研究目的
研究在氮化铝陶瓷基板上制备带有周围空气腔和TCV孔的贴片天线以提高带宽。
研究成果
该研究成功展示了一种采用氮化铝陶瓷基板、带有空气腔和TCV孔的贴片天线，其带宽显著提升。批量微超声加工工艺表现出较高的加工精度和质量，但由于磨损率及特征尺寸的变化，加工过程控制仍面临挑战。
研究不足
第一步加工时高磨损率以及TCV显著较小的特征尺寸使得加工过程复杂且难以控制。气腔高度或宽度过大会影响信号方向性并降低信号性能。
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[IEEE 2018年第19届国际电子封装技术会议（ICEPT）- 中国上海（2018.8.8-2018.8.11）] 2018年第19届国际电子封装技术会议（ICEPT）- 用于贴片天线的氮化铝陶瓷基板环绕空气腔与TCV孔的批处理模式μUSM工艺应用
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[IEEE 2018年第19届国际电子封装技术会议（ICEPT）- 中国上海（2018.8.8-2018.8.11）] 2018年第19届国际电子封装技术会议（ICEPT）- 用于贴片天线的氮化铝陶瓷基板环绕空气腔与TCV孔的批处理模式μUSM工艺应用
DOI：10.1109/icept.2018.8480672
出版年份：2018
更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要：
由基板材料引起的微型化贴片天线窄带宽问题严重限制了其应用，通过在氮化铝陶瓷基板上制备空气腔以降低介电常数是提升带宽的潜在方法。但在高精度条件下同步制备氮化铝陶瓷基板周围的空气腔和TCV孔存在关键挑战。本文提出一种带有周围空气腔和TCV孔的氮化铝陶瓷基板贴片天线，并采用批量微超声加工技术开发了氮化铝陶瓷上周围空气腔和TCV孔的关键制备工艺。实现了具有阶梯深度的氮化铝陶瓷基板与周围空气腔及TCV盲孔的同步加工，其加工特征分辨率和表面粗糙度分别低于1微米和Ra200纳米，材料去除率高于4.5微米/分钟。通过仿真分析贴片天线性能，结果表明由于周围空气腔的存在，带宽增幅可达68.42%。
作者：
Lu Song，Xuanyang Li，Yanming Xia，Shenglin Ma，Zetian Wang，Yufeng Jin，Tao Wang，Jing Chen，Wei Wang
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