本公开涉及天线领域,特别涉及一种WiFi天线及制造方法。
背景技术:
WiFi(Wireless Fidelity,无线保真)凭借较高的传输速率以及较好的通信可靠性逐渐成为人们关注的重点之一,相应的接收以及发送WiFi信号的WiFi天线也成为人们主要的研究对象。
相关技术中,受生产工艺的限制,相关的WiFi天线的集成度较低。
技术实现要素:
为了解决相关技术中WiFi天线的集成度较低的问题,本公开提供了一种WiFi天线及制造方法。所述技术方案如下:
根据本公开实施例的第一方面,提供一种WiFi天线,WiFi天线包括硅基座、第一焊脚、第二焊脚以及设置在硅基座的预设表面的第一辐射体和第二辐射体;
硅基座中设置有沿着预设表面凹下的凹槽,第一辐射体和第二辐射体分布在凹槽的两侧且关于凹槽对称;
第一焊脚和第二焊脚形成在凹槽的底面,第一焊脚的一端与第一辐射体电性连接,第一焊脚的另一端用于与有源器件连接,第二焊脚的一端与第二辐射体电性连接,第二焊脚的另一端用于与有源器件连接。
可选的,第一焊脚通过第一金属导轨与第一辐射体电性连接;第一金属导轨包括形成在凹槽的第一侧壁上的第一部分以及形成在凹槽的底面的第二部分;第一部分的一端与第一辐射体连接,第一部分的另一端与第二部分的一端连接,第二部分的另一端与第一焊脚连接;其中,第一侧壁为凹槽中邻近第一辐射体的侧壁;
第二焊脚通过第二金属导轨与第二辐射体电性连接;第二金属导轨包括形成在凹槽的第二侧壁上的第三部分以及形成在凹槽的底面的第四部分;第三部分的一端与第二辐射体连接,第三部分的另一端与第四部分的一端连接,第四部分的另一端与第二焊脚连接;其中,第二侧壁为凹槽中邻近第二辐射体的侧壁。
可选的,凹槽的深度大于等于有源器件的厚度。
可选的,硅基座中还包括:第一金属过孔、第二金属过孔以及形成在硅基座中预设表面的对立面中的第三焊脚和第四焊脚;
其中,第一金属过孔与第一辐射体和第三焊脚电性连接;第二金属过孔与第二辐射体和第四焊脚电性连接。
可选的,第一金属过孔,形成在第一辐射体中远离凹槽的一侧的中心位置;
第二金属过孔,形成在第二辐射体中远离凹槽的一侧的中心位置。
第二方面,提供了一种WiFi天线制造方法,该制造方法用于制造WiFi天线。
可选的,WiFi天线制造方法包括:
采用干法刻蚀方式在硅基座的预设表面中刻蚀凹槽;
在预设表面中金属溅射第一辐射体和第二辐射体,第一辐射体和第二辐射体分布在凹槽的两侧且关于凹槽对称;
在凹槽的底面金属溅射第一焊脚和第二焊脚,第一焊脚的一端与第一辐射体电性连接,第一焊脚的另一端用于与有源器件连接,第二焊脚的一端与第二辐射体电性连接,第二焊脚的另一端用于与有源器件连接。
可选的,方法还包括:
在硅基座中金属溅射第一金属导轨和第二金属导轨;其中:
第一金属导轨包括形成在凹槽的第一侧壁中的第一部分以及形成在凹槽的底面的第二部分;第一部分的一端与第一辐射体连接,第一部分的另一端与第二部分的一端连接,第二部分的另一端与第一焊脚连接;其中,第一侧壁为凹槽中邻近第一辐射体的侧壁;
第二金属导轨包括形成在凹槽的第二侧壁中的第三部分以及形成在凹槽的底面的第四部分;第三部分的一端与第二辐射体连接,第三部分的另一端与第四部分的一端连接,第四部分的另一端与第二焊脚连接;其中,第二侧壁为凹槽中邻近第二辐射体的侧壁。
可选的,采用干法刻蚀方式在硅基座的预设表面中刻蚀凹槽,包括:
采用干法刻蚀方式在预设表面中刻蚀预设深度的凹槽,预设深度大于等于有源器件的厚度。
可选的,方法还包括:
将有源器件焊接在第一焊脚和第二焊脚。
可选的,方法还包括:
采用干法刻蚀方式在硅基座中刻蚀第一过孔和第二过孔;
金属溅射第一过孔和第二过孔,得到第一金属过孔和第二金属过孔;
在硅基座中预设表面的对立面金属溅射第三焊脚和第四焊脚;
其中,第一金属过孔与第一辐射体和第三焊脚电性连接;第二金属过孔与第二辐射体和第四焊脚电性连接。
可选的,采用干法刻蚀方式在硅基座中刻蚀第一过孔和第二过孔,包括:
采用干法刻蚀方式,在第一辐射体中远离凹槽的一侧的中心位置刻蚀第一过孔;
采用干法刻蚀方式,在第二辐射体中远离凹槽的一侧的中心位置刻蚀第二过孔。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
通过在硅基座中设置有沿着预设表面凹下的凹槽,凹槽的底面形成第一焊脚和第二焊脚,该第一焊脚和第二焊脚用于与有源器件连接;解决了相关技术中WiFi天线的集成度较低的问题;达到了可以提高WiFi天线的集成度的效果。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并于说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的WiFi天线的示意图;
图2是根据一示例性实施例示出的第一辐射体40与凹槽11相互靠近的两条侧边部分重叠的示意图;
图3是根据一示例性实施例示出的第一辐射体40与凹槽11相互靠近的两条侧边相距预设距离d的示意图;
图4是根据一示例性实施例示出的第一辐射体40与第一焊脚20电性相连的示意图;
图5是根据一示例性实施例示出的WiFi天线制造方法的流程图;
图6A是根据另一示例性实施例示出的WiFi天线制造方法的流程图;
图6B是根据一示例性实施例示出的刻蚀凹槽11和定位标志61的示意图;
图6C是根据一示例性实施例示出的金属溅射第三焊脚80与第四焊脚90的示意图;
图6D是根据再一示例性实施例示出的WiFi天线制造方法的流程图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的结构和方法的例子。
图1是根据一示例性实施例示出的WiFi天线的一种示意图,如图1所示,该WiFi天线可以包括:硅基座10、第一焊脚20、第二焊脚30以及设置在硅基座10的预设表面的第一辐射体40和第二辐射体50。
硅基座10中设置有沿着预设表面凹下的凹槽11,第一辐射体40和第二辐射体50分布在凹槽11的两侧且关于凹槽11对称。并且,在实际实现时,硅基座10可以是图1所示的长方形硅基座10,也可以是圆形、六边形等其他形状的硅基座10,预设表面可以是硅基座10中的任意一个表面。凹槽11的形状可以是图1所示的矩形,也可以是诸如圆形、椭圆形和梯形之类的其它形状。第二辐射体50的形状与第一辐射体40的形状完全相同,第一辐射体40可以是图1所示的蝶形,也可以是螺旋形、三角形和扇形之类的其它形状的第一辐射体40,本实施例对此并不做限定。
需要补充说明的是:第一辐射体40中距离凹槽11最远的一点到第二辐射体50中距离凹槽11最远的一点之间的距离等于1/2的WiFi天线的频段所对应的波长。
比如,以下一代WiFi标准(即802.11ad)演进的频段60GHz来举例说明,60GHz的对应波长只有5mm,第一辐射体40中距离凹槽11最远的一点到第二辐射体50中距离凹槽11最远的一点之间的距离等于1/2的60GHz对应的波长,也即,第一辐射体40中距离凹槽11最远的一点到第二辐射体50中距离凹槽11最远的一点之间的距离等于2.5mm。
可选的,第一辐射体40与凹槽11相互靠近的两条侧边可以是部分重叠、完全重叠或者相距预设距离,第二辐射体50与凹槽11相互靠近的两条侧边可以是部分重叠、完全重叠或者相距预设距离。比如,请参考图1,第一辐射体40与凹槽11相互靠近的两条侧边完全重叠;又比如,请参考图2,第一辐射体40与凹槽11相互靠近的两条侧边部分重叠;再比如,请参考图3,第一辐射体40与凹槽11相互靠近的两条侧边相距预设距离d。
第一焊脚20和第二焊脚30形成在凹槽11的底面,第一焊脚20的一端与第一辐射体40电性连接,第一焊脚20的另一端用于与有源器件连接,第二焊脚30的一端与第二辐射体50电性连接,第二焊脚30的另一端用于与有源器件连接。其中,有源器件可以是混频器、放大器等。实际实现时,第一焊脚20和第二焊脚30可以关于凹槽11的底部的中心相互对称,且在天线制造的过程中可以将有源器件焊接到第一焊脚20和第二焊脚30上,也可以不将有源器件焊接到第一焊脚20和第二焊脚30上。
实际实现时,第一焊脚20通过第一金属导轨12与第一辐射体40电性连接。其中,结合图1,第一金属导轨12包括形成在凹槽11的第一侧壁上的第一部分以及形成在凹槽11的底面的第二部分;第一部分的一端与第一辐射体40连接,第一部分的另一端与第二部分的一端连接,第二部分的另一端与第一焊脚20连接;其中,第一侧壁为凹槽11中邻近第一辐射体40的侧壁。实际实现时,第一部分的一端可以与第一辐射体40的侧边的中心位置相连,第一辐射体40的侧边为靠近凹槽11的第一辐射体40的侧边。
可选地,当第一辐射体40与凹槽11相互靠近的两条侧边相距预设距离d,则请参考图4,第一金属导轨12还包括形成在预设表面中的与第一辐射体40和第一部分相连的长度为d的第五部分。
与第一焊脚20类似,第二焊脚30通过第二金属导轨与第二辐射体50电性连接;第二金属导轨包括形成在凹槽11的第二侧壁上的第三部分以及形成在凹槽11的底面的第四部分;第三部分的一端与第二辐射体50连接,第三部分的另一端与第四部分的一端连接,第四部分的另一端与第二焊脚30连接;其中,第二侧壁为凹槽11中邻近第二辐射体50的侧壁。实际实现时,第三部分的一端可以与第二辐射体50的侧边的中心位置相连,第二辐射体50的侧边为靠近凹槽11的第二辐射体50的侧边。
凹槽11的深度大于等于有源器件的厚度。因此,有源器件可以完全放置于凹槽11中,达到了提高WiFi天线集成度的效果。
请参考图1,该WiFi天线还可以包括:第一金属过孔60、第二金属过孔70以及形成在硅基座10中预设表面的对立面中的第三焊脚80和第四焊脚90。
其中,第一金属过孔60与第一辐射体40和第三焊脚80电性连接;第二金属过孔70与第二辐射体50和第四焊脚90电性连接。
需要补充说明的是,出于导电性能的考虑,第一金属过孔60和第二金属过孔70的金属可以是铜、银、金等导电金属中的一种。
WiFi天线通过第三焊脚80和第四焊脚90与外接设备连接。其中,第三焊脚80和第四焊脚90用于焊接到PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)上。
第一金属过孔60,形成在第一辐射体40中远离凹槽11的一侧的中心位置。实际实现时,第一金属过孔60可以形成在第一辐射体40中远离凹槽11的一侧的任一位置;或者,第一金属过孔60可以形成在第一辐射体40向外延伸预设长度的硅基座10的预设表面中,第一金属过孔60通过第一信号引出线与第一辐射体40电性相连。
第二金属过孔70,形成在第二辐射体50中远离凹槽11的一侧的中心位置。实际实现时,第二金属过孔70可以形成在第二辐射体50中远离凹槽11的一侧的任一位置;或者,第二金属过孔70可以形成在第二辐射体50向外延伸预设长度的硅基座10的预设表面中,第二金属过孔70通过第二信号引出线与第二辐射体50电性相连。
综上所述,本实施例提供的WiFi天线,通过在硅基座中设置有沿着预设表面凹下的凹槽,凹槽的底面形成第一焊脚和第二焊脚,该第一焊脚和第二焊脚用于与有源器件连接;解决了相关技术中WiFi天线的集成度较低的问题;达到了可以提高WiFi天线的集成度的效果。
图5是根据一示例性实施例示出的WiFi天线制造方法的流程图,如图5所示,该WiFi天线制造方法可以包括如下几个步骤:
在步骤510中,采用干法刻蚀方式在硅基座的预设表面中刻蚀凹槽。
在步骤520中,在预设表面中金属溅射第一辐射体和第二辐射体,第一辐射体和第二辐射体分布在凹槽的两侧且关于凹槽对称。
在步骤530中,在凹槽的底面金属溅射第一焊脚和第二焊脚。
其中,第一焊脚的一端与第一辐射体电性连接,第一焊脚的另一端用于与有源器件连接,第二焊脚的一端与第二辐射体电性连接,第二焊脚的另一端用于与有源器件连接。
综上所述,本实施例提供的WiFi天线制造方法,通过采用干法刻蚀方式在硅基座的预设表面中刻蚀凹槽,在预设表面中金属溅射第一辐射体和第二辐射体,第一辐射体和第二辐射体分布在凹槽的两侧且关于凹槽对称,在凹槽的底面金属溅射第一焊脚和第二焊脚;解决了相关技术中WiFi天线的集成度较低的问题;达到了可以提高WiFi天线的集成度的效果。
图6A是根据另一示例性实施例示出的WiFi天线制造方法的流程图,如图6A所示,该WiFi天线制造方法可以包括如下几个步骤:
在步骤610中,采用干法刻蚀方式在硅基座的预设表面中刻蚀预设深度的凹槽。
其中,凹槽用于放置有源器件,预设深度大于等于有源器件的厚度。实际实现时,有源器件可以是混频器、放大器等。
可选的,采用干法刻蚀方式刻蚀定位标志和凹槽,定位标志的深度和凹槽的深度相等。其中,定位标志的形状可以是矩形、圆形等,定位标志可以包括至少两个处于对角线上的定位标志,本实施例对此不作限定。实际实现时,可以采用干法刻蚀的方式在硅基座的预设表面的对立面中刻蚀定位标志。
请参考图6B,采用干法刻蚀方式在预设表面上刻蚀处于两条相交的对角线上的四个定位标志61;采用干法刻蚀方式在预设表面的中心位置处刻蚀矩形凹槽11;其中,每个定位标志61和凹槽11的深度相等。
通过采用干法刻蚀方式在硅基座的预设表面中刻蚀,也即,采用硅基MEMS(微机电系统,Micro-Electro-Mechanical System)工艺,解决了相关技术中,WiFi天线精度不高的问题;达到了提高WiFi天线的精度的效果。
在步骤620中,在预设表面中金属溅射第一辐射体和第二辐射体,第一辐射体和第二辐射体分布在凹槽的两侧且关于凹槽对称。
其中,第一辐射体与凹槽相互靠近的两条侧边可以是部分重叠、完全重叠或者相距预设距离,第二辐射体与凹槽相互靠近的两条侧边可以是部分重叠、完全重叠或者相距预设距离。第一辐射体和第二辐射体的形状完全相同,第一辐射体的形状可以是蝶形,也可以是螺旋形、三角形和扇形等。
需要补充说明的是,出于导电性能的考虑,金属溅射所使用的金属可以是铜、银、金等导电金属中的一种。
在步骤630中,在凹槽的底面金属溅射第一焊脚和第二焊脚。
其中,第一焊脚的一端与第一辐射体电性连接,第一焊脚的另一端用于与有源器件连接,第二焊脚的一端与第二辐射体电性连接,第二焊脚的另一端用于与有源器件连接。
可选的,在凹槽的底部金属溅射第一焊脚和第二焊脚,第一焊脚的一端与第一辐射体电性连接,第一焊脚的另一端用于与有源器件连接,第二焊脚的一端与第二辐射体电性连接,第二焊脚的另一端用于与有源器件连接,其中,第一焊脚和第二焊脚关于凹槽的底部的中心位置对称。
在步骤640中,在硅基座中金属溅射第一金属导轨和第二金属导轨。
其中,第一金属导轨包括形成在凹槽的第一侧壁中的第一部分以及形成在凹槽的底面的第二部分;第一部分的一端与第一辐射体连接,第一部分的另一端与第二部分的一端连接,第二部分的另一端与第一焊脚连接;其中,第一侧壁为凹槽中邻近第一辐射体的侧壁。
第二金属导轨包括形成在凹槽的第二侧壁中的第三部分以及形成在凹槽的底面的第四部分;第三部分的一端与第二辐射体连接,第三部分的另一端与第四部分的一端连接,第四部分的另一端与第二焊脚连接;其中,第二侧壁为凹槽中邻近第二辐射体的侧壁。
可选的,在硅基座的预设表面中金属溅射蝶形的第一辐射体和蝶形的第二辐射体,第一辐射体和第二辐射体分布在矩形凹槽的两侧,且第一辐射体与矩形凹槽共用矩形凹槽的一条侧边,第二辐射体与凹槽共用矩形凹槽的另一条侧边;在矩形凹槽的底部金属溅射第一焊脚和第二焊脚,第一焊脚与第一辐射体与矩形凹槽共用的一条侧边的中心通过第一金属导轨电性连接,第二焊脚与第二辐射体与矩形凹槽共用的另一条侧边的中心通过第二金属导轨电性连接,其中,第一焊脚和第二焊脚关于凹槽的底部的中心位置对称。
在步骤650中,采用干法刻蚀方式在硅基座中刻蚀第一过孔和第二过孔。
其中,第一过孔的深度和第二过孔的深度与硅基座的厚度相等。
可选的,在一种可能的实现方式中,步骤650可以包括:采用干法刻蚀方式,在第一辐射体中远离凹槽的一侧的中心位置刻蚀第一过孔;采用干法刻蚀方式,在第二辐射体中远离凹槽的一侧的中心位置刻蚀第二过孔。
可选的,在另一种可能的实现方式中,步骤650可以包括:采用干法刻蚀方式,在第一辐射体向外延伸预设长度的硅基座的预设表面中刻蚀第一金属过孔,第一金属过孔通过第一信号引出线与第一辐射体电性相连;采用干法刻蚀方式,在第二辐射体向外延伸预设长度的硅基座的预设表面中刻蚀第二金属过孔,第二金属过孔通过第二信号引出线与第二辐射体电性相连。
在步骤660中,金属溅射第一过孔和第二过孔,得到第一金属过孔和第二金属过孔。
在步骤670中,在硅基座中预设表面的对立面金属溅射第三焊脚和第四焊脚。
其中,第一金属过孔与第一辐射体和第三焊脚电性连接;第二金属过孔与第二辐射体和第四焊脚电性连接。
可选的,在硅基座中预设表面的对立面金属溅射第三焊脚,第三焊脚的面积大于预设面积,第一金属过孔可以在第三焊脚的中心,或,第三焊脚中的任一位置;在硅基座中预设表面的对立面金属溅射第四焊脚,第四焊脚是面积大于预设面积,第二金属过孔可以在第四焊脚的中心,或,第四焊脚中的任一位置。其中,预设面积是第三焊脚可以焊接到PCB上的最小面积。实际实现时,第三焊脚和第四焊脚可以是诸如矩形、圆形等规则或不规则的形状。
请参考图6C,在硅基座中预设表面的对立面金属溅射第三焊脚80,第三焊脚80是以第一金属过孔60为中心的矩形第三焊脚80,矩形第三焊脚80的面积大于预设面积,矩形第三焊脚80的一条边位于硅基座中预设表面的对立面的边上;在硅基座中预设表面的对立面金属溅射第四焊脚90,第四焊脚90是以第二金属过孔70为中心的矩形第四焊脚90,矩形第四焊脚90的面积大于预设面积,矩形第四焊脚90的一条边位于硅基座中预设表面的对立面的边上。
需要补充说明的是,本实施例只是以WiFi天线制造方法的一种执行顺序来说明,具体实现时,本实施对WiFi天线制造方法的执行顺序并不做限定。
可选地,还可以将有源器件焊接在第一焊脚和第二焊脚中,此时,请参考图6D,该WiFi天线制造方法还可以包括如下步骤:
在步骤680中,将有源器件焊接在第一焊脚和第二焊脚。
可选的,可以采用倒装焊技术将有源器件焊接在第一焊脚和第二焊脚。
需要补充说明的是,在WiFi天线批量制造时,在执行上述步骤之后,还可以通过切割的方式切割得到每个WiFi天线,本实施例对此并不做限定。
综上所述,本实施例提供的WiFi天线制造方法,通过采用干法刻蚀方式在硅基座的预设表面中刻蚀凹槽,在预设表面中金属溅射第一辐射体和第二辐射体,第一辐射体和第二辐射体分布在凹槽的两侧且关于凹槽对称,在凹槽的底面金属溅射第一焊脚和第二焊脚,在硅基座中金属溅射第一金属导轨和第二金属导轨,采用干法刻蚀方式在硅基座中刻蚀第一过孔和第二过孔,金属溅射第一过孔和第二过孔,得到第一金属过孔和第二金属过孔,在硅基座中预设表面的对立面金属溅射第三焊脚和第四焊脚;解决了相关技术中WiFi天线的集成度较低的问题;达到了可以提高WiFi天线的集成度的效果。
应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。