[發(fā)明專利]用于制造波導(dǎo)管天線的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202310124877.0
• 申請日: 2023-02-07
• 公開（公告）號: CN116550989A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A·菲舍爾;A·庫格勒;A·希默爾施托斯;B·波爾青格爾
• 申請（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: B22F10/20
• 分類號: B22F10/20;B29C64/10;B22F10/40;B22F5/10;B33Y10/00;B33Y70/10;B33Y80/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 侯鳴慧

本發(fā)明涉及一種用于制造波導(dǎo)管天線(6)的方法，其特征在于以下步驟：a)提供基底(7、17)；b)將一層殼體材料(1)施加到基底(7、17、1)上，其中，該層具有空隙(5a)；c)將一層含金屬納米顆粒的懸浮物(2)施加到殼體材料層(1)的朝向所述空隙(5a)的棱邊處；d)燒結(jié)含金屬納米顆粒的懸浮物(2)；e)重復(fù)步驟b)至d)，其中，之前的殼體材料層(1)用作基底，并且其中，所述殼體材料層(1)的空隙(5a)形成空腔(5b)，直至構(gòu)造所希望的波導(dǎo)管天線(6)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于波導(dǎo)管天線的基于噴墨的增材制造方法。

背景技術(shù)

目前，用于雷達天線系統(tǒng)的波導(dǎo)管天線通過注塑成型的塑料結(jié)構(gòu)制造，該塑料結(jié)構(gòu)在隨后的步驟中涂覆以金屬并且然后接合在一起。電磁波通過MMIC(單片微波集成電路)和波導(dǎo)管天線之間的短印制導(dǎo)線耦合到波導(dǎo)管天線中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種用于制造波導(dǎo)管天線的基于噴墨的增材制造方法。該方法尤其可以借助三維打印技術(shù)實現(xiàn)。根據(jù)變型可以使用具有兩種或三種材料的多材料噴墨打印(Multimaterial-Inkjet-Druck)。替代地，也可以使用激光誘導(dǎo)前移(Laser-Induced-Forward-Transfer，LIFT)方法。在開始時提供一個基底，尤其呈電路載體的形式。例如電路板用作基底。替代地，也可以使用中介層封裝(Interposer?package)，即用于半導(dǎo)體芯片的載體作為基底。

根據(jù)第一方面，將一層殼體材料施加到基底上。在此，殼體材料以一層打印到基底上，然后固化。殼體材料尤其是塑料并且可以含有例如環(huán)氧樹脂和/或丙烯酸。層高度優(yōu)選在10μm至30μm的范圍內(nèi)。殼體材料層在波導(dǎo)管的應(yīng)位于制成的波導(dǎo)管天線中的部位處具有空隙。

然后，將一層含金屬納米顆粒的懸浮物在殼體材料層的朝向空隙延伸的棱邊處施加到殼體材料層上。在此，含金屬納米顆粒的懸浮物也潤濕空隙的內(nèi)壁。含金屬納米顆粒的懸浮物尤其是金屬納米墨并且可以由金屬納米顆粒例如銀、銅或金納米顆粒等、溶劑和其它有機和/或無機填料組成。濕層優(yōu)選具有在10μm至30μm范圍內(nèi)的層高度。隨后，對含金屬納米顆粒的懸浮物進行燒結(jié)。在此，含金屬納米顆粒的懸浮物的溶劑逸出，并且金屬納米顆粒在殼體材料層的棱邊處和尤其在空隙或制成的波導(dǎo)管的內(nèi)壁處燒結(jié)成在微米范圍內(nèi)的金屬層。

重復(fù)施加一層殼體材料、施加一層含金屬納米顆粒的懸浮物和燒結(jié)含金屬納米顆粒的懸浮物的步驟。在殼體材料的另外的層中，之前施加的、先前的殼體材料層用作新的基底。一直重復(fù)所述步驟，直至構(gòu)造所希望的波導(dǎo)管天線。多個相疊的殼體材料層與其空隙形成一個空腔，該空腔的位置和形狀相應(yīng)于制成的波導(dǎo)管天線的波導(dǎo)管。優(yōu)選地，如此施加殼體材料的層，使得空隙形成具有傾斜的壁的空腔。由此整體改善了打印結(jié)果。通過由含金屬納米顆粒的懸浮物燒結(jié)后在空腔中形成的金屬層形成用于波導(dǎo)管天線的波導(dǎo)管。在空腔內(nèi)壁上的金屬層形成盡可能光滑的金屬表面。金屬表面朝向殼體材料層的不規(guī)則構(gòu)造對于波導(dǎo)管天線的有效性沒有影響。

在該變型中可以設(shè)置，將金屬蓋件施加到最上面的殼體材料層上。在此，蓋件在空腔上方延伸并向上封閉該空腔。蓋件具有至少一個開口，電磁波可以通過該開口從波導(dǎo)管天線解耦到周圍環(huán)境和/或從周圍環(huán)境耦合到波導(dǎo)管天線中。金屬蓋件可以借助已知的接合工藝進行連接，例如與導(dǎo)電粘合劑粘合、與非導(dǎo)電粘合劑粘合或釬焊、與最上面的殼體材料層以及必要時與含金屬納米顆粒的懸浮物燒結(jié)后在最上面的殼體材料層上形成的最上面的金屬層連接。

在一個變型中，介電材料層附加地施加在殼體材料層的空隙中并且優(yōu)選至少部分地施加到基底上。優(yōu)選地，這直接在含金屬納米顆粒的懸浮物燒結(jié)之后進行。層高度也可以在10μm至30μm的范圍內(nèi)。然后也重復(fù)施加介電材料層，并且將下一層分別施加到之前施加的前一層介電材料上。介電材料的介電常數(shù)根據(jù)用作第一基底的電路載體進行選擇，即例如在電路板與電路板上的高頻層壓板配合的情況下。由此，在波導(dǎo)管天線和第一基底之間實現(xiàn)良好的電磁耦合。