專利名稱：全球定位系統的天線模塊及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種天線模塊及其制造方法，特別是指一種用于全球 定位系統的天線模塊及其制造方法。
背景技術：
近幾年來，由于全球定位系統(Global Positioning System, GPS) 的應用日漸普及，尤其應用于導航定位更是一全新的概念，這項結合 太空衛星與通訊技術的科技，在民間市場已蓬勃地展開，任何人都可 輕易地得到正確的位置、方向及距離，甚至是速度及時間也能一手掌
握，可說是應用范圍相當廣泛。也就因此，各種行動通訊產品(如 移動電話、PDA等)或者相關的車載電子裝置紛紛加以整合此功能， 使得GPS也成為必備的功能之一。
然而，隨著科技的快速發展，以及消費者對于實用性、攜帶便利 性的逐漸重視，因此各項電子產品都有將整體體積縮小的趨勢。為了 在單一產品整合多項功能，又必須考慮元件所占空間的同時，產品中 的各項元件便扮演了重要的角色。在電子芯片或半導體元件上隨著封 裝制程的進步，可輕易達到縮小體積的效果，但以目前市面上的GPS 天線模塊來講，請參考圖1，現有技術的天線模塊架構剖面圖，天線模 塊主要包括:平板天線(Patch Antenna) 100a、印刷電路板(PCB) 300a 及屏蔽蓋(Shielding Case) 400a等三層架構，其中，印刷電路板300a 的一表面用以焊接多個電子元件310a，另一表面則通過雙面膠200a與 平板天線100a進行黏合，并且平板天線lOOa通過天線接腳101a穿過 印刷電路板300a而加以進行焊接點500a的電性連接。另外，進一步于 印刷電路板300a焊接有電子元件310a的一側外罩屏蔽蓋400a且加以 進行焊接點501a的焊接固定以完成天線模塊的架構。如此一來基于印刷電路板300a及屏蔽蓋400a本身的體積，導致對于整個天線模塊的尺 寸體積造成一定的限制而無法突破，以致無法滿足產品追求精致小型 化的需求。再者，整個天線模塊的制程由于有多處焊接點(500a及501a) 須進行人工焊接，因此將影響生產制程上的效率及成本。
為了實際減少天線模塊體積而得以達到小型化及降低成本等功效 來提高產業競爭力，同時又必須維持天線模塊擁有穩定的效能及特性， 因此整個GPS的天線模塊及其制程仍有其改善的空間。
發明內容
有鑒于此，本發明所要解決的技術問題在于，節省印刷電路板及 屏蔽蓋此兩層的設計原理，取而代之的是利用半導體相類似的制程， 將這兩層實現于平板天線后的絕緣層，以達到有效地縮小天線模塊體 積以及達到最佳的高頻特性的目的。
為了解決上述問題，根據本發明所提出的一方案，提供一種全球 定位系統的天線模塊，其包括 一基板、 一第一絕緣層及一第二絕緣 層。其中，基板為一平板天線(Patch Antenna)的一下表面，而第一絕 緣層涂布于基板上，并且形成一布線電路，進而依據布線電路將多個 電子元件整合于基板上，再者，第二絕緣層涂布于第一絕緣層，以完 整屏蔽并保護該些整合于基板上的電子元件。
為了解決上述問題，根據本發明所提出的另一方案，提供一種全 球定位系統的天線模塊的制作方法，其包括步驟首先，提供一平板 天線，進而在平板天線的一下表面基板涂布一第一絕緣層，并以半導 體制程的方式于第一絕緣層形成一布線電路，且依據布線電路進行整 合多個電子元件于該下表面基板，最后，再進行涂布一第二絕緣層于 第一絕緣層以完整屏蔽該些電子元件。
以上的概述與接下來的詳細說明及附圖，皆是為了能進一步說明本發明為達成預定目的所采取的方式、手段及功效。而有關本發明的 其它目的及優點，將在后續的說明及附圖式中加以闡述。
圖1為現有技術的天線模塊架構剖面圖2A為本發明天線模塊的實施例架構剖面圖2B為本發明天線模塊的實施例爆炸圖3為本發明天線模塊的制造方法的實施例流程圖。
圖中符號說明 現有技術
100a 平板天線
200a 雙面膠
300a 印刷電路板
310a 電子元件
400a 屏蔽蓋
500a， 501 a 焊接點
本發明
1 平板天線
10 基板
11 天線接腳
2 第一絕緣層 20 布線電路 201 電子元件
3 第二絕緣層
具體實施例方式
請參考圖2A，為本發明天線模塊的實施例架構剖面圖，如圖所示， 本發明提供一種用于全球定位系統(Global Positioning System, GPS)的天線模塊，其包括 一平板天線l、 一第一絕緣層2及一第二絕緣層 3。為方便說明，請同時參照圖2B，為本發明天線模塊的實施例分解圖， 其中平板天線1的一下表面作為一基板10，并且基板10為陶瓷材料所 構成，第一絕緣層2涂布于基板10上，并且可利用光阻、曝光、顯影 及蝕刻等半導體制程方法以形成一布線電路20,布線電路20可為例如 全球定位系統用來接收信號的相關天線放大電路或相關的譯碼芯片所 需的電路。平板天線1中所包含的一天線接腳11電性連接于布線電路 20，用于傳遞全球定位系統的信號，并且依據布線電路20的分布情形 及零件位置來將多個電子元件201整合于基板10上，同時得以通過布 線電路20與天線接腳11相連接。在其中，電子元件201可通過例如 低溫共燒陶瓷(Low-Temperature Co-fired Ceramics, LTCC)、印刷或 熱轉印等技術以整合于基板10;并且電子元件201亦可采用裸晶的方 式呈現以及進行整合，而可不需使用已呈現封裝(Package)方式的元 件，以達到高頻特性的最佳化，并且更進一步得以節省零件成本。
第二絕緣層3涂布于第一絕緣層2，用于屏蔽電子元件201以達到 保護電子元件201及防止信號干擾的效果。就上述所提到的第一絕緣 層2及第二絕緣層3可利用例如旋轉涂布、滾輪涂布、噴墨涂布、狹 縫涂布、網印或壓印等方式來進行涂布；并且第一絕緣層2及第二絕 緣層3的材質分別可為二氧化硅、電漿氮化物、塑料或玻璃等材質。
請參考圖3，為本發明天線模塊的制造方法的實施例流程圖，并且 也再同時參照圖2B，首先，提供一平板天線l (步驟S301)，其中平 板天線1的一下表面為陶瓷材料所構成的基板10，且與該下表面同方 向有一天線接腳ll，接著，于平板天線1下表面的基板10上涂布第一 絕緣層2，并且利用半導體制程的方式(如光阻、曝光、顯影及蝕刻 等)于第一絕緣層2形成布線電路20 (步驟S303)。
再依據布線電路20的零件相關位置將電子元件201整合于平板天 線1下表面的基板10 (步驟S305)，其中電子元件201的整合方式可為例如低溫陶瓷共燒、印刷或熱轉印等方式。此時，天線接腳ll亦因
為布線電路20的形成以及電子元件201的整合而得以達成與電子元件 201間的電性連接以進而對天線模塊所接收的全球定位系統信號產生 濾波及放大的作用。
最后，再于第一絕緣層2上涂布第二絕緣層3，以完整屏蔽該整合 在基板10上且顯露于第一絕緣層2的電子元件201 (步驟S307)，進 而避免信號的干擾及電子元件201的損壞。
綜上所述，本發明不僅可省去現有印刷電路板及屏蔽蓋所占的體 積而加以縮小整體天線模塊的尺寸及降低零件成本，并且因為縮短電 子元件與天線之間的距離而可達到最佳的高頻特性，再者，本發明更 因簡化天線模塊的制程而可完全以表面黏著技術(SMT)進行生產以 節省生產及組裝時間，同時可間接地減少因人工焊接所產生的疏失， 而大幅提高產品生產的良率。
以上所述，僅為本發明的具體實施例的詳細說明及附圖，并非用 以限制本發明，本發明的所有保護范圍應以下述權利要求書的范圍為 準，任何本領域技術人員在本發明的領域內可輕易思及的變化或修飾， 皆可涵蓋在本發明的專利范圍內。
權利要求
1.一種全球定位系統的天線模塊，其特征在于，包括一基板，為一平板天線的一下表面；一第一絕緣層，涂布于該基板，并形成一布線電路，進而依據該布線電路將多個電子元件整合于該基板；及一第二絕緣層，涂布于該第一絕緣層，用以屏蔽所述的電子元件。
2. 如權利要求l所述的天線模塊，其特征在于，所述的基板為陶 瓷材料所構成。
3. 如權利要求l所述的天線模塊，其特征在于，所述的平板天線 更進一步包含一天線接腳，電性連接該布線電路，用于傳遞該全球定 位系統的信號。
4. 如權利要求l所述的天線模塊，其特征在于，所述的第一絕緣 層利用光阻、曝光、顯影及蝕刻的半導體制程方式以形成該布線電路。
5. 如權利要求l所述的天線模塊，其特征在于，所述的布線電路 至少包含天線放大電路或者該天線放大電路及譯碼芯片。
6. 如權利要求l所述的天線模塊，其特征在于，所述的電子元件 通過低溫共燒陶瓷、印刷或熱轉印的技術整合于該基板。
7. 如權利要求l所述的天線模塊，其特征在于，所述的電子元件 可以裸晶方式呈現。
8. 如權利要求l所述的天線模塊，其特征在于，所述的第一絕緣 層及該第二絕緣層利用旋轉涂布、滾輪涂布、噴墨涂布、狹縫涂布、 網印或壓印等方式進行。
9. 如權利要求l所述的天線模塊，其特征在于，所述的第一絕緣 層及該第二絕緣層的材質分別為二氧化硅、電漿氮化物、塑料或玻璃 材質。
10. —種全球定位系統的天線模塊的制造方法，其特征在于，包 括步驟提供一平板天線；在該平板天線的一下表面基板涂布一第一絕緣層，并于該第一絕緣層形成一布線電路；依據該布線電路整合多個電子元件于該下表面基板；及 涂布一第二絕緣層于該第一絕緣層以屏蔽所述的電子元件。
11. 如權利要求IO所述的天線模塊的制造方法，其特征在于，所 述的下表面基板為陶瓷材料所構成。
12. 如權利要求IO所述的天線模塊的制造方法，其特征在于，所 述的第一絕緣層利用光阻、曝光、顯影及蝕刻的半導體制程方式以形 成該布線電路。
13. 如權利要求10所述的天線模塊的制造方法，其特征在于，所 述的布線電路至少包含天線放大電路或者該天線放大電路及譯碼芯 片。
14. 如權利要求IO所述的天線模塊的制造方法，其特征在于，所 述的電子元件通過低溫共燒陶瓷、印刷或熱轉印的技術整合于該下表 面基板。
15. 如權利要求IO所述的天線模塊的制造方法，其特征在于，所 述的第一絕緣層及該第二絕緣層利用旋轉涂布、滾輪涂布、噴墨涂布、狹縫涂布、網印或壓印等方式進行。
16.如權利要求IO所述的天線模塊的制造方法，其特征在于，所 述的第一絕緣層及該第二絕緣層的材質分別為二氧化硅、電漿氮化物、 塑料或玻璃材質。
全文摘要
本發明涉及一種全球定位系統(Global Positioning System)的天線模塊，其包括一基板、一第一絕緣層及一第二絕緣層。其中，基板為一平板天線(Patch Antenna)的一下表面，而第一絕緣層涂布于基板上，并且形成一布線電路，進而依據布線電路將多個電子元件整合于基板上，再者，第二絕緣層涂布于第一絕緣層，以完整屏蔽該些整合于基板上的電子元件。由此，本發明可縮短電子元件與天線之間的距離以達到最佳的高頻特性，并且省去印刷電路板及屏蔽蓋所占空間，以達到有效地縮小天線模塊體積并簡化制程及降低生產成本的目的。
文檔編號H05K3/02GK101286588SQ200710091698
公開日2008年10月15日 申請日期2007年4月9日 優先權日2007年4月9日
發明者徐康能, 王俊人, 蔡岳霖, 邱致歆 申請人:佳邦科技股份有限公司