CN110994167B - 耐高温柔性阵列天线及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种耐高温柔性阵列天线及其制作方法，该天线以柔性云母片为基板，在基板上布设多个天线单元，并通过导线层将多个天线单元电性相连。每一天线单元包括金属粘合层、基片及金属图层，基片通过金属粘合层固定在柔性云母片上，金属图层设置于基片远离金属粘合层的一侧上，金属粘合层与金属图层电性相连。该耐高温柔性阵列天线在能够耐受较高温度的同时，还能够易于与其它物体共形，大幅度减少使用空间。

Description

耐高温柔性阵列天线及其制作方法

技术领域

本发明涉及柔性天线制作领域，尤其是一种耐高温柔性阵列天线及其制作方法。

背景技术

传统柔性天线以聚合物材料如PI薄膜、PET薄膜、LCP薄膜等为基板，通过表面金属化，再图案化形成柔性天线。但由于聚合物材料无法承受高温，如＞500℃的温度，所以传统柔性天线都无法在高温下使用。

而在无机介质材料中，耐高温材料主要有玻璃、陶瓷等，但陶瓷材料因无法柔性化而不能直接作为柔性基板，而玻璃虽然可以通过减小厚度实现柔性化，但因其表面光滑，亲水性差而难以形成表面高强度结合的金属化层。因此，上述材料仍然无法在耐高温柔性天线中使用。

若天线由金属图形和无机介质基板组成，两者的结合存在异质结界面，当天线在常温-高温的热循环环境中使用时，两种不同材料因热膨胀系数不同，导致界面处应力集中，产生界面分层而导致天线功能失效的问题，尤其在柔性天线中更为明显。

另外，单一天线的方向性是有限的，在天线工作时，接收多方向的信号的能力较弱，不适合现在的天线的发展需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种耐高温柔性阵列天线及其制作方法，该耐高温柔性阵列天线在能够耐受较高温度的同时，还能够易于与其它物体共形，大幅度减少使用空间。

本发明提供了一种耐高温柔性阵列天线，包括柔性云母片、布设于所述柔性云母片上的多个天线单元，以及设置于所述柔性云母片上并连接于多个所述天线单元之间的导线层，所述天线单元包括金属粘合层、基片及金属图层，所述金属粘合层设置于所述柔性云母片上，所述基片设置于所述金属粘合层远离所述柔性云母片的一侧上，所述金属图层设置于所述基片远离所述金属粘合层的一侧上，所述金属粘合层与所述金属图层电性相连；所述金属图层包括形成于所述基片远离所述金属粘合层一侧上的打底层，以及形成于所述打底层远离所述基片一侧上的加厚层。

进一步地，柔性云母片的厚度为10-50μm。

进一步地，所述基片为陶瓷基片，所述陶瓷基片的厚度为0.1-2mm。

进一步地，所述导线层及所述金属粘合层由烧结温度高于500℃的导电浆料形成；或

所述金属图层由烧结温度高于500℃的导电浆料形成。

进一步地，所述天线单元还包括调整电极，所述调整电极设置于所述基片设有所述金属图层的一侧，且与所述金属图层间隔设置。

本发明还提供了一种耐高温柔性阵列天线的制作方法，该方法包括如下步骤：

提供一柔性云母片；

在所述柔性云母片上形成导线层及多个金属粘合层，并使所述导线层与所述金属粘合层电性相连；

在所述金属粘合层上形成基片，并在所述基片上形成金属图层，所述金属图层及所述金属粘合层分别位于所述基片的两侧，且所述金属粘合层与所述金属图层电性相连；

对所述金属图层及所述金属粘合层进行固化；

在形成所述金属图层时，该方法包括：

通过丝网印刷工艺或3D打印将烧结温度高于500℃的导电浆料在所述基片上形成所述金属图层；或

通过沉积工艺，在所述基片上形成打底层，并在所述打底层上形成加厚层。

进一步地，在所述金属粘合层上形成基片，并在所述基片上形成金属图层时，该方法包括：

提供基片，并在所述基片上形成所述金属图层；

将每一所述基片均贴附于所述金属粘合层上。

进一步地，在所述金属粘合层上形成基片，并在所述基片上形成金属图层时，该方法包括：

提供基片，并将每一所述基片贴附于一所述金属粘合层上；

在所述基片上形成所述金属图层。

进一步地，在所述柔性云母片上形成导线层及多个金属粘合层，以及在所述基片的一侧上形成金属图层的步骤前，还需要对所述柔性云母片进行等离子清洗，以及对所述基片进行超声清洗。

进一步地，在形成所述金属粘合层和/或所述导线层时，该方法包括：

提供烧结温度高于500℃的导电浆料；

通过丝网印刷工艺或3D打印将所述导电浆料在所述柔性云母片上形成所述金属粘合层和/或所述导线层。

进一步地，在所述金属粘合层上形成基片，并在所述基片上形成金属图层的步骤后，该方法还包括，在所述基片上设置所述金属图层的一侧形成调整电极，所述调整电极与所述金属图层间隔设置。

本发明通过将柔性云母片作为整个阵列天线的基板，柔性云母片具有柔软、富有弹性、表面粗糙等特点，云母本身具有优异的绝缘性能和耐高温性能，利用其制作的器件可以满足柔性需求，同时保证在高温下工作的稳定。通过在柔性云母片上设置多个天线单元，且按照一定要求进行馈电和空间排列，能够使该天线在工作时能够接收多方向的信号，扩宽天线辐射和接收的多样性，同时由于柔性云母片具有较好地柔性，这有利于该天线与物体共形，降低天线使用空间，减小体积。进一步地，通过金属粘合层、基片及金属图层的设置，并使导线层与金属粘合层相连，金属粘合层既承担粘合基片与柔性云母片的作用，又承担导线的作用，使得天线单元与柔性云母片的结合更加的稳定，保证了耐高温柔性阵列天线在使用时的稳定。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1所示为本发明第一实施例提供的耐高温柔性阵列天线的平面结构示意图。

图2所示为图1中耐高温柔性阵列天线的截面结构示意图。

图3所示为本发明第二实施例提供的耐高温柔性阵列天线的平面结构示意图。

图4所示为图3中耐高温柔性阵列天线的截面结构意图。

图5所示为本发明第三实施例提供的耐高温柔性阵列天线的截面结构示意图。

图6所示为本发明第四实施例提供的耐高温柔性阵列天线的截面结构示意图。

图7所示为本发明第五实施例提供的耐高温柔性阵列天线的截面结构示意图。

图8所示为本发明第六实施例提供的耐高温柔性阵列天线的截面结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，详细说明如下。

本发明提供了一种耐高温柔性阵列天线及其制作方法，该耐高温柔性阵列天线在能够耐受较高温度的同时，还能够易于与其它物体共形，大幅度减少使用空间。

图1所示为本发明第一实施例提供的耐高温柔性阵列天线的平面结构示意图，图2所示为图1中耐高温柔性阵列天线的截面结构示意图。如图1及图2所示，本发明实施例提供的耐高温柔性阵列天线包括柔性云母片10、布设于柔性云母片10上的多个天线单元20，以及设置于柔性云母片10上且连接于多个天线单元20之间的导线层30，每个天线单元20包括金属粘合层21、基片22及金属图层23，金属粘合层21设置于柔性云母片10一侧上，基片22设置于金属粘合层21远离柔性云母片10上，金属图层23设置于基片22远离金属粘合层21的一侧上，也即，从靠近柔性云母片10方向至远离柔性云母片10方向，金属粘合层21、基片22及金属图层23依次设置，导线层30与金属粘合层21电性相连，金属粘合层21与金属图层23电性相连。

在本实施例中，通过将柔性云母片10作为整个阵列天线的基板，柔性云母片10可以由厚云母片经过剥分、定厚、切制、钻制或冲制而成，具有柔软、富有弹性、表面粗糙等特点，云母本身具有优异的绝缘性能，其介电常数约为7.3，介电损耗约为0.01，是理想的微波介质基板材料，且耐高温，可达1000℃，利用其制作的器件可以满足柔性需求，同时保证在高温下工作的稳定。通过在柔性云母片10上设置多个天线单元20，并使多个天线单元20按照一定要求进行馈电和空间排列，能够使该天线在工作时接收多方向的信号，扩宽天线辐射和接收的多样性，同时有利于该天线与物体共形，降低天线使用空间，减小体积。进一步地，通过金属粘合层21、基片22及金属图层23的设置，并使导线层30与金属粘合层21相连，金属粘合层21既承担粘合基片22与柔性云母片10的作用，又承担导线的作用，使得天线单元20与柔性云母片10的结合更加的稳定，保证了耐高温柔性阵列天线在使用时的稳定。

在本实施例中，为了使成型后的耐高温柔性阵列天线具有较好的柔性，柔性云母片10的厚度为10-50μm。

基片22可以为氧化铝基、钛酸锂基和钛酸镁基等陶瓷体系的陶瓷基片或具有介电可调特性的氮化铝、氧化锌、钛酸锶钡等陶瓷基片，其形状可以为正方形、圆形、长方形等平面形状，厚度：0.1～2mm，面积小于等于100mm²，谐振频率温度系数为±10ppm/℃。

在本实施例中，导线层30及金属粘合层21一体成型，其均由烧结温度高于500℃的导电浆料通过丝网印刷工艺形成，该导电浆料可以为银浆、铂浆、铜浆或镍浆，这样导电浆料形成的金属粘合层21能够与柔性云母片10及基片22较为紧密地结合为一体，减少材料因热膨胀系数不同，导致界面处应力集中，产生界面分层而导致天线功能失效的问题。优选地，金属粘合层21的厚度为5～30μm，金属粘合层21与柔性云母片10及基片22的结合力≥1kg/cm²。

在本实施例中，金属图层23同样可以为由烧结温度高于500℃的导电浆料通过丝网印刷工艺或3D打印形成的金属图层23，该导电浆料可以为银浆、铂浆、铜浆或镍浆。其厚度为5～30μm，金属图层23与基片22的结合力≥1kg/cm²。

金属图层23可以通过设置于基片22上的金属化通孔40与基片22另一侧的金属粘合层21电性相连，具体地，在金属图层23及基片22上形成通孔41，然后在通孔41内形成孔金属层42，以连接金属图层23及金属粘合层21。

图3所示为本发明第二实施例提供的耐高温柔性阵列天线的平面结构示意图，图4所示为图3中耐高温柔性阵列天线的截面结构意图。如图3及图4所示，本发明第二实施例提供的耐高温柔性阵列天线与第一实施例基本相同，其不同之处在于，在本实施例中，基片22及金属图层23上不设置通孔41，而在基片22的侧边缘上设置有侧壁金属层60，使得金属图层23可以从基片22的边缘通过侧壁金属层60与金属粘合层21电性相连。

图5所示为本发明第三实施例提供的耐高温柔性阵列天线的截面结构示意图。如图5所示，本发明第三实施例提供的耐高温柔性阵列天线与第一实施例基本相同，其不同之处在于，在本实施例中，金属图层23包括设置于基片22上的打底层231，以及设置于打底层231远离基片22一侧上的加厚层232。也即在本实施例中，金属图层23由打底层231与加厚层232共同形成。该打底层231为由Ti、Ni、Cr、Mo等金属中的一种或两种以上金属形成的合金形成的打底层231，而加厚层232为由Cu、Ag、Au、Pt、Al等金属中的一种或两种以上金属形成的合金形成的加厚层232。通过打底层231及加厚层232的设置，由Ti、Ni、Cr、Mo等金属中的一种或两种以上金属形成的打底层231，由于上述金属表面浸润性较好，与它们接触的物质界面容易扩散附着，能够更好地与基片22结合，降低金属图层23与基片22之间的应力；而由Cu、Ag、Au、Pt、Al等金属中的一种或两种以上金属形成的合金形成的加厚层232能够具有更加优异的导电性能。

在本实施例中，打底层231的厚度为10-100nm；加厚层232的厚度为2-12μm。

图6所示为本发明第四实施例提供的耐高温柔性阵列天线的截面结构示意图，如图6所示，本发明第四实施例提供的耐高温柔性阵列天线与第二实施例基本相同，其不同之处同样在于金属图层23包括设置于基片22上的打底层231，以及设置于打底层231远离基片22一侧上的加厚层232。打底层231和加厚层232的材质、结构及功能等与第三实施例相同，在此不做赘述。

图7所示为本发明第五实施例提供的耐高温柔性阵列天线的截面结构示意图，如图7所示，本发明第五实施例与第一实施例基本相同，其不同之处在于，在本发明中，耐高温柔性阵列天线还包括调整电极50，调整电极50设置于基片22上设置有金属图层23的一侧，并与金属图层23间隔设置。此时，基片22可以由具有介电可调特性的氮化铝、氧化锌、钛酸锶钡等陶瓷材料形成。

在使用时，通过对调整电极50电压的控制，可以调节调整电极50与金属图层23之间的偏压，通过控制偏压大小，来调节基片22的介电常数，从而调节天线的谐振频率，使得该耐高温柔性阵列天线的工作频率可以根据需要进行调节。可调率为20％～50％。

图8所示为本发明第六实施例提供的耐高温柔性阵列天线的截面结构示意图，如图8所示，本发明第六实施例提供的耐高温柔性阵列天线与第五实施例基本相同，其仍然设置有调整电极50，其不同之处在于，金属图层23从基片22的边缘通过侧壁金属层60与金属粘合层21电性相连。

本发明还提供了一种耐高温柔性阵列天线的制作方法，该方法包括如下步骤：

提供一柔性云母片10；

在柔性云母片10上形成导线层30及多个金属粘合层21，并使导线层30与金属粘合层21电性相连；

在金属粘合层21上形成基片22，并在基片22上形成金属图层23，金属图层23与金属粘合层21分别位于基片22的两侧，且金属粘合层21与金属图层23电性相连；

对金属图层23及金属粘合层21进行固化。

在本实施例中，由于柔性云母片10自身具有耐高温、柔软、富有弹性、表面粗糙等特点，在将多个天线单元20形成于柔性云母片10上时，能够接收多方向的信号，扩宽天线辐射和接收的多样性。

基片22可以为氧化铝基、钛酸锂基和钛酸镁基等陶瓷体系的陶瓷基片，其形状可以为正方形、圆形、长方形等平面形状，厚度：0.1～2mm，面积小于等于100mm²，谐振频率温度系数为±10ppm/℃。

进一步地，在金属粘合层21上形成基片22，并在基片22上形成金属图层23时，该方法还包括：

提供基片22，并在基片22上形成金属图层23；

将每一基片22均贴附于金属粘合层21上。

也即，在本实施中，金属图层23可以先形成于基片22上，然后再将基片22贴附于金属粘合层21上。

进一步地，在形成金属图层23时，可以一体形成通孔41或侧壁金属层60。在将基片22及金属图层23一起贴附于金属粘合层21上时，可以通过通孔41或侧壁金属层60使金属图层23与金属粘合层21相连，然后在固化金属粘合层21及金属图层23的同时，对通孔41或侧壁金属层60进行固化。

在其它实施例中，在金属粘合层21上形成基片22，并在基片22上形成金属图层23时，该方法还包括：

提供基片22，并将每一基片22贴附于一金属粘合层21上；

在基片22上形成金属图层23。

也即，在本实施例中，基片22先贴附于金属粘合层21上，然后再将金属图层23形成于基片上。

进一步地，在本实施例中，为了各层之间结合的紧密型，在将导线层30及多个金属粘合层21形成于柔性云母片10上，以及将金属图层23形成于基片22上之前，还需要对柔性云母片10进行等离子清洗，以及对基片22进行超声清洗。

在对柔性云母片10进行等离子清洗时，先将厚度为10-50μm的柔性云母片10置于真空腔室内，抽真空至真空度不低于3×10^-3Pa，通入气体(通入的气体包括但不限于Ar、O₂、H₂、N₂中的一种或多种气体混合)，使得真空度为0.1～0.5Pa，对柔性云母片10加热至一定温度(对柔性云母片10进行加热处理的温度为50～150℃)。在进行等离子清洗时，控制直流电压为1000～2000V，产生的等离子体对云母片进行等离子体清洗2～20min。等离子体清洗后制得的柔性云母片10的表面张力系数为大于等于60达因。

在对基片22进行超声清洗时，清洗功率为40W，清洗时间为5～30min，清洗液体为无水乙醇，清洗后在100℃环境下烘干。

在本实施例中，金属粘合层21及导线层30可由烧结温度高于500℃的导电浆料通过丝网印刷工艺或3D打印形成。在进行丝网印刷时，丝印网版的网孔大小为200～300目，在柔性云母片10上丝网印刷高温浆料时的刮刀与网版的夹角为30～60°。优选地，烧结温度高于500℃的导电浆料为银浆、铂浆、铜浆或镍浆。

同样地，金属图层23也可以由烧结温度高于500℃的导电浆料通过丝网印刷工艺或3D打印形成。

在对导线层30、金属粘合层21及金属图层23进行固化处理时。具体地，将组装好的组件放置在高温炉内，以2℃/min或3℃/min的升温速度，升至800℃，保温15～30min，通过升温速度的控制，可以防止升温过慢影响生产效率，以及升温过快导致导电浆料中因添加物挥发过快而产生气孔。将保温后的组件冷却至室温，固化后形成耐高温柔性阵列天线。

在本发明提供的另一实施例中，在基片22上形成金属图层23时，该方法包括，通过沉积工艺，在基片22上沉积打底层231，以及在打底层231上通过沉积工艺形成加厚层232。打底层231为为Ti、Ni、Cr、Mo等金属中的一种或两种以上金属形成的合金。加厚层232为Cu、Ag、Au、Pt、Al等金属中的一种或两种以上金属形成的合金。

在进行打底层231及加厚层232的沉积时，将图案化的掩膜板置于基片22上，并对其磁控溅射沉积金属，以依次形成具有图案化的打底层231及加厚层232。其中磁控溅射的电流为1～10A，沉积真空度0.1～0.5Pa，打底层231金属沉积时间为30s～5min，厚度为10～100nm，加厚层232金属沉积时间为30min～3h，厚度为2～12μm。金属图层23公差不超过30μm。

进一步地，在金属粘合层21上形成基片22，并在基片22上形成金属图层23的步骤后，该方法还包括，在基片22上设置金属图层23的一侧形成调整电极50，并使该调整电极50与金属图层23间隔设置。

调整电极50的材质及形成方法可以与金属图层23的材质及形成方法相同。

以下以具体实施方式来对本发明提供的耐高温柔性阵列天线进行说明：

实施例1

将厚度为0.1mm、直径为10mm的圆形氧化铝基陶瓷材质基片22进行钻通孔41，置于放有无水乙醇的烧杯中，在功率为40W超声波中清洗5min，取出基片22并在100℃烘干，采用丝网印刷工艺在基片22上形成高温银浆层，丝印时的图案化网板的网孔为200目，刮刀倾斜角度为30°。丝印完成后，烘干银浆层，形成金属图层23，通过向通孔41内塞金属浆料，烘干，形成孔金属层42。

将厚度为10μm的柔性云母片10置于真空腔室，抽真空至3×10^-3Pa。向真空腔室充入Ar，使得真空度为0.1Pa，打开加热器电源，对柔性云母片10加热至50℃，打开Plasma电源，调整电压为1000V，通过产生的Ar等离子体对柔性云母片10处理2min。在氩气气氛中冷却至室温时取出柔性云母片10，此时柔性云母片10表面的表面张力系数为60达因。将网孔大小为200目的丝印网版置于柔性云母片10的表面，网版上涂覆高温银浆，刮刀与网版的夹角为30°，将金属图形丝印至柔性云母片10上，形成带有导线层30和金属粘合层21的柔性云母片10。

将陶瓷基片22贴附于柔性云母片10的金属粘合层21上，烘干后置于高温炉内，以2℃/min的速度升温至800℃，保温15min。冷却至室温后取出，此时金属图形的公差为30μm，金属粘合层21与柔性云母片10及基片22之间的结合力为1kg/cm²。该耐高温柔性阵列天线可在低于700℃的环境中正常工作。

实施例2

将厚度为2mm、边长为10mm的正方形钛酸镁基陶瓷材质的基片22置于放有无水乙醇的烧杯中，在功率为40W超声波中清洗30min，取出基片22并在100℃烘干，采用3D打印在基片22表面及侧壁形成高温铂浆，烘干铂浆层，形成金属图层23和侧壁金属层60。

将厚度为50μm的柔性云母片10置于真空腔室，抽真空至3×10^-3Pa。向真空腔室充入O₂，使得真空度为0.5Pa，打开加热器电源，对柔性云母片10加热至150℃，打开Plasma电源，调整电压为2000V，通过产生的Ar等离子体对柔性云母片10处理20min。在氩气气氛中冷却至室温时取出柔性云母片10，此时柔性云母片10表面的表面张力系数为80达因。将网孔大小为300目的丝印网版置于柔性云母片10的表面，网版上涂覆高温铂浆，刮刀与网版的夹角为60°，将金属图形丝印至云母片之上，形成带有导线层30和金属粘合层21的柔性云母片10。

将陶瓷基片22贴附于柔性云母片10的金属粘合层21上，烘干后置于高温炉内，以2℃/min的速度升温至800℃，保温30min。冷却至室温后取出，此时金属图形的公差为20μm，金属粘合层21与柔性云母片10及基片22的结合力为3kg/cm²。该柔性天线可在低于700℃的环境中正常工作。

实施例3

将掩膜版置于厚度为1mm、直径为10mm的圆形氧化铝陶瓷基片22之上，整个组件置于真空腔室，抽真空至3×10^-3Pa。向真空腔室充入Ar，使得真空度为0.1Pa，打开磁控溅射电源，调节电流为1A，对带有掩膜版的陶瓷基片22进行磁控溅射沉积打底层金属Ti，沉积时间为30s，厚度为10nm，再沉积加厚层金属Ag，沉积时间为30min，厚度为2μm，形成金属图层23和侧壁金属层60。

将厚度为50μm的柔性云母片10置于真空腔室，抽真空至3×10^-3Pa。向真空腔室充入O₂，使得真空度为0.5Pa，打开加热器电源，对柔性云母片10加热至150℃，打开Plasma电源，调整电压为2000V，产生的Ar等离子体对柔性云母片10处理20min。在氩气气氛中冷却至室温时取出柔性云母片10，此时柔性云母片10表面的表面张力系数为80达因。将网孔大小为300目的丝印网版置于柔性云母片10的表面，网版上涂覆高温铂浆，刮刀与网版的夹角为60°，将金属图形丝印至柔性云母片10之上，形成带有导线层30和金属粘合层21的柔性云母片10。

将陶瓷基片22贴附于柔性云母片10的金属粘合层21上，烘干后置于高温炉内，以2℃/min的速度升温至800℃，保温30min。冷却至室温后取出，此时金属图形的公差为20μm，金属粘合层21与柔性云母片10及基片22的结合力为3kg/cm²。该柔性天线可在低于700℃的环境中正常工作。

实施例4

将厚度为0.1mm、直径为10mm的圆形氮化铝陶瓷材质的基片22钻通孔41，置于放有无水乙醇的烧杯中，在功率为40W超声波中清洗30min，取出基片22并在100℃烘干，采用丝网印刷工艺在基片22上丝印高温金浆，丝印时的图案化网板的网孔为250目，刮刀倾斜角度为45°，将金浆塞进铜孔41，形成孔金属层42，烘干金浆层，形成带有金属图层23、孔金属层42和调整电极50的基片20。

将厚度为25μm的柔性云母片10置于真空腔室，抽真空至3×10^-3Pa。向真空腔室充入O₂，使得真空度为0.3Pa，打开加热器电源，对柔性云母片10加热至120℃，打开Plasma电源，调整电压为1500V，产生的Ar等离子体对柔性云母片10处理10min。在氩气气氛中冷却至室温时取出柔性云母片10，此时柔性云母片10表面的表面张力系数为80达因。将网孔大小为250目的丝印网版置于柔性云母片10的表面，网版上涂覆高温金浆，刮刀与网版的夹角为45°，将金属图形丝印至云母片之上，形成带有导线层30和金属粘合层21的柔性云母片10。

将陶瓷基片22贴附于柔性云母片10的金属粘合层21上，烘干后置于高温炉内，以2℃/min的速度升温至800℃，保温30min。冷却至室温后取出，此时金属图形的公差为20μm，金属粘合层21与柔性云母片10及基片22的结合力为3kg/cm²。该柔性天线可在低于700℃的环境中正常工作。在陶瓷单元的上下金浆电极上加偏压，可通过控制电压大小，调节陶瓷材料的介电常数，实现天线谐振频率可调的功能。

实施例5

将厚度为10μm的柔性云母片10置于真空腔室，抽真空至3×10^-3Pa。向真空腔室充入Ar，使得真空度为0.1Pa，打开加热器电源，对柔性云母片10加热至50℃，打开Plasma电源，调整电压为1000V，通过产生的Ar等离子体对柔性云母片10处理2min。在氩气气氛中冷却至室温时取出柔性云母片10，此时柔性云母片10表面的表面张力系数为60达因。通过3D打印工艺，将金属图形打印至柔性云母片10上，形成带有导线层30和金属粘合层21的柔性云母片10。

将厚度为0.1mm，直径为10mm的圆形氧化铝基陶瓷材质基片22，置于放有无水乙醇的烧杯中，在功率为40W超声波中清洗5min，取出基片22并在100℃烘干，将基片22的其中一面贴敷于金属粘合层21的上面，再采用3D打印工艺在基片22的另一面形成金属层23和侧壁金属层60。

浆料烘干后，将器件置于高温炉内，以2℃/min的速度升温至800℃，保温15min。冷却至室温后取出，此时金属图形的公差为30μm，金属粘合层21与柔性云母片10及基片22之间的结合力为1kg/cm²。该耐高温柔性阵列天线可在低于700℃的环境中正常工作。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1.一种耐高温柔性阵列天线，其特征在于：包括柔性云母片、布设于所述柔性云母片上的多个天线单元，以及设置于所述柔性云母片上并连接于多个所述天线单元之间的导线层，所述天线单元包括金属粘合层、基片及金属图层，所述金属粘合层设置于所述柔性云母片上，所述基片设置于所述金属粘合层远离所述柔性云母片的一侧上，所述金属图层设置于所述基片远离所述金属粘合层的一侧上，所述金属粘合层与所述金属图层电性相连；所述金属图层包括形成于所述基片远离所述金属粘合层一侧上的打底层，以及形成于所述打底层远离所述基片一侧上的加厚层。

2.根据权利要求1所述的耐高温柔性阵列天线，其特征在于：柔性云母片的厚度为10-50μm。

3.根据权利要求1所述的耐高温柔性阵列天线，其特征在于：所述基片为陶瓷基片，所述陶瓷基片的厚度为0.1-2mm。

4.根据权利要求1所述的耐高温柔性阵列天线，其特征在于：所述导线层及所述金属粘合层由烧结温度高于500℃的导电浆料形成；或

所述金属图层由烧结温度高于500℃的导电浆料形成。

5.根据权利要求1-4任一项所述的耐高温柔性阵列天线，其特征在于：所述天线单元还包括调整电极，所述调整电极设置于所述基片设有所述金属图层的一侧，且与所述金属图层间隔设置。

6.一种耐高温柔性阵列天线的制作方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

提供一柔性云母片；

在所述柔性云母片上形成导线层及多个金属粘合层，并使所述导线层与所述金属粘合层电性相连；

在所述金属粘合层上形成基片，并在所述基片上形成金属图层，所述金属图层及所述金属粘合层分别位于所述基片的两侧，且所述金属粘合层与所述金属图层电性相连；

对所述金属图层及所述金属粘合层进行固化；

在形成所述金属图层时，该方法包括：

通过丝网印刷工艺或3D打印将烧结温度高于500℃的导电浆料在所述基片上形成所述金属图层；或

通过沉积工艺，在所述基片上形成打底层，并在所述打底层上形成加厚层。

7.根据权利要求6所述的耐高温柔性阵列天线的制作方法，其特征在于：在所述金属粘合层上形成基片，并在所述基片上形成金属图层时，该方法包括：

提供基片，并在所述基片上形成所述金属图层；

将每一所述基片均贴附于所述金属粘合层上。

8.根据权利要求6所述的耐高温柔性阵列天线的制作方法，其特征在于：在所述金属粘合层上形成基片，并在所述基片上形成金属图层时，该方法包括：

提供基片，并将每一所述基片贴附于一所述金属粘合层上；

在所述基片上形成所述金属图层。

9.根据权利要求6所述的耐高温柔性阵列天线的制作方法，其特征在于：在所述柔性云母片上形成导线层及多个金属粘合层，以及在所述基片的一侧上形成金属图层的步骤前，还需要对所述柔性云母片进行等离子清洗，以及对所述基片进行超声清洗。

10.根据权利要求6所述的耐高温柔性阵列天线的制作方法，其特征在于：在形成所述金属粘合层和/或所述导线层时，该方法包括：

提供烧结温度高于500℃的导电浆料；

通过丝网印刷工艺或3D打印将所述导电浆料在所述柔性云母片上形成所述金属粘合层和/或所述导线层。

11.根据权利要求6所述的耐高温柔性阵列天线的制作方法，其特征在于：在所述金属粘合层上形成基片，并在所述基片上形成金属图层的步骤后，该方法还包括，在所述基片上设置所述金属图层的一侧形成调整电极，所述调整电极与所述金属图层间隔设置。

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