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工業技術研究院

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技術名稱: 與封裝製程整合之WiMAX/WiFi雙頻天線技術

技術簡介

通訊產業迅速發展,市場需求量越來越大,但是對產品尺寸的要求卻是越小越好,產品的輕巧與否決定了其在市場上的競爭力。在無線通訊產品中,天線的大小對整體的尺寸有決定性的影響。以往,天線的設計常以外露式單極天線或螺旋天線為主,在機體外另增加了不少的體積,目前雖有隱藏式天線,但這種隱藏式的設計仍需空出天線置放的空間,並配合不同的天線外型,就需要重新設計機殼,非常不符合經濟效益。 本技術以創新突破的想法,掌握天線與射頻電路整合關鍵技術,率先提出「完整RF 系統單封裝之天線整合技術」。完成Antenna in Package 技術,利用封裝製程中常用的散熱金屬片,設計出同時具散熱與天線功能輻射裝置,使射頻系統面積減少高達50%;本技術利用天線金屬接地,設計具有近場隔離功能的EMC 天線,使天線特性不受其餘電路影響而更能順利整合於各類產品;整合於封裝製程之低姿勢寬頻與多頻帶天線設計,使本創新技術可有更廣泛的應用,並使完整RF 系統單封裝更具市場競爭力。 本天線可與射頻電路模組整合成單一封裝,如此將可有效節省產品之體積,達成產品縮小化的目的。本天線技術點在於可將原本射頻電路所需之散熱金屬片與天線整合為單一元件,並置放堆疊於射頻電路模組上方,如此不僅具有散熱之功能,同時也具有輻射之能力。

Abstract

A novel AiP(Antenna in Package) technology has been proposed. The antenna apparatus, which has a heat dissipation function and characteristic of radiation at the same time, can be realized by simply cutting and bending a metal plate and implemented it with standard package process that is very useful for mass production. As the demands of the integration increase, it is inevitable to integrate the antenna into the same RF FEM (Front end module) package to achieve total RF system in single package.

技術規格

天線尺寸:11 mm × 11 mm 操作頻帶:2400 ~ 2484MHz and 3300 ~3600MHz 天線電壓駐波比規範:< 2.5

Technical Specification

Antenna Size: 11 mm × 11 mm Antenna frequency operation band:2400 ~ 2484MHz and 3300 ~3600MHz VSWR< 2.5

技術特色

在2400~2484MHz(Wi-Fi頻段)與3300~3600MHz(WiMax頻段),以VSWR=2.5:1定義頻寬,為了降低成本天線材料以金屬銅製作,整個系統架構如圖1所示分為兩個部份,上半部為PIFA(Planer Inverted F Antenna)天線架構為主設計λ/4共振長度天線,設計成雙頻天線,使天線能夠滿足Wi-Fi/WiMAX所需規格頻寬,下半部為金屬立方盒,主要是作為電路電磁波屏蔽和溫度散熱用,金屬立方盒面積為11mm × 11mm,本計劃天線系統結構設計主要是將天線和金屬立方盒整合在一起一體成形,不需另外設計天線以降低所需面積和製作成本,並將設計完的射頻前端電路和天線模組放置USB dongle(20mm × 40mm)卡大小電路基板上應用。

應用範圍

此技術適用於系統廠之無線通訊射頻電路模組與天線元件之應用,可搭配封裝廠將射頻電路與天線整合成單一晶片,應用於WiFi、WiMAX、GPS、GPRS等射頻前端模組與USB Dongle Device, Mobile Device, Notebook等設備裝置內。

接受技術者具備基礎建議(設備)

網路分析儀(< 6GHz);電磁分析軟體;天線量測無反射室。

接受技術者具備基礎建議(專業)

天線設計及相關軟、硬體之操作。

技術分類 無線通訊

聯絡資訊

聯絡人:陳張駿 通訊視訊技術推廣部

電話:+886-3-5914440 或 Email:c.c.chen@itri.org.tw

客服專線:+886-800-45-8899

傳真:+886-3-5820240

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