專利名稱：具有嵌入式天線的通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種具有嵌入式天線的通信裝置，特別是一種借由嵌入式天線本身所形 成的一門字型機(jī)構(gòu)，將天線固定在印刷電路板上的通信裝置。
背景技術(shù)：
無線通信網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代化社會(huì)中大眾聯(lián)絡(luò)及傳輸信息的主要途徑，手機(jī)、個(gè)人數(shù)字 助理(PDA)或無線USB傳輸器(Wireless USB Dongle)等無線通信裝置在日常生活中也越 來越普及，并且朝向小型化發(fā)展，無線通信裝置的制造流程亦力求簡化，以降低成本及提高 產(chǎn)能。在無線通信裝置中，除了印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)外，另一占有較 大體積的元件為天線，以金屬片形成的嵌入式天線(Embedded Antenna)為主流之一，以便 能夠更彈性地設(shè)計(jì)無線通信裝置的外觀，同時(shí)滿足大眾對于攜帶方便性的需求。印刷電路板上的電子元件是利用自動(dòng)化的表面安裝技術(shù)(Surface Mount Technology, SMT)制程，與印刷電路板接合，但是傳統(tǒng)嵌入式天線不屬于表面粘著元件，無 法通過表面安裝技術(shù)制程進(jìn)行組裝，而必須通過額外的組裝程序。傳統(tǒng)嵌入式天線的組裝 方法有兩種，一是在印刷電路板進(jìn)行表面安裝技術(shù)制程之后，以人工將天線焊接到印刷電 路板上；另一不須通過焊接加工，而是以印刷電路板上的金屬彈片，與安裝在無線通信裝置 的外殼上的天線接觸。上述兩種嵌入式天線的組裝方法所需成本較高，也容易因人為誤差 導(dǎo)致天線的特性不穩(wěn)定。由上可知，傳統(tǒng)嵌入式天線需要額外的組裝程序，而無法利用表面接著技術(shù)打件、 過回焊爐等自動(dòng)化組裝流程，將內(nèi)嵌式立體天線固定在印刷電路板上。如此一來，造成無線 通信裝置的制造成本增加，必須改進(jìn)才能兼顧小型化及高產(chǎn)能的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的即在于提供一種具有嵌入式天線的通信裝置。本發(fā)明公開一種具有嵌入式天線的通信裝置。該通信裝置包括一印刷電路板及一 嵌入式天線。該印刷電路板包括一穿孔及一金屬接點(diǎn)。該穿孔及該金屬接點(diǎn)形成一天線接 合區(qū)。該嵌入式天線包括一輻射元件及一連接元件。該連接元件形成一門字型機(jī)構(gòu)。該門 字型機(jī)構(gòu)的一腳與該輻射元件相連接，該門字型機(jī)構(gòu)的另一腳插入至該穿孔，使該第一連 接元件固定在該印刷電路板的該天線接合區(qū)，并使該輻射元件平行于該印刷電路板的一側(cè) 邊。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例具有嵌入式天線的一通信裝置的示意圖。圖2為圖1中印刷電路板的上視圖。圖3至圖5分別為本發(fā)明其他實(shí)施例具有嵌入式天線的一通信裝置的示意圖。主要元件符號說明
10、20、40、501112、21、22112114、46
通信裝置
印刷電路板 嵌入式天線 穿孔 124、44 116
122
金屬接點(diǎn) 天線接合區(qū) 輻射元件 連接元件124aU24bU24c 連接部
具體實(shí)施例方式請參考圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例具有嵌入式天線的一通信裝置10的示意圖。通信 裝置10可為手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)或無線USB傳輸器(Wireless USB Dongle)等無線 通信裝置，包括一印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB) 11及一嵌入式天線(Embedded Antenna) 12。印刷電路板11用來實(shí)現(xiàn)通信裝置10的功能，其可能包括射頻電路、調(diào)制/解 調(diào)制電路等，視系統(tǒng)需求而定。印刷電路板11包括一穿孔112及一金屬接點(diǎn)114。穿孔112 及金屬接點(diǎn)114形成一天線接合區(qū)116。嵌入式天線12包括一輻射元件122及一連接元件 124。輻射元件122用來將印刷電路板11中電路所產(chǎn)生的射頻信號，以不同頻率發(fā)射至空 中，以及由空中接收不同頻率的射頻信號。連接元件1 用來連接輻射元件122及印刷電 路板11，并形成一門字型機(jī)構(gòu)。門字型機(jī)構(gòu)的一腳與輻射元件122相連接，門字型機(jī)構(gòu)的另 一腳插入至穿孔112，使連接元件124固定在印刷電路板11上的天線接合區(qū)116，并使輻射 元件122平行于印刷電路板11的一側(cè)邊。在本發(fā)明實(shí)施例中，連接元件IM可分為連接部IMa、124b及12 三部分。連接 部12 及12 分別形成門字型機(jī)構(gòu)的一腳。連接部12 垂直插入至穿孔112。連接部 124b彎折90度平貼于印刷電路板11，并利用錫膏與金屬接點(diǎn)114接合。連接部12 再彎 折90度平行于印刷電路板11的側(cè)邊，并與輻射元件122相連接。連接部124b與印刷電路 板11的接觸面用來支持嵌入式天線12的整體重量，而連接部12 及穿孔112的設(shè)計(jì)則是 用來固定嵌入式天線12與印刷電路板11的相對位置。如此一來，本發(fā)明實(shí)施例可借由連 接元件IM所形成的門字型機(jī)構(gòu)，將嵌入式天線12固定在印刷電路板11上。在此情形下， 嵌入式天線12的組裝流程可與表面接著技術(shù)(Surface Mount Technology, SMT)打件等自 動(dòng)組裝流程結(jié)合，從而簡化通信裝置10的組裝流程，并節(jié)省生產(chǎn)成本。請參考圖2，圖2為圖1中印刷電路板11的上視圖。印刷電路板11的最上層及 最底層為通信裝置10的電子元件的置放區(qū)域，接地面(Ground Plane)則是位于印刷電路 板11其中一層。天線接合區(qū)116鄰近于印刷電路板11的側(cè)邊，包括穿孔112及金屬接點(diǎn) 114，如圖2所示。穿孔112貫穿整個(gè)印刷電路板11，其孔徑大致相等于圖1中連接部12 的尺寸，使連接部12 可以插入穿孔112中而不松動(dòng)。金屬接點(diǎn)114形成在印刷電路板 11的表面，其為印刷電路板11的制造過程中未上綠漆的露銅區(qū)域。金屬接點(diǎn)114在嵌入 式天線12的組裝過程中需要涂布錫膏，其目的主要有二個(gè)第一個(gè)目的是用來固定金屬接 點(diǎn)114與連接部124b，而第二個(gè)目的則是讓金屬接點(diǎn)114上的錫膏流入穿孔112，使連接部
412 可以借由錫膏與穿孔112更加緊密結(jié)合。關(guān)于天線與印刷電路板的組裝流程，請繼續(xù) 參考以下說明。首先，在印刷電路板11刷完錫膏后，金屬接點(diǎn)114上的錫膏會(huì)有一部分流入穿孔 112中，而一部分則留在金屬接點(diǎn)114上。在本發(fā)明實(shí)施例中，連接部124b的尺寸經(jīng)過設(shè) 計(jì)可以被自動(dòng)打件程序的吸嘴設(shè)備所吸起。因此，借由吸嘴吸起連接部1Mb，可將連接部 12 插入穿孔112中。此時(shí)，連接部124b亦會(huì)與金屬接點(diǎn)114的錫膏緊密接觸。待印刷 電路板11上的其他元件完成打件后，印刷電路板11與嵌入式天線12可一同進(jìn)入回焊爐加 熱，并在冷卻凝結(jié)后完成自動(dòng)組裝的程序。也就是說，本發(fā)明實(shí)施例借由連接元件IM所形成的門字型機(jī)構(gòu)，可準(zhǔn)確地將嵌 入式天線12固定在印刷電路板11上。如此一來，嵌入式天線12的組裝流程可與表面接著 技術(shù)打件等自動(dòng)組裝流程結(jié)合。相較于傳統(tǒng)技術(shù)，不僅可避免人工焊接可能產(chǎn)生的誤差，并 可大幅提高生產(chǎn)良品率。由圖1可知嵌入式天線12中所有元件實(shí)際上是由一體成型的金屬片彎折形成。然 而，一體成型的嵌入式天線僅為嵌入式天線12的一實(shí)現(xiàn)方式，用以簡化生產(chǎn)流程，但不限 于此，嵌入式天線12亦可以由多片金屬片組裝而成。此外，嵌入式天線可以為任意型式的 天線，例如單極天線、偶極天線、平面倒F型天線(Planer Inverted-F Antenna, PIFA)及槽 孔天線(slot antenna)等，只要具有本發(fā)明門字型固定機(jī)構(gòu)的天線設(shè)計(jì)均應(yīng)屬本發(fā)明的范 圍。另一方面，在實(shí)作上，本發(fā)明嵌入式天線的數(shù)量沒有特定的限制，可以僅有一個(gè)， 也可以有二個(gè)以上，視實(shí)際需求而定。舉例來說，請參考圖3，圖3本發(fā)明實(shí)施例具有通信裝 置的一通信裝置20的示意圖。為了應(yīng)用于一二發(fā)二收0T2R)的無線通信系統(tǒng)，通信裝置 20可在印刷電路板的兩側(cè)分別設(shè)置兩支嵌入式天線21及22。嵌入式天線21及22的組裝 流程類似于圖1的嵌入式天線12，在此不再贅述。其中，兩支嵌入式天線可以是同一個(gè)金屬 刀模所制作形成的兩支對稱天線，亦可以是兩支具不同特性的天線，并不影響本發(fā)明的精 神。請注意，上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的舉例說明，本領(lǐng)域具通常知識者可根據(jù)實(shí)際需 求作適當(dāng)?shù)刈兓c修飾，其均屬本發(fā)明的范圍。例如，每一嵌入式天線更可依據(jù)不同的設(shè)計(jì) 包括一組以上的固定機(jī)構(gòu)，以輔助門字型機(jī)構(gòu)將天線更緊密地固定在印刷電路板上。舉例 來說，請參考圖4及圖5，圖4及圖5分別為本發(fā)明其他實(shí)施例具有嵌入式天線的通信裝置 40及50的示意圖。在圖4中，每一嵌入式天線還包括一額外金屬連接元件44，而印刷電路 板則包括一相對應(yīng)金屬接點(diǎn)46。在此情形下，金屬接點(diǎn)46可視為印刷電路板上的另一天 線接合區(qū)。透過錫膏及表面接著技術(shù)打件，連接元件44可與印刷電路板上的相對應(yīng)金屬接 點(diǎn)46接合，而使嵌入式天線與印刷電路板結(jié)合地更加緊密與精確。若印刷電路板的空間允 許，額外增加的連接元件亦可以設(shè)計(jì)成門字型機(jī)構(gòu)，如圖5所示。另外，在上述實(shí)施例中，連接元件除了用來作為嵌入式天線與印刷電路板的固定 機(jī)構(gòu)之外，與印刷電路板上的金屬接點(diǎn)耦接的部分亦可以作為嵌入式天線的信號饋入端或 接地端，其系本領(lǐng)域具通常知識者所知，在此不多加贅述。綜上所述，借由門字型的天線機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，嵌入式天線能夠與印刷電路板一同進(jìn)行 表面安裝技術(shù)制程的自動(dòng)化打件程序及回焊程序，并準(zhǔn)確地固定在印刷電路板上。如此一來，本發(fā)明可避免傳統(tǒng)嵌入式天線的組裝程序中，由于人工焊接天線所導(dǎo)致的高組裝成本 及天線特性誤差。 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本發(fā)明所做的均等變化與修飾，均應(yīng)屬 本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有嵌入式天線的通信裝置，包括一印刷電路板，包括一穿孔及一金屬接點(diǎn)，該穿孔及該金屬接點(diǎn)形成一第一天線接合 區(qū)；以及一嵌入式天線，包括一輻射元件；以及一第一連接元件，形成一門字型機(jī)構(gòu)，該門字型機(jī)構(gòu)的一腳與該輻射元件相連接，該門 字型機(jī)構(gòu)的另一腳插入至該穿孔，使該第一連接元件固定在該印刷電路板的該第一天線接 合區(qū)，并使該輻射元件平行于該印刷電路板的一側(cè)邊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其中該第一連接元件包括一第一連接部、一第二 連接部及一第三連接部，該第一連接部及該第三連接部分別形成該門字型機(jī)構(gòu)的一腳，該 第一連接部插入至該穿孔，該第三連接部耦接于該輻射元件，并平行于該印刷電路板的該 側(cè)邊，而該第二連接部平貼于該印刷電路板，并與該金屬接點(diǎn)電性連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通信裝置，其中該第二連接部為該嵌入式天線的一饋入端或 該嵌入式天線的一接地端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通信裝置，其中該穿孔的孔徑大致相等于該第一連接部的尺寸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其中該第一連接元件是通過一表面安裝技術(shù)制 程，與該第一天線接合區(qū)結(jié)合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其中該第一天線接合區(qū)鄰近于該印刷電路板的該 側(cè)邊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其中該印刷電路板還包括一第二天線接合區(qū)，而 該嵌入式天線還包括一第二連接元件，該第二連接元件通過一表面安裝技術(shù)制程，與該第 二天線接合區(qū)結(jié)合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的通信裝置，其中該第二連接元件亦形成一門字型機(jī)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其中該嵌入式天線是由單一金屬片形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其中該嵌入式天線為一平面倒F型天線。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其中該嵌入式天線為一單極天線。
全文摘要
具有嵌入式天線的通信裝置，包括一印刷電路板及一嵌入式天線。該印刷電路板包括一穿孔及一金屬接點(diǎn)。該穿孔及該金屬接點(diǎn)形成一天線接合區(qū)。該嵌入式天線包括一輻射元件及一連接元件。該連接元件形成一門字型機(jī)構(gòu)。該門字型機(jī)構(gòu)的一腳與該輻射元件相連接，該門字型機(jī)構(gòu)的另一腳插入至該穿孔，使該第一連接元件固定在該印刷電路板的該天線接合區(qū)，并使該輻射元件平行于該印刷電路板的一側(cè)邊。
文檔編號H01Q1/22GK102088129SQ200910252668
公開日2011年6月8日 申請日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月3日
發(fā)明者吳民仲, 羅紹謹(jǐn) 申請人:雷凌科技股份有限公司