通信模组的制作方法

本发明有关于一种通信模组，且特别是有关于一种用于无线通信的感应系统。

背景技术：

手机或任何类型的移动通信装置，已成为现代人随身携带的配备。以往移动通信装置的主要功能仅限于拨打电话、发送简讯或无线上网等大众已知的功能。然而，随着科技的进步，且由于手机携带方便的特点，业界已开始设想将某些符合日常生活所需的功能整合到手机上，例如非接触式的智能卡。所谓非接触式的智能卡，即为透过近距离的感应方式来使得设置在卡片内的芯片发挥作用。目前日常生活中应用非接触式智能卡的场合非常多，诸如采行PayPass TM与VISA WAVE规格的非接触式信用卡、大众运输系统的悠游卡、7-11的icash卡、具有ID识别功能的门禁卡与会员卡等等。上述智能卡可提供使用者在日常生活方面许多非常便利的服务，故业者无不积极研发要将上述具有各种用途的智能卡功能整合到人人都会随身携带的手机上，让原本多用来收听电话的手机亦可拿来刷卡、作为电子钱包、搭大众运输系统、或是识别身份。

上述具备近场通信技术功能的手机，其内部通常装设包括近场通信天线(NFC antenna)和相关的集成电路芯片。然而，公知通信模组的近场通信天线和集成电路芯片系分开设置，也因此占用了相当大的面积。在现在移动通信产品小型化的趋势下，近场通信模组也需要将其尺寸减小。因此，如何将近场通信模组小型化成为该项事业人士所欲解决的重要课题。

技术实现要素：

鉴于以上的问题，本发明一实施例提供一种通信模组，其包括：一磁芯结构，其包括至少一线圈导体图案；一第一陶瓷体层和一第二陶瓷体层， 分别位于磁芯结构的相对两侧，其中第一陶瓷体层包括多个第一焊垫电极，第二陶瓷体层包括多个第二焊垫电极，其中第一焊垫电极包括一第一馈入焊垫电极、一第二馈入焊垫电极和多个虚设焊垫电极，且第一馈入焊垫电极和第二馈入焊垫电极电性连接磁芯结构的线圈导体图案；及至少一集成电路芯片，其设置于第二陶瓷体层上，其中集成电路芯片包括至少一接合垫，其与部分的上述第二焊垫电极接合。

于本发明一实施例中，所述通信模组还包括至少一第一中间陶瓷体层和至少一第二中间陶瓷体层，该至少一第一中间陶瓷体层位于该磁芯结构与该第一陶瓷体层间，该至少一第二中间陶瓷体层位于该磁芯结构与该第二陶瓷体层间。

于本发明一实施例中，该第二陶瓷体层上设置有多条导线，且部分所述多个导线与所述多个第二焊垫电极电性连接，其中该第一陶磁体层中设置有多条导线，且第一陶磁体层中的部分所述多个导线与所述多个第一焊垫电极电性连接，其中该第一陶磁体层中部分导线与第二陶磁体层上的导线电性连接。

于本发明一实施例中，该磁芯结构包括多个陶瓷体层，该磁芯结构的线圈导体图案位于所述多个陶瓷体层中，且该线圈导体图案包括多个通孔导体和多条线状导体。

于本发明一实施例中，所述多个第一焊垫电极尚包括多个连接电极，且所述多个连接电极与该至少一集成电路芯片的接合垫电性连接。

于本发明一实施例中，该磁芯结构包括多个陶瓷体层，该磁芯结构的陶瓷体层各具有一第一导磁率，该第一陶瓷体层和该第二陶瓷体层各具有一第二导磁率，该第一导磁率高于或等于该第二导磁率。

于本发明一实施例中，该磁芯结构的陶瓷体层为低温共烧陶瓷材料。

本发明一实施例提供了一种通信模组，包括：一天线结构，其包括一磁芯结构、一第一陶瓷体层和一第二磁陶瓷体层，其中第一陶瓷体层和第二陶瓷体层分别位于磁芯结构的相对两侧，且第一陶瓷体层中包括多个第一焊垫电极，第二陶瓷体层中包括多个第二焊垫电极；及至少一集成电路芯片，其包括多个接合垫，接合于第二陶瓷体层上对应的第二焊垫电极。

于本发明一实施例中，该第二陶瓷体层上设置有多条导线，其连接部 分所述多个第二焊垫电极。

于本发明一实施例中，该磁芯结构包括多个陶瓷体层，该磁芯结构的陶瓷体层各具有一第一导磁率，该第一陶瓷体层和该第二陶瓷体层各具有第二导磁率，该第一导磁率高于或等于该第二导磁率。

本发明实施例将小型化天线与电路布局制作于导磁性材料内，搭配集成电路芯片后，可大幅缩小通信模组尺寸，使其可广泛的应用于穿戴式产品中。此外，本发明实施例的磁芯结构的陶瓷体层采用高导磁率材料，外部的陶瓷体层采用导磁率相对较低的材料或非导磁材料，藉此在有限的成本下提供小尺寸天线结构足够高的感值，藉以使得对应的通信模组有较佳的表现。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

附图说明

图1显示本发明一实施例通信模组的立体分解示意图；

图2显示本发明一实施例通信模组另一视角的立体分解示意图；

图3显示本发明一实施例通信模组底部表面的平面图；

图4显示本发明一实施例通信模组顶部表面的平面图；

图5显示本发明一实施例通信模组的剖面示意图。

其中，附图标记说明如下：

100：通信模组

102：第一陶瓷体层

103：连接电极

104：第一焊垫电极

106：第一馈入焊垫电极

108：第二馈入焊垫电极

110：虚设电极

112：第一中间陶瓷体层

113：第二中间陶瓷体层

114：第一通孔导体

115：第三中间陶瓷体层

116：第一线状导体

118：磁芯结构

120：圈导体图案

122：下陶瓷体层

124：中陶瓷体层

126：上陶瓷体层

128：第二中间陶瓷体层

129：第五中间陶瓷体层

132：第二线状导体

133：第二通孔导体

134：第二陶瓷体层

135：第三通孔导体

136：集成电路芯片

137：第四通孔导体

138：第二焊垫电极

139：第五通孔导体

140：导线

142：接合垫

具体实施方式

以下是通过特定的具体实例来说明本发明所揭露有关“通信模组”的实施方式，以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所揭示的内容并非用以限制本发明的技术范畴。

图1显示本发明一实施例通信模组的立体分解示意图，图2显示本发明一实施例通信模组另一视角的立体分解示意图。更详细来说，图1的视角显示出本实施例通信模组各层的上表面及位于上表面上的单元，图2的视角显示出本实施例通信模组各层的下表面及位于下表面上的单元。请参 照图1和图2，且一并请参照图3，其中图3显示本实施例通信模组底部表面的平面图，本实施例提供一种通信模组100(或称为用于无线通信的感应系统)，其包括一第一陶瓷体层102，第一陶瓷体层102的一下表面上设置多个第一焊垫电极104，其中第一焊垫电极104包括一第一馈入焊垫电极106、一第二馈入焊垫电极108、多个虚设(dummy)电极110和多个连接电极103。第一馈入焊垫电极106和第二馈入焊垫电极108用作本实施例天线结构的馈入点。虚设电极110可以与其他电极电性连接或不连接，其可用作散热用。连接电极103用作与通信模组的顶部表面的第二焊垫电极电性连接，以下将会更详细描述。在本发明一实施例中，第一陶磁体层102上设置有多条导线，且部分上述导线与第一焊垫电极电性连接。

如图2和图3所示，在本实施例中，第一馈入焊垫电极106位于第一陶瓷体层102的左下角，而第二馈入焊垫电极108位于第一陶瓷体层的102右下角，虚设电极110位于第一陶瓷体层102的中央，且连接电极103设置于第一陶瓷体层102的两侧位置。然而，本发明不限定第一馈入焊垫电极106、第二馈入焊垫电极108、虚设电极110和连接电极103于第一陶瓷体层102的位置，其可依产品的规格和工艺的需求改变。此外，本发明不限定第一焊垫电极104的数量，其可视需要变更。第一陶瓷体层102可以为例如铁氧体的材料的磁性材料组成。更详细来说，第一陶瓷体层102可以为低温共烧陶瓷材料，其使用网版印刷形成上述第一焊垫电极104，之后进行烘烤工艺。

为了使得第一陶瓷体层102的下表面上的第一焊垫电极104可与其上的结构电性连接，第一陶瓷体层102中可还包括多个通孔导体，其贯穿第一陶瓷体层102的上表面及下表面，为简洁，第一陶瓷体层102中的通孔导体并未于附图中示出。

一第一中间陶瓷体层112设置于第一陶瓷体层102上，同样的，第一中间陶瓷体层112可以为例如铁氧体的材料的磁性材料或非磁性材料组成。更详细来说，第一中间陶瓷体层112可以为低温共烧陶瓷材料。为了使第一中间陶瓷体层112上方的结构可与第一中间陶瓷体层112下方的电极电性连接，可于第一中间陶瓷体层112中形成多个第一通孔导体114，其贯穿第一中间陶瓷体层112的上表面和下表面。一第二中间陶瓷体层 113设置于第二陶瓷体层112上，第二中间陶瓷体层113中设有多个第一线状导体116和多个第二通孔导体133。一第三中间陶瓷体层115设置于第二陶瓷体层113上，第三中间陶瓷体层115中设有多个第三通孔导体135。

一包括至少一线圈导体图案120的磁芯结构118设置于第三陶瓷体层115上方。在本实施例中，磁芯结构118包括三个陶瓷体层，例如图1和图2所示的下陶瓷体层122、中陶瓷体层124和上陶瓷体层126，其中磁芯结构118的线圈导体图案120包括设置于下陶瓷体层122、中陶瓷体层124和上陶瓷体层126中的多个通孔导体和线状导体。更详细来说，本实施例的磁芯结构118的下陶瓷体层122中形成有多个通孔导体和线状导体，中陶瓷体层124中形成通孔导体，上陶瓷体层126中形成有多个通孔导体和线状导体，通过上述导电单元形成一线圈导体图案120。然而，可以理解的是，本实施例的线圈导体图案120仅为示意，其可以各种的方式围绕成线圈导体图案，本发明不特别限定线圈导体图案的形状和样式。磁芯结构118的各陶瓷体层122、124、126可以为例如铁氧体的材料的磁性材料组成，更详细来说，磁芯结构118的各陶瓷体层122、124、126可以为低温共烧陶瓷材料。

一第四中间陶瓷体层128设置于磁芯结构118上，第四中间陶瓷体层128可以为例如铁氧体的材料的磁性材料组成，更详细来说，第四中间陶瓷体层128以为低温共烧陶瓷材料。第四中间陶瓷体层128中可形成多个第四通孔导体137，其贯穿第四中间陶瓷体层128的上表面和下表面，且第四中间陶瓷体层128上表面可形成有多个第二线状导体132。一第五中间陶瓷体层129设置于第四中间陶瓷体层128上，第五中间陶瓷体层129中可形成多个第五通孔导体139。

一第二陶瓷体层134置于第五中间陶瓷体层129上。请参照图1和图4，其中图4显示本实施例通信模组顶部表面的平面图，第二陶瓷体层134的上表面形成多个第二焊垫电极138，且第二陶瓷体层134上形成有多个导线140和通孔导体，其中通孔导体贯穿第二陶瓷体层134的上表面和下表面，且通孔导体可位于第二焊垫电极138下，使得第二焊垫电极138可与其下的导电单元电性连接。为简洁，第二陶瓷体层134中的通孔导体未 于附图中示出。

在本实施例中，磁芯结构的陶瓷体层(例如包括下陶瓷体层122、中陶瓷体层124和上陶瓷体层126)具有一第一导磁率，第一陶瓷体层102、第一中间陶瓷体层112、第二中间陶瓷体层128和第二陶瓷体层134各具有第二导磁率，第一导磁率高于或等于第二导磁率。换言之，磁芯结构118的陶瓷体层122、124、126采用高导磁系数材料，而第一陶瓷体层102、第一中间陶瓷体层112、第二中间陶瓷体磁128和第二陶瓷体层134采用导磁系数相对较低的材料，且天线的电路结构设置于高导磁系数材料的陶瓷体层122、124、126中，藉此使得本实施例通信模组可在有限的成本下，增加天线电感值(inductance value)。

图5显示本实施例通信模组的剖面示意图。如图5所示，本实施例将小型化天线与电路布局制作于导磁性材料内，搭配集成电路芯片136后，可大幅缩小通信模组尺寸。更详细来说，本实施例将集成电路芯片136的接合垫142接合第二陶瓷体层134上的部分第二焊垫电极138，且于第二陶瓷体层134上形成多条导线140，以进行电路布局，其中部分的导线140连接第二焊垫电极138，使部分第二焊垫电极138经由上述导线140，电性连接磁芯结构118下方的第一陶瓷体层102下表面上的连接电极103(部分的第一焊垫电极104)。较佳者，集成电路芯片136位于第二陶瓷体层134上，且集成电路芯片136的接合垫142固接于部分的第二焊垫电极138。此外，如图5所示，第一馈入焊垫电极106与第二馈入焊垫电极108电性连接磁芯结构118的线圈状导体图案120。连接电极103电性连接第二陶瓷体层134上的导线140，且经由导线140电性连接第二焊垫电极138及其上的集成电路芯片136。然而，可以理解的是，本实施例图5的集成电路芯片136、第一焊垫电极104和第二焊垫电极138的排设仅为示意，本发明不限定于此排设方式，其可依产品的规格改变。值得注意的是，本实施例将天线结构和集成电路芯片整合于同一模组内，且在天线结构最顶部的陶瓷体层的上表面及/或下表面进行电路布局，使得通信模组的空间可有效的利用，藉以缩小通信模组的尺寸。

根据上述实施例，本发明具有以下技术功效：

1、本发明的实施例将集成电路芯片接合于通信模组的天线结构位于 顶部的第二陶瓷体层上，并于第二陶瓷体层上进行相关的电路布局。换言之，本发明的通信模组于模组内包括整合在一起的集成电路芯片和天线结构，藉此可大幅度减少通信模组的尺寸，使其可广泛的应用于穿戴式产品中。

2、本发明实施例的磁芯结构的陶瓷体层采用高导磁率材料，外部的陶瓷体层采用导磁率相对较低的材料或非导磁材料，藉此在有限的成本下提供小尺寸天线结构足够高的感值，藉以使得对应的通信模组有较佳的表现。

以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，非因此局限本发明的专利范围，故举凡运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内。