专利名称：全球定位系统的天线模块及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种天线模块及其制造方法，特别是指一种用于全球 定位系统的天线模块及其制造方法。
背景技术：
近几年来，由于全球定位系统(Global Positioning System, GPS) 的应用日渐普及，尤其应用于导航定位更是一全新的概念，这项结合 太空卫星与通讯技术的科技，在民间市场已蓬勃地展开，任何人都可 轻易地得到正确的位置、方向及距离，甚至是速度及时间也能一手掌
握，可说是应用范围相当广泛。也就因此，各种行动通讯产品(如 移动电话、PDA等)或者相关的车载电子装置纷纷加以整合此功能， 使得GPS也成为必备的功能之一。
然而，随着科技的快速发展，以及消费者对于实用性、携带便利 性的逐渐重视，因此各项电子产品都有将整体体积縮小的趋势。为了 在单一产品整合多项功能，又必须考虑元件所占空间的同时，产品中 的各项元件便扮演了重要的角色。在电子芯片或半导体元件上随着封 装制程的进步，可轻易达到縮小体积的效果，但以目前市面上的GPS 天线模块来讲，请参考图1，现有技术的天线模块架构剖面图，天线模 块主要包括:平板天线(Patch Antenna) 100a、印刷电路板(PCB) 300a 及屏蔽盖(Shielding Case) 400a等三层架构，其中，印刷电路板300a 的一表面用以焊接多个电子元件310a，另一表面则通过双面胶200a与 平板天线100a进行黏合，并且平板天线lOOa通过天线接脚101a穿过 印刷电路板300a而加以进行焊接点500a的电性连接。另外，进一步于 印刷电路板300a焊接有电子元件310a的一侧外罩屏蔽盖400a且加以 进行焊接点501a的焊接固定以完成天线模块的架构。如此一来基于印刷电路板300a及屏蔽盖400a本身的体积，导致对于整个天线模块的尺 寸体积造成一定的限制而无法突破，以致无法满足产品追求精致小型 化的需求。再者，整个天线模块的制程由于有多处焊接点(500a及501a) 须进行人工焊接，因此将影响生产制程上的效率及成本。
为了实际减少天线模块体积而得以达到小型化及降低成本等功效 来提高产业竞争力，同时又必须维持天线模块拥有稳定的效能及特性， 因此整个GPS的天线模块及其制程仍有其改善的空间。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于，节省印刷电路板及 屏蔽盖此两层的设计原理，取而代之的是利用半导体相类似的制程， 将这两层实现于平板天线后的绝缘层，以达到有效地縮小天线模块体 积以及达到最佳的高频特性的目的。
为了解决上述问题，根据本发明所提出的一方案，提供一种全球 定位系统的天线模块，其包括 一基板、 一第一绝缘层及一第二绝缘 层。其中，基板为一平板天线(Patch Antenna)的一下表面，而第一绝 缘层涂布于基板上，并且形成一布线电路，进而依据布线电路将多个 电子元件整合于基板上，再者，第二绝缘层涂布于第一绝缘层，以完 整屏蔽并保护该些整合于基板上的电子元件。
为了解决上述问题，根据本发明所提出的另一方案，提供一种全 球定位系统的天线模块的制作方法，其包括步骤首先，提供一平板 天线，进而在平板天线的一下表面基板涂布一第一绝缘层，并以半导 体制程的方式于第一绝缘层形成一布线电路，且依据布线电路进行整 合多个电子元件于该下表面基板，最后，再进行涂布一第二绝缘层于 第一绝缘层以完整屏蔽该些电子元件。
以上的概述与接下来的详细说明及附图，皆是为了能进一步说明本发明为达成预定目的所采取的方式、手段及功效。而有关本发明的 其它目的及优点，将在后续的说明及附图式中加以阐述。
图1为现有技术的天线模块架构剖面图2A为本发明天线模块的实施例架构剖面图2B为本发明天线模块的实施例爆炸图3为本发明天线模块的制造方法的实施例流程图。
图中符号说明 现有技术
100a 平板天线
200a 双面胶
300a 印刷电路板
310a 电子元件
400a 屏蔽盖
500a， 501 a 焊接点
本发明
1 平板天线
10 基板
11 天线接脚
2 第一绝缘层 20 布线电路 201 电子元件
3 第二绝缘层
具体实施例方式
请参考图2A，为本发明天线模块的实施例架构剖面图，如图所示， 本发明提供一种用于全球定位系统(Global Positioning System, GPS)的天线模块，其包括 一平板天线l、 一第一绝缘层2及一第二绝缘层 3。为方便说明，请同时参照图2B，为本发明天线模块的实施例分解图， 其中平板天线1的一下表面作为一基板10，并且基板10为陶瓷材料所 构成，第一绝缘层2涂布于基板10上，并且可利用光阻、曝光、显影 及蚀刻等半导体制程方法以形成一布线电路20,布线电路20可为例如 全球定位系统用来接收信号的相关天线放大电路或相关的译码芯片所 需的电路。平板天线1中所包含的一天线接脚11电性连接于布线电路 20，用于传递全球定位系统的信号，并且依据布线电路20的分布情形 及零件位置来将多个电子元件201整合于基板10上，同时得以通过布 线电路20与天线接脚11相连接。在其中，电子元件201可通过例如 低温共烧陶瓷(Low-Temperature Co-fired Ceramics, LTCC)、印刷或 热转印等技术以整合于基板10;并且电子元件201亦可采用裸晶的方 式呈现以及进行整合，而可不需使用已呈现封装(Package)方式的元 件，以达到高频特性的最佳化，并且更进一步得以节省零件成本。
第二绝缘层3涂布于第一绝缘层2，用于屏蔽电子元件201以达到 保护电子元件201及防止信号干扰的效果。就上述所提到的第一绝缘 层2及第二绝缘层3可利用例如旋转涂布、滚轮涂布、喷墨涂布、狭 缝涂布、网印或压印等方式来进行涂布；并且第一绝缘层2及第二绝 缘层3的材质分别可为二氧化硅、电浆氮化物、塑料或玻璃等材质。
请参考图3，为本发明天线模块的制造方法的实施例流程图，并且 也再同时参照图2B，首先，提供一平板天线l (步骤S301)，其中平 板天线1的一下表面为陶瓷材料所构成的基板10，且与该下表面同方 向有一天线接脚ll，接着，于平板天线1下表面的基板10上涂布第一 绝缘层2，并且利用半导体制程的方式(如光阻、曝光、显影及蚀刻 等)于第一绝缘层2形成布线电路20 (步骤S303)。
再依据布线电路20的零件相关位置将电子元件201整合于平板天 线1下表面的基板10 (步骤S305)，其中电子元件201的整合方式可为例如低温陶瓷共烧、印刷或热转印等方式。此时，天线接脚ll亦因
为布线电路20的形成以及电子元件201的整合而得以达成与电子元件 201间的电性连接以进而对天线模块所接收的全球定位系统信号产生 滤波及放大的作用。
最后，再于第一绝缘层2上涂布第二绝缘层3，以完整屏蔽该整合 在基板10上且显露于第一绝缘层2的电子元件201 (步骤S307)，进 而避免信号的干扰及电子元件201的损坏。
综上所述，本发明不仅可省去现有印刷电路板及屏蔽盖所占的体 积而加以缩小整体天线模块的尺寸及降低零件成本，并且因为縮短电 子元件与天线之间的距离而可达到最佳的高频特性，再者，本发明更 因简化天线模块的制程而可完全以表面黏着技术(SMT)进行生产以 节省生产及组装时间，同时可间接地减少因人工焊接所产生的疏失， 而大幅提高产品生产的良率。
以上所述，仅为本发明的具体实施例的详细说明及附图，并非用 以限制本发明，本发明的所有保护范围应以下述权利要求书的范围为 准，任何本领域技术人员在本发明的领域内可轻易思及的变化或修饰， 皆可涵盖在本发明的专利范围内。
权利要求
1.一种全球定位系统的天线模块，其特征在于，包括一基板，为一平板天线的一下表面；一第一绝缘层，涂布于该基板，并形成一布线电路，进而依据该布线电路将多个电子元件整合于该基板；及一第二绝缘层，涂布于该第一绝缘层，用以屏蔽所述的电子元件。
2. 如权利要求l所述的天线模块，其特征在于，所述的基板为陶 瓷材料所构成。
3. 如权利要求l所述的天线模块，其特征在于，所述的平板天线 更进一步包含一天线接脚，电性连接该布线电路，用于传递该全球定 位系统的信号。
4. 如权利要求l所述的天线模块，其特征在于，所述的第一绝缘 层利用光阻、曝光、显影及蚀刻的半导体制程方式以形成该布线电路。
5. 如权利要求l所述的天线模块，其特征在于，所述的布线电路 至少包含天线放大电路或者该天线放大电路及译码芯片。
6. 如权利要求l所述的天线模块，其特征在于，所述的电子元件 通过低温共烧陶瓷、印刷或热转印的技术整合于该基板。
7. 如权利要求l所述的天线模块，其特征在于，所述的电子元件 可以裸晶方式呈现。
8. 如权利要求l所述的天线模块，其特征在于，所述的第一绝缘 层及该第二绝缘层利用旋转涂布、滚轮涂布、喷墨涂布、狭缝涂布、 网印或压印等方式进行。
9. 如权利要求l所述的天线模块，其特征在于，所述的第一绝缘 层及该第二绝缘层的材质分别为二氧化硅、电浆氮化物、塑料或玻璃 材质。
10. —种全球定位系统的天线模块的制造方法，其特征在于，包 括步骤提供一平板天线；在该平板天线的一下表面基板涂布一第一绝缘层，并于该第一绝缘层形成一布线电路；依据该布线电路整合多个电子元件于该下表面基板；及 涂布一第二绝缘层于该第一绝缘层以屏蔽所述的电子元件。
11. 如权利要求IO所述的天线模块的制造方法，其特征在于，所 述的下表面基板为陶瓷材料所构成。
12. 如权利要求IO所述的天线模块的制造方法，其特征在于，所 述的第一绝缘层利用光阻、曝光、显影及蚀刻的半导体制程方式以形 成该布线电路。
13. 如权利要求10所述的天线模块的制造方法，其特征在于，所 述的布线电路至少包含天线放大电路或者该天线放大电路及译码芯 片。
14. 如权利要求IO所述的天线模块的制造方法，其特征在于，所 述的电子元件通过低温共烧陶瓷、印刷或热转印的技术整合于该下表 面基板。
15. 如权利要求IO所述的天线模块的制造方法，其特征在于，所 述的第一绝缘层及该第二绝缘层利用旋转涂布、滚轮涂布、喷墨涂布、狭缝涂布、网印或压印等方式进行。
16.如权利要求IO所述的天线模块的制造方法，其特征在于，所 述的第一绝缘层及该第二绝缘层的材质分别为二氧化硅、电浆氮化物、 塑料或玻璃材质。
全文摘要
本发明涉及一种全球定位系统(Global Positioning System)的天线模块，其包括一基板、一第一绝缘层及一第二绝缘层。其中，基板为一平板天线(Patch Antenna)的一下表面，而第一绝缘层涂布于基板上，并且形成一布线电路，进而依据布线电路将多个电子元件整合于基板上，再者，第二绝缘层涂布于第一绝缘层，以完整屏蔽该些整合于基板上的电子元件。由此，本发明可缩短电子元件与天线之间的距离以达到最佳的高频特性，并且省去印刷电路板及屏蔽盖所占空间，以达到有效地缩小天线模块体积并简化制程及降低生产成本的目的。
文档编号H05K3/02GK101286588SQ200710091698
公开日2008年10月15日 申请日期2007年4月9日 优先权日2007年4月9日
发明者徐康能, 王俊人, 蔡岳霖, 邱致歆 申请人:佳邦科技股份有限公司