TWI587573B - 晶片訊號元件之製作方法 - Google Patents

Description

晶片訊號元件之製作方法

本發明係有關一種天線，尤指一種具有接收及發射訊號的晶片訊號元件的製作方法。

隨著無線通訊科技的發展，電子產品例如筆記型電腦、行動電話、個人數位助理(PDA)等可攜式電子裝置均朝向輕薄化進行設計開發。用以收發電波訊號的天線尺寸相對縮小，或是改變天線結構型態，方可內置於電子產品內部使用。

目前市面上常見的多頻段的多頻天線具有一晶片天線及一基板。該晶片天線係以陶瓷材料製作成一方形的基板，並以印刷技術或微影、濕式蝕刻技術將輻射體製作於該基板的表面上。在該晶片天線在與該載板電性連結時，將該晶片天線的輻射體與載板上的微帶線進行電性連結，在該微帶線與銅軸電纜線電性連結後，該輻射金屬部在收到信號後，並將信號經微帶線傳給銅軸電纜線，再由銅軸電纜線傳給電子裝置的主機板進行處理，以達通訊之目的。

由於上述的晶片天線上的輻射體係透過印刷技術或微影、濕式蝕刻技術來製作，雖然晶片天線體積較傳統的天線縮小許多，但是與該晶片天線搭配使用的載板為了與該晶片天線具有一較佳的匹配特性時，該載板的體積較該晶片天線大上數倍。因此，當晶片天線體積無法在縮小時，相對匹配的載板的體積也無法再縮小，因此無法運用在現階段朝輕薄短小設計的行動電子裝置上。

因此，本發明之主要目的，在於提供一新的製作方法，利用乾式蝕刻或濕式蝕刻技術製作披覆於晶片訊號元件上的輻射體，使該晶片訊號元件體積比傳統縮小，使得匹配的載板的體積也縮小，可以運用在體積更小的行動電子裝置上。

為達上述之目的，本發明提供一種晶片訊號元件之製作方法，包括：備有一基板，該基板的頂面上具有一上金屬層及該基板底面具有一下金屬層，在預定的每一顆晶片訊號元件的區域裡鑽製有複數個呈相對應排列的通孔以第一次鍍銅金屬該些通孔的孔壁上，以形成複數個導電層的第一導電層，以該些第一導電層電性連結該上金屬層及該下金屬層，再以第二次鍍銅金屬該些第一導電層的表面上形成該些導電層的第二導電層；接著，利用濕式蝕刻或乾式蝕刻技術於該基板的上金屬層形成有一第一圖案層，於該基板的下金屬層上形成有一第二圖案層，以該第一圖案層及該第二圖案層透過該導電層的連結，以形成螺旋狀的輻射體，將油墨成形於該基板的頂面及底面上，並覆蓋該輻射體以形成防焊層，僅使該輻射體兩端部份外露，以化金製程於該基板兩端上的頂面及底面形成有一平整性的第一金屬層，該第一金屬層與該輻射體兩端部份外露電性連結，在於該第一金屬層的表面上鍍上一層的第二金屬層，以形成該晶片訊號元件的端電極；最後，以裁切基板上每一列的該些晶片訊號元件，以形成具有螺旋狀的輻射體的單一顆該晶片訊號元件。

在本發明之一實施例中，於每一列的該些晶片訊號元件的兩側形成有側邊孔。

在本發明之一實施例中，該側邊孔為長條狀或圓形。

在本發明之一實施例中，該些通孔直徑為0.15mm。

在本發明之一實施例中，該些通孔相鄰之間的孔距離為0.20mm。

在本發明之一實施例中，該第一圖案層由複數條的直線組成，以相對應電性連結該些通孔中的導電層。

在本發明之一實施例中，該第二圖案層由複數條的斜對角線組成，以斜對角電性連結該些通孔中導電層。

在本發明之一實施例中，該些斜對角線及該些直線的線寬為0.05mm，該線距為0.05mm。

在本發明之一實施例中，該防焊層的油墨為黑色的絕緣材料。

在本發明之一實施例中，該第一金屬層包含有銅材質、鎳材質及金材質，該第二金屬層包含錫材質及銅材質。

在本發明之一實施例中，該切割誤差在±0.05mm。

在本發明之一實施例中，更包含將白色油墨印刷於該頂面的防焊層的表面上，以形成辨識方向的識別圖案層，該識別圖案層為文字、數字或圖形。

在本發明之一實施例中，將裁切線設於該單一顆該晶片訊號元件與另一顆該晶片訊號元件相鄰的該些通孔之間，在裁切後，使該些通孔與該基板被裁切處的側邊形成有一特定距離。

在本發明之一實施例中，在橫向裁切後，再以裁切工具對準該基板上位於每一列的該些晶片訊號元件兩側的側邊孔中央處裁切，以形具有螺旋狀的輻射體嵌設於該基板上的單一顆晶片訊號元件。

在本發明之一實施例中，將裁切線設於該每一顆晶片訊號元件的該些通孔上，在裁切後，使該些通孔的導電層外露。

在本發明之一實施例中，在橫向裁切後，再以裁切工具對準每一列的該些晶片訊號元件的端電極與另一列的該些晶片訊元件的端電極的中央裁切，以形成具有螺旋狀的輻射體纏繞在該基板上的單一顆該晶片訊號元件。

茲有關本發明之技術內容及詳細說明，現配合圖式說明如下：

請參閱圖1，係本明之晶片訊號元件製作流程示意圖及圖2~10的各製程中的結構示意圖。同時一併參閱圖2~圖10，如圖所示：本發明之第一實施例的晶片訊號元件之製作方法，首先，如步驟S100，備有一基板1，該基板1的頂面上具有一上金屬層2a及底面具有一下金屬層2b(如圖2及圖3)。在本圖式中，該基板1為印刷電路板。

步驟S102，鑽孔製作，以加工機具於該基板1所預定的單一顆晶片訊號元件10(如圖10)的區域裡鑽製有複數個呈相對應排列的通孔11(如圖2)。在本圖式中，該些通孔11直徑為0.15mm，該些通孔11相鄰的孔距離為0.20mm。

步驟S104，挖或鑽側邊孔製作，在上述的該些通孔11製作完成後，以挖或鑽孔工具於每一列的該些晶片訊號元件10的兩側挖或鑽出側邊孔12，該側邊孔12與該些通孔11呈相互垂直設於基板1上(如圖2)。在本圖式中，該側邊孔12為長條狀位於每一該些通孔11的兩側。

步驟S106，進行第一次鍍銅製作，將銅金屬材料透過濺鍍或電鍍技術於該些通孔11的孔壁11a上，以形成複數個導電層23的第一導電層23a，以該些第一導電層23a電性連結該上金屬層2a及該下金屬層2b(如圖3、4)。

步驟S108，進行第二次鍍銅製作，再次將銅金屬材料透過濺鍍或電鍍技術於該些第一導電層23a的表面上形成有該些導電層23的第二導電層23b(如圖3、4)，以增加該些導電層23的厚度。

步驟S110，在進行蝕刻技術製作，以濕式的化學蝕刻或乾式的雷射光直接成像蝕刻製作(laser direct imaging，LDI)技術，於該基板1頂面的上金屬層2a上形成有第一圖案層21(如圖5)，該第一圖案層21由複數條的直線211及複數條的電極線212組成，該些直線211以相對應電性連結該些通孔11，再以雷射光於該基板1底面的下金屬層2b上形成有一第二圖案層22(如圖6)，該第二圖案層22由複數條的斜對角線221及複數個電極部222組成，以該斜對角線221斜對角電性連結該些通孔11連結的該些通孔11，以該第一圖案層21及該第二圖案層22透過該導電層23的電性連結，以形成螺旋狀的輻射體2。在本圖式中，該些斜對角線221及該些直線211的線寬為0.05mm，該線距為0.05mm。

步驟S112，第一油墨層製作，在該輻射體2製作完成後，透過印刷技術將黑色油墨印刷於該基板1的頂面及底面，並覆蓋該輻射體2的螺旋狀處以形成防焊層3(如圖7)，該防焊層3僅使該輻射體2兩端的電極線212及電極部222外露。在本圖式中，該黑色油墨為絕緣材料。

步驟S114，第二油墨層製作，在該第一油墨層製作完成後，再次透過印刷技術將白色油墨印刷於該頂面的防焊層3的表面上，以形成辨識方向的識別圖案層4(如圖8)。在本圖式中，該識別圖案層為文字、數字或圖形。

步驟S116，端電極製作，在上述的識別圖案層4製作完成後，透過化金製程將於該基板1兩端上的頂面及底面形成有一平整性佳的第一金屬層，以該第一金屬層與該輻射體2兩端外露的電極線212及電極部222電性連結。在於該第一金屬層的表面上鍍上一層的第二金屬層，以形成該晶片訊號元件10的端電極5(如圖8、9)。在本圖式中，該第一金屬層包含有銅、鎳及金材質，該第二金屬層包含錫及銅材質。

步驟S118，切割製作，在上述的端電極5製作完成後，以該基板1上單一顆該晶片訊號元件10與另一顆該晶片訊號元件10的相鄰該些通孔11之間具以有一裁切線6，以裁切工具對準該基板1上的裁切線6裁切(如圖9)後，使該些通孔11與該基板1被裁切處側邊形成有一特定距離12，以形成具有螺旋狀的輻射體2嵌設在該基板1中的單一顆晶片訊號元件10(如圖10)。在本圖式中，切割誤差在±0.05mm。

請參閱圖11，係本發明之第一實施例的晶片訊號元件與天線的載板示意圖。如圖所示：在本發明之晶片訊號元件10製作完成後，將該晶片訊號元件10與載板20電性連結，該晶片訊號元件10電性連結在一個具有淨空區的載板20上做說明。

該載板20正面上具有一第一接地金屬層201及一裸空部202，該裸空部202上具有一固接端203及一訊號饋入線204，該號饋入線204包含一第一訊號饋入線204a、一第二訊號饋入線204b及一位於該第一訊號饋入線204a與該第二訊號饋入線204b之間的間距204c，以及該第一訊號饋入線204a及該第二訊號饋入線204b與該第一接地金屬層201之間的間隙205可透過匹配電路(圖中未示)電性連結，以進行阻抗及頻率調整。另，該載板20的背面具有一第二接地金屬層(圖中未示)及一淨空區(圖中未示)。在該晶片訊號元件10與該載板20電性連結時，以該晶片訊號元件10的端電極5電性連結於該固接端203及該第一訊號饋入線204a的一端，該第二訊號饋入線204b的另一端用以電性連結有一同軸電纜線(圖中未示)，在天線接收信號或發射信號時，由該同軸電纜線傳遞給該訊號饋入線204，或由該訊號饋入線204將信號傳給該同軸電纜線，以達到訊號的收發傳遞。

請參閱圖12及圖13，係本發明之第二實施例的晶片訊號元件裁切及外觀立體示意圖。如圖所示：本實施例中的晶片訊號元件10a與圖1至圖11的晶片訊號元件10的製作流程大致相同，所不同在於切割製作時，將該裁切線6a設於該些通孔11上，在裁切後，使該導電層2外露於基板1外部，以形成具有螺旋狀纏繞於在該基板1外部的輻射體2的單一顆晶片訊號元件10a。在本圖式中，切割誤差在±0.05mm。

請參閱圖14，係本發明之第三實施例的基板的頂面示意圖。如圖所示：本第三實施例的製作步驟與第一實施例製作步驟大致相同，所不同處在於第一實施例的步驟S104的側邊孔12是挖長條狀的且位於每一列的該些晶片訊號元件10的兩側，而第三實施例的圓形的側邊孔12a是位於每一個晶片訊號元件10兩側，在後續的濕式或乾式蝕刻後，該側邊孔12a位於頂面的電極線212及該電極部22上。且第三實施例的側邊孔12a的技術也可運用於該該第二實施例中。

在裁切時，裁切工具依據該基板1上單一顆該晶片訊號元件10與另一顆該晶片訊號元件10的相鄰該些通孔11之間的裁切線6進行裁切，使該些通孔11與該基板1被裁切處側邊形成有一特定距離12。在橫向的裁切後，再次以裁切工具對準該基板1上位於該晶片訊號元件10兩側的側邊孔12a中央的裁切線61裁切，使該晶片訊號元件10形成具有螺旋狀的輻射體2。

請參閱圖15、圖16，係本發明之第四實施例的晶片訊號元件製作流程及基板的頂面示意圖。如圖所示：第四實施例與第一實施例大致相同，所不同處在於第四實施例省去如第一實施例中的步驟S104的挖或鑽側邊孔12、12a的製作步驟，在鑽孔11後，直接進入該步驟S204的第一次鍍銅製作等的後續步驟。

在裁切時，裁切工具依據該基板1上單一顆該晶片訊號元件10與另一顆該晶片訊號元件10的相鄰該些通孔11之間的裁切線6進行裁切，使該些通孔11與該基板1被裁切處側邊形成有一特定距離12。在橫向的裁切後，再次以裁切工具對準每一列晶片訊號元件10的端電極5與另一列晶片訊號元件10的端電極5之間的中央的裁切線62處裁切，使該晶片訊號元件10形成具有螺旋狀的輻射體2。且第四實施例無挖或鑽側邊孔12、12a的技術也可運用於該第二實施例中。

上述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍。即凡依本發明申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

S100~S118‧‧‧步驟

S200~S216‧‧‧步驟

10、10a‧‧‧晶片訊號元件

1‧‧‧基板

11‧‧‧通孔

11a‧‧‧孔壁

12、12a‧‧‧側邊孔

2a‧‧‧上金屬層

2b‧‧‧下金屬層

2‧‧‧輻射體

21‧‧‧第一圖案層

211‧‧‧直線

212‧‧‧電極線

22‧‧‧第二圖案層

221‧‧‧斜對角線

222‧‧‧電極部

23‧‧‧導電層

23a‧‧‧第一導電層

23b‧‧‧第二導電層

3‧‧‧防焊層

4‧‧‧識別圖案層

5‧‧‧端電極

6、6a、61、62‧‧‧裁切線

20‧‧‧載板

201‧‧‧第一接地金屬層

202‧‧‧裸空部

203‧‧‧固接端

204‧‧‧訊號饋入線

204c‧‧‧間距

205‧‧‧間隙

圖1，係本發明之第一實施例的晶片訊號元件製作流程示意圖。

圖2，係本發明之第一實施例的基板的頂面示意圖。

圖3，係圖2的側視示意圖。

圖4，係本發明之第一實施例的導電層製作示意圖。

圖5，係本發明之第一實施例的基板頂面的上金屬層進行雷射光蝕刻後的基板頂面示意圖。

圖6，係本發明之第一實施例的基板底面的下金屬層進行雷射光蝕刻後的基板底面示意圖。

圖7，係本發明之第一實施例的防焊層製作的側視示意圖。

圖8，係本發明之第一實施例的識別圖案層製作的側視示意圖。

圖9，係本發明之第一實施例的端電極製作示意圖。

圖10，係本發明之第一實施例的裁切後單一顆晶片訊號元件外觀立體示意圖。

圖11，係本發明之第一實施例的晶片訊號元件與天線的載板使用狀態示意圖。

圖12，係本發明之第二實施例的晶片訊號元件裁切示意圖。

圖13，係本發明之第二實施例的晶片訊號元件外觀立體示意圖。

圖14，係本發明之第三實施例的基板的頂面示意圖。

圖15，係本發明之第四實施例的晶片訊號元件製作流程示意圖。

圖16，係本發明之第四實施例的基板的頂面示意圖。

S100~S118‧‧‧步驟

Claims (16)

1. 一種晶片訊號元件之製作方法，包括： a)、備有一基板，該基板的頂面上具有一上金屬層及該基板底面具有一下金屬層； b)，在預定的每一顆晶片訊號元件的區域裡鑽製有複數個呈相對應排列的通孔； c)、第一次鍍銅金屬該些通孔的孔壁上，以形成複數個導電層的第一導電層，以該些第一導電層電性連結該上金屬層及該下金屬層； d)、第二次鍍銅金屬該些第一導電層的表面上形成該些導電層的第二導電層； e)、利用以濕式或乾式蝕刻技術於該基板的上金屬層形成有一第一圖案層，於該基板的下金屬層上形成有一第二圖案層，以該第一圖案層及該第二圖案層透過該導電層的連結，以形成螺旋狀的輻射體； f)、將油墨成形於該基板的頂面及底面上，並覆蓋該輻射體以形成防焊層，僅使該輻射體兩端部份外露； g)、以化金製程於該基板兩端上的頂面及底面形成有一平整性的第一金屬層，以該第一金屬層與該輻射體兩端部份外露電性連結，在於該第一金屬層的表面上鍍上一層的第二金屬層，以形成該晶片訊號元件的端電極；及 h)、以裁切基板上每一列的該些晶片訊號元件，以形成具有螺旋狀的輻射體的單一顆該晶片訊號元件。
2. 如申請專利範圍第1項所述之晶片訊號元件之製作方法，其中，在步驟b與c之間更具有一步驟b1，該步驟b1是於每一列的該些晶片訊號元件的兩側形成有側邊孔。
3. 如申請專利範圍第2項所述之晶片訊號元件之製作方法，其中，該側邊孔為長條狀或圓形。
4. 如申請專利範圍第2項所述之晶片訊號元件之製作方法，其中，該些通孔直徑為0.15mm。
5. 如申請專利範圍第2項所述之晶片訊號元件之製作方法，其中，該些通孔相鄰之間的孔距離為0.20mm。
6. 如申請專利範圍第2項所述之晶片訊號元件之製作方法，其中，該第一圖案層由複數條的直線及複數條的電極線組成，以相對應電性連結該些通孔中的導電層。
7. 如申請專利範圍第6項所述之晶片訊號元件之製作方法，其中，該第二圖案層由複數條的斜對角線及複數個電極部組成，以斜對角電性連結該些通孔中導電層。
8. 如申請專利範圍第7項所述之晶片訊號元件之製作方法，其中，該些斜對角線及該些直線的線寬為0.05mm，該線距為0.05mm。
9. 如申請專利範圍第2項所述之晶片訊號元件之製作方法，其中，該防焊層的油墨為黑色的絕緣材料。
10. 如申請專利範圍第2項所述之晶片訊號元件之製作方法，其中，該第一金屬層包含有銅材質、鎳材質及金材質，該第二金屬層包含錫材質及銅材質。
11. 如申請專利範圍第2項所述之晶片訊號元件之製作方法，其中，該切割誤差在±0.05mm。
12. 如申請專利範圍第2項所述之晶片訊號元件之製作方法，其中，在該f步驟與g步驟之間更包含有f1步驟，該f1步驟將白色油墨印刷於該頂面的防焊層的表面上，以形成辨識方向的識別圖案層，該識別圖案層為文字、數字或圖形。
13. 如申請專利範圍第2項所述之晶片訊號元件之製作方法，其中，步驟h的裁切，將裁切線設於該單一顆該晶片訊號元件與另一顆該晶片訊號元件相鄰的該些通孔之間，在裁切後，使該些通孔與該基板被裁切處的側邊形成有一特定距離。
14. 如申請專利範圍第13項所述之晶片訊號元件之製作方法，其中，步驟h更包含有在橫向裁切後，再以裁切工具對準該基板上位於每一列的該些晶片訊號元件兩側的側邊孔中央處裁切，以形具有螺旋狀的輻射體嵌設於該基板上的單一顆晶片訊號元件。
15. 如申請專利範圍第2項所述之晶片訊號元件之製作方法，其中，步驟h的裁切，將裁切線設於該每一顆晶片訊號元件的該些通孔上，在裁切後，使該些通孔的導電層外露。
16. 如申請專利範圍第15項所述之晶片訊號元件之製作方法，其中，步驟h更包含有在橫向裁切後，再以裁切工具對準每一列的該些晶片訊號元件的端電極與另一列的該些晶片訊元件的端電極之間的中央處裁切，以形成具有螺旋狀的輻射體纏繞在該基板上的單一顆該晶片訊號元件。