本发明涉及无线通信的介质器件技术领域,尤其涉及一种介质器件的丝网印刷焊接方法及介质器件。
背景技术:
5g通讯基站的小型化促进了微波介质陶瓷技术的发展,促使了介质滤波器、介质合路器、介质谐振器和介质双工及多工器等介质器件成为现阶段发展热点。与传统金属腔体相比,介质器件具有频率选择性高,滤波性能良好,较高品质因子,低插损,温漂系数低等优点。
现有介质器件的制作工艺是:将介质块表面进行喷银并烘干,再在高温下进行银层的烧渗,再激光蚀刻耦合环,之后将两片或多片介质块的耦合环利用银浆进行重叠贴合,再高温烧渗焊接。该工艺的缺陷在于:第一、多加了一道激光蚀刻工序,该工序会损伤介质块表面,且蚀刻环边缘会出现毛刺等不良现象,这将会增大产品插损;第二、该工艺需对金属化烧银后的产品进行激光蚀刻,蚀刻后的产品需印刷银层焊接点,再次于高温下进行银层烧渗焊接,这将会增加烧银次数,金属浆料层的多次烧结会使玻璃相上浮,从而增大插损,影响产品的电性能。
综上可知,现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷,所以有必要加以改进。
技术实现要素:
针对上述的缺陷,本发明的目的在于提供一种介质器件的丝网印刷焊接方法及介质器件,其能够提高产品性能和可靠性,并且提高了产品的生产效率。
为了实现上述目的,本发明提供一种介质器件的丝网印刷焊接方法,所述介质器件包括上介质块和下介质块,所述方法包括有:
将所述上介质块和所述下介质块的非焊接面分别涂覆第一金属导电浆料并烘干;
在所述上介质块的第一焊接面和所述下介质块的第二焊接面上分别丝网印刷第二金属导电浆料,并在所述上介质块的所述第一焊接面上丝印图案预留出至少一个第一耦合环为非印刷区,在所述下介质块的所述第二焊接面上丝印图案预留出对应的至少一个第二耦合环为非印刷区;
将丝网印刷后的所述上介质块的所述第一焊接面和所述下介质块的第二焊接面贴合,并使得所述第一耦合环和所述第二耦合环相互重叠;
将已贴合的所述上介质块和所述下介质块进行高温烧渗焊接。
根据本发明所述的丝网印刷焊接方法,所述上介质块和所述下介质块均由微波介质陶瓷材料制成,其介电常数为35~70,品质因数为10000~60000ghz。
根据本发明所述的丝网印刷焊接方法,所述第一金属导电浆料的烘干温度为150-250℃。
根据本发明所述的丝网印刷焊接方法,所述将所述上介质块和所述下介质块的非焊接面分别涂覆第一金属导电浆料并烘干的步骤之前还包括:
清洗所述上介质块和所述下介质块并烘干。
根据本发明所述的丝网印刷焊接方法,所述第一耦合环和所述第二耦合环的形状、尺寸、数量和位置相对应。
根据本发明所述的丝网印刷焊接方法,所述第一耦合环和所述第二耦合环的形状、尺寸、数量和/或位置根据所述介质器件的性能需求决定。
根据本发明所述的丝网印刷焊接方法,所述第一耦合环和所述第二耦合环的形状为圆环形或方框形;和/或
所述丝网印刷的印刷试剂为导电金属粉和玻璃相组成的浆料,粘度为5000~9000mpa·s。
根据本发明所述的丝网印刷焊接方法,所述上介质块的第一焊接面上贯穿设有至少一个第一盲孔和第一沟槽,所述下介质块的第二焊接面上对应贯穿设有至少一个第二盲孔和第二沟槽;
所述在所述上介质块的第一焊接面和所述下介质块的第二焊接面上分别丝网印刷第二金属导电浆料的步骤进一步包括:
在上介质块的第一焊接面上丝印图案预留出所述第一盲孔和所述第一沟槽为非印刷区,在下介质块的第二焊接面上丝印图案预留出所述第二盲孔和所述第二沟槽为非印刷区;
所述将丝网印刷后的所述上介质块的所述第一焊接面和所述下介质块的第二焊接面贴合的步骤进一步包括:
使得第一盲孔和所述第一沟槽分别与所述第二盲孔和所述第二沟槽相互重叠。
根据本发明所述的丝网印刷焊接方法,所述已贴合的上介质块和下介质块的烧渗温度为650-950℃温度。
本发明还提供一种介质器件,所述介质器件通过所述任一项介质器件的丝网印刷焊接方法制得。
本发明介质器件的丝网印刷焊接方法,包括有:将上介质块和下介质块的非焊接面分别涂覆第一金属导电浆料并烘干;在上介质块的和下介质块的焊接面上分别丝网印刷第二金属导电浆料,并在上介质块的和下介质块的焊接面上分别丝印图案预留出耦合环为非印刷区;将丝网印刷后的上介质块和下介质块的焊接面贴合,并使得上介质块的耦合环和下介质块的耦合环相互重叠;将已贴合的上介质块和下介质块进行高温烧渗焊接。首先,本发明利用丝网印刷焊接技术,可减少蚀刻工序,避免蚀刻工序损伤介质块表面,且蚀刻环边缘会出现毛刺等不良现象,从而提高了产品性能。其次,本发明利用丝网印刷焊接,可实现金属浆料层的一次烧渗技术,避免现有技术中两次烧银而影响产品性能,从而提高了产品性能和可靠性。另外,本发明减少了制造工序,提高了生产效率。
附图说明
图1是本发明优选介质器件的丝网印刷焊接方法的流程图;
图2为本发明优选上介质块、下介质块的焊接示意图;
图3为本发明优选上介质块的焊接面示意图。
附图标记
上介质块10;下介质块20;第一焊接面11;
第二焊接面21;第一耦合环12;第二耦合环22;
第一盲孔13;第二盲孔23;第一沟槽14;
第二沟槽24。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
需要说明的,本说明书中针对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用,指的是描述的该实施例可包括特定的特征、结构或特性,但是不是每个实施例必须包含这些特定特征、结构或特性。此外,这样的表述并非指的是同一个实施例。进一步,在结合实施例描述特定的特征、结构或特性时,不管有没有明确的描述,已经表明将这样的特征、结构或特性结合到其它实施例中是在本领域技术人员的知识范围内的。
此外,在说明书及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件或部件,所属领域中具有通常知识者应可理解,制造商可以用不同的名词或术语来称呼同一个组件或部件。本说明书及后续的权利要求并不以名称的差异来作为区分组件或部件的方式,而是以组件或部件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求书中所提及的“包括”和“包含”为一开放式的用语,故应解释成“包含但不限定于”。以外,“连接”一词在此系包含任何直接及间接的电性连接手段。间接的电性连接手段包括通过其它装置进行连接。
图1是本发明优选介质器件的丝网印刷焊接方法的流程图,所述方法包括:
步骤s101,将上介质块10和下介质块20的非焊接面分别全部涂覆至少一层第一金属导电浆料并烘干。
如图2和图3所示,所述介质器件包括上介质块10和下介质块20,上介质块10和下介质块20的形状和尺寸相对应。本实施例中上介质块10和下介质块20为长方形结构,但实际上本发明上介质块10和下介质块20还可以根据实际产品需求设计为正方形、环形、菱形、锥形或任意的不规则形结构等。所述上介质块10设有第一焊接面11,上介质块10的外表面除第一焊接面11外的其他表面为非焊接面。所述下介质块20设有第二焊接面21,下介质块20的外表面除第二焊接面21外的其他表面为非焊接面。优选的是,所述介质器件可以是介质滤波器、介质合路器、介质谐振器和介质双工及多工器等。
优选的是,所述上介质块10和下介质块20均由微波介质陶瓷材料制成,其介电常数为35~70,品质因数qf为10000~60000ghz。
优选的是,将上介质块10和下介质块20的非焊接面分别全部涂覆第一金属导电浆料后进行烘干,烘干温度为150-250℃。所述第一金属导电浆料优选为银浆。
优选的是,所述步骤s101之前还包括:
清洗上介质块10和下介质块20并烘干。
即先清洗两个微波陶瓷介质块,烘干后分别作为上介质块10和下介质块20。
步骤s102,在上介质块10的第一焊接面11和下介质块20的第二焊接面21上分别丝网印刷至少一层第二金属导电浆料,并在上介质块10的第一焊接面11上丝印图案预留出至少一个第一耦合环12为非印刷区,即在第一焊接面11上丝网印刷第二金属导电浆料后,在对应的非印刷区自动生成第一耦合环12,可减少激光蚀刻耦合环的工序。同时在下介质块20的第二焊接面21上丝印图案预留出对应的至少一个第二耦合环22为非印刷区,即在第二焊接面21上丝网印刷第二金属导电浆料后,在对应的非印刷区自动生成第二耦合环22,可减少激光蚀刻耦合环的工序。
优选的是,所述第一耦合环12和第二耦合环22的形状、尺寸、数量和位置相对应,即第一耦合环12和第二耦合环22的形状、尺寸、数量和位置都相同,以保证当上介质块10的第一焊接面11和下介质块20的第二焊接面21贴合时,第一耦合环12和第二耦合环22正好重叠。
优选的是,所述第一耦合环12和第二耦合环22的形状、尺寸、数量和/或位置根据介质器件的性能需求决定。例如,介质合路器中第一耦合环12和第二耦合环22的形状、尺寸、数量和/或位置可由介质合路器的电磁波传输频率和时延确定。如图2所示,第一焊接面11上设有两个第一耦合环12,第二焊接面21上设有两个第二耦合环22,当然本发明第一耦合环12和第二耦合环22的数量可以根据介质器件的性能需求决定,具体数量并不限定。如图2所示,第一耦合环12和第二耦合环22的形状为圆环形,当然第一耦合环12和第二耦合环22也可以是方框形等其他形状。
优选的是,在上介质块10的第一焊接面11和下介质块20的第二焊接面21上分别丝网印刷至少一层第二金属导电浆料的工序中,丝网印刷的印刷试剂优选为如银粉等导电金属粉和玻璃相组成的浆料,粘度为5000~9000mpa·s。
步骤s103,将丝网印刷后的上介质块10的第一焊接面11和下介质块20的第二焊接面21贴合,并使得第一耦合环12和第二耦合环22相互重叠。
由于上介质块10和下介质块20形状和尺寸相对应,并且上介质块10上第一焊接面11的第一耦合环12与下介质块20上第二焊接面21的第二耦合环22形状、尺寸、数量和置相对应,因此上介质块10的第一焊接面11和下介质块20的第二焊接面21可以对齐贴合,并且能确保第一耦合环12和第二耦合环22相互重叠。
步骤s104,将已贴合的上介质块10和下介质块20进行高温烧渗焊接。
将已贴合在一起的上介质块10和下介质块20进行高温烧渗焊接,使得上介质块10和下介质块20焊接在一起,优选烧渗温度为650-950℃温度。
如图2和图3所示,优选上介质块10的第一焊接面11上贯穿设有至少一个第一盲孔13和第一沟槽14,下介质块20的第二焊接面21上对应贯穿设有至少一个第二盲孔23和第二沟槽24。第一盲孔13和第一沟槽14和第二盲孔23和第二沟槽24的形状、尺寸、数量和置相对应。
本实施例中,上介质块10的第一焊接面11设有两个第一盲孔13和一个第一沟槽14,下介质块20的第二焊接面21上对应贯穿设有两个第二盲孔23和一个第二沟槽24,但本发明第一盲孔13、第一沟槽14、第二盲孔23和第二沟槽24的数量可根据介质器件的性能需求决定,具体数量并不限制。
上述步骤s102中,在上介质块10的第一焊接面11和下介质块20的第二焊接面21上分别丝网印刷至少一层第二金属导电浆料进一步包括:
在上介质块10的第一焊接面11上丝印图案预留出第一盲孔13和第一沟槽14为非印刷区,即第一盲孔13和第一沟槽14上不会被涂覆第二金属导电浆料;在下介质块20的第二焊接面21上丝印图案预留出第二盲孔23和第二沟槽24为非印刷区,即第二盲孔23和第二沟槽24上不会被涂覆第二金属导电浆料。
上述步骤s102中,将丝网印刷后的上介质块10的第一焊接面11和下介质块20的第二焊接面21贴合的步骤进一步包括:
使得第一盲孔13和第一沟槽14分别与第二盲孔23和第二沟槽24相互重叠。
由于第一盲孔13和第一沟槽14和第二盲孔23和第二沟槽24的形状、尺寸、数量和置相对应,因此上介质块10的第一焊接面11和下介质块20的第二焊接面21贴合后,能确保第一耦合环12和第二耦合环22相互重叠。
本发明还提供一种介质器件,所述介质器件通过如图1~图3所述介质器件的丝网印刷焊接方法制得。
本发明减少了现有技术中后道金属导电层的蚀刻工序,且实现了一次烧渗技术,有助于提高产品性能。具体优势包括:第一,本发明利用丝网印刷焊接技术,可减少蚀刻工序,避免蚀刻工序损伤介质块表面,且蚀刻环边缘会出现毛刺等不良现象,从而提高产品性能和品质。第二,本发明利用丝网印刷焊接,可实现金属浆料层的一次烧渗,避免现有技术中两次烧银而影响产品性能,从而提高产品质量和可靠性。
为了更好的理解本发明,以介质合路器的丝网印刷焊接举例说明:
第一步骤:清洗两个微波陶瓷介质块,烘干后将两个微波陶瓷介质块除焊接面外的非焊接面涂覆第一金属导电浆料,分别作为合路器的上介质块10和下介质块20。其中,微波陶瓷介质块的电性能为:介电常数45.08、品质因数值为:40000ghz,烘干温度设置为165℃。
第二步骤:根据产品性能要求,确定好上介质块10的第一耦合环12和下介质块20的第二耦合环22的形状,并计算出第一耦合环12和第二耦合环22的位置和尺寸,图2为合路器上介质块10和下介质块20堆叠图,图3为合路器的上介质块10的焊接面示意图,本实施例中,第一耦合环12和第二耦合环22尺寸一致,均为外径6.5mm,内径5.5mm。
第三步骤:进行上介质块10的第一焊接面11上丝网印刷第二金属导电浆料,印刷过程使丝网印版预留出第一耦合环12、第一盲孔13和第一沟槽14的图案作为非印刷区,非印刷区在丝网印刷时不会被涂覆第二金属导电浆料。另外,进行下介质块20的第二焊接面21上丝网印刷第二金属导电浆料,印刷过程使丝网印版预留出第二耦合环22、第二盲孔23和第二沟槽24的图案作为非印刷区,非印刷区在丝网印刷时不会被涂覆第二金属导电浆料。即上介质块10的第一焊接面11的丝网印刷操作和下介质块20的第二焊接面21的丝网印刷操作一致。印刷试剂为导电金属粉和玻璃相组成的粘度适中浆料,粘度为:8000mpa·s。
第四步骤:将丝网印刷后的上介质块10的第一焊接面11和下介质块20的第二焊接面21贴合,贴合过程保证上介质块10的第一焊接面11的第一耦合环12和下介质块20的两个第二焊接面21的两个第二耦合环22分别重叠。
第五步骤:将已贴合在一起的上介质块10和下介质块20进行高温烧渗焊接,烧渗温度为840℃。
综上所述,本发明介质器件的丝网印刷焊接方法,包括有:将上介质块和下介质块的非焊接面分别涂覆第一金属导电浆料并烘干;在上介质块的和下介质块的焊接面上分别丝网印刷第二金属导电浆料,并在上介质块的和下介质块的焊接面上分别丝印图案预留出耦合环为非印刷区;将丝网印刷后的上介质块和下介质块的焊接面贴合,并使得上介质块的耦合环和下介质块的耦合环相互重叠;将已贴合的上介质块和下介质块进行高温烧渗焊接。首先,本发明利用丝网印刷焊接技术,可减少蚀刻工序,避免蚀刻工序损伤介质块表面,且蚀刻环边缘会出现毛刺等不良现象,从而提高了产品性能。其次,本发明利用丝网印刷焊接,可实现金属浆料层的一次烧渗技术,避免现有技术中两次烧银而影响产品性能,从而提高了产品性能和可靠性。另外,本发明减少了制造工序,提高了生产效率。
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
1.一种介质器件的丝网印刷焊接方法,其特征在于,所述介质器件包括上介质块和下介质块,所述方法包括有:
将所述上介质块和所述下介质块的非焊接面分别涂覆第一金属导电浆料并烘干;
在所述上介质块的第一焊接面和所述下介质块的第二焊接面上分别丝网印刷第二金属导电浆料,并在所述上介质块的所述第一焊接面上丝印图案预留出至少一个第一耦合环为非印刷区,在所述下介质块的所述第二焊接面上丝印图案预留出对应的至少一个第二耦合环为非印刷区;
将丝网印刷后的所述上介质块的所述第一焊接面和所述下介质块的第二焊接面贴合,并使得所述第一耦合环和所述第二耦合环相互重叠;
将已贴合的所述上介质块和所述下介质块进行高温烧渗焊接。
2.根据权利要求1所述的丝网印刷焊接方法,其特征在于,所述上介质块和所述下介质块均由微波介质陶瓷材料制成,其介电常数为35~70,品质因数为10000~60000ghz。
3.根据权利要求1所述的丝网印刷焊接方法,其特征在于,所述第一金属导电浆料的烘干温度为150-250℃。
4.根据权利要求1所述的丝网印刷焊接方法,其特征在于,所述将所述上介质块和所述下介质块的非焊接面分别涂覆第一金属导电浆料并烘干的步骤之前还包括:
清洗所述上介质块和所述下介质块并烘干。
5.根据权利要求1所述的丝网印刷焊接方法,其特征在于,所述第一耦合环和所述第二耦合环的形状、尺寸、数量和位置相对应。
6.根据权利要求1所述的丝网印刷焊接方法,其特征在于,所述第一耦合环和所述第二耦合环的形状、尺寸、数量和/或位置根据所述介质器件的性能需求决定。
7.根据权利要求1所述的丝网印刷焊接方法,其特征在于,所述第一耦合环和所述第二耦合环的形状为圆环形或方框形;和/或
所述丝网印刷的印刷试剂为导电金属粉和玻璃相组成的浆料,粘度为5000~9000mpa·s。
8.根据权利要求1所述的丝网印刷焊接方法,其特征在于,所述上介质块的第一焊接面上贯穿设有至少一个第一盲孔和第一沟槽,所述下介质块的第二焊接面上对应贯穿设有至少一个第二盲孔和第二沟槽;
所述在所述上介质块的第一焊接面和所述下介质块的第二焊接面上分别丝网印刷第二金属导电浆料的步骤进一步包括:
在上介质块的第一焊接面上丝印图案预留出所述第一盲孔和所述第一沟槽为非印刷区,在下介质块的第二焊接面上丝印图案预留出所述第二盲孔和所述第二沟槽为非印刷区;
所述将丝网印刷后的所述上介质块的所述第一焊接面和所述下介质块的第二焊接面贴合的步骤进一步包括:
使得第一盲孔和所述第一沟槽分别与所述第二盲孔和所述第二沟槽相互重叠。
9.根据权利要求1所述的丝网印刷焊接方法,其特征在于,所述已贴合的上介质块和下介质块的烧渗温度为650-950℃温度。
10.一种介质器件,其特征在于,所述介质器件通过如权利要求1~9任一项所述介质器件的丝网印刷焊接方法制得。
技术总结