CN1808764A - 微型芯片天线的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种微型芯片天线的制造方法，该天线的预形体包含有建构在一介电基板的天线辐射导体、馈入端及焊接端，该预形体接着封装在一个介电复合材中。其中，天线辐射导体线路为单一或多重输入端及多重曲折线路所组成，并可进行平面化或立体化的设计而建构于一介电基板以形成天线预形。这个天线预形体接着以另一容易调整其介电常数的复合材料封装。这个方式制成的天线反射损失中心频率的调整可由调整此封装复合材的介电常数达成，而不需繁琐地调整天线的线路。
Description
技术领域
本发明提供一种微型芯片天线的制造方法，该天线的主体包含有多重曲折线路、馈入端、焊接端及封装体，其中天线辐射导体为建立于一介电基板的单一或多重输入端且为多种曲折线路，并以另一介电材料封装所构成，此天线辐射体线路也可以进行立体化的设计与制造，以减少占用介电基板的面积，减少元件间的耦合干扰，并以改变封装材料的介电常数来增加天线设计与应用的自由度，且可设计为多频段、宽频及改善辐射场型。
背景技术
无线传输的世界是远无止境的，从卫星通讯到日常生活的手机及PC所用的无线网络，都是无线传输的应用结果。由于天线犹如是各个无线通讯产品间的联络人，故因未来无线通讯广大的商机，天线将是一个不可或缺的元件，且为了降低天线本身的制作成本以及要符合轻、簿、短、小的设计要求，天线的设计与制作的方式俨然成为了一项重要的课题。
芯片天线为近几年来才发展出来的一种天线型态，此种天线是将金属导体封装于介电材料之内，我们知道，若电磁波在介电常数越高的材料内传播，则其波速会受到材料的影响而变的越慢，而波长也随之变的越短，而天线大小又取决于波长的长短，波长越长，则天线的尺寸则要越大，反之，波长越短，则天线尺寸就可以越小，故只要封装材料的介电常数越高，则天线的整体体积也就能做的越小，而目前无线通讯的产品都朝向着微小化的目标前进，故芯片天线的出现对未来无线通讯的发展无疑是一项帮助。
例如美国第6636180号的发明专利案，则是一种印刷电路板天线，此微带型天线主体包含印刷电路板、金属薄片及多重曲折式线路，以金属片当作接地面，印刷电路板的上、下面皆有导体线路并用导孔连接形成连续导线架构，以求缩小天线的尺寸。但是此天线的导体回路均曝露于使用的环境，随着使用天线的邻近环境变化，其反射损失中心频率也会产生较大且不同程度的移动。
公知天线的制造方式仅能制造特定频率的天线。天线在应用时常因邻近环境的不同而有不同程度的反射损失中心频率的偏移，在2.45GHz的中心频率下，其偏移可达200MHz。这种偏移如果以修改天线回路校正，常是一个巨大的工程。因此，通常以外部线路加入电容及电感调整其中心频率。这样处理不仅增加成本及减少PC板面积，也造成天线应用自由度的减低。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种微型芯片天线的制造方法，是将天线辐射体线路埋入一个具有特定介电常数的介电基板当中(该介电基板可为：印刷电路板、塑料板、树脂板、树脂-陶瓷复合材基板或陶瓷基板或晶圆等)，接着以另一容易改变其介电常数的树脂-陶瓷复合材封装此构装体，做为调整天线反射损失中心频率的方法，其中天线辐射体线路为单一或多重输入端并可有多种曲折线路组合的型式，因天线辐射体线路可拥有多种曲折线路组合的型式，故可由此提高天线设计的自由度与性能，以改良一般微型天线单一或多重输入点的单一或多重曲折线路形式的缺点，达成多频段、宽频及改善辐射场型。而封装树脂-陶瓷复合材料的介电常数的微微变易也可以达成修正天线因邻近变易所产生的损失反射中心频率的偏移。
本发明的次要目的在于提供一种微型芯片天线的制造方法，为发展一种全新不同的制程以求提高天线的性能多样性，并降低其生产成本。
附图说明
图1为本发明第一实施例的分解状态示意图。
图2为本发明第一实施例的组合立体图。
图3为本发明第二实施例的分解状态示意图。
图4为本发明第二实施例的组合立体图。
图5为本发明第三实施例的分解状态示意图。
图6为本发明第三实施例的组合立体图。
图7为本发明第四实施例的分解状态示意图。
图8为本发明第四实施例的组合立体图。
具体实施方式
本发明的微型芯片天线的制造方法，主要是应用套装模拟软体，建立微型芯片天线模拟架构，接着将天线导体回路以曝光、显影、蚀刻、电镀、无电镀或网印烧结以及喷涂或印刷等各种组合方式建构于一个具有特定介电常数的介电基板，该介电基板的介电常数可选定介于2～30之间，且介电基板并可依实际需要而任意选定为印刷电路板(PCB)、塑料板、树脂板、树脂-陶瓷复合材板、陶瓷板或晶圆等，由此介电基板的实施应用，最后再将另一特定介电常数的树脂-陶瓷复合材料或塑料板材料以嵌入式射出成型、双料射出成型、注模、网印厚膜印刷、网印及移印或叠层的技术方式将前述已含有线路导体的介电基板进行封装，以形成微小化的天线。其中微微改变封装材料的介电常数即可做为调整天线反射损失中心频率的手段。
上述的树脂板与树脂-陶瓷复合材板的树脂可以是热塑性或热固性高分子。而所述介电基板，可采用单层的基板或多层具有相同或不同介电常数的基板。
如图1、图2所示，本发明首先是在一个印刷电路板(PCB)、塑料板、树脂板、树脂-陶瓷复合材板、陶瓷板或晶圆等介电基板1上，以曝光、显影、蚀刻、电镀或无电镀等各种组合方式建构天线的导体回路2，该导体回路包含了穿逶此介电基板1而达到介电基板另一面的焊点3(即馈入端)，也可以在此介电基板1中钻孔并建构延伸的导体回路以增加导体的长度。最后，再以另一容易微调其介电常数的树脂-陶瓷复合材料4(即封装材料)由射出、注模、厚膜印刷、网印及移印或叠层方式封装导体回路；其中容易微调介电常数的树脂-陶瓷复合材料的介电常数改变可以做为调整天线反射损失中心频率的手段。
上述容易调整其介电常数的树脂-陶瓷复合材，是调配为不同成份与比例的热塑性或热固性高分子与陶瓷粉末或纤维，利用成份与比例的调整改变其介电常数。
表1与表2揭示两款不同天线设计其应用环境与树脂-陶瓷复合封装材介电常数的改变对于天线反射损失中心频率的影响，由此两表可以看见在不改变天线底层基板1与导体回路2架构下，仅需改变封装材料4(如树脂-陶瓷复合材料)的成份(或介电常数)，即可调整天线在不同应用环用下的中心频率，达成真实无需匹配的微小型芯片天线。
表1
| 封装材(树脂-陶瓷复合材介电常数) | 天线邻近的环境 | 中心频率(GHz) | 频宽(MHz) |
| 5.0 | 空气 | 2.31 | 200 |
| 5.0 | 网线网卡外壳 | 2.18 | 180 |
| 4.0 | 空气 | 2.46 | 220 |
| 4.0 | 网线网卡外壳 | 2.34 | 190 |
| 3.7 | 空气 | 2.53 | 220 |
| 3.7 | 网线网卡外壳 | 2.41 | 200 |
表2
| 封装材(树脂-陶瓷复合材介电常数) | 天线邻近的环境 | 中心频率(GHz) | 频宽(MHz) |
| 27 | 空气 | 2.40 | 160 |
| 27 | 网线网卡外壳 | 2.34 | 160 |
| 26 | 空气 | 2.45 | 180 |
| 26 | 网线网卡外壳 | 2.38 | 170 |
| 25 | 空气 | 2.54 | 180 |
| 25 | 网线网卡外壳 | 2.46 | 170 |
本发明的封装材料4与含有该天线辐射导体线路的介电基板1除可采用上述实施例的单面封装组合以外，也可采用如图3、图4所示的上、下双面封装组合，或如图5、图6所示，采用单面局部的封装组合，或图7、图8所示，采用上、下双面局合的封装组合。上述呈单面或双面局部的封装组合形态，该封装材料4可为基板1的局部大小(另一局部41为空气)，或也可结合非封装材料4的材质以构成(即另一局部41可为不同于封装材料4的其它材质)，故同理可知，上述封装材料4，其可由两种或两种以上不同的材质所构成。
Claims (13)
1、一种微型芯片天线的制造方法，其特征在于：是在一介电基板上先制作由单一或多重输入端及多重曲折线路所组成的天线辐射导体线路，再将含有该天线辐射导体线路的介电基板利用另一容易调整其介电常数的材料施子封装，使天线的主体包含有天线辐射导体、馈入端及焊接端和封装体。
2、如权利要求1所述微型芯片天线的制造方法，其特征在于：所述容易调整介电常数的封装材料可为树脂-陶瓷复合材料或塑料板材料。
3、如权利要求1所述微型芯片天线的制造方法，其特征在于：所述介电基板是采用印刷电路板、塑料板、树脂板、树脂-陶瓷复合材板、陶瓷板或晶圆。
4、如权利要求3所述微型芯片天线的制造方法，其特征在于：所述树脂板与树脂-陶瓷复合材板的树脂可以是热塑性或热固性高分子。
5、如权利要求3所述微型芯片天线的制造方法，其特征在于：所述介电基板是采用单层的基板或多层具有相同或不同介电常数的基板。
6、如权利要求1所述微型芯片天线的制造方法，其特征在于：所述容易调整其介电常数材料为树脂-陶瓷复合材，所述树脂-陶瓷复合材是调配为不同成份与比例的热塑性或热固性高分子与陶瓷粉末或纤维，利用成份与比例的调整改变其介电常数。
7、如权利要求1所述微型芯片天线的制造方法，其特征在于：所述天线辐射导体线路是采用曝光、显影、蚀刻、电镀、无电镀或网印烧结以及喷涂或印刷或其组合的方法而将线路建构在介电基板上。
8、如权利要求1所述微型芯片天线的制造方法，其特征在于：所述含有天线辐射导体线路的介电基板的封装技术，是采用嵌入式射出成型、双料射出成型、注模、网印厚膜印刷、网印及移印或叠层的技术将介电材料封装于具有导体线路的介电基板上。
9、如权利要求1所述微型芯片天线的制造方法，其特征在于：所述封装材料与含有所述天线辐射导体线路的介电基板采用单面封装组合。
10、如权利要求1所述微型芯片天线的制造方法，其特征在于：所述封装材料与含有所述天线辐射导体线路的介电基板采用上、下双面封装组合。
11、如权利要求1所述微型芯片天线的制造方法，其特征在于：所述封装材料与含有所述天线辐射导体线路的介电基板采用单面局部的封装组合。
12、如权利要求1所述微型芯片天线的制造方法，其特征在于：所述封装材料与含有所述天线辐射导体线路的介电基板采用上、下双面局部的封装组合。
13、如权利要求1所述微型芯片天线的制造方法，其特征在于：所述封装材料由两种或两种以上不同的材质所构成。
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| CN 200510002705 Pending CN1808764A (zh) | 2005-01-19 | 2005-01-19 | 微型芯片天线的制造方法 |
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2005
- 2005-01-19 CN CN 200510002705 patent/CN1808764A/zh active Pending
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