TWI508366B - 形成天線的方法 - Google Patents

Description

形成天線的方法

本發明係關於一種形成天線的方法，尤指運用濺鍍與微影技術來形成具有天線的載件的方法。

由於現今技術的進步以及商品人性化的趨勢，許多通訊電子產品，例如智慧型手機(Smart Phone)、行動電話(Mobile Phone)、筆記型電腦(Notebook)、平板電腦(Tablet Personal Computer)、個人導航機(Personal Navigation Device，PND)以及全球定位系統(Global Position System，GPS)等行動裝置，其天線的製造大多應用軟性電路板(Flexible Printed Circuit Board，FPCB)。然而，軟性電路板在黏貼於非平面表面時，特別是在三維(Three-dimensional，3D)的雙曲面(hyperboloid)，會因為無法完全伏貼而產生翻翹的情形，所以軟性電路板較適合用於介於二維(Two-dimension，2D)平面與三維(Three-dimension，3D)空間之間(2.5D)的單曲面(Single curved surface)。因此，當天線需設置在非平面表面時，大多以雷射直接成型技術(Laser Direct Structure，LDS)來實作。

雷射直接成型技術係以特殊塑料經由射出成型(Injection molding)、雷射光束活化(Laser Activation)以及化鍍(Chemical plating)等三個步驟來實作出三維雙曲面的天線，除了縮小電子元 件的體積，並提昇通訊品質，以滿足現代化電子商品的需求。然而，雷射直接成型技術具有製程較為繁瑣、機台價格昂貴以及天線載件本體的特殊塑料受限於少數供應商等缺點，造成生產成本的增加。

因此，本發明的目的之一在於提供一種形成天線的方法，此方法不僅製程簡單、不受限於特殊塑料的供應問題，更可符合於任何幾何平面上製作天線的需求。

依據本發明之一實施例，其揭示一種形成一天線的方法，包含：成型一載件本體、濺鍍一導電層於該載件本體上，以及於該導電層定義出該天線的態樣。

本發明形成天線的方法具有製程簡單、不受限於特殊塑料的供應問題、可滿足於任何幾何平面上製作天線的需求，以及使生產成本降低的優點，故可廣泛應用於各種電子商品。

請參閱第1圖，第1圖為本發明形成天線的方法之一實施例的流程圖。在步驟110中，首先會成型一載件本體，其中該載件本體的原料可為高分子材料或其他塑料所構成；接著，如步驟120所示，濺鍍(Sputter)一導電層於該載件本體上，其中該導電層可為金屬、合金或高分子導電材料等；最後，在步驟130中，於該導電層定義 出該天線的態樣，其中定義的方式包含乾蝕刻(Dry Etching)、濕蝕刻(Wet Etching)或剝離法(Lift-off)等微影(Lithography)技術，換言之，本發明形成天線的方法可適用於乾式製程(dry process)(例如，以雷射乾式製程來於導電層上定義出天線的態樣)以及濕式製程(wet process)，此外，以上定義的方式僅供說明之需，並非用來做為本發明的限制。

請一併參閱第2圖與第3圖，第2圖為利用本發明形成天線的方法以形成具有天線的載件200的一實施例的剖面圖，以及第3圖為第2圖所示之載件200的俯視圖。於此實施例中，首先以射出成型的方式成型一載件本體215，其中載件本體215包含至少一接觸體225、至少一通孔235，以及至少一非平面表面245。接著在非平面表面245濺鍍一導電層255，最後再以蝕刻方式或剝離法定義出天線205的態樣(但本發明並不侷限於此)。此外，在以蝕刻方式來定義天線205的態樣時，可依據蝕刻方式的類型(例如，乾蝕刻與濕蝕刻)來使用光罩及/或光阻，以預先定義出天線205的態樣。接觸體225係經由通孔235而與天線205電性連接，非平面表面245在此係簡化為一平滑曲面，但實際上由於濺鍍與微影技術並不受限於載件本體的表面幾何型態，因此在其他實施例中，載件本體亦可具有至少二個法向量夾成預定角度的平面組合，或是具有平面與曲面的組合，例如，載件本體的部份表面可為凹陷狀、波浪狀、階梯狀或浮凸狀等。請參閱第4圖，第4圖為利用本發明形成天線的方法以形成具有天線的載件的另一實施例的剖面圖。載件400包含載 件本體415、接觸體225、通孔235、非平面表面445、導電層255，以及天線405。由圖可知，以本發明形成天線的方法可實作出包含有凹陷狀或波浪狀表面之具有天線的載件。由於載件400實作的步驟與載件200相似，故相關說明在此便不再贅述。

於一設計變化中，在濺鍍導電層255之前，可對載件本體215之非平面表面245進行預處理以提升製程品質，舉例來說(但本發明並不侷限於此)，可針對非平面表面245進行噴砂處理(sandblasting process)，以提升導電層255於非平面表面245之附著性。簡言之，只要是以將導電層濺鍍於載件本體，進而定義出天線的態樣的方式來形成天線，皆遵循本發明之發明精神。

此外，本發明形成天線的方法亦可應用於載件本體之內表面(亦即公模面)。請參閱第5圖，第5圖為利用本發明形成天線的方法以形成具有天線的載件的另一實施例的剖面圖。載件500包含載件本體515、接觸體225、接觸點535、非平面表面545、導電層255，以及天線505。由於依據本發明形成天線的方法可實作於載件本體的外表面(亦即母模面)及/或內表面，而其中上述之外表面與內表面皆可為非平面表面或曲面，因此本發明形成天線的方法可滿足現今將天線實作在三維曲面的各種需求。換言之，本發明形成天線的方法可應用於二維、三維或介於二維與三維之間的表面。另外，由於載件500實作的步驟與載件200、400相似，故相關說明在此便不再贅述。

請再參閱第2圖，由於接觸體225與天線205為電性連接，因此當配置一電元件(例如，積體電路基板(Integrated Circuit Substrate)以及做為訊號源的元件)以使該電元件與接觸體225電性連接時，會使該電元件與天線205形成電導通。因此，利用本發明形成天線的方法所實作出具有天線的載件，可以廣泛運用於各種電子商品(例如上述之行動裝置)，且所形成之天線的頻率應用範圍可包含200Hz至20GHz。此外，在濺鍍導電層255於載件本體215時，可同時將通孔235封閉以避免外界濕氣或其他影響天線品質的因素侵入載件200。再者，在其他實施例中，所形成具有天線的載件可能會為了設置其他電元件而預留通孔，或是因為受限於製程而留下通孔，因此，在此實施例的另一變形，在形成天線之後，可使用一接著材質(例如，高分子膠)來封閉所留下的通孔以確保天線的品質。

請參閱第6圖，第6圖為本發明形成天線的方法之另一實施例的流程圖。第6圖中的步驟係基於第1圖所示之流程，包含有步驟110、步驟120以及步驟630。在此實施例中，係以乾蝕刻的方式來於導電層上定義出天線的態樣，因此，在步驟630中，會塗佈光阻以及依據光罩來於該導電層蝕刻出天線的態樣。請注意，以上僅供範例說明之用，並不用來作為本發明的限制。換言之，於導電層上定義天線的態樣不一定要使用光阻或光罩，或可應用薄膜來取代之，係以所使用的微影技術來決定。

此外，於另一實施例中，當一天線形成之後，可對所形成之該天線進行後處理(post-process)，舉例來說(但本發明並不侷限於此)，可對所形成之該天線進行修整、加強硬度及/或提升導電性。於一實作範例中，當形成天線之後，可對所形成之天線進行電鍍、無電鍍、濺鍍或化鍍等技術以形成一增厚層來提升天線品質(例如，硬度、耐磨度及/或導電性)。於另一實作範例中，可使用一雷射加工處理(laser processing)技術(例如，雷射雕刻(laser sculpture/marking)技術)來修整所形成之該天線，此外，值得注意的是，熟習技藝者應可理解，上述對所形成的天線進行修補的方式，並不侷限於雷射雕刻技術。

除了修整的用途之外，雷射加工處理技術亦可用來進行切割、熔接及表面處理，因此，於另一實施例中，當形成天線之後，可對所形成之天線進行雷射加工處理(例如，表面處理)，以提升所形成之天線的品質。請參閱第7圖，第7圖係為本發明形成天線的方法之另一實施例的流程圖。第7圖中的步驟係基於第1圖所示之流程，而主要的差別在於第7圖所示之流程另包含對所形成之天線進行一雷射加工處理(如步驟740所示)。由於熟習技藝者經由閱讀上述相關說明，應可輕易地了解第7圖中每一步驟的細節，故進一步的說明在此便不再贅述。

綜合上述，本發明形成天線的方法具有製程簡單、不受限於特殊塑料的供應問題、可滿足於任何幾何平面上製作天線的需求，以 及使生產成本降低的優點，故可廣泛應用於各種電子商品。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

200、400、500‧‧‧載件

205、405、505‧‧‧天線

215、415、515‧‧‧載件本體

225‧‧‧接觸體

235‧‧‧通孔

245、445、545‧‧‧非平面表面

535‧‧‧接觸點

第1圖為本發明形成天線的方法之一實施例的流程圖。

第2圖為利用本發明形成天線的方法以形成具有天線的載件的一實施例的剖面圖。

第3圖為第2圖所示之載件的俯視圖。

第4圖為利用本發明形成天線的方法以形成具有天線的載件的另一實施例的剖面圖。

第5圖為利用本發明形成天線的方法以形成具有天線的載件的另一實施例的剖面圖。

第6圖為本發明形成天線的方法之另一實施例的流程圖。

第7圖為本發明形成天線的方法之另一實施例的流程圖。

110、120、130‧‧‧步驟

Claims (16)

1. 一種形成一天線的方法，包含：成型一載件本體；濺鍍一導電層於該載件本體上；以及於該導電層定義出該天線的態樣；其中該載件本體包含有與所形成之該天線電性連接的至少一接觸體。
2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中成型該載件本體的步驟包含有：成型具有一非平面表面之該載件本體。
3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中於該導電層定義出該天線的態樣的步驟：於該非平面表面上所濺鍍之部分導電層定義出該天線的部分態樣。
4. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該非平面表面係為一曲面。
5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該載件本體另包含至少一通孔，使所形成之該天線穿經該通孔而與該接觸體電性連接。
6. 如申請專利範圍第5項所述之方法，其中所形成之該天線穿經且封閉該通孔而與該接觸體電性連接。
7. 如申請專利範圍第5項所述之方法，另包含：使用一接著材質來封閉該通孔。
8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中於該導電層定義出該天線的態樣的步驟包含：以乾蝕刻的方式來於該導電層上定義出該天線的態樣。
9. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中於該導電層定義出該天線的態樣的步驟包含：以濕蝕刻的方式來於該導電層上定義出該天線的態樣。
10. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中於該導電層定義出該天線的態樣的步驟包含：以剝離法來於該導電層上定義出該天線的態樣。
11. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中所形成之該天線的頻率應用範圍為200Hz至20GHz。
12. 如申請專利範圍第1項所述之方法，另包含：對所形成之該天線進行電鍍、無電鍍、濺鍍或化鍍。
13. 如申請專利範圍第1項所述之方法，另包含：對所形成之該天線進行修整。
14. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中對所形成之該天線進行修整的步驟包含：進行一雷射加工處理來修整所形成之該天線。
15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中該雷射加工處理係使用一雷射雕刻技術。
16. 如申請專利範圍第1項所述之方法，另包含：對所形成之該天線進行一雷射加工處理。