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1、10申请公布号CN104160552A43申请公布日20141119CN104160552A21申请号201380012216322申请日2013022861/606,32020120302US61/609,86820120312US61/750,20720130108USH01Q1/24200601H01P11/0020060171申请人派斯电子公司地址美国加利福尼亚州72发明人达恩屈勒布鲁斯汉密尔顿艾伦本杰明彼得里安纳玛埃萨卡利斯塔亚74专利代理机构北京律盟知识产权代理有限责任公司11287代理人林斯凯54发明名称沉积天线设备及方法57摘要本发明涉及具空间及成本效益的天线设备以及制作及使用。
2、所述天线设备的方法。在一个实施例中,使用沉积工艺形成天线,借此将传导流体或其它材料直接沉积于主机装置例如,蜂窝式电话或平板计算机的一或多个内部组件上。所述天线可形成为实质上三维“环路”形状,且排除与现有技术天线制造方法相关联的数个昂贵且对环境不利的处理步骤及材料。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014090286PCT国际申请的申请数据PCT/US2013/0283722013022887PCT国际申请的公布数据WO2013/130842EN2013090651INTCL权利要求书3页说明书21页附图14页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书21。
3、页附图14页10申请公布号CN104160552ACN104160552A1/3页21一种天线设备,其包括导体,其沉积于便携式装置的组件上,其中所述导体是使用包括以下各项的工艺而形成将传导可流动物质以所要图案沉积到所述组件上;及使所述所沉积可流动物质固化以便使所述可流动物质变得实质上不可流动。2根据权利要求1所述的天线设备,其中所述导体包括实质上围封其中不具有传导物质的中心区的导线状形状因子。3根据权利要求1所述的天线设备,其中所述固化包括使用电磁辐射或热量中的至少一者,且所述沉积包括使用电控印刷头进行沉积。4根据权利要求1所述的天线设备,其中所述导体包括实质上围封中心区的导线状形状因子,所述。
4、组件包括实质上安置于所述中心区内的多个电组件。5一种天线设备,其包括通过传导可流动材料的沉积而形成的结构,且具有I横截面形状及/或II横截面面积中的至少一者的至少一个变化。6根据权利要求5所述的设备,其中所述结构包括实质上导线状形状因子,且I横截面形状及/或II横截面面积中的至少一者的所述变化包括I横截面形状及II横截面面积两者的变化。7根据权利要求6所述的设备,其中已至少通过施加热量及/或电磁辐射中的至少一者而使所述可流动材料变得实质上不可流动。8根据权利要求7所述的设备,其中I横截面形状及II横截面面积两者的所述变化实现所述天线从具有第一横截面形状及第一横截面面积的第一部分到具有第二横截面。
5、形状及第二横截面面积的第二部分的电磁辐射或接收性能的改变。9根据权利要求8所述的设备,其中所述天线的电磁辐射或接收性能的所述改变包括在两个或两个以上不同频带中进行操作的能力。10一种制造天线设备的方法,其包括以所要形式沉积传导流体,及随后使用热能来使所述所沉积流体固化。11根据权利要求10所述的方法,其中所述方法不利用任何镀敷步骤或工艺。12根据权利要求11所述的方法,其中所述沉积包括在移动无线装置的现存内部表面或组件上沉积,且所述方法不利用所述表面的任何额外预备。13根据权利要求10所述的方法,其中所述沉积包括在移动无线装置的实质上彼此邻近的两个或两个以上现存内部表面或组件上沉积。14根据权。
6、利要求10所述的方法,其中所述形式包括三维形式,使得由所述所沉积流体形成的迹线包含一或多个方向改变。15一种开发天线设备的方法,其包括将第一配置的导线状环路天线沉积于衬底上;将所述导线状环路天线的经修改配置沉积于其它衬底上,及测试所述导线状环路天线及其它配置以大体上识别所述导线状环路天线与经修改配置的一或多种期望操作关系。16一种用于制造沉积天线的制造设备,所述设备包括权利要求书CN104160552A2/3页3印刷头,其经配置以发射一定量的可流动传导物质供用于沉积到目标组件上;运动设备,其经配置以相对于所述印刷头移动所述目标组件或相对于所述目标组件移动所述印刷头,以便准许所述传导物质到所述目。
7、标组件的不同部分上的沉积;其中所述运动设备进一步经配置以沿三个维度移动所述印刷头或目标组件以便实现所述传导物质在所述目标组件的三维部分上的沉积。17根据权利要求16所述的设备,其进一步包括热量或电磁辐射固化设备。18一种供在主机装置中使用的电子组件,其包括衬底,其包括安置于其上的多个电路及电子组件,所述衬底具有至少一个边缘;及环路状天线,其安置于所述至少一个边缘的至少一部分上,所述天线经配置以在一或多个规定频带中执行无线信号的发射及/或接收中的至少一者。19根据权利要求18所述的组件,其中所述天线已使用流体印刷工艺而安置且随后经固化。20根据权利要求18所述的组件,其中所述天线已在与所述衬底相。
8、关联的硬焊工艺之前安置,且所述所印刷天线的固化与所述硬焊工艺实质上同时执行。21根据权利要求20所述的组件,其中与所述硬焊工艺实质上同时执行的所述所印刷天线的所述固化包括使用所述硬焊工艺来提供所述固化。22一种制造天线设备的方法,其包括以所要形式沉积传导流体,及随后使用电磁能量来使所述所沉积流体固化。23一种形成天线的方法,所述天线具有分别具有第一几何形状及第二几何形状的第一部分及第二部分,所述方法包括将第一可流动传导流体沉积于呈所述第一几何形状的所述第一部分中;及将第二可流动传导流体沉积于呈所述第二几何形状的所述第二部分中,所述沉积动作致使形成从所述第一部分到所述第二部分的导电路径。24根据。
9、权利要求23所述的方法,其中所述第一可流动传导流体包括不同于所述第二流体的流体。25根据权利要求23所述的方法,其中所述第一几何形状包括不同于所述第二几何形状的横截面轮廓的横截面轮廓。26根据权利要求23所述的方法,其进一步包括使用热量或电磁辐射中的至少一者来同时使所述第一部分及所述第二部分固化。27根据权利要求23所述的方法,其中所述第一传导流体及所述第二传导流体包括相同流体,且所述将可流动传导流体沉积于所述第一部分中及所述将可流动传导流体沉积于所述第二部分中包括使用共同印刷头且以所述印刷头对所述传导流体的一个实质上连续排出来进行沉积。28一种表面安装电子组件的方法,所述方法包括提供具有布置。
10、成规定图案的多个引线的电子装置;实质上根据所述规定图案而将可流动传导流体沉积于衬底的表面上;将所述电子装置放置于所述衬底表面上,使得所述多个引线与所述传导流体的对应部分接触;及权利要求书CN104160552A3/3页4使所述流体固化以便在所述引线中的每一者与所述流体中所述引线的相应对应部分之间形成至少部分地永久的电连接。29根据权利要求28所述的方法,其中所述沉积包括使用印刷头来以所述规定图案从其排出所述流体。30根据权利要求29所述的方法,其进一步包括使用热量及/或电磁辐射中的至少一者来使所述所沉积流体固化。权利要求书CN104160552A1/21页5沉积天线设备及方法0001相关申请案。
11、交叉参考0002本申请案主张2012年3月2日提出申请的具有相同标题的美国临时专利申请案第61/606,320号、2012年3月12日提出申请的具有相同标题的美国临时专利申请案第61/609,868号及2013年1月8日提出申请的具有相同标题的美国临时专利申请案第61/750,207号的优先权,前述美国临时专利申请案中的每一者以其全文引用的方式并入本文中。0003版权0004此专利文档的揭示内容的一部分含有受版权保护的资料。如美国专利商标局的专利文件或记录中所显现,版权所有者不反对任何人对本专利文档或专利揭示内容进行拓制,但无论如何将以其它方式保留所有版权。技术领域0005本发明一般来说涉及供。
12、在例如无线或便携式无线电装置的电子装置中使用的天线设备,且在一个示范性方面中更明确地说涉及使用传导流体的沉积所制造的天线以及制作及利用所述天线的方法。背景技术0006天线常见于大部分现代化无线电装置中,例如移动计算机、移动电话、平板计算机、智能电话、个人数字助理PDA或其它个人通信装置PCD。通常,这些天线包括平坦辐射平面及平行于其的接地平面,其通常通过短路导体彼此连接以便实现天线的匹配。所述结构经配置使得其充当在一个或多个所要操作频率处的共振器。通常,这些内部天线位于装置内部例如在外塑料壳体内无论是独立的、安置于无线电装置的印刷电路板PCB上还是在另一装置组件上,以便准许将射频波传播到天线及。
13、从天线传播射频波。0007除制造的高成本外,此些现有技术天线及天线制作方法通常还消耗主机装置内的可观空间。随着例如智能电话及平板计算机的个人电子装置不断缩小,从性能角度及空间消耗角度两者来说对其中利用的天线的要求越来越高。空间消耗要求尤为重要,这是因为天线必须能够在所要频带中有效地操作,但又尽可能消耗绝对最小空间。在大部分平坦天线解决方案例如上文所描述的那些天线解决方案的情况下,由于天线平面必须整体含纳于壳体内且通常不能变形或弯曲以便适应蜂窝式电话外部壳体的曲率,因此可浪费大量空间。此些壳体还具有内部经模制特征或附接到其的其它组件,此致使在仅使用最小内部容量的同时更难以设法使特定电磁配置的天线。
14、适用于所述壳体。0008作为解决前述问题中的一些问题的尝试,天线制造工艺中的最近发展已使得能够将天线直接构造到专门材料例如,掺杂有金属添加剂的热塑性材料的表面上。在称为激光直接成型LDS的工艺中借助于激光来激活经掺杂金属添加剂,此使得能够将天线构造到较复杂的三维几何结构上。在各种典型智能电话及其它应用中,下伏智能电话壳体及/或装置内侧的其上可安置天线的其它组件可使用此专门材料制造,举例来说,例如使用标说明书CN104160552A2/21页6准注入模制工艺。接着使用激光来激活待随后镀敷的热塑性材料的区域。通常,接着添加电解镀铜液,接着为连续添加例如镍或金的层以完成天线的构造。0009尽管为高技。
15、能技术,但LDS还具有一些缺点;专门热塑性材料性质不满足传统聚合物材料的性质,而是通常较脆或较易碎。另一缺点是组合件本;专门热塑性树脂成本高于传统热塑性树脂,且激光及镀敷工艺是昂贵的。LDS容量的资金成本也表示进入所述技术的显著障碍。0010因此,存在对用于例如便携式无线电装置的提供与现有技术方法相当的电性能同时以较低成本制造且使用更灵活制造工艺的无线天线解决方案的突出需要。此解决方案的特定实施方案还将理想地提供增强的空间节约及复杂的几何再现能力,且此外将减少资金投入成本并减少进入障碍。发明内容0011本发明通过尤其提供一种经改进天线以及制造及使用所述经改进天线的灵活低成本方法来满足前述需要。。
16、0012在本发明的第一方面中,揭示一种天线设备。在一个实施例中,所述设备供在便携式通信装置中使用,且包含沉积于所述便携式装置的组件例如,内部壳体表面上的导体。0013在另一实施例中,所述天线使用液态导体沉积工艺而形成,且包含其横截面形状及/或面积随在结构上的位置而变的调整,以便尤其适应其中使用所述天线的主机装置的各种几何特征或结构。有利地,天线性能经改进优于不具有此些调整的相同应用中的现有技术。0014在本发明的第二方面中,揭示一种制造天线设备的方法。在一个实施例中,所述方法包括以所要形式沉积无论是通过“喷墨”或喷涂还是其它手段传导流体,且接着使用例如电磁热能闪光、使用其它手段的热量施加或其它。
17、方法来使所沉积流体固化。0015在本发明的第三方面中,揭示一种便携式无线电装置。在一个实施例中,所述无线电装置是具有经沉积蜂窝式频带天线的具蜂窝能力的智能电话。在另一实施例中,所述智能电话包含具有经沉积天线的WIFI接口。在另一实施例中,所述智能电话包含具有经沉积天线的GPS接收器。0016在本发明的第四方面中,揭示一种制造便携式无线电装置的方法。在一个实施例中,所述方法包含以实质上三维配置将一或多个天线沉积于所述装置的组件例如,壳体上,所述配置明确地说适于所述装置的特定几何形状及空间要求。0017在本发明的第五方面中,揭示一种操作天线设备的方法。在一个实施例中,所述方法包括将所述天线设备耦合。
18、到射频收发器,及使用所述收发器来激发所述设备。0018在本发明的第六方面中,揭示一种开发天线设备的方法。在一个实施例中,所述方法包括将第一配置的所印刷天线例如,导线状环路沉积于衬底上;及随后将所述导线环路天线的经修改配置沉积于其它衬底上,及测试所述导线环路天线及其它配置以识别与各种配置相关的更期望操作特征。0019在本发明的第七方面中,揭示一种调谐天线设备的方法。0020在本发明的第八方面中,揭示一种操作移动装置的方法。说明书CN104160552A3/21页70021在本发明的第九方面中,揭示一种用于产生沉积天线或其它结构的制造设备。在一个实施例中,所述设备包括印刷头,其经配置以发射一定量的。
19、可流动传导物质供用于沉积于目标组件上;及运动设备,其经配置以相对于所述印刷头移动所述目标组件或相对于所述目标组件移动所述印刷头,以便准许所述传导物质到所述目标组件的不同部分上的沉积。所述运动设备进一步经配置以沿三个维度移动所述印刷头或目标组件以便实现所述传导物质在所述目标组件的三维部分上的沉积。0022在另一实施例中,相对于目标或压板移动所述印刷头以便实现前述材料沉积。0023在另一方面中,揭示一种在两个或两个以上不同衬底上方形成传导迹线的方法。0024在又一方面中,揭示一种在传导迹线内形成分支点或分支区域的方法。0025在另一方面中,揭示一种形成天线馈送传导路径的方法。0026在又一方面中,。
20、揭示一种安装电子组件的方法。0027在本发明的另一方面中,揭示用于形成导体迹线界面例如,天线馈送点的方法。0028在另一方面中,揭示跨越异质衬底材料界面沉积传导迹线的方法。0029在另一方面中,揭示将电子组件表面安装到衬底上的方法。0030在另一方面中,揭示安置于衬底边缘上的传导迹线例如,天线。0031在又一方面中,揭示用于与衬底的处理一致地使衬底迹线例如,表面或边缘迹线固化的方法。0032本发明的进一步特征、其本质及各种优点从附图及以下详细说明将显而易见。附图说明0033图1是根据本发明的沉积天线的第一实施例的俯视平面图,其展示为沉积于扁平平坦衬底上。0034图2是根据本发明的沉积天线的第二。
21、实施例的透视图,其展示为沉积于三维衬底上。0035图3是根据本发明的沉积天线的第三实施例的透视图,其展示为沉积于便携式“直板”型无线电装置的示范性三维表面上。0036图3A是本发明的沉积迹线例如,天线的示范性实施例的横截面图,其展示为横穿衬底材料界面。0037图3B是本发明的沉积迹线例如,天线的另一实施例的横截面图,其展示为横穿衬底材料界面且利用两种不同沉积材料。0038图3C是本发明的沉积迹线例如,天线的示范性实施例的横截面图,其展示为在所述沉积迹线的分支点处且与典型现有技术分支技术进行比较。0039图3D是本发明的沉积迹线的示范性实施例的横截面图,其展示为形成天线馈送且与典型现有技术馈送点。
22、技术进行比较。0040图3E是本发明的沉积迹线的示范性实施例的横截面图,其展示为供与将电子组件安装到衬底一起使用且与现有技术表面安装技术进行比较。0041图4是便携式无线电装置的一个实施例的透视图,其图解说明其中的示范性沉积天线的放置。说明书CN104160552A4/21页80042图5是图解说明制造本发明的沉积天线的一般性方法的一个实施例的逻辑流程图。0043图5A是图解说明图4的一般性方法的一个示范性实施方案的逻辑流程图。0044图6是图解说明本发明的沉积天线的开发测试的一般性方法的一个实施例的逻辑流程图。0045图7A到7D图解说明在本发明的各种方面的原型测试中由其受让人获得的示范性性。
23、能数据。0046图8是示范性衬底边缘迹线实施例的透视图,例如其中在智能电话印刷电路板PCB的边缘上形成蓝牙或WIFI天线元件。0047当连同图式一起时,依据下文所陈述的详细说明将较明了本发明的特征、目的及优点,其中0048以上列举的所有图均为普思电子有限公司PULSEELECTRONICS,INC2012年版权所有。保留所有权利。具体实施方式0049现在参考所述图式,其中通篇中相似编号是指相似部件。0050如本文中所使用,术语“天线”、“天线系统”、“天线组合件”及“多频带天线”均不加限制地是指并入有接收/发射及/或传播电磁辐射的一或多个频带的单个元件、多个元件或一或多个元件阵列的任何系统。所。
24、述辐射可为众多类型的,例如微波、毫米波、射频、数字调制、模拟、模/数编码、数字编码毫米波能量等等。所述能量可使用一或多个中继器链路从一个位置发射到另一位置,且一或多个位置可为移动的、静止的或固定到地面上的一位置,例如基站。0051如本文中所使用,术语“板”及“衬底”一般来说且不加限制地是指其上可安置其它组件的任何实质上平坦或弯曲表面或组件。举例来说,衬底可包括单层或多层印刷电路板例如,FR4、半导电裸片或晶片或者甚至壳体或其它装置组件的表面,且可为实质上刚性的或者至少稍微柔性的。0052如本文中所使用,术语“固化CURE及CURING”不加限制地是指将可流动材料曝光于媒介物无论是例如红外线、激。
25、光的电磁能量还是微波、热量或致使在所述可流动材料内出现所要机械性质或其它性质的化学物质的工艺。通常,固化改进或赋予一或多种所要性质,例如材料的导电性及对衬底的粘合。0053如本文中所使用,术语“可流动”不加限制地是指能够以某一方式流动无论是在重力下还是其它所施加力下的液体、凝胶、膏、油墨制剂、溶液、胶体悬浮液或其它物理形式的物质。0054术语“频率范围”、“频带”及“频域”不加限制地是指用于传递信号的任何频率范围。此些信号可依照一或多个标准或无线空中接口来传递。0055如本文中所使用,术语“便携式装置”、“移动计算装置”、“客户端装置”、“便携式计算装置”及“最终用户装置”包含但不限于个人计算。
26、机PC及迷你计算机无论是桌上型、膝上型还是其它类型、机顶盒、个人数字助理PDA、手持式计算机、个人通信器、平板计算机、便携式导航辅助设备、配备有J2ME的装置、蜂窝式电话、智能电话、个人集成通信说明书CN104160552A5/21页9或娱乐装置或确切地能够与网络或另一装置交换数据的任何其它装置。0056此外,如本文中所使用,术语“辐射器”、“辐射平面”及“辐射元件”不加限制地是指可充当接收及/或发射射频电磁辐射的系统的一部分的元件;例如,天线。0057术语“RF馈送”、“馈送”、“馈送导体”及“馈送网络”不加限制地是指可在针对一或多个连接元件例如,举例来说,辐射器的传入/传出RF能量信号之间。
27、转移能量、变换阻抗、增强性能特性及遵守阻抗性质的任何能量导体及耦合元件。0058如本文所使用,术语“顶部”、“底部”、“侧”、“上”、“下”、“左”、“右”等等仅意味着一个组件相对于另一组件的相对位置或几何形状,且绝不意味着绝对参考系或任何所需定向。举例来说,当将组件安装到另一装置例如,到PCB的下侧时,所述组件的“顶部”部分可实际上驻留于“底部”部分下方。0059如本文中所使用,术语“无线”意指任何无线信号、数据、通信或其它接口,包含但不限于WIFI、蓝牙、3G例如,3GPP、3GPP2及UMTS、HSDPA/HSUPA、TDMA、CDMA例如,IS95A、WCDMA等、FHSS、DSSS、。
28、GSM、PAN/80215、WIMAX80216、80220、窄带/FDMA、OFDM、PCS/DCS、长期演进LTE或先进的LTELTEA、模拟蜂窝式、CDPD、卫星系统例如GPS、毫米波或微波系统、光学、声学及红外线即,IRDA。0060概述0061本发明尤其提供经改进的极具空间及成本效益的天线设备以及用于制作所述天线设备的方法。在一个示范性实施例中,经由使用可流动传导流体的沉积工艺将所述天线设备形成到衬底上。所述传导流体以所要厚度且根据所述图案沉积于衬底上,以便直接在所述衬底上形成辐射/接收天线结构。接着使所沉积的传导材料例如,使用电磁辐射固化以便尤其是不借助任何后续处理步骤例如镀敷而使。
29、所述传导流体变得机械稳定。0062所述示范性实施例中的导线环路例如,与平坦或“区域填充”辐射器相对的使用极大地降低与本发明的天线相关联的材料成本,且就天线在主机装置内的放置来说还添加了显著灵活性。0063有利地,所述工艺的示范性实施方案尤其I使用低成本的基于铜、银或其它金属的流体;II不需要特殊衬底聚合物或其它材料;III可相对容易地应用于甚至复杂的三维表面;及IV与现有技术方法相比可快得多地且以瞬时可重新编程性执行。0064前述特征还准许制造操作从专用制造设施到现有组件制造设施的位移如果期望;例如,所述工艺可容易地集成到其中将使用天线的便携式装置的壳体的制造中,借此降低制造成本及额外负担,且。
30、允许个别组件制造商容易地对天线配置或工艺做出现场调整。0065此外,本发明有利地需要相对最小资金投入、极大地减少进入障碍且可以与现有技术方法例如LDS相比少得多的延时来实施。0066示范性实施例的详细说明0067现在提供本发明的设备及方法的各种实施例及变体的详细说明。虽然主要以无线移动装置的上下文来论述,但本文中所论述的各种设备及方法并不限于此。事实上,本文中所描述的许多设备及方法可用于任何数目个复杂天线无论是与移动装置相关联还是与固定装置相关联中,所述移动装置及固定装置均可受益于本文中所描述的天线方法及设说明书CN104160552A6/21页10备。0068示范性天线设备0069现在参考图。
31、1到3,详细描述本发明的天线设备的示范性实施例。0070图1图解说明根据本发明的一个实施例的示范性所印刷天线。所图解说明的所印刷天线由“导线框架”或环路构造组成,其是使用例如I气动印刷头或II压电印刷头安置于下伏衬底在此实例中,扁平或平坦衬底,例如FR4或ABS聚合体上。气动阀由于其具有快速循环时间且可靠地工作而用于在所述示范性实施例中施配流体。在典型配置中,这些阀由打开准许可流动材料流动的密封或门的定时空气脉冲提供动力。返回弹簧闭合所述密封。0071压电印刷头使用“油墨填充”室以及压电材料及喷嘴。这些印刷头使用致使压电材料改变形状的所施加电压,借此在流体室中产生压力脉冲。所得压力脉冲迫使流体。
32、液滴从其所在的喷嘴沉积到衬底上。0072前述技术的使用有利地实现具有可观厚度垂直高度的所印刷天线的构造;例如,多达200微米的高度。0073所述所印刷天线由若干传导油墨中的任何一者或多者例如基于铜或银的油墨参见针对可与本发明一起使用的可流动材料的示范性例子的并入于本文的证据A构造。本文中展现图1中所图解说明的所印刷天线设备优于现有技术例如LDS的一个突出优点;即,传导流体成本无论是基于铜、基于银还是其它明显地低于相当的LDS流体。0074此外,选定流体及后续固化工艺准许使用较宽广范围的衬底材料与LDS技术相比,借此进一步降低总主机装置成本,这是因为不需要专门塑料或处置/处理所述专门塑料的方法。。
33、此有利地允许在主机装置内使用确切地任何衬底,借此避免不得不作为主机装置设计工艺的部分而实施专门材料及/或添加剂即,工程师可借助满足应用的其它需要的确切地任何材料来设计主机装置,且本文中所描述的传导材料将与其兼容。所述衬底物质可有益地为常见塑料或其它材料,包含举例来说且不加限制地聚碳酸酯、ABS丙烯腈丁二烯苯乙烯、强化玻璃聚碳酸酯、玻璃、陶瓷、聚酰亚胺又名为、PEN聚萘二甲酸乙二酯、PET聚对苯二甲酸乙二酯或FR4。0075图2是根据本发明的沉积天线200的第二实施例的透视图,其展示为沉积于三维衬底上在此情形中,例如FR4的衬底材料202的矩形块。此图图解说明当前发明的沉积工艺的增强型三维能力,。
34、这是因为天线导线迹线甚至在横穿衬底的拐角或边缘时也维持实质上均匀厚度高度及宽度。如下文更详细论述,在一个实施例中,衬底相对于印刷头或喷射头而移动以便导致传导材料以实质上均匀宽度及厚度到衬底202的不同表面上的沉积。0076图3是根据本发明的沉积天线300的第三实施例的透视图,其展示为沉积于便携式“直板”型蜂窝式电话的示范性三维表面壳体内部302上。0077还认识到,与现有技术“区域填充”配置相比,本文中所揭示的印刷环路构造的使用例如图1到3中所展示既节省时间又节省材料。明确地说,通过将天线的辐射/接收元件减少到导线框架或环路导体等效物,避免显著的材料成本这是因为环路的中心部分不需要用传导流体或。
35、其它材料填充,且提供极大增强的应用灵活性这是因为尽管现有技术传导平面或区域填充天线必然地必须利用其内部区或经填充区进行操作,借此排除说明书CN104160552A107/21页11任何其它主机装置或天线组件在这些区中的放置,但本发明不限于此,且组件可确切地放置于由天线环路或框架形成的内部空间上。0078还将注意,本文中所描述的“导线”或“环路”天线的示范性实施例利用俗称为“波导性质”的性质,其中环路的导电性甚至在利用极端横截面时也不受显著影响。明确地说,已发现,由本文中所描述的示范性传导流体形成的导体实质上对导体的横截面轮廓的变化包含形状及/或导体的高度相对于衬底对宽度的比不敏感。因此,导体的。
36、横截面尤其可I逐应用地变化;及/或II在应用内变化,例如天线的给定导体随导线环路上的位置而变化其高度、宽度及/或横截面区域或形状。此在应用内变化性质还用于本发明的特定实施例中,其中导体横截面形状或其它参数在环路的不同部分中不同以便较好地适应主机装置的壳体或其它组件的特征。举例来说,在一个变体中,天线的“导线环路”在例如H2W其中H高度且W宽度的实质上矩形配置其中天线必须横穿窄的垂直开口到环路的另一区中的例如W10W的实质上扁平或平坦配置其中天线必须横穿结构下方之间变化。如所属领域的技术人员在给出本发明时将了解,可与本发明一致地利用不同几何形状及形状的众多此类组合。0079还将了解,所沉积天线迹。
37、线的高度及/或宽度轮廓横截面的变化可选择性地经控制以控制迹线本身内的电磁传播或其它性质,例如形成所要反射或消除非所要反射。0080归功于以下各项,使用本发明的方法可容易地实现多种三维配置I沉积工艺及流体的灵活性即,材料可容易地沉积于主机装置壳体的较复杂三维表面上,甚至在脊或其它此类结构例如,参见本文中的图2及3上方;及II导线“环路”导体的宽度及厚度在不影响电性能的情况下将视需要而变化或有意地影响或“塑形”电性能的能力。0081此外,经由使用可重新编程的沉积技术例如,例如喷墨印刷,可实现的天线的导线环路的几何形状的数目及种类是几乎无限制的。此尤其允许从一个生产运行到另一生产运行例如,当从一个智。
38、能电话配置或模型切换到另一智能电话配置或模型时以及程序内例如在原型设计期间,其中做出大体类似天线配置的数个不同变体且随后针对电/天线性能而测试所得装置的快速“飞速”改变。0082有利地,本发明的沉积天线的示范性实施例不需要任何种类的镀敷工艺,借此排除了与此些工艺相关联的成本及时间两者。0083在另一实施例中,在传导材料的沉积之前,将经配置以促进传导流体的粘合的粘合剂或其它材料的层其可视需要而被遮蔽或不被遮蔽施加到衬底的表面。所述衬底对比在沉积之后的传导材料可替代地或同时地用热、激光能量来固化或以其它方式处理以更好地接受传导流体且促进两种材料之间的粘合参见下文图5A的论述。0084还将了解,可使。
39、用本文中所描述的方法形成合成或混合/异质结构。举例来说,在一个此类实施例中,彼此结合地使用两种不同传导可流动材料作为在沉积及在一个印刷操作中进行施加之前混合的混合物即,“合成”或多组分油墨。0085在另一实施例中,可例如通过以下步骤而将两种或两种以上异质油墨或材料施加成若干层I施加第一层;II使第一层固化;III至少部分地在所述第一层顶部上施加所述第二层;IV使所述第二层固化等等。还可以并列或“并排”方式无论彼此是否接触施加两种或两种以上材料且接着使所述两种或两种以上材料共同地固化。说明书CN104160552A118/21页120086还预期,一些材料甚至在分层时仍可经受共同固化即,施加第一。
40、层、施加第二层且接着同时将两者固化。0087还将了解,可结合不同衬底材料来容易地使用本文中所描述的示范性沉积技术。明确地说,在一个方面中,本发明预期在共同应用内使用不同衬底材料,使得沉积天线导体迹线350横穿两种材料,例如通过跨越所述两种材料相遇的边界或界面来印刷参见本文中图3A的示范性配置。在一个此类变体中,导体印刷材料例如,油墨经选择以便与在迹线印刷工艺期间将遇到的两种/所有衬底材料兼容从粘合、机械等观点来看。如先前所论述,在本发明中所描述的技术的一个突出优点是其将在各种各样的衬底材料上/与各种各样的衬底材料一起使用的能力。因此,在给定应用例如,智能电话具有彼此接近的若干种此类材料且期望天。
41、线“环路”的放置横穿这些材料352、354中的两者或两者以上的情况下,印刷介质例如,油墨的适当选择可允许将传导环路放置于这些区中而无需必须在印刷工艺期间断开油墨。应注意,例如LDS的现有技术工艺需要显著努力及成本来实现此些转变,这是因为针对不同衬底材料通常必须利用不同工艺,从而使得此些方法的使用成本过高且难以有效维持。0088然而,本发明还预期且促成在不同衬底材料之间的边界处使用传导材料的转变或“切换”,此转变是出于多种原因而执行。举例来说,情形可能是针对所遇到的多个衬底中的每一者不能找到任何单个适合油墨或其它传导介质。或者,可期望使传导迹线的物理/电性质在不同衬底材料上发生变化,即使在可找到。
42、一种适合传导材料的情况也如此。作为另一可能性,给定传导介质所需的固化工艺可与一种衬底材料兼容,但不与另一衬底材料兼容。0089因此,在本发明的另一变体中,使用油墨的“切换”;即,在不同衬底材料352、354的边界处,例如本文中的图3B中所展示。在一个实施方案中,通过确切地在材料之边界处或接近材料之边界停止印刷头印刷第一油墨350A且接着用不同油墨350B在发生所述停止处继续所述工艺来实现此转变,使得第二延续迹线与第一迹线的端物理地平接在一起或与其重叠,以便维持电连续性/导电性。将了解,此传导界面可增加在边界处的导体内的电磁能量反射或其它伪影,且因此在两种传导材料的选择、界面的几何形状等方面需要。
43、考量这些因素。举例来说,可期望调整界面相对于转变区的任一侧上的迹线的几何形状例如,使其较宽、较窄、较高、较短、倾斜、变圆/凸起等以便实现界面的所要电性质及/或物理性质。0090所属领域的技术人员还认识到,本发明的沉积技术提供以任一方式且沿任一方向容易地将给定传导迹线“分支”的能力。由于本文中所揭示的示范性印刷迹线在一些方面近似导线环路,因此实际导线导体的现有技术使用例如,经挤压或经成形金属不能在举例来说不借助软焊、硬焊、焊接或以其它方式将两个相异导线段接合在一起的情况下进行分支例如在沿着导体的给定点处形成“T”形状。因此,此现有技术方法由于需要额外材料及工艺步骤而必然是笨拙且成本低效的。相比之。
44、下,本文中所描述的示范性沉积方法可利用一或多个印刷头来将分支例如,前述“T”简单地“印刷”成例如湿未固化传导迹线参见图3C。在一个此类变体中,使用单个印刷头,且在第一主要迹线仍是湿的时,将印刷头在第一迹线完成后返回到所要分支点且简单地再次开始印刷,使得第二“分支”迹线接触或重叠第一迹线,借此允许来自两个迹线的油墨合并且在固化时实际上说明书CN104160552A129/21页13形成共用且材料均匀的迹线。此有利地排除前述额外工艺步骤例如硬焊、焊接等中的任一者,且还减轻由于两种材料的界面所致的任何效应,这是因为湿的第一迹线与新沉积/重叠的湿的第二或分支迹线实际上融合由于其液态性质以形成一种实质上。
45、同质材料。0091进一步将了解,还可变化第一迹线与第二迹线例如,在此实例中,主要迹线及分支迹线之间的印刷工艺以便相对于物理尺寸或性质或者电尺寸或电性质而产生所要转变。举例来说,在一个变体中,用于分支的油墨从用于主要迹线的油墨改变,使得传导、固化或其它性质发生变化以实现所要结果例如,所要能量反射点、降低成本、使用位于迹线附近的组件更能经受的固化工艺等。在另一变体中,在两个迹线之间使油墨维持一致,但变化两个迹线的物理性质或尺寸例如,分支迹线具有较高/较低高度、较大/较小宽度、使用高度及/或宽度的“调制”等。此可为以下情形举例来说,分支传导迹线必须通过极低轮廓结构下方,且因此需要具有较低垂直高度。如。
46、所属领域的技术人员可了解,在现有技术LDS或类似工艺中改变迹线高度难得多,这是因为针对每一尺寸改变均尤其需要额外工艺步骤。0092在本发明的另一方面中,本文中所描述的示范性沉积工艺可用于经由印刷容易地制作馈送点,借此消除工艺步骤/材料/成本。明确地说,现有技术馈送点技术通常需要将天线馈送导体接合例如,硬焊、软焊、焊接等到主机装置PCB上的导通体、衬垫或迹线359。如在本发明的一个实施例中,此方法必然地比仅将天线直接印刷到所要传导衬垫或迹线且印刷到其上更昂贵且消耗时间。因此,本发明排除一或多个工艺步骤,以及例如单独馈送导体及/或焊料膏的材料;参见图3D。0093此外,本文中所描述的示范性工艺可用。
47、于简化电子组件表面安装。例如,在一个实施方案中,将多个所要传导迹线350印刷或以其它方式“湿”沉积到衬底上;即以所要接触图案。接着将组件例如,集成电路或其它表面安装装置放置到衬底上使得其引线367例如,“鸥翼型”、焊料块/BGA、通孔引脚、自引端子例如,缠绕经模制线轴或托架的导电线等与所印刷湿迹线接触。借此,组件的放置在不具有后续硬焊的情况下完成其引线与迹线之间的电连接。接着使湿迹线固化以便使接触区持久。如果需要/期望,那么电子组件还可例如经由组件主体与衬底之间的少量硅酮囊封剂、粘合剂等370的存在或施加而物理接合到衬底,以便增强机械强度/刚性,尤其是在固化工艺期间。参见图3E。0094示范性。
48、移动装置配置0095现在参考图4,其图解说明包括本发明的沉积天线的移动装置的一个示范性实施例。明确地说,图4是便携式无线电装置例如,智能电话402的一个实施例的透视图,其图解说明其中的示范性沉积天线400的放置展示为虚线以便反映天线“导线”安置于装置之外边缘表面下方或在其内的事实。0096如本文中所使用,术语“移动装置”或“消费型装置”或“无线电装置”可包含但不限于蜂窝式电话、智能电话、个人计算机PC及迷你计算机无论是桌上型、膝上型还是其它类型以及移动装置例如手持式计算机、PDA、个人媒体装置PMD或前述各项的任何组合,其利用一或多个天线用于发射或接收例如射频能量的电磁能量。0097此外,虽然。
49、主要就移动装置来描述本文中的示范性实施例,但本发明的设备及方法绝不限于此,且事实上可应用于使用天线的任何无线电装置无论是固定的、移动的、半移动的还是其它类型的。说明书CN104160552A1310/21页140098如众所周知,此些高容量消费型装置例如智能电话可包括任何数目个不同形状因子,举例来说包含I具有触摸屏显示器的实质上平坦装置图4;II“直板”型装置参见以上论述的图3;及III滑出式或折叠式键盘装置未展示。本发明的沉积天线及方法尤其适合于此些高容量消费型装置,这是因为其提供可观的制造成本节省借此有助于降低装置价格,且还支持越来越进取之形状因子及/或材料类型例如,较小且较轻的电话、金属外壳等。此外,本发明的沉积天线给制造商提供容易地修改或重新编程印刷或喷射设备的能力,以便适应主机装置硬件的改变例如,包含新组件、或移除现有组件、或添加例如蓝牙或WIFI或GPS的空中接口以及由于例如移动馈送点、与手放置或干扰有关的用户问题、添加频带要求、开发测试的结果在下文更详细描述等等所致的天线配置本身所需的改变。0099制造方法0100现在参考图5,展示及描述用于制造沉积天线的一般性方法的一个实施例。如所图解说明,方法500的第一步骤502包含提供用于天线的沉积的适合衬底。如先前所描述,衬底可采取任何数目种不同形式,包含但不限于I实质上扁平或平坦形式,II弯曲例如,凹形表面;III。