一种片式陶瓷天线制造技术

本实用新型专利技术公开了一种片式陶瓷天线，金属线路附着在陶瓷基座的外表面以及陶瓷基座设置的过孔位置，其中位于外表面的所述金属线路作为陶瓷天线主体，位于过孔位置的金属线路作为电路起导通作用；金属线路包括第一金属线路、第二金属线路、第三金属线路、第四金属线路以及第五金属线路；第一金属线路选自耐高温的钨、钼、铂，第三金属线路选自导电率高的铜、银、铬、铁、钴，中间设置第二金属线路用于过渡，外层设置第四金属线路和第五金属线路用于保护和焊接。本实用新型专利技术通过设计多层金属线路，使得片式陶瓷天线既可以使用陶瓷基座与金属线路共烧工艺，从而控制成本，又能采用导电性优良的金属材质，从而保证天线性能。

A chip ceramic antenna

The utility model discloses a chip ceramic antenna, wherein the metal circuit is attached to the outer surface of the ceramic base and the through hole position arranged on the ceramic base, wherein the metal circuit on the outer surface is the main body of the ceramic antenna, and the metal circuit at the through hole position is used as the circuit to conduct; the metal circuit includes the first metal circuit, the second metal circuit and the third metal circuit , the fourth metal circuit and the fifth metal circuit; the first metal circuit is selected from tungsten, molybdenum and platinum resistant to high temperature, the third metal circuit is selected from copper, silver, chromium, iron and cobalt with high conductivity, the second metal circuit is set in the middle for transition, the fourth metal circuit and the fifth metal circuit are set in the outer layer for protection and welding. The multi-layer metal circuit is designed so that the chip ceramic antenna can not only use the co firing process of the ceramic base and the metal circuit, so as to control the cost, but also use the metal material with excellent conductivity, so as to ensure the antenna performance.

【技术实现步骤摘要】
一种片式陶瓷天线
本技术属于陶瓷天线的
，特别涉及一种片式陶瓷天线的结构设计。
技术介绍
对于本
的人员而言，虽然选用陶瓷作为天线基座的方案是很常见的，但仍然有问题待解决。例如，常用的陶瓷种类非常丰富，人们显然更倾向于选择那些成本低廉的材质，比如选择氧化锆、氧化铝等常见的高温烧结陶瓷。再通过合适的制备方法在氧化锆、氧化铝基座上制备金属线路，金属线路作为天线的主体。在各种制备方法中，利用共烧工艺将金属线路与陶瓷基体一起经历高温烧结，有利于保证两者之间具有优良的界面结合，同时又能控制成本。但氧化锆、氧化铝的烧结温度往往超过1400℃，能够耐受如此高温的金属线路的材质就大大受限了，可选的金属材质只有少数几种，例如钨、铂、钼等。但在这些金属中，钨和钼受限于导电率大大低于铜、银这类常见的用于天线的金属材质，铂受限于成本因素，均不适合直接用于天线的制备，必须通过优化结构设计和制备方法上的改进来弥补该不足。另外，钨、钼、铂等金属的热膨胀系数与铜、银的差异也非常大，如果要混合利用钨、钼、铂、铜、银等金属，必须考虑不同金属层之间的匹配性问题，否则难以获得界面结合优良的产品。为了获得性能优良的天线产品，即使选用那些具有优良导电性的金属材质(例如金属铜、银)，也必须保证金属层达到足够的厚度。而一般经验显示，随着金属层的厚度增加，不同金属层之间的差异性越严重，越容易发生层间的分离，得不到优良的界面结合。因此，当混合利用不同金属层时，也要解决该问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供一种片式陶瓷天线及其制备方法，通过设计多层金属线路，使得片式陶瓷天线既可以使用陶瓷基座与金属线路共烧工艺，从而控制成本，又能采用导电性优良的金属材质，从而保证天线性能。本技术的技术方案如下：一种片式陶瓷天线，包含陶瓷基座和金属线路，其中所述金属线路附着在所述陶瓷基座的外表面以及所述陶瓷基座设置的过孔位置，其中位于所述外表面的所述金属线路作为陶瓷天线主体，位于所述过孔位置的所述金属线路作为电路起导通作用；所述金属线路具有多层结构，按照距离陶瓷基座的远近，所述多层结构依次设置为第一金属线路层、第二金属线路层、第三金属线路层、第四金属线路层以及第五金属线路层；所述第一金属线路层的材质选自钨金属线路层、钼金属线路层、铂金属线路层中的一种或为多种金属线路层的合金，所述第一金属线路层的厚度为0.1um-2um；所述第二金属线路层的材质选自镍金属线路层、铬金属线路层、钴金属线路层、铁金属线路层中的任意一种或为多种金属线路层的合金，所述第二金属线路层的厚度为0.1um-2um；所述第三金属线路层的材质优选为铜金属线路层、银金属线路层、铬金属线路层、铁金属线路层、钴金属线路层中的任意一种或为多种金属线路层的合金，所述第三金属线路层的厚度为10um-36um；所述第四金属线路层的材质选自镍金属线路层、铜金属线路层、银金属线路层、铬金属线路层、铁金属线路层、钴金属线路层、金金属线路层中的任意一种或为多种金属线路层的合金，所述第四金属线路层的厚度为2um-6um；所述第五金属线路层的材质优选为镍金属线路层、铜金属线路层、银金属线路层、铬金属线路层、铁金属线路层、钴金属线路层、金金属线路层中的任意一种或为多种金属线路层的合金，所述第五金属线路层的厚度为0.04um-0.1um。优选的，所述第一金属线路层通过与所述陶瓷基座共同烧结而附着在所述陶瓷基座的表面。优选的，所述第二金属线路层通过化学气相沉积、磁控溅射、电子束蒸发沉积、电镀、化学镀工艺中的任意一种而附着在所述第一金属线路层表面。所述第三金属线路层通过电镀或化学镀附着在所述第二金属线路层表面。所述第四金属线路层通过电镀或化学附着在所述第三金属线路层表面。所述第五金属线路层通过电镀或化学附着在所述第四金属线路层表面。优选的，所述第一金属线路层的材质为钨金属线路层。优选的，所述第三金属线路层的材质为铜金属线路层。优选的，所述第二金属线路层的材质选自镍金属线路层、铬金属线路层中的任意一种。优选的，所述第四金属线的材质为镍金属线路层，所述第五金属线路层的材质为金金属线路层。与现有技术相比，本技术的有益效果如下：1)通过设计多层金属线路，使得片式陶瓷天线既可以使用陶瓷基座与金属线路共烧工艺，第一金属线路与陶瓷共烧，其结合力更好，还可控制成本，而又能在第一金属线路上采用导电性更优良的金属材质，从而保证天线性能。2)通过设计多层金属线路，优选每一层的金属材质，保证了各层之间具有优良的界面结合。例如，第一金属线路优选可与陶瓷基座共烧的钨，钨的热膨胀系数仅为4.5-4.6，第三金属线路优选导电性优良的铜或银，但铜和银的热膨胀系数高达18-19.5，两层金属线路之间的差异是巨大的，并不能简单的不加以结构和制程上的优化就可以成功应用于天线产品中的；而与此同时，本专利在介于两者之间还设计了第二金属线路，并且第二金属线路优选铬或镍，铬或镍的热膨胀系数为6.2-13，介于第一金属线路和第三金属线路之间，可以起到过渡层的作用。由于第二金属线路的存在，保证了各层之间的界面结合。3)通过优化每层金属线路的厚度要求，在确保各层金属线路之间以及与陶瓷基体之间的界面结合优良的前提下，尽可能提高导电性优良的金属线路的比例，从而保证整个金属线路的导电性，只有如此，才能获得优良天线性能的预期。但由此会带来新的问题是，由于各层金属线路之间的厚度要求差异过大，这会放大各层金属线路之间的差异，也会提高产品失效的风险。例如，在本专利提供的方案中，第三金属线路的厚度要求显著超过了其他金属线路，本技术通过对制备方法的优化，具体而言，通过一次制备相对薄的第三金属线路，然后将样品放入非氧化性气氛下高温退火一段时间，从而确保界面结合，再重复该步骤，通过逐次增厚的方法，最终达到第三金属线路的厚度要求。4)本专利还设计了第四金属线路和第五金属线路，对第三金属线路可以起到保护作用，避免了被空气氧化，提高了天线的寿命，另一方面还可便于与其他元件焊接。当然，实施本技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明图1为本技术的一种片式陶瓷天线的结构示意图；图2为本技术的一种片式陶瓷天线的结构剖面示意图。图中标记：a.正面，b.背面，1.过孔，2.陶瓷基座，3.金属线路，31.第一金属线路，32.第二金属线路，33.第三金属线路，34.第四金属线路35.第五金属线路。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本技术。应该理解，这些实施例仅用于说明本技术，而不用于限定本技术的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本技术做出的改进和调整，仍属于本技术的保护范围。为了更好的说明本技术，下方结合附图对本技术进行详细的描述。一种片式陶瓷天线，参见图1、2，包含陶瓷基,2和金属线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种片式陶瓷天线，包含陶瓷基座和金属线路，其特征在于，/n所述金属线路附着在所述陶瓷基座的外表面以及所述陶瓷基座设置的过孔位置，其中位于所述外表面的所述金属线路作为陶瓷天线主体，位于所述过孔位置的所述金属线路作为电路起导通作用；/n所述金属线路具有多层结构，按照距离陶瓷基座的远近，所述多层结构依次设置为第一金属线路层、第二金属线路层、第三金属线路层、第四金属线路层以及第五金属线路层；/n所述第一金属线路层选自钨金属线路层、钼金属线路层、铂金属线路层中的一种，所述第一金属线路层的厚度为0.1um-2um；/n所述第二金属线路层选自镍金属线路层、铬金属线路层、钴金属线路层、铁金属线路层中的任意一种，所述第二金属线路层的厚度为0.1um-2um；/n所述第三金属线路层选自铜金属线路层、银金属线路层、铬金属线路层、铁金属线路层、钴金属线路层中的任意一种，所述第三金属线路层的厚度为10um-36um；/n所述第四金属线路层选自镍金属线路层、铜金属线路层、银金属线路层、铬金属线路层、铁金属线路层、钴金属线路层、金金属线路层中的任意一种，所述第四金属线路层的厚度为2um-6um；/n所述第五金属线路层选自为镍金属线路层、铜金属线路层、银金属线路层、铬金属线路层、铁金属线路层、钴金属线路层、金金属线路层中的任意一种，所述第五金属线路层的厚度为0.04um-0.1um。/n...

【技术特征摘要】
1.一种片式陶瓷天线，包含陶瓷基座和金属线路，其特征在于，
所述金属线路附着在所述陶瓷基座的外表面以及所述陶瓷基座设置的过孔位置，其中位于所述外表面的所述金属线路作为陶瓷天线主体，位于所述过孔位置的所述金属线路作为电路起导通作用；
所述金属线路具有多层结构，按照距离陶瓷基座的远近，所述多层结构依次设置为第一金属线路层、第二金属线路层、第三金属线路层、第四金属线路层以及第五金属线路层；
所述第一金属线路层选自钨金属线路层、钼金属线路层、铂金属线路层中的一种，所述第一金属线路层的厚度为0.1um-2um；
所述第二金属线路层选自镍金属线路层、铬金属线路层、钴金属线路层、铁金属线路层中的任意一种，所述第二金属线路层的厚度为0.1um-2um；
所述第三金属线路层选自铜金属线路层、银金属线路层、铬金属线路层、铁金属线路层、钴金属线路层中的任意一种，所述第三金属线路层的厚度为10um-36um；
所述第四金属线路层选自镍金属线路层、铜金属线路层、银金属线路层、铬金属线路层、铁金属线路层、钴金属线路层、金金属线路层中的任意一种，所述第四金属线路层的厚度为2um-6um；
所述第五金属线路层选自为镍金属线路层、铜金属线路层、银金属线路层、铬金属线路层、铁金属线路层、钴金属线路...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昊，曹海强，
申请(专利权)人：安费诺永亿海盐通讯电子有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33