[发明专利]一种陶瓷材料表面5G三维镭雕天线的制作方法

说明书

本发明提供了一种陶瓷材料表面5G三维镭雕天线的制作方法，通过将陶瓷经过催化剂溶液浸泡，再经过激光镭雕，使得经过激光照射的表面可以改变其原有性质，再通过化镀的方式，进而实现陶瓷表面区域选择性化学镀，最终将天线成型在陶瓷表面的方法。通过该方法处理过的陶瓷，表面性质发生变化，可以通过化学镀的方法在加工区域镀铜、镀镍、镀金等，进而形成导电通道，可作为天线的发射和接收载体。由于陶瓷材料相比于金属材料，对于手机信号损耗更低，对天线性能影响更小，因此将陶瓷用作于终端设备，并在陶瓷上制作天线，可以有效降低高频信号的损耗，以及SAR对人体的影响。

技术领域:

本发明涉及一种通过激光立体照射陶瓷表面，并结合化学镀的方法，使得陶瓷表面被照射过的地方发生物理、化学变化，从而改变其原有特性的方法。通过这种方法可以在陶瓷表面制作的导电线路，尤其适合制作具有陶瓷机身电子设备的天线装置。

背景技术:

通信技术的发展，使得终端设备上天线数量越来越多；由于金属对天线信号的屏蔽，全金属机身的设计已经不能满足5G(第五代移动通信)天线的发展需求，特别是MIMO(多输入多输出)天线及毫米波天线。用于手机制造领域的陶瓷材料，其主要成份为氧化锆、氧化铝等，这种材料是天线信号的良好媒介，对于信号没有屏蔽作用，可以作为天线的基材。因此将陶瓷作为金属的替代产品用于终端设备，并在陶瓷上蚀刻天线，成为终端产品的一个发展趋势。

发明内容:

在陶瓷材料表面设计天线，可以有效利用有限的空间，实现通信天线的功能；在陶瓷表面上生产的天线，可以是SISO(单输入单输出)天线，包括传统的主通讯天线、GPS天线、WIFI天线、分级天线，也可以是MIMO(多输入多输出)5G天线。

本发明的目的是提供一种可在陶瓷材料表面上的制作5G三维镭雕天线的方法，通过将陶瓷经过催化剂溶液的浸泡，再经过激光镭雕，使得经过激光照射的表面可以改变其原有性质，再通过络合、还原、化镀的方式，进而实现陶瓷表面区域选择性金属化，最终将天线成型在陶瓷表面。其中陶瓷机身顶部为GPS天线、WIFI天线、分集天线，陶瓷机身底部为主通讯天线；陶瓷机身中部制作4×4MIMO 5G通讯天线；借此本陶瓷机身电子设备可实现低中高频全频段通讯性能；同时由于陶瓷机身的使用，排除了金属背盖对天线性能的影响，可以很容易将MIMO天线布置到机身中部，不受到空间布局的限制。

本方法通过首先将陶瓷浸泡在醇、醛及二氧化钛的单一或组合混合催化剂溶液中，充分吸收后烘干，再控制激光在此陶瓷三维表面聚焦后快速扫描照射，使其快速作用于需要制作天线的区域，通过高能量密度的激光照射并和空气中的氧气发生反应，使得被照射的陶瓷表面产生新的特性。通过该方法处理过的陶瓷，可以通过络合、还原并结合化学镀的方法在加工区域镀铜、镀镍、镀金等，进而形成导电通道，可作为天线的发射和接受载体。甚至可以在其表面直接进行SMT贴片封装的工艺，而没有经过激光照射的区域仍然保持原有的陶瓷非金属特性。

本发明提供的天线可制作于陶瓷的内表面或者外表面，通过馈点弹片将主板上的射频电路部分和天线连接起来，使得天线实现发射、接收电磁信号的功能。为了减少终端设备传统频段天线的互扰，可选用陶瓷机身顶部为GPS天线、WIFI天线、分集天线，陶瓷机身底部为主通讯天线，陶瓷机身中部制作4×4MIMO5G通讯天线。天线形式依据环境可以选取单极天线，倒F天线或者LOOP天线，可以加入电调器件，对天线进行带宽的扩展。

天线辐射单元由两部分构成：第一部分即陶瓷材料表面的天线走线部分，第二部分为主板或者子板上的馈点及接地点。通过主板或子板上增加的接地点增加天线寄生单元，产生新的谐振，以扩展带宽；新的寄生单元同样走线在陶瓷机壳上，通过主板或子板上的地弹片与陶瓷机壳的寄生走线相连，陶瓷表面天线走线与所述馈点之间串联或者并联无源器件。陶瓷背盖外表面为终端设备的一级外观面，所述馈点端子、天线接地点、接触弹片均在陶瓷背盖内表面。

为解决上述技术问题，本发明提供了陶瓷材料表面5G三维镭雕天线的制作方法，具体包括以下步骤：