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TWI698975B - 具有嵌入式天線之無線通訊晶片、用於無線通訊晶片之嵌入式天線及具有嵌入式天線之無線通訊晶片之製造方法 - Google Patents

具有嵌入式天線之無線通訊晶片、用於無線通訊晶片之嵌入式天線及具有嵌入式天線之無線通訊晶片之製造方法 Download PDF

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TWI698975B
TWI698975B TW107128046A TW107128046A TWI698975B TW I698975 B TWI698975 B TW I698975B TW 107128046 A TW107128046 A TW 107128046A TW 107128046 A TW107128046 A TW 107128046A TW I698975 B TWI698975 B TW I698975B
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antenna
pattern
radiation pattern
parasitic
wireless communication
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金兌炯
李昇勳
氏姮 阮
韓昇洙
金暎昊
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南韓商Ｌｓ美創有限公司
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Abstract

本發明係關於具有嵌入式天線之無線通訊晶片。無線通訊晶片包含基板、無線通訊積體電路以及天線塊。基板包含第一安裝區域以及第二安裝區域。無線通訊積體電路安裝於第一安裝區域。天線塊安裝於第二安裝區域。其中天線塊包含第一天線、寄生元件、連接元件、絕緣層及第二天線。第一天線形成於基板上。寄生元件形成於基板上以與第一天線間隔，並用以引起與第一天線之耦合。連接元件連接於第一天線。絕緣層形成於第一天線、寄生元件以及連接元件上以覆蓋第一天線、寄生元件以及連接元件。第二天線形成於絕緣層且藉由連接元件電性連接第一天線。

Description

具有嵌入式天線之無線通訊晶片、用於無線通訊晶片之嵌入式天線及具有嵌入式天線之無線通訊晶片之製造方法
本發明是關於一種通訊模組，特別是一種通訊模組之天線。
能執行無線通訊功能之各種電子裝置包含用於無線通訊之晶片，例如藍芽、無線區域網路、全球定位系統(GPS)或類似之晶片，以及一天線。天線為了無線通訊及執行無線通訊功能而耦合於該晶片，以傳送通訊資料至外界或自外界接收通訊資料。
舉例來說，如圖1所示，於一般之電子裝置100中，用於傳送及接收通訊資料之無線通訊晶片120及天線130安裝於底基板110上。無線通訊晶片120及天線130藉由無線射頻(RF)線纜140彼此電性連接。
然而，如圖1所示，於一般之電子裝置100中，因為無線通訊晶片120及天線130以相分離的方式安裝，所以必須設置用於連接無線通訊晶片120至天線130之無線射頻線纜140。如此一來便會產生增加生產成本以及增加微小化電子裝置100之難度之問題。
此外，由於天線130直接安裝於底基板110上，所以會產生天線130之共振頻率可能隨著底基板110之形狀及尺寸而改變的問題。
因此，本發明用以解決上述問題，並針對上述問題提供具有設計為嵌入通訊模組之嵌入式天線的無線通訊晶片、用於無線通訊晶片之嵌入式天線及具有嵌入式天線之無線通訊晶片之製造方法。
此外，本發明針對上述問題提供具有各種共振頻率之具有嵌入式天線的無線通訊晶片、用於無線通訊晶片之嵌入式天線及具有嵌入式天線之無線通訊晶片之製造方法。
再者，本發明針對上述問題提供能補償長度值及提高效率之具有嵌入式天線的無線通訊晶片、用於無線通訊晶片之嵌入式天線及具有嵌入式天線之無線通訊晶片之製造方法。
為了解決上述問題，本發明可包含下列態樣。
根據本發明之具有嵌入式天線之一無線通訊晶片，包含一基板、一無線通訊積體電路及一天線塊。基板包含一第一安裝區域以及一第二安裝區域。一無線通訊積體電路，安裝於第一安裝區域。天線塊安裝於第二安裝區域以電性連接於無線通訊積體電路。其中天線塊包含一第一天線、一寄生元件、一連接元件、一絕緣層以及一第二天線。第一天線形成於基板上。寄生元件形成於基板上以與第一天線相間隔，並用以引起與第一天線之耦合。連接元件連接於第一天線。絕緣層形成於第一天線、寄生元件以及連接元件上以覆蓋第一天線、寄生元件以及連接元件。第二天線形成於絕緣層上，且藉由連接元件電性連接於第一天線。
於一實施例中，寄生元件可包含具有迴路外型之一第一寄生輻射圖案，且一開口可形成於第一寄生輻射圖案中。
寄生元件可更包含一第二寄生輻射圖案以及一第三寄生輻射圖案。第二寄生輻射圖案用以沿第一天線之一方向自第一寄生輻射圖案之一端延伸並將第一寄生輻射圖案連接至第一天線。第三寄生輻射圖案用以沿第一天線之方向自第一寄生輻射圖案之另一端延伸並將第一寄生輻射圖案連接至第一天線。
第一天線可包含一主圖案、一第一連接圖案、一第二連接圖案、一饋入接腳以及一第一接地單元。主圖案用以沿一第一方向延伸。第一連接圖案用以沿不同於第一方向之一第二方向自主圖案之一端延伸。第二連接圖案用以沿第二方向自主圖案之另一端延伸。饋入接腳形成以沿第二方向自第一連接圖案延伸且用以提供由無線通訊積體電路供應之一電源供應訊號給第一天線，而第一接地單元用以使第一天線接地。其中第一接地單元可包含用以於第一方向中分支饋入接腳之一分支單元以及用以沿第二方向自分支單元一端延伸之一接地接腳。
於一實施例中，分支單元以及第一寄生輻射圖案之間的距離可大於第一寄生輻射圖案之一內部寬度。
於另一實施例中，分支單元以及第一寄生輻射圖案之間的距離可小於第一寄生輻射圖案之一內部寬度。
上述之寄生元件可設置於基板上由主圖案、第一連接圖案以及第二連接圖案所形成之一區域中。
同時，連接元件可連接於第二連接圖案，且第一天線可更包含用以沿第二方向自連接元件延伸且使連接元件接地之一第二接地單元。
根據本發明之用以設置於無線通訊晶片之嵌入式天線，包含一第一天線、一寄生元件、一連接元件、一絕緣層以及一第二天線。第一天線形成於一基板上。寄生元件設置於基板上以與第一天線相間隔，並用以引起與第一天線之耦合。連接元件連接於第一天線。絕緣層形成於第一天線、寄生元件以及連接元件上以覆蓋第一天線、寄生元件以及連接元件。第二天線形成於絕緣層上，且藉由連接元件電性連接於第一天線。
於一實施例中，寄生元件可包含具有迴路外型之一第一寄生輻射圖案，且第一寄生輻射圖案中形成有一開口。如此一來，第一寄生輻射圖案可具有N個側，其中N為正整數，且開口可形成於N個側中面對第一天線之一側。
根據本發明之一電子裝置，包含一第一基板、一第一天線、一寄生元件以及一無線通訊晶片。第一天線形成於第一基板上。寄生元件設置於第一基板上以與第一天線相間隔，並用以引起與第一天線之耦合。無線通訊晶片安裝於第一基板上且電性連接第一天線。其中無線通訊晶片包含一第二基板、一無線通訊積體電路及一天線塊。第二基板包含一第一安裝區域以及一第二安裝區域。無線通訊積體電路成型於第一安裝區域上。天線塊安裝於第二安裝區域上以電性連接於無線通訊積體電路與第一天線，且天線塊包含一連接元件、一絕緣層以及一第二天線。連接元件形成於第二基板之第二安裝區域上以電性連接於第一天線。絕緣層形成於連接元件上以覆蓋連接元件。第二天線形成於絕緣層上且藉由連接元件電性連接於第一天線。
根據本發明之一種製造具有嵌入式天線之無線通訊晶片的方法，包含形成一晶片以及一電路佈局於一基板之一第一安裝區域上，其中晶片與電路佈局構成一無線通訊積體電路、形成一第一天線、一寄生元件以及一連接元件於基板之一第二安裝區域上、形成一絕緣層於基板之一整個表面上、形成一第二天線於形成於第二安裝區域之絕緣層上以及將第二天線電性連接至第一天線。其中，寄生元件設置於基板之第二安裝區域上以與第一天線間隔並引起與第一天線之耦合。
根據本發明之一種製造電子裝置之方法，包含形成一晶片以及一電路佈局於一次基板之一第一安裝區域上，其中晶片與電路佈局電路佈局構成一無線通訊積體電路、形成一連接元件於次基板之一第二安裝區域上、形成一絕緣層於次基板之一整個表面上、形成一第二天線於形成於第二安裝區域之絕緣層上、將第二天線電性連接至連接元件以製造一無線通訊晶片以及安裝無線通訊晶片於形成有一第一天線以及一寄生元件之一主機板上，以使無線通訊晶片電性連接於第一天線。其中寄生元件設置於主機板上以與第一天線間隔，並引起與第一天線之耦合。
根據本發明，因為天線嵌入無線通訊晶片中，便可無須於電子裝置中之底基板上設置用於連接天線至無線晶片之無線射頻(RF)線纜。如此一來便可降低生產成本並可將電子裝置微小化。
此外，根據本發明，天線不是直接安裝在電子裝置的底基板上，因此可避免天線之共振頻率隨著底基板的外型與尺寸改變。
再者，根據本發明，天線可利用包含於天線內之各元件改變天線之共振頻率，因而無須額外的元件或改變構造即能於各種應用層面使用。
再者，根據本發明，因額外提供有設置於距離第一天線一預定間隔位置之寄生元件，而使第一天線之長度實質上藉由寄生元件及第一天線之間引起之耦合所延伸。如此一來，第一天線的長度便可被補償且第一天線的效率也可被提升。
於說明書中描述之用詞應以下列方式解讀。
除非內文中清楚指出，否則應理解的是本發明中以單數呈現之元件也可以複數的方式呈現。雖然「第一」、「第二」等用詞用於分辨不同的元件，本發明之範圍並不以這些用詞為限。
應理解的是「包含」、「包括」及/或其他在此使用之相似用詞，指定所述特徵、數量、步驟、操作、元件、部件及/或上述之結合之存在。
應理解的是「至少一」之用詞包含一個或更多相關物品之所有可能之結合。舉例來說，「至少一第一物品、第二物品及第三物品」可不僅指第一物品、第二物品或第三物品，也可以指能以兩個或更多個第一物品、第二物品及第三物品中呈現之所有物品之結合。
以下，將參照圖2A至圖4詳細描述本發明第一實施例。圖2A根據本發明第一實施例之無線通訊晶片之部分立體圖。圖2B為根據本發明第一實施例之無線通訊晶片之部分立體分解圖。圖2C至圖2E為根據第一實施例之修改範例之無線通訊晶片之部分立體分解圖。圖3為根據本發明第一實施例之無線通訊晶片之側視圖。圖4繪示基板上之第一安裝區域及第二安裝區域之尺寸之範例。
根據本發明第一實施例之一無線通訊晶片200安裝於一電子裝置之一底基板上(未繪示)以實施電子裝置之一無線通訊功能。於一實施例中，根據本發明之無線通訊晶片200可為能執行近場通訊如藍芽(Bluetooth)、無線區域網路(Wi-Fi)、信標(beacon)、近場通訊(NFC)等類似功能之近場通訊晶片。然而，本發明並不以此為限，且根據本發明之無線通訊晶片200可為能執行無線通訊例如第三世代通訊(3G)、第四世代通訊(4G)、第五世代通訊(5G)或類似功能之通訊晶片。
如圖2A及圖2B所示，根據本發明之無線通訊晶片200包含一基板210、一無線通訊積體電路220以及一天線塊230。
無線通訊積體電路220及天線塊230安裝於基板210上。於一實施例中，基板210可為印刷電路板(PCB)。如圖2A及圖2B所示，根據本發明之基板210包含一第一安裝區域212及一第二安裝區域214，且無線通訊積體電路220安裝於第一安裝區域212，而天線塊230則安裝於第二安裝區域214。如此一來，基板210於一第一方向D1中之長度可小於基板210於一第二方向D2之長度。
於一實施例中，第一安裝區域212之面積可大於第二安裝區域214之面積。舉例來說，如圖4所示，當基板210之一第一側a之長度為6.5毫米(mm)，且基板210之一第二側b之長度為6.5毫米(mm)時，第一安裝區域212之一第一側a-c(也就是無線通訊積體電路220安裝之位置)的長度為5.0毫米(mm)，第一安裝區域212之一第二側b之長度為6.5毫米(mm)、第二安裝區域214之第一側c(也就是天線塊230安裝的位置)的長度為1.5毫米(mm)，而第二安裝區域214之一第二側b之長度為6.5毫米(mm)。
無線通訊積體電路220壓模成型於基板210之第一安裝區域212上。於一實施例中，無線通訊積體電路220可為用於藍芽(Bluetooth)、無線區域網路(Wi-Fi)、信標(beacon)或近場通訊(NFC)之一近場通訊模組，或可為用於第三世代通訊(3G)、第四世代通訊(4G)、第五世代通訊(5G)或類似功能之通訊模組。
無線通訊積體電路220包含圖案化於基板210之第一安裝區域212上的一電路佈局(未繪示)、安裝於基板210之第一安裝區域212以電性連接電路佈局而實施通訊功能之一基頻晶片/射頻晶片222、以及用於覆蓋基頻晶片/射頻晶片222之一絕緣層224。
天線塊230電性連接於無線通訊積體電路220並將無線通訊積體電路220提供之通訊資料傳送至外界或自外界接收通訊資料。天線塊230可發送通訊資料至外界或利用無線通訊積體電路220提供之電性訊號(例如電流)自外界接收通訊資料。
如圖2A、圖2B及圖3所示，於一實施例中，根據本發明之天線塊230包含一第一天線240、一連接元件250、一寄生元件260、一絕緣層270以及一第二天線280。
第一天線240形成於基板210上以電性連接無線通訊積體電路220。第一天線240可形成並圖案化於基板210上。於一實施例中，第一天線240可與設計於第一安裝區域212上之電路佈局一併形成及圖案化。
如圖2A、圖2B及圖3所示，根據本發明之第一天線240可包含一輻射圖案310、一饋入接腳320以及一第一接地單元330。
輻射圖案310形成於基板210之第二安裝區域214以具有一預定長度。在此情況下，輻射圖案310之長度可根據理想之共振頻寬決定。於一實施例中，輻射圖案310包含一主圖案312、一第一連接圖案314以及一第二連接圖案316。
主圖案312沿第一方向D1延伸並形成於基板210之第二安裝區域214上。第一連接圖案314沿第二方向D2自主圖案312之一端延伸。第一連接圖案314連接於饋入接腳320。第二連接圖案316沿第二方向D2自主圖案312之另一端延伸。第二連接圖案316連接於連接元件250。於一實施例中，第一連接圖案314及第二連接圖案316可具有相同的長度，且主圖案312可具有長於第一及第二連接圖案314、316之長度的長度。
饋入接腳320將電性訊號由無線通訊積體電路220提供至輻射圖案310。於一實施例中，饋入接腳320可沿第二方向D2自輻射圖案310之第一連接圖案314延伸。
第一接地單元330使輻射圖案310接地。第一接地單元330可電性連接輻射圖案310至無線通訊積體電路220之一接地單元(未繪示)以使輻射圖案310接地。
於一實施例中，第一接地單元330可從饋入接腳320分支。如圖2B所示，根據如此實施例，第一接地單元330包含一分支單元332以及一接地接腳334。
分支單元332可沿第一方向D1自饋入接腳320及第一連接圖案314連接之處延伸。接地接腳334沿第二方向D2自分支單元332之一端延伸。接地接腳334電性連接無線通訊積體電路220中之接地單元。也就是說，接地接腳334之一端連接於分支單元332，且接地接腳334之另一端電性連接無線通訊積體電路220中之接地單元。
於上述實施例中，分支單元332之長度可設定為能使電流集中分布於分支單元332及接地接腳334之數值。舉例來說，分支單元332之長度可設定為介於0.02 λ至0.03 λ之間。如此一來，饋入接腳320及接地接腳334便以0.02 λ至0.03 λ之距離相互間隔。
請再次參照圖2A、圖2B及圖3，連接元件250將第一天線240電性連接至第二天線280。連接元件250可形成於基板210上以沿第二方向D2自輻射圖案310之第二連接圖案316延伸。
於一實施例中，連接元件250可為一總成元件(lumped element)。根據如此實施例，第一天線240及第二天線280連接於連接元件250之一第一終端252，而連接元件250之一第二終端254可懸空。當連接元件250做為總成元件時，連接元件250形成於基板210之表面而具有一預定高度。因此，第一天線240之輻射圖案310連接於連接元件250之第一終端252之一底面且第二天線280連接於連接元件250之第一終端252之一頂面。如此一來第一天線240及第二天線280便彼此電性連接。
寄生元件260形成於基板210之第二安裝區域214上以與第一天線240之間具有一預定間隔。寄生元件260引起與第一天線240之耦合，因此便能得到如同延伸第一天線240之效果而保持第一天線240之表現。
寄生元件260可圖案化並形成於基板210上。於一實施例中，寄生元件260可與設計於第一安裝區域212上之電路佈局一併圖案化而形成。
如圖2B所示，寄生元件260可形成於構成基板210之第二安裝區域214上之輻射圖案310之主圖案312、第一連接圖案314及第二連接圖案316所形成的區域中。
於一實施例中，寄生元件260可包含具有迴路外型之一第一寄生輻射圖案262。於此情況中，一開口264形成於迴路狀的第一寄生輻射圖案262中。於本發明中，寄生元件260以迴路狀第一寄生輻射圖案262形成之原因係為了增加寄生元件260之長度，而開口264形成於第一寄生輻射圖案262之原因係為了藉由開口264促使因第一寄生輻射圖案262及第一天線240之間引起之耦合而產生之電流交換。
根據上述實施例，迴路狀第一寄生輻射圖案262可具有N個側(其中N為正整數)。詳細來說，第一寄生輻射圖案262可包含面對無線通訊積體電路220形成之一第一側N1、於主圖案312相對於第一側N1之方向中面對第一側N1形成之一第二側N2、將第一側N1之一端連接至第二側N2之一端之一第三側N3、以及將第一側N1之另一端連接至第二側N2之另一端之一第四側N4。如此一來，開口264大約形成於N個側中面對主圖案312之第二側N2之中心位置。
在此狀況下，如圖2B所示，第一寄生輻射圖案262可形成以使分支單元332與N側中之第一側N1之間的距離W1大於為第一寄生輻射圖案262內部寬度之第一側N1及第二側N2之間的距離W2。
於另一實施例中，如圖2D所示，第一寄生輻射圖案262可形成以使分支單元332與N側中之第一側N1之間的距離W1小於為第一寄生輻射圖案262內部寬度之第一側N1及第二側N2之間的距離W2。
為了匹配頻率，可藉由調整上述距離W1、W2而調整天線之長度及阻抗。
然而，圖2B及圖2D中，寄生元件260僅包含形成有開口264之第一寄生輻射圖案262。然而，於修改之範例中，如圖2C及圖2E所示，寄生元件260可更包含一第二寄生輻射圖案266以及一第三寄生輻射圖案268。
第二寄生輻射圖案266沿第二方向D2自第一寄生輻射圖案262之一端延伸並連接於主圖案312。於一實施例中，當第一寄生輻射圖案262具有N個側，第二寄生輻射圖案266沿第二方向D2自構成第一寄生輻射圖案262之N個側中之第二側N2之開口264之一側延伸，並連接於主圖案312。
第三寄生輻射圖案268沿第二方向D2自第一寄生輻射圖案262之另一端延伸，並連接於主圖案312。於一實施例中，當第一寄生輻射圖案262具有N個側，第三寄生輻射圖案268沿第二方向D2自構成第一寄生輻射圖案262之N個側中之第二側N2之開口264之另一側延伸，並連接於主圖案312。
圖5為比較包含有寄生元件260之天線塊230之效率以及無包含寄生元件260之天線塊230之效率的圖表。如圖5所示，可觀察到，相對天線塊230無包含寄生元件260之情況620之效率而言，天線塊230包含有寄生元件260之情況610之效率有被改善。
請再次參閱圖2B，絕緣層270形成於基板210之第二安裝區域214上以覆蓋第一天線240、連接元件250以及寄生元件260。絕緣層270可具有使第一天線240、連接元件250及寄生元件260不會暴露於外之一厚度。如此一來，根據本發明之天線塊230可無需藉由額外之外部殼體而僅以絕緣層270保護第一天線240、連接元件250以及寄生元件260。
然而，絕緣層270可形成而具有與無線通訊積體電路220之絕緣層224相同之高度。如此一來，絕緣層270可與無線通訊積體電路220之絕緣層224一起形成。
於一實施例中，絕緣層270可由環氧樹脂形成。於另一實施例中，絕緣層270可由具有高於或等於一參考值之介電常數之高介電材料形成，且高介電材料例如為陶瓷。
第二天線280形成於絕緣層270上以藉由連接元件250電性連接第一天線240。如上所述，第二天線280電性連接於第一天線240，因此產生將第一天線240之長度以第二天線280之長度延伸之效果。於一實施例中，第二天線280可形成於絕緣層270上以沿第一方向D1延伸，且第二天線280及基板210之間的距離可介於0.2 λ至0.3 λ之間。
於此情況下，第二天線280之第一表面接觸於絕緣層270，且第二天線280相對第一表面之第二表面暴露於無線通訊晶片200外。也就是說，於本發明中，天線塊230之第二天線280設置於一最外側部分且暴露於外。
於上述實施例中，第一天線240、絕緣層270及第二天線280以堆疊結構設置於基板210之頂面上之原因係為，當第一天線240設置於基板210之底面且第二天線280設置於基板210之頂面時，必須於基板210形成一穿孔以電性連接第一天線240至第二天線280，但由於基板210的厚度很小，所以很難直接於基板210中形成穿孔。
因此，本發明之第一實施例中，第一天線240、絕緣層270及第二天線280以堆疊結構設置於基板210之頂面上，以使第一及第二天線240、280可不藉由在基板210中形成穿孔的方式而彼此電性連接。可確定第二天線280以及第一天線240之間之一分離距離以及第二天線280以及第一接地單元330之間之一分離距離從而改善天線之表現。
如圖2A至圖3所示，於一實施例中，第二天線280可包含一壓縮槽282將第二天線280電性連接至連接元件250。根據本發明之第二天線280包含壓縮槽282之原因係為，當連接元件250之高度較絕緣層270之高度低時，連接元件250不會暴露於外，且形成於絕緣層270上之第二天線280不會連接於連接元件250。因此，一部分之第二天線280可被壓縮而形成壓縮槽282，而使第二天線280可藉由穿過絕緣層270而連接於連接元件250。
根據如此實施例，第二天線280之壓縮槽282連接於連接元件250之第一終端252之頂面。
於上述實施例中，因為連接元件250具有較絕緣層270高度低之高度，第二天線280為具有壓縮槽282以連接第二天線280至連接元件250。然而，於另一實施例中，當連接元件250之第一終端252之頂面因連接元件250之高度高於或等於絕緣層270之高度而暴露於外，第二天線280可無需藉由壓縮槽282便能直接連接連接元件250之第一終端252之頂面。因此，壓縮槽282可根據連接元件250以及絕緣層270之高度選擇性地提供。
於一實施例中，第二天線280之共振頻率可相同於第一天線240之共振頻率。如此一來，便可避免第二天線280以及第一天線240之間發生干涉。
如上所述，根據本發明，因為天線塊230安裝於無線通訊晶片200中，所以當無線通訊晶片200安裝於底基板上，便不需要連接無線通訊晶片200至天線的無線射頻線纜，因此可降低生產成本。底基板之整合程度可被增加而使電子裝置能微小化，且可增加底基板上之電路佈局之容易性，從而增加生產作業的方便性。
尤其，根據本發明，除了第一天線240外，基板210上還額外設置有用於引起與第一天線240之耦合之寄生元件260，因此可能得到如同將第一天線240之長度以寄生元件260之長度延伸之效果而保持第一天線240之表現。
更根據本發明，因為天線塊230安裝於無線通訊晶片200中且不為直接安裝於電子裝置之底基板上，所以能避免天線的共振頻率因底基板之形狀及尺寸而改變。
如圖2B至圖2E所示，於第一實施例及第一實施例之修改範例中，連接元件250之第一終端252電性連接於第一天線240以及第二天線280，且連接元件250之第二終端254甚至於天線塊230之連接元件250為總成元件時懸空。
然而，如圖6所示，根據第二實施例之一天線塊230更包含用於使一連接元件250接地之一第二接地單元340，以利用以總成元件實施之連接元件250改變天線塊230之共振頻率。
如圖6所示之根據第二實施例之一無線通訊晶片200及圖2B至圖2E所示之根據第一實施例及修改範例之無線通訊晶片200之間的差異僅在於根據第二實施例之一無線通訊晶片200包含一第二接地單元340。因此，以下，為了方便說明僅描述第二接地單元340。於圖6中，雖然為了方便描述而使一寄生元件260之形狀相同於圖2B中之寄生元件260之形狀，但是包含如圖2C至圖2E所示之形狀之寄生元件260之無線通訊晶片200也可包含第二接地單元340。
第二接地單元340電性連接連接元件250至位於一無線通訊積體電路220內之一接地單元(未繪示)以使連接元件250接地。為此，第二接地單元340被形成以沿一第二方向D2自連接元件250之一第二終端254延伸。
如上所述，根據本發明第二實施例，連接元件250可作為包含一電感、一電容及一電阻至少其中一者的一總成元件，其中連接元件250之一第一終端252連接於一第一天線240及一第二天線280，而連接元件250之第二終端254藉由第二接地單元340接地，因此天線塊230之共振頻率可藉由改變構成連接元件250之電路元件之數值而改變。因此，天線塊230無需設置額外元件或改變構造便可使用於各種應用層面。
於第二實施例中，第一天線240、一絕緣層270及第二天線280以相同於第一實施例之方式以堆疊結構設置於一基板210之頂面，因此第一及第二天線240、280無需在基板210形成穿孔便可彼此電性連接。可確保第二天線280及第一天線240之間的間隔距離以及第二天線280及第一/第二接地單元330、340之間的距離從而改善天線的表現。
於第一及第二實施例中，第一天線240、寄生元件260以及第二天線280為包含於無線通訊晶片200中。然而，根據第三實施例之一無線通訊晶片720可僅包含一第二天線280、一第一天線240及可直接形成於一電子裝置之一主機板710上的一寄生元件260。以下，根據本發明第三實施例之包含無線通訊晶片之電子裝置將參照圖7A至圖8詳細說明。
圖7A為根據本發明第三實施例之包含無線通訊晶片之電子裝置之部分立體圖。圖7B為根據本發明第三實施例之包含無線通訊晶片之電子裝置之部分立體分解圖。圖7C至圖7E為根據第三實施例之修改範例包含無線通訊晶片之電子裝置之部分立體分解圖。圖8為根據本發明第三實施例之包含無線通訊晶片之電子裝置之側視圖。
如圖7A至圖8所示，一電子裝置700包含一主機板710、一無線通訊晶片720、一第一天線240以及一寄生元件260。
執行電子裝置700不同功能之各種晶片(未繪示)安裝於主機板710上。尤其，根據本發明第三實施例之無線通訊晶片720安裝於根據本發明之主機板710，且根據本發明之第一天線240及寄生元件260形成於主機板710上。也就是說，於第一及第二實施例中，第一天線240以及寄生元件260被包含於無線通訊晶片200中。另一方面，於第三實施例中，第一天線240及寄生元件260並無被包含於無線通訊晶片720中而是直接形成於主機板710上。
無線通訊晶片720安裝於主機板710之一預定區域，因此電子裝置700可執行通訊功能。於一實施例中，無線通訊晶片720可為能執行近場通訊如藍芽、無線區域網路、信標、近場通訊(NFC)等類似功能之近場通訊晶片。然而，本發明並不以此限，且根據本發明之無線通訊晶片720可為能執行無線通訊例如第三世代通訊、第四世代通訊、第五世代通訊或類似功能之一通訊模組。
如圖9A所示，於一實施例中，無線通訊晶片720可安裝於主機板710之一側之中心區域上，或可如圖10A所示安裝於主機板710之角落部分上。當無線通訊晶片720安裝於主機板710之一側之中心區域上時，會呈現如圖9B之一輻射圖案，而當無線通訊晶片720安裝於主機板710之角落部分上時，會呈現如圖10B之一輻射圖案。如圖9B及圖10B所示，相較於將無線通訊晶片720安裝於主機板710之角落部分上，當無線通訊晶片720安裝於主機板710之一側之中心區域上時能確保更均勻的輻射圖案。
根據本發明第三實施例之無線通訊晶片720包含一次基板210、一無線通訊積體電路220以及一天線塊230。天線塊230包含一連接元件250、一絕緣層270以及一第二天線280。此處，第一及第二實施例中各包含之基板210與次基板210相同。
無線通訊積體電路220及天線塊230安裝於次基板210上。於一實施例中，次基板210可為一印刷電路板。根據本發明之次基板210包含安裝有無線通訊積體電路220之一第一安裝區域212以及安裝有天線塊230之一第二安裝區域214。於此情況下，次基板210沿一第一方向D1之長度可小於次基板210沿一第二方向D2之長度。
如圖7B所示，於一實施例中，為了連接第一天線240及無線通訊積體電路220之一第一穿孔810可形成於次基板210中。
如圖7B及圖8所示，第一穿孔810填滿用於電性連接無線通訊積體電路220及第一天線240之一第一導體812。如圖7B所示，於此情況下，為了連接第一穿孔810至無線通訊積體電路220，可於次基板210上形成為了電性連接第一穿孔810至無線通訊積體電路220之一次饋入接腳322。
此外，如圖7B所示，可為了將第一天線240連接至連接元件250而於次基板210中額外形成一第二穿孔820。如圖7B及圖8所示，第二穿孔820填滿用於將連接元件250電性連接至第一天線240的一第二導體822。
如上所述，於第三實施例中，因為第一天線240直接形成於主機板710上，所以無線通訊晶片720及第一天線240藉由形成於次基板210中之第一及第二穿孔810、820彼此電性連接。
無線通訊積體電路220壓模成型於次基板210之第一安裝區域212上。於一實施例中，無線通訊積體電路220可為能執行近場通訊如藍芽、無線區域網路、信標、近場通訊等類似功能之近場通訊模組，或是可為能執行無線通訊例如第三世代通訊、第四世代通訊、第五世代通訊或類似功能之一通訊模組。
無線通訊積體電路220包含圖案化於次基板210之第一安裝區域212上之一電路佈局(未繪示)、安裝於次基板210之第一安裝區域212上以電性連接電路佈局而執行通訊功能之一基頻晶片/射頻晶片222、以及用於覆蓋基頻晶片/射頻晶片222之一絕緣層224。
天線塊230電性連接於無線通訊積體電路220並傳送自無線通訊積體電路220提供之通訊資料至外界，或自外界接收通訊資料。天線塊230可發送通訊資料至外界，或利用無線通訊積體電路220提供之電性訊號(例如電流)而自外界接收通訊資料。
如圖7A至圖8所示，天線塊230包含連接元件250、絕緣層270以及第二天線280。
連接元件250形成於次基板210之第二安裝區域214上以將第二天線280電性連接至形成於主機板710上之第一天線240。連接元件250藉由第二穿孔820電性連接於形成於主機板710上之第一天線240的一第二連接圖案316。
於一實施例中，連接元件250可實現為總成元件。根據此實施例，第一天線240及第二天線280連接於連接元件250之一第一終端252，且連接元件250之一第二終端254懸空。
當連接元件250以總成元件實施時，連接元件250具有自次基板210之表面起算之預定高度。如此一來，連接元件250之第一終端252之底面藉由第二穿孔820連接於第一天線240之第二連接圖案316，且連接元件250之第一終端252之頂面連接於第二天線280。因此，第一天線240及第二天線280彼此電性連接。
絕緣層270形成於次基板210之第二安裝區域214上以覆蓋連接元件250。絕緣層270可具有使連接元件250暴露於外之一厚度。如此一來，根據本發明之天線塊230可不藉由額外之外部殼體而僅藉由絕緣層270保護連接元件250。
然而，絕緣層270可具有與無線通訊積體電路220之絕緣層224相同之高度。於此情況下，絕緣層270可與無線通訊積體電路220之絕緣層224一起形成。
於一實施例中，絕緣層270可由環氧樹脂形成。於另一實施例中，絕緣層270可由具有高於或等於一參考值之介電常數之高介電材料形成，且高介電材料例如為陶瓷。
第二天線280形成於絕緣層270上以藉由連接元件250電性連接第一天線240。如上所述，第二天線280電性連接於第一天線240，以產生將第一天線240之長度以第二天線280之長度延伸之效果。於一實施例中，第二天線280可形成於絕緣層270上以沿第一方向D1延伸，且第二天線280及基板210之間的距離可介於0.2 λ至0.3 λ之間。
於此情況下，第二天線280之第一表面接觸於絕緣層270，且第二天線280相對第一表面之第二表面暴露於無線通訊晶片200外。也就是說，於本發明中，天線塊230之第二天線280設置於一最外側部分且暴露於外。
如圖7A至圖8所示，於一實施例中，第二天線280可包含一壓縮槽282以電性連接第二天線280至連接元件250。根據本發明之第二天線280包含壓縮槽282之原因係為，當連接元件250之高度較絕緣層270之高度低時，連接元件250不會暴露於外，且形成於絕緣層270上之第二天線280不會連接於連接元件250。因此，藉由壓縮一部分之第二天線280而形成壓縮槽282，第二天線280可穿過絕緣層270而連接於連接元件250。
根據此實施例，第二天線280之壓縮槽282連接於連接元件250之第一終端252之頂面。
於上述實施例中，因為連接元件250具有較絕緣層270高度低之高度，因而第二天線280具有壓縮槽282以將第二天線280連接至連接元件250。然而，於另一實施例中，當連接元件250之第一終端252之頂面因連接元件250之高度高於或等於絕緣層270之高度而暴露於外，第二天線280可無需藉由壓縮槽282便能直接連接連接元件250之第一終端252之頂面。因此，壓縮槽282可根據連接元件250以及絕緣層270之高度選擇性地提供。
第一天線240直接形成於主機板710上。第一天線240形成於主機板710上以電性連接無線通訊積體電路220及天線塊230之第二天線280。第一天線240可圖形化且形成於主機板710上。
於一實施例中，第一天線240可包含一輻射圖案310、一饋入接腳320以及一第一接地單元330。
輻射圖案310直接形成於主機板710上。於此情況下，輻射圖案310之長度可根據理想共振頻寬決定。於一實施例中，輻射圖案310包含一主圖案312、一第一連接圖案314以及一第二連接圖案316。
主圖案312沿第一方向D1形成於主機板710上而具有一預定長度。第一連接圖案314沿第二方向D2自主圖案312之一端延伸。第一連接圖案314連接於饋入接腳320。第二連接圖案316沿第二方向D2自主圖案312之另一端延伸。第二連接圖案316連接於連接元件250。於一實施例中，第一連接圖案314及第二連接圖案316可具有相同之長度，且主圖案312可具有較第一及第二連接圖案314、316之長度長之一長度。
饋入接腳320藉由第一穿孔810及次饋入接腳322電性連接於無線通訊積體電路220，且饋入接腳320提供一自無線通訊積體電路220提供之電性訊號至輻射圖案310。於一實施例中，饋入接腳320可形成以沿第二方向D2自輻射圖案310之第一連接圖案314延伸。
第一接地單元330使輻射圖案310接地。第一接地單元330可電性連接輻射圖案310至形成於主機板710上之一接地單元(未繪示)以使輻射圖案310接地。
如圖7B所示，於一實施例中，第一接地單元330可從饋入接腳320分支。根據如此實施例，第一接地單元330包含一分支單元332及一接地接腳334。
分支單元332形成以沿第一方向D1自饋入接腳320以及第一連接圖案314之連接處延伸。接地接腳334形成以沿第二方向D2自分支單元332之一端延伸。接地接腳334電性連接於形成於主機板710上之接地單元。也就是說，接地接腳334之一端連接於分支單元332，而接地接腳334之另一端電性連接於主機板710之接地單元。
於上述實施例中，分支單元332之長度可設定為能使電流集中分布於分支單元332及接地接腳334之數值。舉例來說，分支單元332之長度可設定為介於0.02 λ至0.03 λ之間。如此一來，饋入接腳320及接地接腳334便以0.02 λ至0.03 λ之距離相互間隔。
於一實施例中，第一天線240之共振頻率可與第二天線280之共振頻率相同。如此一來，可避免第一天線240及第二天線280之間發生干涉。
如上所述，根據本發明第三實施例，形成於主機板710之第一天線240電性連接於嵌入於無線通訊晶片720中之天線塊230，而能改善輻射密度。
寄生元件260直接形成於主機板710上。寄生元件260形成於主機板710上以位於與第一天線240具有預定間隔之位置。寄生元件260引起與第一天線240之耦合，而可產生如同延長第一天線240之效果，而維持第一天線240之表現。
如圖7B所示，寄生元件260可形成於由構成主機板710上之輻射圖案310之主圖案312、第一連接圖案314及一第二連接圖案316所形成之區域上。
於一實施例中，寄生元件260可包含具有迴路外型之一第一寄生輻射圖案262。於此情況下，一開口264形成於迴路狀之第一寄生輻射圖案262。於本發明中，寄生元件260以迴路狀第一寄生輻射圖案262形成之原因係為了增加寄生元件260之長度，而開口264形成於第一寄生輻射圖案262之原因係為了藉由開口264促使因第一寄生輻射圖案262及第一天線240之間引起之耦合而產生之電流交換。
根據上述實施例，迴路狀第一寄生輻射圖案262可具有N個側(其中N為正整數)。詳細來說，第一寄生輻射圖案262可包含面對無線通訊積體電路220形成之一第一側N1、於主圖案312相對於第一側N1之方向中面對第一側N1形成之一第二側N2、將第一側N1之一端連接至第二側N2之一端之一第三側N3、以及將第一側N1之另一端連接至第二側N2之另一端之一第四側N4。如此一來，開口264大約形成於N個側中面對主圖案312之第二側N2之中心位置。
於此情況下，如圖7B所示，第一寄生輻射圖案262可形成於主機板710上以使分支單元332與N側中之第一側N1之間的距離W1大於為第一寄生輻射圖案262內部寬度之第一側N1及第二側N2之間的距離W2。
如圖7D所示，於另一實施例中第一寄生輻射圖案262可形成於主機板710上以使分支單元332與N側中之第一側N1之間的一距離W1小於為第一寄生輻射圖案262內部寬度之第一側N1及第二側N2之間的一距離W2。
為了匹配頻率，可藉由調整上述距離W1、W2而調整天線之長度及阻抗。
同時，於圖7B及圖7D中，寄生元件260僅包含形成有開口264之第一寄生輻射圖案262。然而，於修改之範例中，如圖7C及圖7E所示，寄生元件260可更包含一第二寄生輻射圖案266以及一第三寄生輻射圖案268。
第二寄生輻射圖案266沿第二方向D2自第一寄生輻射圖案262之一端延伸，且連接於第一天線240之主圖案312。於一實施例中，當第一寄生輻射圖案262具有N個側，第二寄生輻射圖案266沿第二方向D2自構成第一寄生輻射圖案262之N個側中之第二側N2之開口264之一側延伸，且連接於主圖案312。
第三寄生輻射圖案268沿第二方向D2自第一寄生輻射圖案262之另一端延伸，且連接於第一天線240之主圖案312。於一實施例中，當第一寄生輻射圖案262具有N個側，第三寄生輻射圖案268沿第二方向D2自構成第一寄生輻射圖案262之N個側中之第二側N2之開口264之另一側延伸，且連接於主圖案312。
然而，如圖7B至圖7E所示，於第三實施例及第三實施例之修改範例中，連接元件250之第一終端252電性連接第一天線240及第二天線280，而連接元件250之第二終端254懸空。然而，如圖11所示，根據第四實施例之一天線塊230可更包含用於使一連接元件250接地之一第二接地單元340，以利用以總成元件實施之連接元件250改變天線塊230之共振頻率。
於圖11中，雖然為了說明方便而使一寄生元件260之形狀與圖7B中寄生元件260之形狀相同，但是包含如圖7C至圖7E所示形狀之寄生元件之電子裝置700也可包含第二接地單元340。
以下，僅描述對於第三實施例及第三實施例之修改範例為額外元件之第二接地單元340。
第二接地單元340電性連接連接元件250至位於無線通訊積體電路220中之一接地單元(未繪示)以使連接元件250接地。第二接地單元340沿第二方向D2自連接元件250之第二終端254延伸，且電性連接至無線通訊積體電路220中之接地單元。
如上所述，根據本發明第四實施例，連接元件250可為包含一電感、一電容及一電組至少其中一者之總成元件。連接元件250之一第一終端252連接於一第一天線240及一第二天線280，而連接元件250之第二終端254藉由第二接地單元340接地，而可藉由改變構成連接元件250之電路元件之數值而改變天線塊230之共振頻率。因此，天線塊230無需具有額外元件或改變構造便可使用於各種應用層面。
以下，將參照圖12簡短說明根據本發明之一種製造無線通訊晶片之方法。
圖12為根據本發明上述第一及第二實施例之無線通訊晶片之製造方法之流程圖。
首先，如圖12所示，將構成一無線通訊積體電路220之一電路佈局及電性連接該電路佈局之一基頻晶片/射頻晶片222安裝於一基板210之一第一安裝區域212上(S1200)。
接著，將一第一天線240、一連接元件250以及一寄生元件260形成於基板210之一第二安裝區域214上(S1210)。如上述圖2A至圖3所述，第一天線240包含一輻射圖案310、一饋入接腳320及一第一接地單元330。此外，如圖6所示，第一天線240可更包含用以使連接元件250接地之一第二接地單元340。輻射圖案310包含一主圖案312、一第一連接圖案314以及一第二連接圖案316。因為輻射圖案310、饋入接腳320、第一接地單元330及第二接地單元340已參照有關於上述圖2A至圖2E、圖3及圖6之部分詳細描述，因此其說明將被省略。
連接元件250形成於基板210以沿一第二方向D2自第一天線240之第二連接圖案316延伸。於一實施例中，連接元件250可作為總成元件。根據如此實施例，第一天線240連接於連接元件250之一第一終端252，而連接元件250之一第二終端254懸空或藉由第二接地單元340接地。
寄生元件260形成於基板210之第二安裝區域214上以與第一天線240以預定距離相間隔。寄生元件260引起與第一天線240之耦合，而可產生如同延長第一天線240之長度之效果。寄生元件260可包含迴路狀之第一寄生輻射圖案262，且可更包含一第二寄生輻射圖案266及一第三寄生輻射圖案268(如圖2A至圖2E及圖6所示)。由於第一寄生輻射圖案262、第二寄生輻射圖案266及第三寄生輻射圖案268以參照有關於上述圖2A至圖2E之部分詳細描述，其描述將被省略。
接著，將絕緣層224、270形成於基板210之整個表面上(S1220)。換言之，絕緣層224、270整個形成於基板210之第一安裝區域212及第二安裝區域214上。構成無線通訊積體電路220之電路佈局、電性連接電路佈局之基頻晶片/射頻晶片222、第一天線240、連接元件250及寄生元件260皆由絕緣層224、270覆蓋。
於一實施例中，絕緣層224、270可利用分配器(dispenser)由沉積環氧樹脂或如陶瓷具有高介電常數之材料形成於基板210上。
於上述實施例中，絕緣層224、270為同時形成於基板210之第一安裝區域212及第二安裝區域214上。然而，於修改範例中，絕緣層224可藉由沉積絕緣材料於第一安裝區域212上而形成，然後絕緣層270可藉由沉積絕緣材料於第二安裝區域214而形成。
於另一實施例中，絕緣層270可藉由沉積絕緣材料於第二安裝區域214上而形成，然後絕緣層224可藉由沉積絕緣材料於第一安裝區域212上而形成。
於再另一實施例中，步驟S1200可執行完後，絕緣層224可藉由沉積絕緣材料於第一安裝區域212上而形成。接著，第一天線240、連接元件250及寄生元件260可藉由執行步驟S1210而形成，然後絕緣層270可藉由沉積絕緣材料於第二安裝區域214而形成。
於更另一實施例中，第一天線240、連接元件250及寄生元件260可藉由執行步驟S1210而形成，然後絕緣層270可藉由沉積絕緣材料於第二安裝區域214而形成。接著，構成無線通訊積體電路220之電路佈局以及電性連接電路佈局之基頻晶片/射頻晶片222可藉由執行步驟S1200安裝於第一安裝區域212上，然後絕緣層224可藉由沉積絕緣材料於第一安裝區域212上而形成。
接著，將一第二天線280形成於絕緣層270上(S1230)。於一實施例中，第二天線280形成於絕緣層270上以沿一第一方向D1延伸。於此情況下，第二天線280之第一表面接觸絕緣層270，且第二天線280相對第一表面之第二表面暴露於無線通訊晶片200外。也就是說，於本發明中，天線塊230之第二天線280設置於最外側的部分並暴露於外。
接著，將第二天線280及第一天線240電性連接(S1240)。於此情況下，第二天線280及基板210之間的距離可介於0.2 λ至0.3 λ。
於一實施例中，當連接元件250之高度低於絕緣層270之高度，第二天線280可通過絕緣層270而可藉由壓靠一部份之第二天線280而形成一壓縮槽282，進而連接至連接元件250。根據如此實施例，第二天線280之壓縮槽282連接於連接元件250之第一終端252之頂面。
如上所述，第二天線280電性連接於第一天線240，而能產生如同以第二天線280之長度延伸第一天線240之長度的效果。於上述實施例中，因為連接元件250之高度低於絕緣層270之高度，壓縮槽282形成於第二天線280中以將第二天線280連接至連接元件250。然而，於另一實施例中，當連接元件250之第一終端252之頂面因連接元件250之高度大於或等於絕緣層270之高度而暴露於外時，第二天線280無需壓縮槽282便可直接連接至連接元件250之第一終端252之頂面。
以下，將參照圖13說明根據本發明第三及第四實施例之包含無線通訊晶片之電子裝置之製造方法。於圖13中，將僅詳細描述製造電子裝置之過程中，製造無線通訊晶片之方法及安裝無線通訊晶片於主機板上之方法。
首先，如圖13所示，將構成一無線通訊積體電路220之一電路佈局及電性連接該電路佈局之一基頻晶片/射頻晶片222安裝於一次基板210之一第一安裝區域212上(S1300)。
接著，將一連接元件250形成於次基板210之第二安裝區域214上(S1310)。連接元件250可作為總成元件。於一實施例中，連接元件250之一第二終端254可藉由第二接地單元340電性連接至無線通訊積體電路220中之一接地單元。
接著，將絕緣層224、270形成於次基板210之整個表面上(S1320)。也就是說，絕緣層224、270整個形成於次基板210之第一安裝區域212及第二安裝區域214上。構成無線通訊積體電路220之電路佈局、電性連接電路佈局之基頻晶片/射頻晶片222及連接元件250皆由絕緣層224、270覆蓋。
於一實施例中，絕緣層224、270可利用分配器(dispenser)由沉積環氧樹脂或例如陶瓷等具有高介電常數之材料而形成於次基板210上。
於上述實施例中，絕緣層224、270描述為同時形成於次基板210之第一安裝區域212及第二安裝區域214上。然而，於修改範例中，絕緣層224可藉由沉積絕緣材料於第一安裝區域212上而形成，然後絕緣層270可藉由沉積絕緣材料於第二安裝區域214而形成。
於另一實施例中，絕緣層270可藉由沉積絕緣材料於第二安裝區域214上而形成，然後絕緣層224可藉由沉積絕緣材料於第一安裝區域212上而形成。
於再另一實施例中，步驟S1300可執行完後，絕緣層224可藉由沉積絕緣材料於第一安裝區域212上而形成。接著，連接元件250可藉由執行步驟S1310而形成，然後絕緣層270可藉由沉積絕緣材料於第二安裝區域214而形成。
於更另一實施例中，連接元件250可藉由執行步驟S1310而形成，然後絕緣層270可藉由沉積絕緣材料於第二安裝區域214而形成。接著，構成無線通訊積體電路220之電路佈局以及電性連接電路佈局之基頻晶片/射頻晶片222可藉由執行步驟S1300安裝於第一安裝區域212上，然後絕緣層224可藉由沉積絕緣材料於第一安裝區域212上而形成。
接著，將一第二天線280形成於絕緣層270上(S1330)。於一實施例中，第二天線280形成於絕緣層270上以沿一第一方向D1延伸。於此情況下，第二天線280之第一表面接觸絕緣層270，且第二天線280相對第一表面之第二表面暴露於無線通訊晶片200外。也就是說，於本發明中，天線塊230之第二天線280設置於最外側的部分並暴露於外。
接著，將一第二天線280及第一天線240電性連接(S1340)。如此一來，便完成無線通訊晶片720。於此情況下，第二天線280及基板210之間的距離可介於0.2 λ至0.3 λ之間。
於一實施例中，當連接元件250之高度低於絕緣層270之高度，第二天線280可通過絕緣層270而可藉由壓靠一部份之第二天線280而形成壓縮槽282，進而連接至連接元件250。根據如此實施例，第二天線280之壓縮槽282連接於連接元件250之第一終端252之頂面。
於上述實施例中，因為連接元件250之高度低於絕緣層270之高度，壓縮槽282形成於第二天線280中以將第二天線280連接至連接元件250。然而，於另一實施例中，當連接元件250之第一終端252之頂面因連接元件250之高度大於或等於絕緣層270之高度而暴露於外時，第二天線280無需壓縮槽282便可直接連接至連接元件250之第一終端252之頂面。
接著，將一第一穿孔810及一第二穿孔820形成於次基板210之第二安裝區域214上(S1350)。第一穿孔810用於電性連接形成於一主機板710上之一第一天線240以及無線通訊積體電路220，而第二穿孔820用於電性連接第一天線240及連接元件250。
接著，將無線通訊晶片720安裝於主機板710上第一天線240及一寄生元件260所形成之位置而使無線通訊晶片720電性連接於第一天線240(S1360)。因為第一天線240及寄生元件260形成於主機板710上之構造已經參照圖7A至圖7E及圖11於上方說明，其詳細說明將於此忽略。
於此情況下，當無線通訊晶片720安裝於主機板710上，第一天線240之饋入接腳320藉由填滿一第一導體812於第一穿孔810中而電性連接於無線通訊積體電路220，且第一天線240藉由填滿一第二導體822於第二穿孔820中而電性連接於連接元件250之第一終端252之一底端。如上所述，第一天線240藉由第二穿孔820電性連接於連接元件250，且連接元件250電性連接於第二天線280，因此第一天線240及第二天線280彼此電性連接而產生如同以第二天線280之長度延伸第一天線240之長度之效果。
然而，雖然未繪示於圖13中，於上述步驟S1300至S1360中，無線通訊晶片之製造方法可更包含一形成第一天線240及寄生元件260於主機板710上之步驟。
可以理解的是，在不改變本發明之技術範圍及必要特徵的前題下，熟悉此技藝者可以其他具體的形式實施本發明。
因此，上述實施例僅用於描述而不是用於限制本發明。本發明之範圍並不由上述之詳細說明定義而是由申請專利範圍定義，並包含所有根據申請專利範圍之意義、範圍及相等用語所推導出之修改及改變。
100‧‧‧電子裝置110‧‧‧底基板120‧‧‧無線通訊晶片130‧‧‧天線140‧‧‧無線射頻線纜200‧‧‧無線通訊晶片210‧‧‧基板、次基板212‧‧‧第一安裝區域214‧‧‧第二安裝區域220‧‧‧無線通訊積體電路222‧‧‧基頻晶片/射頻晶片224‧‧‧絕緣層230‧‧‧天線塊240‧‧‧第一天線250‧‧‧連接元件252‧‧‧第一終端254‧‧‧第二終端260‧‧‧寄生元件262‧‧‧第一寄生輻射圖案264‧‧‧開口266‧‧‧第二寄生輻射圖案268‧‧‧第三寄生輻射圖案270‧‧‧絕緣層280‧‧‧第二天線282‧‧‧壓縮槽310‧‧‧輻射圖案312‧‧‧主圖案314‧‧‧第一連接圖案316‧‧‧第二連接圖案320‧‧‧饋入接腳322‧‧‧次饋入接腳330‧‧‧第一接地單元332‧‧‧分支單元334‧‧‧接地接腳340‧‧‧第二接地單元610、620‧‧‧情況700‧‧‧電子裝置710‧‧‧主機板、第一基板720‧‧‧無線通訊晶片810‧‧‧第一穿孔812‧‧‧第一導體820‧‧‧第二穿孔822‧‧‧第二導體D1‧‧‧第一方向D2‧‧‧第二方向a、c‧‧‧第一側b‧‧‧第二側a-c‧‧‧第一側N1‧‧‧第一側N2‧‧‧第二側N3‧‧‧第三側N4‧‧‧第四側W1、W2‧‧‧距離S1200、S1210、S1220、S1230、S1240、S1300、S1310、S1320、S1330、S1340、S1350、S1360‧‧‧步驟
圖1為將無線通訊晶片及天線分離安裝之一般電子裝置之構造之示意圖。 圖2A根據本發明第一實施例之無線通訊晶片之部分立體圖。 圖2B為根據本發明第一實施例之無線通訊晶片之部分立體分解圖。 圖2C至圖2E為根據第一實施例之修改範例之無線通訊晶片之部分立體分解圖。 圖3為根據本發明第一實施例之無線通訊晶片之側視圖。 圖4繪示基板上之第一安裝區域及第二安裝區域之尺寸之範例。 圖5為比較包含有寄生元件之天線塊之效率以及無包含寄生元件之天線塊之效率的圖表。 圖6根據本發明第二實施例之無線通訊晶片之部分立體分解圖。 圖7A為根據本發明第三實施例之包含無線通訊晶片之電子裝置之部分立體圖。 圖7B為根據本發明第三實施例之包含無線通訊晶片之電子裝置之部分立體分解圖。 圖7C至圖7E為根據第三實施例之修改範例包含無線通訊晶片之電子裝置之部分立體分解圖。 圖8為根據本發明第三實施例之包含無線通訊晶片之電子裝置之側視圖。 圖9A及圖9B繪示根據本發明之無線通訊晶片安裝於底基板一側之中心，及此狀況之輻射圖案。 圖10A及圖10B繪示根據本發明之無線通訊晶片安裝於底基板之中心，及此狀況之輻射圖案。 圖11為根據本發明第四實施例之包含無線通訊晶片之電子裝置之部分立體爆炸圖。 圖12為根據本發明第一及第二實施例之無線通訊晶片之製造方法之流程圖。 圖13為根據本發明第三及第四實施例之無線通訊晶片之製造方法之流程圖。
200‧‧‧無線通訊晶片
210‧‧‧基板
220‧‧‧無線通訊積體電路
230‧‧‧天線塊

Claims (32)

  1. 一種無線通訊晶片，具有一嵌入式天線，該無線通訊晶片包含：一基板，包含一第一安裝區域以及一第二安裝區域；一無線通訊積體電路，安裝於該第一安裝區域；以及一天線塊，安裝於該第二安裝區域以電性連接於該無線通訊積體電路，其中該天線塊包含一第一天線、一寄生元件、一連接元件、一絕緣層以及一第二天線，該第一天線形成於該基板上，該寄生元件形成於該基板上以與該第一天線相間隔，並用以引起與該第一天線之耦合，該連接元件連接於該第一天線，該絕緣層形成於該第一天線、該寄生元件以及該連接元件上以覆蓋該第一天線、該寄生元件以及該連接元件，該第二天線形成於該絕緣層上且藉由該連接元件電性連接於該第一天線，其中該寄生元件被圖案化並形成在該基板上，並且其中該絕緣層形成為具有使得該第一天線、該連接元件和該寄生元件不暴露於外的一厚度，該寄生元件包含一第一寄生輻射圖案，該第一寄生輻射圖案具有一開口，該第一寄生輻射圖案更具有N個側，N為正整數，且該開口形成於該N個側中面對該第一天線之一側。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊晶片，其中該第一寄生輻射圖案具有迴路外型。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之無線通訊晶片，其中該寄生元件更包含一第二寄生輻射圖案以及一第三寄生輻射圖案，該第二寄生輻射圖案用以沿該第一天線之一方向自該第一寄生輻射圖案之一端延伸並將該 第一寄生輻射圖案連接至該第一天線，該第三寄生輻射圖案用以沿該第一天線之該方向自該第一輻射圖案之另一端延伸並將該第一寄生輻射圖案連接至該第一天線。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊晶片，其中該第一天線包含一主圖案、一第一連接圖案、一第二連接圖案、一饋入接腳以及一第一接地單元，該主圖案用以沿一第一方向延伸，該第一連接圖案用以沿不同於該第一方向之一第二方向自該主圖案之一端延伸，該第二連接圖案用以沿該第二方向自該主圖案之另一端延伸，該饋入接腳沿該第二方向自該第一連接圖案延伸且用以提供由該無線通訊積體電路供應之一電源供應訊號給該第一天線，而該第一接地單元用以使該第一天線接地。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之無線通訊晶片，其中該第一寄生輻射圖案具有迴路外型，該第一接地單元包含用以自該饋入接腳沿該第一方向分支的一分支單元以及用以自該分支單元一端沿該第二方向延伸的一接地接腳，該分支單元以及該第一寄生輻射圖案之間的一距離大於該第一寄生輻射圖案之一內部寬度。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之無線通訊晶片，其中該第一寄生輻射圖案具有迴路外型，該第一接地單元包含用以自該饋入接腳沿該第一方向分支的一分支單元以及用以自該分支單元一端沿該第二方向延伸的一接地接腳，該分支單元以及該第一寄生輻射圖案之間的一距離小於該第一寄生輻射圖案之一內部寬度。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之無線通訊晶片，其中該寄生元件設置於該基板上由該主圖案、該第一連接圖案以及該第二連接圖案所形 成之一區域中。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之無線通訊晶片，其中該連接元件連接於該第二連接圖案，且該第一天線更包含用以沿該第二方向自該連接元件延伸且使該連接元件接地之一第二接地單元。
  9. 一種嵌入式天線，用於一無線通訊晶片，該嵌入式天線包含：一第一天線，形成於一基板上；一寄生元件，設置於該基板上以與該第一天線相間隔，並用以引起與該第一天線之耦合；一連接元件，連接於該第一天線；一絕緣層，形成於該第一天線、該寄生元件以及該連接元件上以覆蓋該第一天線、該寄生元件以及該連接元件；以及一第二天線，形成於該絕緣層上，且藉由該連接元件電性連接於該第一天線，其中該寄生元件被圖案化並形成在該基板上，並且其中該絕緣層形成為具有使得該第一天線、該連接元件和該寄生元件不暴露於外的一厚度，該寄生元件包含一第一寄生輻射圖案，該第一寄生輻射圖案具有一開口，該第一寄生輻射圖案更具有N個側，N為正整數，且該開口形成於該N個側中面對該第一天線之一側。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之嵌入式天線，其中該第一寄生輻射圖案具有迴路外型。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之嵌入式天線，其中該寄生元件更包含一第二寄生輻射圖案以及一第三寄生輻射圖案，該第二寄生輻射 圖案用以沿該第一天線之方向自該第一寄生輻射圖案之一端延伸且將該第一寄生輻射圖案連接至該第一天線，該第三寄生輻射圖案用以沿該第一方向之方向自該第一寄生輻射圖案之另一端延伸且將該第一寄生輻射圖案連接至該第一天線。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之嵌入式天線，其中該第一天線包含一主圖案、一第一連接圖案、一第二連接圖案、一饋入接腳以及一第一接地單元，該主圖案用以沿一第一方向延伸，該第一連接圖案用以沿不同於該第一方向之一第二方向自該主圖案之一端延伸，該第二連接圖案用以沿該第二方向自該主圖案之另一端延伸，該饋入接腳形成以沿該第二方向自該第一連接圖案延伸且用以提供由該無線通訊積體電路供應之一電源供應訊號給該第一天線，而該第一接地單元用以使該第一天線接地。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之嵌入式天線，其中該第一寄生輻射圖案具有迴路外型，該第一接地單元包含用以自該饋入接腳沿該第一方向分支的一分支單元以及用以自該分支單元一端沿該第二方向延伸的一接地接腳，該分支單元以及該第一寄生輻射圖案之間的距離大於該第一寄生輻射圖案之內部寬度。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之嵌入式天線，其中該第一寄生輻射圖案具有迴路外型，該第一接地單元包含用以自該饋入接腳沿該第一方向分支的一分支單元以及用以自該分支單元一端沿該第二方向延伸的一接地接腳，該分支單元以及該第一寄生輻射圖案之間的距離小於該第一寄生輻射圖案之內部寬度。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之嵌入式天線，其中該寄生元 件設置於該基板上由該主圖案、該第一連接圖案以及該第二連接圖案所形成之一區域中。
  16. 如申請專利範圍第12項所述之嵌入式天線，其中該連接元件連接於該第二連接圖案，且該第一天線更包含用以沿該第二方向自該連接元件延伸且使該連接元件接地之一第二接地單元。
  17. 一種電子裝置，包含：一第一基板；一第一天線，形成於該第一基板上；一寄生元件，設置於該第一基板上以與該第一天線相間隔，並用以引起與該第一天線之耦合；以及一無線通訊晶片，安裝於該第一基板上且電性連接該第一天線，其中該無線通訊晶片包含一第二基板、一無線通訊積體電路及一天線塊，該第二基板包含一第一安裝區域以及一第二安裝區域，該無線通訊積體電路成型於該第一安裝區域上，該天線塊安裝於該第二安裝區域上以電性連接於該無線通訊積體電路與該第一天線，且該天線塊包含一連接元件、一絕緣層以及一第二天線，該連接元件形成於該第二基板之該第二安裝區域上以電性連接於該第一天線，該絕緣層形成於該連接元件上以覆蓋該連接元件，該第二天線形成於該絕緣層上且藉由該連接元件電性連接於該第一天線，其中該寄生元件被圖案化並形成在該第一基板上，並且其中該絕緣層形成為具有使得該連接元件不暴露於外的一厚度，該寄生元件包含一第一寄生輻射圖案，該第一寄生輻射圖案具有一開口，該 第一寄生輻射圖案更具有N個側，N為正整數，且該開口形成於該N個側中面對該第一天線之一側。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之電子裝置，其中該第一寄生輻射圖案具有迴路外型。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之電子裝置，其中該寄生元件更包含一第二寄生輻射圖案以及一第三寄生輻射圖案，該第二寄生輻射圖案用以沿該第一天線之方向自該第一寄生輻射圖案之一端延伸，且將該第一寄生輻射圖案連接至該第一天線，該第三寄生輻射圖案用以沿該第一天線之方向自該第一寄生輻射圖案之另一端延伸，且將該第一寄生輻射圖案連接至該第一天線。
  20. 如申請專利範圍第17項所述之電子裝置，其中該第一天線包含一主圖案、一第一連接圖案、一第二連接圖案、一饋入接腳以及一第一接地單元，該主圖案用以沿一第一方向延伸，該第一連接圖案用以沿不同於該第一方向之一第二方向自該主圖案之一端延伸，該第二連接圖案用以沿該第二方向自該主圖案之另一端延伸，該饋入接腳形成以沿該第二方向自該第一連接圖案延伸且用以提供由該無線通訊積體電路供應之一電源供應訊號給該第一天線，而該第一接地單元用以使該第一天線接地。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之電子裝置，其中該第一寄生輻射圖案具有迴路外型，該第一接地單元包含用以自該饋入接腳沿該第一方向分支的一分支單元以及用以自該分支單元一端沿該第二方向延伸的一接地接腳，該分支單元以及該第一寄生輻射圖案之間的一距離大於該第一寄生輻射圖案之一內部寬度。
  22. 如申請專利範圍第20項所述之電子裝置，其中該第一寄生輻射圖案具有迴路外型，該第一接地單元包含用以自該饋入接腳沿該第一方向分支的一分支單元以及用以自該分支單元一端沿該第二方向延伸的一接地接腳，該分支單元以及該第一寄生輻射圖案之間的一距離小於該第一寄生輻射圖案之一內部寬度。
  23. 如申請專利範圍第20項所述之電子裝置，其中該寄生元件設置於該第一基板上由該主圖案、該第一連接圖案以及該第二連接圖案所形成之一區域中。
  24. 如申請專利範圍第20項所述之電子裝置，其中該第二基板上對應於該饋入接腳之一區域中形成有一第一穿孔，該第一穿孔填滿一第一導體以將該無線通訊積體電路電性連接至該饋入接腳，該第二基板上對應於該第二連接圖案之一端之一區域中形成有一第二穿孔，該第二穿孔填滿一第二導體以將該第二連接圖案電性連接至該連接元件。
  25. 一種製造具有嵌入式天線之無線通訊晶片的方法，該方法包含：形成一晶片以及一電路佈局於一基板之一第一安裝區域上，其中該晶片與該電路佈局構成一無線通訊積體電路；形成一第一天線、一寄生元件以及一連接元件於該基板之一第二安裝區域上；形成一絕緣層於該基板之一整個表面上；形成一第二天線於形成於該第二安裝區域之該絕緣層上；以及將該第二天線電性連接至該第一天線； 其中，該寄生元件設置於該基板之該第二安裝區域上以與該第一天線間隔並引起與該第一天線之耦合，其中圖案化並形成該寄生元件在該基板上，並且其中形成該絕緣層為具有使得該第一天線、該連接元件和該寄生元件不暴露於外的一厚度，該寄生元件包含一第一寄生輻射圖案，該第一寄生輻射圖案具有一開口，該第一寄生輻射圖案更具有N個側，N為正整數，且該開口形成於該N個側中面對該第一天線之一側。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之方法，其中該第一寄生輻射圖案具有迴路外型。
  27. 如申請專利範圍第26項所述之方法，其中該寄生元件更包含一第二寄生輻射圖案以及一第三寄生輻射圖案，該第二寄生輻射圖案用以沿該第一天線之一方向自該第一寄生輻射圖案之一端延伸並將該第一寄生輻射圖案連接至該第一天線，該第三寄生輻射圖案用以沿該第一天線之該方向自該第一輻射圖案之另一端延伸並將該第一寄生輻射圖案連接至該第一天線。
  28. 如申請專利範圍第25項所述之方法，其中該第一天線包含一主圖案、一第一連接圖案、一第二連接圖案、一饋入接腳以及一第一接地單元，該主圖案用以沿一第一方向延伸，該第一連接圖案用以沿不同於該第一方向之一第二方向自該主圖案之一端延伸，該第二連接圖案用以沿該第二方向自該主圖案之另一端延伸，該饋入接腳沿該第二方向自該第一連接圖案延伸且用以提供由該無線通訊積體電路供應之一電源供應訊號給該第一天線，而該第一接地單元用以使該第一天線接地。
  29. 一種製造電子裝置之方法，該方法包含：形成一晶片以及一電路佈局於一次基板之一第一安裝區域上，其中該晶片與該電路佈局構成一無線通訊積體電路；形成一連接元件於該次基板之一第二安裝區域上；形成一絕緣層於該次基板之一整個表面上；形成一第二天線於形成於該第二安裝區域之該絕緣層上；將該第二天線電性連接至該連接元件以製造一無線通訊晶片；以及安裝該無線通訊晶片於形成有一第一天線以及一寄生元件之一主機板上以使該無線通訊晶片電性連接於該第一天線；其中該寄生元件設置於該主機板上以與該第一天線間隔，並引起與該第一天線之耦合，其中圖案化並形成該寄生元件在該主機板上，並且其中形成該絕緣層為具有使得該連接元件不暴露於外的一厚度，該寄生元件包含一第一寄生輻射圖案，該第一寄生輻射圖案具有一開口，該第一寄生輻射圖案更具有N個側，N為正整數，且該開口形成於該N個側中面對該第一天線之一側。
  30. 如申請專利範圍第29項所述之方法，其中該第一寄生輻射圖案具有迴路外型。
  31. 如申請專利範圍第30項所述之方法，其中該寄生元件更包含一第二寄生輻射圖案以及一第三寄生輻射圖案，該第二寄生輻射圖案用以沿該第一天線之一方向自該第一寄生輻射圖案之一端延伸並將該第一 寄生輻射圖案連接至該第一天線，該第三寄生輻射圖案用以沿該第一天線之該方向自該第一輻射圖案之另一端延伸並將該第一寄生輻射圖案連接至該第一天線。
  32. 如申請專利範圍第29項所述之方法，其中該第一天線包含一主圖案、一第一連接圖案、一第二連接圖案、一饋入接腳以及一第一接地單元，該主圖案用以沿一第一方向延伸，該第一連接圖案用以沿不同於該第一方向之一第二方向自該主圖案之一端延伸，該第二連接圖案用以沿該第二方向自該主圖案之另一端延伸，該饋入接腳沿該第二方向自該第一連接圖案延伸且用以提供由該無線通訊積體電路供應之一電源供應訊號給該第一天線，而該第一接地單元用以使該第一天線接地，其中該寄生元件設置於一底基板上由該主圖案、該第一連接圖案以及該第二連接圖案所形成之一區域中。
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