CN1116654C - 无线组件和无线插件 - Google Patents

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Abstract

一种无线组件，具有组件基板，在基板上安装LSI，以线圈的形式卷绕多圈的天线安装在组件基板上，并通过位于天线两侧的端子连接到LSI，以达到不接触数据通信。构成天线的线圈层在LSI附近被分为两部分，每个部分有多层。LSI位于两个分开的部分中间，LSI的端子通过金属丝连接到天线的两个端子。

Description

无线组件和无线插件
本发明涉及一种用于包括在不接触型数据通信中的薄层电子装置的无线组件(wireless module)和无线插件(wireless card)。
这种类型的薄层电子装置的功能部分由无线组件和天线组成，其中，天线是一个分立元件，并且用焊锡之类的材料连接到无线组件。把由无线组件和天线组成的功能部分合并在插件基板(card base member)中，其中，插件基板是通过模制法或者叠层法制成的。用这种方式，形成了插件。
无线组件包括组件基板和诸如大规模集成电路(下面称为LSI)的电子元件，其中，LSI安装在组件基板上。
但是，没有把天线合并在传统使用的无线组件中，从而无法达到不接触数据通信。
因此，为了检查无线组件的LSI，必需要用焊锡等材料将天线连接到无线组件。这样，检查LSI需要不便的长时间。
LSI传统地位于天线的上表面上，或在天线附近。
但是，如果LSI位于天线的上表面上，则LSI容易沿天线损坏。如果LSI位于天线附近，则LSI由于从天线产生的磁场而误操作。
考虑到上述情况而作出本发明。本发明的一个目的是提供一种无线组件和无线插件，使得可以靠本身达到数据通信，并防止电子元件的损坏和误操作。
本发明的无线组件包括：
组件基板；
安装在组件基板上的电子元件，所述电子元件具有附着到所述电子元件背面的第一电极以及附着到所述电子元件正面的第二电极；以及
安装在组件基板上的天线，所述第一电极经由导电粘合剂连到所述天线的第一端子，所述第二电极通过导电连接件连到所述天线的第二端子。
本发明的另一个无线组件包括：
其上安装电子元件的组件基板；及
天线，该天线以卷绕多圈的形式安装在组件基板上，并且通过安排在天线两端的端子连接到电子元件，用于达到不接触数据通信，
其中，天线(线圈层)在电子元件的附近被分为两部分，每一部分有多层；电子元件位于天线分开的两部分之间，电子元件的端子通过导电体分别连接到天线的每一个端子。
本发明的无线插件包括：
无线组件，包括：
组件基板；
安装在组件基板上的电子元件，所述电子元件具有附着到所述电子元件背面的第一电极以及附着到所述电子元件正面的第二电极；以及
安装在组件基板上的天线，所述第一电极经由导电粘合剂连到所述天线的第一端子，所述第二电极通过导电连接件连到所述天线的第二端子。
本发明的另一个无线插件包括：
无线组件，包括：
其上安装电子元件的组件基板；及
天线，该天线安装在组件基板上，并通过安排在天线两端的端子连接到电子元件，用于达到不接触数据通信；及
其上安装无线组件的插件基板，
其中，天线(线圈层)在电子元件的附近被分为两部分，每部分有多层；电子元件位于天线两个分开的部分之间，并且电子元件的端子通过导电体分别连接到天线的每个端子。
在本发明中，无线组件具有在组件基板上安装在一起的电子元件和天线。因此，通过单独使用无线组件可以完成不接触数据通信。
在本发明中，天线的两个端子都位于电子元件附近，从而在它们被密封后给出正方形或者圆形的形状。因此，可增加强度。
在本发明中，由位于电子元件附近的线圈层组成的天线部分被分为两半，并且电子元件位于分开的天线部分之间。因此抵销了天线在电子元件两侧产生的磁场。
第一电极设置在电子元件的背部表面上，而且第一电极通过导电粘合剂电气连接到天线的一个端子；第二电极设置在电子元件的正面，而且第二电极通过连接部件电气连接到天线的另一个端子。电子元件和天线之间的连接件的数量可以减少。
本发明的另外的目的和优点将在下面的描述中阐述，一部分从描述中是显见的，或通过本发明的实践而知道。通过上面具体指出的手段和组合，可以实现和得到本发明的目的和优点。
合并在说明书中并构成说明书一部分的附图描述了本发明目前较佳实施例，用附图与上面给出的一般描述以及下面给出的较佳实施例的详细描述来解释本发明的原理。
图1是一平面图，示出根据本发明的第一实施例的无线组件；
图2是一侧面剖视图，示出组件基板上LSI和天线的第一安装例子；
图3是一平面图，示出用于制造无线组件的基板卷(reel)；
图4是一平面图，示出无线插件，该无线插件中安装了图1的无线组件；
图5是一侧面剖视图，示出无线插件；
图6是一侧面剖视图，示出组件基片上LSI和天线的第二安装例子；
图7是一平面图，示出组件基片上LSI和天线的第三安装例子；
图8是一平面图，示出其上安装有图7的无线组件的无线插件；
图9是一平面图，示出组件基片上LSI和天线的第四安装例子；
图10是一平面图，示出其上安装图9的无线组件的无线插件；
图11是一平面图，示出组件基片上LSI和天线的第五安装例子；
图12是一平面图，示出组件基片上LSI和天线的第六安装例子；
图13是一平面图，示出其上安装图12的无线组件的无线插件；
图14是一平面图，示出根据本发明的第二实施例的无线组件；
图15是一侧面剖视图，示出在图14的无线组件中LSI和天线的安装例子；
图16是一平面图，示出其上安装图15的无线组件的无线插件；
图17是一平面图，示出根据本发明的第三实施例的无线组件；
图18是一平面图，示出无线插件，该无线插件中安装了图17的无线组件；及
图19是一侧面剖视图，示出图18的无线插件。
现在将参照图1到5所示的实施例，解释本发明。
图1是示出无线组件M的平面图。
无线组件M具有作为基板的组件基片1。组件基片1由厚度为0.2mm的玻璃环氧板制成。天线2安装在组件基片1的底面上。天线2被安排为绕多次的线圈，并整体地附着于组件基片1上。
图2是一侧面剖视图，示出无线组件M上的LSI3和天线2的第一安装例。
穿过组件基片1形成装置孔5。将电子元件(LSI3)置于装置孔5中。天线2的两个端子2a、2b通过导电金属丝6、6连接到LSI3。LSI3和金属丝6、6用树脂剂密封。天线2的端子2a、2b分别靠近LSI3的每个侧面。
天线2(线圈层)被安排为束的形式，直到它接近LSI3，随后将它对称地分为右边和左边部分(每一个部分有相同的层数)，以防止和LSI3重叠。
因此，一端连接到LSI的金属丝6、6在另一端连接到天线2的端子2a、2b，从而将天线层夹在中间。由于金属丝6、6和天线2的两个端子2a、2b都靠近LSI3，故它们的树脂密封的形状的尺寸可以减小。
图3是一平面图，示出用于制造无线组件M的基板卷21。
基板卷21由厚0.2mm和宽35mm的玻璃环氧板制成。
无线组件M形成如下：LSI3、天线2和金属线6、6安装在基板卷21上，从而两个组件基片1可沿宽度方向并置在基板卷21上。然后，用树脂剂4将LSI3和金属丝6、6密封。此后，根据组件基片冲切基板卷21。
图4和图5分别示出无线插件K的平面图和剖视图。
无线插件K有一插件基板(base)11，在其中合并有如上所述而制造的无线组件M。
插件基板11由正面和背面片状材料12、13以及夹在正面和背面片状材料12、13之间的树脂层14构成。无线组件M就嵌在树脂层14中。正面和背面片状材料12、13是厚100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄板，而且分别用粘合剂14粘合到树脂层14的正面和背面表面上。
根据这个实施例，LSI3和天线2安装到无线组件M的组件基片1上。因此，可以通过单独使用无线组件完成不接触型数据通信。
因此，可通过单独使用无线组件检查LSI3。更具体地说，不象传统的情况那样，不在外部将天线连接到无线组件就可以检查LSI3。这意味着可以较为简单地检查LSI。
天线2的两个端子2a、2b分别安排在LSI3的每一侧上。因此，在用树脂剂4密封之后，两个端子和天线经密封的形状为对称的形式(如方形或圆形)。结果，可提高抗弯曲的强度。
天线2安排为束的形式，直到它接近LSI3，然后被对称地分为右边和左边部分(每个部分具有相同的层数)，以防止和LSI3重叠。因此，由LSI3的两侧处的天线2产生的磁场相互抵销，防止了LSI3的误操作。
由于LSI3是通过将其插入装置孔5而安装的，故得到的结构可减小组件基片1的厚度(0.2mm)。
图6示出组件基片1上的LSI3和天线2的第二安装例子。
在这个例子中，LSI3和天线2安装在组件基片1的顶面上。结果，和第一安装例子相比，得到的结构要厚一个组件基片1的厚度。
图7示出LSI3和天线2的第三安装例子。
在这个例子中，天线2安排为绕偶数圈(6圈)的线圈的形式。在LSI3的附近天线线圈层被分为右边和左边两半(三层)。在这个实施例中，不象第一个安装例子那样，天线2在接近LSI3之前不被安排为束的形式，而是安排为对半分的形式(每部分有三层)。LSI3被安排在实心图形(solid pattern)7上，该图形7不电气连接到天线2，因此不受天线2的影响。
图9是LSI3和天线2第四个安装例子。
在这个例子中，天线安排为绕奇数圈(五圈)的线圈形式。用作LSI的安装基板的图形2A形成在第三层线圈上。LSI3安装在图形2A上，并用绝缘粘合剂固定。
图10是一个平面图，示出其上安装有图9的无线组件M的无线插件。
图11是LSI3和天线2的第五安装例子。天线的两个端子2a、2b安排在LSI3周围的远处。结果，用树脂剂4密封的LSI导致了矩形的形式。
图12是LSI3和天线2的第六个安装例子。
在这个例子中，LSI3安排得斜对水平线，从而显示出菱形，从而允许LSI的一对顶角部分相应于天线线圈层的卷绕形状互相面对。天线2的两个端子2a、2b位于LSI3的另一对顶角部分的两侧附近，从而夹着天线线圈层。因此，LSI3用树脂剂进行的树脂密封的形状为方形，比起图11的树脂密封来，弯曲强度有提高。
图14是一平面图，示出根据本发明的第二实施例的无线组件M。
图15是一侧面剖视图，示出LSI3和天线2的安装例子。
在这个例子中，把用作第一电极的接触电极3a设置在LSI3的背面上。接触电极3a通过导电粘合剂9电气连接到天线2的一个端子2a。另外，把用作第二电极的焊接区3b设置在LSI3的顶面上。把焊接区3b以用作导电连接件的金属丝10连接到天线2的一个端子2b。按照这种方式，形成了达到无线通信的无线组件M。
在这个例子中，通过减少用金属丝10连接的部分可降低潜在的故障，由此改进了LSI3的可靠性。
图16是一平面图，示出其上安装有图14的无线组件M的无线插件。
图17是一平面图，示出根据本发明的第三实施例的无线组件M。在这个实施例中，把用作辅助天线的线圈天线8设置在天线2上，该天线2安装在无线组件M的组件基片1上。线圈天线8比天线2大。线圈天线8的两个端子通过焊料或导电膏电气连接到无线组件M的天线2上。用卷绕线圈作为线圈天线8。
根据本实施例，天线可以做得更大些。因此，可大大地扩展通信距离。
图18和19分别是无线插件K的平面图和侧面剖视图，其中，在无线插件K中安装了图17的无线组件M。
和图5中所示的情况类似，无线插件K的插件基板11由正面和背面片状材料12、13和插在正面和混合背面片状材料12、13之间的树脂层14组成。把图17的无线组件M和线圈天线8嵌入树脂层14中。
对那些熟悉本领域的人来说，容易得出另外的优点和修改。因此，本发明在其更为广泛的方面不限于这里显示和描述的具体细节和典型的实施例。相应地，在不背离总的发明构思的主旨或范围的情况下，可以有各种修改，而本发明的主旨或范围由所附权利要求和它们的等效内容限定。

Claims (16)

1.一种无线组件，包括：
组件基板；
安装在组件基板上的电子元件，所述电子元件具有附着到所述电子元件背面的第一电极以及附着到所述电子元件正面的第二电极；以及
安装在组件基板上的天线，所述第一电极经由导电粘合剂连到所述天线的第一端子，所述第二电极通过导电连接件连到所述天线的第二端子。
2.如权利要求1所述的无线组件，其特征在于所述天线的第一和第二端子安排在所述电子元件的附近。
3.如权利要求1所述的无线组件，其特征在于还包括辅助天线，所述辅助天线连接到所述天线，所述辅助天线和所述天线外部尺寸不同。
4.一种无线组件，包括：
其上安装有电子元件的组件基板；及
以卷绕多圈线圈的形式安装在所述组件基板上的天线，所述天线通过两个设置在所述天线两端的端子连接到电子元件，用于获得非接触数据通信，
其特征在于，所述天线即线圈层，在电子元件附近被分为两部分，每一部分都有多层；电子元件位于所述天线的所述两个分开的部分之间，并且所述电子元件的所述端子分别通过导电体连接到所述天线的每个端子。
5.如权利要求4所述的无线组件，其特征在于所述天线安排为绕了偶数圈的线圈，并在所述电子元件附近分为两半，由此将所述电子元件夹在中间。
6.如权利要求4所述的无线组件，其特征在于所述天线安排为绕奇数圈的线圈，所述线圈的中央层位于电子元件的安装部分之中，所述线圈的其它层被分为两半，从而将所述电子元件的安装部分夹在中间，而且把所述电子元件用绝缘粘合剂安装在所述安装部分上。
7.如权利要求4所述的无线组件，其特征在于所述电子元件的所述端子通过连接部件连接到分别在所述天线线圈层外侧的所述端子，从而将所述天线线圈层夹在中间。
8.如权利要求4所述的无线组件，其特征在于允许电子元件的一对顶角部分与所述天线线圈层的绕卷形状相应而互相面对，并且所述天线端子通过在另一对顶角部分处的连接件连接到所述电子元件的端子。
9.一种无线插件，其特征在于包含：
无线组件，包括：
组件基板；
安装在组件基板上的电子元件，所述电子元件具有附着到所述电子元件背面的第一电极以及附着到所述电子元件正面的第二电极；以及
安装在组件基板上的天线，所述第一电极经由导电粘合剂连到所述天线的第一端子，所述第二电极通过导电连接件连到所述天线的第二端子。
10.如权利要求9所述的无线插件，其特征在于所述天线的第一和第二端子设置在所述电子元件的附近。
11.如权利要求9所述的无线插件，其特征在于还包括连接到所述天线的辅助天线，所述辅助天线和所述天线的外部尺寸不同。
12.一种无线插件，包括：
无线组件，包括：
其上安装电子元件的组件基板；及
安装在所述组件基板上的天线，所述天线通过设置在所述天线两端的端子连接到所述电子元件，用于获得非接触数据通信；及
其上安装无线组件的插件基板，
其特征在于，所述天线，即，线圈层，在所述电子元件附近被分为两部分，其中每个部分有多个层；所述电子元件位于所述天线的两个分开的部分之间，而所述电子元件的所述端子通过导电体分别连接到所述天线的每个所述端子。
13.如权利要求12所述的无线插件，其特征在于所述天线安排为绕偶数圈的线圈的形式，并在电子元件的附近被分为两半，从而将所述电子元件夹在中间。
14.如权利要求12所述的无线组件，其特征在于所述天线安排为绕奇数圈的线圈的形式，所述线圈的中央层位于所述电子元件的安装部分之中，所述线圈的其它层被分为两半，从而将所述电子元件的所述安装部分夹在中间。并且所述电子元件用绝缘粘合剂安装在所述安装部分上。
15.如权利要求12所述的无线插件，其特征在于所述电子元件的所述端子通过所述连接件分别连接到在所述天线线圈层外部的所述天线的端子，从而将所述线圈层夹在中间。
16.如权利要求12所述的无线插件，其特征在于允许所述电子元件的一对顶角部分与所述天线线圈层卷绕的形状相应而互相面对，并且所述天线端子通过在另一对顶角部分处的连接件连接到所述电子元件的所述端子。
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