CN115478264A - 一种辐射面与匹配电阻一体化的曲面天线制造方法 - Google Patents

一种辐射面与匹配电阻一体化的曲面天线制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115478264A
CN115478264A CN202211331019.5A CN202211331019A CN115478264A CN 115478264 A CN115478264 A CN 115478264A CN 202211331019 A CN202211331019 A CN 202211331019A CN 115478264 A CN115478264 A CN 115478264A
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
manufacturing
matching resistor
laser
antenna medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202211331019.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115478264B (zh
Inventor
方杰
崔西会
刘建国
徐利明
万养涛
黎康杰
许冰
李文
聂剑坤
全旭宁
李佳
李枘
杨显涛
吴婷
冯雪华
刘振龙
伍艺龙
庞婷
卢茜
柳明辉
王兴平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CETC 29 Research Institute
Original Assignee
CETC 29 Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CETC 29 Research Institute filed Critical CETC 29 Research Institute
Priority to CN202211331019.5A priority Critical patent/CN115478264B/zh
Publication of CN115478264A publication Critical patent/CN115478264A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115478264B publication Critical patent/CN115478264B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • C23C18/08—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of metallic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/10—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of nickel or cobalt or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/1803—Pretreatment of the material to be coated of metallic material surfaces or of a non-specific material surfaces
    • C23C18/1824—Pretreatment of the material to be coated of metallic material surfaces or of a non-specific material surfaces by chemical pretreatment
    • C23C18/1827—Pretreatment of the material to be coated of metallic material surfaces or of a non-specific material surfaces by chemical pretreatment only one step pretreatment
    • C23C18/1831—Use of metal, e.g. activation, sensitisation with noble metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q17/00—Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)

Abstract

本发明涉及曲面天线技术领域，具体公开了一种辐射面与匹配电阻一体化的曲面天线制造方法，具体包括以下步骤：天线介质进行制备，采用激光减材方法在天线介质的表面进行工艺槽制造，并天线介质进行表面粗化处理；采用激光增材制造的方法在天线介质表面进行辐射面的电路制备，并热处理：采用激光增材制造的方法在在天线介质表面进行匹配电阻制备；采用干冰射流定向喷射方式对匹配电阻表面强化处理；利用激光调阻的方法对匹配电阻进行调阻；对于辐射面、匹配电阻的表面进行防护处理；完成制造。本发明能够有效的确保辐射面与匹配电阻高精度、高可靠性制造；有效的提高曲面天线的集成密度与隐身性能。

Description

一种辐射面与匹配电阻一体化的曲面天线制造方法
技术领域
本发明涉及曲面天线技术领域，更具体地讲，涉及一种辐射面与匹配电阻一体化的曲面天线制造方法。
背景技术
相对于普通天线，曲面天线在气动布局、隐身性、探测距离与范围方面有明显的优势，这也促使低剖面、随形部署、高密度集成与一体化成为了当前天线设计制造的热点。
为了与平台结构外形融为一体，天线常常被设计为曲面形式。曲面可分为可展开曲面与不可展开曲面，曲面天线需要辐射面来实现电磁波的辐射或接收，需要匹配电阻来保障天线的阻抗匹配性能。因此在可展开与不可展开曲面上制造辐射面和匹配电阻对于曲面天线来说是至关重要的。
传统的曲面辐射面与匹配电阻制造一般基于平面柔性电路板，采用刻蚀+电镀方式制造辐射面，再采用回流焊接方式集成片式匹配电阻。针对可展开曲面，焊接好匹配电阻后，将整个辐射面与匹配电阻再弯曲成型粘接至天线孔径表面。采用该“平面辐射面焊接电阻+折弯粘接”的制造工艺路线无论是辐射面，还是匹配电阻都存在装配应力，装配应力致使辐射面图形变形，影响天线辐射面性能，匹配电阻易脱落，装配可靠性有待提升，另外采用焊接工艺集成的匹配电阻，其焊点对于整个天线的隐身特性是不利的。针对不可展开曲面辐射面与匹配电阻的制造，以上制造路线无法实现，天线行业内目前也无成熟的制造方法。
针对曲面辐射面的制造，中国专利CN113161738B与CN 113278971 B提出了一种利用磁控溅射的方法制备辐射面金属膜种子层，再利用化学增厚金属层，最后利用数铣加工或光刻胶喷射打印后刻蚀的方法制造曲面辐射面的方法。受溅射制造原理的限制，该类方法制备的复杂曲面辐射面的金属层厚度均匀性较差，在复杂环境中可靠性不足。
中国专利200810197225.5《一种三维模塑互连器件导电线路的制作和修复方法》与中国专利201510418346.8《一种在三维高分子材料表面制作或修复立体电路的方法》公布了利用激光直写和微熔覆技术在电子浆料或固体粉末之上辐照而形成立体电路底层，然后结合化学镀的方式得到立体电路的方法，该类方法可用于制造曲面天线辐射面，但存在曲面上无法焊接匹配电阻的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种辐射面与匹配电阻一体化的曲面天线制造方法；能够有效的确保辐射面与匹配电阻高精度、高可靠性制造，有效的提高曲面天线的集成密度与隐身性能。
本发明解决技术问题所采用的解决方案是：
一种辐射面与匹配电阻一体化的曲面天线制造方法，具体包括以下步骤：
步骤S1:天线介质制备，采用激光减材方法在天线介质的表面进行工艺槽制造，并天线介质进行表面粗化处理；
步骤S2:采用激光增材制造的方法在天线介质表面进行辐射面的电路制备，并热处理：
步骤S3:采用激光增材制造的方法在在天线介质表面进行匹配电阻制备；
步骤S4:采用干冰射流定向喷射方式对匹配电阻表面强化处理；
步骤S5:利用激光调阻的方法对匹配电阻进行调阻；
步骤S6:对于辐射面、匹配电阻的表面进行防护处理；完成制造。
在一些可能的实施方式中，所述步骤S1具体包括以下步骤：
步骤S11:根据天线介质的三维模型，采用高分子材料或陶瓷并利用数控加工方式加工天线介质；
步骤S12:利用激光减材制造在天线介质表面加工工艺槽；
步骤S13:在天线介质的表面通过物理粗化或化学粗化的方法对辐射面与匹配电阻加工位置进行表面粗化处理。
在一些可能的实施方式中，所述步骤S12中利用激光减材制造在天线介质表面加工工艺槽具体是指：
选用紫外纳秒激光器、紫外皮秒激光器、红外纳秒激光器中的一种进行工艺槽制造，采用“十”字网格法加工，调整固定在夹具上的天线介质至振镜范围进行扫描和加工；
当选用紫外纳秒激光器时，所述紫外纳秒激光器发射的激光波长为355nm，紫外纳秒激光器功率设置为1.5-2W，紫外纳秒激光器的振镜扫描次数为10-20次，扫描速度为2000-3000mm/s；
所述工艺槽长宽与匹配电阻长宽尺寸一致，其曲率的天线介质曲率一致，所述工艺槽的深度为d,d≤0.1mm。
在一些可能的实施方式中，
所述步骤S2具体包括以下步骤：
步骤S21：根据辐射面的三维模型，将导电浆料涂覆在天线介质的表面；采用高温预固化导电浆料，使其在天线介质表面形成底层金属层；
步骤S22:在底层金属层上采用化学镀涂方法加工镀镍钯金镀层，并热处理。
在一些可能的实施方式中，
所述步骤S21具体包括以下步骤：
步骤S211:采用直写笔将导电浆料涂覆在天线介质表面，预置速率为8-12mm/s，驱动气压为0.1-0.2MPa；
步骤S212:采用连续激光照射在导电浆料表面，对导电浆料烧结固化，在天线介质表面制造出辐射面的底层金属；其中连续激光的功率密度6*104-8*104W/cm2、扫描速度为5-8mm/s。
在一些可能的实施方式中，
所述步骤S22具体包括以下步骤：
步骤S221:采用30％-50％体积浓度的磷酸除油液加热至50-60℃，并结合超声对步骤S21制备的辐射面清洗3-5min；
步骤S222:采用5％-10％体积浓度的硫酸和过硫酸纳的混合溶液对步骤S221制备的辐射面酸洗1-3min，将辐射面上的氧化层去除；
步骤S223:对于去氧化层处理后的辐射面进行活化处理；
步骤S224:对于活化处理后的辐射面依次进行镀镍、镀钯、镀金；
步骤S225：对步骤S224制备的辐射面进行真空热处理，其中真空度小于10-2Pa，热处理温度为200-260℃，处理时间≥24h。
在一些可能的实施方式中，
所述步骤S3具体是指：
在完成辐射面制备完成之后，根据匹配电阻的三维模型，利用浆料涂覆预成型方法与激光烧结固化方法在工艺槽内表面制造匹配电阻；其中，浆料为其钌系浆料，匹配电阻厚度为d,d≥50um。
在一些可能的实施方式中，
所述步骤S5具体是指：
将天线介质装夹在激光调阻设备上；
调整激光调阻设备的探针位置至匹配电阻的搭接电路并接触；
根据初始电阻值大小选用图形切割法，调整阻值至匹配电阻的设计值。
在一些可能的实施方式中，
所述的为图形切割法为I型单刀调阻法、双刀切割法、交叉对切调阻法、L型刀口切割法、U型道口切割法、扫描去除法中的任意一种。
在一些可能的实施方式中，
所述步骤S6具体是指：通过喷涂的方式在辐射面与电阻表面喷涂防护漆；具体包括以下步骤：清洗、驱潮、喷涂、固化。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明利用激光减材制造的方式来进行工艺槽，保证了匹配电阻的电阻阻值可控，利用表面粗化的方式来增强了天线介质分别与辐射面、匹配电阻之间的结合力，有效的避免发生脱落的情况；
本发明利用激光增材制造的方式来制造辐射面与匹配电阻，利用热处理的方式对辐射面热处理，有效的提升了辐射面与天线介质之间结合强度，利用干冰射流定向喷射方法提升了匹配电阻阻值的稳定性，利用激光调阻方法将曲面匹配电阻精度提升至±3％。
利用本发明将有效的解决了现有技术中“平面辐射面焊接电阻+折弯粘接”的传统制造方法制备可展开曲面天线带来的变形与装配应力问题以及不可展开曲面天线电阻无法组装的问题，同时提升了曲面天线的隐身性能与集成密度。
附图说明
图1为本发明实施例1中曲面天线的结构示意图；
图2为图1中A处的放大示意图；
图3为实施例1中辐射面的结构示意图；
图4为本发明中实施例1中匹配电阻、天线介质的结构示意图；
图5为本发明实施例1中天线介质的结构示意图；
图6为图5中B处的放大示意图；
图7为图6中C-C剖面的结构示意图；
图8为本发明实施例1中辐射面、天线介质的结构示意图；
图9为本发明实施例1中辐射面、匹配电阻、天线介质的结构示意图；
图10为图9中D处的放大示意图；
其中：1、天线介质；11、工艺槽；2、辐射面；21、辐射单元；3、匹配电阻。
具体实施方式
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。本申请所提及的"第一"、"第二"以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，"一个"或者"一"等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。在本申请实施中，“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个定位柱是指两个或两个以上的定位柱。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面对本发明进行详细说明。
如图1-图10所示：
一种辐射面2与匹配电阻3一体化制造的曲面天线制造方法，具体包括以下步骤：
步骤S1:天线介质1制备，采用激光减材方法在天线介质1的表面进行工艺槽11制造，并天线介质1进行表面粗化处理；具体包括以下步骤：
步骤S11:根据天线介质1的三维模型，采用高分子材料或陶瓷并利用数控加工方式加工天线介质1；
步骤S12:利用激光减材制造在天线介质1表面加工工艺槽11；具体是指：
选用紫外纳秒激光器、紫外皮秒激光器、红外纳秒激光器中的一种，采用“十”字网格法加工，调整固定在夹具上的天线介质至振镜范围进行扫描和加工；
当选用紫外纳秒激光器时，所述紫外纳秒激光器发射的激光波长为355nm，紫外纳秒激光器功率设置为1.5-2W，紫外纳秒激光器的振镜扫描次数为10-20次，扫描速度为2000-3000mm/s；
所述工艺槽11长宽与匹配电阻3长宽尺寸一致，其曲率的天线介质1曲率一致，所述工艺槽11的深度为d,d≤0.1mm。
步骤S13:在天线介质1的表面通过物理粗化或化学粗化的方法对辐射面2与匹配电阻3加工位置进行表面粗化处理；具体是指：
在天线介质1的表面通过物理粗化或化学粗化的方法处理辐射面2、匹配电阻3在天线介质1表面对应的位置，提高天线介质1表面的粗糙度。
优选的，当采用物理粗化方法时，包含喷砂、打磨、等离子等方式；
所述化学粗化方式主要采用化学腐蚀方式。
需要说明的是，通过在天线介质1表面通过物理粗化或化学粗化的方法处理辐射面2与匹配电阻3加工位置的表面，提高了该位置的粗糙度，使得制备在天线介质1上的辐射面2和匹配电阻3具有良好的附着力，装配可靠性高，避免出现脱落的情况；
步骤S2:采用激光增材制造的方法在天线介质1表面进行辐射面2的电路制备，并热处理：具体包括以下步骤：
步骤S21：根据辐射面2的三维模型，将导电浆料涂覆在天线介质1的表面，并采用高温预固化导电浆料，使其在天线介质1表面形成底层金属层；具体包括以下步骤：
步骤S211:采用直写笔将导电浆料涂覆在天线介质1表面，其中，预置速率为8-12mm/s，直写笔为气动驱动，驱动气压为0.1-0.2MPa；
步骤S212:采用连续激光照射在导电浆料表面，对导电浆料烧结固化，在天线介质1表面制造出辐射面2的底层金属；其中连续激光的功率密度6*104-8*104W/cm2、扫描速度为5-8mm/s。
采用连续激光照射在导电浆料表面，有效的避免导电浆料在固化过程中受重力作用导致的溢流发生；
步骤S22:在底层金属层上采用化学镀涂方法加工镀镍钯金镀层，确保辐射面2具有良好的可焊性与防腐性；具体包括以下步骤：
步骤S221:采用30％-50％体积浓度的磷酸除油液加热至50-60℃，并结合超声对步骤S21制备的辐射面2清洗3-5min，实现对于步骤S12所制备的辐射面2进行除油处理；
步骤S222:采用5％-10％体积浓度的硫酸和过硫酸纳的混合溶液对步骤S221制备的辐射面2酸洗1-3min，将辐射面2上的氧化层去除；
优选的，可酸洗直至表面光亮；
步骤S223:对于去氧化层处理后的辐射面2进行活化处理；
优选的，活化处理采用化学浸润法；
步骤S224:对于活化处理后的辐射面2依次进行镀镍、镀钯、镀金；
在底层金属层之上化学镀镍钯金镀层，确保良好的可焊性与防腐性；
步骤S225：对步骤S224制备的辐射面2进行真空热处理；其中，真空度小于10-2Pa，热处理温度为200-260℃，处理时间≥24h。
通过对步骤S224所制备的辐射面2进行热处理，将有效的提高辐射面2电路图形与介质之间的结合力。
步骤S3:采用激光增材制造的方法在在天线介质1表面进行匹配电阻3制备；具体是指：
在完成辐射面2制备完成之后，根据匹配电阻3的三维模型，利用浆料涂覆预成型方法与激光烧结固化方法在工艺槽11内表面制造匹配电阻3；
其中，浆料为其钌系浆料，所制造的匹配电阻3厚度为d,d≥50um，按GB/T4677-2002的剥离强度测试方法进行剥离强度检测，其剥离强度≥1N/mm，具有良好的附着力。
步骤S4:对步骤S4所制备的半成品进行固定；采用干冰射流定向喷射方式对匹配电阻3表面强化处理；
步骤S5:利用激光调阻的方法对匹配电阻3进行调阻；具体是指：
将天线介质1装夹在激光调阻设备上；
调整激光调阻设备的探针位置至匹配电阻3的搭接电路并接触；
根据初始电阻值大小选用图形切割法，调整阻值至匹配电阻的设计值。
图形切割法为I型单刀调阻法、双刀切割法、交叉对切调阻法、L型刀口切割法、U型道口切割法，扫描去除法中的任意一种；
步骤S6:对于辐射面2、匹配电阻3的表面进行防护处理；完成制造；其中，防护处理具体是指：通过喷涂的方式在辐射面2与匹配电阻3的表面喷涂防护漆；具体包括以下步骤：清洗、驱潮、喷涂、固化；
需要说明的是,其中清洗洗采用擦洗法或浸泡洗法，驱潮采用烘干法，喷涂采用压力喷枪喷涂，固化采用室温固化或烘干法。
实施例1：
如图1-图10所示，本实施例中，天线介质1为V型曲面，辐射面2和匹配电阻3制造在V型曲面的表面上；辐射面2为若干组辐射单元21，两组辐射单元21分别与一组匹配电阻3的两端搭接；辐射单元21、匹配电阻3均呈弧形长条状；工艺槽11的长宽与匹配电阻3的长宽尺寸一致，其曲率与天线介质1的曲率一致，辐射面2制造所采用的浆料为铜导电浆料，匹配电阻3制造所采用的浆料为氧化钌浆料；
具体制造方法为：
设计辐射面2、匹配电阻3、天线介质1的三维模型；并在天线介质1的三维模型上设计工艺槽11；
采用高分子材料作为制备天线介质1的原材料；利用数控加工方法加工出V型曲面，利用激光减材制造方法在V型曲面的表面制造出与匹配电阻3配合的工艺槽11，其中，槽深d＝0.05mm；选用紫外纳秒激光器进行工艺槽制造，并采用“十”字网格法加工，调整固定在夹具上的天线介质至振镜范围进行扫描和加工；所述紫外纳秒激光器发射的激光波长为355nm，紫外纳秒激光器功率设置为1.5-2W，紫外纳秒激光器的振镜扫描次数为10-20次，扫描速度为2000-3000mm/s；
利用等离子方法在天线介质1外表面对制备辐射面2与匹配电阻3结合面所对应的位置进行表面粗化，提升结合面表面粗糙度；
根据设计的辐射面2的三维模型，在已完成表面粗化的天线介质1上，利用浆料涂覆预成型方法涂覆一层铜导电浆料，然后利用连续激光烧结固化方法扫描烧结已涂覆的铜导电浆料，得到辐射面2的底层金属层，连续激光的功率密度6×104-8×104W/cm2；扫描速度为5-8mm/s，所制备的底层金属层厚度大于15um，其剥离强度大于1N/mm；
利用化学镀镍钯金方法在底层金属层的表面镀镍钯金镀层，确保良好的可焊性与防腐性，得到的曲面天线辐射面2；
将镀有镍钯金镀层的辐射面2放入真空烘箱中热处理24h，真空度为5x10-3Pa，热处理温度为240℃；
根据设计的匹配电阻3的三维模型，再次利用浆料涂覆预成型方法在已完成辐射面2制备的天线介质1上的工艺槽11内涂覆一层氧化钌浆料，利用连续激光烧结固化方法进行高温固化，其中，连续激光的功率密度6×104-8×104W/cm2；扫描速度为5-8mm/s；制备的匹配电阻3与辐射单元21搭接尺寸为m，m＝0.3mm，匹配电阻3的厚度d为60±10um，剥离强度大于1N/mm；
将所制备的半成品固定在夹具上，利用干冰射流定向喷射依次对电阻进行定性喷射处理；
将其对固定在夹具上，再装夹在激光调阻设备上，并使得待匹配电阻3调整至正面朝上，调整探针位置至匹配电阻3两端并接触良好，根据初始电阻值大小选用合适的图形切割法，调整阻值至匹配电阻3的设计值，电阻精度±3％以内，得到的匹配电阻3，完成制备。
通过喷涂的方式在辐射面2、匹配电阻3的表面喷涂防护漆。
对制备的理论电阻为150欧姆的多组匹配电阻3放置在-65℃温箱中1h，再放置入120℃温箱中1h，中间温箱交换过程不超过5min，此温冲实验循环三次后，将匹配电阻3放置常温测电阻值。其测试结构如表1所示：
Figure BDA0003913353620000131
通过表1中1#-10#理论电阻为150欧的匹配电阻3的平均值和标准偏差，可以看出，所制备的匹配电阻的电阻值与理论值的偏差小，采用本发明的方法所制备的匹配电阻精度高。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种辐射面与匹配电阻一体化的曲面天线制造方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤S1:天线介质制备，并采用激光减材方法在天线介质的表面进行工艺槽制造，并天线介质进行表面粗化处理；
步骤S2:采用激光增材制造的方法在天线介质表面进行辐射面的电路制备，并热处理：
步骤S3:采用激光增材制造的方法在在天线介质表面进行匹配电阻制备；
步骤S4:采用干冰射流定向喷射方式对匹配电阻表面强化处理；
步骤S5:利用激光调阻的方法对匹配电阻进行调阻；
步骤S6:对于辐射面、匹配电阻的表面进行防护处理；完成制造。
2.根据权利要求1所述的一种辐射面与匹配电阻一体化的曲面天线制造方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括以下步骤：
步骤S11:根据天线介质的三维模型，采用高分子材料或陶瓷并利用数控加工方式加工天线介质；
步骤S12:利用激光减材制造在天线介质表面加工工艺槽；
步骤S13:在天线介质的表面通过物理粗化或化学粗化的方法对辐射面与匹配电阻加工位置进行表面粗化处理。
3.根据权利要求2所述的一种辐射面与匹配电阻一体化的曲面天线制造方法，其特征在于，所述步骤S12中利用激光减材制造在天线介质表面加工工艺槽具体是指：
选用紫外纳秒激光器、紫外皮秒激光器、红外纳秒激光器中的一种；采用“十”字网格法加工，调整固定在夹具上的天线介质至振镜范围进行扫描和加工；
当选用紫外纳秒激光器时，所述紫外纳秒激光器发射的激光波长为355nm，紫外纳秒激光器功率设置为1.5-2W，紫外纳秒激光器的振镜扫描次数为10-20次，扫描速度为2000-3000mm/s；
所述工艺槽长宽与匹配电阻长宽尺寸一致，其曲率的天线介质曲率一致，所述工艺槽的深度为d,d≤0.1mm。
4.根据权利要求1所述的一种辐射面与匹配电阻一体化的曲面天线制造方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下步骤：
步骤S21：根据辐射面的三维模型，将导电浆料涂覆在天线介质的表面；采用高温预固化导电浆料，使其在天线介质表面形成底层金属层；
步骤S22:在底层金属层上采用化学镀涂方法加工镀镍钯金镀层，并热处理。
5.根据权利要求4所述的一种辐射面与匹配电阻一体化的曲面天线制造方法，其特征在于，所述步骤S21具体包括以下步骤：
步骤S211:采用直写笔将导电浆料涂覆在天线介质表面，预置速率为8-12mm/s，驱动气压为0.1-0.2MPa；
步骤S212:采用连续激光照射在导电浆料表面，对导电浆料烧结固化，在天线介质表面制造出辐射面的底层金属；其中连续激光的功率密度6*104-8*104W/cm2、扫描速度为5-8mm/s。
6.根据权利要求5所述的一种辐射面与匹配电阻一体化的曲面天线制造方法，其特征在于，所述步骤S22具体包括以下步骤：
步骤S221:采用30％-50％体积浓度的磷酸除油液加热至50-60℃，并结合超声对步骤S21制备的辐射面清洗3-5min；
步骤S222:采用5％-10％体积浓度的硫酸和过硫酸纳的混合溶液对步骤S221制备的辐射面酸洗1-3min，将辐射面上的氧化层去除；
步骤S223:对于去氧化层处理后的辐射面进行活化处理；
步骤S224:对于活化处理后的辐射面依次进行镀镍、镀钯、镀金；
步骤S225：对步骤S26制备的辐射面进行真空热处理，真空度小于10-2Pa，热处理温度为200-260℃，处理时间≥24h。
7.根据权利要求1所述的一种辐射面与匹配电阻一体化的曲面天线制造方法，其特征在于，所述步骤S3具体是指：
在完成辐射面制备完成之后，根据匹配电阻的三维模型，利用浆料涂覆预成型方法与激光烧结固化方法在工艺槽内表面制造匹配电阻；其中，浆料为其钌系浆料，匹配电阻厚度为d,d≥50um。
8.根据权利要求1所述的一种辐射面与匹配电阻一体化的曲面天线制造方法，其特征在于，所述步骤S5具体是指：
将天线介质装夹在激光调阻设备上；
调整激光调阻设备的探针位置至匹配电阻的搭接电路并接触；
根据初始电阻值大小选用图形切割法，调整阻值至匹配电阻的设计值。
9.根据权利要求8所述的一种辐射面与匹配电阻一体化的曲面天线制造方法，其特征在于，所述的图形切割法为I型单刀调阻法、双刀切割法、交叉对切调阻法、L型刀口切割法、U型道口切割法、扫描去除法中的任意一种。
10.根据权利要求8所述的一种辐射面与匹配电阻一体化的曲面天线制造方法，其特征在于，所述步骤S6具体是指：通过喷涂的方式在辐射面与电阻表面喷涂防护漆；具体包括以下步骤：清洗、驱潮、喷涂、固化。
CN202211331019.5A 2022-10-28 2022-10-28 一种辐射面与匹配电阻一体化的曲面天线制造方法 Active CN115478264B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211331019.5A CN115478264B (zh) 2022-10-28 2022-10-28 一种辐射面与匹配电阻一体化的曲面天线制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211331019.5A CN115478264B (zh) 2022-10-28 2022-10-28 一种辐射面与匹配电阻一体化的曲面天线制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115478264A true CN115478264A (zh) 2022-12-16
CN115478264B CN115478264B (zh) 2023-05-26

Family

ID=84396120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211331019.5A Active CN115478264B (zh) 2022-10-28 2022-10-28 一种辐射面与匹配电阻一体化的曲面天线制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115478264B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115513662A (zh) * 2022-10-28 2022-12-23 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种曲面天线曲面电阻结构及其原位增材制造方法

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060246644A1 (en) * 2005-04-28 2006-11-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device
CN101390253A (zh) * 2004-10-01 2009-03-18 L.皮尔·德罗什蒙 陶瓷天线模块及其制造方法
US20090108202A1 (en) * 2007-10-30 2009-04-30 Gritz Michael A Antenna-coupled-into-rectifier infrared sensor elements and infrared sensors
US20120067871A1 (en) * 2010-09-20 2012-03-22 David William Sherrer Device Package and Methods for the Fabrication Thereof
US20120121661A1 (en) * 1999-09-22 2012-05-17 The Trustees Of Princeton University Devices with multiple surface functionality
US20140240195A1 (en) * 2013-02-28 2014-08-28 Apple Inc. Electronic Device With Diverse Antenna Array Having Soldered Connections
TW201743415A (zh) * 2016-06-03 2017-12-16 英特爾Ｉｐ公司 具有天線封裝及蓋封裝之無線模組
WO2019092985A1 (ja) * 2017-11-07 2019-05-16 三恵技研工業株式会社 車載レーダー装置用レドーム及びその製造方法
JP2019195065A (ja) * 2019-05-22 2019-11-07 國立成功大學Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｈｅｎｇ Ｋｕｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ 高伝導卑金属電極と合金ローオームチップ抵抗の作製方法
US20210118522A1 (en) * 2019-10-16 2021-04-22 Massachusetts Institute Of Technology Methods and composition for modulating immune response and immune homeostasis
CN113889752A (zh) * 2021-08-23 2022-01-04 深圳市思讯通信技术有限公司 一种一体化含天线外壳的制造方法及系统
CN114464992A (zh) * 2021-12-20 2022-05-10 深圳市思讯通信技术有限公司 增强透明可视区域的天线组件及电子产品的制造方法
CN114464999A (zh) * 2021-12-20 2022-05-10 深圳市思讯通信技术有限公司 基于激光镭射天线与壳体加工相融合的制造方法及系统
CN115023059A (zh) * 2022-08-08 2022-09-06 华中科技大学 一种介质材料表面共形导电线路的制造方法

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120121661A1 (en) * 1999-09-22 2012-05-17 The Trustees Of Princeton University Devices with multiple surface functionality
CN101390253A (zh) * 2004-10-01 2009-03-18 L.皮尔·德罗什蒙 陶瓷天线模块及其制造方法
US20060246644A1 (en) * 2005-04-28 2006-11-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device
US20090108202A1 (en) * 2007-10-30 2009-04-30 Gritz Michael A Antenna-coupled-into-rectifier infrared sensor elements and infrared sensors
US20120067871A1 (en) * 2010-09-20 2012-03-22 David William Sherrer Device Package and Methods for the Fabrication Thereof
US20140240195A1 (en) * 2013-02-28 2014-08-28 Apple Inc. Electronic Device With Diverse Antenna Array Having Soldered Connections
TW201743415A (zh) * 2016-06-03 2017-12-16 英特爾Ｉｐ公司 具有天線封裝及蓋封裝之無線模組
WO2019092985A1 (ja) * 2017-11-07 2019-05-16 三恵技研工業株式会社 車載レーダー装置用レドーム及びその製造方法
JP2019195065A (ja) * 2019-05-22 2019-11-07 國立成功大學Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｈｅｎｇ Ｋｕｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ 高伝導卑金属電極と合金ローオームチップ抵抗の作製方法
US20210118522A1 (en) * 2019-10-16 2021-04-22 Massachusetts Institute Of Technology Methods and composition for modulating immune response and immune homeostasis
CN113889752A (zh) * 2021-08-23 2022-01-04 深圳市思讯通信技术有限公司 一种一体化含天线外壳的制造方法及系统
CN114464992A (zh) * 2021-12-20 2022-05-10 深圳市思讯通信技术有限公司 增强透明可视区域的天线组件及电子产品的制造方法
CN114464999A (zh) * 2021-12-20 2022-05-10 深圳市思讯通信技术有限公司 基于激光镭射天线与壳体加工相融合的制造方法及系统
CN115023059A (zh) * 2022-08-08 2022-09-06 华中科技大学 一种介质材料表面共形导电线路的制造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115513662A (zh) * 2022-10-28 2022-12-23 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种曲面天线曲面电阻结构及其原位增材制造方法
CN115513662B (zh) * 2022-10-28 2024-04-26 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种曲面天线曲面电阻结构及其原位增材制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115478264B (zh) 2023-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115478264B (zh) 一种辐射面与匹配电阻一体化的曲面天线制造方法
CN104105353B (zh) 一种高精度陶瓷电路板的制作方法
CN105405601B (zh) 一种金属化铁氧体磁芯及其制备方法
CN108364786A (zh) 积层陶瓷电容器及其制造方法
WO2002091457A1 (fr) Plaque ceramique pour appareil de production/controle de semi-conducteurs
CN115003045B (zh) 一种基于电场驱动喷射沉积微纳3d打印陶瓷基电路的方法
CN115513662B (zh) 一种曲面天线曲面电阻结构及其原位增材制造方法
US4499157A (en) Solderable plated plastic components and processes for manufacture and soldering
US4591088A (en) Solder reflow process for soldering shaped articles together
CN1794376B (zh) 带有溅射膜电极的电感骨架及其生产方法
CN112384010B (zh) 一种基于钙钛矿陶瓷填充基板的多层微带板加工方法
US4495253A (en) Solderable plated plastic components and process for plating _
EP0145785B1 (en) Solderable plated plastic components
CN115954173A (zh) 一种高功率金刚石基微波负载的制备方法
CN115023059B (zh) 一种介质材料表面共形导电线路的制造方法
CA1075825A (en) Circuit board and method of making
CN114737176A (zh) 一种精密局部镀的保护方法
CN114190004A (zh) 一种pcb电路板修补方法
CN112321330B (zh) 一种基于多副族元素的陶瓷发热体及其制备方法和用途
CN110708871A (zh) 一种微增材三维立体电路图形精度控制方法
CN114243303B (zh) 一种螺旋天线的制备方法和一种螺旋天线
CN114980539B (zh) 基于复合微纳增材制造高精度陶瓷基电路批量化制造方法
CN218495020U (zh) 一种c型电极片式薄膜点火器
CN110923783A (zh) 一种轮毂型电镀超薄金刚石切割片的制作方法
CN216353617U (zh) 一种电极附着力较好的片式合金箔电阻

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant