片式天线及其制造方法与流程

1.本公开涉及一种片式天线及其制造方法。


背景技术：

2.5g通信系统在更高频率(mmwave)带宽(例如，10ghz至100ghz的带宽)中实现，以实现更高的数据速率。为了减少rf信号的传播损耗并增加传输距离，在5g通信系统领域中正在讨论波束成形、大规模多输入多输出(mimo)、全维多输入多输出、阵列天线、模拟波束成形和大规模天线方案。
3.当前的全球移动通信流量预计以年均53％的速度增长，并且第四次工业革命的核心行业(诸如物联网(iot)、自动驾驶车辆、虚拟现实(vr)、机器人和大数据)需要大量的数据，因此5g通信显得必不可少。
4.在5g服务的早期阶段，预期特定的基于热点的服务将逐渐发展成确保移动性而不受位置和区域限制的广域服务。特别地，关于确保移动性的广域服务，基站使宏蜂窝(macro cell)和小蜂窝(small cell)的使用数量增加，并且终端需要执行允许中远程的发送和接收的大功率收发操作，因此预期使用大量阵列天线。
5.然而，终端缩小尺寸的问题将持续，因此需要减小天线尺寸并提高天线效率。因此，需要小到足以安装在移动通信终端中并且适合于ghz带宽的片式天线模块。
6.上述信息被呈现为背景技术信息，仅用于帮助理解本公开。上述记载不应被解释为这些内容属于本公开的现有技术


技术实现要素：

7.提供本发明内容以简化的形式介绍所选择的构思，并在以下具体实施方式中进一步描述这些构思。本发明内容既不意在明确所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。
8.在一个总体方面，一种片式天线包括：基板，所述基板的表面上具有凹凸图案；以及导体图案，设置在所述基板的具有所述凹凸图案的所述表面上，其中，在所述凹凸图案中，在一个方向上延伸的凸部和在一个方向上延伸的凹部交替设置。
9.所述凹凸图案可具有波形。
10.凸部和与所述凸部相邻的凹部之间的高度差可以为3μm至10μm。
11.所述凸部的高度偏差可小于或等于1μm。
12.所述凹部的高度偏差可小于或等于1μm。
13.凸部和与所述凸部相邻的凹部之间的距离可以为100μm至460μm。
14.所述基板的具有所述凹凸图案的所述表面的表面粗糙度(ra)可大于0.39μm。
15.所述凹凸图案可具有1000μm至5000μm的宽度和1μm至9μm的高度的波纹。
16.所述凹凸图案的所述凸部或所述凹部可在平行于所述基板的一个边缘的方向上延伸。
17.所述凹凸图案的所述凸部或所述凹部可在与所述基板的一个边缘成角度的方向上延伸。
18.所述基板的两个表面或更多个表面可具有所述凹凸图案。
19.所述基板和所述导体图案之间的粘合力可大于76.5kgf。
20.在另一总体方面，一种片式天线包括：第一基板；第二基板，设置成面向所述第一基板；第一导体图案，设置在所述第一基板的一个表面上并且被构造为作为馈电贴片操作；以及第二导体图案，设置在所述第二基板上并且被构造为作为辐射贴片操作，其中，所述第一基板和所述第二基板中的至少一者在其至少一个表面上具有凹凸图案，并且其中，在所述凹凸图案中，在一个方向上延伸的凸部和在一个方向上延伸的凹部交替设置。
21.所述凹凸图案的所述凸部或所述凹部可在平行于所述第一基板和所述第二基板中的相应基板的一个边缘的方向上延伸。
22.所述凹凸图案的所述凸部或所述凹部可在与所述基板的一个边缘成角度的方向上延伸。
23.在另一总体方面，一种片式天线的制造方法包括：在基板的一侧上形成凹凸图案；以及在所述基板的其上形成有所述凹凸图案的一个表面上形成导体图案，其中，在一个方向上延伸的凸部和在一个方向上延伸的凹部交替地设置在所述凹凸图案中。
24.在所述凹凸图案的形成中，可通过使用线锯形成所述凹凸图案。
25.所述线锯的线直径可以为0.20mm或更小。
26.所述导体图案的形成可包括：将用于形成导体图案的组合物施加在所述基板的其上形成有所述凹凸图案的所述一个表面上，然后烧结用于形成所述导体图案的所述组合物。
27.用于形成所述导体图案的所述组合物可在烧结的同时收缩。
28.通过以下具体实施方式和附图，其他特征和方面将是易于理解的。
附图说明
29.图1示出了根据本公开的实施例的片式天线的立体图。
30.图2示出了根据本公开的另一实施例的片式天线的立体图。
31.图3示出了图2的片式天线的侧视图。
32.图4示出了沿图2的线iv-iv截取的片式天线的截面图。
33.图5示出了根据本公开的另一实施例的片式天线的立体图。
34.图6示出了根据本公开的另一实施例的片式天线的立体图。
35.图7示出了图6的片式天线的侧视图。
36.图8示出了沿图6的线viii-viii截取的片式天线的截面图。
37.图9示出了根据本公开的另一实施例的片式天线的局部分解立体图。
38.图10示出了根据本公开的另一实施例的片式天线的局部分解立体图。
39.图11示出了根据本公开的另一实施例的片式天线的立体图。
40.图12示出了沿图11的线x-x截取的片式天线的截面图。
41.图13示出了根据本公开的另一实施例的片式天线的制造方法的制造工艺图。
42.图14示出在制备示例1中制备的基板的表面凹凸图案的分析结果的图。
43.图15示出了在比较制备示例1中制备的基板的表面凹凸图案的分析结果的图。
44.在所有的附图和具体实施方式中，相同的附图标记指示相同的要素。附图可不按照比例绘制，并且为了清楚、说明和便利起见，可夸大附图中的要素的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
45.在下文中，虽然将参照附图详细描述本公开的示例实施例，但注意的是，示例不限于此。
46.提供以下具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本公开之后，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改及等同方案将是易于理解的。例如，在此描述的操作的顺序仅仅是示例，并且不限于在此阐述的顺序，而是除了必须按照特定顺序发生的操作之外，可做出在理解本公开之后将是易于理解的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域中将是公知的功能和构造的描述。
47.在此描述的特征可以以不同的形式实施，并且将不被解释为局限于在此描述的示例。更确切地说，已经提供在此描述的示例，仅仅为了示出在理解本公开之后将是易于理解的实现在此描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式。
48.在此，注意的是，关于示例或实施例的术语“可”的使用(例如，关于示例或实施例可包括或实现什么)意味着存在包括或实现这样的特征的至少一个示例或实施例，并不限于所有示例或实施例包括或实现这样的特征。
49.在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的要素被描述为“在”另一要素“上”、“连接到”另一要素或“结合到”另一要素时，该要素可直接“在”另一要素“上”、直接“连接到”另一要素或直接“结合到”另一要素，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他要素。相比之下，当要素被描述为“直接在”另一要素“上”、“直接连接到”另一要素或“直接结合到”另一要素时，不存在介于它们之间的其他要素。如在此使用的，要素的“部分”可包括整个要素或整个要素的一部分。
50.如在此使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任意一项或任意两项或更多项的任意组合；同样地，
“……
中的至少一个/至少一者/至少一种”包括相关所列项中的任意一项或任意两项或更多项任意组合。
51.尽管在此可使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分将不受这些术语限制。更确切地说，这些术语仅用来将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
52.在此使用的术语仅用于描述各种示例，并且将不用于限制本公开。除非上下文另外清楚指出，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、要素和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、要素和/或它们的组合。
53.为了易于描述，在此可使用诸如“上方”、“上面”、“下方”和“下面”的空间相对术语
来描述如附图中所示的一个要素与另一要素的关系。这样的空间相对术语意在除了包含附图中描绘的方位之外还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一要素在“上方”或“上面”的要素于是将相对于所述另一要素在“下方”或“下面”。因此，术语“上方”根据装置的空间方位包括“上方”和“下方”两种方位。装置还可以以其他方式(例如，旋转90度或者处于其他方位)定位，并且将相应地解释在此使用的空间相对术语。
54.由于制造技术和/或公差，附图中所示的形状可能发生变化。因此，在此描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括制造期间发生的形状的改变。
55.在此描述的示例的特征可以以在理解本公开之后将易于理解的各种方式进行组合。此外，虽然在此描述的示例具有多种构造，但在理解本公开之后将易于理解的其他构造是可行的。
56.本公开的一个方面在于提供一种片式天线及其制造方法，该片式天线及其制造方法可改善陶瓷基板和金属导体图案之间的紧密接触力或粘合力。
57.本说明书中描述的片式天线模块可在射频区域中操作，例如，本说明书中描述的片式天线模块可在大于或等于3ghz的频段中操作，并且例如，本说明书中描述的片式天线模块可在20ghz至60ghz的带宽中操作。片式天线模块可安装在用于接收或发送rf信号的电子装置中。例如，片式天线可安装在便携式电话、便携式膝上型计算机或无人机中。
58.图1示出了根据实施例的片式天线的立体图。
59.参照图1，根据本实施例的片式天线100包括基板110和设置在基板110的一个表面上的导体图案120。
60.基板110可利用具有预定的介电常数的陶瓷烧结主体或聚合物制成。例如，基板110可利用具有相对高的介电常数的材料制成，诸如陶瓷基材料(诸如低温共烧陶瓷(ltcc))或玻璃基材料，并且基板110可通过进一步包含镁(mg)、硅(si)、铝(al)、钙(ca)和钛(ti)中的至少一种而具有更高的介电常数或更强的耐久性。
61.基板110在其一个表面上具有凹凸图案1110。然而，本公开不限于此，并且基板110可在两个表面上或在多个表面上具有凹凸图案1110。
62.凹凸图案1110通过交替设置在一个方向上延伸的凸部1111和在一个方向上延伸的凹部1112而形成。因此，凹凸图案1110整体上可具有波浪形(或称为波形)。
63.凸部1111可在基板110的厚度方向上(即，在图1中的正z轴方向上)向上凸出，并且凹部1112可在基板110的厚度方向上(即，在图1中的负z轴方向上)向下凹入。
64.凸部1111和凹部1112在一个方向上延伸，例如，在图1中的y轴方向上延伸。例如，凹凸图案1110的凸部1111或凹部1112可在与基板110的一个边缘平行的方向上延伸或沿着与基板110的一个边缘成角度的方向(例如，基板110的对角线方向)延伸。稍后将描述这种情况的具体示例。
65.凸部1111延伸的方向和凹部1112延伸的方向可基本平行。然而，本公开不限于此，凸部1111延伸的方向和凹部1112延伸的方向可成预定角度。例如，由凸部1111延伸的方向和凹部1112延伸的方向形成的角度可小于
±
90度、小于或等于
±
60度、小于或等于
±
30度、小于或等于
±
20度或者小于或等于
±
10度。
66.基板110可包括交替设置的多个凸部1111和多个凹部1112。在这种情况下，各个凸
部1111延伸的方向可基本平行。然而，本公开不限于此，并且由一个凸部1111延伸的方向和另一凸部1111延伸的方向形成的角度可小于
±
90度、小于或等于
±
60度、小于或等于
±
30度、小于或等于
±
20度或者小于或等于
±
10度。另外，各个凹部1112延伸的方向可基本平行。然而，本公开不限于此，并且由一个凹部1112延伸的方向和另一凹部1112延伸的方向形成的角度可小于
±
90度、小于或等于
±
60度、小于或等于
±
30度、小于或等于
±
20度或者小于或等于
±
10度。
67.凸部1111可被定义为在一个切割表面中具有大于平均线的值的部分，并且凹部1112可被定义为在一个切割表面中具有小于平均线的值的部分。
68.这里，切割表面可以是与待测量的所有凸部1111和凹部1112相交的一个切割表面，例如，可以是图1中的x-z切割表面之一。平均线是一条直线，该线直到未过滤的轮廓(unfiltered profile)的偏差的平方和最小，并且未过滤的轮廓是指切割表面上的凹凸图案的轮廓。
69.当凹凸图案1110的凸部1111和凹部1112交替设置时，凸部1111和与凸部1111相邻的凹部1112之间的高度差l1可以是3μm(微米)至10μm，例如，2μm至7μm，或4μm至5μm。
70.凸部1111和凹部1112之间的高度差l1可从凸部1111的最高高度和凹部1112的最低高度之间的差获得，凸部1111的最高高度可从在一个切割表面上形成凸部1111的未过滤的轮廓和平均线之间的距离中的最大值获得，并且凹部1112的最低高度可从在一个切割表面上形成凹部1112的未过滤的轮廓和平均线之间的距离中的最大值获得。
71.当凸部1111和凹部1112之间的高度差l1小于3μm时，粘合性可能由于锚固效果的降低而降低，并且当高度差l1大于10μm时，水平度可能劣化。
72.凸部1111的高度偏差可以是1μm或更小，例如，0μm至0.8μm，或0.2μm至0.5μm。
73.凸部1111的高度偏差可从一个切割表面上的凸部1111的最高高度与另一切割表面上的凸部1111的最高高度之间的差获得。这里，两个切割表面可以是两个任意选择的切割表面，例如，一个切割表面可以是凸部1111的粗糙度最大的切割表面，另一切割表面可以是凸部1111的粗糙度最小的切割表面。
74.当凸部1111的高度偏差大于1μm时，基板的水平度会劣化。
75.凹部1112的高度偏差可以是1μm或更小，例如，0μm至0.8μm，或0.2μm至0.5μm。
76.凹部1112的高度偏差可从一个切割表面上的凹部1112的最低高度与另一切割表面中的凹部1112的最低高度之间的差获得。这里，可任意选择两个切割表面作为两个切割表面，例如，一个切割表面可以是凹部1112的粗糙度最大的切割表面，另一切割表面可以是凹部1112的粗糙度最小的切割表面。
77.当凹部1112的高度偏差大于1μm时，基板的水平度会劣化。
78.凸部1111和与凸部1111相邻的凹部1112之间的距离l2可以是100μm至460μm，例如120μm至450μm，或130μm至300μm。凸部1111和凹部1112之间的距离l2可从一个切割表面上的凸部1111的最高高度和凹部1112的最低高度之间的距离获得。当凸部1111和凹部1112之间的距离l2小于100μm时，在处理时间和处理条件方面会存在困难，并且当距离l2大于460μm时，凸部和凹部的数量小，使得锚固效果降低，因此粘合性会劣化。
79.在设置有凹凸图案的基板中，中心线平均粗糙度ra可大于0.39μm，例如0.40μm或更大、0.50μm或更大、0.60μm或更大、0.70μm或更大或者0.77μm或更大，并且可以为1.00μm
或更小，例如0.90μm或更小、0.80μm或更小或者0.77μm或更小，并且可大于0.39μm且小于等于1.00μm，例如0.50μm至0.90μm或者0.60μm至0.80μm。
80.中心线平均粗糙度ra可通过下面的式1计算。
81.(式1)
[0082][0083]
在式1中，l是在预定方向上测量的长度，f(x)是在基板110的表面上的预定位置处基于凹凸图案的中心线的高度。
[0084]
换句话说，中心线平均粗糙度ra是从中心线到未过滤的轮廓的平均高度，并且中心线(轮廓的算术平均线)平行于平均线，并且是处于在由未过滤的轮廓包围的上部区域和下部区域变得相同的位置的直线。
[0085]
基板110的凹凸图案1110可具有波纹。波纹是来自按照与粗糙度相比之下更大的间隔和深度重复的异常表面的偏差。在图1中，第一凸部1111a和第二凸部1111b之间包括波纹。也就是说，在第一凸部1111a之后，凸部的最高高度逐渐减小，并且在最低点之后，凸部的最高高度逐渐增加，然后最高点变为第二凸部1111b，然后凸部的最高高度再次逐渐减小。
[0086]
波纹的宽度l4可以是1000μm至5000μm，例如1000μm至3000μm，或3000μm至5000μm。波纹的宽度l4是第一凸部1111a和第二凸部1111b之间的距离。当波纹的宽度l4小于1000μm时，水平度会劣化，并且当波纹的宽度l4大于5000μm时，处理条件方面会存在困难。
[0087]
波纹的高度l3可以是1μm至9μm，例如1μm至3μm，或4μm至6μm，或者2μm至9μm。波纹的高度l3是第一凹部1112a与第二凸部1111b之间的高度差，第一凹部1112a在波纹的宽度l4内具有最低高度。当波纹的高度l3小于1μm时，处理条件方面会存在困难，并且当波纹的高度l3大于9μm时，水平度会劣化。
[0088]
导体图案120可利用导体制成，导体包括ag、au、cu、al、pt、ti、mo、ni、w或它们的合金等。
[0089]
导体图案120可利用具有一定面积的平板状金属形成。例如，导体图案120可形成为四边形形状。然而，导体图案120可形成为各种形状，诸如多边形形状和圆形形状。
[0090]
基板110与导体图案120之间的粘合力可大于76.5kgf，例如100kgf至400kgf、202.4kgf至351.4kgf、207.6kgf至351.4kgf、212.4kgf至351.4kgf、221.0kgf至351.4kgf、228.5kgf至351.4kgf、231.9kgf至351.4kgf、240.9kgf至351.4kgf、250.7kgf至351.4kgf、254.9kgf至351.4kgf或者279.4kgf至351.4kgf。
[0091]
由于基板110在其一侧上具有凹凸图案1110，因此基板110和导体图案120之间的接触面积增加，从而可改善基板110和导体图案120之间的粘合性。另外，导体图案120可通过涂覆金属膏然后烧结金属膏来制造，并且在这种情况下，当烧结金属膏时，金属膏会收缩。因此，当金属膏收缩时，基板110的凹凸图案1110可增强锚固效果，从而改善基板110和导体图案120之间的粘合性。图2示出了根据本公开的另一实施例的片式天线的立体图，图3示出了图2的片式天线的侧视图，并且图4示出了沿图2的线iv-iv截取的片式天线的截面图。
[0092]
参照图2、图3和图4，片式天线100可包括第一基板110a、第二基板110b和第一导体
图案120a，并且可包括第二导体图案120b和第三导体图案120c中的至少一个。
[0093]
第一基板110a和第二基板110b可设置成彼此间隔开。因此，第一基板110a和第二基板110b之间的空间可填充有空气或具有比第一基板110a和第二基板110b的介电常数低的介电常数的介质。
[0094]
第一基板110a和第二基板110b中的至少一者可在其至少一个表面上设置有凹凸图案1110。在图2中，通过允许凹凸图案1110的凸部延伸的方向为直线，凹凸图案1110被简化并示出。图2示出了凹凸图案1110的凸部在平行于第一基板110a和第二基板110b中的相应基板的一个边缘的方向(例如，y轴方向)上延伸。
[0095]
第一导体图案120a利用具有一定面积的平板状金属形成。第一导体图案120a形成为四边形形状。然而，在一些实施例中，第一导体图案120a可形成为各种形状，诸如多边形形状和圆形形状。第一导体图案120a可连接到馈电过孔131以作为馈电贴片起作用和操作。
[0096]
第二导体图案120b和第三导体图案120c设置成与第一导体图案120a间隔开预定距离，并且利用具有一定面积的平板状金属形成。第二导体图案120b的面积和第三导体图案120c的面积与第一导体图案120a的面积相同或者不同。例如，第二导体图案120b和第三导体图案120c可形成为具有比第一导体图案120a的面积更小的面积，以设置在第一导体图案120a上。例如，第二导体图案120b的面积和第三导体图案120c的面积可形成为比第一导体图案120a的面积小5％至8％。作为示例，第一导体图案120a、第二导体图案120b和第三导体图案120c的厚度可彼此大致相同。例如，第一导体图案120a、第二导体图案120b和第三导体图案120c的厚度可以是20μm。
[0097]
第二导体图案120b和第三导体图案120c电磁耦合到第一导体图案120a，使得它们可作为辐射贴片起作用和操作。第二导体图案120b和第三导体图案120c还将rf信号集中在与片式天线100的安装方向相对应的z轴方向上，以提高第一导体图案120a的增益或带宽。片式天线100可包括用作辐射贴片的第二导体图案120b和第三导体图案120c中的至少一个。
[0098]
此外，在一些实施例中，可在第一导体图案120a、第二导体图案120b和第三导体图案120c上另外形成钝化层，钝化层沿着第一导体图案120a、第二导体图案120b和第三导体图案120c中的每个的表面以膜的形式形成。钝化层可通过镀覆工艺形成在第一导体图案120a、第二导体图案120b和第三导体图案120c中的每个的表面上。可通过顺序堆叠镍(ni)层和锡(sn)层，或者顺序堆叠锌(zn)层和锡(sn)层来形成钝化层。钝化层形成在第一导体图案120a、第二导体图案120b和第三导体图案120c中的每个上，从而可防止第一导体图案120a、第二导体图案120b和第三导体图案120c的氧化。另外，钝化层可沿着馈电垫130、馈电过孔131、结合垫140和间隔件150的表面形成(稍后将描述)。
[0099]
如图所示，第二基板110b的厚度可小于第一基板110a的厚度。第一基板110a的厚度可对应于第二基板110b的厚度的1至5倍，例如2至3倍。例如，第一基板110a的厚度可以是150μm至500μm，第二基板110b的厚度可以是100μm至200μm，或者第二基板110b的厚度可以是50μm至200μm。与上述示例不同，根据其它示例，第二基板110b可具有与第一基板110a的厚度相同的厚度。
[0100]
第一导体图案120a设置在第一基板110a的一个表面上，并且馈电垫130设置在第一基板110a的与该一个表面相对的另一表面上。至少一个馈电垫130可设置在第一基板
110a的另一表面上。馈电垫130的厚度可以是约20μm。
[0101]
设置在第一基板110a的另一表面上的馈电垫130可电连接到设置在第一基板110a的一个表面上的馈电垫。馈电垫130可电连接到在厚度方向上穿透第一基板110a的馈电过孔131，并且馈电过孔131可向设置在第一基板110a的一个表面上的第一导体图案120a提供馈电信号。可提供至少一个馈电过孔131。例如，可提供两个馈电过孔131以对应于两个馈电垫130。两个馈电过孔131中的一个对应于用于产生竖直极化的馈线，并且两个馈电过孔131中的另一个对应于用于产生水平极化的馈线。馈电过孔131的直径可以是约150μm。结合垫140设置在第一基板110a的另一表面上。结合垫140允许片式天线100结合到片式天线模块基板。结合垫140的厚度可以是约20μm。
[0102]
图5示出了根据另一实施例的片式天线的立体图。
[0103]
由于根据本实施例的片式天线类似于上述片式天线，因此将省略重复的描述，并且将主要描述差异。
[0104]
图2示出了凹凸图案1110的凸部在平行于第一基板110a和第二基板110b中的相应基板的一个边缘的方向(例如，y轴方向)上延伸，而图5示出了凹凸图案1110的凸部沿着与第一基板110a和第二基板110b中的相应基板的一个边缘成角度的方向(例如，对角线方向)延伸。
[0105]
图6示出了根据本公开的另一实施例的片式天线的立体图，图7示出了图6的片式天线的侧视图，并且图8示出了沿图6的线viii-viii截取的片式天线的截面图。
[0106]
由于根据本实施例的片式天线类似于上述片式天线，因此将省略重复的描述，并且将主要描述差异。
[0107]
图2示出了片式天线100的第一基板110a和第二基板110b设置成通过间隔件150彼此分开，而图6示出了片式天线100的第一基板110a和第二基板110b通过结合层155相互结合。在图6中，可理解的是，结合层155设置在第一基板110a与第二基板110b之间。
[0108]
结合层155可形成为覆盖第一基板110a的一个表面和第二基板110b的与第一基板110a的一个表面面对的另一表面，以将第一基板110a和第二基板110b完全结合。结合层155可利用例如聚合物形成，例如，聚合物可包括聚合物片。结合层155的介电常数可低于第一基板110a的介电常数和第二基板110b的介电常数。例如，结合层155的介电常数可以是在28ghz处的介电常数，并且结合层155的厚度可以为50μm至200μm。
[0109]
图9和图10示出了根据另一实施例的片式天线的局部分解立体图。
[0110]
由于根据本实施例的片式天线类似于上述片式天线，因此将省略重复的描述，并且将主要描述差异。
[0111]
在图6所示的实施例中，结合层155形成为覆盖第一基板110a的整个表面以将第一基板110a和第二基板110b完全结合，而在图9和图10所示的实施例中，结合层155可具有腔156，以围绕第一导体图案120a，并且腔156可提供低于结合层155的介电常数的电介质(例如，空气)，因此，在片式天线100的尺寸相同的情况下，与图6所示的片式天线100相比，图9和图10所示的片式天线还可改善带宽和增益。
[0112]
由于腔156的尺寸或形状会影响片式天线100的谐振频率或性能，因此片式天线100需要具有减少在制造工艺期间腔156的尺寸或形状偏离设计尺寸或形状的现象的结构，从而实现片式天线100的更稳定的性能。
[0113]
另外，由于通过设置腔156，结合层155可具有更短的宽度，因此与不设置腔156的情况相比，结合层155可具有相对弱的结构稳定性。因此，片式天线100需要具有减少在制造工艺期间物理影响结合层155的因素的结构，从而实现更稳定的性能。
[0114]
因此，如在图10所示的实施例中，结合层155可在腔156和结合层155的外表面之间具有通风通道157。
[0115]
例如，在片式天线100的制造工艺中，当第一基板110a和第二基板110b通过结合层155结合时，片式天线100可受到导致腔156的体积变化的应力，并且该应力可使腔156的尺寸或形状扭曲或者导致第一基板110a和第二基板110b中的裂纹。
[0116]
当片式天线100受到导致腔156的体积变化的应力时，通风通道157为腔156提供空气移动路径，从而减小应力对片式天线100的影响。
[0117]
因此，片式天线100可减少腔156的尺寸或形状在制造工艺期间偏离设计尺寸或形状的现象，或者可减少物理上影响结合层155的因素，从而可更稳定地获得基于腔156改善的性能(与尺寸相对的带宽和增益)。
[0118]
例如，结合层155可包括聚合物，聚合物的粘合性大于第一基板110a和第二基板110b的介电材料的粘合性。由于与陶瓷结构相比，粘性聚合物可具有流体特性，尽管腔156的尺寸或形状可能具有不稳定因素，但是由于片式天线100包括通风通道157，因此可稳定地提供包括具有流体特性的粘性聚合物的结合层155的腔156。
[0119]
例如，结合层155的一个外侧表面、第一基板110a的一个侧表面以及第二基板110b的一个侧表面可形成一个平面。也就是说，片式天线100可具有以下形状：在结合层155粘附到第一基板110a和第二基板110b的结构中，切割该结构的侧表面。
[0120]
因此，可更稳定地形成通风通道157，并且可更稳定地为腔156提供空气移动路径。另外，当一起制造多个片式天线100时，通风通道157还可用作多个片式天线100的各个腔156之间的空气移动路径。
[0121]
例如，通风通道157的宽度可比结合层155中的围绕腔156的结构的长度短，并且可比结合层155中的围绕腔156的结构的宽度窄。因此，由于还可抑制rf信号在水平方向上的泄漏，因此还可提高片式天线100的增益。
[0122]
例如，通风通道157被构造为多个，并且多个通风通道157可被定位成在多个通风通道157的通风方向(例如，x轴方向和/或y轴方向)上彼此重叠。
[0123]
因此，还可提高相对于多个通风通道157的宽度的空气移动效率，使得片式天线100可稳定地获得高增益。另外，当一起制造多个片式天线100时，可更有效地形成多个通风通道157的重叠结构。
[0124]
图11示出了根据另一实施例的片式天线的立体图，并且图12示出了沿图11的线x-x截取的片式天线的截面图。
[0125]
由于根据本实施例的片式天线类似于上述片式天线，因此将省略重复的描述，并且将主要描述差异。
[0126]
在图2中，片式天线100的第一基板110a和第二基板110b被设置为通过间隔件150彼此分开，而在图11中，片式天线100的第一基板110a和第二基板110b可通过其间的第一导体图案120a相互结合。
[0127]
具体地，第一导体图案120a设置在第一基板110a的一个表面上，并且第三导体图
案120c设置在第二基板110b的一个表面上。设置在第一基板110a的一个表面上的第一导体图案120a可结合到第二基板110b的与第一基板110a的一个表面相对的一个表面。因此，第一导体图案120a可介于第一基板110a和第二基板110b之间。
[0128]
图13示出了根据另一实施例的片式天线的制造方法的制造工艺图。
[0129]
参照图13，片式天线100的制造方法包括：在基板110的一个表面上形成凹凸图案1110(s1)，以及在基板110的其上形成有凹凸图案1110的一个表面上形成导体图案120(s2和s3)。
[0130]
首先，在基板110的一个表面上形成凹凸图案1110(s1)。
[0131]
凹凸图案1110可形成为使得在一个方向上延伸的凸部1111和在一个方向上延伸的凹部1112交替设置。凹凸图案1110可通过使用例如线锯形成。作为示例，线锯可使用具有吸附的金刚石的线。
[0132]
具体地，当在穿过在线锯的一对鼓(drum)之间往复运动的线的同时，基板110被线切割，并且在线往复运动的方向上形成延伸的凸部1111和凹部1112时，可形成在基板110穿过线的方向上其中凸部1111和凹部1112交替设置的凹凸图案1110。
[0133]
在这种情况下，凹凸图案1110的形状以及凸部1111和凹部1112之间的高度差和距离可通过使用线的直径和往复速度、基板110的通过速度或线的张力来调节。另外，波纹可通过线锯的偏心或振动形成。
[0134]
作为示例，线的直径可以是0.20mm或更小，例如0.18mm或更小、0.17mm或更小、0.16mm或更小、0.15mm或更小、0.14mm或更小、0.13mm或更小、0.12mm或更小、0.11mm或更小、0.10mm或更小、0.09mm或更小、0.08mm或更小，或者可以是0.08mm至0.20mm。
[0135]
接下来，将用于形成导体图案的组合物121施加到基板110的其上形成有凹凸图案1110的表面上(s2)。
[0136]
用于形成导体图案的组合物121可以是例如金属膏，并且金属可包含ag、au、cu、al、pt、ti、mo、ni、w或它们的合金。通过使用金属膏，导体图案120可直接形成为设计的形状，而无需单独的蚀刻工艺。
[0137]
在基板110的其上形成有凹凸图案1110的一个表面上施加用于形成导体图案的组合物121的方法在本公开中没有特别限制，例如，可使用旋涂、棒涂、喷涂、缝涂覆、丝网印刷、喷墨印刷、喷嘴印刷、喷涂或刮刀涂覆方法。
[0138]
最后，烧结用于形成导体图案的组合物121，以形成导体图案120(s3)。
[0139]
用于形成导体图案的组合物121的烧结温度可以是500℃至1000℃，并且其烧结时间可以是1分钟至10小时。
[0140]
当用于形成导体图案的组合物121的烧结温度低于500℃时，或者当其烧结时间少于1分钟时，组合物可能未被烧结，从而会使粘合性劣化，并且当用于形成导体图案的组合物121的烧结温度高于1000℃时，或者当其烧结时间多于10小时时，组合物会被过度烧结，从而会出现电极剥离现象。
[0141]
在这种情况下，用于形成导体图案的组合物121可在烧结的同时在ds方向上收缩约13体积％至20体积％。当用于形成导体图案的组合物121收缩时，基板110的凹凸图案1110增强了锚固效果da，从而改善基板110和导体图案120之间的结合强度。
[0142]
在下文中，描述了本公开的具体实施例。然而，以下描述的实施例仅用于更具体地
说明本公开，因此本公开的范围不应受这些实施例的限制。
[0143]
制备示例：片式天线的制备
[0144]
(制备示例1)
[0145]
通过使用直径为0.08mm的线锯在ra为5μm的条件下，切割包括mg2sio4相、mgal2o4相和catio3相的陶瓷烧结基板(具有5mm的宽度、5mm的长度和50mm的厚度的尺寸)，以在陶瓷烧结基板的一个表面上形成凹凸图案。
[0146]
制备包含ag、pd、玻璃料和无机溶剂的金属膏，并将金属膏施加在基板的其上形成有凹凸图案的一个表面上，然后烧结金属膏以制备片式天线。在这种情况下，金属膏收缩约18体积％。
[0147]
(制备示例2至制备示例12)
[0148]
在制备示例2和制备示例12中，除了分别通过使用直径分别为0.09mm、0.11mm、0.10mm、0.12mm、0.13mm、0.14mm、0.15mm、0.16mm、0.17mm、0.18mm和0.20mm的线锯切割与制备示例1相同的陶瓷烧结基板之外，以与制备示例1相同的方式制备片式天线。
[0149]
(比较制备示例1)
[0150]
在比较制备示例1中，除了在0.5μm的粗糙度ra的条件下通过研磨而不使用线锯切割与制备示例1相同的陶瓷烧结基板之外，以与制备示例1相同的方式制备片式天线。
[0151]
实验示例1：基板的凹凸图案的分析
[0152]
通过使用利用激光束反射的3d测量激光显微镜(制造商：olympus，产品名称：ols4000)，在10至30倍放大的条件下分析在制备示例1中制备的基板的表面和在比较制备示例1中制备的基板的表面，结果分别在图14和图15中示出。
[0153]
参照图14和图15，可以确认，在制备示例1中制备的基板的情况下，形成了其中在一个方向上延伸的凸部和在一个方向上延伸的凹部交替设置的凹凸图案(ra＝0.77μm，rz＝4.3μm)，而在比较制备示例1中制备的基板的情况下，获得了随机的表面粗糙度(ra＝0.39μm，rz＝4.2μm)。
[0154]
实验示例2：基板的粘合性的测量
[0155]
测量在制备示例1至12中制备的基板以及在比较制备示例1中制备的基板的凸部和与凸部相邻的凹部之间的高度差以及凸部和与凸部相邻的凹部之间的距离，结果总结在表1中。
[0156]
在这种情况下，通过使用利用激光束的3d激光显微镜，在30倍放大的条件下，通过非接触方法测量凸部和与凸部相邻的凹部之间的高度差以及凸部和与凸部相邻的凹部之间的距离。
[0157]
另外，通过使用dage4000plus(制造商：nordson)的30μm厚的针规(gauge pin)，在500μm/s的速度和5kgf的测力传感器的条件下，通过接触法测量在制备示例1至12和比较制备示例1中制备的片式天线的基板和导体图案之间的粘合性，结果也总结在表1中。
[0158]
表1
[0159][0160][0161]
1)
在比较制备示例1的情况下，凸部和凹部之间的高度差测量的是10点平均粗糙度(rz)。
[0162]
参照表1，可以确认，由于制备示例1至制备示例12中制备的片式天线包括形成在基板表面上的凹凸图案，因此与比较制备示例1中制备的片式天线相比，基板和导体图案之间的粘合性优异。
[0163]
根据本文实施例中所描述的片式天线及其制造方法，可通过增加陶瓷基板的表面积(例如，在基板的表面上形成凹凸图案)来改善陶瓷基板和金属导体图案之间的紧密接触力或粘合力，并且可通过在金属导体图案的烧结期间由于收缩反应而增强锚固效果来改善陶瓷基板和金属导体图案之间的结合力。
[0164]
虽然上面已经示出和描述了具体示例实施例，但是在理解本公开之后将易于理解的是，在不脱离权利要求及其等同方案的精神和范围的情况下，可在形式和细节上对这些示例做出各种改变。在此描述的示例将仅被认为是描述性含义，而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被认为是可适用于其他示例中的类似特征或方面。如果按照不同的顺序执行描述的技术，和/或如果按照不同的方式组合所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，和/或由其他组件或其等同组件来替换或者添加所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同方案限定，并且在权利要求及其等同方案的范围内的全部变型将被解释为被包含在本公开中。