CN101826654A - 模内型rf天线、包括该模内型rf天线的装置及相关方法 - Google Patents

模内型rf天线、包括该模内型rf天线的装置及相关方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种模内型RF天线、包括该模内型RF天线的装置及相关方法，该方法包括：将铜箔堆叠在基底膜上；通过处理所述铜箔以在该铜箔上形成RF天线图案，形成天线膜，所述天线膜被配置成容纳于装置的壳体内；将所述天线膜布置在用于形成所述装置的壳体的模子内；以及通过将树脂注入所述模子内形成与所述天线膜集成的所述壳体。

Description

模内型RF天线、包括该模内型RF天线的装置及相关方法
技术领域
各实施例涉及模内型RF天线、包括该模内型RF天线的装置及相关方法。
背景技术
诸如移动电话、便携式多媒体播放器(PMP)、便携式数字多媒体广播(DMB)之类的便携式装置可以包括显示窗口、电池和至少一天线。为了执行各种功能，便携式装置除了包括用于发送和接收无线电波的天线之外，还可以包括用于识别无线射频识别(RFID)标签的RF天线。
RF天线由于其尺寸和形状需要可能需要预定的安装区域。RF天线可以与主印刷电路板分离形成，然后可以连附到主印刷电路板。分离的RF天线可以连附到外壳体或者可以与电池的表面集成。
由于便携式装置的电池被制造得越来越薄，因此与RFID标签的干扰可能由于电池中的电流而发生。此外，如果RF天线与自耗式电池集成，则RF天线必须与便携式装置使用的所有电池集成。因此，制造成本可能增加。
发明内容
各实施例指向模内型RF天线、包括该模内型RF天线的装置及相关方法，它们相对于现有技术表现出进步性。
实施例的一特征在于提供一种具有改进的装配效率、降低的制造成本和稳定通信的模内型RF天线。
以上和其它特征和优点中至少之一可以通过提供一种制造模内型RF天线的方法而得到实现，该制造模内型RF天线的方法包括：将铜箔堆叠在基底膜上；通过处理所述铜箔以在该铜箔上形成RF天线图样，形成天线膜，该天线膜被配置成容纳于装置的壳体内；将所述天线膜布置在用于形成所述装置的壳体的模子内；以及通过将树脂注入所述模子内形成与所述天线膜集成的所述壳体。
将所述天线膜布置在模子内可以包括将所述天线膜布置在与环绕所述装置的显示窗口的周边的玻璃框(bezel)相对应的位置中。
将所述天线膜布置在模子内可以包括将所述天线膜布置在与所述装置的分离电池盖相对应的位置中。
布置所述天线膜可以包括将所述天线膜布置在所述模子内，使得所述天线膜与所述壳体的内表面集成。
所述方法可以进一步包括：利用各向异性导电膜(ACF)将所述天线膜连接至内部印刷电路板。
所述基底膜可以包括聚酰亚胺膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚苯硫醚膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜、聚酰胺膜、聚碳酸酯膜和聚甲基丙烯酸甲酯膜中至少之一。
所述方法可以进一步包括：在所述天线膜的接触所述树脂的表面上形成粘合层。
在所述表面上形成粘合层可以发生在将所述天线膜布置在所述模子内之前。
在所述表面上形成所述粘合层可以发生在将所述天线膜布置在所述模子内之后。
形成所述粘合层可以包括：通过辊涂、丝网涂布或喷涂中之一将抗高温热固化粘合剂施加到所述天线膜的表面。
所述粘合剂可以包括聚酯基粘合剂、环氧基粘合剂和苯氧基粘合剂中至少之一。
处理所述铜箔可以包括蚀刻所述铜箔。
以上和其它特征和优点中至少之一也可以通过提供利用实施例的方法制造的模内型RF天线而得到实现。
以上和其它特征和优点中至少之一也可以通过提供一种包括实施例的模内型RF天线的装置而得到实现。
附图说明
通过参照附图详细描述示例性实施例，以上和其它特征和优点对于本领域普通技术人员来说将变得更加明显，在附图中：
图1示出移动电话的前透视图；
图2示出移动电话的后透视图；
图3示出根据实施例的制造模内型RF天线的方法的流程图；
图4示出根据实施例的与模内型RF天线集成的前壳体的透视图；
图5示出沿着图4的线I-I所截取的剖面图；
图6示出根据实施例的与模内RF天线集成的分离电池盖的透视图；
图7示出根据实施例的天线膜被布置在其中的壳体的模子的截面图；以及
图8示出图7的天线膜被布置在其中且树脂被注入其中的模子的截面图。
具体实施方式
2009年2月10日在韩国知识产权局递交的名称为“In-Mold Type RFAntenna and Method of Manufacturing the Same(模内型RF天线及其制造方法)”的韩国专利申请No.10-2009-0010642通过引用其全部内容被合并于此。
下文将参照附图对示例实施例进行更全面地描述，不过，这些示例实施例可以以不同形式被具体实现，而且不应该被解释为局限于此处所提出的实施例。而是，这些实施例被提供以使本公开充分和完整，并且向本领域技术人员全面传达本发明的范围。
在附图中，为了示例清楚起见，层和区域的尺寸可能被放大。也将理解的是，在层或元件被称为位于另一层或基板“上”时，它可以直接位于该另一层或基板上，或者也可以存在中间层。此外，也将理解的是，在一层被称为位于两个层“之间”时，它可以是这两个层之间的唯一层，或者也可以存在一个或多个中间层。相同的附图标记始终表示相同的元件。
图1示出移动电话的前透视图。参照图1，移动电话可以包括前壳体10和后壳体20。前壳体10可以包括占用前壳体10的宽大区域的显示窗口11以及被布置在该前壳体的其余区域中的键区14和16。前壳体10可以包括环绕显示窗口11的周边的玻璃框(bezel)12。后壳体20可以包括电池盖22。
图2示出移动电话的后透视图。参照图2，移动电话可以包括后壳体20和在该移动电话后侧处的与后壳体20分离的电池盖22。电池盖22可以与单电池(未示出)分离，并且可以被可拆卸地安装至后壳体20。
实施例的方法可以包括将RF天线与诸如移动电话之类的装置的壳体集成。该方法可以包括将RF天线膜布置在壳体的注模中，然后将树脂注入该模子中以形成该壳体。
在将RF天线形成在移动电话的前壳体10中时，RF天线可以与对应于显示窗口11的周边的玻璃框12集成。另一实施例提供一种将RF天线集成在电池盖22中以将RF天线布置在后壳体20中的方法。
图3示出根据实施例的模内型RF天线的制造方法的流程图。参照图3，该方法可以包括在S-31中制造天线膜。然后在S-32中，可以将所制造的天线膜布置在壳体模子中。最后在S-33中，可以通过将树脂注入到天线膜被布置在其中的该模子内，形成装置的壳体。
为了制造天线膜，可以将铜箔堆叠在基底膜上。可以通过处理，例如蚀刻所堆叠的铜箔形成RF天线图案。
基底膜可以包括，例如聚酰亚胺膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚苯硫醚膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜、聚酰胺膜、聚碳酸酯膜和/或聚甲基丙烯酸甲酯膜。
天线膜可以具有与装置的形状相对应的形状。在天线膜与玻璃框12集成，即天线膜环绕显示窗口11的周边时，天线膜可以具有框架形状。
另一方面，在天线膜与电池盖22集成时，天线膜可以具有与电池盖22的形状相对应的形状，并且可以小于该电池盖。在实施中，电池盖22可以是与单电池分开的分离盖。
在将天线膜形成为对应于该天线膜将与之集成的装置壳体的部分的形状之后，可以将天线膜布置在装置的壳体的模子中。在实施中，可以将天线膜布置在该模子的用于形成，即限定壳体的内表面的部分中。
利用将天线膜布置在模子内，可以通过将树脂注入该模子内将装置的壳体，例如前壳体10，或者电池盖22注模。结果，天线膜可以与壳体，例如前壳体10或者电池盖22集成。
为了将天线膜牢固地连附至装置的壳体，粘合层可以形成在天线膜的接触树脂的表面上。粘合层可以被布置在天线膜与壳体树脂之间的界面处，以增强天线膜与树脂之间的连附力。用于增强天线膜与树脂之间的粘合力的粘合剂可以包括，例如抗高温的聚酯基粘合剂和/或环氧或苯氧基热固性粘合剂。粘合剂可以通过例如辊涂、丝网涂布或喷涂被施加到天线膜。可以在处理天线膜之后并且在切割天线膜成形之前，或者在将天线膜布置在模子内之后，施加粘合剂。
图4示出根据实施例的与模内型RF天线集成的前壳体的透视图。图5示出沿着图4的线I-I所截取的剖面图。
参照图4，具有RF天线的天线膜40可以与前壳体10的玻璃框12集成。前壳体10可以具有与天线膜40上的玻璃框12相对应的矩形框形状。
参照图5，前壳体10的玻璃框12可以具有暴露于该装置的外部的外表面12a和面对该装置的内部的内表面12b。在实施中，天线膜40可以在玻璃框12的内表面12b上与玻璃框12集成。
如果天线膜40形成在玻璃框12的外表面12a上，则该装置不会提供美学上令人愉快的外观。因此，天线膜40可以形成在内表面12b上，以确保该装置美学上令人愉快的外观并且同时还便于将天线膜40连接至印刷电路板。
图6示出根据另一实施例的与模内RF天线集成的分离电池盖的透视图。参照图6，RF天线可以与移动电话的电池盖22集成，该移动电话可以具有与电池盖22分离的单电池25。
在本实施例中，具有RF天线的天线膜42可以与电池盖22的内表面集成。电池盖22可以与移动电话一起存在，并且即使在单电池25被新的单电池代替时仍可使用。
单个移动电话装置可以包括两个单电池(未示出)。因此，如果单电池25和电池盖22彼此集成并且RF天线被插入在单电池25与电池盖22之间，则可能需要与单电池25的数目相对应的数目的RF天线。不过，如同本实施例中那样，如果单电池25与电池盖22分离并且RF天线与电池盖22集成，则单个RF天线对于移动电话来说就可以是足够的，从而减少制造成本并且节约资源。
图7示出天线膜被布置在其中的壳体的模子的横截面图。图8示出天线膜被布置在其中并且树脂被注入其中的模子的横截面图。
参照图7，可以将具有RF天线图案的天线膜40布置在壳体的模子中。可以通过在基底膜上堆叠铜箔并且处理，例如蚀刻所堆叠的铜箔，来形成天线膜40。该模子可以包括上模62和下模64。上模62可以限定所生成的壳体的外表面，而下模64可以限定所生成壳体的内表面。天线膜40可以不被布置在上模62上，而是被布置在下模64上。因此，天线膜40可以与所生成壳体的内表面集成。
接下来，如图8中所示，在将树脂注入上模62和下模64中时，树脂可以形成与模子的形状对应的壳体。此外，天线膜40可以与壳体的内表面集成。
在RF天线与壳体集成之后，可以通过例如分离焊接处理或经由各向异性导电膜(ACF)将RF天线连接至内部印刷电路板。由于电流可能只在压力被施加的方向上流经ACF，因此各部分之间的电连接可以仅通过将ACF连附至各部分而被获得，从而简化装配。
示例
示例1
具有36μm厚度的铜箔被粘合至具有50μm厚度的聚酰亚胺膜(下文中，PI膜)，以形成单表面柔性铜箔板。然后，通过在该单表面柔性铜箔板中蚀刻RF天线电路制备天线膜。粘合剂被涂覆在所蚀刻的柔性铜箔板的后表面上，以在注模期间增强粘合力。然后，通过将天线膜放置在模子中的预定位置并且将树脂注入该模子中，形成RF天线集成的壳体。
示例2
除了使用聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(下文中，PET膜)来代替使用PI膜以外，利用与示例1中相同的方法形成天线膜。然后，如示例1中那样，通过将天线膜放置在模子中的预定位置并且将树脂注入该模子中，形成RF天线集成的壳体。
比较示例1
通过在50μm厚度的PI膜上，印刷由(DOWA制造的)75wt％的Ag作为导电填料、(国都化学有限公司制造的)10wt％的双酚A型环氧树脂作为粘合剂树脂、(国都化学有限公司制造的)1wt％的邻苯二甲酸酐作为固化剂、(BYK制造的)0.5wt％的Disper BYK作为分散剂、以及残留萜品醇作为溶剂构成的30μm厚度的浆体，而不是示例1的单表面柔性铜箔板，形成天线膜。然后，如示例1中那样，通过将天线膜放置在模子中的预定位置并且将树脂注入该模子中，形成RF天线集成的壳体。
比较示例2
通过在50μm厚度的PI膜上印刷30μm厚度的银(Ag)墨，而不是示例1的单表面柔性铜箔板，形成天线膜。然后，如示例1中那样，通过将天线膜放置在模子中的预定位置并且将树脂注入该模子中，形成RF天线集成的壳体。
示例和比较示例的基底膜和电路图案的材料被示出在表1中。
表1
  类别   示例1   示例2   比较示例1   比较示例2
  基底膜材料   PI膜   PET膜   PI膜   PET膜
  电路图案材料   铜箔   铜箔   浆体   Ag墨
对如上所述制造的RF天线集成的壳体的电阻、注模后的变形以及天线识别距离进行测量。结果被示出在表2中。
表2
  类别   示例1   示例2   比较示例1   比较示例2
  电阻(Ω)   0.36   0.42   1.16   2.05
  注模后的变形   无   无   无   无
  天线识别距离   35mm   32mm   5mm   不识别
根据结果，在示例1和2以及比较示例1和2中的任一个中均观测不到注模后的变形。示例1和2分别展现出0.36Ω和0.42Ω的低电阻。示例1和2还分别展现出35mm和32mm的良好天线识别距离。
相反的是，比较示例1展现出如此高的电阻，以致天线识别距离仅为5mm。进一步，比较示例2的天线根本不能被识别。
从上述描述中明显看出，根据实施例的方法可以通过将RF天线与装置的壳体的显示窗口的玻璃框或分离电池盖集成，提高装配效率并且降低制造成本。
进一步，根据实施例，RF天线可以与壳体集成，从而降低内部部件之间的干扰并且能够实现稳定的通信。
此外，根据实施例，RF天线可以展现出优越的电阻和天线识别距离。
此处已经公开了示例性实施例，虽然采用了特定的术语，但是它们仅在广义和描述性意义上被使用并被解释，并不用于限制的目的。因此，本领域普通技术人员将理解的是，可以进行各种形式和细节上的变化，而不偏离所附权利要求所提出的本发明的精神和范围。

Claims (14)

1.一种制造模内型RF天线的方法，包括：
将铜箔堆叠在基底膜上；
通过处理所述铜箔以在该铜箔上形成RF天线图案，形成天线膜，所述天线膜被配置成容纳于装置的壳体内；
将所述天线膜布置在用于形成所述装置的壳体的模子内；以及
通过将树脂注入所述模子内形成与所述天线膜集成的所述壳体。
2.如权利要求1所述的方法，其中将所述天线膜布置在所述模子内包括：将所述天线膜布置在与环绕所述装置的显示窗口的周边的玻璃框相对应的位置中。
3.如权利要求1所述的方法，其中将所述天线膜布置在所述模子内包括：将所述天线膜布置在与所述装置的分离电池盖相对应的位置中。
4.如权利要求1所述的方法，其中布置所述天线膜包括：将所述天线膜布置在所述模子内，使得所述天线膜与所述壳体的内表面集成。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
利用各向异性导电膜ACF将所述天线膜连接至内部印刷电路板。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述基底膜包括聚酰亚胺膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚苯硫醚膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜、聚酰胺膜、聚碳酸酯膜和聚甲基丙烯酸甲酯膜中至少之一。
7.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
在所述天线膜的接触所述树脂的表面上形成粘合层。
8.如权利要求7所述的方法，其中在所述表面上形成所述粘合层发生在将所述天线膜布置在所述模子内之前。
9.如权利要求7所述的方法，其中在所述表面上形成所述粘合层发生在将所述天线膜布置在所述模子内之后。
10.如权利要求7所述的方法，其中形成所述粘合层包括：通过辊涂、丝网涂布或喷涂中之一将抗高温热固化粘合剂施加到所述天线膜的表面。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述粘合剂包括聚酯基粘合剂、环氧基粘合剂和苯氧基粘合剂中至少之一。
12.如权利要求1所述的方法，其中处理所述铜箔包括蚀刻所述铜箔。
13.一种通过如权利要求1所述的方法制造的模内型RF天线。
14.一种包括权利要求13的模内型RF天线的装置。
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