基于高分子复合微波介质的片式天线及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种基于高分子复合微波介质的片式天线及其制备方法，该天线包括：四个侧面具有凹型槽的高分子复合微波介质基体；设置于介质基体外周的螺旋电路层，螺旋电路层形成于凹型槽中；电连接基片及凹形导电结点，凹型导电结点形成于凹型槽中，螺旋电路层通过电连接基片与凹型导电结点电连接。利用高分子复合微波介质基体通过PCB工艺加工形成片式天线，相对于现有的LTCC(低温共烧陶瓷)工艺路线，工艺简单且适于大规模生产，成本低；另外，高分子复合微波介质较轻、韧性及防震性好，可有效提高片式天线的机械性能及电性能；再者，在端头部位采用打孔结合切割工艺形成凹形的导电结点，在后续焊接过程中产生毛细现象，有效提高焊接的可靠性。焊接的可靠性。焊接的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
基于高分子复合微波介质的片式天线及其制备方法


[0001]本专利技术涉及天线
，特别是涉及一种基于高分子复合微波介质的片式天线及其制备方法。

技术介绍

[0002]微波介质陶瓷(MWDC)是指应用于微波频段(主要是UHF、SHF频段，300MHz～300GHz)电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷，微波介质陶瓷作为一种新型电子材料，在现代通信中被用作谐振器、滤波器、介质基片、介质天线、介质导波回路等，广泛应用于微波技术的许多领域。微波介质天线具有小型化、高性能的特点，微型片式天线在智能手机和WLAN中均得到广泛应用。目前为了实现各种通讯设备之间的网络互联和资源共享，蓝牙技术和WIFI技术已被广泛应用于移动电话、汽车电话、笔记本电脑、平板电脑、可穿戴设备等领域，微型片式天线也都发挥了至关重要的作用。
[0003]目前微型片式天线的制备大多是由低温共烧陶瓷(LTCC)工艺制备，设备投入大，生产效率低，材料成本高。另外，陶瓷片式天线也具有陶瓷制品普遍具有的缺点：易碎，不耐震动冲击。这些都限制了陶瓷片式天线在便携式电子设备中的应用。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于高分子复合微波介质的片式天线及其制备方法，用于解决现有技术中的微型片式天线制备工艺复杂、成本高，并且天线的机械性能和电性能稳定性较差等的问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种基于高分子复合微波介质的片式天线的制备方法，所述制备方法至少包括：
[0006]提供高分子复合微波介质基板，所述基板包括高分子复合微波介质基体及贴敷于其上表面和下表面的第一金属层；
[0007]于所述高分子复合微波介质基板上形成贯通的通孔，所述通孔包括沿纵向阵列排布的第一通孔及沿横向阵列排布的第二通孔，沿纵向相邻的所述第一通孔与沿横向相邻的所述第二通孔形成一个重复单元；
[0008]于所述通孔的内壁电镀第二金属层；
[0009]刻蚀所述第一金属层，以于所述高分子复合微波介质基体的上表面和下表面分别形成上线路层、下线路层及电连接基片，所述上线路层包括至少一片顺次排布的金属基片，所述下线路层包括至少一片顺次排布的所述金属基片，所述上线路层和所述下线路层由所述第二通孔内的所述第二金属层顺次连接成螺旋电路层，所述螺旋电路层两端通过所述电连接基片与所述第一通孔内的所述第二金属层电连接；
[0010]沿横向方向在所述第一通孔的径向位置及沿纵向方向在所述第二通孔的径向位置切割所述高分子复合微波介质基板，以获得独立的片式天线的重复单元。
[0011]可选地，切割所述高分子复合微波介质基板之前还包括于所述高分子复合微波介
质基板的上表面及下表面印刷阻焊油墨的步骤。
[0012]可选地，切割所述高分子复合微波介质基板之前还包括于所述第一通孔的内壁及电连接基片镀防腐金属层的步骤。
[0013]可选地，所述防腐金属层的材料包括由镍、金及锡组成群组中的至少一种。
[0014]可选地，于所述通孔的内壁电镀第二金属层之前还包括对所述通孔金属化处理的步骤。
[0015]可选地，所述第一金属层的材料为铜，所述第二金属层的材料为铜，所述通孔的形状为圆形，所述高分子复合微波介质基体的介电常数在10GHz的测试频率下介于2.0～20之间，所述高分子复合微波介质基体的介质损耗在10GHz的测试频率下不大于0.01。
[0016]可选地，形成所述上线路层、下线路层及电连接基片的步骤包括：
[0017]于所述高分子复合微波介质基板的上表面及下表面分别贴干膜，然后曝光；
[0018]刻蚀所述第一金属层，以形成所述上线路层、下线路层及电连接基片；
[0019]去除所述干膜。
[0020]本专利技术还提供一种基于高分子复合微波介质的片式天线，所述片式天线至少包括：
[0021]高分子复合微波介质基体，所述高分子复合微波介质基体具有相对的上表面和下表面、相对的两第一侧面及相对的两第二侧面，其中，所述第一侧面及所述第二侧面上具有贯穿所述高分子复合微波介质基体的凹形槽；
[0022]螺旋电路层，所述螺旋电路层包括上线路层、下线路层及凹形导电柱，所述上线路层及所述下线路层分别形成于所述高分子复合微波介质基体的上表面和下表面，所述凹形导电柱形成于所述高分子复合微波介质基体的第一侧面的所述凹形槽的内壁上，所述上线路层包括至少一片顺次排布的金属基片，所述下线路层包括至少一片顺次排布的所述金属基片，所述上线路层和所述下线路层由所述凹形导电柱顺次连接成所述螺旋电路层；
[0023]电连接基片及凹形导电结点，所述凹形导电结点形成于所述高分子复合微波介质基体的第二侧面的所述凹形槽的内壁上，所述电连接基片形成于所述高分子复合微波介质基体的上表面和下表面，所述螺旋电路层两端通过所述电连接基片与所述凹形导电结点电连接。
[0024]可选地，所述高分子复合微波介质基板的上表面和下表面形成有覆盖所述上线路层、下线路层的绝缘组焊层。
[0025]可选地，所述凹形导电结点的表面形成有防腐金属层。
[0026]可选地，所述防腐金属层的材料包括由镍、金及锡组成群组中的至少一种。
[0027]可选地，所述螺旋电路层的材料为铜，所述电连接基片的材料为铜，所述凹形导电结点的材料为铜，所述凹形槽为半圆弧形槽，所述高分子复合微波介质基体的介电常数在10GHz的测试频率下介于2.0～20之间，所述高分子复合微波介质基体的介质损耗在10GHz的测试频率下不大于0.01。
[0028]如上所述，本专利技术的基于高分子复合微波介质的片式天线及其制备方法，该方法利用高分子复合微波介质基体通过PCB工艺加工形成片式天线，相对于现有的LTCC(低温共烧陶瓷)工艺路线，工艺简单且适于大规模生产，成本低；另外，高分子复合微波介质较轻、韧性及防震性好，可有效提高片式天线的机械性能及电性能；再者，在端头部位采用打孔结
合切割工艺形成凹形的导电结点，在后续焊接过程中产生毛细现象，有效提高焊接的可靠性；另外，所述螺旋电路层的凹形导电柱及凹形导电结点位于片式天线的外侧边缘，最大限度的利用了高分子复合微波介质基体的有效面积，有助于实现元件的小型化。
附图说明
[0029]图1显示为本专利技术的基于高分子复合微波介质的片式天线的爆炸图。
[0030]图2显示为本专利技术的基于高分子复合微波介质的片式天线的螺旋电路层的结构示意图。
[0031]图3显示为本专利技术的基于高分子复合微波介质的片式天线的结构示意图。
[0032]图4显示为本专利技术的基于高分子复合微波介质的片式天线的制备过程中，形成通孔的示意图。
[0033]图5显示为本专利技术的基于高分子复合微波介质的片式天线的制备过程中，形成上线路层的示意图。
[0034]图6显示为本专利技术的基于高分子复合微波介质的片式天线的制备过程中，形成下线路层的示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高分子复合微波介质的片式天线的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少包括：提供高分子复合微波介质基板，所述基板包括高分子复合微波介质基体及贴敷于其上表面和下表面的第一金属层；于所述高分子复合微波介质基板上形成贯通的通孔，所述通孔包括沿纵向阵列排布的第一通孔及沿横向阵列排布的第二通孔，沿纵向相邻的所述第一通孔与沿横向相邻的所述第二通孔形成一个重复单元；于所述通孔的内壁电镀第二金属层；刻蚀所述第一金属层，以于所述高分子复合微波介质基体的上表面和下表面分别形成上线路层、下线路层及电连接基片，所述上线路层包括至少一片顺次排布的金属基片，所述下线路层包括至少一片顺次排布的所述金属基片，所述上线路层和所述下线路层由所述第二通孔内的所述第二金属层顺次连接成螺旋电路层，所述螺旋电路层两端通过所述电连接基片与所述第一通孔内的所述第二金属层电连接；沿横向方向在所述第一通孔的径向位置及沿纵向方向在所述第二通孔的径向位置切割所述高分子复合微波介质基板，以获得独立的片式天线的重复单元。2.根据权利要求1所述的基于高分子复合微波介质的片式天线的制备方法，其特征在于：切割所述高分子复合微波介质基板之前还包括于所述高分子复合微波介质基板的上表面及下表面印刷阻焊油墨的步骤。3.根据权利要求1所述的基于高分子复合微波介质的片式天线的制备方法，其特征在于：切割所述高分子复合微波介质基板之前还包括于所述第一通孔的内壁镀防腐金属层的步骤。4.根据权利要求3所述的基于高分子复合微波介质的片式天线的制备方法，其特征在于：所述防腐金属层的材料包括由镍、金及锡组成群组中的至少一种。5.根据权利要求1所述的基于高分子复合微波介质的片式天线的制备方法，其特征在于：于所述通孔的内壁电镀第二金属层之前还包括对所述通孔金属化处理的步骤。6.根据权利要求1所述的基于高分子复合微波介质的片式天线的制备方法，其特征在于：所述第一金属层的材料为铜，所述第二金属层的材料为铜，所述通孔的形状为圆形，所述高分子复合微波介质基体的介电常数在10GHz的测试频率下介于2.0～20之间，所述高分子复合微波介质基体的介质损耗在10GHz的测试频率下不大于0.01。7.根据权利要求1所述的基于高分子复合微波...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾贤瑞，侯李明，赵广经，
申请(专利权)人：上海科特新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：