CN105063583A - 一种银镀层lds天线及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种银镀层LDS天线，包括天线元件和镀层，所述镀层由第一镀层和第二镀层组成，所述第一镀层为银镀层或铜镀层，所述第二镀层为银镀层，所述第一镀层设置于天线元件表面，所述第二镀层设置于第一镀层表面。本发明还涉及一种银镀层LDS天线的制备方法。本发明的银镀层LDS天线及其制备方法具有可以改善天线性能、安全、更好的导电性、更好的防腐蚀性、能够实现焊接、节省原材料、总成本低的优点。

Description

一种银镀层LDS天线及其制作方法

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种银镀层LDS天线及其制作方法。

背景技术

目前，采用LDS(LaserDirectStructured)激光直接成型技术制造的天线都是采用化学镀Cu，Ni和Au层作为导体。Cu作为一种良好的导体，除了天线以外，还广泛应用于其他电子和电气工程领域。但是Cu的抗腐蚀性很差，尤其是在潮湿或其他恶劣环境中。为了避免腐蚀(容易导致性能的下降以及较差的视觉效果)，Cu表面需要例如镍镀层作为保护层。Ni层不仅用于防止Cu腐蚀，同时也阻挡后续的Au迁移至Cu层。但是Ni由于接触人体皮肤有致癌性，被列入国家限制使用的材料清单，因此有必要避免使用Ni材料。

能够直接在塑料器件活化区域上模塑成型的LDS技术使得直接化学电镀技术成为可能。相比化学镀，在形成较厚的层时还是电镀的经济效益更佳，但是由于缺少导电材料，在接触阴极上却无法采用电镀技术，而塑料器件的活化区域虽然不导电，但是可以进行化学镀。虽然可以先在LDS活化结构上化学镀一个薄Cu层(0.5-1μm)，然后再进行电镀，但是由于复杂的几何图形，这种方式也是不可行的，同时这也会导致耗费大量的生产时间。

由于电流在金属表面上流动，因此优选的仅有一个好的导体材料。Cu、Ag和Au都是非常好的导体和它们具有几乎相同的电阻、渗透性和皮肤的深度。皮肤的深度指电流以一定的频率流动并保证不造成不必要的损失时所需的最小材料厚度。Ni分别与Cu，Ag和Au相比，其具有4,5倍较高的电阻，600倍更高的渗透性，但只有8％的表皮深度。由于Ni层是在上面，电流将仅在Ni层流动并呈现出性能严重下降的结果。由于材料厚度非常小，要想模拟这些条件是不可能的，所以它必须通过执行物理测量来验证。如果数种材料进行层叠，即使它们是良导体，也会发生一定水平的降解。

因此，现有的LDS天线一方面采用限制材料，对人体有害，另一方面需要形成多层，制作复杂，生产效率低下，且制造成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种制作简单、环保且提高导电性能的银镀层LDS天线及其制作方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种银镀层LDS天线，包括天线元件和镀层，所述镀层由第一镀层和第二镀层组成，所述第一镀层为银镀层或铜镀层，所述第二镀层为银镀层，所述第一镀层设置于天线元件表面，所述第二镀层设置于第一镀层表面。

一种上述的银镀层LDS天线的制备方法，于用于承载天线的载体外壳上成型出天线元件，然后在天线元件表面进行第一次化学镀，获得第一镀层，于所述第一镀层表面进行第二次化学镀，于第一镀层上获得第二镀层，所述第一次化学镀为化学镀银或化学镀铜，所述第二次化学镀为化学镀银，制得所述银镀层LDS天线。

本发明的有益效果在于：

(1)镀层为“铜镀层或第一银镀层+银镀层”，除了具有稍微较低的电阻率，银的电性能与铜几乎一样，相对于现有技术中的铜镀层、镍镀层和金镀层的镀层结构，银一方面可以替代铜作为基础镀层(即第一镀层)，另一方面可以替代镍作为基础镀层上的镀层(即第二镀层)，可以改善天线性能，并不具有致癌性；

(2)银具有良好的防腐蚀性，不需要在其表面增设防腐蚀层(如金)，本发明的镀层结构具有表现出更好的导电性，具有更好的防腐蚀性，而不需任何防护层，而且还能够实现焊接，虽然银经过一段时间可发生轻微变色(由于硫化作用)，但这对电性能不具有负面影响；

(3)本发明的银镀层LDS天线的制备方法中，仅需两个步骤，制备工艺简单，同时第一次化学镀和第二次化学镀的过程不需要加入氰化物且不需额外的漂洗步骤，而现有技术的铜镀层、镍镀层和金镀层的镀层结构中的金镀层则需要加入氰化物并必须设置漂洗的步骤，具有节省原材料、降低成本的优点。

附图说明

图1为本发明实施例的银镀层LDS天线的不同镀层厚度时的辐射效果对比图；

图2为本发明实施例的银镀层LDS天线与现有技术中的铜镀层和镍镀层的镀层结构的辐射效果对比图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于:设置仅包含铜镀层和银镀层的镀层结构，从而获得良好的天线性能且达到降低成本、环境友好的技术效果、

请参照图1和图2，本发明的一种银镀层LDS天线，包括天线元件和镀层，所述镀层由第一镀层和第二镀层组成，所述第一镀层为银镀层或铜镀层，所述第二镀层为银镀层，所述第一镀层设置于天线元件表面，所述第二镀层设置于第一镀层表面。

本发明还提供一种上述的银镀层LDS天线的制备方法，于用于承载天线的载体外壳上成型出天线元件，然后在天线元件表面进行第一次化学镀，获得第一镀层，于所述第一镀层表面进行第二次化学镀，于第一镀层上获得第二镀层，所述第一次化学镀为化学镀银或化学镀铜，所述第二次化学镀为化学镀银，制得所述银镀层LDS天线。

本发明的技术构思在于：

现有技术的天线中的镀层采用基础铜镀层+镍镀层的镀层结构，因为镍镀层的防腐蚀性能差，因而需要在镍镀层上设置金镀层，因此，现有技术中的LDS天线的镀层结构为：铜镀层+镍镀层+金镀层；

本发明的发明人经过长期的实验和摸索，发现银的电性能与铜几乎一样，并尝试将银取代铜，即以银镀层作为基础镀层；基础镀层的厚度可以根据实际情况进行调整；

再者，发明人同时尝试保留铜镀层作为基础镀层，而将银取代镍；发明人发现，当银镀层与铜镀层结合后，一方面，由于银具有良好的抗腐蚀性能，因此，可以省略现有技术中金镀层；另一方面，由于银本身的良好的导电性，并具有与铜几乎一样点性能，从而铜镀层与银镀层结合后，电流在上述镀层结构上的导电性能大为增强。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：

(1)镀层为“铜镀层或第一银镀层+银镀层”，除了具有稍微较低的电阻率，银的电性能与铜几乎一样，相对于现有技术中的铜镀层、镍镀层和金镀层的镀层结构，银一方面可以替代铜作为基础镀层(即第一镀层)，另一方面可以替代镍作为基础镀层上的镀层(即第二镀层)，可以改善天线性能，并不具有致癌性；

(2)银具有良好的防腐蚀性，不需要在其表面增设防腐蚀层(如金)，本发明的镀层结构具有表现出更好的导电性，具有更好的防腐蚀性，而不需任何防护层，而且还能够实现焊接，虽然银经过一段时间可发生轻微变色(由于硫化作用)，但这对电性能不具有负面影响；

(3)本发明的银镀层LDS天线的制备方法中，仅需两个步骤，制备工艺简单，同时第一次化学镀和第二次化学镀的过程不需要加入氰化物且不需额外的漂洗步骤，而现有技术的铜镀层、镍镀层和金镀层的镀层结构中的金镀层则需要加入氰化物并必须设置漂洗的步骤，具有节省原材料、降低成本的优点。

进一步的，所述第二镀层的厚度为0.1-1μm。

进一步的，所述第二镀层的厚度为0.5-1μm。

由上述描述可知，第二银镀层的厚度可以根据实际需要进行设计，优选的，可设置为0.1-1μm，更为优选的，可以设置为0.5-1μm，可以进一步保证获得良好的导电性能。

进一步的，所述第一镀层的厚度为5-15μm。

进一步的，所述第一镀层的厚度为10-12μm。

由上述描述可知，第一银镀层和铜镀层的厚度可以根据实际需要进行设计，优选的，可设置为5-15μm，更为优选的，可以设置为10-12μm，可以进一步保证获得良好的导电性能。

进一步的，所述天线元件为MID天线元件。

进一步的，所述第一镀层和第二银镀层的形状分别为柱状、板状、鞭状或抛物面状。

由上述描述可知，铜镀层、第一银镀层和第二银镀层的形状随着天线的形状不同而不同，具体可以为柱状、板状、鞭状或抛物面状等。

进一步的，所述银镀层LDS天线为通信天线、广播天线、电视天线或雷达天线。

由上述描述可知，本发明的银镀层LDS天线可以适用于不同应用类型的天线，如通信天线、广播天线、电视天线或雷达天线。

请参照图1和图2，本发明的实施例一为：

本实施例的一种银镀层LDS天线，包括天线元件和镀层，所述镀层由第一镀层和第二镀层组成，所述第一镀层为银镀层或铜镀层，所述第二镀层为银镀层，所述第一镀层设置于天线元件表面，所述第二镀层设置于第一镀层表面。所述第二镀层的厚度为0.1μm。所述第一镀层的厚度为5μm。所述天线元件为MID天线元件。所述第一镀层和第二银镀层的形状分别为柱状、板状、鞭状或抛物面状。银镀层LDS天线为通信天线、广播天线、电视天线或雷达天线。

本发明还提供一种上述的银镀层LDS天线的制备方法，于用于承载天线的载体外壳上成型出天线元件，然后在天线元件表面进行第一次化学镀，获得第一镀层，于所述第一镀层表面进行第二次化学镀，于第一镀层上获得第二镀层，所述第一次化学镀为化学镀银或化学镀铜，所述第二次化学镀为化学镀银，制得所述银镀层LDS天线。

本发明的实施例二为：

仅“第二镀层的厚度为1μm。第一镀层的厚度为15μm。”不同，其余其实施例一相同。

本发明的实施例三为：

仅“第二镀层的厚度为0.5μm。第一镀层的厚度为10μm。”不同，其余其实施例一相同。

将上述实施例获得的银镀层LDS天线进行辐射效果实验。

图1为本发明实施例的银镀层LDS天线的不同镀层厚度时的辐射效果对比图。图1中，横坐标表示频率大小(GHz)，纵坐标表示辐射效果值(dB)。A004表示符合LDS天线要求的参考曲线；D204表示镀层结构为“12μm厚的铜镀层(第一镀层)+0.5μm厚的银镀层(第二镀层)”时的辐射效果曲线；D214表示镀层结构为“12μm厚的铜镀层(第一镀层)+1.0μm厚的银镀层(第一镀层)”时的辐射效果曲线；

由图1可知，不同镀层厚度的本发明的银镀层LDS天线具有与符合LDS天线要求的参考曲线相同或更好的辐射效果。

图2为本发明实施例的银镀层LDS天线与现有技术中的铜镀层和镍镀层的镀层结构的辐射效果对比图。图2中，横坐标表示频率大小(GHz)，纵坐标表示辐射效果值(dB)。Cu/Ni表示镀层结构为“12μm厚的铜镀层+3μm厚的镍镀层”时的辐射效果曲线；Cu/Ag表示镀层结构为“12μm厚的铜镀层+1.0μm厚的银镀层”时的辐射效果曲线；

由图2可知，镀层结构为“12μm厚的铜镀层+1.0μm厚的第二银镀层”时的辐射效果曲线(即对应本发明的镀层结构)明显优于镀层结构为“12μm厚的铜镀层+3μm厚的镍镀层”时的辐射效果曲线(即对应现有技术中的镀层结构)，因此，本发明的“铜镀层(第一镀层)+银镀层(第二镀层)”的镀层结构获得的银镀层LDS天线具有更好的辐射效果。

综上所述，本发明提供的银镀层LDS天线及其制备方法具有可以改善天线性能、安全、更好的导电性、更好的防腐蚀性、能够实现焊接、节省原材料、总成本低的优点。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种银镀层LDS天线，包括天线元件和镀层，其特征在于，所述镀层由第一镀层和第二镀层组成，所述第一镀层为银镀层或铜镀层，所述第二镀层为银镀层，所述第一镀层设置于天线元件表面，所述第二镀层设置于第一镀层表面。

2.根据权利要求1所述的银镀层LDS天线，其特征在于，所述第二镀层的厚度为0.1-1μm。

3.根据权利要求2所述的银镀层LDS天线，其特征在于，所述第二镀层的厚度为0.5-1μm。

4.根据权利要求1所述的银镀层LDS天线，其特征在于，所述第一镀层的厚度为5-15μm。

5.根据权利要求4所述的银镀层LDS天线，其特征在于，所述第一镀层的厚度为10-12μm。

6.根据权利要求1所述的银镀层LDS天线，其特征在于，所述天线元件为MID天线元件。

7.根据权利要求1所述的银镀层LDS天线，其特征在于，所述第一镀层和第二银镀层的形状分别为柱状、板状、鞭状或抛物面状。

8.根据权利要求1所述的银镀层LDS天线，其特征在于，所述银镀层LDS天线为通信天线、广播天线、电视天线或雷达天线。

9.一种权利要求1-8任意一项所述的银镀层LDS天线的制备方法，其特征在于，于用于承载天线的载体外壳上成型出天线元件，然后在天线元件表面进行第一次化学镀，获得第一镀层，于所述第一镀层表面进行第二次化学镀，于第一镀层上获得第二镀层，所述第一次化学镀为化学镀银或化学镀铜，所述第二次化学镀为化学镀银，制得所述银镀层LDS天线。