CN115320269A - 高精度喷墨打印天线的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及天线技术领域，公开了高精度喷墨打印天线的方法。该方法包括：在天线载体的表面形成掩膜层，然后将掩膜层进行第一镭射雕刻，得到图形区和非图形区；其中，掩膜层的伸长率大于或等于100％；抗拉强度大于或等于2MPa；剥离力小于或等于7N；去除图形区的掩膜层，得到印刷区，然后将导电浆料喷墨打印至印刷区，并进行固化处理，得到预制天线；去除非图形区的掩膜层，得到天线。本发明提供的方法能够有效解决散点和溢胶的问题，还能够减少返工所消耗的大量人力，大大提高产品良率，以及降低生产成本，且制得的天线的尺寸精度高，符合通讯标准。

Description

高精度喷墨打印天线的方法
技术领域
本发明涉及天线技术领域，具体涉及高精度喷墨打印天线的方法。
背景技术
随着无线通信技术的发展，通信频段逐渐增多，天线制备的难度越来越高，在有限的移动终端产品内部配件上进行天线布线，立体曲面天线就显得愈发重要。手机、智能手表、平板、电脑等移动通讯终端产品设计多种多样，三维曲面天线的造型千变万化，制作工艺流程也显得尤为重要。当前主流的LDS天线工艺尽管比较成熟，但是其工艺具有特殊性、复杂性、不环保特性：LDS专用金属复合材料、开模注塑、LDS镭雕、化学镀(镀铜、镀镍、镀金)、喷涂等二次加工，流程复杂，涉及化学镀和喷涂等环境污染环节。
虽然采用喷墨打印形成天线的方法工艺相对简单且更加环保，但是由于手机壳、智能手表壳等天线载体具有凸面、凹槽、斜面等曲面结构，且用于喷墨打印方法形成天线的浆料的流体特性，在天线打印成型过程中，浆料容易在不规则区域产生不规则的流动(溢胶)或散点(喷射散点)的缺陷，影响产品外观，并且此类缺陷不容易返工去除，给生产过程造成了极大的困扰。此外，返工时需要借助人工打磨操作，费时费力，也容易划伤天线或天线载体，从而影响天线的通讯功能。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的喷墨打印制备天线的工方法易产生溢胶或散点缺陷的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种高精度喷墨打印天线的方法，所述方法包括：
(1)在天线载体的表面形成掩膜层，然后将所述掩膜层进行第一镭射雕刻，得到图形区和非图形区；其中，所述掩膜层的伸长率大于或等于100％；抗拉强度大于或等于2MPa；剥离力小于或等于7N；
(2)去除所述图形区的掩膜层，得到印刷区，然后将导电浆料喷墨打印至所述印刷区，并进行固化处理，得到预制天线；
(3)去除所述非图形区的掩膜层，得到天线。
通过上述技术方案，本发明提供的喷墨打印天线的方法能够有效解决散点和溢胶的问题，还能够减少返工所消耗的大量人力，大大提高产品良率，以及降低生产成本，且制得的天线的尺寸精度高，符合通讯标准。
附图说明
图1是本发明实施例1制得的天线的外观图；
图2是本发明对比例1制得的天线的外观图；
图3是本发明实施例2制得的天线的外观图；
图4是本发明对比例2制得的天线的外观图；
图5是本发明实施例3制得的天线的外观图；
图6是本发明实施例5制得的天线的外观图。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，所述室温表示25±2℃。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，所述常温表示20-26℃。
在本发明中，在没有明确说明的情况下，“第一”和“第二”均不代表先后次序，也不对各个物料或者操作起到限定作用，仅是为了区分各个物料或者操作，例如，“第一镭射雕刻”和“第二镭射雕刻”中的“第一”和“第二”仅是为了区分以表示这不是同一操作。
本发明提供了一种高精度喷墨打印天线的方法，所述方法包括：
(1)在天线载体的表面形成掩膜层，然后将所述掩膜层进行第一镭射雕刻，得到图形区和非图形区；其中，所述掩膜层的伸长率大于或等于100％；抗拉强度大于或等于2MPa；剥离力小于或等于7N；
(2)去除所述图形区的掩膜层，得到印刷区，然后将导电浆料喷墨打印至所述印刷区，并进行固化处理，得到预制天线；
(3)去除所述非图形区的掩膜层，得到天线。
在现有的喷墨打印制备天线的方法中，受产品的结构和打印浆料特性的影响，容易产生散点和/或溢胶(溢浆)的缺陷，不仅影响产品外观，还存在短路的风险。此外，此类缺陷在返工时需要借助人工打磨操作，费时费力，也容易划伤天线或天线载体，从而影响天线的通讯功能。基于此，本发明的发明人在研究过程中发现，通过在天线载体的表面形成特定的掩膜层后，将掩膜层进行第一镭射雕刻，得到图形区和非图形区，并去除图形区的掩膜层得到印刷区，再将导电浆料喷墨打印至所述印刷区，并进行固化处理，最后去除非图形区的掩膜层，不仅能够有效解决散点和溢胶的问题，且制得的天线的尺寸精度高，符合通讯标准。
根据本发明的一些实施方式，该方法对打印设备的精度要求不高，简化了新品打样过程中反复调试和优化的过程，避免了打印过程中散点和溢胶的缺陷，提升了制样过程的效率，缩短了产品制样的周期或生产的周期。
根据本发明的一些实施方式，步骤(1)中所述掩膜层的伸长率大于或等于100％；抗拉强度大于或等于2MPa；剥离力小于或等于7N。上述参数主要影响掩膜层在后续去除的难易程度。若掩膜层的伸长率、抗拉强度和剥离力超出上述范围，则掩膜层在后续难以去除。
根据本发明的一些实施方式，优选地，步骤(1)中形成所述掩膜层的方法包括：将掩膜涂料涂覆在所述天线载体的表面，然后进行静置固化处理。对所述涂覆的方式没有特别的限制，只要能够在所述天线载体的表面形成掩膜层即可。例如，可以采用雾化喷涂或手工涂抹的方式进行所述涂覆。
根据本发明的一些实施方式，优选地，所述静置固化处理的条件包括：固化温度为常温，固化时间不低于12h。
根据本发明的一些实施方式，优选地，所述静置固化处理的条件包括：固化温度为60-80℃，固化时间为30-60min。
采用上述优选实施方式更有利于掩膜层与天线载体之间的剥离。
根据本发明的一些实施方式，优选地，所述掩膜涂料为水性聚氨酯涂料。该涂料具有干燥速度快，成膜速度快，耐高温，且成膜柔软，光泽度高的特点。此外，所述掩膜涂料形成的掩膜层还可迅速剥离无残留，保护天线载体的表面免受轻微的划痕、擦伤或污染。该涂料具有良好的热稳定性、柔韧性和流平性，属于水性涂料，无VOC(挥发性有机化合物)，更为环保。
根据本发明的一些实施方式，优选地，所述掩膜涂料在室温下的粘度为5-15dPa·s(旋转粘度计，25℃)。粘度太小难以成膜，粘度太大，则不利于进行所述涂覆，并且形成的掩膜层的去除难度也会增加。采用上述优选实施方式有利于在天线载体的表面形成更为均匀的掩膜层，并进一步降低掩膜层去除的难度。
根据本发明的一些实施方式，为了更有利于掩膜层的形成，且避免静置固化处理过程中掩膜层出现褶皱不平整等问题，优选地，所述掩膜涂料的固含量为35-45wt％(锡箔纸法，150℃，1h)。
根据本发明的一些实施方式，为了避免天线载体的腐蚀，且避免掩膜层与天线载体熔为一体，难以剥离，优选地，所述掩膜涂料的pH值为7-9。
根据本发明的一些实施方式，优选地，步骤(1)中所述掩膜层的伸长率为100-200％；抗拉强度为2-4MPa；剥离力为3-7N。
根据本发明的一些实施方式，优选地，所述掩膜层的厚度为50-100μm。所述掩膜层的厚度太薄，后续去除掩膜层的时候容易出现断裂，增加掩膜层去除的难度；所述掩膜层的厚度太大，则成本高。
根据本发明的一些实施方式，优选地，进行步骤(1)之前还包括：获取所述天线载体的材料数据和图形数据，以确定所述天线载体的印刷区和非印刷区。
根据本发明的一些实施方式，优选地，所述天线载体为平面载体和/或曲面载体。
根据本发明的一些实施方式，所述曲面载体可以为任意具有曲面结构的3D立体构件，对此没有特别的限制，所述曲面载体例如可以为手机、智能手表、平板、电脑、汽车、灯具、扫地机等智能家电的壳体、内部支架、内部构件等，但不限于此，可以根据实际需要进行选择。
根据本发明的一些实施方式，优选地，所述印刷区具有平面结构和/或曲面结构，所述曲面结构包括凸面结构、凹槽结构和斜面结构的一种或多种。
根据本发明的一些实施方式，优选地，步骤(1)中制备所述天线载体的材料包括PC树脂、ABS树脂、PA树脂、LCP树脂、POM树脂、PPO树脂、PI树脂、PP树脂、PET树脂和玻璃纤维中的一种或多种，优选为PC树脂和/或ABS树脂。
根据本发明的一些实施方式，优选地，步骤(1)中采用激光机进行所述第一镭射雕刻。优选地，所述第一镭射雕刻的条件包括：输出功率为18-27W，脉冲频率为300-500Hz，速度为600-900mm/s。
根据本发明的一些实施方式，优选地，步骤(2)中根据所述材料数据和所述图形数据获取印刷参数，然后根据所述印刷参数进行所述喷墨打印。
根据本发明的一些实施方式，优选地，步骤(2)中所述材料数据包括天线载体的热变形温度和天线载体的介电常数。由于将导电浆料喷墨打印至天线载体之后，需要进行固化处理，不同导电浆料的固化温度不同，所以要先获取天线载体的材料数据，以选择合适的导电浆料。
根据本发明的一些实施方式，为了更有利于天线的制备，优选地，所述天线载体的热变形温度为90-150℃。
根据本发明的一些实施方式，介电常数是反映压电智能材料的电介质在静电场作用下的介电性质或极化性质的主要参数。对于天线而言，天线载体的介电常数会影响天线的增益和带宽，为了进一步确保天线的良好通讯功能，优选地，所述天线载体的介电常数为2-4。
根据本发明的一些实施方式，优选地，所述印刷参数包括导电浆料的滴落高度、导电浆料的粘度和移动线路。
根据本发明的一些实施方式，优选地，所述导电浆料在室温下的粘度为70-110dPa·s，优选为80-110dPa·s。采用上述优选实施方式有利于进一步避免溢胶的问题。
根据本发明的一些实施方式，优选地，所述导电浆料的滴落高度为1-15mm，优选为1-10mm。采用上述优选实施方式有利于进一步避免散点的问题。
根据本发明的一些实施方式，优选地，根据所述图形数据和天线结构获取所述移动线路。所述移动线路可以是所述天线载体的移动路线，也可以是喷墨打印设备的喷嘴的移动线路。为了保证印刷的精度，优选地，所述喷墨打印设备的喷嘴是固定的，所述天线载体固定在机械臂上，通过机械臂来带动所述天线载体的移动。需要说明的是，所述导电浆料在所述移动线路上通过喷墨打印至所述天线载体的印刷区，并进行固化处理后，得到预制天线。
根据本发明的一些实施方式，优选地，所述图形数据包括所述天线载体的3D模型。
根据本发明的一些实施方式，优选地，所述图形数据通过3D扫描后建模获取。
根据本发明的一些实施方式，优选地，所述图形数据通过所述天线载体的设计模型数据获取。
根据本发明的一些实施方式，优选地，步骤(2)中所述导电浆料的方阻小于或等于0.06Ω/sq/mil，优选为0.01-0.06Ω/sq/mil。
根据本发明的一些实施方式，优选地，所述导电浆料的固含量为37-55wt％，优选为40-55wt％。
根据本发明的一些实施方式，优选地，所述导电浆料为导电银浆、导电铜浆、导电金浆、导电碳浆和导电镍浆中的至少一种，优选为导电银浆。
根据本发明的一些实施方式，优选地，所述导电浆料的固化温度低于所述天线载体的热变形温度。
根据本发明的一些实施方式，步骤(2)中，所述导电浆料可以通过采用溶剂将市售的导电浆料原料进行稀释的方式，以获得性能满足上述要求的导电浆料。优选地，所述溶剂可以选自树脂溶剂(例如氯醋树脂)、酮类溶剂(例如环己酮、异氟尔酮)和酯类溶剂(例如乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯)中的至少一种。优选地，所述导电浆料原料与所述溶剂的质量比为(7-12)：1。
根据本发明的一些实施方式，优选地，所述喷墨打印的条件包括：墨滴的喷射流量为10-40mg/秒；印刷速率为20-200mm/秒；印刷层数为至少一层。
根据本发明的一些实施方式，优选地，步骤(2)中所述固化处理的条件包括：固化温度为20-100℃，固化时间为30-150min，优选为30-50min。
更优选地，所述固化处理包括依次进行的预固化处理、低温固化处理以及高温固化处理，并且所述预固化处理的温度低于所述低温固化处理的温度，所述低温固化处理的温度低于所述高温固化处理的温度。
进一步优选地，所述预固化处理的条件包括：温度为20-40℃，时间为10-60min，优选为10-40min，更优选为10-30min。
进一步优选地，所述低温固化处理的条件包括：温度为40-60℃，时间为10-60min，优选为10-40min，更优选为10-30min。
进一步优选地，所述高温固化处理的条件包括：温度为90-100℃，时间为10-30min，优选为10-20min。
采用上述优选实施方式有利于导电浆料中溶剂的挥发以及导电浆料的流平，能够有效减少天线表面气泡的产生，提高其表面的平整性，进一步提升天线的良率，有利于进一步保证天线的良好通讯功能。
根据本发明的一些实施方式，由于将导电浆料喷墨打印至所述印刷区的时候，位于所述印刷区边缘的部分导电浆料会流动到图形区(印刷区)和非图形区之间的分界线上，或者导电浆料形成的散点刚好滴落在图形区(印刷区)和非图形区之间的分界线上，因此，为了提高天线的精度，优选地，所述方法还包括：将所述预制天线的边缘进行第二镭射雕刻。采用上述优选实施方式有利于减少天线边缘的锯齿，提高天线边缘的平滑度，进一步提高所述天线的形状和尺寸与目标形状和尺寸的一致性，从而提高天线的通讯功能。
根据本发明的一些实施方式，优选地，采用激光机进行所述第二镭射雕刻。其激光光束可以镭穿掩膜层，切口平直，且不会对天线载体的表面造成损伤。
根据本发明的一些实施方式，所述第二镭射雕刻的条件与所述第一镭射雕刻的条件相同或不同。优选地，所述第二镭射雕刻的条件包括：输出功率为9-25W，脉冲频率为150-450Hz，速度为300-810mm/s。更优选地，所述第二镭射雕刻的输出功率比所述第一镭射雕刻的输出功率低10-50％；所述第二镭射雕刻的脉冲频率比所述第一镭射雕刻的脉冲频率低10-50％；所述第二镭射雕刻的速度比所述第一镭射雕刻的速度低10-50％。
采用上述优选实施方式，有利于镭穿掩膜层与导电浆料形成的叠加层，且不会对天线载体的表面造成损伤。
根据本发明的一些实施方式，可以先去除所述预制天线的非图形区的掩膜层之后，再将所述预制天线的边缘进行第二镭射雕刻，也可以先将所述预制天线的边缘进行第二镭射雕刻之后，再去除所述非图形区的掩膜层。优选地，先将所述预制天线的边缘进行第二镭射雕刻之后，再去除所述非图形区的掩膜层。
根据本发明的一些实施方式，对去除所述掩膜层的方式没有特别的限制，例如可以采用镊子将所述掩膜层进行剥离，以去除所述掩膜层。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例和对比例中，在没有特别说明的情况下，使用的各种原料和仪器均为市售品。其中：
采用的水性聚氨酯涂料的粘度为5-15dPa·s(旋转粘度计，25℃)，固含量为39-41wt％(锡箔纸法，150℃，1h)，pH值为7-9；
采用的导电银浆原料的粘度为120-180dPa·s(RION VT-04F粘度计测量，@25℃2#转子)，固含量为53％(±5％，按重量计算)，方阻≤10mΩ/sq/mil(经135℃*20min固化)，烘烤固化/过隧道炉固化，固化条件为：150℃*2min/135℃*20min。该导电银浆原料在使用前需进行稀释，以获得性能满足要求的导电银浆。导电银浆的粘度和固含量的测试方法与导电银浆原料相同。
导电银浆的方阻采用四探针测试仪测得，固化条件为：95℃*20min。
掩膜层的伸长率采用拉力机测得，按照30cm/min匀速拉动，通过(拉断时位移-初始位移)/初始长度计算而得，测试条件为：温度20-25℃，湿度40-70％环境下；
掩膜层的抗拉强度采用拉力机测得，按照拉断力/接触面积计算而得，测试条件为：温度20-25℃，湿度40-70％环境下；
掩膜层的剥离力采用拉力机测得，即在钢板上将整张掩膜层拉起时所需要的最小力，测试条件为：温度20-25℃，湿度40-70％环境下；
掩膜层的厚度采用厚度规测得，测试条件为：温度20-26℃，湿度50-60％环境下。
实施例1
(1)获取天线载体的材料数据和图形数据，以确定天线载体的印刷区和非印刷区；
其中，天线载体为曲面载体；天线载体的印刷区具有凹槽结构和斜面结构；制备天线载体的材料为PC树脂；天线载体的材料数据为天线载体的热变形温度和介电常数，天线载体的热变形温度为130-140℃；天线载体的介电常数为3.1；
天线载体的图形数据为通过3D扫描后建模获取的天线载体的3D模型；
(2)将掩膜涂料涂覆在天线载体的表面，然后进行静置固化处理，以在天线载体的表面形成掩膜层；采用红外皮秒激光发射器将掩膜层(额定功率为30W)进行第一镭射雕刻，得到图形区和非图形区；
其中，掩膜涂料为水性聚氨酯涂料；静置固化处理的条件为：固化温度为25℃，固化时间为13h；
第一镭射雕刻的条件为：输出功率为21W，脉冲频率为400Hz，速度为800mm/s；
掩膜层的厚度为70μm；掩膜层的伸长率为150％；抗拉强度为3MPa；剥离力为4.5N；
(3)去除图形区的掩膜层，得到印刷区；根据上述材料数据和图形数据获取印刷参数，然后根据印刷参数将导电浆料喷墨打印至印刷区，并进行固化处理，得到预制天线；
其中，印刷参数包括导电浆料的滴落高度、导电浆料的粘度和移动线路；导电浆料的滴落高度为15mm；导电浆料为导电银浆，其制备过程具体为：
采用乙二醇乙醚醋酸酯将导电银浆原料按照导电银浆原料：溶剂＝10：1的质量比进行稀释，得到的导电浆料在室温下的粘度为94dPa·s，固含量为45wt％，方阻为0.03Ω/sq/mil；
根据上述图形数据和天线结构获取移动线路；
喷墨打印的条件为：墨滴的喷射流量为20mg/秒；印刷速率为100mm/秒；印刷层数为1层；
固化处理为依次进行的预固化处理、低温固化处理以及高温固化处理，预固化处理的条件为：温度为室温，时间为20min；低温固化处理的条件为：温度为50℃，时间为20min；高温固化处理的条件为：温度为95℃，时间为15min。
(4)采用红外皮秒激光发射器(额定功率为30W)将预制天线的边缘进行第二镭射雕刻，然后去除非图形区的掩膜层，得到天线；
其中，第二镭射雕刻的条件为：输出功率为19W，脉冲频率为360Hz，速度为720mm/s。
该天线的外观如图1所示，从图中可知，该天线的成型度高，且其与天线载体的图形区的契合度好，精度高，无溢浆也无散点或卫星滴现象，此外，该天线的表面平整且无气泡产生，边缘平滑且没有锯齿，其形状和尺寸与目标形状和尺寸的一致性高。
对比例1
按照实施例1的方法，不同的是，天线载体的表面没有掩膜层，其制备方法具体如下：
(1)获取天线载体的材料数据和图形数据，以确定天线载体的印刷区和非印刷区；
其中，天线载体为曲面载体；天线载体的印刷区具有凹槽结构和斜面结构；制备天线载体的材料为PC树脂；天线载体的材料数据为天线载体的热变形温度和介电常数，天线载体的热变形温度为130-140℃；天线载体的介电常数为3.1；
天线载体的图形数据为通过3D扫描后建模获取的天线载体的3D模型；
(2)根据上述材料数据和图形数据获取印刷参数，然后根据印刷参数将导电浆料喷墨打印至印刷区，并进行固化处理，得到天线；
其中，印刷参数包括导电浆料的滴落高度、导电浆料的粘度和移动线路；导电浆料的滴落高度为15mm；导电浆料为导电银浆，其制备过程具体为：
采用乙二醇乙醚醋酸酯将导电银浆原料按照导电银浆原料：溶剂＝10：1的质量比进行稀释，得到的导电浆料在室温下的粘度为94dPa·s，固含量为45wt％，方阻为0.03Ω/sq/mil；
根据上述图形数据和天线结构获取移动线路；
喷墨打印的条件为：墨滴的喷射流量为20mg/秒；印刷速率为100mm/秒；印刷层数为1层；
固化处理为依次进行的预固化处理、低温固化处理以及高温固化处理，预固化处理的条件为：温度为室温，时间为20min；低温固化处理的条件为：温度为50℃，时间为20min；高温固化处理的条件为：温度为95℃，时间为15min。
该天线的外观如图2所示。从图中可知，该天线存在散点的问题。
实施例2
(1)获取天线载体的材料数据和图形数据，以确定天线载体的印刷区和非印刷区；
其中，天线载体为曲面载体；天线载体的印刷区具有凹槽结构；制备天线载体的材料为ABS树脂；天线载体的材料数据为天线载体的热变形温度和介电常数，天线载体的热变形温度为93-118℃；天线载体的介电常数为2.4；
天线载体的图形数据为通过3D扫描后建模获取的天线载体的3D模型；
(2)将掩膜涂料涂覆在天线载体的表面，然后进行静置固化处理，以在天线载体的表面形成掩膜层；采用红外皮秒激光发射器(额定功率为30W)将掩膜层进行第一镭射雕刻，得到图形区和非图形区；
其中，掩膜涂料为水性聚氨酯涂料；静置固化处理的条件为：固化温度为60℃，固化时间为30min；
第一镭射雕刻的条件为：输出功率为20W，脉冲频率为350Hz，速度为700mm/s；
掩膜层的厚度为60μm；掩膜层的伸长率为120％；抗拉强度为2.4MPa；剥离力为3.7N；
(3)去除图形区的掩膜层，得到印刷区；根据上述材料数据和图形数据获取印刷参数，然后根据印刷参数将导电浆料喷墨打印至印刷区，并进行固化处理，得到预制天线；
其中，印刷参数包括导电浆料的滴落高度、导电浆料的粘度和移动线路；导电浆料的滴落高度为4mm；导电浆料为导电银浆，其制备过程具体为：
采用二乙二醇丁醚醋酸酯将导电银浆原料按照导电银浆原料：溶剂＝7：1的质量比进行稀释，得到的导电浆料在室温下的粘度为71dPa·s，固含量为38wt％，方阻为0.06Ω/sq/mil；
根据上述图形数据和天线结构获取移动线路；
喷墨打印的条件为：墨滴的喷射流量为15mg/秒；印刷速率为50mm/秒；印刷层数为1层；
固化处理为依次进行的预固化处理、低温固化处理以及高温固化处理，预固化处理的条件为：温度为室温，时间为10min；低温固化处理的条件为：温度为50℃，时间为15min；高温固化处理的条件为：温度为100℃，时间为10min。
(4)采用红外皮秒激光发射器(额定功率为30W)将预制天线的边缘进行第二镭射雕刻，然后去除非图形区的掩膜层，得到天线；
其中，第二镭射雕刻的条件为：输出功率为16W，脉冲频率为280Hz，速度为560mm/s。
该天线的外观如图3所示，从图中可知，该天线的成型度高，且其与天线载体的图形区的契合度好，精度高，无溢浆也无散点或卫星滴现象，此外，该天线的表面平整且无气泡产生，边缘平滑且没有锯齿，其形状和尺寸与目标形状和尺寸的一致性高。
对比例2
按照实施例2的方法，不同的是，天线载体的表面没有掩膜层，其制备方法具体如下：
(1)获取天线载体的材料数据和图形数据，以确定天线载体的印刷区和非印刷区；
其中，天线载体为曲面载体；天线载体的印刷区具有凹槽结构；制备天线载体的材料为ABS树脂；天线载体的材料数据为天线载体的热变形温度和介电常数，天线载体的热变形温度为93-118℃；天线载体的介电常数为2.4；
天线载体的图形数据为通过3D扫描后建模获取的天线载体的3D模型；
(2)根据上述材料数据和图形数据获取印刷参数，然后根据印刷参数将导电浆料喷墨打印至印刷区，并进行固化处理，得到天线；
其中，印刷参数包括导电浆料的滴落高度、导电浆料的粘度和移动线路；导电浆料的滴落高度为4mm；导电浆料为导电银浆，其制备过程具体为：
采用二乙二醇丁醚醋酸酯将导电银浆原料按照导电银浆原料：溶剂＝7：1的质量比进行稀释，得到的导电浆料在室温下的粘度为71dPa·s，固含量为38wt％，方阻为0.06Ω/sq/mil；
根据上述图形数据和天线结构获取移动线路；
喷墨打印的条件为：墨滴的喷射流量为15mg/秒；印刷速率为50mm/秒；印刷层数为1层；
固化处理为依次进行的预固化处理、低温固化处理以及高温固化处理，预固化处理的条件为：温度为室温，时间为10min；低温固化处理的条件为：温度为50℃，时间为15min；高温固化处理的条件为：温度为100℃，时间为10min。
该天线的外观如图4所示。从图中可知，该天线存在溢胶的问题。
实施例3
按照实施例2的方法，不同的是，步骤(3)中的固化处理为一步固化处理，固化处理的条件为：温度为100℃，时间为50min，其余均与实施例2相同，得到天线，其外观如图5所示，从图中可知，该天线的表面平整性稍差。与实施例3的一步固化处理方式相比，实施例2的分步固化处理方式有利于导电浆料中溶剂的挥发以及导电浆料的流平，能够有效减少天线表面气泡的产生，提高其表面的平整性，进一步提升天线的良率和保证天线的良好通讯功能。
实施例4
按照实施例1的方法喷墨打印天线，不同的是，掩膜层的厚度为20μm，其余均与实施例1相同，在天线的制备过程中，去除该掩膜层时出现断裂，去除时间比实施例1长。
实施例5
按照实施例1的方法，不同的是，步骤(4)中，不进行第二镭射雕刻，而是直接去除预制天线的非图形区的掩膜层，得到天线，其外观如图6所示，从图中可知，该天线的边缘存在锯齿。将实施例1制得的天线的外观与该天线的外观进行比较可知，实施例1制得的天线的边缘更为平滑，且没有锯齿，其形状和尺寸与目标形状和尺寸的一致性更高。
通过上述结果可以看出，采用本发明提供的喷墨打印天线的方法能够有效解决散点和溢胶的问题，且制得的天线的尺寸精度高，符合通讯标准。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种高精度喷墨打印天线的方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)在天线载体的表面形成掩膜层，然后将所述掩膜层进行第一镭射雕刻，得到图形区和非图形区；其中，所述掩膜层的伸长率大于或等于100％；抗拉强度大于或等于2MPa；剥离力小于或等于7N；
(2)去除所述图形区的掩膜层，得到印刷区，然后将导电浆料喷墨打印至所述印刷区，并进行固化处理，得到预制天线；
(3)去除所述非图形区的掩膜层，得到天线。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中形成所述掩膜层的方法包括：将掩膜涂料涂覆在所述天线载体的表面，然后进行静置固化处理；
和/或，所述静置固化处理的条件包括：固化温度为常温，固化时间不低于12h；
和/或，所述静置固化处理的条件包括：固化温度为60-80℃，固化时间为30-60min。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述掩膜涂料为水性聚氨酯涂料；和/或，所述掩膜涂料在室温下的粘度为5-15dPa·s；所述掩膜涂料的固含量为35-45wt％；所述掩膜涂料的pH值为7-9。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，步骤(1)中所述掩膜层的伸长率为100-200％；抗拉强度为2-4MPa；剥离力为3-7N；
和/或，所述掩膜层的厚度为50-100μm。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，进行步骤(1)之前还包括：获取所述天线载体的材料数据和图形数据，以确定所述天线载体的印刷区和非印刷区；
和/或，所述天线载体为平面载体和/或曲面载体；所述印刷区具有平面结构和/或曲面结构，所述曲面结构包括凸面结构、凹槽结构和斜面结构的一种或多种。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，步骤(1)中制备所述天线载体的材料包括PC树脂、ABS树脂、PA树脂、LCP树脂、POM树脂、PPO树脂、PI树脂、PP树脂、PET树脂和玻璃纤维中的一种或多种，优选为PC树脂和/或ABS树脂。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，步骤(1)中采用激光机进行所述第一镭射雕刻；
和/或，所述第一镭射雕刻的条件包括：输出功率为18-27W，脉冲频率为300-500Hz，速度为600-900mm/s。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，步骤(2)中根据所述材料数据和所述图形数据获取印刷参数，然后根据所述印刷参数进行所述喷墨打印；所述印刷参数包括导电浆料的滴落高度、导电浆料的粘度和移动线路；所述导电浆料在室温下的粘度为70-110dPa·s，优选为80-110dPa·s；所述导电浆料的滴落高度为1-15mm，优选为1-10mm；根据所述图形数据和天线结构获取所述移动线路；
和/或，所述图形数据包括所述天线载体的3D模型；
和/或，所述图形数据通过3D扫描后建模获取；
和/或，所述图形数据通过所述天线载体的设计模型数据获取。
9.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中所述导电浆料的方阻小于或等于0.06Ω/sq/mil，优选为0.01-0.06Ω/sq/mil；
和/或，所述导电浆料的固含量为37-55wt％，优选为40-55wt％；
和/或，所述导电浆料为导电银浆、导电铜浆、导电金浆、导电碳浆和导电镍浆中的至少一种，优选为导电银浆；
和/或，所述导电浆料的固化温度低于所述天线载体的热变形温度；
和/或，所述喷墨打印的条件包括：墨滴的喷射流量为10-40mg/秒；印刷速率为20-200mm/秒；印刷层数为至少一层。
10.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中所述固化处理的条件包括：固化温度为20-100℃，固化时间为30-150min；
优选地，所述固化处理包括依次进行的预固化处理、低温固化处理以及高温固化处理，并且所述预固化处理的温度低于所述低温固化处理的温度，所述低温固化处理的温度低于所述高温固化处理的温度；
和/或，所述预固化处理的条件包括：温度为20-40℃，时间为10-60min，优选为10-40min，更优选为10-30min；
和/或，所述低温固化处理的条件包括：温度为40-60℃，时间为10-60min，优选为10-40min，更优选为10-30min；
和/或，所述高温固化处理的条件包括：温度为90-100℃，时间为10-30min，优选为10-20min。
11.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述方法还包括：将所述预制天线的边缘进行第二镭射雕刻；
和/或，采用激光机进行所述第二镭射雕刻；所述第二镭射雕刻的条件与所述第一镭射雕刻的条件相同或不同；优选地，所述第二镭射雕刻的条件包括：输出功率为9-25W，脉冲频率为150-450Hz，速度为300-810mm/s；
更优选地，所述第二镭射雕刻的输出功率比所述第一镭射雕刻的输出功率低10-50％；所述第二镭射雕刻的脉冲频率比所述第一镭射雕刻的脉冲频率低10-50％；所述第二镭射雕刻的速度比所述第一镭射雕刻的速度低10-50％。
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