专利名称：复合式天线结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种天线结构，特别指一种复合式天线结构。
背景技术：
由于无线通信技术的发展，电子通信产品对于信号的接收品质要求越来越重视； 而消费者对于电子通信产品要求体积小、质量轻、便于携带及收讯良好等特点，加上高度整合的芯片要求以达成小型化的目的。而天线的效能为影响无线通信品质重要的一环；各种无线通信系统的天线，依照不同的应用而有不同的特性需求，例如，无线通信产品的天线有外露型及内建型，其中外露型是将天线外露于无线通信产品机体外，而内建型天线则是将平板天线装设于壳体上，再将壳体与平板式天线一同装设于无线通信产品中，提供产品接收信号。但传统的芯片型天线，在制作上会有许多缺点，例如，传统的天线制程以印刷的方式将天线线路制作在陶瓷体上，但由于陶瓷体为立体的结构，因此天线线路在转角连接处的精确度非常不易控制，甚至在转角处会产生线路不连接的情况；再一方面，由于上述的印刷作业必须在陶瓷体的多个表面上印刷天线线路，因此，必须利用人工的方式翻转陶瓷体， 且必须配合重新定位等程序，故在制程上的工时非常高，换言之，传统的印刷制程在印刷的品质上无法有效掌握，且相当耗时。本实用新型创作人有鉴于上述习用的结构装置于实际施用时的缺陷，且积累个人从事相关产业开发实务上多年的经验，精心研究，终于提出一种设计合理且有效改善上述问题的结构。
实用新型内容本实用新型的目的之一，在于提供一种复合式天线结构，本实用新型所提出的复合式天线结构可有效地提高天线制作的精度，以得到较佳天线品质及接收信号的特性。本实用新型的目的之一，在于提供一种复合式天线结构，其具有缩小天线尺寸的功效。本实用新型提供一种复合式天线结构，包含一高介电本体，其介电常数介于1至 200之间；一批覆层，其包覆于该高介电本体，且该批覆层的表面上设有一个预定线路区域；以及一金属化线路层，其成型于该批覆层上的该预定线路区域。进一步地，高介电本体为一陶瓷本体，批覆层为一塑料层，塑料层中填有有机金属复合物粒子，预定线路区域为激光活化区域。进一步地，批覆层由一第一塑料部件与一第二塑料部件所组成，第一塑料部件为一种无法直接将金属材料沉积于其上的材料，第二塑料部件为一种可直接将金属材料沉积于其上的材料，预定线路区域为第二塑料部件的表面所界定。进一步地，高介电本体为一长方形立体结构，其具有一顶面、一底面及四个位于顶面与底面之间的侧面，而批覆层至少包覆长方形立体结构的三个表面。[0011]进一步地，批覆层是包覆长方形立体结构的顶面及两个侧面。进一步地，批覆层包覆长方形立体结构的顶面、两个侧面以及部分的底面。进一步地，高介电本体上还包括有一定位结构。进一步地，金属化线路层还成型有至少一焊接点。进一步地，批覆层为一外壳部件。进一步地，外壳部件形成有一容置空间，高介电本体被批覆层所包覆而位于容置空间中。进一步地，预定线路区域由批覆层的表面延伸至高介电本体上。本实用新型提供一种复合式天线结构，包含一高介电本体，其介电常数介于1至 200之间；一批覆层，其包覆于该高介电本体，且该批覆层上设有一个激光成型的预定线路区域；以及一金属化线路层，其成型于该预定线路区域上。如上述构造，该复合式天线结构可利用高介电本体与批覆层而制作出相当精密的天线线路结构，并利用批覆层作为一防摔落的保护效果；另外，高介电本体的高介电常数等的特性可达到缩小天线整体尺寸及提高天线特性的效果，进而符合小型化电子产品的需求。为使能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。
图1是显示本实用新型的复合式天线结构的立体分解图。图2是显示本实用新型的复合式天线结构的第一实施例侧视图。图2A是显示本实用新型的复合式天线结构的第二实施例侧视图。图2B是显示本实用新型的复合式天线结构的第三实施例侧视图。图2C是显示本实用新型的复合式天线结构的第四实施例侧视图图3是显示本实用新型的复合式天线结构的Smith-Chart图形。图4是显示本实用新型的复合式天线结构的Sll曲线图。图5是显示本实用新型的复合式天线结构的电压驻波比对频率变化的曲线图。图6是显示本实用新型的复合式天线结构的第四实施例立体图。图6A是显示本实用新型的复合式天线结构的第四实施例俯视图。图6B是显示本实用新型的复合式天线结构的第四实施例侧视图。主要元件符号说明1复合式天线结构10高介电本体101定位结构11批覆层IlA第一塑料部件IlB第二塑料部件111预定线路区域12金属化线路层[0041]121焊接点具体实施方式
本实用新型提供一种复合式天线结构，其利用塑料材料包覆高介电本体，再于塑料材料上制作天线线路，以达到缩小天线整体尺寸的功效。请参考图1，本实用新型所提出的复合式天线结构1包括高介电本体10、批覆层11 及成型于批覆层11的表面上的金属化线路层12。在本具体实施例中，该高介电本体10为氧化铝材质，但不以此为限；该高介电本体10即为本实用新型的复合式天线结构1的主体， 以利用高介电本体10的高电气特性，其介电常数介于约1至200之间，以达到缩小天线尺寸，且可具有高天线特性的复合式天线结构1。另一方面，本实用新型利用批覆层11包覆于高介电本体10，以克服传统制程中较难在高介电本体10直接成型天线线路的问题，其中高介电本体10可为介电常数为10或20 的陶瓷本体，而批覆层11可为一塑料层。以下将详细说明本实用新型的多种具体实施方式
请参考图2及图2A，第一种具体实施方式
主要是利用激光直接成型方法 (laser-direct-structuring method, LDS method)11 ^ΜΤ^^ ^ Φ 10,# 将金属化线路层12成型于批覆层11上，用以作为移动通信装置的天线线路，以接收/传送信号。更具体地说明，该高介电本体10被放置于一模具中，再利用自动化设备以模内射出方法将填有有机金属复合物粒子(如Pd2+、Cu2+的有机复合物)的塑料材料，如聚丙烯 (polypropylene,PP)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene terephthalate,PBT)等固定、包覆于该高介电本体10以形成该批覆层11 ；接着，利用激光(如)将批覆层11的一预定线路区域111改质形成一激光活化区域，再利用一金属沉积方法，例如无电镀(化学镀) 方法，将导电金属材料，如铜层、镍层或金层直接附着于该批覆层11的预定线路区域111 上，以形成可接收无线信号的金属化线路层12。请配合图1、图2所示，该高介电本体10为一长方形立体结构，其具有一顶面、一底面及四个位于该顶面与该底面之间的侧面，而射出成型的批覆层11至少包覆该长方形立体结构的三个表面，例如顶面及两个侧面，而在前述LDS制程之后，金属化线路层12则成型于批覆层11的预定线路区域111上。值得说明的是，高介电本体10上还具有一定位结构 101，例如图2所示的柱体或是凹槽等等，其用以在射出制程中提供定位中心位置的功能。再者，如图2A所示，该批覆层11包覆该长方形立体结构的高介电本体10的顶面、 两个侧面以及部分的底面，且在此实施例中，金属化线路层12可由高介电本体10的顶面延伸至高介电本体10的侧面以至于高介电本体10的底面，而位于该底面的金属化线路层12 可定义为一焊接点121，该焊接点121即可用以焊接于一基板，如电路板等等(图未示)，而不必在另外装设焊接端子，因此可简化后续制程的复杂度。另外，本实用新型可利用另一种具体实施方式
来达成相同的复合式天线结构1。请参考图2B，本实用新型的第二具体实施方式
主要是利用双料射出(或称双色射出)将两种不同特性的塑料材料包覆所述的高介电本体10。具体而言，双料射出技术可具有以下两种方式第一种做法的制程方式为在第一次射出成型时，使用可电镀且经由触媒化处理过的塑料；而在第二次射出成型时，使用不可电镀的塑料制作，随后即可在元件的表面进行蚀刻活化与金属化，使金属镀层沉积在第一次射出的结构的表面上。而第二种做法的制程方式为在第一次射出成型时使用可电镀的塑料，随后蚀刻第一次射出成型的塑料表面，并且以钯(Pd)将第一次射出成型的塑料表面活化，接着，将元件置于模具内，并执行第二次射出成型，之后再将活化后的第一次射出成型的塑料表面进行金属化。据此，通过所述的双料射出步骤之后，高介电本体10即被第一塑料部件IlA与第二塑料部件IlB所构成的批覆层11 所包覆，而在本实施例中，第一塑料部件IlA为一种无法直接将金属材料沉积于其上的材料(如无掺杂金属触媒的塑料)，第二塑料部件IlB为一种可直接将金属材料沉积于其上的材料(如掺杂有包含金属触媒的塑料或含有机物的塑料)，而第二塑料部件IlB的表面即可自然地界定出预定线路区域111，以利金属化线路层12的成型；换言之，本实施例中所使用的双料射出的模具必须事先设计，使第二塑料部件IlB的位置恰好构成天线线路的图样，故在双料射出之后，即可利用化学镀法沉积化学铜或化学镍的金属化线路层12。综上所述，本实用新型可利用塑料材料披覆于高介电本体10上，以形成尺寸小、 特性佳的芯片型天线。另外，请参考图3，其为本实用新型的复合式天线结构1进行天线特性测试的Smith-Chart图形；而图4则为本实用新型的芯片型天线1进行特性测试的Sll曲线图，其中A点的量测数据为-10. OldB (频率为2. 39GHz) ；B点的量测数据为-10. 07dB (频率为2. 51GHz)；而图5则为本实用新型的芯片型天线1所量测出的电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio ；VSffR)对频率变化的曲线图。再一方面，请参考下表一，其显示本实用新型的复合式天线结构1与传统天线在特性上的比较其中，由增益部分可以发现，本实用新型的复合式天线结构1的增益特性虽然小于传统天线，但两者的差异性不大，换言之，本实用新型的复合式天线结构1在特性上均可满足接收信号的要求。表一
中心频率频宽增益传统天线2455MHz2390 2520MHz3. 06dB本实用新型的天线2450MHz2390 2510MHz2. 46dB另外，请参考图2C，本实用新型可将批覆层11包覆于高介电本体10，再以激光方式去除具有特定图样的大部分的批覆层11，再以蚀刻等方式去除残留部分的批覆层11而使高介电本体10裸露出来，裸露的高介电本体10会形成前述的预定线路区域11的图样， 再利用前处理及金属沉积方法，例如无电镀(化学镀)方法，将导电金属材料，如铜层、镍层或金层直接附着于高介电本体10的预定线路区域111上，以形成可接收无线信号的金属化线路层12。换言之，该预定线路区域11是由批覆层11的表面延伸至高介电本体10上，而使金属化线路层12成型于预定线路区域111进以构成可接收无线信号的线路。再一方面，请参考图6至图6B，本实用新型的复合式天线结构1还可为一种背盖形式的天线。相较于前述的芯片型天线，图6所示的背盖形式天线的批覆层11的外型并不完全对应高介电本体10的形状。以前文所述的LDS制程进行说明，本实用新型同样将含有机金属复合物粒子(如Pd2+、Cu2+的有机复合物)的塑料材料，如聚丙烯(PP)或(PBT)等以射出成型的方式制作出一种电子装置的外壳部件(即批覆层11)，例如移动电话的背盖 /背壳，且在射出的同时将高介电本体10被外壳部件所包覆，而经过激光活化后，金属化线路层12则成型于批覆层11的预定线路区域111上，如图所示，预定线路区域111为一蛇状环绕的态样。而在本具体实施例中，批覆层11可形成具有容置空间的外壳部件，该容置空间主要用于容置电子产品的基板、电路元件(图未示)等，而被批覆层11所包覆的高介电本体10也设置于该容置空间中。另一方面，金属化线路层12上方还可设有一保护元件 (图未示)，例如利用涂布方法、喷漆方法在金属化线路层12上形成一漆料保护层，或是利用贴合、卡扣等方法盖设于金属化线路层12上的保护盖，以避免该金属化线路层12的刮伤磨耗，但不以上述为限。综上所述，本实用新型至少具有以下优点1、具有自动化生产的功效。由于本实用新型利用塑料材料披覆于高介电本体上， 再将金属化线路层成型于该塑料材料上以形成天线线路，而上述的制程均可以应用自动化的生产道次，故不需以人工的方式进行相关制程，因此在制程时间、成本的管控上均具有相当高的优势。2、另一方面，本实用新型使用塑料材料包覆高介电本体，因此可以在相同的天线高度下产生优选的辐射效率，且该塑料材料可以有效减轻天线本身的重量；另外，该塑料材料可视为一种吸震材料，故可降低天线的落摔问题。3、而本实用新型可利用LDS制程或双料射出制程预先在批覆层上设计出特定的线路结构、图样，该线路结构可以具有复杂的结构，例如转角或是弯折等等，故当进行电镀等金属化作业时，即可以达成具有较佳精度的天线结构，进而解决传统印刷制程的缺点。4、本实用新型可应用于多种方式的天线，如芯片型天线或背盖型天线等，故可满足多样化的产品需求。以上所述仅为本实用新型的优选可行实施例，非因此局限本实用新型的权利要求范围，故举凡运用本实用新型说明书及图示内容所为的等效技术变化，均包含于本实用新型的权利要求范围内。
权利要求1.一种复合式天线结构，其特征在于，所述复合式天线结构包含一高介电本体，其介电常数介于1至200之间；一批覆层，其包覆于所述高介电本体，且所述批覆层的表面上设有一个预定线路区域;以及一金属化线路层，其成型于所述批覆层上的所述预定线路区域。
2.根据权利要求1所述的复合式天线结构，其特征在于，所述高介电本体为一陶瓷本体，所述批覆层为一塑料层，所述塑料层中填有有机金属复合物粒子，所述预定线路区域为激光活化区域。
3.根据权利要求1所述的复合式天线结构，其特征在于，所述批覆层由一第一塑料部件与一第二塑料部件所组成，所述第一塑料部件为一种无法直接将金属材料沉积于其上的材料，所述第二塑料部件为一种可直接将金属材料沉积于其上的材料，所述预定线路区域为所述第二塑料部件的表面所界定。
4.根据权利要求1所述的复合式天线结构，其特征在于，所述高介电本体为一长方形立体结构，所述长方形立体结构具有一顶面、一底面及四个位于所述顶面与所述底面之间的侧面，而所述批覆层至少包覆所述长方形立体结构的三个表面。
5.根据权利要求4所述的复合式天线结构，其特征在于，所述批覆层包覆所述长方形立体结构的所述顶面及两个所述侧面。
6.根据权利要求4所述的复合式天线结构，其特征在于，所述批覆层包覆所述长方形立体结构的所述顶面、两个所述侧面以及部分的所述底面。
7.根据权利要求1所述的复合式天线结构，其特征在于，所述高介电本体上还包括有一定位结构。
8.根据权利要求1所述的复合式天线结构，其特征在于，所述金属化线路层还成型有至少一焊接点。
9.根据权利要求1所述的复合式天线结构，其特征在于，所述批覆层为一外壳部件。
10.根据权利要求9所述的复合式天线结构，其特征在于，所述外壳部件形成有一容置空间，所述高介电本体被所述批覆层所包覆而位于所述容置空间中。
11.根据权利要求1所述的复合式天线结构，其特征在于，所述预定线路区域由所述批覆层的表面延伸至所述高介电本体上。
12.一种复合式天线结构，其特征在于，所述复合式天线结构包含一高介电本体，其介电常数介于1至200之间；一批覆层，其包覆于所述高介电本体，且所述批覆层上设有一个激光成型的预定线路区域，所述高介电本体裸露于所述预定线路区域；以及一金属化线路层，其成型于裸露出所述预定线路区域的所述高介电本体上。
专利摘要一种复合式天线结构，包含一高介电本体，其介电常数介于1至200之间；一批覆层，其包覆于该高介电本体，且该批覆层的表面上设有一个预定线路区域；以及一金属化线路层，其成型于该批覆层上的该预定线路区域。该复合式天线结构可利用高介电本体与批覆层而制作出相当精密的天线线路结构，并利用批覆层作为一防摔落的保护效果；另外，高介电本体的高介电常数等的特性可达到缩小天线整体尺寸及提高天线特性的效果，进而符合小型化电子产品的需求。
文档编号H01Q1/38GK202210572SQ20112030331
公开日2012年5月2日 申请日期2011年8月18日 优先权日2011年8月18日
发明者吴明怡, 曾明灿, 黄月碧 申请人:佳邦科技股份有限公司