专利名称：一种陶瓷天线及其制造方法
技术领域：
本发明涉及天线，尤其涉及一种陶瓷天线及其制造方法。
技术背景
众所周知，传统天线是由不锈钢弹片和塑料支架或者是柔性线路板组成，它们都需要很大的空间，且不易组装，成本较高，这将对越来越微小的无线设备产生很大的影响， 因此，陶瓷天线应运而生。然而，常规的陶瓷天线由表面的银浆及下面的陶瓷介质组成，且其表面的银浆作为天线电路，下面的陶瓷介质作基板，由于天线电路只能走在基板表面，不能利用基板内部的空间，所以存在体积较大，且方向性不好等缺点。为此，目前需要对这种陶瓷天线进行改进，以满足更多的使用需要。发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种陶瓷天线及其制造方法，以达到减小体积、提高增益和降低制造成本的目的。
本发明之一所述的一种陶瓷天线的制造方法，包括以下步骤
步骤Si，制造多层生瓷带；
步骤S2，根据预设的天线电路在所述每层生瓷带上布线，并加工形成器件定位结构；
步骤S3，在所述生瓷带的器件定位结构中埋入无源元件；
步骤S4,将所述多层带有无源元件的生瓷带按预设顺序叠压形成基板，并使所述无源元件之间形成通路；
步骤S5，在所述基板的背面设置馈点焊盘和固定焊盘；
步骤S6，将所述基板、馈点焊盘和固定焊盘烧结制成所述陶瓷天线。
在上述的陶瓷天线的制造方法中，所述生瓷带由混合有稀土合金的陶瓷粉末制成。
在上述的陶瓷天线的制造方法中，所述稀土合金的成分为铈0.25-0. 32%，镨 0. 3-0. 4%，镝 0. 1-0. 2% Ak 0. 22-0. 35%，钪 0. 15-0. 3%。
在上述的陶瓷天线的制造方法中，所述步骤Sl包括将所述陶瓷粉末低温烧结制成生瓷带。
在上述的陶瓷天线的制造方法中，所述步骤Sl包括在870-1000°C的温度下烧结陶瓷粉末。
在上述的陶瓷天线的制造方法中，所述器件定位结构为通孔和/或凹槽。
在上述的陶瓷天线的制造方法中，所述天线电路的起始点位于所述基板正面并靠近该基板的一端，所述馈点焊盘靠近所述天线电路的起始点，所述固定焊盘远离所述天线电路的起始点。
在上述的陶瓷天线的制造方法中，所述步骤S6包括在870-1000°C的温度下烧结所述基板、馈点焊盘和固定焊盘。
本发明之二所述的由上述的陶瓷天线的制造方法制得的陶瓷天线，包括
由多层带有无源元件的生瓷带叠压形成的基板，且所述无源元件通过布置在生瓷带上的连线形成预设的天线电路；以及
设置在所述基板背面并与该基板烧结在一起的馈点焊盘和固定焊盘。
在上述的陶瓷天线中，所述生瓷带由混合有稀土合金的陶瓷粉末低温烧结而成。
在上述的陶瓷天线中，所述生瓷带上设有用于埋入所述无源元件的器件定位结构。
在上述的陶瓷天线中，所述器件定位结构为通孔和/或凹槽。
在上述的陶瓷天线中，所述天线电路的起始点位于所述基板正面并靠近该基板的一端，所述馈点焊盘靠近所述天线电路的起始点，所述固定焊盘远离所述天线电路的起始点ο
由于采用了上述的技术解决方案，本发明采用分层立体的走线结构设计，即，将天线电路设置在基板内部，并结合烧结工艺，从而有效缩小陶瓷天线的体积，减轻其重量，提高其可靠性能及改善其方向性，并缩短了其组装周期和制造成本；另外，本发明还采用混有稀土合金的陶瓷介质作为基板材料，从而提高了陶瓷介质的介电常数，使波长变短，耐高温性能提高；因此，能满足移动通信对小型、轻量、低功耗、低相位噪声、高性能的要求。
图1是本发明的一种陶瓷天线的结构俯视图。
具体实施方式
下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。
本发明的一种陶瓷天线的制造方法，包括以下步骤
步骤Si，制造多层生瓷带，在870-1000°C的温度下，低温烧结混合有稀土合金的陶瓷粉末制成厚度精确而且致密的生瓷带；其中，稀土合金的成分为铈0. 25-0. 32%，镨 0. 3-0.4%，镝0· 1-0. 2%,#0. 22-0. 35%，钪 0. 15-0.3%。
步骤S2，利用激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺，根据预设的天线电路在每层生瓷带上布线(例如，一般线短的成L型的电路为高频天线，线长的成G型的电路为多频天线)，并加工形成器件定位结构，该器件定位结构为通孔和/或凹槽，其位置和深度根据天线频段设计来选择；
步骤S3，在生瓷带的器件定位结构中埋入无源元件，无源元件根据天线的频段来选择；
步骤S4，将多层带有无源元件的生瓷带按照设计天线形状时预设的层的顺序叠压形成基板，并使无源元件之间形成通路；
步骤S5，在基板的背面设置馈点焊盘和固定焊盘，馈点焊盘靠近天线电路的起始点，固定焊盘远离天线电路的起始点，天线电路的起始点，即馈电点标志点预设在基板正面并靠近该基板的一端；
步骤S6，将基板、馈点焊盘和固定焊盘在870_1000°C (最佳温度为900°C)的温度下烧结制成陶瓷天线。
如图1所示，根据上述方法制成的陶瓷天线包括基板1、馈点焊盘2和固定焊盘3， 其中
基板1由多层带有无源元件(图中未示)的生瓷带叠压形成，且埋入生瓷带中的无源元件通过布置在生瓷带上的连线形成预设的天线电路(图中未示)，生瓷带由混合有稀土合金的陶瓷粉末低温烧结而成；
馈点焊盘2和固定焊盘3分别设置在基板1背面并与该基板1烧结在一起，馈点焊盘2靠近天线电路的起始点，固定焊盘3远离天线电路的起始点，固定焊盘3可用于将天线固定在PCB板的焊盘上，防止其掉落；天线电路的起始点，即馈电点标志点10预设在基板 1正面并靠近该基板1的一端。
经实际生产测试表明本发明的陶瓷天线的长度可达到3.2士0. 1mm，其宽度可达到1.6士0. 1mm，其厚度可达到1. 04士0. 2mm，馈点焊盘2和固定焊盘3的宽度可达到 0. 3士0. 05 ；本陶瓷天线的工作频率可达到2. 35-2. 5GHz，带宽可达到110MHz，峰值增益可达到2. 5dBi，最大电压驻波比可达到2. 5，阻抗可达到50欧姆。由此可见，本发明的陶瓷天线的尺寸大大减小，且其性能显著提高。
本发明的陶瓷天线在实际使用时，一般放在测试板的边角上，越靠外越好，且天线周围最好都镂空3毫米，天线距离金属最好在5毫米以上，且周围不要有喇叭，摄像头，屏幕等干扰源，并且这些干扰源最好要预留接地点。
综上所述，本发明可以满足移动通信对小型、轻量、低功耗、低相位噪声、高性能的要求，主要适用于2. 4GHz无线通信、无线局域网设备、无线路由器及笔记本电脑中。
以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。
权利要求
1.一种陶瓷天线的制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤步骤Si，制造多层生瓷带；步骤S2，根据预设的天线电路在所述每层生瓷带上布线，并加工形成器件定位结构；步骤S3，在所述生瓷带的器件定位结构中埋入无源元件；步骤S4，将所述多层带有无源元件的生瓷带按预设顺序叠压形成基板，并使所述无源元件之间形成通路；步骤S5，在所述基板的背面设置馈点焊盘和固定焊盘；步骤S6，将所述基板、馈点焊盘和固定焊盘烧结制成所述陶瓷天线。
2.根据权利要求1所述的陶瓷天线的制造方法，其特征在于，所述生瓷带由混合有稀土合金的陶瓷粉末制成。
3.根据权利要求2所述的陶瓷天线的制造方法，其特征在于，所述稀土合金的成分为 铺 0. 25-0. 32 %，镨 0. 3-0. 4 %，镝 0. 1-0. 2 %，钱 0. 22-0. 35 %，钪 0. 15-0. 3 %。
4.根据权利要求2所述的陶瓷天线的制造方法，其特征在于，所述步骤Sl包括将所述陶瓷粉末低温烧结制成生瓷带。
5.根据权利要求4所述的陶瓷天线的制造方法，其特征在于，所述步骤Sl包括在 870-1000°C的温度下烧结陶瓷粉末。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的陶瓷天线的制造方法，其特征在于，所述器件定位结构为通孔和/或凹槽。
7.根据权利要求1-5中任意一项所述的陶瓷天线的制造方法，其特征在于，所述天线电路的起始点位于所述基板正面并靠近该基板的一端，所述馈点焊盘靠近所述天线电路的起始点，所述固定焊盘远离所述天线电路的起始点。
8.根据权利要求1-5中任意一项所述的陶瓷天线的制造方法，其特征在于，所述步骤 S6包括在870-1000°C的温度下烧结所述基板、馈点焊盘和固定焊盘。
9.一种由权利要求1-8所述的陶瓷天线的制造方法制得的陶瓷天线，其特征在于，所述陶瓷天线包括由多层带有无源元件的生瓷带叠压形成的基板，且所述无源元件通过布置在生瓷带上的连线形成预设的天线电路；以及设置在所述基板背面并与该基板烧结在一起的馈点焊盘和固定焊盘。
10.根据权利要求9所述的陶瓷天线，其特征在于，所述生瓷带由混合有稀土合金的陶瓷粉末低温烧结而成。
11.根据权利要求9或10所述的陶瓷天线，其特征在于，所述生瓷带上设有用于埋入所述无源元件的器件定位结构。
12.根据权利要求11所述的陶瓷天线，其特征在于，所述器件定位结构为通孔和/或凹槽。
13.根据权利要求9或10所述的陶瓷天线的制造方法，其特征在于，所述天线电路的起始点位于所述基板正面并靠近该基板的一端，所述馈点焊盘靠近所述天线电路的起始点， 所述固定焊盘远离所述天线电路的起始点。
全文摘要
本发明涉及一种陶瓷天线及其制造方法，其中，所述陶瓷天线包括由多层带有无源元件的生瓷带叠压形成的基板，且所述无源元件通过布置在生瓷带上的连线形成预设的天线电路；以及设置在所述基板背面并与该基板烧结在一起的馈点焊盘和固定焊盘。本发明采用分层立体的走线结构设计，即，将天线电路设置在基板内部，并结合烧结工艺，从而有效缩小陶瓷天线的体积，减轻其重量，提高其可靠性能及改善其方向性，并缩短了其组装周期和制造成本；另外，本发明还采用混有稀土合金的陶瓷介质作为基板材料，从而提高了陶瓷介质的介电常数，使波长变短，耐高温性能提高；因此，能满足移动通信对小型、轻量、低功耗、低相位噪声、高性能的要求。
文档编号H01Q1/38GK102509876SQ20111034657
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月4日 优先权日2011年11月4日
发明者李永志, 程学国 申请人:上海腾怡半导体有限公司