專利名稱：一種陶瓷天線及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及天線，尤其涉及一種陶瓷天線及其制造方法。
技術(shù)背景
眾所周知，傳統(tǒng)天線是由不銹鋼彈片和塑料支架或者是柔性線路板組成，它們都需要很大的空間，且不易組裝，成本較高，這將對(duì)越來越微小的無線設(shè)備產(chǎn)生很大的影響， 因此，陶瓷天線應(yīng)運(yùn)而生。然而，常規(guī)的陶瓷天線由表面的銀漿及下面的陶瓷介質(zhì)組成，且其表面的銀漿作為天線電路，下面的陶瓷介質(zhì)作基板，由于天線電路只能走在基板表面，不能利用基板內(nèi)部的空間，所以存在體積較大，且方向性不好等缺點(diǎn)。為此，目前需要對(duì)這種陶瓷天線進(jìn)行改進(jìn)，以滿足更多的使用需要。發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明旨在提供一種陶瓷天線及其制造方法，以達(dá)到減小體積、提高增益和降低制造成本的目的。
本發(fā)明之一所述的一種陶瓷天線的制造方法，包括以下步驟
步驟Si，制造多層生瓷帶；
步驟S2，根據(jù)預(yù)設(shè)的天線電路在所述每層生瓷帶上布線，并加工形成器件定位結(jié)構(gòu)；
步驟S3，在所述生瓷帶的器件定位結(jié)構(gòu)中埋入無源元件；
步驟S4,將所述多層帶有無源元件的生瓷帶按預(yù)設(shè)順序疊壓形成基板，并使所述無源元件之間形成通路；
步驟S5，在所述基板的背面設(shè)置饋點(diǎn)焊盤和固定焊盤；
步驟S6，將所述基板、饋點(diǎn)焊盤和固定焊盤燒結(jié)制成所述陶瓷天線。
在上述的陶瓷天線的制造方法中，所述生瓷帶由混合有稀土合金的陶瓷粉末制成。
在上述的陶瓷天線的制造方法中，所述稀土合金的成分為鈰0.25-0. 32%，鐠 0. 3-0. 4%，鏑 0. 1-0. 2% Ak 0. 22-0. 35%，鈧 0. 15-0. 3%。
在上述的陶瓷天線的制造方法中，所述步驟Sl包括將所述陶瓷粉末低溫?zé)Y(jié)制成生瓷帶。
在上述的陶瓷天線的制造方法中，所述步驟Sl包括在870-1000°C的溫度下燒結(jié)陶瓷粉末。
在上述的陶瓷天線的制造方法中，所述器件定位結(jié)構(gòu)為通孔和/或凹槽。
在上述的陶瓷天線的制造方法中，所述天線電路的起始點(diǎn)位于所述基板正面并靠近該基板的一端，所述饋點(diǎn)焊盤靠近所述天線電路的起始點(diǎn)，所述固定焊盤遠(yuǎn)離所述天線電路的起始點(diǎn)。
在上述的陶瓷天線的制造方法中，所述步驟S6包括在870-1000°C的溫度下燒結(jié)所述基板、饋點(diǎn)焊盤和固定焊盤。
本發(fā)明之二所述的由上述的陶瓷天線的制造方法制得的陶瓷天線，包括
由多層帶有無源元件的生瓷帶疊壓形成的基板，且所述無源元件通過布置在生瓷帶上的連線形成預(yù)設(shè)的天線電路；以及
設(shè)置在所述基板背面并與該基板燒結(jié)在一起的饋點(diǎn)焊盤和固定焊盤。
在上述的陶瓷天線中，所述生瓷帶由混合有稀土合金的陶瓷粉末低溫?zé)Y(jié)而成。
在上述的陶瓷天線中，所述生瓷帶上設(shè)有用于埋入所述無源元件的器件定位結(jié)構(gòu)。
在上述的陶瓷天線中，所述器件定位結(jié)構(gòu)為通孔和/或凹槽。
在上述的陶瓷天線中，所述天線電路的起始點(diǎn)位于所述基板正面并靠近該基板的一端，所述饋點(diǎn)焊盤靠近所述天線電路的起始點(diǎn)，所述固定焊盤遠(yuǎn)離所述天線電路的起始點(diǎn)ο
由于采用了上述的技術(shù)解決方案，本發(fā)明采用分層立體的走線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即，將天線電路設(shè)置在基板內(nèi)部，并結(jié)合燒結(jié)工藝，從而有效縮小陶瓷天線的體積，減輕其重量，提高其可靠性能及改善其方向性，并縮短了其組裝周期和制造成本；另外，本發(fā)明還采用混有稀土合金的陶瓷介質(zhì)作為基板材料，從而提高了陶瓷介質(zhì)的介電常數(shù)，使波長變短，耐高溫性能提高；因此，能滿足移動(dòng)通信對(duì)小型、輕量、低功耗、低相位噪聲、高性能的要求。


圖1是本發(fā)明的一種陶瓷天線的結(jié)構(gòu)俯視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖，給出本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并予以詳細(xì)描述。
本發(fā)明的一種陶瓷天線的制造方法，包括以下步驟
步驟Si，制造多層生瓷帶，在870-1000°C的溫度下，低溫?zé)Y(jié)混合有稀土合金的陶瓷粉末制成厚度精確而且致密的生瓷帶；其中，稀土合金的成分為鈰0. 25-0. 32%，鐠 0. 3-0.4%，鏑0· 1-0. 2%,#0. 22-0. 35%，鈧 0. 15-0.3%。
步驟S2，利用激光打孔、微孔注漿、精密導(dǎo)體漿料印刷等工藝，根據(jù)預(yù)設(shè)的天線電路在每層生瓷帶上布線(例如，一般線短的成L型的電路為高頻天線，線長的成G型的電路為多頻天線)，并加工形成器件定位結(jié)構(gòu)，該器件定位結(jié)構(gòu)為通孔和/或凹槽，其位置和深度根據(jù)天線頻段設(shè)計(jì)來選擇；
步驟S3，在生瓷帶的器件定位結(jié)構(gòu)中埋入無源元件，無源元件根據(jù)天線的頻段來選擇；
步驟S4，將多層帶有無源元件的生瓷帶按照設(shè)計(jì)天線形狀時(shí)預(yù)設(shè)的層的順序疊壓形成基板，并使無源元件之間形成通路；
步驟S5，在基板的背面設(shè)置饋點(diǎn)焊盤和固定焊盤，饋點(diǎn)焊盤靠近天線電路的起始點(diǎn)，固定焊盤遠(yuǎn)離天線電路的起始點(diǎn)，天線電路的起始點(diǎn)，即饋電點(diǎn)標(biāo)志點(diǎn)預(yù)設(shè)在基板正面并靠近該基板的一端；
步驟S6，將基板、饋點(diǎn)焊盤和固定焊盤在870_1000°C (最佳溫度為900°C)的溫度下燒結(jié)制成陶瓷天線。
如圖1所示，根據(jù)上述方法制成的陶瓷天線包括基板1、饋點(diǎn)焊盤2和固定焊盤3， 其中
基板1由多層帶有無源元件(圖中未示)的生瓷帶疊壓形成，且埋入生瓷帶中的無源元件通過布置在生瓷帶上的連線形成預(yù)設(shè)的天線電路(圖中未示)，生瓷帶由混合有稀土合金的陶瓷粉末低溫?zé)Y(jié)而成；
饋點(diǎn)焊盤2和固定焊盤3分別設(shè)置在基板1背面并與該基板1燒結(jié)在一起，饋點(diǎn)焊盤2靠近天線電路的起始點(diǎn)，固定焊盤3遠(yuǎn)離天線電路的起始點(diǎn)，固定焊盤3可用于將天線固定在PCB板的焊盤上，防止其掉落；天線電路的起始點(diǎn)，即饋電點(diǎn)標(biāo)志點(diǎn)10預(yù)設(shè)在基板 1正面并靠近該基板1的一端。
經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)測試表明本發(fā)明的陶瓷天線的長度可達(dá)到3.2士0. 1mm，其寬度可達(dá)到1.6士0. 1mm，其厚度可達(dá)到1. 04士0. 2mm，饋點(diǎn)焊盤2和固定焊盤3的寬度可達(dá)到 0. 3士0. 05 ；本陶瓷天線的工作頻率可達(dá)到2. 35-2. 5GHz，帶寬可達(dá)到110MHz，峰值增益可達(dá)到2. 5dBi，最大電壓駐波比可達(dá)到2. 5，阻抗可達(dá)到50歐姆。由此可見，本發(fā)明的陶瓷天線的尺寸大大減小，且其性能顯著提高。
本發(fā)明的陶瓷天線在實(shí)際使用時(shí)，一般放在測試板的邊角上，越靠外越好，且天線周圍最好都鏤空3毫米，天線距離金屬最好在5毫米以上，且周圍不要有喇叭，攝像頭，屏幕等干擾源，并且這些干擾源最好要預(yù)留接地點(diǎn)。
綜上所述，本發(fā)明可以滿足移動(dòng)通信對(duì)小型、輕量、低功耗、低相位噪聲、高性能的要求，主要適用于2. 4GHz無線通信、無線局域網(wǎng)設(shè)備、無線路由器及筆記本電腦中。
以上所述的，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用以限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的上述實(shí)施例還可以做出各種變化。即凡是依據(jù)本發(fā)明申請(qǐng)的權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所作的簡單、等效變化與修飾，皆落入本發(fā)明專利的權(quán)利要求保護(hù)范圍。本發(fā)明未詳盡描述的均為常規(guī)技術(shù)內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種陶瓷天線的制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟步驟Si，制造多層生瓷帶；步驟S2，根據(jù)預(yù)設(shè)的天線電路在所述每層生瓷帶上布線，并加工形成器件定位結(jié)構(gòu)；步驟S3，在所述生瓷帶的器件定位結(jié)構(gòu)中埋入無源元件；步驟S4，將所述多層帶有無源元件的生瓷帶按預(yù)設(shè)順序疊壓形成基板，并使所述無源元件之間形成通路；步驟S5，在所述基板的背面設(shè)置饋點(diǎn)焊盤和固定焊盤；步驟S6，將所述基板、饋點(diǎn)焊盤和固定焊盤燒結(jié)制成所述陶瓷天線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷天線的制造方法，其特征在于，所述生瓷帶由混合有稀土合金的陶瓷粉末制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陶瓷天線的制造方法，其特征在于，所述稀土合金的成分為 鋪 0. 25-0. 32 %，鐠 0. 3-0. 4 %，鏑 0. 1-0. 2 %，錢 0. 22-0. 35 %，鈧 0. 15-0. 3 %。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陶瓷天線的制造方法，其特征在于，所述步驟Sl包括將所述陶瓷粉末低溫?zé)Y(jié)制成生瓷帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的陶瓷天線的制造方法，其特征在于，所述步驟Sl包括在 870-1000°C的溫度下燒結(jié)陶瓷粉末。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的陶瓷天線的制造方法，其特征在于，所述器件定位結(jié)構(gòu)為通孔和/或凹槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的陶瓷天線的制造方法，其特征在于，所述天線電路的起始點(diǎn)位于所述基板正面并靠近該基板的一端，所述饋點(diǎn)焊盤靠近所述天線電路的起始點(diǎn)，所述固定焊盤遠(yuǎn)離所述天線電路的起始點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的陶瓷天線的制造方法，其特征在于，所述步驟 S6包括在870-1000°C的溫度下燒結(jié)所述基板、饋點(diǎn)焊盤和固定焊盤。
9.一種由權(quán)利要求1-8所述的陶瓷天線的制造方法制得的陶瓷天線，其特征在于，所述陶瓷天線包括由多層帶有無源元件的生瓷帶疊壓形成的基板，且所述無源元件通過布置在生瓷帶上的連線形成預(yù)設(shè)的天線電路；以及設(shè)置在所述基板背面并與該基板燒結(jié)在一起的饋點(diǎn)焊盤和固定焊盤。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的陶瓷天線，其特征在于，所述生瓷帶由混合有稀土合金的陶瓷粉末低溫?zé)Y(jié)而成。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的陶瓷天線，其特征在于，所述生瓷帶上設(shè)有用于埋入所述無源元件的器件定位結(jié)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的陶瓷天線，其特征在于，所述器件定位結(jié)構(gòu)為通孔和/或凹槽。
13.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的陶瓷天線的制造方法，其特征在于，所述天線電路的起始點(diǎn)位于所述基板正面并靠近該基板的一端，所述饋點(diǎn)焊盤靠近所述天線電路的起始點(diǎn)， 所述固定焊盤遠(yuǎn)離所述天線電路的起始點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種陶瓷天線及其制造方法，其中，所述陶瓷天線包括由多層帶有無源元件的生瓷帶疊壓形成的基板，且所述無源元件通過布置在生瓷帶上的連線形成預(yù)設(shè)的天線電路；以及設(shè)置在所述基板背面并與該基板燒結(jié)在一起的饋點(diǎn)焊盤和固定焊盤。本發(fā)明采用分層立體的走線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即，將天線電路設(shè)置在基板內(nèi)部，并結(jié)合燒結(jié)工藝，從而有效縮小陶瓷天線的體積，減輕其重量，提高其可靠性能及改善其方向性，并縮短了其組裝周期和制造成本；另外，本發(fā)明還采用混有稀土合金的陶瓷介質(zhì)作為基板材料，從而提高了陶瓷介質(zhì)的介電常數(shù)，使波長變短，耐高溫性能提高；因此，能滿足移動(dòng)通信對(duì)小型、輕量、低功耗、低相位噪聲、高性能的要求。
文檔編號(hào)H01Q1/38GK102509876SQ20111034657
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者李永志, 程學(xué)國 申請(qǐng)人:上海騰怡半導(dǎo)體有限公司