一種透明天線的制作方法
【專利摘要】一種透明天線的制作方法，包括以下步驟：a.準備不低于預定的透明度的天線基材；b.在所述天線基材上生長石墨烯薄膜；c.通過激光雕刻石墨烯薄膜，形成預定的天線圖案。一種透明天線的制作方法，包括以下步驟：a.準備不低于預定的透明度的天線基材薄膜片；b.在所述天線基材薄膜片上生長石墨烯薄膜；c.通過激光雕刻石墨烯薄膜，形成預定的天線圖案；d.將所述天線基材薄膜片貼合到不低于預定的透明度的主基材或電子產(chǎn)品機殼上。通過在透明基材或基材薄膜片上直接生長石墨烯薄膜并利用激光雕刻天線圖案，可形成性能優(yōu)異的透明天線。
【專利說明】一種透明天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子產(chǎn)品的天線制作技術(shù)，特別是涉及一種透明天線的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電子類通訊設(shè)備朝向智能化、微型化、輕薄化等方向發(fā)展，一個顯著的特點是透明化，在手機領(lǐng)域，透明化的設(shè)計開始越來越受到重視。
[0003]隨著便攜式電子通訊設(shè)備的普及和應用，對終端設(shè)備的外觀及內(nèi)部空間要求越來越嚴格，如何合理的利用終端設(shè)備的內(nèi)部空間，己變得尤為迫切。如手機天線的設(shè)計往往受到內(nèi)部空間的限制，而無法實現(xiàn)更高的要求。另外由于客戶個性化的需求，手機廠商往往設(shè)計出與眾不同的手機才能滿足客戶，透明狀的手機具體非同一般的時尚效果，這就需要手機內(nèi)部同時也配備同樣透明的配件，但是又必須保證足夠的性能。
[0004]石墨烯(Graphene)是一種由sp2雜化碳原子構(gòu)成的單層、二維蜂窩結(jié)構(gòu)的納米新材料，是目前已知最堅硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，硬度比鋼鐵大10倍且極輕，并且具有優(yōu)異的導電性能(200000cm2/ (v.s))，導熱性能(3000?5000w/ (m.k))和力學性能(1060GPa)。石墨烯的結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，各碳原子之間的連接非常柔韌。因為它的電阻率極低，電子跑的速度極快，因此被期待可用來發(fā)展出更薄、導電速度更快的新一代電子元件或晶體管。由于石墨烯實質(zhì)上是一種透明、良好的導體，也適合用來制造透明天線、觸控屏幕、光板，甚至是太陽能電池。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種透明天線的制作方法，通過在透明天線基材上直接生長石墨烯薄膜并利用激光雕刻形成性能優(yōu)異的透明天線。
[0006]另一目的是提供一種透明天線的制作方法，在透明天線基材薄膜片上生長石墨烯薄膜并利用激光雕刻形成性能優(yōu)異的透明天線貼片，可將其貼到其他基材上或直接貼到電子產(chǎn)品的機殼上形成透明天線。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0008]一種透明天線的制作方法，包括以下步驟:
[0009]a.準備不低于預定的透明度的天線基材；
[0010]b.在所述天線基材上生長石墨烯薄膜；
[0011]c.通過激光雕刻石墨烯薄膜，形成預定的天線圖案。
[0012]所述天線基材為玻璃、藍寶石、PET、PMMA或PC。
[0013]步驟b采用CVD (化學氣相沉積)鍍膜工藝進行石墨烯薄膜生長，包括以下制作過程:打開真空泵，抽真空，當真空度達到熱定數(shù)值，加熱所述天線基材，升溫至400?500°C，并且充入惰性氣體和載氣，控制在設(shè)定的流速；繼續(xù)加熱，使爐體中心溫度達到1000?Iioo0C,并控制載體溫度不超過500°C，再通入碳源，控制碳源在設(shè)定的流速，開始沉積碳源到所述天線基材，維持1000?1100°C的鍍膜溫度10?30min，之后在載氣輔助下降溫至室溫。
[0014]步驟b中，碳源是CH4、C2H2或CO，流速為0.1?50sccm;載氣為氫氣，流速為10?IOOsccm ;惰性氣體為Ar或N2，流速為100?700sCCm ;真空條件為10_8?10_5 ;碳源流量為500 ?900ml/min。
[0015]步驟a包括對所述天線基材進行表面拋光和超聲清洗處理。
[0016]步驟c中，使用激光雕刻天線圖案的功率為20?90w，頻率為10?100kHz，速度為 1000 ?2000mm/so
[0017]一種透明天線的制作方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0018]a.準備不低于預定的透明度的天線基材薄膜片；
[0019]b.在所述天線基材薄膜片上生長石墨烯薄膜；
[0020]c.通過激光雕刻石墨烯薄膜，形成預定的天線圖案；
[0021]d.將所述天線基材薄膜片貼合到不低于預定的透明度的主基材或電子產(chǎn)品機殼上。
[0022]步驟b采用CVD鍍膜工藝進行石墨烯薄膜生長，包括以下制作過程:打開真空泵，抽真空，當真空度達到10_8?10_5時，加熱所述天線基材薄膜片，升溫至200?300°C，并且充入惰性氣體和載氣，控制在設(shè)定的流速；爐體中心溫度達到1000?1100°C時，通入碳源，控制在設(shè)定的流速，開始沉積碳源到所述天線基材薄膜片，保持1000?1100°C的鍍膜溫度20?30min,之后在載氣輔助下降溫至室溫。
[0023]優(yōu)選地，當真空度達到10_6時，加熱所述天線基材薄膜片，升溫至215°C，爐體中心溫度達到1000°c時通入碳源，開始沉積碳源后保持1000°C的鍍膜溫度25min。
[0024]所述天線基材薄膜片為PET、PMMA或PC薄膜片，優(yōu)選的PET薄膜片厚度為0.11mm。
[0025]可進一步采用以下一些技術(shù)方案:
[0026]本發(fā)明的有益技術(shù)效果:
[0027]本發(fā)明通過石墨烯納米涂層直接在透明天線基材上生長鍍膜和激光雕刻方式制作透明天線，充分利用石墨烯納米涂層的優(yōu)越性能來保證天線各方面的性能。例如，可以以玻璃、藍寶石、PET、PMMA, PC等透明材料為基材，在其表面上沉積一層透明的單層石墨烯納米涂層并形成天線圖案。一種方案下，可以是將石墨烯納米涂層直接鍍膜到基材上面。優(yōu)選的方案下，也可以先制作成石墨烯薄膜天線片，再粘貼到其它載體上，這樣可以巧妙且有效地避免激光雕刻的高能量將天線載體燒焦、損傷或破壞。本發(fā)明所制作的天線具有透明性好、抗刮傷性好、導電性能和天線接收信號強的優(yōu)點，還可以保證天線尺寸精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明透明天線的制作方法一種實施例的流程圖；
[0029]圖1a和圖1b為按照一種實施例制作的透明天線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明透明天線的制作方法另一種實施例的流程圖；
[0031]圖2a和圖2b為按照另一種實施例制作的透明天線的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0032]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明。應該強調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應用。
[0033]參閱圖1，在一些實施例里，透明天線的制作方法具體可包括以下步驟:
[0034]1、準備天線基材
[0035]選取玻璃、藍寶石、PET、PMMA、PC等材料，優(yōu)選采用透明度達90%以上的材料，作為天線基材(即天線載體)。
[0036]2、表面處理
[0037]對天線基材進行表面處理，包括進行拋光，優(yōu)選的拋光工藝條件為:
[0038]拋光液濃度1.1~1.2，主軸轉(zhuǎn)速20~40R/M，壓力50~80KG，時間30~50min。
[0039]3、清洗
[0040]對天線基材進行清洗，可采用超聲清洗，使其清潔、光滑、無油垢。
[0041]優(yōu)選的超聲清洗工藝條件為:
[0042]超聲功率60~120W，超聲頻率40KHz，加熱功率100~300W，溫度50~60°C，時間10~20min。清洗后以50~60°C烘干，時間5~IOmin。
[0043]4、石墨烯生長
[0044]在天線基材上生長單層石墨烯薄膜,厚度為0.35~lnm。
[0045]生長石墨烯時，首先打開真空泵，抽真空，當真空度達到熱定數(shù)值，加熱天線載體，升溫至400~50(TC，并且充入惰性氣體和載氣，控制好流速；繼續(xù)加熱，爐體中心溫度達到1000~1100°C，優(yōu)選控制載體溫度不超過500°C，再通入碳源，控制流速，開始沉積，保持10~30min，在載氣輔助下降溫至室溫。
[0046]優(yōu)選采用CVD鍍膜工藝進行石墨烯生長。優(yōu)選的CVD鍍膜工藝條件為:
[0047]天線載體的溫度為400~500°C;碳源是CH4、C2H2或CO等，流速0.1~50sccm ;載氣為氫氣，流速10~IOOsccm ;惰性氣體為Αy/Ν2ι^速100~700sccm ;真空條件為10-8~10_5 ;碳源流量為500~900ml/min ;鍍膜溫度為1000~1100。。，時間:10~30min。
[0048]5、清洗
[0049]在天線基材上生成石墨烯薄膜后，用去離子水清洗。
[0050]上述的表面處理、清洗工序并非必需的，可視情況采用或省去。
[0051]在本發(fā)明的實施例中，通過制作一層透明的石墨烯納米薄膜涂層，并形成天線圖案，制成透明手機天線，這種由石墨烯納米薄膜制成的天線具有抗刮傷性好、導電性能和接收信號強的優(yōu)點。
[0052]在不同的實施例中，透明天線可采用兩種制作方式。
[0053]第一種方式是:直接在基材上鍍上石墨烯透明薄膜，再通過激光雕刻圖案，制作天線。激光雕刻可以雕刻常規(guī)CNC無法切割的高強度石墨烯薄膜。
[0054]第二種方式是:先在PET薄膜上鍍石墨烯透明薄膜，再通過激光切割做成天線片，然后貼在手機殼上。這樣可以避免激光高能量把天線載體燒焦、損傷或破壞。
[0055]以下通過兩個具體實施例對這兩種制作方式分別進行說明。
[0056]實施例一
[0057]參閱圖1、圖1a和圖lb。
[0058]1、選取玻璃為天線基材
[0059]玻璃的表面處理，拋光工藝條件:[0060]拋光液濃度1.1，主軸轉(zhuǎn)速25R/M，壓力60KG，時間40min.[0061]2、清洗
[0062]超聲工藝清洗，超聲功率60W，超聲頻率40KHz，加熱功率100W，溫度55°C，時間IOmin。烘干溫度55°C,時間8min。
[0063]3、使用治具，露出天線圖案，天線圖案尺寸控制0.05~1mm，其它部分全部遮蓋，治具接觸天線載體部分有一個緩沖材料，避免對天線基材刮傷
[0064]4、玻璃上生長石墨烯納米薄膜
[0065]首先打開真空泵，抽真空，當真空度達到10_6，基材玻璃加熱，升溫至450°C，接近玻璃軟化點，并且充入惰性氣體和載氣，控制好流速；爐體中心加熱，溫度達到1000°c，再通入碳源，控制流速，開始沉積，保持10~30min，在載氣輔助下降溫至室溫。
[0066]5、激光雕刻天線圖案:
[0067]首先在激光機軟件上直接導入天線圖案，或直接繪制；使用激光雕刻天線圖案，功率20~90w，頻率10~100kHz，速度1000~2000mm/s ;天線圖案尺寸控制0.05~I謹。
[0068]如圖1a和圖1b所示,石墨烯納米涂層I的天線圖案直接形成在玻璃天線基材3上。其中2表示天線接觸點。
[0069]實施例二
[0070]參閱圖2、圖2a和圖2b。
[0071]1、準備好天線基材薄膜片，優(yōu)選采用PET薄膜片，優(yōu)選厚度為0.1~0.15_，更優(yōu)選為0.11mm。也可以選用PMMA、PC等薄膜片。
[0072]2、在PET薄膜片上鍍石墨烯納米薄膜
[0073]首先打開真空泵，抽真空，當真空度達到10_6，加熱薄片PET，升溫至215°C，并且充入惰性氣體和載氣，控制好流速；爐體中心溫度達到1000°C，通入碳源，控制流速，開始沉積，保持25min，在載氣輔助下降溫至室溫。
[0074]3、制作PET石墨烯透明天線片
[0075]首先在激光機軟件上直接導入天線圖案，或直接繪制，使用激光雕刻天線圖案，制作成PET石墨烯天線片。一張PET石墨烯薄膜可以制作多個天線片。激光雕刻天線圖案的功率20~90w，頻率10~100kHz，速度1000~2000mm/s ;天線圖案尺寸控制0.05~1_。
[0076]4、貼合
[0077]使用膠水把PET石墨烯透明天線片貼合到PC、玻璃、藍寶石、PMMA等手機殼上。
[0078]如圖2a和圖2b所示,石墨烯納米涂層I的天線圖案形成在天線基材薄膜片+天線主基材3上。其中4表示天線`基材薄膜片和石墨烯納米涂層I共同形成的天線片。
[0079]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種透明天線的制作方法，其特征在于，包括以下步驟: a.準備不低于預定的透明度的天線基材； b.在所述天線基材上生長石墨烯薄膜； c.通過激光雕刻石墨烯薄膜，形成預定的天線圖案。
2.如權(quán)利要求1所述的透明天線的制作方法，其特征在于，所述天線基材為玻璃、藍寶石、PET、PMMA 或 PC。
3.如權(quán)利要求1所述的透明天線的制作方法，其特征在于，步驟b采用CVD鍍膜工藝進行石墨烯薄膜生長，包括以下制作過程:打開真空泵，抽真空，當真空度達到熱定數(shù)值，力口熱所述天線基材，升溫至400?500°C，并且充入惰性氣體和載氣，控制在設(shè)定的流速；繼續(xù)加熱，使爐體中心溫度達到1000?1100°C，并控制載體溫度不超過500°C，再通入碳源，控制碳源在設(shè)定的流速，開始沉積碳源到所述天線基材，維持1000?1100°C的鍍膜溫度10?30min，之后在載氣輔助下降溫至室溫。
4.如權(quán)利要求3所述的透明天線的制作方法，其特征在于，步驟b中，碳源是CH4、C2H2或CO,流速為0.1?50sccm ;載氣為氫氣,流速為10?IOOsccm ;惰性氣體為Ar或N2,流速為100?700sccm ;真 空條件為10 8?10 5 ;碳源流量為500?900ml/min。
5.如權(quán)利要求1至4任一項所述的透明天線的制作方法，其特征在于，步驟a包括對所述天線基材進行表面拋光和超聲清洗處理。
6.如權(quán)利要求1至4任一項所述的透明天線的制作方法，其特征在于，步驟c中，使用激光雕刻天線圖案的功率為20?90w，頻率為10?IOOkHz，速度為1000?2000mm/s。
7.—種透明天線的制作方法，其特征在于，包括以下步驟: a.準備不低于預定的透明度的天線基材薄膜片； b.在所述天線基材薄膜片上生長石墨烯薄膜； c.通過激光雕刻石墨烯薄膜，形成預定的天線圖案； d.將所述天線基材薄膜片貼合到不低于預定的透明度的主基材或電子產(chǎn)品機殼上。
8.如權(quán)利要求7所述的透明天線的制作方法，其特征在于，步驟b采用CVD鍍膜工藝進行石墨烯薄膜生長，包括以下制作過程:打開真空泵，抽真空，當真空度達到10_8?10_5時，加熱所述天線基材薄膜片，升溫至200?300°C，并且充入惰性氣體和載氣，控制在設(shè)定的流速；爐體中心溫度達到1000?1100°C時，通入碳源，控制在設(shè)定的流速，開始沉積碳源到所述天線基材薄膜片，保持1000?1100°C的鍍膜溫度20?30min，之后在載氣輔助下降溫至室溫。
9.如權(quán)利要求8所述的透明天線的制作方法，其特征在于，當真空度達到10_6時，加熱所述天線基材薄膜片，升溫至215°C，爐體中心溫度達到100(TC時通入碳源，開始沉積碳源后保持1000°C的鍍膜溫度25min。
10.如權(quán)利要求6至9任一項所述的透明天線的制作方法，其特征在于，所述天線基材薄膜片為PET、PMMA或PC薄膜片，優(yōu)選的PET薄膜片厚度為0.1?0.15mm,更優(yōu)選為·0.11mnin
【文檔編號】H01Q1/38GK103811862SQ201410053740
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月17日
【發(fā)明者】周忠群, 王長明, 謝守德 申請人:東莞勁勝精密組件股份有限公司, 東莞唯仁電子有限公司