宽带元件的制作方法

xiaoxiao2020-8-1  4

宽带元件的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种宽带元件,其特征在于,所述宽带元件设置在天线的馈电端和接地端之间并增大天线的工作带宽,所述宽带元件包括至少2层的陶瓷成型片重叠的结构,在相邻的陶瓷成型片之间通过内部填充有导电物质的通孔连接,上述至少2层的陶瓷成型片中的连续相邻的至少2层陶瓷成型片上都形成有螺旋形导电图案的一部分,各相邻陶瓷成型片中的导电图案的通过上述通孔电连接,从而形成在与陶瓷成型片的表面垂直的方向上延伸的螺旋图案。
【专利说明】Ijt1-H+ - /lL
苋市兀件

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及宽带元件,尤其涉及将手机天线的低频区域进行扩大的宽带元件。

【背景技术】
[0002]天线是一种把传输线上传播的导行波,变换成在无界媒介中传播的电磁波,或者进行相反的变换的装置。在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统,凡是利用电磁波来传递信息的,都依靠天线来进行工作。
[0003]手机天线是天线的重要的应用领域,它手机上用于接收信号的设备,目前手机天线主要就内置及外置天线两种,内置天线客观上必然比外置天线弱。天线的架设都是尽量远离地面和建筑物的,天线接近参考地的时候,大部分能量将集中在天线和参考地之间,而无法顺利发射。而手机电路板就是手机天线的参考地,让天线远离手机其他电路,是提高手机天线发射效率的关键。
[0004]对于手机天线,提高天线的工作宽带以及天线的小型化是本领域技术人员一直想解决的重要课题。图1表示了以往的一种手机天线的结构。
[0005]如图1所述,以往的天线100包括基部110和发射部120,该发射部120的一部分成为馈电端121及接地端122。馈电端121与如手机等通信装置的馈电部连接,接地端122与通信装置的接地部连接。
[0006]但这种以往的天线的工作频带比较窄,很难满足适用于例如最新的LTE频带等宽的工作频带的应用领域。鉴于此,有人提出作为配置于在第I服务频带工作的天线与馈电部安装一种宽带增加电路部,以增大工作频带。
[0007]然而,由于增加新的宽带增加部,所以额外会占用安装空间,这给尤其需要小型化的手机等领域很难适用。而且如果将宽带电路设置的太小,也不能充分发挥其增大工作带宽的作用。并且在对宽带增加部进行进一步小型化时,由于其电路部分具备的电阻、电容以及电感等部件占据一定空间,所以很难对该部分进行小型化。
实用新型内容
[0008]本实用新型就是为了解决上述问题而开发,本实用新型的目的是提供一种能够以将上述宽带增加部用本实用新型独特的多层结构构成,从而对宽带增加部实现小型化,进而能够同时获得增加工作带宽以及实现电子设备整体的小型化的宽带元件的制造方法及利用该方法制造的宽带元件。
[0009]为实现上述目的,本实用新型提供一种宽带元件,其特征在于,所述宽带元件设置在天线的馈电端和接地端之间并增大天线的工作带宽,所述宽带元件包括至少2层的陶瓷成型片重叠的结构,在相邻的陶瓷成型片之间通过内部填充有导电物质的通孔连接,上述至少2层的陶瓷成型片中的连续相邻的至少2层陶瓷成型片上都形成有螺旋形导电图案的一部分,各相邻陶瓷成型片中的导电图案的通过上述通孔电连接,从而形成在与陶瓷成型片的表面垂直的方向上延伸的螺旋图案。
[0010]优选方式为,在所述至少2层的陶瓷成型片中,至少有一层印刷有电阻性物质,以形成电路中的电阻。
[0011]优选方式为,至少2层的陶瓷成型片是2层或者8层。
[0012]通过上述实用新型,能够以将上述宽带增加部(宽带元件)用本实用新型独特的多层结构构成,从而对宽带增加部实现小型化,进而能够同时获得增加工作带宽以及实现电子设备整体的小型化。
[0013]此外,利用本实用新型,可以在单一陶瓷芯片内部形成电感成分(螺旋部分),进而能与其他成分进行组合,不需要另外设置作为基本电子部件的电感,因此与以往的电子设备相比,能够减少安装面积。

【专利附图】

【附图说明】
[0014]图1是表示以往的包括基部110和发射部120的天线100的结构示意图。
[0015]图2是表示本实用新型的具有两层陶瓷成型片结构的天线的结构示意图。
[0016]图3是表示本实用新型的具有多层结构的陶瓷成型片结构的天线的结构中的上半部的结构的示意图。
[0017]图4是表示本实用新型的具有多层结构的陶瓷成型片结构的天线的结构中的下半部的结构的示意图。

【具体实施方式】
[0018]以下,与附图1起参照详细后述的实施例,可明确本实用新型的优点及特征,还有将其达成的方法。但是,本实用新型不限于在以下公开的实施例,而是可以以相互不同的多样的形态实现,并且本实施例只是使本实用新型的公开更加完整,并且是为了给本实用新型所属的【技术领域】具有通常知识的技术人员完整地告知本实用新型范畴而提供的,只根据权利要求范围定义本实用新型,在说明书整体相同参照符号称为相同构成要素。
[0019]以下,参照附图详细说明根据本实用新型的宽带元件的制造方法及利用该方法制造的宽带元件进行详细说明。
[0020]首先,对本实用新型的基本结构进行简单说明。
[0021]本实用新型提供一种宽带元件,其特征在于,所述宽带元件设置在天线的馈电端和接地端之间并增大天线的工作带宽,所述宽带元件包括至少2层的陶瓷成型片重叠的结构,在相邻的陶瓷成型片之间通过内部填充有导电物质的通孔连接,上述至少2层的陶瓷成型片中的连续相邻的至少2层陶瓷成型片上都形成有螺旋形导电图案的一部分,各相邻陶瓷成型片中的导电图案的通过上述通孔电连接,从而形成在与陶瓷成型片的表面垂直的方向上延伸的螺旋图案。
[0022]优选方式为,在所述至少2层的陶瓷成型片中,至少有一层印刷有电阻性物质,以形成电路中的电阻。
[0023]优选方式为,至少2层的陶瓷成型片是2层或者8层。
[0024]下面,参照附图2?4,对本实用新型进行更详细地说明。
[0025]图2表示了本实用新型的多层陶瓷成型片重叠结构中的2层结构的截面示意图。如图2所示,本实用新型的宽带元件具有位于下方的第一陶瓷成型片240以及位于上方的第二陶瓷成型片250。在第一陶瓷成型片240的上表面上形成有第一电路210,在第一陶瓷成型片250的上表面上形成有第二电路220。其中,由于第一陶瓷成型片240和第二陶瓷成型片250进行重叠,因此第一电路210位于两个陶瓷成型片之间。
[0026]在第一陶瓷成型片的下方表面形成有接地面230、与天线连接的天线连接端223、以及与馈电部连接的馈电部连接端213。其中天线连接端223通过贯穿第一陶瓷成型片240和第二陶瓷成型片250的通孔224而与上述第二电路220的一端221电连接。馈电部连接端213通过仅贯穿第一陶瓷成型片240的通孔214而与上述第一电路210的一端211电连接。
[0027]上述第一电路211可形成为开环形状,其除一端211之外的另一端可以与接地端连接。上述第一电路221可形成为开环形状,其除一端221之外的另一端可以与接地端连接。
[0028]但本实用新型不限于此,S卩,在上述图2的结构中,可以将通孔224设置为仅贯穿第二陶瓷成型片,而将一端221与第一电路211的另一端连接。此时可以将第二电路220的形状构成为螺旋图案的一部分,将第一电路211的形状设置为螺旋图案的另一部分。采用这样的结构,第一电路211和第二电路220整体就构成一个螺旋形的电感形状。此外,在图2的结构中,可以增加电阻、电容以及其他线路,以完成整个宽带元件的功能。
[0029]另外,在上述实施例中虽然仅包括了 2层结构,但也可以增加为更多层,以实现更加多样的电子元件的性能。
[0030]图3和图4是表示本实用新型的另一个实施例的多层分解示意图,其中图4的结构部分是位于图3的结构的下方,两个结构合并为一个整体。如图3和图4所示,该实施例的多层结构包括总共8层,从上至下分别为第一陶瓷成型片105、第二陶瓷成型片101、第三陶瓷成型片102、第四陶瓷成型片103、第五陶瓷成型片108、第六陶瓷成型片109、第七陶瓷成型片104以及第八陶瓷成型片106。
[0031]其中,在第二陶瓷成型片101上形成有用电阻性物质形成的包括四边形缺一边的一半的形状图案301,在位于该第二陶瓷成型片101的上方的第三陶瓷成型片102上形成有形状为四边形的一半的图案302,并且第二陶瓷成型片101和第三陶瓷成型片102的重叠位置满足第二陶瓷成型片101上形成的图案的一端与第三陶瓷成型片102上形成的图案的一端在垂直于陶瓷成型片的方向上刚好重叠一部分(图案301上的箭头所指的位置)。
[0032]接着通过在该重叠的位置,以贯穿且第二陶瓷成型片101和第三陶瓷成型片102的方式形成有通孔,该通孔内填充有电阻性物质,从而能够将上述重叠的部分进行电连接。
[0033]用相同的方式,进一步重叠第四陶瓷成型片103、第五陶瓷成型片108、第六陶瓷成型片109,最后在重叠第七陶瓷成型片104时,利用通孔107将第六陶瓷成型片109上的图案的一端与第七陶瓷成型片104上的图案111的一端进行电连接。
[0034]采用该方法将上述陶瓷成型片重叠并电连接后,各陶瓷成型片中的图案就形成一个在与陶瓷成型片的表面正交的方向延伸的螺旋形的空间图案,该图案即可实现电子部件中的电感的功能。
[0035]本实用新型不限于此,还可以在增加多个层、或者减少几个层,以实现所需要的电子性能。此外,还可以在一部分层中增加电阻、电容以及其他线路,以完成各种不同的宽带元件的功能。
[0036]下面,对具有上述结构的带宽元件的制造方法进行详细说明。由于叠层两个或者多个层时的制造方法基本相同,因此在这里统一对具有此类重叠多个陶瓷成型片的结构进行说明。
[0037]本实用新型的设置在天线的馈电端和接地端之间并增大天线的工作带宽的宽带元件的制造方法包括以下步骤:
[0038](I)将由低温烧成用玻璃陶瓷及电介质的粉末构成的陶瓷原料组分和粘合剂(binder)进行混合,制造浆状物的步骤;
[0039](2)将上述浆状物利用刮片方式(doctor blade)进行铸造,获得具有一定厚度的陶瓷成型片的步骤;
[0040](3)利用打孔机(hole puncher)在陶瓷成型片中的规定位置进行打孔而形成通孔的步骤;
[0041](4)在各个陶瓷成型片上利用电阻性糊进行不同形状的印刷而形成不同图案的步骤;
[0042](5)在上述通孔中填充导电性糊(paste)的步骤;
[0043](6)将通过上述(I)?(5)步骤获得的陶瓷成型片进行多片重叠,并利用通孔将各陶瓷成型片进行电连接的步骤;
[0044](7)将上述多片重叠的陶瓷成型片切断为规定大小并通过烧成使多片陶瓷成型片成为一体;
[0045](8)在上述一体化的陶瓷成型片上设置外部端子,并在该外部端子上进行Au无电镀的步骤。
[0046]另外,在上述对重叠的多个陶瓷成型片进行一体化时,为了去除粘合剂等有机物成分最好先在高于420°C以上的温度进行加热进行去除,之后进一步提高温度,使温度达到陶瓷烧成温度进行烧成,进行一体化。之后在该一体化的结合体上设置于外部电连接的外部电极。
[0047]另外,在上述工序中,优选在(4)在各个陶瓷成型片上利用电阻性糊进行不同形状的印刷而形成不同图案的步骤中,将多个重叠的陶瓷成型片上的图案形成为螺旋形的一部分,然后将具有上下位置关系的陶瓷成型片的螺旋形部分利用通孔相互连接,从而在重叠方向上形成螺旋形的相当于电感的部分。
[0048]通过该结构,能够不需要另外设置作为电路基础部件的电感,即可以用重叠一体化的陶瓷成型片就能实现该功能,因此能够节省空间,有利于对宽带元件进行小型化。
[0049]另外,为了改善天线的增益性能,优选上述宽带元件的电路包括一端与馈电部连接的第一电路及一端与电线连接并与第一电路结合的第二电路,上述第一电路的另一端与上述第二电路的另一端连接,并且上述宽带元件满足以下数学式:
[0050]A〈B,
[0051]其中,A= C/D, B = E/F
[0052]A表示宽带元件的电路的辐射效率,
[0053]D表示反映上述馈电部和第一电路之间的错误匹配损失的可用电力,
[0054]C表示宽带元件的电路的辐射损失电力,
[0055]B表示将宽带元件的电路用基准线路代替时的辐射效率,
[0056]F表示反映上述馈电部和上述基准线路之间的错误匹配损失的的可用电力,
[0057]E表示上述基准线路的辐射损失电力。
[0058]通过具备上述结构,并进行试验,可以在满足上述数学式的条件时,使用该宽带元件的天线的增益性能最为优异。
[0059]通过上述实用新型,能够以将上述宽带增加部(宽带元件)用本实用新型独特的多层结构构成,从而对宽带增加部实现小型化,进而能够同时获得增加工作带宽以及实现电子设备整体的小型化。
[0060]此外,利用本实用新型,可以在单一陶瓷芯片内部将电感成分和电容成分进行组合,从而在天线端具有宽带频率特性的匹配元件,以单一芯片形态形成的复合芯片部件的功能。而且,由于在一个芯片内不是仅设置一个电感和电容,而是设置多个电感和电容,因此与以往的电子设备相比,能够减少安装面积。
[0061]以上,参照【专利附图】

【附图说明】了本实用新型的优选实施例。在此,本说明书中使用的用语或词语不能限定为通常或词典性的意义,应当解释为符合本实用新型的技术思想的意义和概念。从而,在本实用新型中记载的实施例和附图中图示的构成只是本实用新型的最优选的一实施例,并不全部代言本实用新型的全部技术思想,应当理解为在本实用新型将等同的可替换的实施方式都包括在其中。
【权利要求】
1.一种宽带元件,其特征在于, 所述宽带元件设置在天线的馈电端和接地端之间并增大天线的工作带宽, 所述宽带元件包括至少2层的陶瓷成型片重叠的结构, 在相邻的陶瓷成型片之间通过内部填充有导电物质的通孔连接, 上述至少2层的陶瓷成型片中的连续相邻的至少2层陶瓷成型片上都形成有螺旋形导电图案的一部分,各相邻陶瓷成型片中的导电图案通过上述通孔电连接,从而形成在与陶瓷成型片的表面垂直的方向上延伸的螺旋导电图案以实现电感功能。
2.根据权利要求1所述的宽带元件,其特征在于, 在所述至少2层的陶瓷成型片中,至少有一层印刷有电阻性物质,以形成电路中的电阻。
3.根据权利要求1所述的宽带元件,其特征在于, 至少2层的陶瓷成型片是2层或者8层。
【文档编号】H01Q1/24GK204230424SQ201420684802
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】石武卫 申请人:石武卫

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