CN110767990B - 一种pcb天线和pcb天线的制备方法 - Google Patents

一种pcb天线和pcb天线的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及PCB天线技术领域，特别涉及一种PCB天线和PCB天线的制备方法，通过设置天线反射板，在天线反射板上设置定位孔并在定位孔内壁上填充有金属层，PCB天线组件垂直设置在定位孔内且PCB天线组件上的金属端子与金属层接触，使得在表面贴装技术的工艺过程中融化的金属可以流到PCB天线组件和定位孔内侧壁之间，以增加焊接强度和焊接可靠性，从而保证了PCB天线的工作性能和焊接质量。

Description

一种PCB天线和PCB天线的制备方法
技术领域
本发明涉及PCB天线技术领域，特别涉及一种PCB天线和PCB天线的制备方法。
背景技术
随着5G的商用化，5G基站的部署将迎来爆发式增长，为满足性能需求，大规模天线技术(Massive MIMO)被做为5G基站天线的一个主要技术，Massive MIMO需求天线阵子数量大幅增加，最少64个阵子，而PCB天线作为阵子天线一种主要的结构形式，被广泛应用在基站天线中，这样随着阵子数量增加造成的组装成本的增加就成了成本考量的一个主要方面；目前PCB的焊接主要采用人工焊接和机器焊接两种，一次只能对一个焊接点或者是一个部件进行操作，现有的方案效率较低，操作时间较长，尤其是对于5G多阵子天线，PCB数量随着天线阵子数量的增加而增加，这会使整个天线的组装周期变长，需要人工或者焊接机器增加，最终导致天线的生产成本大幅上涨，同时人工焊接会有焊接质量不稳定的情况发生。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够保证天线性能和焊接质量的PCB天线和PCB天线的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的第一种技术方案为：
一种PCB天线，包括天线反射板和PCB天线组件，所述天线反射板上设有定位孔，所述定位孔内壁上设有金属层，所述PCB天线组件垂直设置在所述定位孔内且所述PCB天线组件上的金属端子与所述金属层接触。
本发明采用的第二种技术方案为：
一种PCB天线的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1、提供一天线反射板，在所述天线反射板上形成定位孔；
步骤S2、在所述天线反射板表面上焊接第一焊盘和第二焊盘；所述定位孔位于所述第一焊盘和第二焊盘之间；
步骤S3、提供一天线定位板，在所述天线定位板上形成定位通槽后，得到天线定位治具；
步骤S4、将所述天线定位治具覆盖于所述天线反射板板表面；所述定位通槽与所述定位孔相对设置；
步骤S5、提供一PCB天线组件，将PCB天线组件对应定位孔和定位通槽的位置进行垂直安装处理，得到PCB天线半成品；
步骤S6、将所述PCB天线半成品放置于回流炉中进行回流焊处理后，得到PCB天线成品。
本发明的有益效果在于：
通过设置天线反射板，在天线反射板上设置定位孔并在定位孔内壁上填充有金属层，PCB天线组件垂直设置在定位孔内且PCB天线组件上的金属端子与金属层接触，使得在表面贴装技术(Surface Mount Technology，简称为SMT)的工艺过程中融化的金属可以流到PCB天线组件和定位孔内侧壁之间，以增加焊接强度和焊接可靠性，从而保证了PCB天线的工作性能和焊接质量。
附图说明
图1为根据本发明的一种PCB天线的结构示意图；
图2为根据本发明的一种PCB天线的天线发射板的结构示意图；
图3为根据本发明的一种PCB天线的定位孔的结构示意图；
图4为根据本发明的一种PCB天线的天线定位治具的结构示意图；
图5为根据本发明的一种PCB天线的结构示意图；
图6为根据本发明的一种PCB天线的部分结构示意图；
图7为根据本发明的一种PCB天线的PCB天线组件的结构示意图；
图8为根据本发明的一种PCB天线的PCB天线组件的结构示意图；
图9为根据本发明的一种PCB天线的制备方法的步骤流程图；
标号说明：
1、天线反射板；101、定位孔；102、第一焊盘；103、第二焊盘；
2、PCB天线组件；201、第三焊盘；202、第四焊盘；203、第一缺口；204、第二缺口；
3、天线定位治具；301、定位通槽；302、条形通槽。
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。
请参照图1，本发明提供的一种技术方案：
一种PCB天线，包括天线反射板和PCB天线组件，所述天线反射板上设有定位孔，所述定位孔内壁上设有金属层，所述PCB天线组件垂直设置在所述定位孔内且所述PCB天线组件上的金属端子与所述金属层接触。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：
通过设置天线反射板，在天线反射板上设置定位孔并在定位孔内壁上填充有金属层，PCB天线组件垂直设置在定位孔内且PCB天线组件上的金属端子与金属层接触，使得在表面贴装技术(Surface Mount Technology，简称为SMT)的工艺过程中融化的金属可以流到PCB天线组件和定位孔内侧壁之间，以增加焊接强度和焊接可靠性，从而保证了PCB天线的工作性能和焊接质量。
进一步的，还包括天线定位治具，所述天线定位治具覆盖于所述天线反射板表面，所述天线定位治具上设有定位通槽，所述定位通槽的相对两端向外延伸形成条形通槽，所述条形通槽的中心轴与所述定位孔的中心轴位于同一直线上，所述PCB天线组件插接在所述条形通槽内。
由上述描述可知，通过设置天线定位治具，在天线定位治具上设置定位通槽，定位通槽的相对两端向外延伸形成条形通槽，PCB天线组件插接在所述条形通槽内，保证了PCB天线组件在天线反射板上的位置，且保证SMT过程中PCB天线组件不会因为运行造成的震动而改变位置，避免影响到PCB天线的性能。
进一步的，所述天线定位治具的厚度为1-2cm。
由上述描述可知，将天线定位治具的厚度设置为1-2cm，能够保证PCB天线组件竖直插接在天线反射板上且在SMT过程中PCB天线组件不会因为运行造成的震动而改变位置。
进一步的，所述PCB天线组件与所述条形通槽之间设有间距，所述间距范围为0.05-0.15mm。
由上述描述可知，将PCB天线组件与条形通槽之间的间距范围设为0.05-0.15mm，既能够保证PCB天线组件顺利放置在天线定位治具中，又能够保证PCB天线组件在此间距范围内造成的倾斜不会影响到PCB天线的性能。
进一步的，所述天线反射板上还设有第一焊盘和第二焊盘，所述定位孔位于所述第一焊盘和第二焊盘之间，所述PCB天线组件上的金属端子包括第三焊盘和第四焊盘，所述第三焊盘和第四焊盘分别位于所述PCB天线组件表面的相对两侧，所述第一焊盘与所述第三焊盘接触，所述第二焊盘与所述第四焊盘接触。
由上述描述可知，在天线反射板上设置第一焊盘和第二焊盘，使得在焊接时从PCB天线组件的两侧同时焊接，这样能够增加天线焊接强度和焊接可靠性；PCB天线组件上的金属端子包括第三焊盘和第四焊盘，在PCB天线组件插入天线反射板的定位孔中，既能够实现组装定位，而且融化后的金属可以将焊盘(包括第三焊盘和第四焊盘)和天线反射板的定位孔内侧壁焊接在一起，以增加焊接强度和焊接可靠性。
进一步的，所述PCB天线组件与所述定位孔内侧壁之间设有间距，所述间距范围为0.05-0.15mm。
由上述描述可知，将PCB天线组件与定位孔内侧壁之间的间距范围设为0.05-0.15mm，既能够保证PCB天线加工公差内的组装问题，又可以保证定位孔内侧壁的金属层融化后可以流入PCB天线组件和定位孔内侧壁之间的间隙。
进一步的，所述PCB天线组件上设有金属端子的一端的边缘上设有第一缺口和第二缺口，所述金属端子位于所述第一缺口和第二缺口之间。
由上述描述可知，通过设置第一缺口和第二缺口，能够避免外形加工时由于PCB天线组件上的圆角影响到跟天线反射板的组装，从而不会影响到PCB天线在Z方向的位置。
请参照图9，本发明提供的另一种技术方案：
一种PCB天线的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1、提供一天线反射板，在所述天线反射板上形成定位孔；
步骤S2、在所述天线反射板表面上焊接第一焊盘和第二焊盘；所述定位孔位于所述第一焊盘和第二焊盘之间；
步骤S3、提供一天线定位板，在所述天线定位板上形成定位通槽后，得到天线定位治具；
步骤S4、将所述天线定位治具覆盖于所述天线反射板表面；所述定位通槽与所述定位孔相对设置；
步骤S5、提供一PCB天线组件，将PCB天线组件对应定位孔和定位通槽的位置进行垂直安装处理，得到PCB天线半成品；
步骤S6、将所述PCB天线半成品放置于回流炉中进行回流焊处理后，得到PCB天线成品。
请参照图1至图8，本发明的实施例一为：
请参照图1至图8，一种PCB天线，包括天线反射板1和PCB天线组件2，所述天线反射板1上设有定位孔101，所述定位孔101内壁上设有金属层，所述PCB天线组件2垂直设置在所述定位孔101内且所述PCB天线组件2上的金属端子与所述金属层接触。
所述天线发射板内置主控芯片，所述金属层与主控芯片电连接；所述金属层的材质为金或锡，若金属层的材质为锡时，在表面贴装技术(Surface Mount Technology，简称为SMT)的工艺过程中融化的锡膏可以流到PCB天线组件2和定位孔101内侧壁之间，以增加焊接强度和焊接可靠性，从而保证了PCB天线的工作性能和焊接质量；所述锡膏的厚度范围为0.15-0.35mm，优选厚度为0.16mm。
所述PCB天线还包括天线定位治具3，所述天线定位治具3覆盖于所述天线反射板1表面，所述天线定位治具3上设有定位通槽301，所述定位通槽301的相对两端向外延伸形成条形通槽302，所述条形通槽302的中心轴与所述定位孔101的中心轴位于同一直线上，所述PCB天线组件2插接在所述条形通槽302内。
所述定位通槽301的形状为方形，所述条形通槽302与定位通槽301接触的一端相对的另一端的形状为圆角形，在PCB天线组件2焊接在天线反射板1上后方便取下天线定位治具3。
所述天线定位治具3的厚度为1-2cm，优选厚度为1.35cm。
所述PCB天线组件2与所述条形通槽302之间设有间距，所述间距范围为0.05-0.15mm，优选间距为0.1mm。
所述天线反射板1上还设有第一焊盘102和第二焊盘103，所述定位孔101位于所述第一焊盘102和第二焊盘103之间，所述PCB天线组件2上的金属端子包括第三焊盘201和第四焊盘202，所述第三焊盘201和第四焊盘202分别位于所述PCB天线组件2表面的相对两侧，所述第一焊盘102与所述第三焊盘201接触，所述第二焊盘103与所述第四焊盘202接触。
所述第一焊盘102、第二焊盘103、第三焊盘201和第四焊盘202上均镀有金属层，此金属层可采用金或锡。
所述PCB天线组件2与所述定位孔101内侧壁之间设有间距，所述间距范围为0.05-0.15mm，优选间距为0.1mm。
所述PCB天线组件2上设有金属端子的一端的边缘上设有第一缺口203和第二缺口204，所述金属端子位于所述第一缺口203和第二缺口204之间。
请参照图2至图6，所述天线反射板1可以设置多个定位孔101，每两个定位孔101构成一个定位孔101组件，一个所述定位通槽301匹配一个定位孔101组件，同一个定位孔101组件的两个定位孔101的中心轴和与其相匹配的定位通槽301的条形通槽302的中心轴均位于同一直线上，每个定位孔101的孔侧壁均填充有金属层(材质可采用金或锡)，且金属层均与天线发射板的内置主控芯片电连接，每个定位孔101均匹配有两个焊盘，焊盘与定位孔101之间的位置和第一焊盘102、第二焊盘103与定位孔101之间的位置相同。
请参照图7和图8，一个PCB天线组件2上设有两个金属端子，两个金属端子均包括两个焊盘(第三焊盘201和第四焊盘202)且焊盘上均镀有锡以及两个金属端子的一端的边缘上均设有两个缺口(第一缺口203和第二缺口204)，金属端子设置在两个缺口之间，两个金属端子分别对应插接在两个定位孔101中。
请参照图9，本发明的实施例二为：
一种PCB天线的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1、提供一天线反射板1，在所述天线反射板1上形成定位孔101；
步骤S2、在所述天线反射板1表面上焊接第一焊盘102和第二焊盘103；所述定位孔101位于所述第一焊盘102和第二焊盘103之间；
步骤S3、提供一天线定位板，在所述天线定位板上形成定位通槽301后，得到天线定位治具3；
步骤S4、将所述天线定位治具3覆盖于所述天线反射板1表面；所述定位通槽301与所述定位孔101相对设置；
步骤S5、提供一PCB天线组件2，将PCB天线组件2对应定位孔101和定位通槽301的位置进行垂直安装处理，得到PCB天线半成品；
步骤S6、将所述PCB天线半成品放置于回流炉中进行回流焊处理后，得到PCB天线成品。
综上所述，本发明提供的一种PCB天线和PCB天线的制备方法，通过设置天线反射板，在天线反射板上设置定位孔并在定位孔内壁上填充有金属层，PCB天线组件垂直设置在定位孔内且PCB天线组件上的金属端子与金属层接触，使得在表面贴装技术(SurfaceMount Technology，简称为SMT)的工艺过程中融化的金属可以流到PCB天线组件和定位孔内侧壁之间，以增加焊接强度和焊接可靠性，从而保证了PCB天线的工作性能和焊接质量。
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 (7)

1.一种PCB天线，其特征在于，包括天线反射板和PCB天线组件，所述天线反射板上设有定位孔，所述定位孔内壁上设有金属层，所述PCB天线组件垂直设置在所述定位孔内且所述PCB天线组件上的金属端子与所述金属层接触，使得在SMT工艺过程中融化的金属流到PCB天线组件和定位孔内侧壁之间，还包括天线定位治具，所述天线定位治具覆盖于所述天线反射板表面，所述天线定位治具上设有定位通槽，所述定位通槽的相对两端向外延伸形成条形通槽，所述条形通槽的中心轴与所述定位孔的中心轴位于同一直线上，所述PCB天线组件插接在所述条形通槽内。
2.根据权利要求1所述的PCB天线，其特征在于，所述天线定位治具的厚度为1-2cm。
3.根据权利要求1所述的PCB天线，其特征在于，所述PCB天线组件与所述条形通槽之间设有间距，所述间距范围为0.05-0.15mm。
4.根据权利要求1所述的PCB天线，其特征在于，所述天线反射板上还设有第一焊盘和第二焊盘，所述定位孔位于所述第一焊盘和第二焊盘之间，所述PCB天线组件上的金属端子包括第三焊盘和第四焊盘，所述第三焊盘和第四焊盘分别位于所述PCB天线组件表面的相对两侧，所述第一焊盘与所述第三焊盘接触，所述第二焊盘与所述第四焊盘接触。
5.根据权利要求1所述的PCB天线，其特征在于，所述PCB天线组件与所述定位孔内侧壁之间设有间距，所述间距范围为0.05-0.15mm。
6.根据权利要求1所述的PCB天线，其特征在于，所述PCB天线组件上设有金属端子的一端的边缘上设有第一缺口和第二缺口，所述金属端子位于所述第一缺口和第二缺口之间。
7.一种PCB天线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、提供一天线反射板，在所述天线反射板上形成定位孔；
步骤S2、在所述天线反射板表面上焊接第一焊盘和第二焊盘；所述定位孔位于所述第一焊盘和第二焊盘之间；
步骤S3、提供一天线定位板，在所述天线定位板上形成定位通槽后，得到天线定位治具；
步骤S4、将所述天线定位治具覆盖于所述天线反射板表面；所述定位通槽与所述定位孔相对设置；
步骤S5、提供一PCB天线组件，将PCB天线组件对应定位孔和定位通槽的位置进行垂直安装处理，得到PCB天线半成品；
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