TWI583048B - 沈積天線裝置及方法 - Google Patents

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布魯斯 漢米爾頓
亞倫 班傑明
佩特里 安南瑪
伊莎 卡里斯塔傑
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派斯電子公司
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Description

沈積天線裝置及方法 專利權
本申請案主張對於2012年3月2日提出申請之具有相同標題之美國臨時專利申請案序列號第61/606,320號、於2012年3月12日提出申請之具有相同標題之美國臨時專利申請案序列號第61/609,868號及於2013年1月8日提出申請之具有相同標題之美國臨時專利申請案序列號第61/750,207號之優先權，前述美國臨時專利申請案中之每一者以其全文引用的方式併入本文中。
版權
此專利文件之揭示內容之一部分含有受版權保護之資料。如美國專利及商標局之專利檔案或記錄中所顯現，版權所有者不反對任何人對本專利文件或專利揭示內容進行拓製，但無論如何將以其他方式保留所有版權。
本發明揭示內容大體而言係關於用於諸如無線器件或可攜式無線電器件之電子器件中之天線裝置，且在一項例示性態樣中更特定而言係關於使用傳導流體之沈積來製造之天線，以及製作及利用該等天線之方法。
天線通常可見於最現代化之無線電器件中，諸如行動電腦、行動電話、平板電腦、智慧電話、個人數位助理(PDA)或其他個人通信 器件(PCD)。通常，此等天線包括一平坦輻射狀平面及平行於其之一接地平面，其通常藉由一短路導體彼此連接以便達成天線之匹配。該結構經組態以使得其充當在一或多個所期望操作頻率處之一共振器。通常，此等內部天線位於器件內部(諸如在外部塑膠殼體內)(無論是獨立式、安置於無線電器件之一印刷電路板(PCB)上還是在另一器件組件上)，以便准許往來於該等天線傳播射頻波。
除製造之高成本外，此等先前技術之天線及天線製作之方法一般而言亦消耗主機器件內之可觀空間。隨著諸如智慧電話及平板電腦之個人電子器件不斷縮小，在一效能角度及一空間消耗角度兩者對其中利用之天線皆提出更高要求。空間消耗要求尤為重要，此乃因天線必須能夠在所期望頻帶中有效地操作，然而可能消耗絕對最小空間。在諸如上文所闡述之彼等之大部分平坦天線解決方案之情形中，由於天線平面必須整體含納於殼體內，且通常不能變形或彎曲以便適應一蜂巢式天線外部殼體之曲率，因此可浪費大量空間。此等殼體亦具有內部模製特徵或附接至其之其他組件，此致使進一步難以設法將一特定電磁組態之一天線調適至該殼體同時僅使用一最小內部容量。
作為解決前述問題中之某些問題之一嘗試，天線製造製程中之當前進階已達成將天線直接建構於一特殊化材料(例如，摻雜有一金屬添加物之熱塑性材料)之表面上。在稱為雷射直接結構化(LDS)之一製程中藉助於一雷射來啟動該經摻雜金屬添加物，此達成天線在更複雜的三維幾何形狀上之建構。在各種典型的智慧電話及其他應用中，下伏智慧電話殼體及/或天線可在器件中安置於其上的其他組件可使用一特殊化材料製造，諸如(舉例而言)使用標準注入模製製程。然後使用一雷射以啟動將隨後電鍍之(熱塑)材料之區域。通常，隨之添加一電解銅路徑後續接著若干依次添加層(諸如鎳或金)以完成天線之建構。
儘管LDS係能力很強之技術，但其亦具有某些缺點；經特殊化之熱塑材料性質不滿足傳統聚合物材料之性質，而通常更脆性或易碎。另一缺點係總成本；經特殊化之熱塑樹脂成本高於傳統材料，且雷射及電鍍製程係昂貴的。LDS能力之資金成本亦表示進入至該技術中之一顯著阻礙。
相應地，對於(例如)一可攜式無線電器件而言存在對一無線天線解決方案之一突出需要，其提供與先前技術方案相當之電效能，同時以較低成本製造且使用更靈活之製造製程。此解決方案之特定實施方案亦將理想地提供增強之空間節約及複雜的幾何顯現能力，且此外將降低資金投資成本且減少進入之阻礙。
本發明揭示內容藉由尤其提供一種改良天線以及製造及使用該改良天線之靈活、低成本方法來滿足前述需要。
在該揭示內容之一第一態樣中，揭示一種天線裝置。在一項實施例中，該裝置係用於一可攜式通信器件中，且包含沈積於該可攜式器件之一組件(例如，內部殼體表面)上之一導體。
在另一實施例中，該天線係使用一液態導體沈積製程形成，且包含其剖面形狀及/或面積隨在結構上之位置而變之調整，以便尤其適應其中使用該天線之主機器件之各種幾何特徵或結構。有利地，在不具有此等調整之相同應用中提供優於先前技術之天線效能改良。
在該揭示內容之一第二態樣中，揭示一種製造一天線裝置之方法。在一項實施例中，該方法包括：以一所期望形式沈積(無論是藉由「噴墨」還是噴灑或其他手段)一傳導流體，且然後使用(例如)電磁熱能閃光、使用其他手段之熱量施加或其他方法來固化所沈積流體。
在該揭示內容之一第三態樣中，揭示一種可攜式無線電器件。在一項實施例中，該無線電器件係具有一經沈積之蜂巢式頻帶天線之 一具蜂巢式能力之智慧電話。在另一實施例中，該智慧電話包含具有一經沈積天線之一Wi-Fi介面。在另一實施例中，該智慧電話包含具有經沈積天線之一GPS接收器。
在該揭示內容之一第四態樣中，揭示一種製造一可攜式無線電器件之方法。在一項實施例中，該方法包含：以一實質上三維組態將一或多個天線沈積於該器件之一組件(例如，殼體)上，該組態特定而言適於彼器件之特定幾何形狀及空間要求。
在該揭示內容之一第五態樣中，揭示一種操作一天線裝置之方法。在一項實施例中，該方法包括：將該天線裝置耦合至一射頻收發器，及使用該收發器來激發該裝置。
在該揭示內容之一第六態樣中，揭示一種開發一天線裝置之方法。在一項實施例中，該方法包括：將一第一組態之一經印刷天線(例如，一導線狀環路)沈積於一基板上；及隨後將該導線環路天線之經修改組態沈積於其他基板上，及測試該導線環路天線及其他組態以識別與各種組態相關之更期望操作特徵。
在該揭示內容之一第七態樣中，揭示一種調諧一天線裝置之方法。
在該揭示內容之一第八態樣中，揭示一種操作一行動器件之方法。
在該揭示內容之一第九態樣中，揭示一種有利於生產沈積天線或其他結構之製造裝置。在一項實施例中，該裝置包括：一印刷頭，其經組態以發射一定量之一可流動傳導物質供沈積於一目標組件上；及運動裝置，其經組態以相對於該印刷頭移動該目標組件或相對於該目標組件移動該印刷頭，以便准許該傳導物質沈積於該目標組件之不同部分上。該運動裝置進一步經組態以沿三個維度移動該印刷頭或目標組件以便達成該傳導物質在該目標組件之一個三維部分上之沈積。
在另一實施例中，該印刷頭相對於目標(或壓板)移動以便實現前述材料沈積。
在另一態樣中，揭示一種在兩個或兩個以上不相似基板上方形成一傳導跡線之方法。
在另一態樣中，揭示一種在一傳導跡線內形成一分支點或分支區域之方法。
在另一態樣中，揭示一種形成一天線饋送傳導路徑之方法。
在另一態樣中，揭示一種安裝一電子組件之方法。
在該揭示內容之另一態樣中，揭示用於形成一導體跡線界面(例如，天線饋送點)之方法。
在另一態樣中，揭示跨越一異質基板材料界面沈積一傳導跡線之方法。
在另一態樣中，揭示將一電子組件表面安裝至一基板上之方法。
在另一態樣中，揭示沈積於一基板邊緣上之一傳導跡線(例如，天線)。
在另一態樣中，揭示用於與基板之處理相一致地固化一基板跡線(例如，一表面或邊緣跡線)之方法。
本發明揭示內容之進一步特徵、其本質及各種優點將自隨附圖式及下列詳細說明顯而易見。
200‧‧‧沈積天線
202‧‧‧基板材料/基板
300‧‧‧沈積天線
302‧‧‧殼體內部
350‧‧‧沈積天線導體跡線/傳導跡線
350a‧‧‧第一油墨
350b‧‧‧油墨
352‧‧‧材料/基板材料
354‧‧‧材料/基板材料
359‧‧‧導通體、襯墊或跡線
367‧‧‧引線
370‧‧‧聚矽氧囊封劑、黏合劑等
400‧‧‧沈積天線
402‧‧‧可攜式無線電器件
800‧‧‧印刷電路板
802‧‧‧沈積天線
804‧‧‧邊緣
806‧‧‧無線電/收發器組件
808‧‧‧饋送件/饋送點
圖1係根據該揭示內容之一沈積天線之一第一實施例之一俯視平面圖，展示為沈積於一扁平(平坦)基板上。
圖2係根據該揭示內容之一沈積天線之一第二實施例之一透視圖，展示為沈積於一個三維基板上。
圖3係根據該揭示內容之一沈積天線之一第三實施例之一透視 圖，展示為沈積於可攜式「直板」型無線電器件之一例示性三維表面上。
圖3a係該揭示內容之沈積跡線(例如，天線)之一例示性實施例之一剖面圖，展示為穿過一基板材料界面。
圖3b係該揭示內容之沈積跡線(例如，天線)之另一實施例之一剖面圖，展示為穿過一基板材料界面且利用兩種不同沈積材料。
圖3c係該揭示內容之沈積跡線(例如，天線)之一例示性實施例之一剖面圖，展示於該沈積跡線之一分支點處且與一典型的先前技術分支技術相比較。
圖3d係該揭示內容之沈積跡線之一例示性實施例之一剖面圖，展示為形成一天線饋送且與一典型的先前技術饋送點技術相比較。
圖3e係該揭示內容之沈積跡線之一例示性實施例之一剖面圖，展示為與將一電子組件安裝至一基板一起使用且與一先前技術表面安裝技術相比較。
圖4係一可攜式無線電器件之一項實施例之一透視圖，圖解說明其中之一例示性沈積天線之放置。
圖5係圖解說明製造該揭示內容之沈積天線之一通用方法之一項實施例之一邏輯流程圖。
圖5a係圖解說明圖4之通用方法之一項例示性實施方案之一邏輯流程圖。
圖6係圖解說明該揭示內容之沈積天線之開發測試之一通用方法之一項實施例之一邏輯流程圖。
圖7a至圖7d圖解說明在該揭示內容之各種態樣之原型測試中由其受讓人獲得之例示性效能資料。
圖8係一例示性基板邊緣跡線實施例之一透視圖，諸如其中將一藍芽或Wi-Fi天線元件形成於一智慧電話印刷電路板(PCB)之邊緣上。
當結合圖式時可自以下列舉之詳細說明顯而易見該揭示內容之特徵、目的及優點，其中： 以上列舉之所有圖皆為Pulse Electronics有限公司2012年版權所有。保留所有權利。
現在參考該等圖式，其中貫穿全文以相同編號指代相同部件。
如本文中所使用，術語「天線」、「天線系統」、「天線總成」及「多頻帶天線」皆無限制地指代併入有接收/傳輸及/或傳播電磁輻射之一或多個頻帶之一單個元件、多個元件或一或多個元件陣列之任何系統。該輻射可係為各種類型，例如微波、毫米波、射頻、數位調變、類比、類比/數位編碼、數位編碼毫米波能量或諸如此類。該能量可使用一或多個中繼器鏈路自一個位置傳輸至另一位置，且一或多個位置可係行動的、靜止的或固定至地面上之一位置，諸如一基地站。
如本文所使用，術語「板」及「基板」大體而言且無限制地指代其上可安置有其他組件之任何實質上平坦或彎曲表面或組件。舉例而言，一基板可包括一單層或多層印刷電路板(例如，FR4)、一半導電晶粒或晶圓或者甚至一殼體或其他器件組件之一表面，且可係實質上剛性，或另一選擇係至少稍微撓性。
如本文中所使用，術語「固化(cure)」及「固化(curing)」無限制地指代藉以將一可流動材料曝光於一媒介物(無論是諸如紅外線、雷射之電磁能量還是微波)、熱量或致使在該可流動材料內出現一所期望機械性質或其他性質之一化學物質的一製程。通常，固化改良或給予一或多個所期望性質，諸如(例如)材料之導電性及對基板之黏合。
如本文所使用，術語「可流動」無限制地指代能夠以某一方式流動(無論是在重力下還是其他外加力下)之液體、凝膠、膏、油墨調 配物、溶液、膠體懸浮液或其他實體形式之物質。
術語「頻率範圍」、「頻帶」及「頻域」無限制地指代通信信號之任何頻率範圍。此等信號可依照一或多個標準或無線空中介面來傳遞。
如本文所使用，術語「可攜式器件」、「行動計算器件」、「用戶端器件」、「可攜式計算器件」及「終端使用者器件」包含但不限於個人電腦(PC)及微電腦(無論是桌上型、膝上型還是其他類型)、機上盒、個人數位助理(PDA)、手持式電腦、個人通信器、平板電腦、可攜式導航輔助、裝備有J2ME之器件、蜂巢式電話、智慧電話、個人整合之通信或娛樂器件或確切而言能夠與一網路或另一器件交換資料之任何其他器件。
此外，如本文所使用，術語「輻射器」、「輻射平面」及「輻射元件」無限制地指代可用作接收及/或傳輸射頻電磁輻射之一系統之部分之一元件；例如，一天線。
術語「RF饋送」、「饋送」、「饋送導體」及「饋送網路」無限制地指代可在針對一或多個連接元件(諸如，舉例而言，一輻射器)之傳入/傳出RF能量信號之間轉移能量、變換阻抗、增強效能特性及遵守阻抗性質之任何能量導體及耦合元件。
如本文所使用，術語「頂部」、「底部」、「側」、「上」、「下」、「左」、「右」及諸如此類僅意味著一個組件相對於另一組件之一相對位置或幾何形狀，且絕不意味著一絕對參考框架或任何所要求定向。舉例而言，當將一組件安裝至另一器件(例如，至一PCB之下側)時，該組件之一「頂部」部分可實際上駐留於一「底部」部分下方。
如本文所使用，術語「無線」意指任何無線信號、資料、通信或其他介面，包含但不限於Wi-Fi、藍芽、3G(例如，3GPP、3GPP2 及UMTS)、HSDPA/HSUPA、TDMA、CDMA(例如，IS-95A、WCDMA等)、FHSS、DSSS、GSM、PAN/802.15、WiMAX(802.16)、802.20、窄帶/FDMA、OFDM、PCS/DCS、長期演進(LTE)或進階LTE(LTE-A)、類比蜂巢式、CDPD、衛星系統(諸如GPS)、毫米波或微波系統、光學、聲學及紅外線(亦即，IrDA)。
概述
本發明揭示內容尤其提供改良之極為空間高效及成本高效之天線裝置以及用於製作該天線裝置之方法。在一項例示性實施例中，經由使用一可流動傳導流體之一沈積製程將該天線裝置形成至一基板上。該傳導流體以一所期望厚度且根據型樣沈積於基板上，以便直接在該基板上形成一輻射/接收天線結構。然後固化所沈積之傳導材料(例如，使用電磁輻射)以便(尤其是)不藉助任何後續處理步驟(諸如電鍍)地致使該傳導流體機械穩定。
該例示性實施例中之一導線環路(例如，與一平坦或「區域填充」輻射器相對)之使用大大地降低與本發明揭示內容之天線相關聯之材料成本，且亦就天線在一主機器件內之放置而言添加顯著靈活性。
有利地，該製程之例示性實施方案尤其：(i)使用低成本的基於銅、銀或其他金屬之流體；(ii)不要求特殊基板聚合物或其他材料；(iii)可相對容易地應用於甚至複雜之三維表面；及(iv)與先前技術方法相比可快得多地(且以瞬時可再程式設計性)執行。
前述特徵亦准許製造操作自一專用製造設備至一現有組件製造設備之位移(若期望)；例如，該製程可容易地整合至其中將使用天線之一可攜式器件之殼體之製造中，藉此降低製造成本及額外負擔，且允許個別組件製造商容易地對天線組態或製程做出現場調整。
此外，本發明揭示內容有利地要求相當地最小資金投資，大大 地減少進入阻礙，且可以與先前技術方法(諸如LDS)相比少得多的延時來實施。
例示性實施例之詳細說明
現在提供該揭示內容之裝置及方法之各種實施例及變體之詳細說明。儘管主要以無線行動器件為上下文來論述，但本文所論述之各種裝置及方法並不限於此。事實上，本文所闡述之諸多裝置及方法可用於任何數目個複雜天線(無論是與行動器件相關聯還是與固定器件相關聯)中，其皆可自本文所闡述之天線方法及裝置受益。
例示性天線裝置
現在參照圖1至圖3，詳細闡述該揭示內容之天線裝置之例示性實施例。
圖1圖解說明根據本發明揭示內容之一項實施例之一例示性印刷天線。所圖解說明之印刷天線由一「導線框架」或環路構造組成，其係使用(例如)(i)一氣動式印刷頭或(ii)一壓電式印刷頭安置於一下伏基板(在此實例中，一扁平或平坦基板，諸如FR4或ABS聚合體)上。氣動閥由於其具有一快速循環時間且可靠地工作而用於在該例示性實施例中施配液體。在一典型組態中，此等閥由打開准許可流動材料流動之密封或門之定時空氣脈衝提供動力。返回彈簧閉合該等密封。
壓電式印刷頭使用一「油墨填充」室結合一壓電式材料及一噴嘴。此等印刷頭使用致使該壓電式材料改變形狀之一外加電壓，藉此在流體室中產生一壓力脈衝。所得壓力脈衝迫使一滴流體自其所在的噴嘴沈積至基板上。
前述技術之使用有利地達成具有可觀厚度(垂直高度)之印刷天線之建構；例如，多達200微米之高度。
該印刷天線由若干傳導油墨中之任何一者(或多者)(諸如基於銅或銀之油墨)(見針對可與該揭示內容一起使用之可流動材料之例示性 例項之併入於本文的證據A)建構。在此處列出圖1中所圖解說明之印刷天線裝置優於先前技術(諸如LDS)之一項突出優點；亦即，傳導流體成本(無論是基於銅、基於銀還是基於其他)明顯地低於相當的LDS流體。
此外，選定流體(及後續固化製程)准許使用一較寬廣範圍之基板材料(與LDS技術相比)，藉此由於不需要特殊化塑膠或對待/處理該等特殊化塑膠之方法而進一步降低總主機器件成本。此有利地允許在主機器件內使用確切而言任何基板，藉此避免不得不實施特殊化材料及/或添加物作為主機器件設計製程之部分(亦即，工程師可藉助滿足應用之其他需要之確切而言任何材料來設計主機器件，且本文所闡述之傳導材料將與其相容)。該(等)基板物質可有益地係一常見塑膠或其他材料，包含(舉例而言且非限制地)聚碳酸酯、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、強化玻璃聚碳酸酯、玻璃、陶瓷、聚亞醯胺(又名為Kapton®)、PEN(聚萘二甲酸乙二酯)、PET(聚對苯二甲酸乙二酯)或FR-4。
圖2係根據該揭示內容之一沈積天線200之一第二實施例之一透視圖，展示為沈積於一個三維基板上(於此情形中，諸如FR4之基板材料202之一矩形塊)。此圖圖解說明當前揭示內容之沈積製程之增強三維能力，此乃因天線導線跡線甚至在穿過基板之拐角或邊緣時亦維持一實質上均勻厚度(高度)及寬度。如下文更詳細論述，基板在一項實施例中相對於印刷頭或噴射頭移動以便致使傳導材料以實質上均勻的寬度及厚度在基板202之不同表面上之沈積。
圖3係根據該揭示內容之一沈積天線300之一第三實施例之一透視圖，展示為沈積於可攜式「直板」型蜂巢式電話之一例示性三維表面(殼體內部302)上。
亦認識到，與先前技術「區域填充」組態相對，本文中所揭示 之一印刷環路建構之使用(諸如圖1至圖3中所展示)節省時間及材料兩者。具體而言，藉由將天線之輻射/接收元件減少至一導線框架或環路導體等效物，避免顯著的材料成本(此乃因環路之中心部分無需填充有傳導流體或其他材料)，且提供大大增強之應用靈活性(此乃因儘管一先前技術傳導平面或區域填充天線必然地必須利用其內部區域或經填充區域進行操作，藉此排除任何其他主機器件或天線組件在此等區中之放置，但本發明揭示內容不限於此，且組件可確切而言放置於由天線環路或框架形成之內部空間上)。
亦將注意，本文中所闡述之「導線」或「環路」天線之例示性實施例利用俗稱為「波導性質」之性質，其中環路之導電性甚至在利用極端剖面時亦不受顯著影響。具體而言，已發現，由本文中所闡述之例示性傳導流體形成之導體實質上對導體之剖面輪廓變化(包含導體之形狀及/或高度(相對於基板)對寬度之比率)不敏感。相應地，導體之剖面尤其可(i)逐應用地變化；及/或(ii)在應用內變化，諸如一天線之一既定導體隨導線環路上之位置而變地變化其高度、寬度及/或剖面面積或形狀。此後一性質亦用於本發明揭示內容之特定實施例中，其中導體剖面形狀或其他參數在環路之不同部分中變化以便較好地適應主機器件之殼體或其他組件之特徵。舉例而言，在一項變體中，天線之「導線環路」在(例如)H=2W(其中H=高度且W=寬度)之一實質上矩形組態(其中天線必須穿過一窄的垂直開口)至環路之另一區中之(例如)W=10W之一實質上扁平或平坦組態(其中天線必須穿過一結構下方)之間發生變化。如熟習此項技術者在給出本發明揭示內容時將瞭解，可與該揭示內容一致地使用不同幾何形狀及形狀之無數此等組合。
亦將瞭解，所沈積天線跡線之高度及/或寬度輪廓(剖面)之變化可選擇性地經控制以控制跡線本身內之電磁傳播或其他性質，例如形 成所期望之反射或消除非所期望之反射。
歸功於以下各項，可使用本發明揭示內容之方法容易地達成各種三維組態：(i)沈積製程及流體之靈活性(亦即，材料可容易地沈積於主機器件殼體之較複雜三維表面上，甚至在***緣或其他此等結構(例如，見本文中之圖2及圖3)中)；及(ii)導線「環路」導體之寬度及厚度將視需要變化而不影響電效能(或有意地影響或「塑形」電效能)之能力。
此外，透過使用一可再程式設計之沈積技術(例如，諸如噴墨印刷)，可達成之天線之導線環路之幾何形狀之數目及種類係幾乎無限的。此尤其允許自一個生產運行時間至另一生產運行時間(例如，當自一個智慧電話組態或模型切換至另一者時)以及程序內(諸如在原型設計期間，其中做出一大體類似之天線組態之數個不同變體且隨後測試所得器件之電/天線效能)之快速「即時」改變。
有利地，本發明揭示內容之沈積天線之例示性實施例不要求任何種類之電鍍製程，藉此避免了與此等製程相關聯之成本及時間兩者。
在另一實施例中，在傳導材料之沈積之前將經組態以促進傳導流體之黏合之黏著劑或其他材料之一層(其可視需要而被遮蔽或不被遮蔽)施加至基板之表面。該基板(對比：在沈積之後的傳導材料)可替代地(或同時地)用熱量、雷射能量固化或以其他方式處理以更好地接受傳導流體且促進兩個材料之間的黏合(見下文圖5a之論述)。
亦將瞭解，可使用本文所闡述之方法形成合成或混合/異質結構。舉例而言，在一項此種實施例中，彼此結合地使用兩個不同傳導可流動材料作為在沈積及在一項印刷操作中施加之前混合之一混合物(亦即，一「合成」或多元油墨)。
在另一實施例中，可(諸如)藉由以下步驟而將兩種(或兩種以上) 異質油墨或材料施加成若干層：(i)施加第一層；(ii)固化第一層；(iii)至少部分地在該第一層頂部上施加該第二層；(iv)固化該第二層；及諸如此類。亦可以一並列或「並排」方式(無論是否彼此接觸)施加且然後共同地固化該兩種(或兩種以上)材料。
亦預期某些材料甚至在分層時亦可經受共同固化(亦即，施加第一層、施加第二層且然後同時地固化兩者)。
亦將瞭解，可結合不同基板材料來容易地使用本文中所闡述之例示性沈積技術。具體而言，在一項態樣中，該揭示內容預期在一共同應用內使用不同基板材料，諸如沈積天線導體跡線350穿過兩種材料，諸如藉由跨越該兩種材料相遇之一邊界或界面來印刷(見本文中圖3a之例示性組態)。在一項此種變體中，導體印刷材料(例如，油墨)經選擇以便與在跡線印刷製程期間將遇到的兩種/所有基板材料相容(自一黏合、機械等觀點)。如先前所論述，在本發明揭示內容中所闡述之技術之一項突出優點係其將在各種各樣的基板材料上/與各種各樣的基板材料一起使用之能力。因此，在一既定應用(例如，智慧電話)具有彼此接近之若干此等材料且期望天線「環路」之放置穿過此等材料352、354中之兩者或兩者以上之情況下，印刷介質(例如，油墨)之適當選擇可允許將傳導環路放置於此等區中而無需必須在印刷製程期間斷開油墨。應注意，諸如LDS之先前技術製程需要顯著努力(及成本)以達成此等轉變，此乃因通常必須針對不同基板材料利用不同製程，從而使得此等方法之使用係成本過高且難以有效維持的。
然而，本發明揭示內容亦預期(且促成)在不同基板材料之間的邊界處使用傳導材料之一轉變或「切換」，此轉變係出於諸多原因而加以執行。例如，情形可係：針對所遇到的多個基板中之每一者不能找到任何單個適合油墨或其他傳導介質。另一選擇係，可期望使傳導跡線之物理/電性質在不同基板材料上發生變化，即使在可找到一個適 合的傳導材料之情形下亦如此。作為另一可能性，針對一既定傳導介質所需要之固化製程可與一個基板材料相容，但不與另一基板材料相容。
因此，在該揭示內容之另一變體中，使用油墨之一「切換」；亦即，在不同基板材料352、354之邊界處，諸如本文中之圖3b中所展示。在一項實施方案中，藉由確切而言在材料邊界處或接近材料邊界停止印刷頭印刷第一油墨350a且然後用一不同油墨350b在停止發生處繼續該製程來達成此轉變，以使得第二(延續)跡線與第一跡線之端實體地平接在一起或與其重疊，以便維持電連續性/導電性。將瞭解，此一傳導界面可增加在邊界處之導體內之電磁能量反射或其他假影，且因此在兩種傳導材料之選擇、界面之幾何形狀等方面需要考量此等因素。例如，可期望調整該界面相對於轉變區之任一側上之跡線的幾何形狀(例如，使其較寬、較窄、較高、較矮、成角度、修圓/凸起等)以便達成界面之所期望電性質及/或物理性質。
熟習此項技術者亦認識到，本發明揭示內容之沈積技術提供以任一方式且沿任一方向容易地「分支」一既定傳導跡線之能力。由於本文中所揭示之例示性印刷跡線在某些方面近似一導線環路，一實際導線導體之先前技術使用(例如，突出或經塑形金屬)不能在(舉例而言)不藉助硬銲(brazing)、軟銲(soldering)、焊接(welding)或以其他方式將兩個相異導線段結合在一起之情況下經受分支(諸如在沿著導體之一既定點處形成一「T」形狀)。因此此先前技術方法由於需要額外材料及製程步驟而必然係笨拙且成本低效的。相比而言，本文中所闡述之例示性沈積方法可利用一或多個印刷頭以將一分支(例如，前述「T」)簡單地「印刷」成(例如)一濕(未固化)傳導跡線(見圖3c)。在一項此種變體中，使用一單個印刷頭，且在第一(主要)跡線仍濕時，將印刷頭(在第一跡線完成時)返回至所期望分支點且簡單地開始再次印 刷，以使得第二「分支」跡線接觸或重疊第一跡線，藉此允許來自兩個跡線之油墨合併且在固化時實際上形成一共用且材料均勻之跡線。此有利地排除前述額外製程步驟(諸如軟銲、焊接等)中之任一者，且亦緩和由於兩種材料之介接所致的任何效應，此乃因濕的第一跡線與新沈積/重疊之濕的第二或分支跡線事實上融合(由於其液態性質)以形成一個實質上同質材料。
進一步將瞭解，第一跡線與第二跡線(例如，於此實例中，主要跡線及分支跡線)之間的印刷製程亦可發生變化以便關於物理尺寸或電尺寸或者物理性質或電性質而產生一所期望轉變。舉例而言，在一項變體中，用於分支之油墨自用於主要跡線之油墨改變，以使得傳導、固化或其他性質發生變化以達成一所期望結果(例如，一所期望能量反射點、降低成本、使用位於跡線附近之組件更能經受之一固化製程等)。在另一變體中，油墨在兩個跡線之間維持一致，但兩個跡線之物理性質或尺寸發生變化(例如，分支跡線具有一較高/較低高度、較大/較小寬度、使用高度及/或寬度之「調變」等)。此可係以下情形：例如，分支傳導跡線必須穿過一極低矮結構下方，且因此需要具有一較低垂直高度。如熟習此項技術者可瞭解，在一先前技術LDS或類似製程中改變一跡線高度難得多，此乃因針對每一尺寸改變皆尤其需要額外製程步驟。
在該揭示內容之另一態樣中，本文中所闡述之例示性沈積製程可用於透過印刷容易地製作一饋送點，藉此消除製程步驟/材料/成本。具體而言，先前技術饋送點技術通常需要將天線饋送導體接合(例如，軟銲、硬銲、焊接等)至主機器件PCB上之一導通體、襯墊或跡線359。如在本發明揭示內容之一項實施例中，此方法必然地比僅將天線直接印刷至所期望傳導襯墊或跡線(且在其上)更昂貴且消耗時間。因此，本發明揭示內容排除一或多個製程步驟，以及諸如一單獨 饋送導體及/或焊料膏之材料；見圖3d。
此外，本文中所闡述之例示性製程可用於簡化電子組件表面安裝。例如，在一項實施方案中，將複數個所期望傳導跡線350印刷或以其他方式「濕」沈積至一基板上；亦即以一所期望接觸型樣。然後將一組件(例如，積體電路或其他表面安裝器件)放置至基板上以使得其引線367(例如，「鷗翼型」、焊料塊/BGA、通孔接針、自引端子(例如，纏繞經模製線軸或托架之導電線)等)與所印刷之濕跡線接觸。組件之放置藉此不藉助後續軟銲而完成其引線與跡線之間的電連接。然後濕跡線經固化以便使接觸區持久。若需要/期望，則電子組件亦可(諸如)經由組件主體與基板之間的少量聚矽氧囊封劑、黏合劑等370之存在或施加而實體接合至基板，以便增強機械強度/剛性，尤其是在固化製程期間。見圖3e。
例示性行動器件組態
現在參照圖4，其圖解說明包括本發明揭示內容之沈積天線之一行動器件之一項例示性實施例。具體而言，圖4係一可攜式無線電器件(例如，智慧電話)402之一項實施例之一透視圖，圖解說明其中之一例示性沈積天線400之放置(展示為一虛線以便反映天線「導線」安置於器件之外邊緣表面下方或在其內之事實)。
如本文中所使用，術語「行動器件」或「消費型器件」或「無線電器件」可包含但不限於：蜂巢式電話、智慧電話、個人電腦(PC)及迷你電腦(無論是桌上型、膝上型還是其他類型)以及行動器件(諸如手持式電腦、PDA、個人媒體器件(PMD))或上述之任何組合，其利用一或多個天線用於發射或接收諸如射頻能量之電磁能量。
此外，儘管本文中之例示性實施例主要就行動器件而言來闡述，但該揭示內容之裝置及方法絕不受限於此，且事實上可應用於使用一天線(無論是固定型、行動型、半行動型還是其他類型)。
如眾所周知，此等高容量消費型器件(諸如智慧電話)可包括任何數目個不同外觀尺寸，舉例而言包含：(i)具有觸控螢幕顯示器之一實質上平坦器件(圖4)；(ii)一「直板」型器件(見以上論述之圖3)；及(iii)一滑動式或摺疊式鍵盤器件(未展示)。本發明揭示內容之沈積天線及方法尤其適合於此等高容量消費型器件，此乃因其給予一可觀的製造成本節省(藉此使得降低器件價格)，且亦支援越來越進取型的外觀尺寸及/或材料類型(例如，較小且較輕之電話、金屬外殼等)。此外，本發明揭示內容之沈積天線給予製造商容易地修改或再程式設計印刷或噴射裝置之能力，以便適應主機器件硬體改變(例如，包含一新組件、或移除一現有組件、或添加諸如藍芽或Wi-Fi或GPS之無線介面)以及由於(例如)移動饋送點、與手放置或干擾有關的使用者問題、添加頻帶需要、開發測試之結果(在下文更詳細闡述)及諸如此類所致的天線組態本身所需之改變。
製造方法
現在參照圖5，展示及闡述用於製造一沈積天線之一通用方法之一項實施例。如所圖解說明，方法500之第一步驟502包含提供一適合基板用於天線之沈積。如先前所闡述，基板可採取任何數目個不同形式，包含但不限於：(i)一實質上扁平或平坦形式，(ii)一彎曲(例如，凹面)表面；(iii)具有一或多個表面特徵或細節之一平坦或彎曲表面；或(iv)前述之多個經連接或解體表面。其可製作為一單獨組件，或另一選擇係，製作為一較大組件或器件之部分。
在步驟504處，針對所提供之基板選擇適當的傳導可流動材料。如本文中先前提及，本發明揭示內容預期特定傳導材料或組成可更好地適於不同材料或基板類型，且反之亦然。
接下來，根據步驟506，將選定材料以一所期望型樣(例如，如本文中先前所論述之2-D或3-D「導線環路」)沈積至基板上。
最後，根據步驟508，固化所沈積材料，諸如經由一電磁輻射(例如，雷射)「閃光」固化製程或曝光。
現在參照圖5a，其展示及闡述用於製造圖5之一沈積天線之通用方法之一項例示性實施方案。
如所圖解說明，方法520之第一步驟522包含提供一適合基板用於天線之沈積。
在步驟524處，針對所提供之基板選擇適當的傳導可流動材料。如上文所提及，該揭示內容預期特定傳導材料或組成可更好地適於不同材料或基板類型，且反之亦然；此概念亦延伸至任何黏著劑、預備組件或類似材料(或預備製程，諸如加熱、雷射曝光、化學沖洗等)(若使用)之選擇(步驟526)，以使得基板材料、傳導流體材料及(表面)預備材料經選擇以便係相容的且在固化之前及之後皆為傳導流體提供所期望位準之黏合(或其他所關注機械性質)。
簡而言之，以上論述之例示性黏合性質大體而言係關於在天線之可用壽命期間所印刷或可流動傳導材料至塑膠之黏合。在印刷技術中，另一突出考量係關於以一特定方式潤濕可流動介質(例如，油墨流體)，以使得所印刷影像(或跡線)具有適當的幾何形狀。此潤濕尤其受到表面及流體能量/張力的影響。常見問題包含流體淤積(pooling)或流體珠化(beading up)。有利地，本文中所闡述之例示性天線跡線較少關注此等影響(且因此較少受其影響)，此乃因天線之局部幾何形狀不太重要。換言之，隨處具有較小變化形式或幾何「缺陷」之一印刷天線將與實際上完美之一印刷天線大體一致地執行，藉此放鬆對所要求之印刷精確度之位準。
接下來，根據步驟528，將選定材料(以及步驟526中使用之任何材料)以一所期望型樣(例如，如本文中先前所論述之2-D或3-D「導線環路」)沈積至基板上。在該例示性實施例中，此步驟包含：將選定 材料裝載至一氣動式或壓電式或其他印刷頭容器中，及程式化該印刷裝置以印刷所期望型樣。該印刷頭提供流體(例如，本文中所闡述之傳導流體或油墨)之精確放置、極高的效率及可重複性以及極低的資金投資成本，同時驅動此等印刷頭之器件亦提供良好的靈活性及可再程式設計性。
作為此步驟之部分，所沈積之傳導流體之厚度(高度)、寬度、密度或其他性質亦可隨環路上之位置而變，以便達成所期望組態，包含一種三維拓撲(亦即，其中導線環路之厚度/幾何形狀保持高效恆定，但該導線環路印刷於其上之表面沿多個維度發生變化)及/或特徵(亦即，其中拓撲係恆定的，諸如一扁平基板，但期望不同比例之特徵)。
根據步驟530，固化所沈積材料，諸如經由一電磁輻射(例如，雷射)「閃光」固化製程或曝光。在一項變體中，使用適當波長及能量之一雷射來追蹤所沈積天線導線且隨其行進而固化其，諸如經由雷射能量之短叢發以便將一所期望位準之能量沈積於傳導油墨內，且致使其中的必要固化化學反應。
另一選擇係，可使用熱量、電(例如，電流)、化學試劑或物質或者甚至微波能量來固化所沈積材料。
亦將瞭解，可流動傳導材料可經再形成以達成極為特別的所期望性質，諸如極快速固化。預處理或預備塗層可有利於增加黏合及傳導流體可接受性。此允許在不改變傳導可流動材料之情況下使用一定範圍之基板。
最後，根據步驟532來清潔經固化總成(例如，諸如藉由浸漬於一適當溶劑中)，及測試該天線(步驟534)。
開發
圖6係圖解說明根據該揭示內容對沈積天線之開發測試之一通用 方法之一項實施例之一邏輯流程圖。如熟習此項技術者可瞭解，部分地由於諸如材料缺陷、電腦化天線建模軟體之缺陷以及來自存在於生產器件中之組件(例如，金屬組件，諸如框架、按鈕、導線等)之未知或未預料影響之因素，通常需要就一天線之實體實施方案而言之顯著試錯法(trial-and-error)。簡言之，所裝配器件可並不確切地如建模所預期，或甚至並不如基於尚未裝配該器件時執行的早期測試所期望。
此外，甚至在已裝配該器件之後，其他因素之影響(諸如使用者之手放置、鄰近於使用者之頭部等)亦可影響天線之功效或操作。
因此，在另一態樣中，本發明揭示內容將各種天線組態之快速原型設計、調諧及測試有利地促成至藉助先前技術(包含LDS)大體不可達成之一位準。具體而言，在一項例示性方法中，本發明揭示內容允許快速地再程式化印刷或噴射裝置之能力，以使得使用不同天線型樣、形狀、寬度、厚度、材料等以便(例如)根據天線效能來看出其效應，或針對各種參數執行敏感度分析。因此，在一項實例性開發體系中，複數個基板(例如，蜂巢式電話後殼體，諸如圖3之彼殼體)印刷有不同組態之沈積天線且經固化。藉由僅將殼體/天線(機械地及電地)連接至電話且執行必要測試來測試該等不同天線中之每一者。對每一天線之組態之改變(以便針對所期望頻帶正確地調諧該天線)可包含(例如)將天線之部分移動至不同位置(諸如藉由在「環路」內向前或向後移動天線內之成角度彎曲或轉彎)，且然後再測試。
此「快速原型設計」排除必須建立實體模型或手工製作原型供用於測試之先前技術需要(由於缺乏用於新天線之生產設備而成為必需)；相反，在本文中所揭示之發明性範例下，開發工程師可在一致的基板(例如，蜂巢式電話殼體)上快速地僅「印刷出」一組不同天線且立即測試該等天線。
同樣，可使用極短的生產運行時間來測試一既定設計之耐久 性，諸如藉由在制定一完整生產運行之前生產具有一既定設計之少量手機且將其分散用於使用者之現場測試。此「短運行時間」亦允許跨越同一類型之器件對天線幾何形狀之較小調整；例如，預定用於分散於具有特定操作考量之一既定國家中之彼等器件可具有稍微不同於預定用於其他國家之器件中所使用的天線之變體，該稍微變化形式係使用本發明揭示內容容易地適應而不必經受顯著的製造製程改變。
PCB變體
在該揭示內容之另一態樣中，可將一天線整體地或部分地安置於主機器件PCB或適合於接納該天線之其他此種內部組件之邊緣上(及/或鄰近於其)，諸如本文中之圖8中所展示。此方法可有利地用於形成任何數目個不同天線類型，包含但不限於藍芽及Wi-Fi(IEEE標準802.11)天線以及蜂巢式(例如，3GPP或LTE)或WMAN類型。
沈積天線802在PCB 800之邊緣804上之放置節省空間及成本(諸如針對無線電/收發器組件806及饋送件808)，此乃因此方法並不需要額外組件(例如，用於天線之專用支撐件或其他組件)，且如下文更詳細闡述，可作為其他PCB處理步驟之部分(若期望)執行固化該天線所必需之步驟。
當前，存在可使用與電路之剩餘部分相同的PCB製程將一天線安置於一電子器件(例如，諸如一智慧電話)之PCB上之方式，但此等方法需要相當數目之PCB空間(亦即，在PCB之一面或另一面上，且使得取代所消耗空間之其他可能用途，諸如用於電路跡線或表面安裝組件)，且具有由於PCB製程而難以使得天線之精確度一致之結果(例如，此等製程亦可對PCB之材料性質及厚度變化敏感，此可不利地影響生產良率)。傳統上，使用此等先前技術方法自天線測試至PCB遮蔽亦存在極長的製程鏈。
此外，嘗試調諧一既定天線設計以達成PCB材料及製作製程之 「批量」特性係事實上不可能的，此乃因此等批量變化形式固有地影響天線調諧/電效能。因此，在其中根據(例如)一高斯或「貝爾」曲線來在統計上分佈與一天線相關聯之一既定參數(例如，一特定尺寸，諸如一既定區中之跡線寬度)之情形中，在分佈之任一端處之特定試樣可在跡線寬度上且因此在電效能上具有顯著變化，藉此幾乎必須要求不同的調諧。鑒於不能更為緊密地控制製程，此等變化可極為難以消除。
取決於所期望應用及屬性，在本發明揭示內容之例示性PCB沈積方法下大體可用兩項選項：(i)在軟銲之前(例如，在組件取放製程之後但在軟銲之前)將天線沈積於PCB上-後續軟銲熱量可用於固化所沈積天線；或(ii)在PCB處理之後沈積天線且單獨地固化(諸如經由外加熱量或輻射)。較高的軟銲製程熱量有利地提供較好效能，但相反地，後期沈積(亦即，在PCB處理之後)方法達成沈積製程之更快速/更好回饋及控制。
前述方法中之任一者之進一步益處包含：自天線印刷至天線/PCB測試之短得多的製程/時間，以及促成回饋/調諧及「定版」(亦即，沈積、固化及測試週期)。
此外，透過使用本發明揭示內容之各種態樣來促成原型設計。舉例而言，在一項實施方案中，首先獲得已經處理且準備好用於一主機器件中之若干實質上一致的PCB。開發數個「試驗」天線組態(諸如藉由電腦模擬或其他技術)，且然後使用(例如)本文中先前所闡述之沈積印刷製程將該等組態沈積於PCB中之各別一者上(例如，關於形狀、放置、所使用的流體材料、固化製程等而變化)。然後測試及評估所沈積天線，直至針對彼既定PCB組態識別且達成所期望的電性質及/或物理(例如，處理、機械等)性質為止。此後一製程亦可涉及反覆；例如，一組態改變之識別，及調整該沈積製程以實施該改變。一 旦判定彼特定PCB類型之天線(及處理)組態，即可隨之酌情使用前述方法中之一者(諸如透過在軟銲之前沈積，及在軟銲製程期間固化)在一大量生產過程中沈積及固化該天線。
亦將瞭解，可在特定情形中引導前述原型設計及定版製程而不固化所沈積之天線(若期望)；亦即，「濕的」。舉例而言，在判定固化製程對天線之電性質幾乎或完全無影響(但相反地僅顯著地影響物理/機械性質，諸如抵抗天線環路跡線之非期望流動或失真，或者硬度)之情況下，可排除固化步驟或製程以便進一步充分利用原型設計/定版製程。無論沈積天線係施加至一PCB還是任何其他基板，前述情形皆如此。
進一步瞭解，儘管圖8之實施例之饋送點808展示為沈積於PCB之一面上，但饋送本身亦可沈積於邊緣804上，且如本文中別處所闡述「經印刷」以形成電連接，藉此排除一單獨製程步驟(及彼步驟所需要之任何相關聯工具/材料)。
效能
現在參照圖7a至圖7d，呈現在由根據該揭示內容建構之例示性天線裝置之本受讓人進行測試期間獲得的效能結果。
現在參照圖7a，展示有效輻射(以dB為單位)之一散佈圖，比較：(i)一參考0.4mm直徑導線天線；(ii)一Cu(可流動)膏印刷天線；及(iii)一Ag(可流動)膏印刷天線。前述(ii)及(iii)中之每一者沈積於一FR4基板上，該FR4基板亦用於參考天線(i)。
如圖7a中所指示，在約1100MHz以下，「印刷」天線中之每一者之效能高度類似於導線參考天線。在約1970MHz以上，三個天線再次展示類似效能。
圖7b圖解說明針對一GSM+WCDMA天線之一例示性移印比較。在此圖解說明中，參考天線係一撓曲天線(藉助18至20微米銅之標準 PET撓曲)，而印刷天線係藉助經絲網印刷之聚合物銀導體之一PET撓曲。同樣，參考天線與印刷天線之效能係高度類似的。
圖7c圖解說明針對一GPS/藍芽天線之一例示性移印比較。在此圖解說明中，藉由使用一先前技術LDS製程來製作參考天線，而印刷天線包括一塑膠框架上之印刷銀。再一次，參考天線及印刷天線之效能高度類似。
圖7d圖解說明針對一4頻帶GSM天線之一例示性移印比較。在此圖解說明中，參考天線係此項技術中熟知的一「2K」天線，而印刷天線包括一塑膠框架上之印刷銀。再一次，參考天線及印刷天線之效能高度類似。
製造裝置
在一項實施例中，利用具有一印刷頭及流體匣之一現貨噴墨印刷系統(諸如在商業市場上普遍存在之彼等)來提供流體沈積。在一項變體中，出廠匣基本上再注滿有選定傳導流體，且印刷機經程式化以印刷所期望型樣。此方法主要適於二維型樣，以及三維型樣。在三維型樣之情形追蹤，一項例示性組態利用自向下位置印刷之一第一印刷頭及自任一側印刷之一第二印刷頭，但將瞭解，亦可使用與本發明揭示內容一致的其他組態(例如，一單個鉸接式印刷頭或多維頭)。
在另一實施例中，利用經組態以准許更複雜型樣(包含沿三個維度)之一更精密配置，包括一氣動式或壓電式印刷頭(見本發明之證據A，其尤其詳述例示性印刷頭設置)互供應該印刷頭之傳導流體容器。亦採用經組態以沿三個維度移動目標基板(例如，蜂巢式電話殼體內部表面)之一多維夾具或其他裝置，以使得在沈積流體時印刷頭距基板表面一所期望距離移動。亦視情況控制角度控制(亦即，印刷頭相對於目標表面之角度控制)以便將沈積製程維持於所期望參數(諸如傳導跡線寬度)內。此外，移動速度可調整以便獲得所期望沈積速率(亦 即，環路之每線性距離之傳導流體體積)。
以上闡述之裝置亦可係電腦驅動的，諸如其中使用一電腦(例如，PC、伺服器等)或其他電腦化控制器來控制印刷頭之操作。在該揭示內容之一項例示性實施方案中，結合前述裝置使用之現存電腦演算法經修改以便提供所期望位準/屬性之印刷機效能；例如，以便適用地調整印刷頭速度、角度、油墨流動及/或延遲。在此處展現本發明揭示內容之技術之另一突出優點；亦即，其在諸多情形中能經受使用僅以算法修改之現有印刷技術之實施方案，藉此排除一完全「從頭開始(ground up)」系統設計(或重設計)。此演算法操縱進一步攜載相關聯優點或快速原型設計/再組態；確切而言，吾人可在其電腦化器件上調整相關程式/演算法、再啟動程式及即時調整印刷製程。可瞭解，取決於應用(亦即，基板材料、油墨類型、實體尺寸/幾何形狀、所需要固化製程等)，可需要顯著的「試錯法」以最佳化所得跡線/天線產品。此演算法操縱容易地允許此等調整而無需進一步投資於硬體或特殊化設備。在其中必須使用一不同印刷頭或新印刷頭之情況下，亦可容易地裝載及使用與彼印刷頭相關聯之軟體。
如先前所提及，本發明揭示內容之相當的簡單製程技術及製造裝置亦准許製造操作自一專用製造設施至一現有組件製造設施之位移(若期望)。具體而言，天線製造製程可容易地整合至其中將使用該天線之一可攜式器件之殼體之製造中。此降低天線(及器件)製造成本及額外負擔，此乃因排除了單獨設施、人員、裝運等以及在典型先前技術方法下將此等組件提供至一第三方主機器件製造商之延時。由於本發明揭示內容之製造製程實際上不要求任何有害化學品或其他材料(例如，先前技術電鍍製程之彼等)且因此確切而言可執行於任何地方之事實，情形尤其如此。
此外，在此「組合」製造範例下，個別組件製造商可容易地對 天線組態或製程做出現場調整而不必如在先前技術中針對其供應方或供應商採用資格認定或其他製造測試程序。相反，組件製造商或整合商可直接控制製造製程。
將認識到，儘管該揭示內容之特定態樣係就一方法之步驟之一特定序列而言來闡述，但此等說明僅圖解說明該揭示內容之較廣義方法，且可視需要由特定應用修改。特定步驟可在特定境況下視為不必要或選用的。另外，特定步驟或功能可被添加至所揭示實施例，或變更兩個或兩個以上步驟之執行次序。所有此等變化形式皆視為囊括於本文中之揭示內容及申請專利範圍內。
儘管以上詳細說明已展示、闡述及指出該揭示內容之新穎特徵適於各種實施例，但將理解，熟習此項技術者可以所圖解說明之器件或製程之形式或細節作出改變。前述說明係為當前涵蓋之最好模式。此說明絕不意欲限制，而是應視為圖解說明該揭示內容之一般原理。
證據A
Pulse Electronics有限公司2012年至2013年版權所有。保留所有權利。
部分版權歸Nordson公司Asymtek所有。未經許可不得複製。
脈衝電子-用於天線之傳導油墨-
2011年10月3日
目標及規範
此測試之目標係示範多種傳導油墨(Naples 132、141)及膏(Orlando 495)沿循客戶提供之2D、3D跡線型樣在各種基板(FR4板、塊及ABS塑膠板)上之噴射可行性。經施配之基板然後發送回至客戶供用於固化、檢驗及連續性/黏合測試。
結果摘要
該測試係藉助Orlando 495膏及Naples 132油墨使用DJ-9500或D-585來引導，目標線寬度~500μm或更大，線高度~60μm或更大，稱為硬體/軟體設定之組態表。銀油墨及銅膏兩者皆可施配而不濺注/附屬至各種基板(FR4板、塊、ABS塑膠板及玻璃載片)上，不存在構建於噴嘴頭上之可見材料。所適配之線係均勻且連續的(見圖1)。線寬 度及高度量測係：
針對Orlando 495：~550μm寬度，~200μm高度(見圖2及圖3)
針對Naples 132：~650μm寬度，~70μm高度(見圖4及圖5)
註解：2D施配型樣花費~25秒，NAPLES 132之2D施配型樣重量~0.06克。
建議組態
圖
圖A-1：
圖A-2：Orlando 495：~550μm寬度
圖A-3：Orlando 495：~200
圖A-4：Naples 132：~650
圖A-5：Naples 132：~70
證據B-各種製程之比較

Claims (30)

  1. 一種天線裝置，其包括：一導體，其沈積於一可攜式器件之一組件上，其中該導體係使用包括以下各項之製程形成：使用一印刷頭射出一傳導可流動物質，而將該傳導可流動物質以一所期望三維型樣沈積至該組件上；及固化該所沈積之可流動物質以便致使該可流動物質實質上不可流動；其中該導體經組態以一所期望操作頻率作用為一共振器，該所期望操作頻率範圍自約800MHz至2200MHz。
  2. 如請求項1之天線裝置，其中該導體包括實質上圍封其中不具有傳導物質之一中心區之一導線狀外觀尺寸。
  3. 如請求項1之天線裝置，其中該固化包括使用電磁輻射或熱量中之至少一者，且該沈積包括使用一電控印刷頭進行沈積。
  4. 如請求項1之天線裝置，其中該導體包括實質上圍封一中心區之一導線狀外觀尺寸，該組件包括實質上安置於該中心區內之複數個電組件。
  5. 如請求項2之天線裝置，其中該導線狀外觀尺寸包含複數個封閉環路。
  6. 如請求項1之天線裝置，其中該傳導可流動物質在(i)剖面形狀及/或(ii)剖面面積上具有變化形式。
  7. 如請求項6之天線裝置，其中在(i)剖面形狀及/或(ii)剖面面積之該變化形式在針對自具有一第一剖面形狀及一第一剖面面積之一第一部分變化至至具有一第二剖面形狀及一第二剖面面積之一第二部分之該天線裝置在電磁輻射或接收效能造成變化。
  8. 如請求項7之天線裝置，其中針對該天線裝置在電磁輻射或接收效能之該變化包含操作在兩個或更多不同頻帶的一能力。
  9. 一種製造一天線裝置之方法，其包括：相對於一目標組件於三維中移動一印刷頭，以在該目標組件之一三維部分上產生一傳導流體之沈積；使用該移動印刷頭以一所期望形式沈積該傳導流體；及隨後使用熱能固化該所沈積傳導流體；其中經固化之該傳導流體經組態以一所期望操作頻率作用為一共振器，該所期望操作頻率範圍自約800MHz至2200MHz。
  10. 如請求項9之方法，其中該方法不利用任何電鍍步驟或製程。
  11. 如請求項10之方法，其中該沈積包括沈積於一行動無線器件之一現存內部表面或組件上，且該方法不利用該表面之任何額外預備。
  12. 如請求項9之方法，其中該沈積包括沈積於一行動無線器件之實質上彼此毗鄰之兩個或兩個以上現存內部表面或組件上。
  13. 如請求項9之方法，其中該所期望形式包括一個三維形式以使得由該所沈積流體形成之一跡線包含一或多個方向改變。
  14. 如請求項9之方法，其中沈積該傳導流體之動作包含沈積至少兩個不同傳導流體。
  15. 如請求項14之方法，其中沈積及其後的固化動作進一步包含：在該目標組件上沈積一第一傳導流體；接著固化該第一傳導流體；在該目標組件上沈積一第二傳導流體，其與該第一傳導流體不同；及接著固化該第二傳導流體。
  16. 如請求項15之方法，其中該第二傳導流體係至少部分地沈積在 該第一傳導流體之頂上。
  17. 如請求項9之方法，其中經沈積之傳導流體的一厚度根據該目標組件上之位置變化。
  18. 一種製造一天線裝置之方法，其包括：相對於一目標組件於三維中移動一印刷頭，以在該目標組件之一三維部分上產生一傳導流體之沈積；使用該移動印刷頭以一所期望形式沈積該傳導流體；及隨後使用電磁能量固化該所沈積傳導流體；其中經固化之該傳導流體經組態以一所期望操作頻率作用為一共振器，該所期望操作頻率範圍自約800MHz至2200MHz。
  19. 如請求項18之方法，其中該方法不利用額外電鍍步驟以作用為該天線裝置。
  20. 如請求項18之方法，其中該所期望形式包含一導線狀外觀尺寸，該導線狀外觀尺寸包含複數個封閉環路。
  21. 如請求項18之方法，其中沈積該傳導流體之動作進一步包含沈積該傳導流體使得該所期望形式針對該傳導可流動物質在(i)剖面形狀及/或(ii)剖面面積上具有變化形式。
  22. 如請求項21之方法，其中在(i)剖面形狀及/或(ii)剖面面積之該變化形式在針對自具有一第一剖面形狀及一第一剖面面積之一第一部分變化至至具有一第二剖面形狀及一第二剖面面積之一第二部分之該天線裝置在電磁輻射或接收效能造成變化。
  23. 如請求項22之方法，其中針對該天線裝置在電磁輻射或接收效能之該變化包含操作在兩個或更多不同頻帶的一能力。
  24. 如請求項18之方法，其中沈積該傳導流體之動作包含沈積至少兩個不同傳導流體。
  25. 如請求項24之方法，其中沈積及其後的固化動作進一步包含： 在該目標組件上沈積一第一傳導流體；接著固化該第一傳導流體；在該目標組件上沈積一第二傳導流體，其與該第一傳導流體不同；及接著固化該第二傳導流體。
  26. 如請求項25之方法，其中該第二傳導流體係至少部分地沈積在該第一傳導流體之頂上。
  27. 如請求項18之方法，其中經沈積之該傳導流體的一厚度根據該目標組件上之位置變化。
  28. 一種表面安裝一電子組件之方法，該方法包括：提供具有複數個引線之一電子裝置，該複數個引線(lead)經配置為一規定型樣；實質上根據該規定型樣而將一可流動傳導流體沈積於一基板之一表面上，其中該所沈積傳導流體之該至少一部分包含一天線輻射器(antenna radiator)；將該電子裝置放置於該基板表面上，使得該複數個引線與呈一濕狀之該傳導流體之相應部分之至少一部分接觸；及固化該傳導流體以在該等引線之每一者及該傳導流體之該等引線之各別相應部分之間形成一至少部分永久電連接；其中該所沈積傳導流體之該固化步驟在固化該天線輻射器的同時固定該電子裝置；且其中經固化之該傳導流體之至少一部分經組態以一所期望操作頻率作用為一共振器，該所期望操作頻率範圍自約800MHz至2200MHz。
  29. 如請求項28之方法，其中該沈積包括使用印刷頭來以該規定型樣從其排出該流體。
  30. 如請求項29之方法，其進一步包括使用熱量及/或電磁輻射的至少一者固化該所沈積流體。
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