使用硬軟結合板整合天線的無線模組的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明與電子產(chǎn)品內(nèi)建的無線模組有關，具體而言是指一種使用硬軟結合板(Rigid-Flex Board)以整合天線與通訊芯片于單一模組,具有小尺寸、低損耗、低成本、容易進行設計以及容易最佳化的優(yōu)點。
【背景技術】
[0002]隨著科技進步，各式手持式電子產(chǎn)品快速普及，并且朝向高整合度與小尺寸的趨勢發(fā)展，內(nèi)建于電子產(chǎn)品內(nèi)部的通訊模組也無可避免地朝著相同的趨勢發(fā)展。
[0003]目前常用的無線模組是將通訊芯片與天線設置在單一印刷電路板上，但這樣的設計會產(chǎn)生較大的體積，不利于將天線設置在收發(fā)無線訊號的最佳位置，因而難以適用在小型化的電子產(chǎn)品當中。因此，廠商發(fā)展出另一種常用的無線模組，將通訊芯片與天線分開設置，再利用高頻連接器(RF Connector)與纜線連接兩者，雖然有利于配合電子產(chǎn)品的內(nèi)部空間而能夠將天線設置在最佳位置，但是前述高頻連接器與纜線必須要采用特殊的材料與設計才能降低高頻損耗，導致零件成本大增，雖然可以改用頂針連接器(Pin Connector)來取代前述高頻連接器與纜線以降低高頻損耗，但訊號傳輸過程中的匹配阻抗問題仍將提高設計的困難度。
[0004]針對前述問題，US8344955公開一種無線模組，將通訊芯片與天線分別設置在硬性電路板(Rigid PCB)與軟性電路板(Flexible PCB)，且前述軟性電路板的至少一部分結合于硬性電路板一端而形成類似硬軟結合板(Rigid-Flex PCB)的電路板結構，但是其電源層(Power Layer)與接地層(Ground Layer)是不連續(xù)地分段設置在硬性電路板與軟性電路板上，除了增加電路復雜度之外，還可能引進不必要的噪聲，因此還存有改進的必要。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]有鑒于上述的缺陷，本發(fā)明的主要目的在于提供一種整合天線的無線模組，利用硬軟結合板整合天線與通訊芯片，具有低損耗與低成本的優(yōu)點，而且能提供可靠的訊號質量。
[0006]為達成上述的目的，本發(fā)明提供一種使用硬軟結合板整合天線的無線模組，包含有:軟性基板，其設有可導電的信號層和接地層；天線，其設于軟性基板的一側，且具有輻射體以及自輻射體延伸且分別連接信號層與接地層的饋入段與接地段；第一硬性基板，堆疊接合于軟性基板的第一表面上相對遠離天線的一側；以及至少一個通訊單元，其設置于第一硬性基板而電連接信號層。
[0007]藉此，本發(fā)明的信號層與接地層是連續(xù)設置在同一軟性基板上，有助于減少高頻信號傳輸路徑上的不確定性與損失，進而提高訊號傳輸?shù)男逝c質量，同時降低零件成本，方便利用軟性基板可撓曲的特性而方便將天線設置于最佳化位置。此外，本發(fā)明將軟性基板與第一硬性基板構成硬軟結合板將有助于縮小無線模組的整體尺寸，且方便組裝。
[0008]本發(fā)明的天線可以采用但不限于平面倒F型天線(Planar Inverted F Antenna、PIFA)、近場通訊(Near Field Communicat1n、NFC)天線、單極(Monopole)天線或雙極(Dipole)天線。
[0009]本發(fā)明的較佳設計是將通訊單元利用系統(tǒng)封裝技術(System In Package, SiP)而封裝于第一硬性基板，組裝應用上更加方便。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的一較佳實施例的示意圖。
[0011]圖2是本發(fā)明的一較佳實施例沿圖1中2-2剖視線的剖視圖。
[0012](符號說明)
[0013]10無線模組11主板
[0014]12電源線路13信號線路
[0015]14接地線路20軟性基板
[0016]21第一表面22第二表面
[0017]23信號層24接地層
[0018]30天線31輻射體
[0019]32饋入段33接地段
[0020]40硬軟結合板 41、42硬性基板
[0021]43導電貫孔50通訊單元
[0022]51通訊芯片
【具體實施方式】
[0023]為了清楚說明本發(fā)明的技術特征，請參閱圖1與圖2，本發(fā)明所提供的一個較佳實施例的無線模組10，包含有:軟性基板20，設于軟性基板20 —側的天線30，堆疊接合于軟性基板20的遠離天線30的另一側的兩個硬性基板41&42，以及設置于硬性基板41上的通訊單元50。前述各元件的具體結構詳述如后。
[0024]軟性基板20具有相對的第一表面21與第二表面22，且前述表面21&22分別設有可導電的信號層23與接地層24。
[0025]天線30設于軟性基板20的第一表面21,在本實施例中是以近場通訊(NearFieldCommunicat1n, NFC)天線為例,其具有福射體31,以及自福射體31延伸而出并且分別連接信號層23與接地層24的饋入段32與接地段33。對本領域技術人員來說，也可視情況而將天線改為平面倒F型天線、單極天線或雙極天線等天線型式。
[0026]硬性基板41&42，如圖2所示，是分別堆疊接合于軟性基板20的第一表面21與第二表面22的遠離天線30的一側，主要是利用壓合工序而與軟性基板20共同構成硬軟結合板40,因此可以利用板對板連接器(Board to Board Connector)或其它接合方式而將前述硬軟結合板40連接于主板11。其中，該硬軟結合板40設有復數(shù)個導電貫孔(ConductiveVia)43，以分別電連接信號層23、接地層24，以及主板11上的電源線路(Power Trace) 12、信號線路(Signal Trace) 13 與接地線路(Ground Trace) 14。
[0027]該通訊單元50，具有至少一個通訊芯片51，可利用封裝技術，例如系統(tǒng)封裝技術(System In Package、SiP)、多芯片封裝(Mult1-Chip Package、MCP)、疊層封裝(Packageon Package.PoP)等方式而封裝于硬軟結合板40的硬性基板41，且電連接前述導電貫孔43以結合天線30，提供無線通訊的功能。
[0028]除了前述元件之外，前述實施例還可以增加接地元件60，其設置有連接于天線30與接地層24相接設的接地段33的導電結構61。
[0029]藉由前述結構，本發(fā)明的無線模組10利用軟性基板20與硬性基板41&42共同構成硬軟結合板40，進而整合天線30與通訊單元50于一體，且天線30是直接連接軟性基板20的信號層23與接地層24，再透過導電貫孔43連接到通訊單元50，因此高頻訊號的傳輸路徑相當單純，可以預先對匹配阻抗的問題采取因應措施，不需要再面對連接器與纜線的高頻不確定性，可以大幅降低開發(fā)的難度與零件成本，還利用模組化的設計而縮減無線模組10的尺寸，并能輕易安裝于電子產(chǎn)品的主板11上，再利用軟性基板20可撓曲的特性而容易將天線30配置于最佳位置，從而達成本發(fā)明的目的。
[0030]補充說明的是，前述實施例當中所采用硬軟結合板的硬性基板數(shù)量還可以減少為一個，換句話說，位于第二表面22的硬性基板42主要是作為機械強度的補強材，可以改變硬性基板41的幾何形狀來加以克服。
【主權項】
1.一種使用硬軟結合板整合天線的無線模組，包含有: 軟性基板，其具有相對的第一表面與第二表面，并設有可導電的信號層與接地層； 天線，其設于所述軟性基板的一側，并具有輻射體以及自所述輻射體延伸且分別連接所述信號層與所述接地層的饋入段與接地段； 第一硬性基板，其堆疊接合于所述第一表面的遠離所述天線的一側；以及 通訊單元，其設置于所述第一硬性基板而電連接所述信號層。
2.如權利要求1所述的使用硬軟結合板整合天線的無線模組，其特征在于，所述天線與所述信號層位于所述第一表面。
3.如權利要求2所述的使用硬軟結合板整合天線的無線模組，其特征在于，所述接地層位于所述第二表面。
4.如權利要求1所述的使用硬軟結合板整合天線的無線模組，其特征在于，所述通訊單元具有至少一個通訊芯片。
5.如權利要求4所述的使用硬軟結合板整合天線的無線模組，其特征在于，所述通訊芯片是利用系統(tǒng)封裝技術而封裝于所述第一硬性基板。
6.如權利要求4所述的使用硬軟結合板整合天線的無線模組，其特征在于，所述通訊芯片是利用多芯片封裝而封裝于所述第一硬性基板。
7.如權利要求4所述的使用硬軟結合板整合天線的無線模組，其特征在于，所述通訊芯片是利用疊層封裝而封裝于所述第一硬性基板。
8.如權利要求4所述的使用硬軟結合板整合天線的無線模組，其特征在于，還包含堆疊接合于所述第二表面的第二硬性基板。
9.如權利要求1所述的使用硬軟結合板整合天線的無線模組，其特征在于，所述天線為平面倒F型天線、近場通訊天線、單極天線或雙極天線中的一種。
10.如權利要求1所述的使用硬軟結合板整合天線的無線模組，其特征在于，還包含有接地元件，所述接地元件具有導電結構而連接于所述天線與所述接地層相接設的接地段。
【專利摘要】一種無線模組，包含有軟性基板、設于軟性基板的一側且電連接于軟性基板的信號層與接地層的天線、堆疊接合于軟性基板相對遠離天線的一側的第一硬性基板、以及設置于第一硬性基板而電連接信號層的至少一個通訊單元；因此，前述軟性基板與第一硬性基板共同構成硬軟結合板，其信號層與接地層是連續(xù)設置在同一軟性基板上，有助于減少高頻信號傳輸路徑上的不確定性與損失，同時降低零件成本，方便進行天線最佳化，并有助于縮小整體尺寸。
【IPC分類】H01Q1-22, H05K1-14
【公開號】CN104600415
【申請?zhí)枴緾N201310528695
【發(fā)明人】陳信宏, 施瑞坤, 劉益誠
【申請人】環(huán)旭電子股份有限公司, 環(huán)鴻科技股份有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2013年10月31日