CN1684300A - 使用传导负载树脂基材料的天线和电磁吸收器及制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种使用传导负载树脂基材料的天线和电磁吸收器及制造方法,是由一传导负载树脂基材料形成,传导负载树脂基材料包括传导纤维、传导粉末、或结合该传导纤维及传导粉末于一基树脂寄主中,且传导纤维、传导粉末、或结合传导纤维及传导粉末的该重量比对该基树脂寄主的重量比,为0.20及0.40。传导纤维或传导粉末可为不锈钢、镍、铜、银、碳、石墨、镀金的纤维或微粒、或其他类似的。天线元件可使用如侧出成型或挤压的方法而形成。任何由公知技术金属所制造的天线、接地面、或遮罩组件,可使用传导负载树脂基材料所制造。使用于形成贪现元件、EMF吸收元件或接地面的传导负载基材料,可为一种薄弹性材料的形式,是准备好切割成希望的形状。
Description
技术领域
本发明涉及一种天线及EMF(电磁)/RFI(射频干扰)吸收器、或其类似成型的传导负载树脂基材料,其是包括有微米传导粉末、微米传导纤维、或其结合、成型时均质的于基底树脂中,尤其是指使用传导负载树脂基材料的天线和电磁吸收器及制造方法。
背景技术
天线及EMF吸收器是无线连接及电子制造的电子通讯中不可或缺的一部分,不仅从制造的观点,而且从关于2D、3D、4D及5D电性特性的特点,低成本成型天线及EMF吸收器提供这些系统显著的优点,其是包含有可由实际部份成型制作过程所达成的物理优点、及在形成于成型部份中传导网路的聚合物物理。
天线及电磁吸收器在电子元件及无线收发器中是不可或缺的,诸如通讯及航海此类的应用,需要可靠、灵敏的天线、及适当的晶片组、及电子零件隔离,其是藉由遮蔽或经由EMF吸收且在此材料隔离。天线及遮蔽(晶片/零件隔离)典型的是由多变化配置的金属所制造。降低材料及/或制造成本,其结合天线及/或吸收器/遮蔽(如已知由金属所制成的遮蔽)所增加的效能,是提供许多系统设计应用显著的优点,其是使用天线或电磁吸收器(如由传导负载树脂基材料所制成)。
美国专利第4,134,120号(DeLoach等)是描述一种由纤维强化树脂(fiber reinforced resin)材料所形成的天线。
美国专利第5,771,027号(Marks等)是描述一种具有极板网栅的复合天线,其是由电性导体编织进树脂强化布料中,以形成多层薄片状结构天线中的其中一层。
美国专利第6,249,261B1号(S01berg等)是描述一种定向(direction-finding)材料,其是由具有电性传导的聚合物复合材料所构成。
美国专利第6,531,983B1号(Hirose等)是描述一种介电质天线(dielectric antenna),其中一电路图案是由一传导膜或树脂所形成。
美国专利第6,320,753B1号(Launay)是描述形成一种天线,是使用传导墨水或传导树脂的丝网印刷(silk-screenprinting)。
美国专利第6,617,97681号(Walden等)是教导(无须提供细节)天线可由传导塑胶所形成。
专利申请第10/075,778号(于2002年2月14日申请)、及专利申请第10/309,429号(于2002年12月4日申请)(均转让给相同受让人)是描述使用传导负载树脂基材料的低成本天线。
发明内容
本发明的主要目的,是在于提供一种无线通讯元件及/或收发器的壳体或外壳,是使用下一代成型天线及/或电磁吸收器,其可由传导负载树脂基材料所设计或制造出来的。成型时的天线及吸收器会成为主体部份或所有的结构、或元件的壳体,或使用于所有或部份的电路板设计的、制造及这些元件的组件的一致性。
本发明的另一目的,是在于提供一种电子电路元件的组件,其是使用下一代电磁吸收器,其中可设计或制造为传导负载树脂基材料。这些吸收器可为成型或为挤压,且可成为封装部份或所有的结构、或使用于所有或部份的电路板设计、制造及这些元件的组件。
藉由在无线通讯元件或电子元件中要求传导负载树脂基材料的成型天线元件及/或电子元件及/或EMF晶片隔离设计,即可达到上述的目的,这些材料是具有传导材料的基底树脂,然后可使任何基底树脂制成一导体而非一绝缘体。这些树脂提供成型部的结构完整性。在成型制作过程期间,微米传导纤维、微米传导粉末、或其结合在树脂中是均质的。
任何型式的天线可由传导负载树脂基材料所制造,常见天线的实施例为,偶极天线、单极天线、平面天线、倒F天线、平面倒F天线或其他类似的,使用数学方程式倍数以协调这些天线,而达到一个希望的频率范围。
传导负载树脂基材料可用成型、挤压、或其他类似的技术,以提供几乎任何希望的形状或尺寸。成型的负载传导树脂基材料可被切割、压印、抽真空以由射出成型片或部份、覆盖成型、堆叠、压印、或其他技术形成的,以提供希望的天线或吸收器形状或尺寸。使用传导负载树脂基材料所制造的天线电性特性(依传导负载树脂基材料的负载参数成份而定),可被调整,有助于获致希望的天线及/或结构及/或电性特性。实际上,任何由传统方法如配线、带线、印刷电路板或其他类似技术制造的天线,可使用传导负载树脂基材料而制造出来。
具体的讲:
本发明提供的一种电子元件的壳体或外壳,是包括有:一底部元件、一侧部元件、及一顶部元件,其中部份或所有的该底部元件、部份或所有的该侧部元件、及部份或所有的该顶部元件是由一传导负载树脂基材料所形成的,且其中该传导负载树脂基材料包括有传导纤维、传导粉末、或结合该传导纤维及该传导粉末于一基底树脂寄主中,且该传导纤维、该传导粉末、或该结合传导纤维及传导粉末的该重量比对该基底树脂寄主的重量比,为0.20及0.40;
一天线元件,其是形成该侧部元件于中,其中该天线元件是由该传导负载树脂基材料所形成;
一系统,是具有内连的电子元件,其是设置于该顶部元件、该侧部元件、及该底部元件内;
从该天线元件到该系统的电性连接,是具有内连的电子元件。
所述的壳体或外壳,其中该传导纤维是具有一圆柱状。
所述的壳体或外壳,其中该传导纤维的直径在3到12微米之间。
所述的壳体或外壳,其中该传导纤维的长度在2到14毫米之间。
所述的壳体或外壳,其中该传导粉末包括具有球状的传导微粒。
所述的壳体或外壳,其中该传导粉末是包括有传导微粒,具有一个直径在3到12微米之间。
所述的壳体或外壳,其中具有内连的电子元件的该系统是一无线电话。
所述的壳体或外壳,其中由传导负载树脂基材料所形成且不是一部份的该天线元件的那些部份的该底部元件、该侧部元件、及该顶部元件,是提供电磁吸收。
所述的壳体或外壳,其中该传导纤维是不锈钢、镍、铜、银、碳、石墨、或镀金的纤维。
所述的壳体或外壳,其中该传导粉末是包括有不锈钢、镍、铜、银、碳、石墨、或镀金的微粒。
所述的壳体或外壳,其中该天线可设计为有效操作于在2千赫到300千兆赫之间的频率、或任何可用的无线电频率。
本发明提供的一种电子电路组件,是包括有:
一第一组件元件,是由一传导负载树脂基材料所形成的,其中该传导负载树脂基材料是包括有传导纤维、传导粉末、或结合该传导纤维及该传导粉末于一基底树脂寄主中,且该传导纤维、该传导粉末、或该结合传导纤维及传导粉末的该重量比对该基底树脂寄主的重量比,为0.20及0.40;
一基板,是形成于该第一组件元件中,其中该基板是一绝缘体;
集成电路元件,是依附于该基板;
一第二组件元件,是由该传导负载树脂基材料所形成,其中该第二组件元件是依附于该第一组件元件,以覆盖该基板及该集成电路元件,以致于该第一组件元件及该第二组件元件在该基板及该集成电路元件周围形成一保护罩及一电磁吸收器;
传导电极,是在该基板及该保护罩的外部之间;
绝缘体,其是在该传导电极及该第一组件元件之间;
绝缘体,其是在该传导电极及该第二组件元件之间。
所述的电子电路组件,其中该传导纤维是具有一圆柱状。
所述的电子电路组件,其中该传导纤维的直径是在3到12微米之间。
所述的电子电路组件,其中该传导纤维的长度是在2到14毫米之间。
所述的电子电路组件,其中该传导粉末是包括具有球状的传导微粒。
所述的电子电路组件,其中该传导粉末是包括有传导微粒,其是具有一个直径在3到12微米之间。
所述的电子电路组件,其中该传导纤维是不锈钢、镍、铜、银、碳、石墨、或镀金的纤维。
所述的电子电路组件,其中该传导粉末是包括有不锈钢、镍、铜、银、碳、石墨、或镀金的微粒。
本发明提供的一种形成电子元件的壳体或外壳的方法,是包括有:
形成一底部元件、一侧部元件、及一顶部元件,其中部份或所有的该底部元件、部份或所有的该侧部元件、及部份或所有的该顶部元件是由一传导负载树脂基材料所形成的,且其中该传导负载树脂基材料包括有传导纤维、传导粉末、或结合该传导纤维及该传导粉末于一基底树脂寄主中,且该传导纤维、该传导粉末、或该结合传导纤维及传导粉末的该重量比对该基底树脂寄主的重量比,为0.20及0.40;
形成一天线元件于该侧部元件中,其中该天线元件是由传导负载树脂基材料所形成;
设置一系统,其是具有内连的电子元件,其是在该顶部元件、该侧部元件、及该底部元件中;
从该天线元件到该系统形成电性连接,是具有内连的电子元件。
所述的方法,其中该传导纤维是具有一圆柱状。
所述的方法,其中该传导纤维的直径是在3到12微米之间。
所述的方法,其中该传导纤维的长度是在2到14毫米之间。
所述的方法,其中该传导粉末是包括具有球状的传导微粒。
所述的方法,其中该传导粉末是包括有传导微粒,其是具有一个直径在3到12微米之间。
所述的方法,其中具有内连的电子元件的该系统是一无线电话。
所述的方法,其中由传导负载树脂基材料所形成且不是一部份的该天线元件的那些部份的该底部元件、该侧部元件、及该顶部元件,是提供具有电子元件的该系统的电磁吸收。
所述的方法,其中该传导纤维是不锈钢、镍、铜、银、碳、石墨、或镀金的纤维。
所述的方法,其中该传导粉末是包括有不锈钢、镍、铜、银、碳、石墨、或镀金的微粒。
所述的方法,其中该天线可设计为有效操作于在2千赫到300千兆赫之间的频率、或任何可用的无线电频率。
所述的方法,其中该底部元件、该侧部元件、及该顶部元件是使用成型、覆盖成型、或挤压而形成。
本发明提供的一种形成一电子电路组件的方法,是包括有:
形成一传导负载树脂基材料的第一组件元件,其中该传导负载树脂基材料是包括有传导纤维、传导粉末、或结合该传导纤维及该传导粉末于一基底树脂寄主中,且该传导纤维、该传导粉末、或该结合传导纤维及传导粉末的该重量比对该基底树脂寄主的重量比,为0.20及0.40;
将一基板设置于该第一组件元件中,其中该基板是一绝缘体;
将集成电路依附在该基板;
形成该传导负载树脂基材料的一第二组件元件,其中该第二组件元件是依附在该第一组件元件,以覆盖该基板及该集成电路,以致于该第一组件元件及该第二组件元件在该基板及该集成电路元件周围形成一保护罩及一电磁吸收器;
将传导电极依附在该基板及该保护罩的外部之间:
将绝缘体设置在该传导电极及该第一组件元件之间:
将绝缘体设置在该传导电极及该第二组件元件之间。
所述的方法,其中该传导纤维是具有一圆柱状。
所述的方法,其中该传导纤维的直径是在3到12微米之间。
所述的方法,其中该传导纤维的长度是在2到14毫米之间。
所述的方法,其中该传导粉末是包括具有球状的传导微粒。
所述的方法,其中该传导粉末是包括有传导微粒,其是具有一个直径在3到12微米之间。
所述的方法,其中该传导纤维是不锈钢、镍、铜、银、碳、石墨、或镀金的纤维。
所述的方法,其中该传导粉末是包括有不锈钢、镍、铜、银、碳、石墨、或镀金的微粒。
所述的方法,其中该第一组件元件及该第二组件元件是使用成型、覆盖成型、或挤压而形成。
附图说明
图1是显示一种偶极天线的示意图,其是由传导负载树脂基材料形成的;
图2A是显示图1的偶极天线的前视图,是显示在辐射天线元件及一接地面之间的绝缘材料;
图2B是显示图1的偶极天线的前视图,是显示在辐射天线元件及补偿天线元件及一接地面之间的绝缘材料;
图2C是显示在图1的偶极天线中,一放大器插入于辐射天线元件及同轴电缆中心导体之间;
图3是显示由传导负载树脂基材料所形成的天线分段,是显示一金属插入,其是用于连接传导电缆元件;
图4A是显示一平板天线的示意图,是包括有一辐射天线元件及一接地面、且具有同轴电缆进入穿过接地面。
图4B是显示一平板天线的示意图,是包括有一辐射天线元件及一接地面、且具有同轴电缆进入接地面及辐射天线元件之间;
图5是显示在图4A及图4B的平板天线中,一放大器插入于辐射天线元件及同轴电缆中心导体之间;
图6是显示一种单极天线的示意图,其是由传导负载树脂基材料所形成的;
图7是显示一种单极天线的示意图,其是由传导负载树脂基材料所形成的,其具有一放大器在辐射天线元件及同轴电缆中心导体之间;
图8A是显示一种天线的俯视图,其是具有一种由传导负载树脂基材料所形成的罩L型天线元件;
图8B是显示沿着图8A的剖面线8B-8B’的图8A天线元件的横剖面图;
图8C是显示沿着图8A的剖面线8C-8C’的图8A天线元件的横剖面图;
图9A是显示一种天线的俯视图,该天线是由传导负载树脂基材料所形成且嵌入于汽车保险杠中;
图9B是显示一种天线的前视图,该天线是由传导负载树脂基材料所形成且嵌入于汽车保险杆中,该汽车保险杆是由一绝缘体所形成,如橡胶;
图10A是显示一种天线的示意图,该天线是由传导负载树脂基材料所形成且嵌入于车窗模组中;
图10B是显示一种天线的示意图,该天线是由传导负载树脂基材料所形成且嵌入于可携式电子元件的壳体。
图11是显示一种传导负载树脂基材料的横剖面图,其是包括有一种传导材料的粉末;
图12A是显示传一种导负载树脂基材料的横剖面图,其是包括有传导纤维;
图12B是显示传导负载树脂基材料的横剖面图,其是包括有微米传导粉末及微米传导纤维两者;
图13是显示一种装置的简单示意图,其是用于形成射出成型天线元件;
图14是显示一种装置的简单示意图,其是用于形成挤压天线元件;
图15A是显示传导负载树脂基材料的纤维编织进传导传导织物中的俯视图;
图15B是显示传导负载树脂基材料的纤维任意地网进传导织物中的俯视图;
图16A、图16B、及图16C是分别显示一种无线电子通讯系统的壳体的俯视图、侧视图、及横剖面图;
图17A及图17B是分别显示集成电路封装的俯视图及横剖面图。
具体实施方式
接下来的实施例是天线、接地面、及电磁吸收器隔离的例子,其是使用传导负载树脂基材料所制造。在有些例子中,接地面可由传导负载树脂基材料所形成、或其结合、或与如电路板迹线一致的金属、或其他含有元件于其中如补偿地线。使用传导负载树脂基材料于制造天线、接地面、及电磁吸收器组件明显地降低材料的成本及使用的制作过程,且容易形成这些材料成为希望的形状。这些材料可使用于制造接收或传送天线及任何天线及/或吸收器的结合。天线、接地面、及EMF吸收器可使用传统方法如射出成型、覆盖成型、热固、突出、挤压、或压缩或其他均质制作过程传导负载树脂基材料技术形成为无限的形状。
成型时的传导负载树脂基材料典型地(但非专有的)产生一个传导性在大于5到小于25每平方欧姆之间希望可用的范围,使用于建立天线的已选择材料或EMF材料,是均质的,且一起使用成型技术及/或方法,如射出成型、覆盖成型、热固、突出、挤压、或压缩或其他类似的技术。
传导负载树脂基材料是包括有微米传导粉末、微米传导纤维、或其结合,在成型制作过程期间,这些材料皆是均质地在树脂中,以易于造成低成本、电性传导、容忍制造的部份或电路。微米传导粉末可为碳、石墨的、胺、或其他类似的、及/或为金属粉末,如镍、铜、银、镀金的或其他类似的。使用碳或其他如石墨的粉末种类,会产生额外低活动层电子交换,且,当与微米传导纤维结合使用时,在纤维的微米传导网路中的微米填充料元件更会产生电性传导,且作为成型设备的润滑剂。微米传导粉末可为镍镀碳纤维、不锈钢纤维、铜纤维、银纤维、或其他类似的。结构性的材料是一种如任何聚合物树脂的材料,结构性的材料可为(在此提出一种实施例且不是一个详尽的名单)聚合物树脂,其是由美国马里兰GE塑胶公司生产的,其范围在GE塑胶公司生产的其他树脂、其范围在其他制造商生产的其他树脂、由美国纽约GE矽树脂公司生产的矽树脂、或由其他制造商生产的其他弹性树脂基复合物。
负载有微米传导粉末、微米传导纤维、或其结合的树脂基结构性材料可成型,其是使用如射出成型或覆盖成型或挤压的方法成为希望的形状。
成型的传导负载树脂基材料可被压模、切割、或碾碎成为希望形成的天线元件形状。负载材料的成份及定向性会影响天线的特性,且于成型制作过程期间准确地控制。一薄片复合材料亦可于随机嵌入微米不锈钢纤维或其他微米传导纤维中,以形成一种类似材料的织布,其适当地设计金属含量及形状,可使用于实现一种高效能弹性像织布的天线。此类像织布的天线可嵌入个人的衣服中、且于绝缘的材料中(如橡胶或塑胶),随机嵌入传导纤维可层压、或为其他材料如铁氟龙、聚酯、或任何树脂基弹性或固态材料聚合物。当使用传导纤维如一种嵌入传导材料作为部份的薄层时,纤维可具有范围在3到12微米之间的直径时(通常范围在8到12微米之间)、或范围在10微米无缝长度。
现在参阅图1到图10B,是使用传导负载树脂基材料所制造的天线例子,这些天线可为接收或传送天线。图1是显示一种偶极天线的示意图,其具有辐射天线元件12及补偿天线元件10,是由传导负载树脂基材料所形成。该天线是包括有一辐射天线元件12及一补偿天线元件10,每个具有一长度24及一矩形剖面部份垂直于长度24,长度24是大于三倍的剖面部份平方根。同轴电缆50的中心导体14是使用可焊性金属镶块15而电性连接到辐射天线元件12,该金属镶块15是形成于辐射天线元件12中,同轴电缆50的罩52是使用可焊性金属镶块而连接到补偿天线元件10,该金属镶块是形成于补偿天线元件10中,在补偿天线元件10中的金属镶块并未显示于图1中,但是与在辐射天线元件12中的镶块15相同。长度24是侦测或传送天线的最佳频率波长四分的一的倍数,共振时天线的阻抗应几乎等于同轴电缆50的阻抗,以确保在电缆及天线之间的最佳化功率转换。
图3是形成于天线元件的分段11金属镶块的详细示意图,金属镶块可为铜或其他金属。螺丝17可使用于金属镶块15中,有助于电性连接,亦可使用焊接或其他电性连接方法。
图1是显示一种具有辐射天线元件12的偶极天线的实施例,该辐射天线元件12是设置于一层绝缘材料22上,该绝缘材料是设置于一接地面20上,且补偿天线10是直接设置于接地面20上。接地面20是非必要的,且若不使用接地面时,该层绝缘材料22则为非必要的。如同另一个选择,补偿天线元件10亦可设置于一层绝缘材料22上,如图2A所示。若使用接地面20时,则亦可形成传导负载树脂基材料。
图2A是显示图1的偶极天线的前视图,其是使用一接地面20、一层绝缘材料22于辐射天线元件12及接地面20之间、及直接设置于补偿天线元件10的天线的实施例。图2B是显示的图1的偶极天线的前视图,其是使用一接地面20及一层绝缘材料22(其是在辐射天线元件12及补偿天线元件10两者之间)的天线的实施例。
如图2C所示,一放大器72可插入于同轴电缆的中心导体14及辐射天线元件12之间,一配线70是连接辐射天线元件12的金属镶块15及放大器72。为了要接收天线,放大器72的输入是连接到辐射天线元件12、且放大器72的输出是连接到同轴电缆50的中心导体14。为了要传送天线,放大器72的输出是连接到辐射天线元件12、且放大器72的输出是连接到同轴电缆50中心导体14。
在此天线的实施例中,长度24是约为1.5英寸,且其具有一个约0.09平方英寸的正方形剖面,此天线是具有一个约900MHz的中心频率。
图4A及图4B是显示一种平板天线的示意图,其是具有一辐射天线元件40及一接地面42,其是由传导负载树脂基材料所形成的。该天线是包括有一辐射天线元件40及一接地面42,每个是具有矩形板的形状,其具有一个厚度44及一个在板46间的分隔物,其是由绝缘支座60所提供的。
以形成辐射天线元件40的矩形平方板面积的平方根,是大于三倍的厚度44。在此天线的实施例中,其中矩形板是一个具有边1.4英寸及厚度0.41英寸的方形,该平板天线是于全球定位系统(GPS)上提供良好的效能,其频率在1.5GHz。
图4A是显示平板天线的实施例,其中同轴电缆50进入穿过接地面42,同轴电缆罩52是藉由在接地面的金属镶块而连接到接地面42,同轴电缆中心导体14是藉由辐射天线元件40的金属镶块15而连接到辐射天线元件40。图4B是显示平板天线的一实施例,其中同轴电缆50进入穿过辐射天线元件40及接地面42之间,同轴电缆罩52是藉由接地面42的金属镶块15而连接到基地面42,同轴电缆中心导体14是藉由辐射天线元件40的金属镶块15而连接到辐射天线元件40。
如图5所示,一放大器71是插入于同轴电缆中心导体14及辐射天线元件40之间。一配线70是连接放大器70及在辐射天线元件40的金属镶块15。为了接收天线,放大器72的输入是连接到辐射天线元件40、且放大器72的输出是连接到同轴电缆50的中心导体14。为了传送天线,放大器72的输出是连接到辐射天线元件40、且放大器72的输入是连接到同轴电缆50的中心导体14。
图6是显示一种单极天线的实施例,其是具有一辐射天线元件64(其具有一高度71),其与一接地面68垂直地配置。辐射天线元件64及接地面68是由传导负载树脂基材料所形成,一层绝缘材料66将辐射天线元件64与接地面68隔开。辐射天线元件64的高度71是大于三倍的辐射天线元件64剖面部份的平方根。该实施例的天线是具有一个1.17英寸的高度71,且在GPS频率1.57542GHz上具有良好的效能。
图7是显示一种单极天线的实施例,其如上描述具有一放大器72插入于同轴电缆50的中心导体14及辐射天线元件64之间。为了接收天线,放大器72的输入是连接到辐射天线元件64、且放大器72的输出是连接到同轴电缆50的中心导体14。为了传送天线,放大器72的输出是连接到辐射天线元件64、且放大器72的输入是连接到同轴电缆50的中心导体14。
图8A、图8B、及图8C是显示一种L型天线的实施例,其是具有一辐射天线80覆盖于一接地面98上,辐射天线元件80及接地面98是由传导负载树脂基材料所形成,一层绝缘材料96将辐射天线元件64与接地面98隔开,辐射天线元件80是由一第一支脚82及一第二支脚84所组成。图8A是显示天线的俯视图,图8B是显示第一支脚82的剖视图,图8C是显示第二支脚的剖视图,图8B及图8C是显示接地面98及该层绝缘材料96。第一支脚82及第二支脚的剖面面积不需要相同,此类的天线通常使用覆盖成型技术产生的,以连接传导负载树脂基材料及绝缘材料。
此类的天线已有一些使用者,图9A及图9B是显示一种偶极天线,其是由传导负载树脂基材料所形成,是嵌入于一汽车保险杠100中,其是由绝缘材料所形成。偶极天线是具有一辐射天线元件102及一补偿天线元件104。图9A是显示具有嵌入天线的保险杆100的俯视图,图9B是显示具有嵌入天线的保险杆100的前视图。
本发明的天线(其是由传导负载树脂基材料所形成)可使用于一些额外的应用。此类的天线可嵌入于车窗模组中,如汽车或飞机。图10A是显示诸如窗户106的示意图,天线110可嵌入于模组108中,此类的天线可嵌入于塑胶壳体中、或可成为其本身部份的塑胶、或部份的可携式电子元件,如移动电话、个人电脑、或其他类似的。图10B是显示诸如塑胶壳体的分段112的示意图,其是具有天线110成型或插入于壳体112中。
传导负载树脂基材料典型地包括有传导微粒的粉末、传导材料的纤维、或其结合于一基底树脂寄主中。图11是显示传导负载树脂基材料212实施例的剖面图,其是具有传导微粒202的粉末于基底树脂寄主204中。图12A是显示传导负载树脂基材料212实施例的剖面图,其具有传导纤维210于基底树脂寄主204中。图12B是显示传导负载树脂基材料212实施例的剖面图,其是具有传导微粒202及传导纤维210的粉末于基底树脂寄主204中。在这些实施例中,粉末中的传导微粒202的直径200是约在3到12微米之间。在这些实施例中,传导纤维210是具有直径206在3到12微米之间,典型地在范围10微米或在8到12微米之间,且其长度208在2到14毫米之间。使用于这些传导微粒202或传导纤维210的导体可为不锈钢、镍、铜、银、石墨、镀金的微粒、镀金的纤维、或其他适合的金属或树脂。这些传导微粒或纤维是均质的于一基底树脂中。如同前述所提及的,传导负载树脂基材料是具有一个传导性约在大于5到小于25每平方欧姆。为了要实现此传导性,传导材料(在此实施例为传导微粒202或传导纤维210)的重量比对基底树脂寄主204的重量比,是约为0.20到0.40之间。在直径8到11微米及长度4到6mm其具有一纤维重量对基底树脂重量0.30的不锈钢纤维,将会在任何EMF电磁波谱中产生一个非常高的传导参数效能。
由负载树脂基材料所形成的组件元件、天线元件、或EMF吸收元件,可以许多方法形成或成型,其是包括有射出成型、挤压、或化学诱发成型。图13是显示一种射出成型的简单示意图,是显示一种模组的下部部份230及上部部份231。未加工的传导负载树脂基材料是经由注入开口235注入到模组凹洞237,然后均质地于传导负载树脂基材料中且将其热烘烤。然后将模组的上部部份及下部部份230隔开,然后移除传导天线元件。
图14是显示一种使用挤压以形成天线元件的挤制机的简单示意图,未加工的材料传导负载树脂基材料是设置于挤压罩元234的漏斗239中,然后使用一个活塞、螺丝、压机、或其他装置236,以迫使热熔化或化学诱发烘烤传导负载树脂基材料经过挤压开口240,其塑造热熔化或化学诱发传导负载树脂基材料成为希望的形状。然后完全地藉由化学反应或热反应烘烤传导负载树脂基材料,成为坚硬或柔软的形态,且可准备使用。
现在参阅图15A及图15B,是说明一种较佳成份的传导负载树脂基材料,传导负载树脂基材料可形成于纤维或纺织品,其然后编织或或网织进一种传导纤维。传导负载树脂基材料是可形成于可编织的架台中。图15是显示一种传导纤维230,其中可一起编织该纤维于纤维的二维织物中。图15B是显示一种传导纤维232,其中纤维可形成于网状配置中。在网状配置中,一个或更多的传导纤维连续架台,可相互套叠树脂中的随机时装。图15A的结果传导织物230、及图15B的232,可制成非常的薄。
同样的,同族的聚合物或其他类似的,可使用编织或网状微米不锈钢纤维或其他微米传导纤维形成,以产生一个金属制(但像织布)的材料。这些编织或网状传导织布亦可层压成为一个或更多层的材料,如聚合物、铁氟龙、或其他树脂基材料,然后此传导织物可切割成希望的形状。
图16A是显示一种电子通讯元件的俯视图,如一种移动电话,其所有或部份是由传导负载树脂基材料所形成。图16A是显示壳体壳体的顶部元件304,图16B是显示沿着图16A的16B-16B’壳体的侧视图,是显示侧部元件306及底部元件302,部份或所有的顶部元件304、底部元件302及侧部元件306,可由传导负载树脂基材料所制造。图16C是显示沿着图16B的16C-16C’的剖视图,是显示侧部元件306的分段,如图16C所示,必须使用隔离元件309,以将天线元件308隔离EMF吸收元件310。
图17A是显示一种EMF吸收集成电路组件的俯视图,且图17B是显示沿着图17A的17B-17B’的剖视图,其是由传导负载树脂基材料。
图17A及图17B是显示一种第一组件元件318,其中是嵌入一种绝缘基板324。许多集成电路元件326是镶嵌于基板324上。如图17B的实施例中,是显示三个集成电路元件,然而集成电路元件的数量可多于或少于三个。电子电路迹线(未显示)可形成于基板324上,以内连到集成电路元件326。可使用输入/输出引脚314将电性讯号带入及带出集成电路元件326。然后一第二组件元件312覆盖配件,其是显示于图17B,且连接到第一组件元件318。必须隔离材料320,以将输入/输出引脚314与第一组件元件318及第二组件元件312两者隔离。第一组件元件318及第二组件元件312(其两者均由传导负载树脂基材料所形成)是提供组件中配件的电磁吸收。
由传导负载树脂基材料所形成的天线,可设计在频率2千赫到300千兆赫之间下工作、或任何其他分派的无线频率。几何刻度直线地刻画应用的频率,较高频率较小尺寸。由传导负载树脂基材料所形成的天线可收接讯号,其是均质、垂直、圆形、或交叉极化。
传导负载树脂基材料亦可形成为示波器的探针及其他代替金属探针的电子仪器。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用来限定本发明的实施范围。故即凡依本发明专利范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化或修饰,均应包括于本专利范围内。
Claims (40)
1、一种电子元件的壳体或外壳,是包括有:一底部元件、一侧部元件、及一顶部元件,其中部份或所有的该底部元件、部份或所有的该侧部元件、及部份或所有的该顶部元件是由一传导负载树脂基材料所形成的,且其中该传导负载树脂基材料包括有传导纤维、传导粉末、或结合该传导纤维及该传导粉末于一基底树脂寄主中,且该传导纤维、该传导粉末、或该结合传导纤维及传导粉末的该重量比对该基底树脂寄主的重量比,为0.20及0.40;
一天线元件,其是形成该侧部元件于中,其中该天线元件是由该传导负载树脂基材料所形成;
一系统,是具有内连的电子元件,其是设置于该顶部元件、该侧部元件、及该底部元件内;
从该天线元件到该系统的电性连接,是具有内连的电子元件。
2、根据权利要求1所述的壳体或外壳,其中该传导纤维是具有一圆柱状。
3、根据权利要求1所述的壳体或外壳,其中该传导纤维的直径在3到12微米之间。
4、根据权利要求1所述的壳体或外壳,其中该传导纤维的长度在2到14毫米之间。
5、根据权利要求1所述的壳体或外壳,其中该传导粉末包括具有球状的传导微粒。
6、根据权利要求1所述的壳体或外壳,其中该传导粉末是包括有传导微粒,具有一个直径在3到12微米之间。
7、根据权利要求1所述的壳体或外壳,其中具有内连的电子元件的该系统是一无线电话。
8、根据权利要求1所述的壳体或外壳,其中由传导负载树脂基材料所形成且不是一部份的该天线元件的那些部份的该底部元件、该侧部元件、及该顶部元件,是提供电磁吸收。
9、根据权利要求1所述的壳体或外壳,其中该传导纤维是不锈钢、镍、铜、银、碳、石墨、或镀金的纤维。
10、根据权利要求1所述的壳体或外壳,其中该传导粉末是包括有不锈钢、镍、铜、银、碳、石墨、或镀金的微粒。
11、根据权利要求1所述的壳体或外壳,其中该天线可设计为有效操作于在2千赫到300千兆赫之间的频率、或任何可用的无线电频率。
12、一种电子电路组件,是包括有:
一第一组件元件,是由一传导负载树脂基材料所形成的,其中该传导负载树脂基材料是包括有传导纤维、传导粉末、或结合该传导纤维及该传导粉末于一基底树脂寄主中,且该传导纤维、该传导粉末、或该结合传导纤维及传导粉末的该重量比对该基底树脂寄主的重量比,为0.20及0.40;
一基板,是形成于该第一组件元件中,其中该基板是一绝缘体;
集成电路元件,是依附于该基板;
一第二组件元件,是由该传导负载树脂基材料所形成,其中该第二组件元件是依附于该第一组件元件,以覆盖该基板及该集成电路元件,以致于该第一组件元件及该第二组件元件在该基板及该集成电路元件周围形成一保护罩及一电磁吸收器;
传导电极,是在该基板及该保护罩的外部之间;
绝缘体,其是在该传导电极及该第一组件元件之间;
绝缘体,其是在该传导电极及该第二组件元件之间。
13、根据权利要求12所述的电子电路组件,其中该传导纤维是具有一圆柱状。
14、根据权利要求12所述的电子电路组件,其中该传导纤维的直径是在3到12微米之间。
15、根据权利要求12所述的电子电路组件,其中该传导纤维的长度是在2到14毫米之间。
16、根据权利要求12所述的电子电路组件,其中该传导粉末是包括具有球状的传导微粒。
17、根据权利要求12所述的电子电路组件,其中该传导粉末是包括有传导微粒,其是具有一个直径在3到12微米之间。
18、根据权利要求12所述的电子电路组件,其中该传导纤维是不锈钢、镍、铜、银、碳、石墨、或镀金的纤维。
19、根据权利要求12所述的电子电路组件,其中该传导粉末是包括有不锈钢、镍、铜、银、碳、石墨、或镀金的微粒。
20、一种形成电子元件的壳体或外壳的方法,是包括有:
形成一底部元件、一侧部元件、及一顶部元件,其中部份或所有的该底部元件、部份或所有的该侧部元件、及部份或所有的该顶部元件是由一传导负载树脂基材料所形成的,且其中该传导负载树脂基材料包括有传导纤维、传导粉末、或结合该传导纤维及该传导粉末于一基底树脂寄主中,且该传导纤维、该传导粉末、或该结合传导纤维及传导粉末的该重量比对该基底树脂寄主的重量比,为0.20及0.40;
形成一天线元件于该侧部元件中,其中该天线元件是由传导负载树脂基材料所形成;
设置一系统,其是具有内连的电子元件,其是在该顶部元件、该侧部元件、及该底部元件中;
从该天线元件到该系统形成电性连接,是具有内连的电子元件。
21、根据权利要求20所述的方法,其中该传导纤维是具有一圆柱状。
22、根据权利要求20所述的方法,其中该传导纤维的直径是在3到12微米之间。
23、根据权利要求20所述的方法,其中该传导纤维的长度是在2到14毫米之间。
24、根据权利要求20所述的方法,其中该传导粉末是包括具有球状的传导微粒。
25、根据权利要求20所述的方法,其中该传导粉末是包括有传导微粒,其是具有一个直径在3到12微米之间。
26、根据权利要求20所述的方法,其中具有内连的电子元件的该系统是一无线电话。
27、根据权利要求20所述的方法,其中由传导负载树脂基材料所形成且不是一部份的该天线元件的那些部份的该底部元件、该侧部元件、及该顶部元件,是提供具有电子元件的该系统的电磁吸收。
28、根据权利要求20所述的方法,其中该传导纤维是不锈钢、镍、铜、银、碳、石墨、或镀金的纤维。
29、根据权利要求20所述的方法,其中该传导粉末是包括有不锈钢、镍、铜、银、碳、石墨、或镀金的微粒。
30、根据权利要求20所述的方法,其中该天线可设计为有效操作于在2千赫到300千兆赫之间的频率、或任何可用的无线电频率。
31、根据权利要求20所述的方法,其中该底部元件、该侧部元件、及该顶部元件是使用成型、覆盖成型、或挤压而形成。
32、一种形成一电子电路组件的方法,是包括有:
形成一传导负载树脂基材料的第一组件元件,其中该传导负载树脂基材料是包括有传导纤维、传导粉末、或结合该传导纤维及该传导粉末于一基底树脂寄主中,且该传导纤维、该传导粉末、或该结合传导纤维及传导粉末的该重量比对该基底树脂寄主的重量比,为0.20及0.40;
将一基板设置于该第一组件元件中,其中该基板是一绝缘体;
将集成电路依附在该基板;
形成该传导负载树脂基材料的一第二组件元件,其中该第二组件元件是依附在该第一组件元件,以覆盖该基板及该集成电路,以致于该第一组件元件及该第二组件元件在该基板及该集成电路元件周围形成一保护罩及一电磁吸收器;
将传导电极依附在该基板及该保护罩的外部之间:
将绝缘体设置在该传导电极及该第一组件元件之间:
将绝缘体设置在该传导电极及该第二组件元件之间。
33、根据权利要求32所述的方法,其中该传导纤维是具有一圆柱状。
34、根据权利要求32所述的方法,其中该传导纤维的直径是在3到12微米之间。
35、根据权利要求32所述的方法,其中该传导纤维的长度是在2到14毫米之间。
36、根据权利要求32所述的方法,其中该传导粉末是包括具有球状的传导微粒。
37、根据权利要求32所述的方法,其中该传导粉末是包括有传导微粒,其是具有一个直径在3到12微米之间。
38、根据权利要求32所述的方法,其中该传导纤维是不锈钢、镍、铜、银、碳、石墨、或镀金的纤维。
39、根据权利要求32所述的方法,其中该传导粉末是包括有不锈钢、镍、铜、银、碳、石墨、或镀金的微粒。
40、根据权利要求32所述的方法,其中该第一组件元件及该第二组件元件是使用成型、覆盖成型、或挤压而形成。
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |