CN201282185Y - 集成电路封装天线 - Google Patents

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Abstract

一种集成电路封装天线，主要先将金属辐射体布置一基板上以形成一天线基板，并于基板上至少形成有一馈入点；再将该天线基板以一集成电路封装外壳及一封装底部封装，以形成一集成电路晶片。而集成电路封装外壳具有自内部向外部延伸多支接脚，其中至少一个接脚的内端与天线基板的馈入点焊接。据此，可达到标准化及小型化天线设计，并适合于表面黏着技术中应用。

Description

集成电路封装天线
技术领域
本实用新型关于一种通讯设备天线结构，尤其是集成电路封装天线(ICPackage Antenna)。
背景技术
天线是无线通讯设备中必需的元件，而在可携式的无线通讯设备的小型化及紧实化要求下，如何提供良好的天线结构以符合使用，是业界所追求的技术。
目前印刷电路板上的电子元件安装，常是应用表面黏着技术完成，其主要是在印刷电路板上印上锡膏，然后将表面黏着设备(Surface Mount Device，SMD)的电子零件放置于正确位置后，通过热融使锡膏溶融，让电子零件与印刷电路板焊接结合。这样的结合技术，以传统天线而言，并不容易适用，因此，如何提供一种创新的天线结构，以配合SMT中应用，是本实用新型主要讨论的主题。
发明内容
本实用新型目的在于，提供一种集成电路封装天线(IC Package Antenna)，以克服上述传统结构的缺陷，达到标准化及小型化天线设计，并适合于表面黏着技术(Surface Mount Technology，SMT)中应用。
根据上述目的，一种集成电路封装天线，其特征在于，包括：
一天线基板，其由金属辐射体布置于一基板上构成，并于该基板上形成有至少一馈入点；
一集成电路封装外壳，内部形成有一用以收容该天线基板的收容空间，且自内部向外部延伸有多支接脚；其中一个接脚的内端与该天线基板的馈入点焊接；及
一用以将该天线基板完整封装的封装底部，覆盖于该集成电路封装外壳的底部。
其中，基板为微波基板、陶瓷基板或塑胶基板。
其中，天线基板上整合有一组射频电路元件，构成一可调整天线阻抗特性的匹配电路。
其中，射频电路元件为电容、电感、滤波器、切换开关元件或放大器。
其中，天线基板上设有多个用于提供不同频段应用的天线架构，而该每一天线架构的馈入点与该集成电路封装外壳的多个接脚相对应。
其中，天线基板上的多个天线架构，具有不同频段不同层的多层板结构。
其中，天线基板具有一短路点，而该集成电路封装外壳的另一个接脚的内端与该天线基板的短路点焊接。
其中，天线基板的金属辐射体，包括喷涂金属材料于该基板外表上形成的一金属材料层，且该金属材料层具有切割形成的天线形状。
其中，天线基板的金属辐射体，包括在该基板外表以激光雕刻出的天线结构，其具有金属材料电镀层。
一种集成电路封装天线，其特征在于，包括：
一集成电路封装外壳，自内部向外部延伸有多支接脚；
一金属辐射体，成型于该集成电路封装外壳内部表面上；该金属辐射体至少具有一馈入点，与该集成电路封装外壳其中一个接脚的内端焊接；及
一用以构成完整封装的封装底部，覆盖于该集成电路封装外壳的底部。
其中，集成电路封装外壳内部形成有一用以收容一电路基板的收容空间。
其中，金属辐射体由喷涂于该集成电路封装外壳内部表面上的一金属材料层构成，该金属材料层具有切割形成的天线形状。
其中，金属辐射体包括位于该集成电路封装外壳内部表面上通过激光雕刻形成的天线结构，其电镀有金属材料层。
从而，本实用新型所提供的集成电路封装天线，可达到标准化及小型化天线设计，并适合于表面黏着技术(Surface Mount Technology，SMT)中应用。
以下，将依据图面所示的实施例而详加说明本实用新型的结构及特征。
附图说明
图1：表示本实用新型的分解图，
图1A：表示本实用新型的天线基板的俯视图，
图2：表示本实用新型的组合图，
图3：表示本实用新型的剖视图，
图4：表示本实用新型的实施例天线测试环境图，
图5：表示本实用新型的实施例天线VSWR测试结果，
图6：表示本实用新型的实施例天线Smith图测试结果，
图7：表示本实用新型的另一实施例的天线基板的外观视图，其上设置了以射频电路元件构成一可调整天线阻抗特性的匹配电路，
图8：表示本实用新型具有多接脚的实施图，而多接脚应用于不同操作频段，
图9：表示本实用新型另一实施例的分解图。
具体实施方式
请参见图1至图3，本实用新型所提供的一种集成电路封装天线，其结构主要以一天线基板1、一集成电路封装外壳2及一封装底部3所构成。
本实用新型的天线基板1，是将金属辐射体11布置一基板12上构成，并于基板12上形成有一馈入点13及一短路点14；参见图1A，馈入点13及短路点14可设于基板12相对金属辐射体11的另一面上，而基板12可为微波基板、陶瓷基板或塑胶基板。
集成电路封装外壳2内部形成一收容空间21，以收容该天线基板1。自外壳2内部向外部延伸有多支接脚22，并于其中二个接脚22的内端分别与天线基板1的馈入点13及短路点14焊接(可参见图3)，而另二个接脚22则可为支撑用的固定接脚。另外，封装底部3则覆盖于该集成电路封装外壳2的底部以将天线基板1完整封装。
本实用新型所提供的集成电路封装天线，利用集成电路封装制程将天线辐射体封装成具天线功能集成电路晶片(IC Chip)，这将可达到标准化及小型化天线设计要求，并利用接脚的固定位置，而可形成一SMD以适合于SMT应用。
进者，请参见图4，为本实用新型集成电路封装天线A一种实施例设置于具有接地面的电路板B上，以形成一天线测试环境。在该天线测试环境中，集成电路封装天线A的尺寸资料如下：
A1＝12.5mm
A2＝18mm
A3＝2.5mm
而电路板B上接地面的尺寸资料如下：
B1＝107mm
B2＝40mm
B3＝25mm
B4＝17mm
在图5及图6系为本实用新型实施例的测试结果，可得天线的效率如下表：
 
频率(MHz) 824 880 960 1710 1880 1990 2170
3D增益(dBi) -4.67 -3.27 -5.81 -3.30 -2.23 -2.44 -4.68
效率％ 28.88 48.46 43.46 51.03 51.84 60.65 34.03
由此可知，本实用新型为良好的天线设计。
请参见图7，本实用新型可在天线基板1上整合一组射频电路元件15，以构成一可调整天线特性的匹配电路或具射频功能的电路。该射频电路元件15可为电容、电感、滤波器、切换开关元件、放大器…等射频元件。
进者，本实用新型可于天线基板1上设计多个天线架构，如利用多层板以不同层分别设计不同天线频段，而可达到一集成电路封装天线具有多个不同的工作频段。参见图8所示，集成电路封装天线具有多个接脚2201～2212，提供不同操作于不同频段应用。例如：
接脚2201为(WLAN)
接脚2202为(BT)
接脚2203为固定接脚
接脚2204为固定接脚
接脚2205为(WIMAX)
接脚2206为(UWB)
接脚2207为(GSM/DCS/PCS/WCDMA)
接脚2208为(DCS/PCS)
接脚2209为固定接脚
接脚2210为固定接脚
接脚2211为(WCDMA)
接脚2212为(GPS)
进者，本实用新型所提供的集成电路封装天线，其中天线基板1上的金属辐射体11制程，系可先以喷涂或电镀金属材料于该基板1外表上形成一天线金属辐射体。例如系先喷涂金属材料于该基板外表上形成一金属材料层后，再将该金属材料层经切割以形成天线形状；或者.先在基板1外表以激光雕刻出天线图形，然后再将金属材料电镀于天线图形中。
依此制程，则可将金属辐射体11成型于集成电路封装外壳2内部表面上，可参见图9，集成电路封装外壳2与封装底部3与前一实施例相同，但金属辐射体11不布置于一电路基板4上，而是先以喷涂或电镀金属材料于该集成电路封装外壳2内部表面上形成一天线金属辐射体。该金属辐射体11至少具有一馈入点13，与集成电路封装外壳2其中一个接脚22的内端焊接。在此结构下，集成电路封装外壳2内部形成一收容空间21以收容一电路基板4。而金属辐射体11的馈入点13可被设计成与电路基板4连接，再与其中的一接脚22连接。另外，金属辐射体11也可以先在集成电路封装外壳2内部表面上以激光雕刻出天线图形，然后再将金属材料电镀于天线图形中，此为本实用新型的简易变化设计。
在图9所示本实用新型的另一种结构，同样可达到标准化及小型化天线设计的功效。

Claims (13)

1.一种集成电路封装天线，其特征在于，包括：
一天线基板，其由金属辐射体布置于一基板上构成，并于该基板上形成有至少一馈入点；
一集成电路封装外壳，内部形成有一用以收容该天线基板的收容空间，且自内部向外部延伸有多支接脚；其中一个接脚的内端与该天线基板的馈入点焊接；
及一用以将该天线基板完整封装的封装底部，覆盖于该集成电路封装外壳的底部。
2.依据权利要求1所述的集成电路封装天线，其特征在于：基板为微波基板、陶瓷基板或塑胶基板。
3.依据权利要求1所述的集成电路封装天线，其特征在于：天线基板上整合有一组射频电路元件，构成一可调整天线阻抗特性的匹配电路。
4.依据权利要求3所述的集成电路封装天线，其特征在于：射频电路元件为电容、电感、滤波器、切换开关元件或放大器。
5.依据权利要求1所述的集成电路封装天线，其特征在于：天线基板上设有多个用于提供不同频段应用的天线架构，而该每一天线架构的馈入点与该集成电路封装外壳的多个接脚相对应。
6.依据权利要求5所述的集成电路封装天线，其特征在于：天线基板上的多个天线架构，具有不同频段不同层的多层板结构。
7.依据权利要求1所述的集成电路封装天线，其特征在于：天线基板具有一短路点，而该集成电路封装外壳的另一个接脚的内端与该天线基板的短路点焊接。
8.依据权利要求1所述的集成电路封装天线，其特征在于：天线基板的金属辐射体，包括喷涂金属材料于该基板外表上形成的一金属材料层，且该金属材料层具有切割形成的天线形状。
9.依据权利要求1所述的集成电路封装天线，其特征在于：天线基板的金属辐射体，包括在该基板外表以激光雕刻出的天线结构，其具有金属材料电镀层。
10.一种集成电路封装天线，其特征在于，包括：
一集成电路封装外壳，自内部向外部延伸有多支接脚；
一金属辐射体，成型于该集成电路封装外壳内部表面上；该金属辐射体至少具有一馈入点，与该集成电路封装外壳其中一个接脚的内端焊接；及
一用以构成完整封装的封装底部，覆盖于该集成电路封装外壳的底部。
11.依据权利要求10所述的集成电路封装天线，其特征在于：集成电路封装外壳内部形成有一用以收容一电路基板的收容空间。
12.依据权利要求10所述的集成电路封装天线，其特征在于：金属辐射体由喷涂于该集成电路封装外壳内部表面上的一金属材料层构成，该金属材料层具有切割形成的天线形状。
13.依据权利要求10所述的集成电路封装天线，其特征在于：金属辐射体包括位于该集成电路封装外壳内部表面上通过激光雕刻形成的天线结构，其电镀有金属材料层。
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