CN214706223U - 一种天线结构和通讯设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种天线结构和通讯设备，天线结构包括：封装主体，封装主体包括封装载板、位于封装载板一侧的封装内部器件，以及覆盖封装内部器件的塑封体；激光蚀刻天线，激光蚀刻天线位于塑封体远离封装载板的一侧，激光蚀刻天线与封装内部器件电连接。相比传统工艺中在电路板上制作天线的方式，本实用新型实施例可以减小电路板的面积的同时，提高产品的内部器件的集成度；相比传统工艺中将封装后的天线贴在包括电路板的封装结构表面的方式，本实用新型实施例可以减小天线结构的厚度，缩小产品整体的体积，进一步提高了产品的集成度。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及天线技术领域，尤其涉及一种天线结构和通讯设备。
背景技术
随着高科技电子产品的普及以及人们需求的增加，特别是为了配合移动的需求，大多高科技电子产品都增加了无线通讯的功能。
现有的天线结构通常是将天线直接制作于电路板的表面，或者是将封装后的天线直接贴在包括电路板的封装结构表面。然而，将天线直接制作于电路板的表面，这种做法会让天线占据额外的电路板面积，整合性较差。对于各种高科技电子产品而言，若将天线直接制作于电路板的表面，将需要具有较大面积的电路板，从而使得高科技电子产品也占据较大的体积，这与人们对高科技电子产品的小型化、便捷式的需求相违背。将封装后的天线直接贴在包括电路板的封装结构表面，这种方式虽然可以减小电路板的面积，但是这种天线结构较厚，并且会占用封装结构表面的全部面积，增加了产品的整体体积，同样与人们对高科技电子产品的小型化、便捷式的需求相违背。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种天线结构和通讯设备，以减小电路板面积，缩小产品整体体积，提高产品的集成度。
第一方面，本实用新型实施例提供了一种天线结构，包括：
封装主体，所述封装主体包括封装载板、位于所述封装载板一侧的封装内部器件，以及覆盖所述封装内部器件的塑封体；
激光蚀刻天线，所述激光蚀刻天线位于所述塑封体远离所述封装载板的一侧，所述激光蚀刻天线与所述封装内部器件电连接。
可选的，所述激光蚀刻天线包括通过激光刻蚀金属层形成的天线图案。
可选的，所述金属层通过电镀或溅射的方式覆盖在所述塑封体远离所述封装载板一侧的表面上。
可选的，所述天线图案包括工字型、回字形或蛇字形。
可选的，所述封装主体还包括天线立柱，所述天线立柱的第一端与所述封装载板电连接，所述电线立柱的第二端与所述激光蚀刻天线电连接；所述激光蚀刻天线通过所述天线立柱与所述封装内部器件电连接。
可选的，所述封装载板包括PCB板。
可选的，所述封装内部器件包括芯片、电阻、电容、电感和晶振中的至少两种。
可选的，所述封装主体为基板类封装或框架类封装。
可选的，所述天线结构还包括保护层，所述保护层位于所述激光蚀刻天线远离所述封装主体的一侧，并覆盖所述激光蚀刻天线。
第二方面，本实用新型实施例提供了一种通讯设备，包括第一方面任一所述的天线结构。
本实用新型实施例提供了一种天线结构和通讯设备，天线结构包括：封装主体，封装主体包括封装载板、位于封装载板一侧的封装内部器件，以及覆盖封装内部器件的塑封体；激光蚀刻天线，激光蚀刻天线位于塑封体远离封装载板的一侧，激光蚀刻天线与封装内部器件电连接。本实用新型实施例提供的技术方案通过在封装主体的表面通过激光蚀刻的方式制作出天线。相比传统工艺中在电路板上制作天线的方法，本实用新型实施例提供了的天线结构将天线直接制作在封装主体的表面，电路板可以减小天线占用的面积，或者为其它内部器件留有空间，提高产品的内部器件的集成度；相比传统工艺中将封装后的天线贴在包括电路板的封装结构表面，本实用新型实施例提供的天线结构通过在封装主体的表面通过激光蚀刻的方式直接制作出天线图案，可以减小天线结构的厚度，缩小了产品整体的体积，进一步的提高了产品的集成度。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种天线结构的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的一种天线图案的图形示意图；
图3是本实用新型实施例提供的另一种天线结构的结构示意图；
图4是本实用新型实施例提供的一种天线结构的制备方法的流程图；
图5是本实用新型实施例提供的一种天线结构的制备方法中步骤S110对应的结构示意图；
图6是本实用新型实施例提供的一种天线结构的制备方法中步骤S120对应的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
正如背景技术，随着高科技电子产品的普及以及人们需求的增加，特别是为了配合移动的需求，大多高科技电子产品都增加了无线通讯的功能。设备需要装备天线实现无线通讯的功能，天线是在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。天线可以有效地辐射/接收来自通讯网络中的其他设备的信号。天线把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波，或者进行相反的变换。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的。
现有的天线结构通常是将天线直接制作于电路板的表面，然而，将天线直接制作于电路板的表面，这种做法会让天线占据额外的电路板面积，整合性较差。对于各种高科技电子产品而言，若将天线直接制作于电路板的表面，将需要具有较大面积的电路板，从而使得高科技电子产品也占据较大的体积，这与人们对高科技电子产品的小型化、便捷式的需求相违背。现有技术中心，还包括将封装后的天线直接贴在封装结构的表面。将封装后的天线直接贴在包括电路板的封装结构表面，虽然可以减小电路板的面积，但是这种天线结构较厚，并且会占用封装结构表面的全部面积，增加了产品的整体体积，同样与人们对高科技电子产品的小型化、便捷式的需求相违背。
有鉴于此，首先，本实用新型实施例提供了一种天线结构，图1是本实用新型实施例提供的一种天线结构的结构示意图，参考图1，天线结构包括：
封装主体，封装主体包括封装载板10、位于封装载板10一侧的封装内部器件20，以及覆盖封装内部器件20的塑封体30；
激光蚀刻天线40，激光蚀刻天线40位于塑封体30远离封装载板10的一侧，激光蚀刻天线40与封装内部器件20电连接。
具体的，天线结构包括封装主体和激光蚀刻天线40。其中，封装主体包括封装载板10、位于封装载板10一侧的封装内部器件20，以及覆盖封装内部器件20的塑封体30。封装载板10为电路板，封装内部器件20设置于封装载板10的一侧，封装内部器件20可以包括芯片、电阻、电容、电感和晶振中的至少两种。封装主体还包括塑封体30，塑封体30用于塑封设置在电路板上的器件。塑封体30的材料包括聚酰亚胺、硅胶及环氧树脂中的一种或组合。激光蚀刻天线40位于塑封体30远离封装载板10的一侧，激光蚀刻天线40与封装内部器件20电连接。激光蚀刻天线40通过激光蚀刻形成在封装主体上的导电材料层形成。激光蚀刻天线40与封装内部器件20电连接，封装内部器件20在工作中时产生电信号，激光蚀刻天线40将电信号以电磁波的形式发射出去。同时，激光蚀刻天线40可以接收外部的其他设备传送的电磁波，并反馈给电路板上的内部器件，从而实现无线通讯的功能。
本实用新型实施例提供的技术方案通过在封装主体的表面通过激光蚀刻的方式制作出天线。相比传统工艺中在电路板上制作天线的方法，本实用新型实施例提供了的天线结构将天线直接制作在封装主体的表面，电路板可以减小天线占用的面积，从而极大的减小了PCB面积，或者为其它内部器件留有空间，提高产品的内部器件的集成度；相比传统工艺中将封装后的天线贴在包括电路板的封装结构表面，本实用新型实施例提供的天线结构通过在封装主体的表面通过激光蚀刻的方式直接制作出天线图案，可以减小天线结构的厚度，缩小了产品整体体积，进一步提高了产品的集成度。
可选的，图2是本实用新型实施例提供的一种天线图案的图形示意图，参考图2，激光蚀刻天线40包括通过激光刻蚀金属层形成的天线图案。
具体的，可以采用物理气相沉积工艺、化学气相沉积工艺、蒸镀工艺、溅射工艺、电镀工艺或化学镀工艺等方式于封装主体的表面形成金属层，并对金属层进行激光刻蚀形成天线图案。采用激光设备对金属层进行选择性刻蚀，去掉天线图案以外的金属。金属层包括铜层、铝层、金层、银层等导电性较好的金属材料。以激光刻蚀金属层的方式形成的天线图案，可以达到天线图案设计上所要求的精准度。其中，天线图案可以包括工字型、回字形或蛇字形等。图4示例性的给出蛇字形的天线图案。天线的长度可根据所发射或接收信号的频率即波长来决定。
可选的，参考图1，封装主体还包括天线立柱50，天线立柱50的第一端与封装载板10电连接，电线立柱的第二端与激光蚀刻天线40电连接；激光蚀刻天线40通过天线立柱50与封装内部器件20电连接。
具体的，封装主体的塑封体30内还包覆有天线立柱50，天线立柱50用于导通激光蚀刻天线40与封装内部器件20。天线立柱50可以为金属立柱，封装内部器件20包括芯片21。芯片21通过回流焊、倒装上芯、引线键合等方法集成到封装基板的一面。芯片21可以通过焊球211与封装载板10电连接。芯片21还可以通过金属焊线212与封装载板10电连接。可选的，天线立柱50也可以是通过引线键合的方式焊接的直立金属引线，封装内部器件20还可以包括电阻、电容、电感和晶振中等器件(图中1中的器件22)。天线立柱50的第一端与封装载板10电连接，电线立柱的第二端与激光蚀刻天线40电连接，封装内部器件20设置在封装载板10上。封装载板10为电路板，内部包括导电层。因此，封装内部器件20可通过封装载板10实现与天线立柱50的第二端的导通，从而通过天线立柱50将封装内部器件20产生的电信号传递到位于封装主体表面的激光刻蚀天线。从而实现可将天线直接制作在封装主体的表面，减小了电路板的面积，或者为其它内部器件留有空间，提高产品的内部器件的集成度。
可选的，封装主体为基板类封装或框架类封装。
具体的，封装主体是用于构建芯片封装的结构，其功能例如为芯片封装提供机械稳定性，为机械地安装一个或多个IC芯片提供芯片接合位置。其功能还包括提供用于将电连接制造到在其上以安装IC芯片的电子线路和/或接触。此处使用的术语“封装主体”应该宽泛地理解为包括宽大范围的各种封装结构，包括但不限于：封装芯、基板、载体、管芯垫(paddle)、引线框架等等，以及提供上面所列举的功能(例如，机械稳定性、芯片安装、电气接口)的其他封装结构。
可选的，图3是本实用新型实施例提供的另一种天线结构的结构示意图；参考图3，天线结构还包括保护层60，保护层60位于激光蚀刻天线40远离封装主体的一侧，并覆盖激光蚀刻天线40。
具体的，天线结构还可以包括保护层60，保护层60位于激光蚀刻天线40远离封装主体的一侧，并覆盖激光蚀刻天线40。保护层60用于保护激光蚀刻天线40不被损坏。可以使用喷漆的方式形成保护层60。另外，保护层60的材料可以为金属材料。因为以溅镀方式所镀的金属层通常相当薄，为金属薄膜。电阻值较大，可以辐射的电波强度有限，往往不适于长距离的电波辐射。所以可以增加该金属层的厚度达到所需要的辐射能量。对该金属层的上方复应用化学镀或电镀的方式将该金属层增厚形成一增厚层(保护层60)，以承载较大的电流，可以辐射较大的电磁波。保护层60的材料为不同于金属层的金属材料，可以为镍或钛等。
本发明实施例还提供了一种天线结构的制备方法，用于形成上述任意实施例所述的天线结构，图4是本实用新型实施例提供的一种天线结构的制备方法的流程图，参考图4，方法包括：
S110、提供封装主体；封装主体包括封装载板、位于封装载板一侧的封装内部器件，以及覆盖封装内部器件的塑封体。
具体的，图5是本实用新型实施例提供的一种天线结构的制备方法中步骤S110对应的结构示意图，参考图5，封装主体包括封装载板10、位于封装载板一侧的封装内部器件20，以及覆盖封装内部器件的塑封体30。
S120、在封装主体的塑封体表面通过电镀或溅射的方式形成一层金属层。
具体的，图6是本实用新型实施例提供的一种天线结构的制备方法中步骤S120对应的结构示意图，参考图6，金属层41通过电镀或溅射的方式形成在封装主体的塑封体30的表面。
S130、通过激光蚀刻的方式刻蚀金属层形成天线图案。
具体的，参考图1，采用高能脉冲激光束照射在封装主体表面金属层，金属层在激光照射下发生瞬间的熔化和/或气化的物理变性，达到刻蚀形成天线图案的目的。从而在塑封体30远离封装载板10的一侧形成激光蚀刻天线40。激光蚀刻天线40与封装内部器件20具有电连接的关系。可选的，可以选择性激光熔化(Selective Laser Melting，SLM)技术形成天线图案，SLM技术是3D快速成形制造技术中的一种，采用粉状金属材料，利用经聚焦的高功率密度激光束照射，使照射处的材料迅即熔化，进而堆积成形。将需要去除的金属薄膜熔化，并呈球形收缩，将原本连续的镀层金属材料熔化为分散的微球状金属颗粒。
本实用新型实施例还提供了一种通讯设备，包括上述任意实施例所述的天线结构，因此，具有相同的技术效果，这里不再赘述。
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种天线结构，其特征在于，包括：
封装主体，所述封装主体包括封装载板、位于所述封装载板一侧的封装内部器件，以及覆盖所述封装内部器件的塑封体；
激光蚀刻天线，所述激光蚀刻天线位于所述塑封体远离所述封装载板的一侧，所述激光蚀刻天线与所述封装内部器件电连接。
2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述激光蚀刻天线包括通过激光刻蚀金属层形成的天线图案。
3.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于，所述金属层通过电镀或溅射的方式覆盖在所述塑封体远离所述封装载板一侧的表面上。
4.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于，所述天线图案包括工字型、回字形或蛇字形。
5.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述封装主体还包括天线立柱，
所述天线立柱的第一端与所述封装载板电连接，所述天线立柱的第二端与所述激光蚀刻天线电连接；所述激光蚀刻天线通过所述天线立柱与所述封装内部器件电连接。
6.根据权利要求5所述的天线结构，其特征在于，所述封装载板包括PCB板。
7.根据权利要求5所述的天线结构，其特征在于，所述封装内部器件包括芯片、电阻、电容、电感和晶振中的至少两种。
8.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述封装主体为基板类封装或框架类封装。
9.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，还包括保护层，所述保护层位于所述激光蚀刻天线远离所述封装主体的一侧，并覆盖所述激光蚀刻天线。
10.一种通讯设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的天线结构。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: An antenna structure and communication equipment Effective date of registration: 20220802 Granted publication date: 20211112 Pledgee: Huarong Bank of Xiangjiang Limited by Share Ltd. Zhuzhou Taishan branch Pledgor: Hunan Yuemo Advanced Semiconductor Co.,Ltd. Registration number: Y2022980011851 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20231127 Granted publication date: 20211112 Pledgee: Huarong Bank of Xiangjiang Limited by Share Ltd. Zhuzhou Taishan branch Pledgor: Hunan Yuemo Advanced Semiconductor Co.,Ltd. Registration number: Y2022980011851 |