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TWI661762B - 無線通訊模組 - Google Patents

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TWI661762B
TWI661762B TW107139954A TW107139954A TWI661762B TW I661762 B TWI661762 B TW I661762B TW 107139954 A TW107139954 A TW 107139954A TW 107139954 A TW107139954 A TW 107139954A TW I661762 B TWI661762 B TW I661762B
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雷竣翔
簡瑞賢
廖恆逸
袁碩蔓
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美律實業股份有限公司
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Abstract

一種無線通訊模組包含一第一電路板、一第二電路板、一晶片天線、一電連接器以及一電導體構件。第一電路板與第二電路板彼此大致平行配置且電性連接。晶片天線固定於第一電路板上。電連接器固定於第二電路板上，且位於第一、二電路板兩者之間。電導體構件延伸自電連接器的金屬外殼，且具有至少一輻射輔助部及一遮蔽部，而與第一電路板共同包圍形成一中空區域。電連接器與電導體構件均電性連接至晶片天線作為晶片天線的電磁輻射輔助構件。

Description

無線通訊模組
本發明是關於一種無線通訊模組。
習知無線通訊模組若使用晶片天線(chip antenna)需要大面積的印刷電路板或從印刷電路板延伸出實體的金屬材質來當成晶片天線的電磁輻射輔助源。然而，在消費型無線產品上往往被要求產品要小型化或印刷電路板被迫縮小的狀況下，進而使晶片天線的效能變差。如何在小型化的電子產品中設計出符合需求效能的天線輻射輔助結構是相關製造商研發的方向之一。
本發明提出一種架構於複數電路板上的無線通訊模組，藉以滿足先前技術問題的需求。
於本發明的一實施例中，一種無線通訊模組包含一第一電路板、一第二電路板、一晶片天線、一電連接器以及一電導體構件。第一電路板與第二電路板彼此大致平行配置且電性連接。晶片天線固定於第一電路板上。電連接器 固定於第二電路板上，且位於第一、二電路板兩者之間。電導體構件延伸自電連接器的金屬外殼，且具有至少一輻射輔助部及一遮蔽部，而與第一電路板共同包圍形成一中空區域。電連接器與電導體構件均電性連接至晶片天線作為晶片天線的電磁輻射輔助構件。
於本發明的一實施例中，第一電路板之長度大於第二電路板之長度。
於本發明的一實施例中，無線通訊模組更包含一無線通訊積體電路晶片，其固定於第一電路板上，且無線通訊積體電路晶片與晶片天線分別位於第一電路板的二相反平面。
於本發明的一實施例中，電導體構件位於電連接器與無線通訊積體電路晶片之間。
於本發明的一實施例中，無線通訊模組更包含一供電模組，其固定於第一電路板上且位於中空區域內。
於本發明的一實施例中，無線通訊模組更包含一軟性電路板，藉以電性連接第一電路板與第二電路板兩者的其中一側。
於本發明的一實施例中，第一、二電路板兩者與軟性電路板的連接側彼此大致切齊。
於本發明的一實施例中，電連接器為一通用序列匯流排連接器。
於本發明的一實施例中，電連接器的金屬外殼具有彼此相對的一前開口端與一後端。
於本發明的一實施例中，輻射輔助部具有大致平行配置的二側牆，其分別連接於第一電路板與第二電路板的側緣之間，且二側牆其中之一延伸自金屬外殼的後端。
於本發明的一實施例中，遮蔽部具有一頂牆連接於輻射輔助部的二側牆之間，頂牆、二側牆以及第一電路板共同包圍形成中空區域。
於本發明的一實施例中，電導體構件包含適於焊接的金屬材料或具有適於焊接的表面鍍層。
於本發明的一實施例中，電連接器的金屬外殼與第一電路板之間具有一間隙。
於本發明的一實施例中，間隙至少為0.5mm。
綜上所述，本發明之無線通訊模組因使用電連接器既有的周圍空間作電導體構件的延伸，故可在不須額外增加空間下提升晶片天線效能。因電導體構件可與鄰近電路板形成包圍的屏蔽區域，故可遮蔽2.4GHz或2.5GHz所帶來的雜訊。此外，無線通訊模組二片電路板之間的支撐結構即利用電連接器與電導體構件一體成型的金屬構件替代，無需另行設計支撐結構以夾持二片電路板，且電路板也無須設計破孔供支撐結構夾持，可增加擺放元件或走線的空間。
以下將以實施方式對上述之說明作詳細的描述，並對本發明之技術方案提供更進一步的解釋。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附符號之說明如下：
100‧‧‧無線通訊模組
102‧‧‧電路板
102a‧‧‧端部
102b‧‧‧端部
104‧‧‧電路板
104a‧‧‧端部
104b‧‧‧端部
105‧‧‧長度方向
106‧‧‧軟性電路板
107‧‧‧中空區域
108‧‧‧電磁輻射輔助構件
108'‧‧‧電磁輻射輔助構件
110‧‧‧電連接器
110'‧‧‧空間
110a‧‧‧前開口端
110b‧‧‧接腳
110c‧‧‧後端
112‧‧‧電導體構件
112a‧‧‧側牆
112b‧‧‧頂牆
112c‧‧‧側牆
113‧‧‧間隙
114‧‧‧無線通訊積體電路晶片
115‧‧‧供電模組
116‧‧‧晶片天線
118‧‧‧連接器
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與 實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖繪示依照本發明一實施例的一種無線通訊模組的立體圖；第2圖繪示依照第1圖之無線通訊模組另一視角的立體圖；第3圖繪示依照本發明一實施例的一種電磁輻射輔助構件的立體圖；第4圖繪示依照本發明一實施例的一種電導體構件的側視圖；第5圖繪示依照本發明另一實施例的一種電導體構件的側視圖；以及第6圖繪示依照第1圖之無線通訊模組移除電磁輻射輔助構件後的側視圖。
為了使本發明的敘述更加詳盡與完備，可參照所附的附圖及以下所述各種實施例，附圖中相同的號碼代表相同或相似的元件。另一方面，眾所周知的元件與步驟並未描述在實施例中，以避免對本發明造成不必要的限制。
在實施方式與申請專利範圍中，除非內文中對於冠詞有所特別限定，否則「一」與「該」可泛指單一個或大於一個。
請同時參照第1、2圖，第1圖繪示依照本發明一實施例的一種無線通訊模組的立體圖，第2圖繪示依照第 1圖之無線通訊模組另一視角的立體圖。無線通訊模組100為一建構於電路板102與電路板104上的無線通訊模組。電路板102與電路板104彼此大致平行配置且電性連接。通訊模組之主要的無線通訊積體電路晶片114焊接固定於電路板102上，其收發使用的晶片天線116亦焊接固定於電路板102上。在本實施例中，通訊積體電路晶片114與晶片天線116分別位於電路板102的二相反側或二相反平面，但不以此為限。例如，通訊積體電路晶片114與晶片天線116亦可位於電路板102同一側的平面。
在本實施例中，無線通訊模組之電路板102與電路板104是以軟性電路板106電性連接兩者其中一側，即電路板102的端部102a與電路板104的端部104a以軟性電路板106電性連接，再以電路板102之端部102b延伸而出的連接器118連接至其他系統。在其他實施例中，電路板102與電路板104亦可以非軟性電路板的電連接器連接彼此，例如彈簧連接器(pogo pin)，但不以此為限。
在本實施例中，電路板102與電路板104兩者均沿其長度方向105延伸，且電路板102之長度大於電路板104之長度，但不以此為限。
無線通訊模組100更包含一晶片天線116的電磁輻射輔助構件108，其包含電連接器110的金屬外殼以及電導體構件112。電連接器110的金屬外殼以及電導體構件112所佔據電路板102與電路板104之間的空間，並不額外增加無線通訊模組的體積。電導體構件112延伸自電連接器 110的金屬外殼(電連接器僅繪示其金屬外殼的部份，其內部的細節未繪示)，且具有至少一輻射輔助部及一遮蔽部，而與電路板102共同包圍形成一中空區域107。中空區域107內仍可容置其他電子元件，使無線通訊模組100的元件聚集度加大，但所佔據空間並不會向外擴增。
在本實施例中，電導體構件112位於電連接器110與無線通訊積體電路晶片114之間，但不以此為限。
在本實施例中，電導體構件112並不延伸超過電路板104的端部104b，但不以此為限。例如，根據實際需求，電導體構件112可延伸超過電路板104的端部104b而能滿足無線通訊模組所需效能，且不致增加過多的體積。
在本實施例中，電連接器110的金屬外殼利用其接腳110b電性連接至電路板104，電路板104亦藉軟性電路板106電性連接電路板102。因此，晶片天線116能夠藉電路板102、104以及軟性電路板106內的導電路徑電性連接至電連接器110的金屬外殼。
請參照第3圖，其繪示依照本發明一實施例的一種電磁輻射輔助構件的立體圖。電磁輻射輔助構件108包含電連接器110的金屬外殼以及自電連接器的金屬外殼延伸而出的電導體構件112。電連接器110的金屬外殼具有彼此相對的一前開口端110a與一後端110c。電導體構件112延伸自電連接器110的後端110c之一體成型的金屬材料構件。更具體的說，電導體構件112具有大致平行配置的二側牆(112a、112c)，其中的側牆112a延伸自電連接器110 的後端110c。
在本實施例中，電連接器110為一通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)連接器，但亦不排除其他種類的電連接器。當電連接器110的金屬外殼作為電磁輻射輔助構件運作時(即晶片天線116透過電連接器110的金屬外殼收發無線通訊電磁波時)，電連接器110暫停或不執行作為電連接器功能(例如不插入對應的連接器)，以避免同時執行兩功能的電磁波干擾彼此。舉例而言，電連接器110可作為無線通訊模組100充電用途的連接器，當無線通訊模組100需充電時，需插入充電座對應的連接器以執行其充電功能。當無線通訊模組100充完電並移除充電座對應的連接器後，電連接器110的金屬外殼即可作為電磁輻射輔助構件運作。
在本實施例中，電磁輻射輔助構件108係以CNC(Computer Numerical Control)加工方式製造電連接器110與電導體構件112之一體成型金屬片，但不以此為限。
請參照第4圖，其繪示依照本發明一實施例的一種電磁輻射輔助構件的側視圖。在本實施例中，電導體構件112具有大致平行配置的二側牆(112a、112c)，其分別連接於電路板102與電路板104的側緣之間。電導體構件112亦具有一頂牆112b連接於二側牆(112a、112c)之間。二側牆(112a、112c)可作為輻射輔助部藉以提升晶片天線的效能，抑或作為遮蔽部阻隔電磁干擾。頂牆112b亦可 作為輻射輔助部藉以提升晶片天線的效能，抑或作為遮蔽部阻隔電磁干擾。
在本實施例中，二側牆(112a、112c)的底邊係焊接固定於電路板102上，因此電導體構件112可包含適於焊接的金屬材料或具有適於焊接的表面鍍層，但不以此為限。
在本實施例中，電導體構件112之二側牆(112a、112c)、頂牆112b以及電路板102共同包圍形成一中空區域107。
請參照第5圖，其繪示依照本發明另一實施例的一種電磁輻射輔助構件的側視圖。電磁輻射輔助構件108'與前述電磁輻射輔助構件108的差異在於電導體構件的外型略微修改。為了使電導體構件更穩固的焊接固定於電路板102上，電導體構件之二側牆(112a、112c)的底邊改為二個彼此對稱的L形，藉以增加底邊與電路板焊接面積。電導體構件並非侷限於第4或5圖的態樣，其他能與電路板102共同包圍形成中空區域的結構或形狀，例如梯形、階梯形或是立方形等亦能適用，但不以此為限。
請參照第6圖，其繪示依照第1圖之無線通訊模組移除電磁輻射輔助構件後的側視圖。由此圖式可知，前述電導體構件112與電路板102所包圍的中空區域107內可容置電子元件，例如無線通訊模組之供電模組115，因此可以藉由電導體構件112屏蔽位於中空區域107內的供電模組115所產生的2.4GHz或2.5GHz無線訊號的干擾。此外，電 連接器110所佔據的空間110'與電路板102之間具有一間隙113，且該間隙113至少為0.5mm，亦能再容置額外的電子元件。
綜上所述，本發明之無線通訊模組因使用電連接器既有的周圍空間作電導體構件的延伸，故可在不須額外增加空間下提升晶片天線效能。因電導體構件可與鄰近電路板形成包圍的屏蔽區域，故可達到遮蔽2.4GHz或2.5GHz所帶來的雜訊。此外，無線通訊模組二片電路板之間的支撐結構即可以電連接器與電導體構件一體成型的金屬構件替代，無需另行設計支撐結構以夾持二片電路板，且電路板也無須設計破孔供支撐結構夾持，可增加擺放元件或走線的空間。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，於不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (14)

  1. 一種無線通訊模組，包含：一第一電路板與一第二電路板，彼此大致平行配置且電性連接；一晶片天線，固定於該第一電路板上；一電連接器，固定於該第二電路板上，且位於該第一、二電路板兩者之間；以及一電導體構件，延伸自該電連接器的金屬外殼，且具有至少一輻射輔助部及一遮蔽部，而與該第一電路板共同包圍形成一中空區域，其中該電連接器與該電導體構件均電性連接至該晶片天線作為該晶片天線的電磁輻射輔助構件。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊模組，其中該第一電路板之長度大於該第二電路板之長度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊模組，更包含一無線通訊積體電路晶片，其固定於該第一電路板上，且該無線通訊積體電路晶片與該晶片天線分別位於該第一電路板的二相反平面。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之無線通訊模組，其中該電導體構件位於該電連接器與該無線通訊積體電路晶片之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊模組，更包含一供電模組，其固定於該第一電路板上且位於該中空區域內。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊模組，更包含一軟性電路板，藉以電性連接該第一電路板與該第二電路板的其中一側。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之無線通訊模組，其中該第一、二電路板兩者與該軟性電路板的連接側彼此大致切齊。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊模組，其中該電連接器為一通用序列匯流排連接器。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊模組，其中該電連接器的金屬外殼具有彼此相對的一前開口端與一後端。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之無線通訊模組，其中該輻射輔助部具有大致平行配置的二側牆，其分別連接於該第一電路板與該第二電路板的側緣之間，且該二側牆其中之一延伸自該後端。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之無線通訊模組，其中該遮蔽部具有一頂牆連接於該輻射輔助部的二側牆之間，該頂牆、該二側牆以及該第一電路板共同包圍形成該中空區域。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊模組，其中該電導體構件包含適於焊接的金屬材料或具有適於焊接的表面鍍層。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊模組，其中該電連接器的金屬外殼與該第一電路板之間具有一間隙。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之無線通訊模組，其中該間隙至少為0.5mm。
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