CN109216884A - 天线结构 - Google Patents
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Abstract
一种天线结构，其平面投影形状包括多个元素图案，且各该元素图案包含两基础图形，其中，该些元素图案的任三相邻者的相对两条形心连线未位于同一直线路径上，以形成非直线状的天线结构，故相较于由直线所构成的天线结构的外形，于相同的天线路径下，本发明的天线结构不仅可缩小天线布设面积75％，并提高天线效能50％以上。
Description
技术领域
本发明有关一种天线结构，尤指一种用于封装件的天线结构。
背景技术
随着电子产业的蓬勃发展，电子产品也逐渐迈向多功能、高性能的趋势。目前无线通讯技术已广泛应用于各式各样的消费性电子产品以利接收或发送各种无线讯号。为了满足消费性电子产品的外观设计需求，无线通讯模组的制造与设计朝轻、薄、短、小的需求作开发，其中，平面天线(Patch Antenna)因具有体积小、重量轻与制造容易等特性而广泛利用于如手机(cell phone)等电子产品的无线通讯模组中。
图1A至图1B为现有各式无线通讯模组1的平面示意图。如图1A至图1B所示，该无线通讯模组1包括：一基板10、设于该基板10上的一天线结构11a,11b以及至少一电子元件12。
然而，现有无线通讯模组1中，该些天线结构11a,11b都是直线或规则的单一图形构成，致使该些天线结构11a,11b因其图形限制而难以提升天线功率。
另外，天线的材质改变亦对功率有显著的影响，但前述无线通讯模组1的系统化封装通常都使用PCB印刷方式形成该些天线结构11a,11b，而这种印刷天线在材质上的变化不大，致使局限了目前系统化封装天线效能。
因此，如何克服上述现有技术的种种问题以增益天线信号以及提高天线效能，实已成目前亟欲突破的课题。
发明内容
鉴于上述现有技术的种种缺失，本发明揭示一种天线结构，可缩小天线布设面积，并提高天线效能。
本发明的天线结构其平面投影形状包括有多个元素图案，其中，各该元素图案包含两基础图形，且该些元素图案的任三相邻者的相对两条形心连线并未位于同一直线路径上。
前述的天线结构为基板的平面印刷天线。
前述的天线结构为基板线路与导电盲孔所构成的立体结构。
前述的天线结构为导电立体结构，例如，其材质为电镀、无电镀或冲压铜材。
前述的天线结构设于空间结构上，且该空间结构定义有三维坐标。
前述的天线结构中，该平面投影定义有二维空间坐标。
前述的天线结构中，该两基础图形为类S字形与类2字形。
前述的天线结构中，该两基础图形为类5字形与类Z字形。
前述的天线结构中，该两基础图形为类U形与类倒U形。
前述的天线结构中，该两条形心连线的布设为形成一夹角。
前述的天线结构中，该些元素图案的至少两相邻者为物理接触。
前述的天线结构中，该些元素图案的至少两相邻者为未物理接触。
由上可知，本发明的天线结构中，通过其平面投影的外形以两基础图形构成元素图案，且令该些元素图案的任三相邻者的相对两条形心连线并未位于同一直线路径上，以形成非直线状的天线结构，故相较于现有由直线所构成的天线结构的外形，于相同的天线路径下，本发明的天线结构不仅可缩小天线布设面积75％，并提高天线效能50％以上。
附图说明
图1A至图1B为现有各式无线通讯模组的平面示意图；
图2A为本发明的天线结构应用于电子封装件上的立体示意图；
图2B为图2A的局部放大平面示意图；
图2C为图2A的天线结构的局部放大平面示意图；
图3A至图3D为本发明的天线结构的制法的剖面示意图；以及。
图4A及图4B为本发明的天线结构应用于电子封装件上的其它实施例的立体示意图。
符号说明:
1 无线通讯模组
10,40 基板
11a,11b,2,2’ 天线结构
12 电子元件
2a,2b,2c 元素图案
20,21 基础图形
200 本体部
220 回馈部
30 介电体
30a 第一介电层
30b 第二介电层
31 第一线路层
31’ 第一金属层
31”,33” 导电材
310,330 导电盲孔
32 第二线路层
33 第三线路层
33’ 第三金属层
34 绝缘保护层
35 表面处理层
4 电子封装件
42 封装层
9 承载件
a 夹角
L1,L2 形心连线。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员的了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”及“一”等的用语，也仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
图2A为具有天线结构2的电子封装件4的立体示意图。如图2A所示，所述的电子封装件4包括一设有电子元件(图未示)的基板40、一形成于该基板40上的天线结构2、以及一包覆该电子元件而外露该天线结构2的封装层42。
所述的基板40包含线路结构，其具有至少一介电层及设于该介电层上的线路层，如扇出(fan out)型重布线路层(redistribution layer，简称RDL)。具体地，形成该介电层的材质例如预浸材(prepreg，简称PP)、聚酰亚胺(polyimide，简称PI)、环氧树脂(epoxy)或玻纤(glass fiber)，且形成该线路层的材质为金属，如铜。应可理解地，该介电层与该线路层的数量可依需求设计。
所述的电子元件电性连接该基板40，其可为主动元件、被动元件或其二者组合，且该主动元件为例如半导体晶片，而该被动元件例如电阻、电容及电感。
所述的封装层42为绝缘材，如聚酰亚胺(polyimide，简称PI)、干膜(dry film)、环氧树脂(epoxy)或封装材(molding compound)，其可用压合(lamination)或模压(molding)的方式形成于该基板40上。
所述的天线结构2为基板40的平面印刷天线，其具有相分离的本体部200与回馈部220(如图2B所示)，该本体部200的平面投影的外形(如图2C所示)包括：多个(本实施中显示三个)元素图案2a,2b,2c，且各该元素图案2a,2b,2c包含两基础图形20,21，其中，该些元素图案2a,2b,2c的任三相邻者的两条形心连线L1,L2并未位于同一直线路径上。
于本实施例中，该平面投影定义有二维空间坐标，如图2A及图2C所示的XY轴，且该两基础图形20,21为不相同，例如，图2C所示的虚线所界定的类5字形与类Z字形。应可理解地，可依需求调整虚线的位置，使该两基础图形20,21呈现类S字形与类2字形(如图2B所示，为图2C的字形于转角处呈弧形)、或者呈现类U形与类倒U形等形式。
再者，该两条形心连线L1,L2的布设为形成一夹角a，且该些元素图案2a,2b,2c的至少两相邻者为物理接触，例如相连。应可理解地，该些元素图案的至少两相邻者为未物理接触，例如断开(可参考相分离的本体部200与回馈部220的方式)。
又，该基板40及该天线结构2的制法并不需使用特殊制程或设备，仅需使用一般有机基板的制法即可制成，且该天线结构2可于该基板40中独立一层制作，或属于线路层的一部分或铺地层的一部分，使该天线结构2与该基板40的线路结构可一同制作，如图3A至图3D所示，具体如下说明。
如图3A所示，于一承载件9上结合一基材(如铜箔基板)，该基材包含一第一介电层30a及设于该第一介电层30a上下侧的第一金属层31’与第二金属层，且该第一金属层31’结合该承载件9，并图案化该第二金属层以形成第二线路层32。
如图3B所示，压合一具有第三金属层33’的第二介电层30b于该第一介电层30a与第二线路层32上，使该第一介电层30a与该第二介电层30b结合成一介电体30。之后移除该承载件9。
如图3C所示，图案化该第一与第三金属层31’,33’，再以激光方式于该介电体30上形成多个盲孔以外露部分该第二线路层32。之后，以电镀或沉积等方式形成导电材31”,33”于该第一与第三金属层31’,33’上，以令该导电材31”与该第一金属层31’作为第一线路层31，且该导电材33”与该第三金属层33’作为第三线路层33，且该导电材31”,33”一并形成于该盲孔中以形成导电盲孔310,330，使该第一线路层31与该第三线路层33通过该些导电盲孔310,330电性连接该第二线路层32。
如图3D所示，于该介电体30、该第一线路层31与该第三线路层33别形成绝缘保护层34，且该绝缘保护层34形成有多个外露该第一与第三线路层31,33的开孔，以于该开孔中的第一与第三线路层31,33上形成表面处理层35(如镍/金材)。
于本实施例中，该天线结构2可为该第一线路层31或该第三线路层33的其中一部分，但于其它实施例中，该天线结构2亦可为该第二线路层32的其中一部分。换言之，于形成该第一线路层31、第二线路层32或第三线路层33时可同时形成该天线路结构2。
应可理解地，该天线结构2可为基板线路(如第一至第三线路层31,32,33)与导电盲孔310,330所构成的立体结构，但其平面投影的外形仍如图2A或图2C所示的态样。具体地，该天线结构2设于空间结构(如该介电体30)上，且该空间结构定义有三维坐标，如图2A所示的XYZ轴。
因此，依据立体天线型式，该天线结构2可延伸布设于该基板40的各表面，或如图4A及图4B所示的天线结构2’立设于该基板40上，且该天线结构2,2’的平面投影可为XY轴、YZ轴或XZ轴的其中一方位的平面投影。具体地，如图4A及图4B所示，该天线结构2’为导电立体结构，其构造为冲压铜材架体，其平面投影的外形仍如图2A及图2C所示的态样。
综上所述，本发明的天线结构2,2’中，对天线图形以天线原理图型为理论基础，散射出不同的造型组合，藉此采用效率较高的基础图形20,21(如类5字形与类Z字形)，组成单一元素图案2a,2b,2c，再以此元素图案2a,2b,2c进行延伸组合，以形成效率较高的天线结构2,2’(即非直线状)，故相较于由直线所构成的天线结构的外形，于相同的天线路径下，本发明的天线结构2,2’不仅可缩小天线布设面积75％，并提高天线效能50％以上。
上述实施例仅用以例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何所属领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修改。因此本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。
Claims (13)
1.一种天线结构，其平面投影形状包括有多个元素图案，其特征为，各该元素图案包含两基础图形，且任三个相邻的元素图案的相对两条形心连线并未位于同一直线路径上。
2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征为，该天线结构为基板的平面印刷天线。
3.根据权利要求1所述的天线结构，其特征为，该天线结构为基板线路与导电盲孔所构成的立体结构。
4.根据权利要求1所述的天线结构，其特征为，该天线结构为导电立体结构。
5.根据权利要求4所述的天线结构，其特征为，形成该天线结构的材质为铜材。
6.根据权利要求1所述的天线结构，其特征为，该天线结构设于空间结构上，且该空间结构定义有三维坐标。
7.根据权利要求1所述的天线结构，其特征为，该平面投影定义有二维空间坐标。
8.根据权利要求1所述的天线结构，其特征为，该两基础图形为类S字形与类2字形。
9.根据权利要求1所述的天线结构，其特征为，该两基础图形为类5字形与类Z字形。
10.根据权利要求1所述的天线结构，其特征为，该两基础图形为类U形与类倒U形。
11.根据权利要求1所述的天线结构，其特征为，该两条形心连线形成一夹角。
12.根据权利要求1所述的天线结构，其特征为，所述元素图案的至少两相邻者为物理接触。
13.根据权利要求1所述的天线结构，其特征为，所述元素图案的至少两相邻者为未物理接触。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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