CN111525225B - 滤波器件及其导电层喷涂方法 - Google Patents

滤波器件及其导电层喷涂方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种滤波器件及其导电层喷涂方法，该喷涂方法包括以下步骤，将多个滤波器件的介质本体排布在同一平面上，任意相邻的两个介质本体之间具有间隙；对两个介质本体分别位于间隙两侧的两个相对立面雾化喷涂导电层；固化导电层。本发明的滤波器件及其导电层喷涂方法，多个滤波器件的介质本体阵列排布时任意相邻的两个介质本体之间留有间隙，通过该间隙可以对两个介质本体的两个相对立面喷涂导电层，并以此类推至介质本体的所有立面，实现一次定位就可以对所有介质本体的所有立面喷涂导电层，甚至实现一次定位就可以对所有介质本体的所有立面和第一表面喷涂导电层，极大的精简了加工流程，至少提高产能3～6倍，确保滤波器件性能的一致性。

Description

滤波器件及其导电层喷涂方法
技术领域
本发明涉及通讯器件技术领域，具体涉及一种滤波器件导电层喷涂方法，以及使用该喷涂方法加工导电层的滤波器件。
背景技术
有一种小型化滤波器，采用固态介电材料制成本体（简称“介质本体”），并在介质本体表面金属化形成导电层。目前，金属化获得导电层的工艺有浸银、印刷、电镀、喷涂、真空溅射等，喷涂工艺是通过喷枪或蝶式雾化器，借助于压力或离心力，将浆料分散成均匀而微细的雾滴，喷涂于被涂物表面的涂装方法，喷涂工艺应用在滤波器件中，将金属浆料（比如银浆）分散成微米级雾滴均匀涂覆在介质本体表面，后经烧结固化形成为导电层。长方体结构的介质本体， 包含有六个表面，分别为厚度方向上的上表面、下表面，连接上、下表面的四个侧面（也称“立面”），为了匹配滤波器的性能，介质本体的上表面、下表面上加工有孔，所述的孔包括盲孔和通孔，孔的形式有圆形孔和槽型孔。目前使用的喷涂工艺是：介质本体阵列排布并装夹放置，随后分六次逐次对介质本体的六个表面喷涂导电层，对应六个表面需要配置六组工装夹具，每个表面喷涂结束后都要跟随一次干燥，干燥后拆除当前工装夹具，再将介质本体重新装夹至另一组工装夹具上，进行下一个面的喷涂，如此循环，直至六个面全部喷涂、干燥结束，最后烧结固化导电层。整个工艺需要拆装6次工装夹具，每次装夹都要重新定位、调整工艺参数；干燥六次，除了最后一次干燥外的前五次干燥都要常温冷却后才能再次装夹进行下一个面喷涂，如此，整个工艺流程繁琐，周期长，产能极低，产品性能一致性差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种滤波器件及其导电层喷涂方法，精简加工流程，极大提高产能，并确保滤波器件性能的一致性。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种滤波器件导电层喷涂方法，包括以下步骤，
将多个滤波器件的介质本体排布在同一平面上，任意相邻的两个介质本体之间具有间隙；所述介质本体具有与所述平面平行的第一表面和第二表面；
对所述介质本体的第一表面喷涂导电层，并通过所述间隙对所述两个介质本体分别位于该间隙两侧的两个相对立面喷涂导电层，以及对最外侧所述介质本体向外的立面喷涂导电层，直至完成阵列排布的所有介质本体的所有立面的导电层喷涂；
对所述导电层进行干燥；
翻转所述介质本体，且任意相邻的两个介质本体之间具有所述间隙，对所述介质本体的第二表面喷涂导电层；
固化所述导电层。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述喷涂方法还包括，对所述介质本体第一表面上的孔的内表面喷涂导电层。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述喷涂方法还包括，对所述介质本体第二表面上的孔的内表面喷涂导电层。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述的孔包括盲孔或/和通孔。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述的孔包括圆孔或/和槽孔。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述喷涂方法使用第一模夹具排布所述介质本体，所述介质本体的第二表面接触所述第一模夹具固定。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述喷涂方法还使用第二模夹具排布所述介质本体，所述介质本体的第一表面接触所述第二模夹具固定。
基于相同的发明构思，本发明还提供了一种滤波器件导电层喷涂方法，包括以下步骤，
将多个滤波器件的介质本体排布在同一平面上，任意相邻的两个介质本体之间具有间隙；所述介质本体具有与所述平面平行的第一表面和第二表面；
对所述介质本体的第一表面喷涂导电层，并通过所述间隙对所述两个介质本体分别位于该间隙两侧的两个相对立面喷涂导电层，以及对最外侧所述介质本体向外的立面喷涂导电层，直至完成阵列排布的所有介质本体的所有立面的导电层喷涂；
对所述导电层进行干燥；
翻转所述介质本体，且任意相邻的两个介质本体之间零间隙，对所述介质本体的第二表面喷涂导电层；
固化所述导电层。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述喷涂方法还包括，对所述介质本体第一表面上的孔的内表面喷涂导电层，对所述第二表面上的孔的内表面喷涂导电层。
基于相同的发明构思，本发明还提供了一种使用任意一项所述喷涂方法的滤波器件。
本发明的有益效果：
本发明申请的滤波器件及其导电层喷涂方法，多个滤波器件的介质本体阵列排布时任意相邻的两个介质本体之间留有间隙，通过该间隙可以对两个介质本体的两个相对立面喷涂导电层，并以此类推至介质本体的所有立面，实现一次定位就可以对所有介质本体的所有立面喷涂导电层，甚至实现一次定位就可以对所有介质本体的所有立面和第一表面喷涂导电层，极大的精简了加工流程，至少提高产能3~6倍；与此同时，减少定位次数便于控制喷涂参数以提高喷涂效果、涂覆均匀性和导电层厚度均匀性，进而确保滤波器件性能的一致性。
附图说明
图1为本发明滤波器件的结构示意图；
图2为本发明第一实施例中滤波器件介质本体的排布示意图；
图3为本发明第一实施例的第一种技术方案中滤波器件导电层喷涂方法的流程图；
图4为本发明第一实施例的第二种技术方案中滤波器件导电层喷涂方法的流程图；
图5为本发明第二实施例中滤波器件介质本体的排布示意图。
图中标号说明：
2-滤波器件，21-介质本体，211-第一表面，212-第二表面，213-立面；22-导电层。
4-盲孔；6-通孔；8-槽孔；10-圆形孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例一
参照图1所示，滤波器件2包括由固态介电材料制成的介质本体21和导电层22，固态介电材料可以为陶瓷；该介质本体21为长方体结构，该介质本体21包括相互平行的两个表面，分别为第一表面211和第二表面212，以及连接第一表面211和第二表面212的四个侧部表面，（简称“侧面”或“立面”，以下称为“立面”）。通常，为了匹配滤波器件的性能（比如频率、零点、频带宽度、插入损耗、正负耦合等），该介质本体21的第一表面211、第二表面212上设有孔，甚至立面213上也可以设有孔，所述的孔包括盲孔4和通孔6，该孔的形式有圆形孔10和槽孔8。导电层22覆盖介质本体21的第一表面211、第二表面212和所有立面213，以及所有孔的内表面。
本发明第一实施例公开一种滤波器件导电层喷涂方法，该喷涂方法需要使用的设备有：雾化喷涂设备，干燥设备，烧结固化设备，第一模夹具和第二模夹具。如果介质本体21第一表面211上的孔与第二表面212上的孔对称设置，则仅需要第一模夹具、且单个喷涂周期需要使用两各第一模夹具；否则需要同时使用第一模夹具和第二模夹具。第一模夹具、第二模夹具用于排布多个介质本体21，介质本体21的第二表面212接触第一模夹具固定，介质本体21的第一表面211接触第二模夹具固定。具体的，第一模夹具具有多个底模，多个介质本体21一一对应的放在多个底模上，第一模夹具的底模上对应介质本体21第二表面212的盲孔位置设有定位柱，由定位柱和盲孔配合定位介质本体21，可以控制定位柱的直径使得定位柱与盲孔配合时可以限制介质本体21在平面上移位，还可以设计多对定位柱分别与多个盲孔配合，进而起到固定的作用。
基于相同原理，第二模夹具具有多个底模，多个介质本体21一一对应的放在多个底模上，第二模夹具的底模上对应介质本体21第一表面211的盲孔位置设有定位柱，由定位柱和盲孔配合定位介质本体21，可以控制定位柱的直径使得定位柱与盲孔配合时可以限制介质本体21在平面上移位，还可以设计多对定位柱分别与多个盲孔配合，进而起到固定的作用。
进一步的，通过设计第一模夹具和第二模夹具的结构，使得第一模夹具和第二模夹具装载多个介质本体21后，任意相邻的两个介质本体21之间具有间隙，且介质本体21的非固定表面均处于开放状态。
参照图2所示，图中用长方形示意介质本体21，多个介质本体21排布在同一平面上，且介质本体21的第一表面211和第二表面212与该平面平行，任意相邻的两个介质本体21a、21b之间留有间隙D，通过该间隙D对两个介质本体21a、21b的两个相对立面213a、213b雾化喷涂导电层，立面213a为介质本体21a的一个立面，立面213b为介质本体21b的一个立面，且立面213a和立面213b相对设置。其中一个优选技术方案中，通过该间隙D对两个介质本体21a、21b的两个相对立面213a、213b同时雾化喷涂导电层。在另一个技术方案中，通过该间隙D对两个介质本体21a、21b的两个相对立面213a、213b分两次雾化喷涂导电层。同时喷涂也称“一次喷涂”，实现本发明优选方案的一次喷涂时，喷涂设备的喷嘴位于该间隙D的正上方，喷嘴垂直输出微米级雾滴，从间隙处向下移动同时喷涂至两个立面213a、213b。另一个技术方案中，喷嘴分两次逐次对两个立面喷涂，此时，喷嘴进入或者不进入间隙内倾斜朝向单个立面喷涂。本发明的“一次喷涂”方案，在确保喷涂均匀性、导电层厚度均匀性的前提下产能更高。
参照图2、3所示，本发明实施例的第一实施例中，滤波器件导电层喷涂方法具体包括以下步骤：
第一步，使用第一模夹具装料：将介质本体21装载至第一模夹具上，介质本体21的第二表面212接触第一模夹具的底模定位固定，任意相邻的两个介质本体21之间具有间隙。
第二步，使用雾化喷涂设备对介质本体21进行第一次雾化喷涂，雾化喷涂设备启动喷涂之前进行相关参数设定，参数包括：喷嘴与介质本体21第一表面211之间的垂直距离，喷嘴移动速度，浆料输出量（指单位时间内从喷嘴处流出的浆料重量），浆料气压（指施加在储浆罐里面的气压值），雾化气压等。其中，浆料输出量影响导电层的厚度；喷嘴移动速度影响导电层的厚度；浆料气压影响出浆料的量；雾化气压影响浆料雾化后的分布空间；垂直距离影响导电层厚度、雾化效果和涂覆均匀性。
第一次雾化喷涂具体包括以下步骤：
S1：喷嘴位于间隙的正上方、且沿间隙的延伸方向移动，对两个介质本体位于该间隙两侧的两个相对立面213喷涂导电层。对应阵列排布的介质本体21，间隙包含有横向间隙D1和纵向间隙D2，喷嘴沿横向间隙D1移动时，对两排介质本体分别位于该横向间隙D1两侧的两个相对立面喷涂导电层；喷嘴沿纵向间隙D2移动时，对两列介质本体分别位于该纵向间隙D2两侧的两个相对立面喷涂导电层。以此类推，完成阵列排布的所有介质本体21的所有立面213的导电层喷涂。
S2：喷嘴位于介质本体21第一表面211的正上方，识别第一表面211上孔的位置，在所述的孔的内表面雾化喷涂导电层；随后，喷嘴位于介质本体21第一表面211的正上方移动，在第一表面211上喷涂导电层。此处，孔内表面喷涂和第一表面喷涂21没有先后顺序限制；另外，步骤S1和步骤S2没有先后顺序限制，可以先进行步骤S2，在进行步骤S1。
S3：介质本体21和第一模夹具一起进入干燥设备干燥，设定干燥环境，对介质本体的第一表面211、第一表面211上的孔的内表面和所有立面213上的导电层进行干燥。
S4：冷却至常温后，第二模夹具反扣在第一模夹具的上方，随后翻转第一模夹具，使得第一模夹具上的所有介质本体21进入第二模夹具，此时介质本体21的第一表面211接触第二模夹具的底模定位固定，随后装载第二模夹具至机台。
S5：喷嘴位于介质本体21第二表面212的正上方，识别第二表面212上孔的位置，在所述的孔的内表面雾化喷涂导电层；随后，喷嘴位于介质本体21第二表面212的正上方移动，在第二表面212雾化喷涂导电层。此处，孔内表面喷涂和第二表面喷涂22没有先后顺序限制。
S6：介质本体21和第二模夹具一起进入干燥设备干燥，设定干燥环境，对介质本体的第二表面212、第二表面212上的孔的内表面的导电层进行干燥。
上述步骤S6在特定情况下可以省略，该特定情况为：第二模夹具能够耐烧结固化的高温。
第三步，烧结固化导电层：介质本体21进入烧结固化设备，在烧结固化设备内烧结导电层，完成导电层加工。
参照图2、4所示，本发明第一实施例的第二种技术方案中，公开一种滤波器件导电层喷涂方法具体包括以下步骤：
该技术方案与上述第一种技术方案的区别仅在于：先对介质本体21第二表面212及其上的孔的内表面喷涂导电层，干燥处理后，再对介质本体21的所有立面213、第一表面211机器上的孔的内表面喷涂导电层。
实施例二
参照图1、5所示，本发明第二实施例公开一种滤波器件导电层喷涂方法，该喷涂方法需要使用的设备有：雾化喷涂设备，干燥设备，烧结固化设备，第一模夹具和第二模夹具。第一模夹具、第二模夹具用于排布多个介质本体21，介质本体21的第二表面212接触第一模夹具固定，介质本体21的第一表面211接触第二模夹具固定。具体的，第一模夹具具有多个底模，多个介质本体21一一对应的放在多个底模上，第一模夹具的底模上对应介质本体21第二表面212的盲孔位置设有定位柱，由定位柱和盲孔配合定位介质本体21，可以控制定位柱的直径使得定位柱与盲孔配合时可以限制介质本体21在平面上移位，还可以设计多对定位柱分别与多个盲孔配合，进而起到固定的作用。
基于相同原理，第二模夹具具有多个底模，多个介质本体21一一对应的放在多个底模上，第二模夹具的底模上对应介质本体21第一表面211的盲孔位置设有定位柱，由定位柱和盲孔配合定位介质本体21，可以控制定位柱的直径使得定位柱与盲孔配合时可以限制介质本体21在平面上移位，还可以设计多对定位柱分别与多个盲孔配合，进而起到固定的作用。
通过设计第一模夹具和第二模夹具的结构，使得第一模夹具装载多个介质本体21后，任意相邻的两个介质本体21之间具有间隙，且介质本体21的非固定表面均处于开放状态。第二模夹具装载多个介质本体21后，任意相邻的两个介质本体21之间具有零间隙，且介质本体21的非固定表面均处于开放状态。
具体的，使用第一模夹具排布放置多个介质本体时，其排布方式参照图2所示，使用第二模夹具排布放置多个介质本体时，其排布方式参照图5所示，图2和图5中，均用长方形示意介质本体21。图2中，多个介质本体21排布在同一平面上，且介质本体21的第一表面211和第二表面212与该平面平行，任意相邻的两个介质本体21a、21b之间留有间隙D，通过该间隙D对两个介质本体21a、21b的两个相对立面213a、213b雾化喷涂导电层，立面213a为介质本体21a的一个立面，立面213b为介质本体21b的一个立面，且立面213a和立面213b相对设置。其中一个优选技术方案中，通过该间隙D对两个介质本体21a、21b的两个相对立面213a、213b同时雾化喷涂导电层。在另一个技术方案中，通过该间隙D对两个介质本体21a、21b的两个相对立面213a、213b分两次雾化喷涂导电层。同时喷涂也称“一次喷涂”，实现本发明优选方案的一次喷涂时，喷涂设备的喷嘴位于该间隙D的正上方，喷嘴垂直输出微米级雾滴，从间隙处向下移动同时喷涂至两个立面213a、213b。另一个技术方案中，喷嘴分两次逐次对两个立面喷涂，此时，喷嘴进入或者不进入间隙内倾斜朝向单个立面喷涂。本发明的“一次喷涂”方案，在确保喷涂均匀性、导电层厚度均匀性的前提下产能更高。
图5中，多个介质本体21排布在同一平面上 ，且介质本体21的第一表面211和第二表面212与该平面平行，任意相邻的两个介质本体21a、21b之间零间隙。
本发明实施例的第二实施例中，滤波器件导电层喷涂方法具体包括以下步骤：
第一步，使用第一模夹具装料：将多个介质本体21装载至第一模夹具上，介质本体21的第二表面212接触第一模夹具的底模定位固定，任意相邻的两个介质本体21之间具有间隙。
第二步，使用雾化喷涂设备对介质本体21进行第一次雾化喷涂，雾化喷涂设备启动喷涂之前进行相关参数设定，参数包括：喷嘴与介质本体21第一表面211之间的垂直距离，喷嘴移动速度，浆料输出量（指单位时间内从喷嘴处流出的浆料重量），浆料气压（指施加在储浆罐里面的气压值），雾化气压等。其中，浆料输出量影响导电层的厚度；喷嘴移动速度影响导电层的厚度；浆料气压影响出浆料的量；雾化气压影响浆料雾化后的分布空间；垂直距离影响导电层厚度、雾化效果和涂覆均匀性。
第一次雾化喷涂具体包括以下步骤：
S1：喷嘴位于间隙的正上方、且沿间隙的延伸方向移动，对两个介质本体位于该间隙两侧的两个相对立面213喷涂导电层。对应阵列排布的介质本体21，间隙包含有横向间隙D1和纵向间隙D2，喷嘴沿横向间隙D1移动时，对两排介质本体分别位于该横向间隙D1两侧的两个相对立面喷涂导电层；喷嘴沿纵向间隙D2移动时，对两列介质本体分别位于该纵向间隙D2两侧的两个相对立面喷涂导电层。以此类推，完成阵列排布的所有介质本体21的所有立面213的导电层喷涂。
S2：喷嘴位于介质本体21第一表面211的正上方，识别第一表面211上孔的位置，在所述的孔的内表面雾化喷涂导电层；随后，喷嘴位于介质本体21第一表面211的正上方移动，在第一表面211上喷涂导电层。此处，孔内表面喷涂和第一表面喷涂21没有先后顺序限制；另外，步骤S1和步骤S2没有先后顺序限制，可以先进行步骤S2，在进行步骤S1。
S3：介质本体21和第一模夹具一起进入干燥设备干燥，设定干燥环境，对介质本体的第一表面211、第一表面211上的孔的内表面和所有立面213上的导电层进行干燥。
S4：冷却至常温后，将多个介质本体21装载至第二模夹具上，介质本体21的第一表面211接触第二模夹具的底模定位固定，任意相邻的两个介质本体21之间零间隙，其排布方式参照图5所示，随后装载第二模夹具至机台。
S5：喷嘴位于介质本体21第二表面212的正上方，识别第二表面212上孔的位置，在所述的孔的内表面雾化喷涂导电层；随后，喷嘴位于介质本体21第二表面212的正上方移动，在第二表面212雾化喷涂导电层。此处，孔内表面喷涂和第二表面喷涂22没有先后顺序限制。
S6：介质本体21和第二模夹具一起进入干燥设备干燥，设定干燥环境，对介质本体的第二表面212、第二表面212上的孔的内表面的导电层进行干燥。
上述步骤S6在特定情况下可以省略，该特定情况为：第二模夹具能够耐烧结固化的高温。
第三步，烧结固化导电层：介质本体21进入烧结固化设备，在烧结固化设备内烧结导电层，完成导电层加工。
本发明第二实施例的第二种技术方案中，公开一种滤波器件导电层喷涂方法具体包括以下步骤：
该技术方案与上述第二实施例的第一种技术方案的区别仅在于：先对介质本体21第二表面212及其上的孔的内表面喷涂导电层，干燥处理后，再对介质本体21的所有里面213、第一表面211机器上的孔的内表面喷涂导电层。
以上，本发明实施例的滤波器件导电层喷涂方法，多个滤波器件的介质本体阵列排布时任意相邻的两个介质本体之间留有间隙，通过该间隙可以对两个介质本体的两个相对立面喷涂导电层，并以此类推至介质本体的所有立面，实现一次定位就可以对所有介质本体的所有立面喷涂导电层，甚至实现一次定位就可以对所有介质本体的所有立面和第一表面喷涂导电层，极大的精简了加工流程，至少提高产能3~6倍；与此同时，减少定位次数便于控制喷涂参数以提高喷涂效果、涂覆均匀性和导电层厚度均匀性，进而确保滤波器件性能的一致性。
基于相同的发明构思，本发明实施例还公开一种使用以上任意实施例中的喷涂方法的滤波器件。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种滤波器件导电层喷涂方法，其特征在于：包括以下步骤，
将多个滤波器件的介质本体排布在同一平面上，任意相邻的两个介质本体之间具有间隙；所述介质本体具有与所述平面平行的第一表面和第二表面；
对所述介质本体的第一表面喷涂导电层，并通过所述间隙对所述两个介质本体分别位于该间隙两侧的两个相对立面喷涂导电层，以及对最外侧所述介质本体向外的立面喷涂导电层，直至完成阵列排布的所有介质本体的所有立面的导电层喷涂；
对所述导电层进行干燥；
翻转所述介质本体，且任意相邻的两个介质本体之间具有所述间隙，对所述介质本体的第二表面喷涂导电层；
固化所述导电层。
2.如权利要求1所述的滤波器件导电层喷涂方法，其特征在于：所述喷涂方法还包括，对所述介质本体第一表面上的孔的内表面喷涂导电层。
3.如权利要求1所述的滤波器件导电层喷涂方法，其特征在于：所述喷涂方法还包括，对所述介质本体第二表面上的孔的内表面喷涂导电层。
4.如权利要求2或3所述的滤波器件导电层喷涂方法，其特征在于：所述的孔包括盲孔或/和通孔。
5.如权利要求2或3所述的滤波器件导电层喷涂方法，其特征在于：所述的孔包括圆孔或/和槽孔。
6.如权利要求1所述的滤波器件导电层喷涂方法，其特征在于：所述喷涂方法使用第一模夹具排布所述介质本体，所述介质本体的第二表面接触所述第一模夹具固定。
7.如权利要求6所述的滤波器件导电层喷涂方法，其特征在于：所述喷涂方法还使用第二模夹具排布所述介质本体，所述介质本体的第一表面接触所述第二模夹具固定。
8.一种滤波器件导电层喷涂方法，其特征在于：包括以下步骤，
将多个滤波器件的介质本体排布在同一平面上，任意相邻的两个介质本体之间具有间隙；所述介质本体具有与所述平面平行的第一表面和第二表面；
对所述介质本体的第一表面喷涂导电层，并通过所述间隙对所述两个介质本体分别位于该间隙两侧的两个相对立面喷涂导电层，以及对最外侧所述介质本体向外的立面喷涂导电层，直至完成阵列排布的所有介质本体的所有立面的导电层喷涂；
对所述导电层进行干燥；
翻转所述介质本体，且任意相邻的两个介质本体之间零间隙，对所述介质本体的第二表面喷涂导电层；
固化所述导电层。
9.如权利要求8所述的滤波器件导电层喷涂方法，其特征在于：所述喷涂方法还包括，对所述介质本体第一表面上的孔的内表面喷涂导电层，对所述第二表面上的孔的内表面喷涂导电层。
10.一种使用权利要求1~9任一项所述喷涂方法的滤波器件。
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