專利名稱：多層陶瓷天線及其制備方法
技術領域：
本發明屬于微波組件設計制作技術領域，具體涉及一種多層陶瓷天線及其制備方法的設計。
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占有重要地位。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系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，采用多層陶瓷結構使得天線小型化要求得以基本滿足。由于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，然后在瓷片表面印刷精確的絲網，印制導體；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，然后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。
發明內容
本發明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，本發明采用的技術方案是一種多層陶瓷天線，包括，陶瓷介質和位于陶瓷介質中的多層輻射導體帶，其特征在于，還包括第一外圍封端金屬，所述多層輻射導體帶共同延伸至陶瓷介質的某一側面，所述第一外圍封端金屬對所述側面進行封端使得多層輻射導體帶層間互聯。進一步的，所述多層陶瓷天線還包括設置于陶瓷介質饋入面的第二外圍封端金屬，用于輻射導體帶與外部的微帶饋線進行電氣連接。針對上述結構，本發明還提出了一種多層陶瓷天線的制備方法，具體包含如下步驟步驟I :流涎，對所采用的陶瓷生瓷片進行烘干，烘干條件溫度80 90°C，時間25 35分鐘；步驟2 :切片，根據尺寸需要對流涎后的瓷片進行切割；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，形成一個完整的多層基板坯體；步驟6 :修邊，將多層基板坯體的邊緣進行修整；步驟7 :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，所述等靜壓過程在真空環境中進行；步驟8 :切割，在燒結前對層壓后的多層生瓷片進行切割以形成濾波器個體；步驟9 :排膠，在燒結前將多層生瓷 片中的有機膠去除；步驟10 :燒結，將排膠后的陶瓷生坯放入燒結設備中排膠燒結，燒結溫度為850 950 0C ；步驟11 :封端燒銀，用銀粉對陶瓷介質兩側進行封端。本發明的有益效果本發明中的多層陶瓷天線內部的多層輻射導體帶共同延伸至陶瓷介質的某一側面，通過這一側面的外圍封端金屬，實現了多層輻射導體帶層間互聯；進一步通過陶瓷介質饋入面的外圍封端金屬，實現輻射導體帶與外部的微帶饋線的電氣連接；通過使用封端金屬避免了通孔的使用所帶來的生產周期過長，批量生產成本增加的問題，且對加工精度要求較低，降低了加工難度，提高了生產效率。
圖I為本發明實施例一的多層陶瓷天線結構示意圖。圖2為本發明實施例二的多層陶瓷天線結構示意圖。圖3是本發明提供的多層陶瓷天線的制備方法流程示意圖。附圖標記說明1介質基板；2微帶饋線；3多層輻射導體帶；4陶瓷介質；5第二外圍封端金屬；6第一外圍封端金屬。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明做進一步的說明。實施例一的多層陶瓷天線結構如圖I所示包括，陶瓷介質4和位于陶瓷介質4中的多層輻射導體帶3，還包括第一外圍封端金屬6，所述多層輻射導體帶3共同延伸至陶瓷介質4的某一側面，所述第一外圍封端金屬對所述側面進行封端使得多層輻射導體帶層間互聯。這里的某一側面可以理解為多層輻射導體帶終止于此側面，故需對其進行封端，以使終止于此側面的多層輻射導體帶形成互聯。這里多層陶瓷天線還包括設置于陶瓷介質饋入面的第二外圍封端金屬5，用于輻射導體帶3與外部的微帶饋線2進行電氣連接。圖I所示的實施例一中LTCC陶瓷介質5位于介質基板I上方，在LTCC陶瓷介質中自上而下垂直放置三層蛇形金屬天線帶，第一層與第二層尺寸相同，交錯排列，第三層尺寸小于第二層，為上下對齊排列。其中位于最上方的一層彎曲導體帶通過陶瓷介質側面的封端導體帶與微帶饋線相連；另一側的封端導體帶用于連接陶瓷介質內部的最上方的彎曲導體帶和下方的兩層彎曲導體帶，三層金屬天線由陶瓷介質上的銅導體印刷而成，兩側的導體帶由銀導體封端形成。實施例二的多層陶瓷天線結構如圖2所示與實例一相似，LTCC陶瓷介質4位于介質基板I上方，在LTCC陶瓷介質中自上而下垂直放置兩層蛇形金屬天線帶3，第一層與第二層尺寸相同，交錯排列。其中位于最上方的一層彎曲導體帶通過陶瓷介質側面的第二外圍封端金屬5與微帶饋線相連；另一側的第一外圍封端金屬6用于連接陶瓷介質內部的兩層彎曲導體帶，兩層金屬天線由陶瓷介質上的銅導體印刷而成，兩側的導體帶由銀導體封端形成。本發明的具體實施實例 所采用的工藝流程如圖3所示，具體包含如下步驟步驟I :流涎，對所采用的陶瓷生瓷片進行烘干，烘干條件溫度80 90°C，時間25 35分鐘；步驟2 :切片，根據尺寸需要對流涎后的瓷片進行切割；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 :修邊，將多層基板坯體的邊緣進行修整；步驟7 :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8 :切割，在燒結前對層壓后的多層生瓷片進行切割以形成濾波器個體；步驟9 :排膠，在燒結前將多層生瓷片中的有機膠去除，避免燒結后陶瓷變為粉狀物；步驟10 :燒結，將排膠后的陶瓷生坯放入爐中排膠燒結，燒結溫度為850 950°C;步驟11 :封端燒銀，用銀粉對陶瓷介質兩側進行封端。上述工藝過程與傳統過程相比省去了打孔的步驟，最終通過封端代替打孔完成互聯。避免了通孔的使用所帶來的生產周期過長，批量生產成本增加的問題，且對加工精度要求較低，降低了加工難度，提高了生產效率。本發明中的多層陶瓷天線內部的多層輻射導體帶共同延伸至陶瓷介質的某一側面，通過這一側面的外圍封端金屬，實現了得多層輻射導體帶層間互聯；進一步通過陶瓷介質饋入面的外圍封端金屬，實現輻射導體帶與外部的微帶饋線的電氣連接；通過使用封端金屬避免了通孔的使用所帶來的生產周期過長，批量生產成本增加的問題，且對加工精度要求較低，降低了加工難度，提高了生產效率。以上實例僅為本發明的優選例子而已，本發明的使用并不局限于該實例，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種多層陶瓷天線，包括，陶瓷介質和位于陶瓷介質中的多層輻射導體帶，其特征在于，還包括第一外圍封端金屬，所述多層輻射導體帶共同延伸至陶瓷介質的某一側面，所述第一外圍封端金屬對所述側面進行封端使得多層輻射導體帶層間互聯。
2.根據權利要求I所述的多層陶瓷天線，其特征在于，所述多層陶瓷天線還包括設置于陶瓷介質饋入面的第二外圍封端金屬，用于輻射導體帶與外部的微帶饋線進行電氣連接。
3.一種多層陶瓷天線的制備方法，具體包含如下步驟 步驟I :流涎，對所采用的陶瓷生瓷片進行烘干，烘干條件溫度80 90°C，時間25 35分鐘； 步驟2 :切片，根據尺寸需要對流涎后的瓷片進行切割； 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，形成一個完整的多層基板坯體； 步驟6 :修邊，將多層基板坯體的邊緣進行修整； 步驟7: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，所述等靜壓過程在真空環境中進行； 步驟8 :切割，在燒結前對層壓后的多層生瓷片進行切割以形成濾波器個體； 步驟9 :排膠，在燒結前將多層生瓷片中的有機膠去除； 步驟10 :燒結，將排膠后的陶瓷生坯放入燒結設備中排膠燒結，燒結溫度為850 950 0C ； 步驟11:封端燒銀，用銀粉對陶瓷介質兩側進行封端。
全文摘要
本發明公開了一種多層陶瓷天線及其制備方法。所述陶瓷天線包括陶瓷介質和位于陶瓷介質中的多層輻射導體帶，其特征在于，還包括第一外圍封端金屬，所述多層輻射導體帶共同延伸至陶瓷介質的某一側面，所述第一外圍封端金屬對所述側面進行封端使得多層輻射導體帶層間互聯。本發明中的多層陶瓷天線內部的多層輻射導體帶共同延伸至陶瓷介質的某一側面，通過這一側面的外圍封端金屬，實現了得多層輻射導體帶層間互聯；通過陶瓷介質饋入面的外圍封端金屬，實現輻射導體帶與外部的微帶饋線的電氣連接；通過使用封端金屬避免了通孔的使用所帶來的生產周期過長，批量生產成本增加的問題，且對加工精度要求較低，降低了加工難度，提高了生產效率。
文檔編號H01Q1/38GK102623798SQ20121010685
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月13日 優先權日2012年4月13日
發明者盧寧, 唐偉, 左麗花, 許宏志, 韓世雄 申請人:電子科技大學