[发明专利]高耐弯曲的柔性微波天线/滤波器的制造方法

说明书

本发明涉及柔性微波天线/滤波器领域，具体涉及一种高耐弯曲性的柔性微波天线/滤波器的制造方法。两片聚酰亚胺薄膜外凸的一面、内凹的一面所制备得到的金属银导电层面对面地被拉伸平直状态下叠合热压成型，因此两个金属银导电层将紧密接触合并构成一个导电层，导电层位于热压后的聚酰亚胺薄膜的内部，因此，无论柔性微波天线/滤波器在弯曲、揉搓、褶皱、摩擦状态，金属银导电层都受到聚酰亚胺薄膜的保护，不会受到外界的摩擦而被减薄和开裂，进一步增强了其耐弯曲、耐磨的机械性能。

技术领域

本发明涉及柔性微波天线/滤波器领域，具体涉及一种高耐弯曲的柔性微波天线/滤波器的制造方法。

背景技术

柔性电子是一种新兴的电子技术，近年来备受欢迎，并且受到了越来越多的关注。在当今信息化社会中，柔性电子器件常常需要和柔性天线集成来满足无线连接的需求。显然，柔性微波天线/滤波器是柔性无线通信系统中重要的组成部分，其性能的好坏将直接影响到整个系统的性能。

对于柔性电子结构，在使用过程中不可避免的需要承受反复的拉伸、弯曲等变形。此时，电子器件与基底界面可能出现脱粘、滑移等现象，而且这种界面的失效往往先于材料本身的破坏（可参阅CN102393328A）。由于薄膜/基体结构存在明显的多材料、多结构特性，其基本的断裂性能与块体材料表现出明显的差异，例如，薄膜的断裂强度和韧性等基本断裂参量与薄膜内部的残余应力与厚度等因素息息相关。在薄膜生长过程中，由于薄膜与基体的材料物性参数失配，导致在薄膜中存在较大的残余应力，该残余应力值可能达到甚至超过薄膜本身的屈服强度，而且会在薄膜/基体界面处产生较大的应力集中。残余应力可能会严重影响薄膜的一些主要性能，如抗剥落及分层能力、疲劳寿命及结合强度等。

如图5所示，柔性微波天线/滤波器处于弯曲状态时，柔性基底2上附着的金属层1将受到弯曲拉伸引起的应力作用，在反复很多次后将会引起微裂纹，电阻率增加甚至开路，从而影响柔性微波天线/滤波器的电学性能，其频率特性将偏离预定值。

在我们的授权专利ZL202010640641.9中，公开了一种柔性微波滤波器的制造方法，其技术方案核心在于：柔性微波滤波器的制造方法包括以下步骤：

（1）采用计算机进行柔性微波滤波器的仿真设计，得到柔性微波滤波器的理论结构尺寸参数；（2）采用常温湿法工艺将步骤（1）中已完成结构设计的柔性微波滤波器制造出来；（3）将步骤（2）中得到的柔性带通滤波器，进行电学性能测试和/或机械性能测试，若测试结果偏离预计值，则调整参数，返回步骤（1）和/或（2），重新制造柔性微波滤波器；若测试结果符合预计值，则将步骤（1）和（2）中的参数固定下来，进行柔性微波滤波器的批量生产。

其中步骤（2）的常温湿法工艺实现如下：

（2-1）使用氢氧化钾溶液对聚酰亚胺薄膜进行表面改性；

（2-2）使用银氨溶液实现对步骤（1）得到的聚酰亚胺薄膜表面进行离子交换；

（2-3）在步骤（2-2）得到的聚酰亚胺表面喷墨打印所需的柔性微波滤波器的图形；

（2-4）通过双氧水对步骤（2-3）得到的聚酰亚胺表面进行还原处理；

（2-5）对步骤（2-4）得到的聚酰亚胺薄膜进行清洗。

由于在该授权专利ZL202010640641.9中金属银导电层是基于湿法表面反应得到的，因此金属银导电层与聚酰亚胺薄膜之间的附着性较好，上述柔性微波滤波器经测试可耐受几千次甚至上万次的弯折而不明显降低电学性能。然而，对于实际应用而言，这还是不够的，需要进一步提高耐弯曲性能。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种柔性微波天线/滤波器的制造方法，用以更进一步提高柔性微波天线/滤波器的耐弯曲性能。

本发明中柔性微波天线/滤波器基于表面改性和原位自金属化工艺得到。其技术方案为：