(jìn)一步于 印刷電路板300a焊接有電子元件310a的一側(cè)外罩屏蔽蓋400a且加以 進(jìn)行焊接點(diǎn)501a的焊接固定以完成天線模塊的架構(gòu)。如此一來(lái)基于印刷電路板300a及屏蔽蓋400a本身的體積，導(dǎo)致對(duì)于整個(gè)天線模塊的尺 寸體積造成一定的限制而無(wú)法突破，以致無(wú)法滿足產(chǎn)品追求精致小型 化的需求。再者，整個(gè)天線模塊的制程由于有多處焊接點(diǎn)(500a及501a) 須進(jìn)行人工焊接，因此將影響生產(chǎn)制程上的效率及成本。
為了實(shí)際減少天線模塊體積而得以達(dá)到小型化及降低成本等功效 來(lái)提高產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)又必須維持天線模塊擁有穩(wěn)定的效能及特性， 因此整個(gè)GPS的天線模塊及其制程仍有其改善的空間。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，節(jié)省印刷電路板及 屏蔽蓋此兩層的設(shè)計(jì)原理，取而代之的是利用半導(dǎo)體相類似的制程， 將這兩層實(shí)現(xiàn)于平板天線后的絕緣層，以達(dá)到有效地縮小天線模塊體 積以及達(dá)到最佳的高頻特性的目的。
為了解決上述問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明所提出的一方案，提供一種全球 定位系統(tǒng)的天線模塊，其包括 一基板、 一第一絕緣層及一第二絕緣 層。其中，基板為一平板天線(Patch Antenna)的一下表面，而第一絕 緣層涂布于基板上，并且形成一布線電路，進(jìn)而依據(jù)布線電路將多個(gè) 電子元件整合于基板上，再者，第二絕緣層涂布于第一絕緣層，以完 整屏蔽并保護(hù)該些整合于基板上的電子元件。
為了解決上述問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明所提出的另一方案，提供一種全 球定位系統(tǒng)的天線模塊的制作方法，其包括步驟首先，提供一平板 天線，進(jìn)而在平板天線的一下表面基板涂布一第一絕緣層，并以半導(dǎo) 體制程的方式于第一絕緣層形成一布線電路，且依據(jù)布線電路進(jìn)行整 合多個(gè)電子元件于該下表面基板，最后，再進(jìn)行涂布一第二絕緣層于 第一絕緣層以完整屏蔽該些電子元件。
以上的概述與接下來(lái)的詳細(xì)說(shuō)明及附圖，皆是為了能進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的方式、手段及功效。而有關(guān)本發(fā)明的 其它目的及優(yōu)點(diǎn)，將在后續(xù)的說(shuō)明及附圖式中加以闡述。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的天線模塊架構(gòu)剖面圖2A為本發(fā)明天線模塊的實(shí)施例架構(gòu)剖面圖2B為本發(fā)明天線模塊的實(shí)施例爆炸圖3為本發(fā)明天線模塊的制造方法的實(shí)施例流程圖。
圖中符號(hào)說(shuō)明 現(xiàn)有技術(shù)
100a 平板天線
200a 雙面膠
300a 印刷電路板
310a 電子元件
400a 屏蔽蓋
500a， 501 a 焊接點(diǎn)
本發(fā)明
1 平板天線
10 基板
11 天線接腳
2 第一絕緣層 20 布線電路 201 電子元件
3 第二絕緣層
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參考圖2A，為本發(fā)明天線模塊的實(shí)施例架構(gòu)剖面圖，如圖所示， 本發(fā)明提供一種用于全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System, GPS)的天線模塊，其包括 一平板天線l、 一第一絕緣層2及一第二絕緣層 3。為方便說(shuō)明，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2B，為本發(fā)明天線模塊的實(shí)施例分解圖， 其中平板天線1的一下表面作為一基板10，并且基板10為陶瓷材料所 構(gòu)成，第一絕緣層2涂布于基板10上，并且可利用光阻、曝光、顯影 及蝕刻等半導(dǎo)體制程方法以形成一布線電路20,布線電路20可為例如 全球定位系統(tǒng)用來(lái)接收信號(hào)的相關(guān)天線放大電路或相關(guān)的譯碼芯片所 需的電路。平板天線1中所包含的一天線接腳11電性連接于布線電路 20，用于傳遞全球定位系統(tǒng)的信號(hào)，并且依據(jù)布線電路20的分布情形 及零件位置來(lái)將多個(gè)電子元件201整合于基板10上，同時(shí)得以通過(guò)布 線電路20與天線接腳11相連接。在其中，電子元件201可通過(guò)例如 低溫共燒陶瓷(Low-Temperature Co-fired Ceramics, LTCC)、印刷或 熱轉(zhuǎn)印等技術(shù)以整合于基板10;并且電子元件201亦可采用裸晶的方 式呈現(xiàn)以及進(jìn)行整合，而可不需使用已呈現(xiàn)封裝(Package)方式的元 件，以達(dá)到高頻特性的最佳化，并且更進(jìn)一步得以節(jié)省零件成本。
第二絕緣層3涂布于第一絕緣層2，用于屏蔽電子元件201以達(dá)到 保護(hù)電子元件201及防止信號(hào)干擾的效果。就上述所提到的第一絕緣 層2及第二絕緣層3可利用例如旋轉(zhuǎn)涂布、滾輪涂布、噴墨涂布、狹 縫涂布、網(wǎng)印或壓印等方式來(lái)進(jìn)行涂布；并且第一絕緣層2及第二絕 緣層3的材質(zhì)分別可為二氧化硅、電漿氮化物、塑料或玻璃等材質(zhì)。
請(qǐng)參考圖3，為本發(fā)明天線模塊的制造方法的實(shí)施例流程圖，并且 也再同時(shí)參照?qǐng)D2B，首先，提供一平板天線l (步驟S301)，其中平 板天線1的一下表面為陶瓷材料所構(gòu)成的基板10，且與該下表面同方 向有一天線接腳ll，接著，于平板天線1下表面的基板10上涂布第一 絕緣層2，并且利用半導(dǎo)體制程的方式(如光阻、曝光、顯影及蝕刻 等)于第一絕緣層2形成布線電路20 (步驟S303)。
再依據(jù)布線電路20的零件相關(guān)位置將電子元件201整合于平板天 線1下表面的基板10 (步驟S305)，其中電子元件201的整合方式可為例如低溫陶瓷共燒、印刷或熱轉(zhuǎn)印等方式。此時(shí)，天線接腳ll亦因
為布線電路20的形成以及電子元件201的整合而得以達(dá)成與電子元件 201間的電性連接以進(jìn)而對(duì)天線模塊所接收的全球定位系統(tǒng)信號(hào)產(chǎn)生 濾波及放大的作用。
最后，再于第一絕緣層2上涂布第二絕緣層3，以完整屏蔽該整合 在基板10上且顯露于第一絕緣層2的電子元件201 (步驟S307)，進(jìn) 而避免信號(hào)的干擾及電子元件201的損壞。
綜上所述，本發(fā)明不僅可省去現(xiàn)有印刷電路板及屏蔽蓋所占的體 積而加以縮小整體天線模塊的尺寸及降低零件成本，并且因?yàn)榭s短電 子元件與天線之間的距離而可達(dá)到最佳的高頻特性，再者，本發(fā)明更 因簡(jiǎn)化天線模塊的制程而可完全以表面黏著技術(shù)(SMT)進(jìn)行生產(chǎn)以 節(jié)省生產(chǎn)及組裝時(shí)間，同時(shí)可間接地減少因人工焊接所產(chǎn)生的疏失， 而大幅提高產(chǎn)品生產(chǎn)的良率。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明及附圖，并非用 以限制本發(fā)明，本發(fā)明的所有保護(hù)范圍應(yīng)以下述權(quán)利要求書的范圍為 準(zhǔn)，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)可輕易思及的變化或修飾， 皆可涵蓋在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種全球定位系統(tǒng)的天線模塊，其特征在于，包括一基板，為一平板天線的一下表面；一第一絕緣層，涂布于該基板，并形成一布線電路，進(jìn)而依據(jù)該布線電路將多個(gè)電子元件整合于該基板；及一第二絕緣層，涂布于該第一絕緣層，用以屏蔽所述的電子元件。
2. 如權(quán)利要求l所述的天線模塊，其特征在于，所述的基板為陶 瓷材料所構(gòu)成。
3. 如權(quán)利要求l所述的天線模塊，其特征在于，所述的平板天線 更進(jìn)一步包含一天線接腳，電性連接該布線電路，用于傳遞該全球定 位系統(tǒng)的信號(hào)。
4. 如權(quán)利要求l所述的天線模塊，其特征在于，所述的第一絕緣 層利用光阻、曝光、顯影及蝕刻的半導(dǎo)體制程方式以形成該布線電路。
5. 如權(quán)利要求l所述的天線模塊，其特征在于，所述的布線電路 至少包含天線放大電路或者該天線放大電路及譯碼芯片。
6. 如權(quán)利要求l所述的天線模塊，其特征在于，所述的電子元件 通過(guò)低溫共燒陶瓷、印刷或熱轉(zhuǎn)印的技術(shù)整合于該基板。
7. 如權(quán)利要求l所述的天線模塊，其特征在于，所述的電子元件 可以裸晶方式呈現(xiàn)。
8. 如權(quán)利要求l所述的天線模塊，其特征在于，所述的第一絕緣 層及該第二絕緣層利用旋轉(zhuǎn)涂布、滾輪涂布、噴墨涂布、狹縫涂布、 網(wǎng)印或壓印等方式進(jìn)行。
9. 如權(quán)利要求l所述的天線模塊，其特征在于，所述的第一絕緣 層及該第二絕緣層的材質(zhì)分別為二氧化硅、電漿氮化物、塑料或玻璃 材質(zhì)。
10. —種全球定位系統(tǒng)的天線模塊的制造方法，其特征在于，包 括步驟提供一平板天線；在該平板天線的一下表面基板涂布一第一絕緣層，并于該第一絕緣層形成一布線電路；依據(jù)該布線電路整合多個(gè)電子元件于該下表面基板；及 涂布一第二絕緣層于該第一絕緣層以屏蔽所述的電子元件。
11. 如權(quán)利要求IO所述的天線模塊的制造方法，其特征在于，所 述的下表面基板為陶瓷材料所構(gòu)成。
12. 如權(quán)利要求IO所述的天線模塊的制造方法，其特征在于，所 述的第一絕緣層利用光阻、曝光、顯影及蝕刻的半導(dǎo)體制程方式以形 成該布線電路。
13. 如權(quán)利要求10所述的天線模塊的制造方法，其特征在于，所 述的布線電路至少包含天線放大電路或者該天線放大電路及譯碼芯 片。
14. 如權(quán)利要求IO所述的天線模塊的制造方法，其特征在于，所 述的電子元件通過(guò)低溫共燒陶瓷、印刷或熱轉(zhuǎn)印的技術(shù)整合于該下表 面基板。
15. 如權(quán)利要求IO所述的天線模塊的制造方法，其特征在于，所 述的第一絕緣層及該第二絕緣層利用旋轉(zhuǎn)涂布、滾輪涂布、噴墨涂布、狹縫涂布、網(wǎng)印或壓印等方式進(jìn)行。
16.如權(quán)利要求IO所述的天線模塊的制造方法，其特征在于，所 述的第一絕緣層及該第二絕緣層的材質(zhì)分別為二氧化硅、電漿氮化物、 塑料或玻璃材質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System)的天線模塊，其包括一基板、一第一絕緣層及一第二絕緣層。其中，基板為一平板天線(Patch Antenna)的一下表面，而第一絕緣層涂布于基板上，并且形成一布線電路，進(jìn)而依據(jù)布線電路將多個(gè)電子元件整合于基板上，再者，第二絕緣層涂布于第一絕緣層，以完整屏蔽該些整合于基板上的電子元件。由此，本發(fā)明可縮短電子元件與天線之間的距離以達(dá)到最佳的高頻特性，并且省去印刷電路板及屏蔽蓋所占空間，以達(dá)到有效地縮小天線模塊體積并簡(jiǎn)化制程及降低生產(chǎn)成本的目的。
文檔編號(hào)H05K3/02GK101286588SQ200710091698
公開日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2007年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月9日
發(fā)明者徐康能, 王俊人, 蔡岳霖, 邱致歆 申請(qǐng)人:佳邦科技股份有限公司