一種多層陶瓷天線的製作方法

2023-07-28 11:41:26 1

專利名稱：一種多層陶瓷天線的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於微波組件 設計製作技術領域，具體涉及一種多層陶瓷天線的設計。
背景技術：
作為無線通信系統中射頻前端的重要組成部分，天線在整個無線通信系統的設計中佔有重要地位。天線承擔著系統中接收與發射電磁信號的主要作用，其性能的好壞直接關係到通信系統整體的運作。隨著無線頻譜資源的日趨緊張和移動終端設備呈現體積日益小型化，功能日益多樣化的趨勢，單個移動終端中往往需要集成多個天線，這使得天線的高性能，低成本，小型化要求成為了設計者的關注焦點。目前較流行的移動天線技術普遍使用LTCC工藝，採用多層陶瓷結構使得天線小型化要求得以基本滿足。由於陶瓷組件需要在多層導體間進行互連，在多層導體互連的傳統解決方法是打孔，在孔中填充導電介質，然後在瓷片表面印刷精確的絲網，印製導體；另一種解決方式不需要打孔，但需要在側面印刷精確對準的絲網，然後在邊緣生成帶印刷導體圖形的側面，用這種方法來解決多層導體互連的問題。第一種方法需要在瓷片上打大量孔，每次只能打一個瓷片，效率很低，當進行大批量加工時，打孔工序耗時巨大，嚴重降低生產效率；第二種方法省去了打孔，但需要在側面額外印刷絲網，不僅增加了成本，而且絲網要和表面的絲網精確對準，一旦對準有偏差，互連就要受到影響，甚至無法進行互連。在生產大批量的陶瓷組件過程中，內部多層導體間互連與提高生產效率的矛盾，亟待業界解決。

實用新型內容本實用新型的目的是為了解決現有的多層陶瓷天線存在的上述問題，提出了一種多層陶瓷天線。為達到上述目的，本實用新型採用的技術方案是一種多層陶瓷天線，包括陶瓷介質和位於陶瓷介質中的多層輻射導體帶，其特徵在於，還包括外圍封端金屬和邊緣隔離孔，所述的邊緣隔離孔將多層輻射導體帶的垂直交疊部分突出於陶瓷介質表面並用於隔離相鄰的外圍封端金屬，所述外圍封端金屬用於多層輻射導體帶的層間互聯。進一步的，所述多層陶瓷天線還包括設置於陶瓷介質饋入面的邊緣切角，將輻射導體帶與外部微帶饋線的垂直交疊部分突出於陶瓷介質表面，用於輻射導體帶與外部微帶饋線進行電氣連接。本實用新型的有益效果本實用新型的多層陶瓷天線通過位於陶瓷介質外圍邊緣適當位置的隔離孔及切角，將多層輻射導體帶的垂直交疊部分及輻射導體帶與外部微帶饋線的垂直交疊部分突出於陶瓷介質表面並彼此隔離，便於通過封端連接各層導體，從而在無需通孔的情況下實現了不同金屬層的互連，且可以將大量陶瓷介質堆疊並一次性完成邊緣打孔和切角，相對於現有工藝，對加工精度要求低，降低了加工難度，提高了生產效率，降低了產品成本，適於快速大批量生產需要進行縱向多層互連的陶瓷組件。
圖I為本實用新型實施例一的多層陶瓷天線結構示意圖。圖2為本實用新型實施例二的多層陶瓷天線結構示意圖。圖3是本實用新型提供的多層陶瓷天線的製備方法流程示意圖。附圖標記說明1介質基板；2微帶饋線；3外圍封端金屬；4多層輻射導體帶；5陶瓷介質；6邊緣隔離孔；7邊緣切角。
具體實施方式

以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步的說明。實施例一的多層陶瓷天線結構如圖I所示包括，陶瓷介質5和位於陶瓷介質5中的多層輻射導體帶4，還包括外圍封端金屬3和邊緣隔離孔6，所述的邊緣隔離孔6將多層輻射導體帶4的垂直交疊部分突出於陶瓷介質表面並用於隔離相鄰的外圍封端金屬3，所述外圍封端金屬3用於多層輻射導體帶4的層間互聯。這裡的多層陶瓷天線還包括設置於陶瓷介質5饋入面的邊緣切角7，將輻射導體帶4與外部微帶饋線2的垂直交疊部分突出於陶瓷介質5的表面，用於輻射導體帶4與外部微帶饋線2進行電氣連接。圖I所示的實施例一中LTCC陶瓷介質位於介質基板I上方，陶瓷介質的寬尺寸部分中自上而下層疊放置兩層輻射導體，尺寸較窄的部分中為單層輻射導體。寬尺寸部分的兩層輻射導體上下交疊共同形成蛇形彎曲狀天線。通過將多個LTCC組件垂直對準，一次可以將垂直對準的LTCC組件的寬尺寸部分外圍邊緣的適當位置同時打孔及切角，使得上下兩層導體垂直交疊處的陶瓷介質突出，從而便於通過封端連接兩層導體及饋線。這裡的外圍封端金屬為覆蓋在陶瓷介質外圍突出部分(由打孔或切角而形成的)的金屬層，用於連接微帶饋線與陶瓷介質內部的輻射天線，及輻射天線不同層之間的互聯。實施例二的多層陶瓷天線結構如圖2所示與實例一相似，包括陶瓷介質5和位於陶瓷介質5中的兩層輻射導體帶4，還包括外圍封端金屬3和邊緣隔離孔6，陶瓷介質5中自上而下層疊放置兩層輻射導體4，兩層輻射導體上下交疊共同形成蛇形彎曲狀天線。根據同樣的思想，通過對垂直對準的LTCC組件外圍邊緣的適當位置同時打孔及切角，使得上下兩層導體垂直交疊處的陶瓷介質突出，從而便於通過封端連接兩層導體及饋線。本實用新型的具體實施實例所採用的工藝流程如圖3所示，具體包含如下步驟步驟I :流涎，對所採用的陶瓷生瓷片進行烘乾，烘乾條件溫度80 90°C，時間25 35分鐘；步驟2 :切片，根據尺寸需要對流涎後的瓷片進行切割；步驟3 :打定位孔，使得絲網印刷時膜片與絲網位置能夠準確對應；步驟4 :絲網印刷，通過精密絲網印刷使每層陶瓷生瓷片形成天線金屬帶圖形；步驟5 :疊片，即把印刷好圖形的陶瓷生瓷片，在壓力150bar，溫度35°C，時間10秒的條件下疊壓在一起，形成一個完整的多層基板坯體；步驟6 :打孔及切角，將多個完整的多層基板坯體層疊在一起，對準，一次性批量完成打孔及切角；[0025]步驟7 :修邊，將多層基板坯體的邊緣進行修整；步驟8 :等靜壓，對多層基板坯體進行等靜壓，即利用陶瓷生瓷片的熱塑性進行等靜壓，等靜壓過程應該在真空環境中進行，所述等靜壓條件為壓強22MPa，時間15min，溫度 55 0C ；步驟9 :切割，在燒結前對層壓後的多層生瓷片進行切割以形成濾波器個體；步驟10 :排膠，在燒結前將多層生瓷片中的有機膠去除，避免燒結後陶瓷變為粉狀物；步驟11 :燒結，將排膠後的陶瓷生坯放入爐中排膠燒結，燒結溫度為850 950°C;步驟12 :封端燒銀，用銀粉對陶瓷介質兩側進行封端。上述工藝過程中的打孔及切角位於絲網印刷之後，這有別於現有的傳統工藝，傳統工藝中打孔位於絲網印刷之前，每次只能對單個天線進行打孔；而上述工藝可以將多個完整的多層基板坯體層疊在一起，對準，一次性批量完成打孔及切角，從而大幅提高了生產效率，降低了產品成本。本實用新型的多層陶瓷天線結構可以通過對多個陶瓷介質在側面一次性打孔，進而對側面突出部分進行金屬封端，解決了傳統製作過程中由打孔帶來的低生產效率，長生產周期，不適合大批量加工的問題，同時也解決了傳統的在側面印製絲網過程中側面和頂面絲網很難精確對準的問題。以上實例僅為本實用新型的優選例子而已，本實用新型的使用並不局限於該實例，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種多層陶瓷天線，包括陶瓷介質和位於陶瓷介質中的多層輻射導體帶，其特徵在於，還包括外圍封端金屬和邊緣隔離孔，所述的邊緣隔離孔將多層輻射導體帶的垂直交疊部分突出於陶瓷介質表面並用於隔離相鄰的外圍封端金屬，所述外圍封端金屬用於多層輻射導體帶的層間互聯。
2.根據權利要求I所述的多層陶瓷天線，其特徵在於，還包括設置於陶瓷介質饋入面的邊緣切角，將輻射導體帶與外部微帶饋線的垂直交疊部分突出於陶瓷介質表面，用於輻射導體帶與外部微帶饋線進行電氣連接。
專利摘要本實用新型公開了一種多層陶瓷天線。所述多層陶瓷天線包括陶瓷介質和位於陶瓷介質中的多層輻射導體帶，其特徵在於，還包括外圍封端金屬和邊緣隔離孔，所述的邊緣隔離孔將多層輻射導體帶的垂直交疊部分突出於陶瓷介質表面並用於隔離相鄰的外圍封端金屬，所述外圍封端金屬用於多層輻射導體帶的層間互聯。本實用新型的多層陶瓷天線通過位於陶瓷介質外圍邊緣適當位置的隔離孔及切角，將多層輻射導體帶的垂直交疊部分及輻射導體帶與外部微帶饋線的垂直交疊部分突出於陶瓷介質表面並彼此隔離，便於通過封端連接各層導體，從而在無需通孔的情況下實現了不同金屬層的互連，且可以將大量陶瓷介質堆疊並一次性完成邊緣打孔和切角。
文檔編號H01Q1/50GK202585726SQ20122015399
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月13日 優先權日2012年4月13日
發明者唐偉, 韓世雄, 許宏志, 盧寧, 左麗花 申請人:電子科技大學