本發(fā)明有關(guān)于一種通信模組,且特別是有關(guān)于一種用于無線通信的感應(yīng)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
手機(jī)或任何類型的移動通信裝置,已成為現(xiàn)代人隨身攜帶的配備。以往移動通信裝置的主要功能僅限于撥打電話、發(fā)送簡訊或無線上網(wǎng)等大眾已知的功能。然而,隨著科技的進(jìn)步,且由于手機(jī)攜帶方便的特點(diǎn),業(yè)界已開始設(shè)想將某些符合日常生活所需的功能整合到手機(jī)上,例如非接觸式的智能卡。所謂非接觸式的智能卡,即為透過近距離的感應(yīng)方式來使得設(shè)置在卡片內(nèi)的芯片發(fā)揮作用。目前日常生活中應(yīng)用非接觸式智能卡的場合非常多,諸如采行PayPass TM與VISA WAVE規(guī)格的非接觸式信用卡、大眾運(yùn)輸系統(tǒng)的悠游卡、7-11的icash卡、具有ID識別功能的門禁卡與會員卡等等。上述智能卡可提供使用者在日常生活方面許多非常便利的服務(wù),故業(yè)者無不積極研發(fā)要將上述具有各種用途的智能卡功能整合到人人都會隨身攜帶的手機(jī)上,讓原本多用來收聽電話的手機(jī)亦可拿來刷卡、作為電子錢包、搭大眾運(yùn)輸系統(tǒng)、或是識別身份。
上述具備近場通信技術(shù)功能的手機(jī),其內(nèi)部通常裝設(shè)包括近場通信天線(NFC antenna)和相關(guān)的集成電路芯片。然而,公知通信模組的近場通信天線和集成電路芯片系分開設(shè)置,也因此占用了相當(dāng)大的面積。在現(xiàn)在移動通信產(chǎn)品小型化的趨勢下,近場通信模組也需要將其尺寸減小。因此,如何將近場通信模組小型化成為該項(xiàng)事業(yè)人士所欲解決的重要課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于以上的問題,本發(fā)明一實(shí)施例提供一種通信模組,其包括:一磁芯結(jié)構(gòu),其包括至少一線圈導(dǎo)體圖案;一第一陶瓷體層和一第二陶瓷體層, 分別位于磁芯結(jié)構(gòu)的相對兩側(cè),其中第一陶瓷體層包括多個第一焊墊電極,第二陶瓷體層包括多個第二焊墊電極,其中第一焊墊電極包括一第一饋入焊墊電極、一第二饋入焊墊電極和多個虛設(shè)焊墊電極,且第一饋入焊墊電極和第二饋入焊墊電極電性連接磁芯結(jié)構(gòu)的線圈導(dǎo)體圖案;及至少一集成電路芯片,其設(shè)置于第二陶瓷體層上,其中集成電路芯片包括至少一接合墊,其與部分的上述第二焊墊電極接合。
于本發(fā)明一實(shí)施例中,所述通信模組還包括至少一第一中間陶瓷體層和至少一第二中間陶瓷體層,該至少一第一中間陶瓷體層位于該磁芯結(jié)構(gòu)與該第一陶瓷體層間,該至少一第二中間陶瓷體層位于該磁芯結(jié)構(gòu)與該第二陶瓷體層間。
于本發(fā)明一實(shí)施例中,該第二陶瓷體層上設(shè)置有多條導(dǎo)線,且部分所述多個導(dǎo)線與所述多個第二焊墊電極電性連接,其中該第一陶磁體層中設(shè)置有多條導(dǎo)線,且第一陶磁體層中的部分所述多個導(dǎo)線與所述多個第一焊墊電極電性連接,其中該第一陶磁體層中部分導(dǎo)線與第二陶磁體層上的導(dǎo)線電性連接。
于本發(fā)明一實(shí)施例中,該磁芯結(jié)構(gòu)包括多個陶瓷體層,該磁芯結(jié)構(gòu)的線圈導(dǎo)體圖案位于所述多個陶瓷體層中,且該線圈導(dǎo)體圖案包括多個通孔導(dǎo)體和多條線狀導(dǎo)體。
于本發(fā)明一實(shí)施例中,所述多個第一焊墊電極尚包括多個連接電極,且所述多個連接電極與該至少一集成電路芯片的接合墊電性連接。
于本發(fā)明一實(shí)施例中,該磁芯結(jié)構(gòu)包括多個陶瓷體層,該磁芯結(jié)構(gòu)的陶瓷體層各具有一第一導(dǎo)磁率,該第一陶瓷體層和該第二陶瓷體層各具有一第二導(dǎo)磁率,該第一導(dǎo)磁率高于或等于該第二導(dǎo)磁率。
于本發(fā)明一實(shí)施例中,該磁芯結(jié)構(gòu)的陶瓷體層為低溫共燒陶瓷材料。
本發(fā)明一實(shí)施例提供了一種通信模組,包括:一天線結(jié)構(gòu),其包括一磁芯結(jié)構(gòu)、一第一陶瓷體層和一第二磁陶瓷體層,其中第一陶瓷體層和第二陶瓷體層分別位于磁芯結(jié)構(gòu)的相對兩側(cè),且第一陶瓷體層中包括多個第一焊墊電極,第二陶瓷體層中包括多個第二焊墊電極;及至少一集成電路芯片,其包括多個接合墊,接合于第二陶瓷體層上對應(yīng)的第二焊墊電極。
于本發(fā)明一實(shí)施例中,該第二陶瓷體層上設(shè)置有多條導(dǎo)線,其連接部 分所述多個第二焊墊電極。
于本發(fā)明一實(shí)施例中,該磁芯結(jié)構(gòu)包括多個陶瓷體層,該磁芯結(jié)構(gòu)的陶瓷體層各具有一第一導(dǎo)磁率,該第一陶瓷體層和該第二陶瓷體層各具有第二導(dǎo)磁率,該第一導(dǎo)磁率高于或等于該第二導(dǎo)磁率。
本發(fā)明實(shí)施例將小型化天線與電路布局制作于導(dǎo)磁性材料內(nèi),搭配集成電路芯片后,可大幅縮小通信模組尺寸,使其可廣泛的應(yīng)用于穿戴式產(chǎn)品中。此外,本發(fā)明實(shí)施例的磁芯結(jié)構(gòu)的陶瓷體層采用高導(dǎo)磁率材料,外部的陶瓷體層采用導(dǎo)磁率相對較低的材料或非導(dǎo)磁材料,藉此在有限的成本下提供小尺寸天線結(jié)構(gòu)足夠高的感值,藉以使得對應(yīng)的通信模組有較佳的表現(xiàn)。
為使能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容,請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖,然而所附附圖僅提供參考與說明用,并非用來對本發(fā)明加以限制者。
附圖說明
圖1顯示本發(fā)明一實(shí)施例通信模組的立體分解示意圖;
圖2顯示本發(fā)明一實(shí)施例通信模組另一視角的立體分解示意圖;
圖3顯示本發(fā)明一實(shí)施例通信模組底部表面的平面圖;
圖4顯示本發(fā)明一實(shí)施例通信模組頂部表面的平面圖;
圖5顯示本發(fā)明一實(shí)施例通信模組的剖面示意圖。
其中,附圖標(biāo)記說明如下:
100:通信模組
102:第一陶瓷體層
103:連接電極
104:第一焊墊電極
106:第一饋入焊墊電極
108:第二饋入焊墊電極
110:虛設(shè)電極
112:第一中間陶瓷體層
113:第二中間陶瓷體層
114:第一通孔導(dǎo)體
115:第三中間陶瓷體層
116:第一線狀導(dǎo)體
118:磁芯結(jié)構(gòu)
120:圈導(dǎo)體圖案
122:下陶瓷體層
124:中陶瓷體層
126:上陶瓷體層
128:第二中間陶瓷體層
129:第五中間陶瓷體層
132:第二線狀導(dǎo)體
133:第二通孔導(dǎo)體
134:第二陶瓷體層
135:第三通孔導(dǎo)體
136:集成電路芯片
137:第四通孔導(dǎo)體
138:第二焊墊電極
139:第五通孔導(dǎo)體
140:導(dǎo)線
142:接合墊
具體實(shí)施方式
以下是通過特定的具體實(shí)例來說明本發(fā)明所揭露有關(guān)“通信模組”的實(shí)施方式,以下的實(shí)施方式將進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容,但所揭示的內(nèi)容并非用以限制本發(fā)明的技術(shù)范疇。
圖1顯示本發(fā)明一實(shí)施例通信模組的立體分解示意圖,圖2顯示本發(fā)明一實(shí)施例通信模組另一視角的立體分解示意圖。更詳細(xì)來說,圖1的視角顯示出本實(shí)施例通信模組各層的上表面及位于上表面上的單元,圖2的視角顯示出本實(shí)施例通信模組各層的下表面及位于下表面上的單元。請參 照圖1和圖2,且一并請參照圖3,其中圖3顯示本實(shí)施例通信模組底部表面的平面圖,本實(shí)施例提供一種通信模組100(或稱為用于無線通信的感應(yīng)系統(tǒng)),其包括一第一陶瓷體層102,第一陶瓷體層102的一下表面上設(shè)置多個第一焊墊電極104,其中第一焊墊電極104包括一第一饋入焊墊電極106、一第二饋入焊墊電極108、多個虛設(shè)(dummy)電極110和多個連接電極103。第一饋入焊墊電極106和第二饋入焊墊電極108用作本實(shí)施例天線結(jié)構(gòu)的饋入點(diǎn)。虛設(shè)電極110可以與其他電極電性連接或不連接,其可用作散熱用。連接電極103用作與通信模組的頂部表面的第二焊墊電極電性連接,以下將會更詳細(xì)描述。在本發(fā)明一實(shí)施例中,第一陶磁體層102上設(shè)置有多條導(dǎo)線,且部分上述導(dǎo)線與第一焊墊電極電性連接。
如圖2和圖3所示,在本實(shí)施例中,第一饋入焊墊電極106位于第一陶瓷體層102的左下角,而第二饋入焊墊電極108位于第一陶瓷體層的102右下角,虛設(shè)電極110位于第一陶瓷體層102的中央,且連接電極103設(shè)置于第一陶瓷體層102的兩側(cè)位置。然而,本發(fā)明不限定第一饋入焊墊電極106、第二饋入焊墊電極108、虛設(shè)電極110和連接電極103于第一陶瓷體層102的位置,其可依產(chǎn)品的規(guī)格和工藝的需求改變。此外,本發(fā)明不限定第一焊墊電極104的數(shù)量,其可視需要變更。第一陶瓷體層102可以為例如鐵氧體的材料的磁性材料組成。更詳細(xì)來說,第一陶瓷體層102可以為低溫共燒陶瓷材料,其使用網(wǎng)版印刷形成上述第一焊墊電極104,之后進(jìn)行烘烤工藝。
為了使得第一陶瓷體層102的下表面上的第一焊墊電極104可與其上的結(jié)構(gòu)電性連接,第一陶瓷體層102中可還包括多個通孔導(dǎo)體,其貫穿第一陶瓷體層102的上表面及下表面,為簡潔,第一陶瓷體層102中的通孔導(dǎo)體并未于附圖中示出。
一第一中間陶瓷體層112設(shè)置于第一陶瓷體層102上,同樣的,第一中間陶瓷體層112可以為例如鐵氧體的材料的磁性材料或非磁性材料組成。更詳細(xì)來說,第一中間陶瓷體層112可以為低溫共燒陶瓷材料。為了使第一中間陶瓷體層112上方的結(jié)構(gòu)可與第一中間陶瓷體層112下方的電極電性連接,可于第一中間陶瓷體層112中形成多個第一通孔導(dǎo)體114,其貫穿第一中間陶瓷體層112的上表面和下表面。一第二中間陶瓷體層 113設(shè)置于第二陶瓷體層112上,第二中間陶瓷體層113中設(shè)有多個第一線狀導(dǎo)體116和多個第二通孔導(dǎo)體133。一第三中間陶瓷體層115設(shè)置于第二陶瓷體層113上,第三中間陶瓷體層115中設(shè)有多個第三通孔導(dǎo)體135。
一包括至少一線圈導(dǎo)體圖案120的磁芯結(jié)構(gòu)118設(shè)置于第三陶瓷體層115上方。在本實(shí)施例中,磁芯結(jié)構(gòu)118包括三個陶瓷體層,例如圖1和圖2所示的下陶瓷體層122、中陶瓷體層124和上陶瓷體層126,其中磁芯結(jié)構(gòu)118的線圈導(dǎo)體圖案120包括設(shè)置于下陶瓷體層122、中陶瓷體層124和上陶瓷體層126中的多個通孔導(dǎo)體和線狀導(dǎo)體。更詳細(xì)來說,本實(shí)施例的磁芯結(jié)構(gòu)118的下陶瓷體層122中形成有多個通孔導(dǎo)體和線狀導(dǎo)體,中陶瓷體層124中形成通孔導(dǎo)體,上陶瓷體層126中形成有多個通孔導(dǎo)體和線狀導(dǎo)體,通過上述導(dǎo)電單元形成一線圈導(dǎo)體圖案120。然而,可以理解的是,本實(shí)施例的線圈導(dǎo)體圖案120僅為示意,其可以各種的方式圍繞成線圈導(dǎo)體圖案,本發(fā)明不特別限定線圈導(dǎo)體圖案的形狀和樣式。磁芯結(jié)構(gòu)118的各陶瓷體層122、124、126可以為例如鐵氧體的材料的磁性材料組成,更詳細(xì)來說,磁芯結(jié)構(gòu)118的各陶瓷體層122、124、126可以為低溫共燒陶瓷材料。
一第四中間陶瓷體層128設(shè)置于磁芯結(jié)構(gòu)118上,第四中間陶瓷體層128可以為例如鐵氧體的材料的磁性材料組成,更詳細(xì)來說,第四中間陶瓷體層128以為低溫共燒陶瓷材料。第四中間陶瓷體層128中可形成多個第四通孔導(dǎo)體137,其貫穿第四中間陶瓷體層128的上表面和下表面,且第四中間陶瓷體層128上表面可形成有多個第二線狀導(dǎo)體132。一第五中間陶瓷體層129設(shè)置于第四中間陶瓷體層128上,第五中間陶瓷體層129中可形成多個第五通孔導(dǎo)體139。
一第二陶瓷體層134置于第五中間陶瓷體層129上。請參照圖1和圖4,其中圖4顯示本實(shí)施例通信模組頂部表面的平面圖,第二陶瓷體層134的上表面形成多個第二焊墊電極138,且第二陶瓷體層134上形成有多個導(dǎo)線140和通孔導(dǎo)體,其中通孔導(dǎo)體貫穿第二陶瓷體層134的上表面和下表面,且通孔導(dǎo)體可位于第二焊墊電極138下,使得第二焊墊電極138可與其下的導(dǎo)電單元電性連接。為簡潔,第二陶瓷體層134中的通孔導(dǎo)體未 于附圖中示出。
在本實(shí)施例中,磁芯結(jié)構(gòu)的陶瓷體層(例如包括下陶瓷體層122、中陶瓷體層124和上陶瓷體層126)具有一第一導(dǎo)磁率,第一陶瓷體層102、第一中間陶瓷體層112、第二中間陶瓷體層128和第二陶瓷體層134各具有第二導(dǎo)磁率,第一導(dǎo)磁率高于或等于第二導(dǎo)磁率。換言之,磁芯結(jié)構(gòu)118的陶瓷體層122、124、126采用高導(dǎo)磁系數(shù)材料,而第一陶瓷體層102、第一中間陶瓷體層112、第二中間陶瓷體磁128和第二陶瓷體層134采用導(dǎo)磁系數(shù)相對較低的材料,且天線的電路結(jié)構(gòu)設(shè)置于高導(dǎo)磁系數(shù)材料的陶瓷體層122、124、126中,藉此使得本實(shí)施例通信模組可在有限的成本下,增加天線電感值(inductance value)。
圖5顯示本實(shí)施例通信模組的剖面示意圖。如圖5所示,本實(shí)施例將小型化天線與電路布局制作于導(dǎo)磁性材料內(nèi),搭配集成電路芯片136后,可大幅縮小通信模組尺寸。更詳細(xì)來說,本實(shí)施例將集成電路芯片136的接合墊142接合第二陶瓷體層134上的部分第二焊墊電極138,且于第二陶瓷體層134上形成多條導(dǎo)線140,以進(jìn)行電路布局,其中部分的導(dǎo)線140連接第二焊墊電極138,使部分第二焊墊電極138經(jīng)由上述導(dǎo)線140,電性連接磁芯結(jié)構(gòu)118下方的第一陶瓷體層102下表面上的連接電極103(部分的第一焊墊電極104)。較佳者,集成電路芯片136位于第二陶瓷體層134上,且集成電路芯片136的接合墊142固接于部分的第二焊墊電極138。此外,如圖5所示,第一饋入焊墊電極106與第二饋入焊墊電極108電性連接磁芯結(jié)構(gòu)118的線圈狀導(dǎo)體圖案120。連接電極103電性連接第二陶瓷體層134上的導(dǎo)線140,且經(jīng)由導(dǎo)線140電性連接第二焊墊電極138及其上的集成電路芯片136。然而,可以理解的是,本實(shí)施例圖5的集成電路芯片136、第一焊墊電極104和第二焊墊電極138的排設(shè)僅為示意,本發(fā)明不限定于此排設(shè)方式,其可依產(chǎn)品的規(guī)格改變。值得注意的是,本實(shí)施例將天線結(jié)構(gòu)和集成電路芯片整合于同一模組內(nèi),且在天線結(jié)構(gòu)最頂部的陶瓷體層的上表面及/或下表面進(jìn)行電路布局,使得通信模組的空間可有效的利用,藉以縮小通信模組的尺寸。
根據(jù)上述實(shí)施例,本發(fā)明具有以下技術(shù)功效:
1、本發(fā)明的實(shí)施例將集成電路芯片接合于通信模組的天線結(jié)構(gòu)位于 頂部的第二陶瓷體層上,并于第二陶瓷體層上進(jìn)行相關(guān)的電路布局。換言之,本發(fā)明的通信模組于模組內(nèi)包括整合在一起的集成電路芯片和天線結(jié)構(gòu),藉此可大幅度減少通信模組的尺寸,使其可廣泛的應(yīng)用于穿戴式產(chǎn)品中。
2、本發(fā)明實(shí)施例的磁芯結(jié)構(gòu)的陶瓷體層采用高導(dǎo)磁率材料,外部的陶瓷體層采用導(dǎo)磁率相對較低的材料或非導(dǎo)磁材料,藉此在有限的成本下提供小尺寸天線結(jié)構(gòu)足夠高的感值,藉以使得對應(yīng)的通信模組有較佳的表現(xiàn)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例,非因此局限本發(fā)明的專利范圍,故舉凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所做的等效技術(shù)變化,均包含于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。