TW201405936A - 晶片型天線及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種晶片型天線及其製造方法，其結構面主要包括：一印刷電路載體，包括表面、著置面及側向面；立體曲折狀輻射層，結合成型於印刷電路載體的至少表面與側向面，該立體曲折狀輻射層包括：蝕刻成型表面區段，結合於印刷電路載體表面；至少二立向連結區段，為塗佈導電體成型之態樣立向結合於印刷電路載體的表面與著置面之間，且立向連結區段上端與蝕刻成型表面區段連結；跨越雙面向的饋入焊接部，由其中一立向連結區段臨近著置面之端部區域，以及自該端部區域連結轉向延伸至著置面的一饋入底層所形成；跨越雙面向的接地焊接部，由另一立向連結區段臨近著置面之端部區段，以及自該端部區段連結轉向延伸至著置面的一接地底層所形成；藉此，俾可通過表面黏著技術進行該晶片型天線與電路基板的電性結合，達到簡化製程工序、提高良率、降低成本等實用進步性與較佳產業經濟效益。

Description

晶片型天線及其製造方法

本發明係涉及一種天線；特別是指一種晶片型天線結構及其製造方法的創新設計。

按，通訊設備已是現代人生活中不可或缺的輔助工具，各種通訊設備要達到其訊息傳遞之目的，天線是至關重要的單元構件，而隨著通訊設備的小型化發展趨勢，以及各類通訊產品對於外在美觀性的要求，使得隱藏式天線成為新產品的開發趨勢；而欲將一些結構較為複雜的天線安裝在空間狹窄有限的通訊設備結構中，則天線的微型化設計顯然是有必要的，為此遂有相關業界研發出一些微型天線以為因應。

然而，所述微型天線固然因為結構微小化而能夠適應於空間狹窄有限的通訊設備結構中，但其它方面卻仍舊存在未盡完善之處，例如製造成本、製程良率與效率等方面，習知微型天線往往因為其結構型態及製造方法的設計缺失而存在問題；舉例而言，習知微型天線於其天線主體(即接地部、輻射部及饋入部)製造成型後，通常必須再通過一道焊接工序進行饋入線與饋入部的結合，然而，由於此一工序的增加，相對造成製造的成本、良率與效率等多方面的負面影響；換言之，習知微型天線仍受限其結構型態及製造方法的設計，導致其無法採用比較簡易高效率的製程技術(如表面黏著技術，簡稱SMT)來達成，此實為有必要再加以思索突破的技術課題。

是以，針對上述習知天線所存在之問題點，如何研發出一種能夠更具理想實用性之創新設計，實有待相關業界再加以思索突破之目標及方向。

有鑑於此，發明人本於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。

本發明之主要目的，係在提供一種晶片型天線及其製造方法，其所欲解決之問題點，係針對如何研發出一種更具理想實用性之新式晶片型天線結構及其製造方法為目標加以思索創新突破；本發明解決問題之技術特點，係在提供一種晶片型天線，其主要包括：一印刷電路載體，為板狀或塊狀型態的絕緣體所構成，包括表面、著置面及立向銜接於表面與著置面周邊之間的側向面；至少一立體曲折狀輻射層，結合成型於印刷電路載體的至少表面與側向面，該立體曲折狀輻射層包括：蝕刻成型表面區段，結合於印刷電路載體表面；至少二立向連結區段，為塗佈導電體成型之態樣立向結合於印刷電路載體的表面與著置面之間，且立向連結區段上端與蝕刻成型表面區段連結；跨越雙面向的饋入焊接部，由其中一立向連結區段臨近著置面之端部區域，以及自該端部區域連結轉向延伸至著置面的一饋入底層所形成，構成饋入焊接部係跨越涵蓋雙面向的型態；跨越雙面向的接地焊接部，係由另其中一立向連結區段臨近著置面之端部區段，以及自該端部區段連結轉向延伸至著置面的一接地底層所形成，構成接地焊接部係跨越涵蓋雙面向的型 態；藉此創新獨特設計，使本發明對照先前技術而言，該晶片型天線能夠藉其印刷電路載體的著置面著置於一電路基板上，復令其饋入焊接部、接地焊接部與電路基板預設的饋入電路、接地電路相對位靠合，俾可通過表面黏著技術進行該晶片型天線與電路基板的電性結合，並能省去饋入線的焊接製程，達到簡化製程工序、提高良率、降低成本等實用進步性與較佳產業經濟效益。

本發明之另一目的，係更提供一種晶片型天線製造方法，其主要包括：製備板狀或塊狀的絕緣基材，該絕緣基材包括表面及著置面；藉由一蝕刻成型手段於絕緣基材表面形成一立體曲折狀輻射層的至少一蝕刻成型表面區段；並於絕緣基材的著置面至少形成間隔分佈的饋入底層及接地底層；藉由一鑽孔手段於印刷電路載體形成貫通表面與著置面的至少二穿孔，且令所述穿孔連通蝕刻成型表面區段與饋入底層、接地底層；於所述穿孔中填入一導電材料並使其硬化結合定型於穿孔的整體孔壁表面；藉由一切割手段自所述穿孔位置進行絕緣基材的邊形切割步驟，以獲得至少一印刷電路載體，所述印刷電路載體具有立向銜接於該表面與著置面周邊之間的側向面；藉此，連通蝕刻成型表面區段與饋入底層的穿孔中所結合定型的導電材料，係構成該立體曲折狀輻射層的其中一立向連結區段，且其臨近著置面的端部區域係與饋入底層共同形成一跨越雙面向的饋入焊接部；該連通蝕刻成型表面區段與接地底層的穿孔中所結合定型的導電材料，則構成該立體曲折狀輻射層的另一立向連結區段，且其臨近著置面的端部區段係與饋入接地底層共同形成一跨越雙面向的接地焊接部。

請參閱第1至6圖所示，係本發明晶片型天線及其製造方法之較佳實施例，惟此等實施例僅供說明之用，在專利申請上並不受此結構之限制；所述晶片型天線A係包括下述構成：一印刷電路載體10，為板狀或塊狀型態的絕緣體所構成，包括一表面11、一著置面12以及立向銜接於該表面11與著置面12周邊之間的側向面13；至少一立體曲折狀輻射層20，結合成型於印刷電路載體10的至少表面11與側向面13，該立體曲折狀輻射層20包括：蝕刻成型表面區段21，為蝕刻成型態樣結合於印刷電路載體10的表面11；至少二立向連結區段221、223，為塗佈導電體成型之態樣立向結合於印刷電路載體10的表面11與著置面12之間，且該立向連結區段221、223上端係與蝕刻成型表面區段21連結；其中該立向連結區段221、223可為設於印刷電路載體10的側向面13呈凹溝面型態或平面型態；其中所述凹溝面型態包含圓弧形斷面態樣、長形斷面態樣；此如第1圖所揭立向連結區段221、223，即為設於印刷電路載體10的側向面13且呈圓弧形斷面凹溝面型態的實施態樣；一跨越雙面向的饋入焊接部23，係由其中一立向連結區段221臨近著置面12之端部區域231，以及自該端部區域231連結轉向延伸至著置面12的一饋入底層232所形成，構成該饋入焊接部23係跨越涵蓋雙面向的型態(詳如第5圖所示)；一跨越雙面向的接地焊接部24，係由另其中一立向連結區段223臨近著置面12之端部區段241，以及自該端部 區段241連結轉向延伸至著置面12的一接地底層242所形成，構成該接地焊接部24係跨越涵蓋雙面向的型態(詳如第6圖所示)；藉由上述結構組成設計，如第7圖所示，該晶片型天線A能夠藉其印刷電路載體10的著置面12著置於一電路基板30上，復令其饋入焊接部23、接地焊接部24與電路基板30預設的饋入電路31、接地電路32相對位靠合，俾可通過表面黏著技術進行該晶片型天線A與電路基板30的電性結合作業，並能省去饋入線的焊接製程。其中所述表面黏著技術亦稱為表面貼裝技術(Surface Mount Technology，簡稱SMT)，係將精密化IC、電阻、電容、電感等等半導體零件放置並迴焊定位於印刷電路板(PCB)上的一種技術，而採用此SMT的好處，是能夠讓電子產品小型化且生產速度加快，其透過錫爐熱溶的方式直接與電路基板結合，不需透過人工組裝，可大幅降低工時成本，故相較於傳統習知插件生產機器而言能夠提高速度與品質，不良率可有效降低。

本發明中所述跨越雙面向型態的饋入焊接部23與接地焊接部24之優點，主要是進行所述SMT製程時，熔融的焊料除了能夠結合於著置面12的饋入底層232、接地底層242之外，更能被向上吸引延伸至立向連結區段221、223的端部區域231、端部區段241，藉此而能獲得極佳的電性連結與牢固定位效果。

其中，該印刷電路載體10可為單體設置型態或複數個堆疊設置型態者；其中呈複數個堆疊設置型態時，相堆疊的印刷電路載體10之間係可藉由蝕刻成型的表層達成導電連結狀態。

請配合參照第1、2圖所示，該立體曲折狀輻射層20更可包括以蝕刻成型態樣結合於印刷電路載體10著置面12 的底部輻射區段25，且該底部輻射區段25係藉由印刷電路載體10相對應側向面所設立向連結區段22B與蝕刻成型表面區段21相連結。

請配合參照第1至6圖所示，該印刷電路載體10並可設有單一或複數個間隔排列設置且貫穿表面11與著置面12的導電穿孔40，該導電穿孔40的整體孔壁表面係結合有導電層41，又該導電穿孔40的上端係與立體曲折狀輻射層20的蝕刻成型表面區段21連結，導電穿孔40的下端則與饋入底層232、接地底層242或底部輻射區段25至少其中一者連結。所述導電穿孔40可視為一金屬化通孔(Plated Through Hole，簡稱PTH)，其複數間隔排列的導電穿孔40結構型態，量產時可作為請相關廠商裁切不同規格的參考點位，藉此而能靈活因應客戶端多元需求。

接著，再就本發明晶片型天線的製造方法說明如下，係包括：(請配合參第8圖所示)1、如第8圖之(a)所示，製備板狀或塊狀型態的絕緣基材10B，該絕緣基材10B包括一表面11及一著置面12；2、如第8圖之(b)所示，藉由一蝕刻成型手段，於絕緣基材10B的表面11形成一立體曲折狀輻射層20的至少一蝕刻成型表面區段21；並於絕緣基材10B的著置面12至少形成間隔分佈的饋入底層232及接地底層242；3、如第8圖之(c)所示，藉由一鑽孔手段50，於該絕緣基材10B形成貫通表面11與著置面12的至少二穿孔40B，且令所述穿孔40B係連通蝕刻成型表面區段21與饋入底層232、接地底層242；4、如第8圖之(d)所示，於所述穿孔40B中填入一導 電材料41B並使其硬化結合定型於穿孔40B的整體孔壁表面；5、如第8圖之(e)所示，藉由一切割手段60，自所述穿孔40B位置進行絕緣基材的邊形切割步驟，以獲得至少一印刷電路載體10，如第8圖之(f)所示，所述印刷電路載體10具有立向銜接於該表面11與著置面12周邊之間的側向面13；藉此，該連通蝕刻成型表面區段21與饋入底層的穿孔40B中所結合定型的導電材料41B，係構成該立體曲折狀輻射層20的其中一立向連結區段221，且其臨近著置面12的端部區域係與饋入底層232共同形成一跨越雙面向的饋入焊接部23(請配合參閱第1、2、5、6圖)；該連通蝕刻成型表面區段21與接地底層242的穿孔40B中所結合定型的導電材料41B，則構成該立體曲折狀輻射層20的另一立向連結區段223，且其臨近著置面12的端部區段係與接地底層242共同形成一跨越雙面向的接地焊接部24(請配合參閱第1、2、5、6圖)。

另如第9圖所示，係該立體曲折狀輻射層20的立向連結區段221、223為設於印刷電路載體10的側向面13且呈長形斷面凹溝面型態的實施態樣。又如第10圖所揭立向連結區段221、223，則為設於印刷電路載體10的側向面13呈平面型態的實施態樣。

再如第11圖所示，本圖中，該立體曲折狀輻射層20的立向連結區段221、223係藉由貫穿表面11與著置面12的導電透孔225所構成，令該導電透孔225上端與立體曲折狀輻射層20的蝕刻成型表面區段21連結，導電透孔225下端則與饋入底層232、接地底層242連結；本例係用以說明該立向連結區段221、223除了可為前述外露於側向面13的型態之外，亦可穿孔式隱藏型態者。

本發明之優點：

本發明所揭「晶片型天線及其製造方法」對照【先前技術】所提習知技術而言，係令晶片型天線能夠藉其印刷電路載體的著置面著置於一電路基板上，復令其饋入焊接部、接地焊接部與電路基板預設的饋入電路、接地電路相對位靠合，俾可通過表面黏著技術進行該晶片型天線與電路基板的電性結合，並能省去饋入線的焊接製程，達到簡化製程工序、提高良率、降低成本等實用進步性與較佳產業經濟效益。

上述實施例所揭示者係藉以具體說明本發明，且文中雖透過特定的術語進行說明，當不能以此限定本發明之專利範圍；熟悉此項技術領域之人士當可在瞭解本發明之精神與原則後對其進行變更與修改而達到等效之目的，而此等變更與修改，皆應涵蓋於如后所述之申請專利範圍所界定範疇中。

A‧‧‧晶片型天線

10‧‧‧印刷電路載體

10B‧‧‧絕緣基材

11‧‧‧表面

12‧‧‧著置面

13‧‧‧側向面

20‧‧‧立體曲折狀輻射層

21‧‧‧蝕刻成型表面區段

221、223、22B‧‧‧立向連結區段

225‧‧‧導電透孔

23‧‧‧饋入焊接部

231‧‧‧端部區域

232‧‧‧饋入底層

24‧‧‧接地焊接部

241‧‧‧端部區段

242‧‧‧接地底層

25‧‧‧底部輻射區段

30‧‧‧電路基板

31‧‧‧饋入電路

32‧‧‧接地電路

40‧‧‧導電穿孔

40B‧‧‧穿孔

41‧‧‧導電層

41B‧‧‧導電材料

50‧‧‧鑽孔手段

60‧‧‧切割手段

第1圖：本發明晶片型天線結構較佳實施例之俯視角度立體圖。

第2圖：本發明晶片型天線結構較佳實施例之仰視角度立體圖。

第3圖：本發明晶片型天線結構較佳實施例之平面俯視圖。

第4圖：本發明晶片型天線結構較佳實施例之平面仰視圖。

第5圖：係第3圖之A-A剖面圖。

第6圖：係第3圖之B-B剖面圖。

第7圖：本發明晶片型天線著置結合於電路基板之實施例立體圖。

第8圖：本發明晶片型天線製造方法之步驟簡示圖。

第9圖：本發明之立向連結區段設為長形斷面凹溝面型態的實施例圖。

第10圖：本發明之立向連結區段設為平面型態之實施例圖。

第11圖：本發明之立向連結區段藉由導電透孔所構成之實施例圖。

A‧‧‧晶片型天線

10‧‧‧印刷電路載體

11‧‧‧表面

12‧‧‧著置面

13‧‧‧側向面

20‧‧‧立體曲折狀輻射層

21‧‧‧蝕刻成型表面區段

221、223、22B‧‧‧立向連結區段

23‧‧‧饋入焊接部

24‧‧‧接地焊接部

40‧‧‧導電穿孔

Claims (10)

1. 一種晶片型天線，包括：一印刷電路載體，為板狀或塊狀型態的絕緣體所構成，包括一表面、一著置面以及立向銜接於該表面與著置面周邊之間的側向面；至少一立體曲折狀輻射層，結合成型於印刷電路載體的至少表面與側向面，該立體曲折狀輻射層包括：蝕刻成型表面區段，為蝕刻成型態樣結合於印刷電路載體的表面；至少二立向連結區段，為塗佈導電體成型之態樣立向結合於印刷電路載體的表面與著置面之間，且該立向連結區段上端係與蝕刻成型表面區段連結；一跨越雙面向的饋入焊接部，係由其中一立向連結區段臨近著置面之端部區域，以及自該端部區域連結轉向延伸至著置面的一饋入底層所形成，構成該饋入焊接部係跨越涵蓋雙面向的型態；一跨越雙面向的接地焊接部，係由另其中一立向連結區段臨近著置面之端部區段，以及自該端部區段連結轉向延伸至著置面的一接地底層所形成，構成該接地焊接部係跨越涵蓋雙面向的型態者。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之晶片型天線，其中該印刷電路載體係為單體設置型態或複數個堆疊設置型態者；其中呈複數個堆疊設置型態時，相堆疊的印刷電路載體之間係藉由蝕刻成型的表層達成導電連結狀態。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之晶片型天線，其中該立體曲折狀輻射層更包括以蝕刻成型態樣結合於印刷電路載體著置面的底部輻射區段，且該底部輻射區段係藉由印刷電路載體相對應側向面所設立向連結區段 與蝕刻成型表面區段相連結。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之晶片型天線，其中該印刷電路載體並設有單一或複數個間隔排列設置且貫穿表面與著置面的導電穿孔，該導電穿孔的整體孔壁表面係結合有導電層，又該導電穿孔的上端係與立體曲折狀輻射層的蝕刻成型表面區段連結，導電穿孔的下端則與饋入底層、接地底層至少其中一者連結。
5. 依據申請專利範圍第1項所述之晶片型天線，其中該立體曲折狀輻射層的立向連結區段係設於印刷電路載體的側向面呈凹溝面型態或平面型態；其中所述凹溝面型態包含圓弧形斷面態樣、長形斷面態樣。
6. 依據申請專利範圍第1項所述之晶片型天線，其中該立體曲折狀輻射層更包括以蝕刻成型態樣結合於印刷電路載體著置面的底部輻射區段，且該底部輻射區段係藉由印刷電路載體相對應側向面所設立向連結區段與蝕刻成型表面區段相連結；又該立體曲折狀輻射層的立向連結區段係藉由貫穿表面與著置面的導電透孔所構成，令該導電透孔上端與立體曲折狀輻射層的蝕刻成型表面區段連結，導電透孔下端則與饋入底層、接地底層或底部輻射區段連結。
7. 一種晶片型天線製造方法，包括：製備板狀或塊狀型態的絕緣基材，該絕緣基材包括一表面及一著置面；藉由一蝕刻成型手段，於絕緣基材的表面形成一立體曲折狀輻射層的至少一蝕刻成型表面區段；並於絕緣基材的著置面至少形成間隔分佈的一饋入底層及一接地底層；藉由一鑽孔手段，於該絕緣基材形成貫通表面與著置 面的至少二穿孔，且令所述穿孔係分別連通蝕刻成型表面區段與饋入底層、接地底層；於所述穿孔中填入一導電材料並使其硬化結合定型於穿孔的整體孔壁表面；藉由一切割手段，自所述穿孔位置進行絕緣基材的邊形切割步驟，以獲得至少一印刷電路載體，所述印刷電路載體具有立向銜接於該表面與著置面周邊之間的側向面；藉此，該連通蝕刻成型表面區段與饋入底層的穿孔中所結合定型的導電材料，係構成該立體曲折狀輻射層的其中一立向連結區段，且其臨近著置面的端部區域係與饋入底層共同形成一跨越雙面向的饋入焊接部；該連通蝕刻成型表面區段與接地底層的穿孔中所結合定型的導電材料，則構成該立體曲折狀輻射層的另一立向連結區段，且其臨近著置面的端部區段係與接地底層共同形成一跨越雙面向的接地焊接部。
8. 依據申請專利範圍第7項所述之晶片型天線製造方法，其中該印刷電路載體係為單體設置型態或複數個堆疊設置型態者；其中呈複數個堆疊設置型態時，相堆疊的印刷電路載體之間係藉由蝕刻成型的表層達成導電連結狀態。
9. 依據申請專利範圍第7項所述之晶片型天線製造方法，其中該立體曲折狀輻射層更包括以蝕刻成型態樣結合於印刷電路載體著置面的底部輻射區段，且該底部輻射區段係藉由印刷電路載體相對應側向面再製設形成另一立向連結區段，以與蝕刻成型表面區段相連結。
10. 依據申請專利範圍第7項所述之晶片型天線製造方法，其中該立體曲折狀輻射層更包括以蝕刻成型態樣結合於印刷電路載體著置面的底部輻射區段，且該底部 輻射區段係藉由印刷電路載體相對應側向面再製設形成另一立向連結區段，以與蝕刻成型表面區段相連結；又印刷電路載體並設有單一或複數個間隔排列設置且貫穿表面與著置面的導電穿孔，該導電穿孔的整體孔壁表面係結合有導電層，又該導電穿孔的上端係與立體曲折狀輻射層的蝕刻成型表面區段連結，導電穿孔的下端則與饋入底層、接地底層、底部輻射區段至少其中一者連結。