CN112679214A - 用于5g通信的陶瓷介质天线及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于5G通信的陶瓷介质天线及其制备方法,所述陶瓷介质天线的喂料包括如下重量份的原料:微波介质瓷粉75~95份,精蜡5~10份、PMMA 5~15份、APP 3~10份、分散剂1~5份、润滑剂1~3份和增韧剂1~3份;通过使用注射成型的方法可以使结构复杂、尺寸较小的陶瓷天线一次成型,并且大大提高产品尺寸精度和批次的一致性;在陶瓷样品上电镀线路能够满足线路精度和线路与陶瓷天线之间的结合力要求,还解决了样品整个侧面也要电镀线路的需求;因此相较于现有的陶瓷天线制备方法,本发明使用注射成型和电镀线路,不仅能够提高产品精度和生产效率,而且能够提高线路与陶瓷天线间的结合力,适用于大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种用于5G通信的陶瓷介质天线及其制备方法。
背景技术
5G通讯技术主要包括大规模多输入多输出技术的应用和毫米波传输。基于5G通讯的技术要求,对天线这一发射和接收信号的关键组件提出了更高大的要求,无论是基站还是移动终端都需要升级并增加支持MIMO(multiple input multiple output,多进多出)及毫米波通讯的天线。毫米波天线的电磁波波长较小,所需的天线尺寸也会相应的减小,同时在毫米波频段传输的电磁波损耗较大,且随着手机的功能越来越多,因此迫切需要高性能、小尺寸的天线来满足新一代设备的要求。
微波介质陶瓷材料因具有介电常数可调控,损耗低于10×10-4,温度系数接近于零等优良性能,所以毫米波陶瓷介质天线成为了主要研究对象。
目前在现有的陶瓷天线制备工艺中,常用的陶瓷天线成型工艺主要干压成型、注浆成型等,如在专利CN110739529A中介绍了一种新型陶瓷天线,其制备方法为干压压片成型,而在专利CN104319469A和专利CN101289321A中都介绍了一种陶瓷注浆成型技术,即将混合浆料浇注到模具中,以实现陶瓷天线样品结构的成型方法。但以上方法都存在很多缺点,如都适用于制备结构偏大、简单的样品,且制备出的产品尺寸精度低等,需要经过机加工等才能达到设计要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种用于5G通信的陶瓷介质天线及其制备方法,制备精度高,并且天线线路与天线间的结合力强。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种用于5G通信的陶瓷介质天线,所述陶瓷介质天线的喂料包括如下重量份的原料:微波介质瓷粉75~95份,精蜡5~10份、PMMA 5~15份、APP 3~10份、分散剂1~5份、润滑剂1~3份和增韧剂1~3份。
本发明采用的另一技术方案为:
一种用于5G通信的陶瓷介质天线的制备方法,包括步骤:
根据上述用于5G通信的陶瓷介质天线的喂料配比称取原料,利用所述原料制备喂料;
将制备得到的所述喂料注射成型,得到第一陶瓷天线样品;
将所述第一陶瓷天线样品进行脱脂和烧结,得到第二陶瓷天线样品;
在所述第二陶瓷天线样品上镀线路,得到陶瓷介质天线。
本发明的有益效果在于:在喂料原料中添加PMMA和APP,能够调节陶瓷天线样品在脱脂阶段的热降解性;通过使用注射成型的方法可以使结构复杂、尺寸较小的陶瓷天线一次成型,并且大大提高产品尺寸精度和批次的一致性;在陶瓷样品上电镀线路能够满足线路精度和线路与陶瓷天线之间的结合力要求,还解决了样品整个侧面也要电镀线路的需求;现有技术中使用干压成型和注浆成型的方法制备陶瓷天线,但是产品精度低,需要二次加工,因此相较于现有的陶瓷天线制备方法,本发明使用注射成型和电镀线路,不仅能够提高产品精度和生产效率,而且能够提高线路与陶瓷天线间的结合力,适用于大规模生产。
附图说明
图1为本发明实施例的一种用于5G通信的陶瓷介质天线制备方法的流程图。
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,以下结合实施方式予以说明。
一种用于5G通信的陶瓷介质天线,所述陶瓷介质天线的喂料包括如下重量份的原料:微波介质瓷粉75~95份,精蜡5~10份、PMMA 5~15份、APP 3~10份、分散剂1~5份、润滑剂1~3份和增韧剂1~3份。
从上述描述可知,本发明的有益效果在于:PMMA与APP都属于热塑性粘结剂,在喂料原料中添加PMMA和APP,在高温注射成型时,能够使陶瓷喂料具有流动性,从而使陶瓷材料注射成型;另一方面,APP热分解温度为220~250℃,PMMA热分解温度为250~280℃,能够调节陶瓷天线样品在脱脂阶段的热降解性,有利于脱脂。
进一步的,所述精蜡为115#精蜡或80#精蜡。
由上述描述可知,精蜡型号可以根据需要进行选择,具有较高的灵活度。
进一步的,所述分散剂为油酸、SP-80、硬脂酸、山梨醇酐单硬脂酸酯和有机硅油中的至少一种。
由上述描述可知,分散剂种类可以根据需要进行选择,可以是一种或多种,能够安定地分散液体中的固体颗粒。
进一步的,所述润滑剂为芥酸酰胺、氧化聚乙烯蜡和EBS蜡中的至少一种。
由上述描述可知,润滑剂种类可以根据需要进行选择,可以是一种或多种,能够改善聚合物成型加工时的流动性。
进一步的,所述增韧剂为EEA。
本发明涉及的另一技术方案为:
一种用于5G通信的陶瓷介质天线的制备方法,包括步骤:
根据上述用于5G通信的陶瓷介质天线的喂料配比称取原料,利用所述原料制备喂料;
将制备得到的所述喂料注射成型,得到第一陶瓷天线样品;
将所述第一陶瓷天线样品进行脱脂和烧结,得到第二陶瓷天线样品;
在所述第二陶瓷天线样品上镀线路,得到陶瓷介质天线。
本发明的有益效果在于:通过使用注射成型的方法可以使结构复杂、尺寸较小的陶瓷天线一次成型,并且大大提高产品尺寸精度和批次的一致性;在陶瓷样品上电镀线路能够满足线路精度和线路与陶瓷天线之间的结合力要求,还解决了样品整个侧面也要电镀线路的需求;现有技术中使用干压成型和注浆成型的方法制备陶瓷天线,但是产品精度低,需要二次加工,因此相较于现有的陶瓷天线制备方法,本发明使用注射成型和电镀线路,不仅能够提高产品精度和生产效率,而且能够提高线路与陶瓷天线间的结合力,适用于大规模生产。
进一步的,所述将制备得到的所述喂料注射成型包括:
将微波介质瓷粉在密炼机内预热至120~180℃,依次将精蜡、PMMA、APP加入密炼机中,混合均匀后加入分散剂、润滑剂和增韧剂,混炼0.5~3h后得到混合料;
将所述混合料进行造粒,得到所述陶瓷介质天线的喂料。
由上述描述可知,注射成型制备喂料的过程简单,加工成本低。
进一步的,所述将制备得到的所述喂料注射成型,得到第一陶瓷天线样品包括:
将所述喂料加入注塑机料斗内加热,料筒喷嘴温度为130~220℃,模具温度为70~150℃,螺杆施加压力为60~130Mpa,保压0~4s,冷却0~3s,固化后将所述喂料脱膜,得到所述第一陶瓷天线样品。
由上述描述可知,加热喂料后喂料在料筒内转变为连续的均化熔融状态,使其具有良好的流动性,螺杆施加压力能够将喂料快速送入模腔中直至充满模腔,保压冷却固化后,脱模即可得到第一陶瓷天线样品。
进一步的,所述将所述第一陶瓷天线样品进行脱脂和烧结,得到第二陶瓷天线样品包括:
将所述第一陶瓷天线样品放入低温脱脂炉内脱脂,然后放入高温烧结炉内烧结,得到所述第二陶瓷天线样品。
由上述描述可知,脱脂过程中能够将第一陶瓷天线样品内的有机物排出,脱脂后第一陶瓷天线样品在高温下致密化烧结,能够获得致密的陶瓷天线样品。
进一步的,所述在所述第二陶瓷天线样品上镀线路,得到陶瓷介质天线包括:
对所述第二陶瓷天线样品进行超声水清洗和烘干,将烘干后的所述第二陶瓷天线样品放入PVD真空腔室内,所述真空腔室内抽真空预设真空度,并加热至100~350℃,充入氩气调整真空度为0.2~3Pa,在偏压为1000~4500V,电流为0.2~1A,预设转速下进行离子清洗5~15min;
对所述第二陶瓷天线样品在真空度0.5~2Pa,偏压为100~1000V,电流为8~20A,预设转速下进行镀膜10~60min,镀膜后的膜层厚度为0.5~4μm;
对PVD镀膜后的所述第二陶瓷天线样品的表面金属层进行激光3D雕刻,雕刻得到的线宽可根据设计要求而定,根据本发明的天线设计,线宽应为0.1mm,得到所述陶瓷介质天线。
由上述描述可知,对第二陶瓷天线样品进行离子清洗、镀膜和激光3D雕刻的操作,能够在镀线路的过程中得到线路宽度与厚度都精确的线路,且提高了线路与陶瓷天线的结合力。
本发明上述一种用于5G通信的陶瓷介质天线及其制备方法,适用于复杂结构、尺寸较小的陶瓷天线,以下通过具体实施方式进行说明:
实施例一
本实施例为一种用于5G通信的陶瓷介质天线,所述陶瓷介质天线的喂料包括如下重量份的原料:微波介质瓷粉75~95份,精蜡5~10份、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)5~15份、APP(无规聚丙烯)3~10份、分散剂1~5份、润滑剂1~3份和增韧剂1~3份;
其中精蜡为115#精蜡或80#精蜡;
分散剂为油酸、SP-80(司盘80)、硬脂酸、山梨醇酐单硬脂酸酯和有机硅油中的至少一种,能够安定地分散液体中的固体颗粒;
润滑剂为芥酸酰胺、氧化聚乙烯蜡和EBS蜡(乙烯基双硬脂酰胺)中的至少一种,能够改善聚合物成型加工时的流动性;
增韧剂为EEA(乙烯-丙烯酸乙酯)。
实施例二
请参照图1,本发明的实施例二为一种用于5G通信的陶瓷介质天线的制备方法,包括如下步骤:
S1、根据预设的各个原料的配比称取原料,利用所述原料制备喂料;
S2、将制备得到的所述喂料注射成型,得到第一陶瓷天线样品;
S3、将所述第一陶瓷天线样品进行脱脂和烧结,得到第二陶瓷天线样品;
S4、在所述第二陶瓷天线样品上镀线路,得到陶瓷介质天线;
具体的,步骤1、根据实施例一所述的配比称取原料;
本实施例中,陶瓷介质天线注射成型所需喂料包括如下重量份的原料:微波介质瓷粉87份、155#精蜡/80#精蜡7份、PMMA10份、APP 5份、SP-80 3份、EBS蜡2份和EEA 2份;
步骤2、将微波介质瓷粉在密炼机中预热至150℃,然后在密炼机中依次加入155#精蜡或80#精蜡、PMMA、APP进行混合,混合均匀后加入SP-80、EBS蜡和EEA,混练2h后得到混合料,将所述混合料进行挤出造粒即可得到所需喂料;
步骤3、将步骤2中制备出的喂料加入注塑机料斗内,启动注塑机,通过加热,使料筒喷嘴温度为180℃,模具温度为90℃,喂料在料筒内经过加热处理转变为连续的均化熔融状态,随后螺杆向其施加110Mpa压力,使其快速送入模腔中直至充满,此后仍要保压1s,冷却2s,固化后,脱膜即可得到陶瓷天线成型坯体;
步骤4、将步骤3中得到的天线样品放入低温脱脂炉进行脱脂,然后放入高温烧结炉进行烧结,即可得到陶瓷天线烧坯;
步骤5、对步骤4中的天线样品进行超声水清洗、100℃烘干,随后将样品放入PVD(物理气相沉积)真空腔室内,开始抽真空至5×10-3Pa,腔室内开始加热至280℃,充入氩气调整真空度1.5Pa,在偏压为3500V,电流为0.5A,转速为3r/min的条件下对天线样品进行离子清洗10min,随后在真空度1.5Pa,偏压为560V,电流为15A,转速为3r/min的条件下开始镀膜30min,以得到膜层厚度为2μm,然后对天线样品表面金属层进行激光3D雕刻,以达到线宽0.1mm的要求,至此可得到所述的陶瓷介质天线;
本实施例中制备出的毫米波陶瓷介质天线的合格率为95%;相关尺寸与设计值偏差为:陶瓷坯体尺寸偏差~20μm,线路厚度偏差~0.2μm,线路宽度偏差~3μm;线路与陶瓷基体结合力为36.2N/mm2。
实施例三
本发明的实施例三为一种用于5G通信的陶瓷介质天线的制备方法,包括如下步骤:
步骤1、根据实施例一所述的配比称取原料;
本实施例中,陶瓷介质天线注射成型所需喂料包括如下重量份的原料:微波介质瓷粉90份、155#精蜡/80#精蜡5份、PMMA 12份、APP 5份、SP-80 5份、EBS蜡2份和EEA 2份;
步骤2、将微波介质瓷粉在密炼机中预热至160℃,然后在密炼机中依次加入155#精蜡/80#精蜡、PMMA、APP进行混合,混合均匀后加入SP-80、EBS蜡和EEA,混练2h后得到混合料,将所述混合料进行挤出造粒即可得到所需喂料;
步骤3、将步骤2中制备出的喂料加入注塑机料斗内,启动注塑机,通过加热,使料筒喷嘴温度为190℃,模具温度为100℃,喂料在料筒内经过加热处理转变为连续的均化熔融状态,随后螺杆向其施加100Mpa压力,使其快速送入模腔中直至充满,此后仍要保压1s,冷却2s,固化后,脱膜即可得到陶瓷天线成型坯体;
步骤4和步骤5与实施例二中的步骤4和5相同;
本实施例中制备出的毫米波陶瓷介质天线的合格率为75%;相关尺寸与设计值偏差为:陶瓷坯体尺寸偏差~63μm,线路厚度偏差~0.2μm,线路宽度偏差~3μm;线路与陶瓷基体结合力为31.5N/mm2。
实施例四
本发明的实施四为一种用于5G通信的陶瓷介质天线的制备方法,包括如下步骤:
步骤1、根据实施例一所述的配比称取原料;
本实施例中,注射成型所需喂料包括如下重量份的原料:微波介质瓷粉85份、155#精蜡/80#精蜡10份、PMMA10份、APP 5份、SP-80 3份、EBS蜡2份和EEA 2份;
步骤2、将微波介质瓷粉在密炼机中预热至140℃,然后在密炼机中依次加入155#精蜡/80#精蜡、PMMA、APP进行混合,混合均匀后加入SP-80、EBS蜡和EEA,混练2h后得到混合料,将所述混合料进行挤出造粒即可得到所需喂料;
步骤3、将步骤2中制备出的喂料加入注塑机料斗内,启动注塑机,通过加热,使料筒喷嘴温度为170℃,模具温度为80℃,喂料在料筒内经过加热处理转变为连续的均化熔融状态,随后螺杆向其施加100Mpa压力,使其快速送入模腔中直至充满,此后仍要保压1s,冷却2s,固化后,脱膜即可得到陶瓷天线成型坯体;
步骤4和步骤5与实施例二中的步骤4和5相同;
本实施例中制备出的毫米波陶瓷介质天线的合格率为83.7%;相关尺寸与设计值偏差为:陶瓷坯体尺寸偏差~40μm,线路厚度偏差~0.2μm,线路宽度偏差~3μm;线路与陶瓷基体结合力为28.7N/mm2。
实施例五
本发明的实施五为一种用于5G通信的陶瓷介质天线的制备方法,包括如下步骤:
本实施例中的步骤1至步骤4与实施例二中的步骤1至步骤4相同;
步骤5、对步骤4中的天线样品进行超声水清洗、100℃烘干,随后将样品放入PVD真空腔室内,开始抽真空至5×10-3Pa,腔室内开始加热至280℃,充入氩气调整真空度1.5Pa,在偏压为3500V,电流为0.3A,转速为3r/min的条件下对天线样品进行离子清洗10min,随后在真空度1.5Pa,偏压为560V,电流为13A,转速为3r/min的条件下开始镀膜30min,以得到膜层厚度为1.7μm,然后对天线样品表面金属层进行激光3D雕刻,以达到线宽0.1mm的要求,至此可得到所述的陶瓷介质天线;
本实施例中制备出的毫米波陶瓷介质天线的合格率为95%;相关尺寸与设计值偏差为:陶瓷坯体尺寸偏差~20μm,线路厚度偏差~0.3μm,线路宽度偏差~3μm;线路与陶瓷基体结合力为21.3N/mm2。
实施例六
本发明的实施六为一种用于5G通信的陶瓷介质天线的制备方法,包括如下步骤:
本实施例中的步骤1至步骤4与实施例二中的步骤1至步骤4相同;
步骤5、对步骤4中的天线样品进行超声水清洗、100℃烘干,随后将样品放入PVD真空腔室内,开始抽真空至5×10-3Pa,腔室内开始加热至270℃,充入氩气调整真空度1.5Pa,在偏压为3000V,电流为0.7A,转速为3r/min的条件下对天线样品进行离子清洗8min,随后在真空度1.5Pa,偏压为560V,电流为18A,转速为3r/min的条件下开始镀膜20min,以得到膜层厚度为2.4μm,然后对天线样品表面金属层进行激光3D雕刻,以达到线宽0.1mm的要求,至此可得到所述的陶瓷介质天线;
本实施例中制备出的毫米波陶瓷介质天线的合格率为95%;相关尺寸与设计值偏差为:陶瓷坯体尺寸偏差~20μm,线路厚度偏差~0.5μm,线路宽度偏差~3μm;线路与陶瓷基体结合力为17.6N/mm2。
实施例七
本发明的实施七为一种用于5G通信的陶瓷介质天线的制备方法,包括如下步骤:
本实施例中的步骤1至步骤4与实施例二中的步骤1至步骤4相同;
步骤5、对步骤4中的天线样品进行超声水清洗、100℃烘干,随后将样品放入PVD真空腔室内,开始抽真空至5×10-3Pa,腔室内开始加热至280℃,充入氩气调整真空度1.5Pa,在偏压为4000V,电流为0.5A,转速为3r/min的条件下对天线样品进行离子清洗10min,随后在真空度1.5Pa,偏压为600V,电流为15A,转速为3r/min的条件下开始镀膜20min,以得到膜层厚度为1.6μm的金属层,冷却取出样品,对金属层进行激光刻蚀得到设计所需线宽,以达到线宽0.1mm的要求,至此即得到所述的毫米波陶瓷介质天线。
本实施例中制备出的毫米波陶瓷介质天线的合格率为95%;相关尺寸与设计值偏差为:陶瓷坯体尺寸偏差~20μm,线路厚度偏差~0.25μm,线路宽度偏差~3μm;线路与陶瓷基体结合力为33.8N/mm2。
实施例八
本发明的实施例八为一种用于5G通信的陶瓷介质天线的制备方法,包括如下步骤:
步骤1、根据实施例一所述的配比称取原料;
本实施例中,陶瓷介质天线注射成型所需喂料包括如下重量份的原料:微波介质瓷粉75份、155#精蜡/80#精蜡5份、PMMA 5份、APP 3份、SP-80 1份、EBS蜡1份和EEA 1份;
步骤2、将微波介质瓷粉在密炼机中预热至120℃,然后在密炼机中依次加入155#精蜡或80#精蜡、PMMA、APP进行混合,混合均匀后加入SP-80、EBS蜡和EEA,混练0.5h后得到混合料,将所述混合料进行挤出造粒即可得到所需喂料;
步骤3、将步骤2中制备出的喂料加入注塑机料斗内,启动注塑机,通过加热,使料筒喷嘴温度为130℃,模具温度为70℃,喂料在料筒内经过加热处理转变为连续的均化熔融状态,随后螺杆向其施加60Mpa压力,使其快速送入模腔中直至充满,此后仍要保压0s,冷却0s,固化后,脱膜即可得到陶瓷天线成型坯体;
步骤4、将步骤3中得到的天线样品放入低温脱脂炉进行脱脂,然后放入高温烧结炉进行烧结,即可得到陶瓷天线烧坯;
步骤5、对步骤4中的天线样品进行超声水清洗、100℃烘干,随后将样品放入PVD真空腔室内,开始抽真空至5×10-3Pa,腔室内开始加热至100℃,充入氩气调整真空度0.2Pa,在偏压为1000V,电流为0.2A,转速为3r/min的条件下对天线样品进行离子清洗5min,随后在真空度0.5Pa,偏压为100V,电流为8A,转速为3r/min的条件下开始镀膜10min,以得到膜层厚度为0.5μm,然后对天线样品表面金属层进行激光3D雕刻,以达到线宽0.1mm的要求,至此可得到所述的陶瓷介质天线;
本实施例中制备出的毫米波陶瓷介质天线的合格率为70%;相关尺寸与设计值偏差为:陶瓷坯体尺寸偏差45μm,线路厚度偏差0.3μm,线路宽度偏差3μm;线路与陶瓷基体结合力为15.3N/mm2。
实施例九
本发明的实施例九为一种用于5G通信的陶瓷介质天线的制备方法,包括如下步骤:
步骤1、根据实施例一所述的配比称取原料;
本实施例中,陶瓷介质天线注射成型所需喂料包括如下重量份的原料:微波介质瓷粉95份、155#精蜡/80#精蜡10份、PMMA 15份、APP 10份、SP-80 5份、EBS蜡3份和EEA 3份;
步骤2、将微波介质瓷粉在密炼机中预热至180℃,然后在密炼机中依次加入155#精蜡或80#精蜡、PMMA、APP进行混合,混合均匀后加入SP-80、EBS蜡和EEA,混练3h后得到混合料,将所述混合料进行挤出造粒即可得到所需喂料;
步骤3、将步骤2中制备出的喂料加入注塑机料斗内,启动注塑机,通过加热,使料筒喷嘴温度为220℃,模具温度为150℃,喂料在料筒内经过加热处理转变为连续的均化熔融状态,随后螺杆向其施加130Mpa压力,使其快速送入模腔中直至充满,此后仍要保压4s,冷却3s,固化后,脱膜即可得到陶瓷天线成型坯体;
步骤4、将步骤3中得到的天线样品放入低温脱脂炉进行脱脂,然后放入高温烧结炉进行烧结,即可得到陶瓷天线烧坯;
步骤5、对步骤4中的天线样品进行超声水清洗、100℃烘干,随后将样品放入PVD真空腔室内,开始抽真空至5×10-3Pa,腔室内开始加热至350℃,充入氩气调整真空度3Pa,在偏压为4500V,电流为1A,转速为3r/min的条件下对天线样品进行离子清洗15min,随后在真空度2Pa,偏压为1000V,电流为20A,转速为3r/min的条件下开始镀膜60min,以得到膜层厚度为4μm,然后对天线样品表面金属层进行激光3D雕刻,以达到线宽0.1mm的要求,至此可得到所述的陶瓷介质天线;
本实施例中制备出的毫米波陶瓷介质天线的合格率为63%;相关尺寸与设计值偏差为:陶瓷坯体尺寸偏差55μm,线路厚度偏差0.7μm,线路宽度偏差3μm;线路与陶瓷基体结合力为10.2N/mm2。
不同实施例的陶瓷介质天线注射成型的合格率、尺寸与设计偏差和结合力如表1所示。
表1不同实施例的陶瓷介质天线注射成型的合格率、尺寸与设计偏差和结合力
从表1可知,本发明陶瓷介质天线以及制备方法,通过注射成型制备出的陶瓷介质天线合格率高,使用镀线路的方法使线路和陶瓷基体的结合力高,克服了常用制备方法存在的精度偏低、批次一致性差、生产效率低以及生产成本高等问题。
综上所述,本发明提供的一种用于5G通信的陶瓷介质天线及其制备方法,在喂料原料中添加PMMA、APP等热塑性粘结剂,能够调节陶瓷天线样品在脱脂阶段的热降解性,有助于脱脂;通过使用注射成型的方法可以使结构复杂、尺寸较小的陶瓷天线一次成型,并且大大提高产品尺寸精度和批次的一致性;在陶瓷样品上电镀线路,对第二陶瓷天线样品进行离子清洗、镀膜和激光3D雕刻的操作,能够在镀线路的过程中得到线路宽度与厚度都精确的线路,且提高了线路与陶瓷天线的结合力,还解决了样品整个侧面也要电镀线路的需求;现有技术中使用干压成型和注浆成型的方法制备陶瓷天线,但是产品精度低,需要二次加工,因此相较于现有的陶瓷天线制备方法,本发明使用注射成型和电镀线路,不仅能够提高产品精度和生产效率,而且能够提高线路与陶瓷天线间的结合力,适用于大规模生产。
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 (10)
1.一种用于5G通信的陶瓷介质天线,其特征在于,所述陶瓷介质天线的喂料包括如下重量份的原料:微波介质瓷粉75~95份,精蜡5~10份、PMMA 5~15份、APP 3~10份、分散剂1~5份、润滑剂1~3份和增韧剂1~3份。
2.根据权利要求1所述的用于5G通信的陶瓷介质天线,其特征在于,所述精蜡为115#精蜡或80#精蜡。
3.根据权利要求1所述的用于5G通信的陶瓷介质天线,其特征在于,所述分散剂为油酸、SP-80、硬脂酸、山梨醇酐单硬脂酸酯和有机硅油中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的用于5G通信的陶瓷介质天线,其特征在于,所述润滑剂为芥酸酰胺、氧化聚乙烯蜡和EBS蜡中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的用于5G通信的陶瓷介质天线,其特征在于,所述增韧剂为EEA。
6.一种用于5G通信的陶瓷介质天线的制备方法,其特征在于,包括步骤:
根据权利要求1-5任一项所述的配比称取原料,利用所述原料制备喂料;
将制备得到的所述喂料注射成型,得到第一陶瓷天线样品;
将所述第一陶瓷天线样品进行脱脂和烧结,得到第二陶瓷天线样品;
在所述第二陶瓷天线样品上镀线路,得到陶瓷介质天线。
7.根据权利要求6所述的用于5G通信的陶瓷介质天线的制备方法,其特征在于,所述将制备得到的所述喂料注射成型包括:
将微波介质瓷粉在密炼机内预热至120~180℃,依次将精蜡、PMMA、APP加入密炼机中,混合均匀后加入分散剂、润滑剂和增韧剂,混炼0.5~3h后得到混合料;
将所述混合料进行造粒,得到所述陶瓷介质天线的喂料。
8.根据权利要求6所述的用于5G通信的陶瓷介质天线的制备方法,其特征在于,所述将制备得到的所述喂料注射成型,得到第一陶瓷天线样品包括:
将所述喂料加入注塑机料斗内加热,料筒喷嘴温度为130~220℃,模具温度为70~150℃,螺杆施加压力为60~130Mpa,保压0~4s,冷却0~3s,固化后将所述喂料脱膜,得到所述第一陶瓷天线样品。
9.根据权利要求6所述的用于5G通信的陶瓷介质天线的制备方法,其特征在于,所述将所述第一陶瓷天线样品进行脱脂和烧结,得到第二陶瓷天线样品包括:
将所述第一陶瓷天线样品放入低温脱脂炉内脱脂,然后放入高温烧结炉内烧结,得到所述第二陶瓷天线样品。
10.根据权利要求6所述的用于5G通信的陶瓷介质天线的制备方法,其特征在于,所述在所述第二陶瓷天线样品上镀线路,得到陶瓷介质天线包括:
对所述第二陶瓷天线样品进行超声水清洗和烘干,将烘干后的所述第二陶瓷天线样品放入PVD真空腔室内,所述真空腔室内抽真空至预设真空度,并加热至100~350℃,充入氩气调整真空度为0.2~3Pa,在偏压为1000~4500V,电流为0.2~1A,预设转速下进行离子清洗5~15min;
对所述第二陶瓷天线样品在真空度0.5~2Pa,偏压为100~1000V,电流为8~20A,预设转速下进行镀膜10~60min,镀膜后的膜层厚度为0.5~4μm;
对电镀后的所述第二陶瓷天线样品的表面金属层进行激光3D雕刻,雕刻得到预设宽度的线宽,得到所述陶瓷介质天线。
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