| 主权项 |
1.一种具有收发滤波器功能的超窄频可变频天线, 其主要系包含: 一平面式倒F型天线,其特征是具有一个平整的基 板,基板上面设置一辐射金属面与基板背面设置接 地面,辐射金属面与接地面之间制作一个同轴馈入 线与短路柱,藉由此短路柱的大小与位置能改变辐 射金属面上电场零位点的位置,进而激发出相当于 微带天线四分之一波长的模态,而达到缩小化的特 性,且此结构也会使天线的频宽更小,符合一般收 发滤波器的超窄频要求; 至少一个调整片各设置于所谓的辐射金属面之侧 边,并与所谓的辐射金属面电性隔离; 至少一个微型开关设置于所谓的基板绝缘层上,其 位置介于所谓的辐射金属面和所谓的调整片之间; 藉由微型开关的配置来控制调整片是否与天线连 接,当天线周边的调整片经由微型开关的作动与辐 射金属面连接时,辐射金属面的几何尺寸会改变, 进而影响其激发的频率而达到变频或收发滤波双 工的目的,不但可以缩小RF前端的面积,且可以避免 掉滤波器所造成的插入损失(insertion loss),以及滤 波器衰减(attenuation)不足的问题。 2.如申请专利范围第1项所述之超窄频可变频天线, 其中的辐射金属面,是指其形状可为矩形或其他形 状,如圆形、椭圆形、三角形等。 3.如申请专利范围第1项所述之超窄频可变频天线, 其中的微型开关,是指其结构包含 上下电极、固定埠、接触片; 下电极与辐射金属面、固定埠在同一面; 上电极与接触片在同一体; 上下电极的作用在于施加电压时,使上下电极间产 生静电力,使微型开关之上电极与接触片产生作动 ,控制接触片使接通辐射金属面与调整片。 4.如申请专利范围第1项所述之超窄频可变频天线, 其中的调整片设置及微型开关的配置,是指其方式 可分为单边、双边、三边配置,其大小与数量也可 改变,并选择性的开启闭合微型开关,如此可控制 微带天线频率变动的范围,设计出包含不同频段的 多频微带天线。 5.如申请专利范围第1项所述之超窄频可变频天线, 其中的平整基板其厚度可以调降以缩减天线频宽 的大小。 6.如申请专利范围第1项所述之超窄频可变频天线, 其中的平整基板若更换介电常数较大者,可以缩减 天线频宽的大小。 7.一种具有收发滤波器功能的超窄频可变频天线, 其主要系包含: 一具有射频/中频/基频电路的IC(RF/IF/Baseband)IC; 一平面式倒F型天线,其特征是具有一个平整的厚 光阻,厚光阻上面设置一辐射金属面与厚光阻背面 设置接地面,辐射金属面与接地面之间制作一个同 轴馈入线与短路柱,藉由此短路柱的大小与位置能 改变辐射金属面上电场零位点的位置,进而激发出 相当于微带天线四分之一波长的模态,而达到缩小 化的特性,且此结构也会使天线的频宽更小,符合 一般收发滤波器的超窄频要求; 至少一个调整片各设置于所谓的辐射金属面之侧 边,并与所谓的辐射金属面电性隔离; 至少一个微型开关设置位置介于所谓的辐射金属 面和所谓的调整片之间; 藉由微型开关的配置来控制调整片是否与天线连 接,当天线周边的调整片经由微型开关的作动与辐 射金属面连接时,辐射金属面的几何尺寸会改变, 进而影响其激发的频率而达到变频或收发滤波双 工的目的,不但可以缩小RF前端的面积,且可以避免 掉滤波器所造成的插入损失(insertion loss),以及滤 波器衰减(attenuation)不足的问题; 平面式倒F型天线可设置于射频/中频/基频电路的 IC之上方,天线与IC之间以涂布的厚光阻来隔开,天 线之同轴馈入线与接地线,辐射金属面与调整片的 外引线则透过贯穿厚光阻的via来达成与射频/中频 /基频电路IC及微型开关的相连。 8.如申请专利范围第7项所述之超窄频可变频天线, 其中的微型开关可以藉由射频/中频/基频电路的IC (RF/IF/Baseband) IC来加以驱动。 9.如申请专利范围第7项所述之超窄频可变频天线, 其中的平面式倒F型天线可设置于射频/中频/基频 电路的IC之背面,天线之同轴馈入线与接地线,辐射 金属面与调整片的外引线则透过贯穿射频/中频/ 基频电路基板的via来达成与射频/中频/基频电路IC 及微型开关的相连。 10.如申请专利范围第7项所述之超窄频可变频天线 ,其中的微型开关可利用与射频/中频/基频电路的 IC相同的制程来制作,并以相容的后制程完成。 11.如申请专利范围第7项所述之超窄频可变频天线 ,其中的微型开关可于射频/中频/基频电路的IC上, 另以微机电技术制作完成。 12.如申请专利范围第7项所述之超窄频可变频天线 ,其中的微型开关可以是元件型式,另于射频/中频/ 基频电路的IC上,以封装接合完成。 图式简单说明: 图1:本发明之窄频PIFA天线结构 图2:本发明之窄频PIFA天线3D视角 图3:本发明之窄频PIFA天线3D结构图(一) 图4:本发明之窄频PIFA天线3D结构图(二) 图5:本发明之窄频PIFA天线于中心频率5.8GHz之结构 图6:本发明之窄频PIFA天线于中心频率5.8GHz之S11 图7:本发明之窄频PIFA天线于中心频率5.8GHz之Smith Chart 图8:本发明之窄频PIFA天线于中心频率5.3GHz之结构 图9:本发明之窄频PIFA天线于中心频率5.3GHz之S11 图10:本发明之窄频PIFA天线于中心频率5.3GHz之Smith Chart 图11:本发明之窄频PIFA天线于中心频率5.2GHz之结构 图 图12:本发明之窄频PIFA天线于中心频率5.2GHz之S11 图13:本发明之窄频PIFA天线于中心频率5.2GHz之Smith Chart 图14:本发明以微机电制程制作之天线与微型开关3 D结构图 图15(a):于基材沈积二氧化矽(SiO2)及氮化矽(Si3N4)。 图15(b):溅镀(Sputtering)天线接地面 图15(c):用Lift-Off的制程方式做出开关之下电极、 固定埠。(Mask1) 图15(d):沈积一层2m厚之二氧化矽作为之牺牲层, 并乾蚀刻出二氧化矽所需之形状(Pattern)。(Mask2) 图15(e):沈积并定义出一层二氧化矽作为第二层之 牺牲层。(Mask3) 图15(f):沈积一层金属层作为开关之上电极及接触 片。(Mask4) 图15(g):沈积一层氮化矽,再利用乾蚀刻定义出其外 形。(Mask5) 图15(h):以湿蚀刻的方式移除所有之牺牲层材料 图16:本发明以COMS制程制作之天线与微型开关(a)3D 结构图(b)制程布局图 图17:本发明之天线所用的微型开关设计与制造流 程图 图18:本发明之天线所用的微型开关CMOS制程之剖视 图 图19:本发明之天线所用的微型开关图16(a)的A-A剖 面之后制程示意图 图20:本发明以COMS制程制作之天线与微型开关3D结 构,为图16(a)的B-B剖面图 图21:图19(c)A部分局部放大图 图21(a):涂上一层光阻并用光罩定义要电铸的区域 图21(b):溅镀(sputtering)一层UBM(under bump metallurgy) 图21(c):再涂上一层光阻并用光罩定义要电铸的区 域 图21(d):利用电铸的方式填满被定义的区域 图21(e):将光阻去除,并将UBM蚀刻掉 图21(f):将电铸的区域进行回焊且完成覆晶(flip chip )凸块 图22:将天线以后制程制作于RF/IF IC与微型开关的 整合晶片上 图22(a):涂上一层PI用来定义出馈入线与连结线的 位置并垫高天线接地面与RF/IF IC的距离 图22(b):以物理气相沉积(PVD)沉积较厚的种子层(seed layer)作为天线的接地面 图22(c):旋涂一层厚约50um的厚光阻,作为天线的基 材 图22(d):电镀出馈入线、短路柱与连接线,以CMP磨平 图22(e):以反应性离子蚀刻(RIE)将馈入线与连接线 和接地面接触的周围打出一空隙 图22(f):以光阻去定义出馈入线与连接线和接地面 接触的天线辐射金属面与调整片的部分 图22(g)(h):沉积金属并以掀举法(lift off)完成辐射金 属面与调整片的部份 |
