CN102046710B - 用于射频滤波应用的轻重量低热膨胀的聚合物泡沫 - Google Patents

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Abstract

一种装置(100)，包括：射频滤波器体外壳(102)。射频滤波器体外壳包括：聚合物组合物(110)，所述聚合物组合物包括至少一种聚合物泡沫(115)和填充材料(120)。填充材料在聚合物组合物中均匀分布并且随机取向。射频滤波器体外壳还包括涂覆聚合物组合物的导电材料(125)。

Description

用于射频滤波应用的轻重量低热膨胀的聚合物泡沫
技术领域
本发明总体涉及包括射频滤波器的装置以及制造这种装置的方法。
背景技术
射频滤波器通常具有多个连接的腔体，选择这些腔体的形状和尺寸，以便对所需频率范围(例如射频或微波频率)内的信号进行滤波。限定腔体的基板的体外壳通常由铝制成。与其他金属相比，铝具有较低的密度(大约2.7gm/cm3)、较低的热膨胀系数(例如，大约30×10-6m/m℃或大约30ppm/℃)以及较低的成本。
发明内容
一个实施例是一种包括射频滤波器体外壳的装置。射频滤波器体外壳包括聚合物组合物，所述聚合物组合物包括至少一种聚合物泡沫和填充材料。在聚合物组合物中，填充材料均匀地分布且随机地取向。射频滤波器体外壳还包括涂覆聚合物组合物的导电材料。
另一实施例是一种制造装置的方法，包括：形成射频滤波器体外壳。形成射频滤波器体外壳包括：提供上述聚合物组合物。形成射频滤波器体外壳还包括：将聚合物组合物形成为体外壳，并以导电材料来涂覆体外壳。
附图说明
当结合附图来阅读本发明实施例时，通过以下详细描述将最佳地理解本发明的实施例。对应的或相似的数字或符号指示对应或相似的结构。各个特征可以不按比例绘制，为了论述清楚，可以任意地增大或减小各个特征的尺寸。现在参考结合附图的以下描述，附图中：
图1A示出了本发明示例装置的一部分的分解透视图；
图1B示出了沿线B-B得到的图1的装置的一部分的详细横截面图；以及
图2示出了例如如图1所示的装置的示例制造方法中选定步骤的流程图。
具体实施方式
随着射频滤波器合并到诸如无线滤波器应用等塔顶电子装置中，铝滤波器的重量对这种电子装置的安装和服务的简易性构成了损害，并且增大了塔必须支撑的结构负载。此外，铝滤波器的制造是昂贵且耗时的。
本发明的实施例意识到并解决了与将铝滤波器体外壳替换成由聚合物制成的滤波器体外壳相关联的一些问题。例如，与由铝制成的滤波器体外壳相比，用热塑性材料形成射频滤波器体可以提供显著地节省材料和制造成本并且更易于制造。此外，热塑性聚合物的密度可以比铝小，从而实质上减轻滤波器体外壳的重量。
然而，特定热塑性聚合物的热膨胀系数(CTE)可以实质上高于铝的CTE(至少高出大约10％)。高CTE是不期望的，因为滤波器体外壳周围环境中的较大温度波动可能引起体外壳中空腔形状的改变，形状改变的大小足以使滤波频率偏离其目标值。
可以将填充材料与热塑性聚合物混合，以减小组合物的CTE。然而，某些热塑性材料和填充材料的组合物可以具有各向异性CTE。即，在一个或多个维度上的组合物的CTE不同于在另一维度上的CTE。各向异性CTE还可以引起滤波频率不期望的变化。此外，添加密度比热塑性聚合物密度大的填充材料增加了热塑性聚合物填充材料组合物的总密度，从而增加了滤波器的重量。
一个实施例是一种包括射频滤波器体外壳的装置。图1A示出了示例装置100和射频滤波器体外壳102的透视图。图1B示出了沿线B-B的图1A中所示的外壳102的详细横截面图。
在一些实施例中，装置100被配置为无线传输系统，射频滤波器体外壳102是系统的组件。例如，射频滤波器体外壳102可以是装置100的一部分，装置100被配置为在移动基站天线杆中的塔上安装放大器滤波器。本领域技术人员可以熟知射频滤波器体外壳102可以具有的各种形状和附加组件，以便于对微波或射频频率范围内的电信信号进行滤波的。
装置100的特定实施例通过提供包括聚合物组合物110的射频滤波器体外壳102来解决上述问题中的至少一些问题。聚合物组合物110包括至少一种聚合物泡沫115和填充材料120。在聚合物组合物110中是均匀地分布且随机地取向填充材料120。射频滤波器体外壳102还包括涂覆聚合物组合物110的导电材料125。
这里所使用的术语聚合物是指具有重复单元并且分子量为大约1000gm/摩尔或更大的分子。聚合物可以包括相同类型的聚合物分子(例如具有相同的重复分子式的聚合物或聚合物分布)、不同类型聚合物的混合、或不同聚合物类型的嵌段共聚物。聚合物优选地是非可辨晶体结构的无定形聚合物，因为这是各向同性CTE传导的。本领域技术人员将熟知用于确定聚合物是否是无定形的过程。例如，无定形聚合物的x射线粉末图案将不具有可辨峰值。术语聚合物泡沫是指包括在单元中实质上散布的气体或在聚合物中分布气孔的聚合物。聚合物泡沫包括合成聚合物泡沫。
这里所使用的术语均匀分布是指填充材料分布在聚合物组合物110中，使得填充材料的浓度实质上不因组合物的不同部分而变化。例如，在聚合物组合物的一些实施例中，来自聚合物组合物的任何两个不同的1/10或1/4体积的填充材料的浓度的差别不大于约±10％。
这里所使用的术语随机取向是指组合物中填充材料的形状的随机取向。在填充材料被对称整形的情况下(例如，球形)，填充材料本质上具有随机取向，因为填充材料的一侧与填充材料的另一侧实质上相同。在填充材料被非对称整形的情况下(例如，具有长轴和短轴的纤维)，随机取向是指填充材料的任何一侧在面对聚合物组合物内的一个方向与在任一个方向具有实质上相同的概率。
如上所述，将填充材料与聚合物混合可以帮助降低组合物的CTE。例如，用于形成聚合物泡沫115的纯聚合物的一些优选实施例具有大约100ppm/℃或更小(更优选地，大约60ppm/℃或更小)的CTE。示例包括聚亚安酯、聚醚酰亚胺或环氧树脂。然而，包括填充材料120的聚合物泡沫115的组合物110可以具有与纯聚合物相比减小了大约20％到80％的CTE。
在聚合物组合物110中填充材料105均匀分布且随机取向便于组合物110具有各向同性CTE。在一些优选实施例中，组合物110的CTE在所有维度上都实质上相同。在聚合物组合物110的一些优选实施例中，例如，对于给定的温度升高，膨胀的程度在纵向130、横向132和深度135维度上大致相同(例如，大约±10％或更小)。在一些优选实施例中，聚合物组合物110具有大约36ppm/℃或更小(更优选地，20ppm/℃或更小，甚至更优选地15ppm/℃或更小)的各向同性CTE。
同样如上所述，在一些实施例中，希望使射频滤波器体外壳102的重量最小化。通过使用低密度的聚合物组合物来便于使体外壳102的重量最小化。例如，聚合物组合物的一些优选实施例具有大约1.7gm/cm3或更小(更优选地，大约1.2gm/cm3或更小，甚至更优选地，大约0.7gm/cm3或更小)的密度。
在一些优选实施例中，聚合物泡沫115包括低密度聚合物或者由低密度聚合物制成，因为这有助于减小聚合物组合物的密度。例如，用于形成聚合物泡沫115的纯聚合物的一些实施例优选地具有在大约1.5gm/cm3至1gm/cm3范围内的密度。示例包括聚亚安酯、聚醚酰亚胺或环氧树脂。
使用聚合物泡沫115有利地将聚合物组合物的密度降低到实质上比由非泡沫聚合物制成的聚合物组合物的密度小(例如，小20％至80％)的值。例如，聚合物组合物的一些实施例包括具有大约0.7gm/cm3或更小(更优选地，0.5gm/cm3或更小)的密度的聚合物泡沫115。
在聚合物泡沫115的一些实施例中，优选地，孔隙尺寸或微孔尺寸实质上小于体外壳的最小维度(例如，至少是其二分之一)，因为这便于具有均匀的体外壳表面。体外壳表面不均匀可以导致滤波频率不期望地因体外壳的不同而不同。当通过制造聚合物泡沫板或块并然后使聚合物泡沫的一些孔隙或微孔外露在体外壳表面上来形成体外壳时，具有实质上较小的孔隙或微孔尺寸是尤为重要的。
具有实质上较小的孔隙或微孔尺寸还可以改善体外壳的结构完整性。例如，如果聚合物泡沫的微孔或孔隙尺寸等于或大于体外壳的最小维度特征，则体外壳的结构完整性可以显著变差，或者在体的腔室之间会有不期望的开口。体的腔室之间的开口进而可以引起滤波频率不期望地因所制造的体外壳的不同而不同。
例如，考虑体外壳102的实施例，其中，聚合物泡沫115是封闭微孔聚合物泡沫，体外壳102的最小维度特征是壁145的宽度140。图1B示出了具有封闭微孔150的示例聚合物泡沫115，每个封闭微孔150具有直径155。本领域技术人员将理解微孔如何从实质上球形到不规则形状的变化。聚合物泡沫115的封闭微孔150优选地具有是体外壳102的最小尺寸(例如，宽度140)的至多二分之一(更优选地，十分之一)的平均直径155。例如，当壁140的宽度等于大约5毫米时，封闭微孔的平均直径155优选地等于大约2.5毫米或更小，更优选地大约250微米或更小。类似的考虑适用于作为开口微孔聚合物泡沫的聚合物泡沫115的孔隙尺寸(例如，平均直径)。
出于提供均匀的体外壳表面和提高体外壳的结构整体性的类似原因，可以希望单独的填充材料120实质上小于体外壳102的最小维度特征(至多是体外壳102的最小维度特征的二分之一)。例如，在一些实施例中，希望填充材料120具有比聚合物泡沫115中的平均孔隙或微孔尺寸更小的平均直径(例如，至多是所述平均孔隙或微孔尺寸的二分之一，更优选地，至多是所述平均孔隙或微孔尺寸的十分之一)。
在一些优选实施例中，聚合物泡沫115是热固性聚合物或包括热固性聚合物。在一些情况下，热固性聚合物的使用有益于使填充材料120均匀分布且随机取向，这是因为可以通过将填充材料中存在的低分子量(例如，大约100gm/摩尔或更低)前体聚合来形成聚合物泡沫115。热固性聚合物115的前体具有低分子量，从而具有低粘度。在聚合和泡沫化之前将热固性聚合物前体与填充材料混合便于填充材料120和聚合物泡沫115的聚合物分子在聚合物组合物102中的更均匀且随机的分布。这优于通过包括将填充材料与例如具有高分子量热塑性聚合物混合并将该混合物注入管芯腔体中的过程来形成的体外壳。后一过程可以导致填充材料的非随机对齐或分布、或聚合物分子自身与混合物流动方向的非随机对齐。这进而可以引起体外壳具有各向异性CTE。
一些优选的热固性聚合物泡沫115包括环氧树脂或聚亚安酯，所述环氧树脂或聚亚安酯可以与填充材料混合并形成为聚合物泡沫以提供各向同性低CTE和低密度聚合物组合物。非限制性示例包括以材料填充的并且以封闭微孔泡沫化的环氧聚合物组合物，所述环氧聚合物组合物包括诸如RenShape
Figure BPA00001265861400061
5008(Hunntsman Advanced MaterialsAmerica，Auburn Hills，MI)等合成聚合物泡沫，该合成聚合物泡沫具有大约32ppm/℃(-30℃到30℃)的各向同性CTE和大约0.7gm/cm3的密度。另一示例是以材料填充的并且以密封微孔泡沫化的聚亚安酯聚合物组合物，如，使用Baydur
Figure BPA00001265861400062
STR结构-泡沫反应-注入-铸模系统(Bayer Material Science LLC，Pittsburgh，PA)来生产的聚亚安酯聚合物组合物，该聚亚安酯聚合物组合物可以具有大约14ppm/℃的各向同性CTE和大约1.0gm/cm3至0.9gm/cm3或更低的密度。
然而，在其他优选实施例中，聚合物泡沫115是热塑性聚合物或包括热塑性聚合物。为了提供各向同性低CTE和低密度聚合物组合物，希望提供一种以材料填充的热塑性泡沫聚合物，使得填充材料均匀分布且随机取向。可以通过在聚合和泡沫化之前将热塑性聚合物前体与填充材料混合，来促进这一点。作为非限制性示例，可以将以材料填充的聚醚酰亚胺泡沫形成为聚合物组合物，如编号为4,980,389的美国专利中描述的，其全部公开一并在此作为参考。
本领域技术人员将意识到可以如何使用其他类型的热固性和热塑性聚合物泡沫115来形成聚合物组合物110。
仔细选择填充材料类型和添加的量，以平衡多种不同因素。已经讨论了希望选择具有实质上比体外壳102的最小维度特征或聚合物泡沫的微孔或孔隙尺寸更小尺寸的填充材料120。还需要低成本的填充材料120。也希望低成本的填充材料120。优选地，填充材料120具有比用于形成聚合物泡沫115的纯聚合物的CTE低的CTE，使得该填充材料120的内含物降低了聚合物组合物110的CTE。此外，为了便于聚合物中的均匀分散，在一些实施例中，希望填充材料120具有填充材料与聚合物或聚合物前体之间的较低的界面表面能。填充材料120可以本质上具有这种低界面表面能，或者可以被表面处理为提供这种低界面表面能。本领域技术人员将理解如何执行这种表面处理。
填充材料120与可以添加到聚合物组合物110的其他材料不同。主要出于除了减小CTE以外的其他目的来添加这样的其他材料。示例包括着色剂、流增稠剂、硬化剂、表面活性剂或本领域技术人员公知的其他材料。向聚合物添加的其他添加剂可以包括填充颗粒的附着力促进剂、脱模剂和涂模料。
添加到聚合物组合物110的填充材料120的量可以取决于对多种因素的平衡。这些因素的示例包括具有与聚合物115、成本和材料的CTE兼容的表面能。在一些实施例中，例如，聚合物组合物110中填充材料120的含量可以在重量百分比占聚合物组合物110的大约5％到50％的范围内。填充材料120可以包括一种或多种类型的纤维、颗粒或纤维和颗粒的混合物。图1B示出了示例聚合物泡沫115，所述聚合物泡沫115具有直径162的颗粒160以及纤维164，纤维164具有长轴166和短轴168。当纤维164实质上是圆柱形时，短轴166等于纤维164的直径。
实质上，球形颗粒162具有在形状上对称的优点，这可以有益于提供具有各向同性且较低CTE的聚合物组合物110。在一些优选实施例中，填充材料120包括一种或多种类型的颗粒160，颗粒160具有在大约1微米到500微米的范围内的平均直径162。一些优选的颗粒类型包括：氢氧化铝、硝酸硼、氧化钛、碳酸钙、云母、玻璃、沙、氧化铝、粘土、木头或石膏。本领域技术人员将熟知可以用作填充材料120的其他类型的矿物颗粒。
纤维164优于颗粒162的优点在于，与实质上球形的颗粒相比，使得在每添加单位重量的情况下CTE的减小更大。然而，纤维164有时更易于向聚合物组合物110中引入CTE各向异性，这是因为，例如，在将聚合物注入模具时，纤维164的长轴168倾向于与用于形成聚合物泡沫115的聚合物的流动方向对齐。在一些优选实施例中，填充材料120包括玻璃纤维164。例如，纤维164可以是连续线(continuous strand)纤维、短纤维或磨制玻璃纤维。在一些优选实施例中，纤维164具有在大约10微米到200微米范围内的平均短轴166长度，以及在大约200微米到4000微米范围内的平均长轴168长度，其中，长轴与短轴之比在大约5∶1到20∶1的范围内。
在一些优选实施例中，涂覆聚合物组合物110的导电材料125包括银以及具有类似高电导率的其他金属。在一些情况下，导电材料包括基础金属层170和外部金属层172。基础金属层170(例如，铜)可以便于当外部金属层172对聚合物组合物110具有较差的直接粘合性时，将外部金属层172(例如，银)粘合到聚合物组合物110。
在一些实施例中，包括环氧聚合物泡沫115的聚合物组合物110是优选的，这是因为，与由热塑性聚合物制成的特定聚合物组合物110相比，导电材料125更容易被电镀到这样的聚合物组合物110上。此外，与由热塑性聚合物制成的特定聚合物组合物110相比，包含环氧树脂的聚合物组合物110是更可修正的，以具有被焊接到体外壳102的其他组件。例如，与诸如聚醚酰亚胺、或聚丙烯或聚乙烯等热塑性材料相比，环氧聚合物具有更多的可与金属籽晶层接合的表面功能组。
除了提供导电性之外，金属层170、172还有助于使聚合物组合物110的表面平滑。例如，金属层170、172之一或两者可以填充泡沫化聚合物115的开口微孔174，在加工聚合物组合物110的块或板以形成体外壳102期间，所述开口微孔174变得外露。
射频滤波器体外壳102可以包括用于提供功能射频滤波器的其他组件。例如，体外壳102还可以包括盖板180，所述盖板180密封了体外壳102的谐振腔182(图1A)。
在一些情况下，盖板180由诸如铝之类的固态金属组成。在其他情况下，盖板180由例如用于体外壳102的聚合物组合物以及涂覆聚合物组合物的导电材料组成。使用相同的聚合物组合物可以有利地减小板180的重量并提供与体外壳102相同的各向同性CTE。
在一些实施例中，紧固结构184(例如，螺钉、钉子、螺母)用于将盖板180固定到体外壳102。然而，可以根据需要使用诸如焊接之类的其他固定机制。在一些实施例中，将调谐杆186附着到板180或体外壳102。调谐杆186可以被配置为可调节地插入腔体182，从而调谐射频滤波器体外壳102的谐振频率。例如，在一些实施例中，调谐杆旋转通过板180并进入腔体182，以便将体外壳102的谐振调谐至特定的目标值(例如，700MHz)。本领域技术人员将熟知体外壳102可以具有的便于其操作的其他组件。
另一实施例是一种制造装置的方法。可以通过该方法来制造本文所描述的装置的任何实施例。例如，在优选实施例中，所制造的装置是无线传输系统。图2示出了制造如图1A所示装置的示例方法200中的选定步骤的流程图。
方法200包括形成射频滤波器体外壳的步骤202，包括在步骤210提供聚合物组合物。如以上关于图1A和1B讨论的，聚合物组合物包括至少一种聚合物和填充材料，填充材料在所示至少一种聚合物上均匀分布且随机取向。该方法还包括：在步骤220，将聚合物组合物形成为体外壳；以及在步骤230中，用导电材料来涂覆体外壳。
在一些实施例中，提供聚合物组合物(步骤210)包括：将填充材料放置置于腔体模具中的步骤240；将聚合物前体置于腔体模具中的步骤242；以及使聚合物前体(例如，热固性或热塑性聚合物前体)反应以在管芯中形成聚合物。
在一些优选实施例中，将填充材料(例如，颗粒、纤维或两者)置于腔体模具中(步骤240)，然后使低分子量聚合物前体(例如，液体形式的热塑性或热固性单体)流入腔体模具中(步骤242)，使得聚合物前体渗透通过填充材料。在聚合物前体已渗透通过填充材料之后，将聚合物前体聚合，以形成聚合物(步骤244)，从而导致聚合物组合物的形成(步骤210)。上述过程步骤顺序可以便于填充材料的更均匀分布和随机取向，并且提高了填充浓度。例如，通过在聚合物前体流入腔体模具之前将特定填充材料(例如，纤维)置于腔体模具中，可以减小特定填充材料与聚合物前体流入腔体模具的切割方向的对齐性。
然而，在其他实施例中，可以分别在步骤240、242同时将填充材料和聚合物前体都置于腔体模具中。例如，可以在步骤240、242将填充材料和粉末形式的聚合物前体都置于腔体模具中，以便在管芯中均匀且随机地分布。然后，在步骤244可以将聚合物前体聚合以形成聚合物。作为示例，在步骤240、242，可以将如在编号为4,980,389的美国专利中描述的聚醚酰亚胺前体的粉末和填充材料置于腔体模具中，然后，在步骤244对所述聚醚酰亚胺前体的粉末和填充材料加热以形成聚合物。
或者，可以在步骤240、242通过反应注模工艺将填充材料和液体聚合物前体同时置于腔体模具中。然后，可以在封闭并加热管芯之后，在步骤244将聚合物前体聚合。例如，在一些优选实施例中，使用喷头将聚亚安酯前体(例如，二异氰酸盐和多羟基化合物)喷到管芯中，所述喷头同时混合聚亚安酯前体并将包括玻璃纤维的填充材料切割成适当尺寸。这种方法有利地避免或减小了粘性或粘弹性材料的流动。粘性或粘弹性材料可以导致引起流动的颗粒取向和非均匀的分布，如在使用高分子量热塑性材料的特定注模工艺的情况一样。
本领域技术人员将熟知其他模塑工艺，如，可以使用转移模塑过程。例如，可以在升高的温度下将低分子量环氧树脂前体与包括二氧化硅颗粒(例如，球形石英)的填充材料相混合，以熔化前体并然后将其转移到加热后的模具中，在该模具中前体反应形成热固性聚合物。
在一些实施例中，提供聚合物组合物(步骤210)还包括在容纳聚合物前体和填充材料的腔体模具中形成聚合物泡沫的步骤250。例如，形成聚合物的反应步骤244也可以包括形成聚合物泡沫的步骤250。在步骤250中形成泡沫可以与反应步骤244同时进行以形成聚合物。作为示例，如在编号为4,980,389的美国专利中描述的加热聚醚酰亚胺可以产生泡沫。或者，在聚亚安酯前体的形成过程中，额外的异氰酸酯基可以与腔体模具中的水发生反应以产生二氧化碳，所述二氧化碳进而起到发泡剂的作用。在其他情况下，诸如低沸点惰性液体(例如，三氯氟甲烷trichlorfluoromethane)等发泡剂可以用作发泡剂。在另一示例中，诸如偶氮甲酰胺(azodicarbonamide)之类的发泡剂可以作为粉末被添加到聚合物前体或聚合物混合物。当加热(例如200℃)时，发泡剂分解以产生更多气体(例如，氮和/或包括氨的其他气体)，这些气体形成聚合物泡沫的微孔。
然而，在其他实施例中，可以在步骤255中形成聚合物泡沫，步骤255实质上可以在反应步骤244中较晚执行或在反应步骤244之后执行，以形成聚合物。例如，可以在存在发泡剂(例如，氮气)的情况下在升高的压强下在腔体模具中形成聚合物，然后将该聚合物从管芯中挤出以形成聚合物泡沫。在其他实施例中，可以将空心颗粒(例如，微米尺寸的气球)添加到聚合物前体或聚合物混合物，以形成聚合物泡沫。在一些情况下，填充材料包括密度实质上比聚合物的密度低(例如，大约低20％到80％)的空心颗粒。作为示例，上述工艺中的任何工艺都可以用于包括微米尺寸气球以及填充材料预聚物反应物，在腔体模具内均匀分布所述填充材料预聚物反应物，然后将所述预聚物反应物聚合以形成聚合物泡沫。聚合物泡沫的实施例还可以包括通过上述工艺的组合而形成的聚合物泡沫。例如，聚合物泡沫的微孔可以包括由空心颗粒和发泡剂气体两者形成的微孔。
在一些实施例中，形成体外壳(步骤220)包括将聚合物组合物块加工成体外壳的目标形状的步骤260。当以与体外壳的目标形状不同的形状来形成聚合物组合物时，需要加工。在形成聚合物组合物期间聚合物组合物会有实质上的收缩时，将聚合物组合物块加工成目标形状也是有利的。例如，包括聚醚酰亚胺的特定聚合物组合物可能经历非对称收缩，所述非对称收缩例如是在经由整形腔体模具内的注模或压模来形成聚合物泡沫之后，由于冷却而引起的。收缩可以不期望地使整形的聚合物组合物与体外壳的目标形状偏离。
在将聚合物组合物加工成其目标形状时，腔体模具可以是块形的，或者可以将聚合物组合物从作为块形部件的管芯中挤出。在这两种情况中的任何一种情况下，在加工开始之前已经发生了任何收缩，从而可以改善上述问题。在一些优选实施例中，可以使用商业计算机数字控制装置来加工聚合物组合物块。加工聚合物组合物块可以实质上比加工铝容易，并且无需昂贵的加工设备。此外，加工可以提供一种节约成本的制造少量(例如100个或更少)体外壳的方法。此外，计算机数字控制装置可以容易地被重新编程为针对特定的频率滤波应用制造不同形状的体外壳。本领域技术人员将熟知可以用于将聚合物组合物整形到体外壳中的其他形式的加工和铣削。
在其他实施例中，形成体外壳(步骤220)包括将聚合物前体和填充材料颗粒置于整形的腔体模具(即，具有与体外壳的目标形状相反形状的管芯)中的步骤265。然后根据步骤224，使聚合物前体和其他材料起反应，以形成聚合物组合物的聚合物泡沫。使用这种腔体模具的优点是无需进一步加工或整形聚合泡沫成分以形成体外壳。
将聚合物前体和填充材料颗粒置于整形的腔体模具中使得颗粒将均匀地分布在聚合物组合物中还有助于在聚合物组合物冷却时促进各向同性收缩。这进而有助于避免聚合物组合物的形状不期望地变成与其目标形状不同。在一些实施例中，还可以通过使用热固性聚合物泡沫制造聚合物组合物来最小化收缩。在热固性聚合物中的收缩比热塑性聚合物中的小，这是因为在升高的温度下，热固性聚合物可以在独立聚合物分子之间或在独立分子内具有更大程度的交联，所以设置或锁定在较高温度下的三维形状。热固性聚合物中的高度交联进而有助于在聚合物组合物冷却时使收缩最小化。
在一些实施例中，在步骤230中以导电材料来涂覆体外壳包括：在体外壳上沉积(步骤270)连续金属层(例如，铜或银)。例如，可以使用化学镀工艺或电镀工艺或两者的组合来用这种导电材料涂覆体外壳的整个表面。在一些实施例中，形成金属籽晶层以便于沉积金属层。例如，可以在聚合物泡沫的表面上沉积包括用于促进化学镀的催化剂的籽晶层。籽晶层不必须是连续层。籽晶层的一些实施例包括金属盐(例如，钯盐)。可以通过形成孔隙将籽晶层与聚合物泡沫机械地接合，或经由聚合物表面上的化学站点(chemical site)将籽晶层与聚合物泡沫化学地接合。例如，环氧聚合物的表面可以具有用于促进籽晶层化学附着的多个功能组。
在一些实施例中，可以用金属来预先涂覆聚合物泡沫中的填充材料，以加强电镀初始化。例如，与聚合物或聚合物前体混合的填充材料的颗粒或纤维中的至少一些可以具有经由化学汽相沉积而沉积的铜层。本领域技术人员将熟知其他金属涂覆工艺。在聚合物表面上外露的这种涂有金属的颗粒可以有助于在不添加籽晶层的情况下催化铜的化学沉积，然而在需要的情况下仍然可以使用籽晶层。足够量的这种导电颗粒可以形成便于电镀的贯穿的颗粒导电链。例如，可以将电极附着到塑模聚合物泡沫表面，并在首先不经过化学沉积步骤的情况下用金属来电镀该电极。
在其他情况下，诸如喷射或喷涂等传统技术也可以用于在步骤230中涂覆外壳。
完成体外壳的制造(步骤202)的其他步骤可以包括：在步骤275，将板附到体外壳，使得体外壳的腔体被板和体外壳的侧壁密封。附着所述板可以包括：将板旋入、钉入或拧到体外壳，或者将板焊接到体外壳。体外壳的制造(步骤202)可以包括：例如，通过将调谐杆旋入板或体外壳中，或者可调节地将调谐杆附着到板或体外壳中，来将调谐杆附着到体外壳或板(步骤277)。
根据装置的具体配置，本领域技术人员将熟知装置制造中的其他步骤。例如，当装置是无线传输系统时，方法200可以包括将射频滤波器体外壳附着(步骤280)到移动基站天线杆。
尽管详细描述了实施例，然而本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围的前提下，可以在此作出各种修改、替换和备选方案。

Claims (9)

1.一种装置，包括：
射频滤波器体外壳，所述滤波器体外壳包括：
聚合物组合物，包括至少一种聚合物泡沫和填充材料，所述填充材料在所述聚合物组合物中均匀分布并且随机取向；以及
导电材料，涂覆所述聚合物组合物，其中所述填充材料的至少一些独立纤维或颗粒包括金属涂层。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述聚合物组合物具有36ppm/℃或更小的各向同性热膨胀系数并且具有小于1.7gm/cm3的密度。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述聚合物泡沫具有孔隙或封闭的微孔，所述孔隙或微孔具有至多是所述体外壳的最小维度特征的二分之一的平均直径。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述填充材料具有比所述聚合物泡沫中的平均孔隙或微孔直径小的平均直径。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一种聚合物包括环氧热固性聚合物或聚亚安酯热固性聚合物中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述射频滤波器体外壳是无线传输系统的组件。
7.一种制造装置的方法，包括：
形成射频滤波器体外壳，包括：
提供包括至少一种聚合物泡沫和填充材料的聚合物组合物，所述填充材料在所述聚合物中均匀分布并且随机取向，其中提供聚合物组合物包括：利用金属来涂覆所述填充材料的至少一些独立纤维或颗粒；
将所述聚合物组合物形成到体外壳中；以及
以导电材料来涂覆所述聚合物组合物。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，提供所述聚合物组合物包括：将聚合物前体和所述填充材料置于腔体模具中，并使所述聚合物前体反应以形成所述聚合物。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，形成所述体外壳包括将所述聚合物组合物的块加工成所述体外壳的目标形状。
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