CN102437415A - 通过烧结金属制造天线的方法以及通过此方法制造的天线 - Google Patents

Abstract

一种制造天线的方法，其包括形成包含合成树脂的基部、在基部上形成导电图案，以及通过加热来烧结导电图案以形成电路图案。导电图案包含导电胶和用于黏合基部和导电图案的粘合剂。导电胶包含金属。

Description

通过烧结金属制造天线的方法以及通过此方法制造的天线

发明领域

本发明的示例性实施例涉及一种制造天线的方法以及一种通过此方法制造的天线。更具体而言，本发明的示例性实施例涉及一种使用金属烧结、能够简化制造工艺的制造天线的方法，以及一种通过此方法制造的天线。

背景技术

由于通信技术，尤其是移动通信技术，已随电子工业的发展而发展，无论所处何处都能实施数据通信的各种移动通信终端变得普及。一般而言，移动通信终端可包括手机、智能电话、个人数字助理(PDA)、上网本和手提电脑，所述移动通信终端是便携式的并且可以通过使用移动通信和应用程序来实现各种功能。

通常，具有直型金属棒的鞭状天线(whip antenna)、具有螺旋形金属丝的螺旋形天线，以及可收缩式天线被用于无线通信终端。近来，内置天线被应用于无线通信终端以满足消费者对轻薄的(slim)和小型化的终端的需求。

热黏合法和二次注塑法(double injection method)通常被用于制造内置天线。

在热黏合法中，通过合成树脂的注塑成形形成具有突出物的基部。天线电路图案(circuit pattern)被设计于基部上。制造具有与天线电路图案对应形状的压模。然后，薄铜板或薄不锈钢板被弯折后与所述基部上的突出物结合在一起。所述薄铜板或薄不锈钢板通过热黏合方法被固定在基部上。热黏合方法可能不适用于具有三维形状或复杂形状的天线。热黏合方法有许多工序，因此其生产力可能相对低且制造成本可能相对高。

在二次注塑法中，根据用于内置天线的内部空间，在基部上设计天线电路图案。通过二次注塑法形成包含电路图案的基部，所述二次注塑法使用结合在一起的基部的注塑模具和电路图案的注塑模具。铜镀膜和镍镀膜形成于电路图案上。二次注塑法的缺陷率可能相对高。由于需要进行电镀工序，所以制造过程可能较复杂。例如，基部通常包含聚碳酸酯(PC)树脂。电镀工序可能并不直接在包含聚碳酸酯树脂的所述基部上进行。因此，需要进行形成包含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂的电路图案的工序。此外，还需进行形成用于黏合电路图案和电镀膜的粘合层(binding layer)的工序。其结果是，使用二次注塑法制造天线的方法具有许多复杂的工序。

发明内容

本发明的示例性实施例提供一种通过烧结金属、能够简化制造工艺的制造天线的方法。

本发明的示例性实施例还提供一种通过上述方法制造的天线。

在根据本发明的制造天线的一种示例性方法中，所述方法包括形成包含合成树脂的基部、在基部上形成包含导电胶和粘合剂的导电图案，以及通过加热来烧结导电图案以形成电路图案。所述导电胶包含金属。所述粘合剂黏合基部和导电图案。

在一个示例性实施例中，基部可进一步包含玻璃(glass)。

在一个示例性实施例中，导电图案的烧结温度可低于基部的熔点。

在一个示例性实施例中，导电胶的微粒尺寸可在约30nm至约50nm之间。

在一个示例性实施例中，导电胶可以是银胶。

在根据本发明的一种示例性天线中，所述天线包括基部和电路图案。基部包含合成树脂。通过加热以在基部上烧结包含导电胶和粘合剂的导电图案来形成电路图案。所述导电胶包含金属。所述粘合剂黏合基部和导电图案。

在一个示例性实施例中，基部可进一步包含玻璃。

在一个示例性实施例中，导电图案的烧结温度可低于基部的熔点。

在一个示例性实施例中，导电胶的微粒尺寸可在约30nm至约50nm之间。

在一个示例性实施例中，导电胶可以是银胶。

根据一种制造天线的方法和一种通过此方法制造的天线，金属可直接被烧结在基部上以形成电路图案。因此，制造天线的方法可被简化。

此外，天线的形状可以是简化的、小型的和轻薄的。

另外，金属电镀工序可被省略，因此可避免在金属电镀工序中造成的对健康和环境的不良影响。

附图说明

通过结合附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的上述和其他特点和益处将变得更加明显，所述附图中：

图1是示出根据本发明一个示例性实施例的天线的透视图；

图2是示出沿图1中的线I-I’所截取的天线的剖面图；

图3是示出制造图1中天线的方法的流程图；

图4A-4C是用于说明制造图1中天线的方法的透视图；

图5是示出根据本发明另一示例性实施例的天线的一部分的透视图；以及

图6A-6C是用于说明制造图5中天线的方法的透视图。

具体实施方式

将在下文中结合附图更充分地描述本发明，在所述附图中示出本发明的示例性实施例。然而，本发明可能表现为许多不同形式，且不应被解读为限制于本文所述的示例性实施例。恰恰相反，提供这些示例性实施例是为了使公开内容完全和完整，以及为了将本发明的范围充分传达给本领域的技术人员。在附图中，为清晰起见，层和区域的尺寸和相对尺寸可能是放大的。

应当理解，当一个部件或层被提及为“在......之上”或“被连接到......”另一部件或层时，其可以是直接在......之上或直接被连接到那个部件或层或可能存在中间部件或层。相反，当一个部件被提及为“直接在......之上”或“直接被连接到......”另一部件或层时，则不存在中间部件或层。相同的数字自始至终指代相同的部件。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关的列出项中的任意及其所有组合。

应当理解，尽管术语第一、第二、第三等可能在本文中用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，所述这些元件、部件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件、部件、区域、层或部分和另一个区域、层或部分。因此，在不背离本发明教导的情况下，下文所讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可被看作为第二部件、组件、区域、层或部分。

空间相关的术语，例如“在......之下”、“在......下面”、“下部的”、“在......之上”、“上部的”等，可能被用于本文中，以便于描述如附图所示的一个部件或特征与另一部件或特征之间的关系。应当理解，除了附图中所描述的方向之外，空间相关的术语还意在包含在使用中或操作中的装置的不同方向。例如，如果附图中的装置被翻转，那么被描述为在其他部件“下面”或在另一部件“之下”的的部件可能原本是在其他部件或元件“之上”的。因此，所述示例性术语“在......之下”可包含之上和之下的方向。另外，装置可能被不同地定向(旋转90度或朝向其他方向)并且本文所使用的空间相关的描述词作相应解释。

本文所使用的术语仅用作描述特定示例性实施例的目的，而并不意在限制本发明。除非上下文中明确指出，否则本文所使用的单数形式“一”、“一个”和“这个”意在同样包括复数形式。应进一步理解，当在说明书中使用术语“包含”时，指存在所述的元件、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加一个或多个其他元件、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。

本文结合代表性图例(cross-sectional illustration)来描述本发明的示例性实施例，所述代表性图例是本发明的理想化示例性实施例(以及中间结构)的示意图。如此一来，由例如制造技术和/或制造公差而产生的的图例的形状变化是可以预期的。因此，本发明的示例性实施例不应被解读为限制于本文所示区域的特定形状，而是应包含如由于制造而造成的形状偏差。例如，示为矩形的注入区域(implanted region)通常将具有在其边缘的圆形或曲线形特征和/或注入浓度梯度(gradientof implant concentration)，而不是从注入区域到非注入区域的二元变换。同样地，由注入形成的掩埋区域(buried region)可能造成一些在掩埋区域和发生注入的表面之间的区域中的注入。因此，图中示出的区域本质上是示意性的，且他们的形状并不意在示出装置区域的实际形状，且并不意在限制本发明的范围。

除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)的意思和本发明所属领域的技术人员通常理解的意思相同。应进一步理解，所述术语，例如在常用字典中定义的术语，应被解释为具有与相关技术的上下文一致的意思，并且，除非本文中明确地如此定义，否则不应从理想化的或过于正式的层面来解释。

接下来，将参考附图来具体说明本发明。

图1是示出根据本发明一个示例性实施例的天线的透视图。

参看图1，根据当前示例性实施例的天线100包括基部120和电路图案140。

考虑到移动通信终端的形状或移动通信终端中的天线100的一部分的形状，基部120可以形成为各种形状。基部120可以和移动通信终端的表面(plane)一体形成。可选择地，基部120可以是移动通信终端的表面。

基部120可包含合成树脂。例如，基部120可包含聚碳酸酯(PC)树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚氯乙烯树脂、离聚物树脂、聚酰氨树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂，等等。基部120优选地包含PC树脂。

基部120可进一步包含玻璃。当基部120进一步包含玻璃时，对比基部120仅包含合成树脂的情况，基部120的熔点升高。因此，基部120可以耐受相对高的温度。

基部120的形状可对应于电路图案140的形状。

电路图案140形成于基部120上。电路图案140可具有如图1所示的平面型的形状。电路图案140可具有如图1所示的多次弯折的条状。但是，考虑到移动通信终端的形状和移动通信终端的频率范围，电路图案140可以具各种形状，因此电路图案140的形状并不局限于图1所示的形状。

使用导电胶(conductive paste)来形成电路图案140。可使用包含导电胶的油墨来形成电路图案140。导电胶包含金属。导电胶可包含金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)、铜(Cu)等等。导电胶可优选地包含银。

导电胶的微粒尺寸可以非常小。导电胶的微粒尺寸可在约30nm至约50nm之间。当导电胶的微粒尺寸非常小时，所述导电胶可在相对低的温度被烧结。

导电胶可包含粘合剂。当导电胶包含粘合剂时，电路图案140可被紧密粘合到基部120上。此外，形成粘合层的额外工序可被省略。

包含导电胶的油墨被印到基部120上。然后，加热油墨以烧结导电胶，从而形成电路图案140。

基部120进步一包含玻璃，这样基部120的熔点升高。玻璃的量被调整以使基部120的熔点升高至超过油墨的烧结温度，这样可在不破坏基部120的情况下形成电路图案140。

此外，导电胶的微粒尺寸非常小，这样，油墨将在相对低的温度被烧结。微粒的尺寸被加以调整，以使油墨的烧结温度降低至低于基部120的熔点，这样可在不破坏基部120的情况下形成电路图案140。

图2是示出沿图1中的线I-I’所截取的天线的剖面图。

参看图1和图2，电路图案140从基部120上突起。在当前示例性实施例中，并不需要在基部120上形成包含ABS树脂的额外承载层(careerlayer)以及用于黏合承载层和电路图案140的粘合层，因此天线100的形状可以是简化的、小型的和轻薄的。

如图2所示，根据当前示例性实施例，电路图案140从基部120上突起。可选择地，基部120可包括凹槽部分，且电路图案140可形成于基部120的所述凹槽部分中，这样，电路图案140可不突出于基部120。进一步地，电路图案140的上表面可与基部120的上表面基本在同一平面上。

图3是示出制造图1中天线的方法的流程图。图4A-4C是用于说明制造图1中天线的方法的透视图。

参看图3和图4A，天线100的基部120形成(步骤S 100)。基部120包含合成树脂。可使用注塑成型来形成基部120。例如，制造具有对应于基部120的形状的压模。熔化了的合成树脂被注入到压模中。然后，在经过预定时间后，基部120形成。如上所述，基部120具有如图1所示的矩形平面形状。可选择地，基部120可具有各种形状。

基部120可进一步包含玻璃。当基部120进一步包含玻璃时，对比基部120仅包含合成树脂的情况，基部120的熔点升高。因此，基部120可更为耐热。

参看图3和图4B，导电图案130形成于基部120上(步骤S200)。导电图案130包含导电胶。导电图案130具有对应于电路图案140形状的形状。导电胶可包含金属材料和粘合剂。例如，导电胶可包含银。

导电胶的微粒尺寸可以非常小。例如，导电胶的微粒尺寸可在约30nm至约50nm之间。当导电胶的微粒尺寸非常小时，所述导电胶可在相对低的温度被烧结。

可使用丝网印刷方法、移印方法和喷墨印刷方法来形成导电图案130。

在丝网印刷方法中，金属或聚合物掩模(mask)被置于基部120上。导电胶被涂覆在掩模上。挤出导电胶以形成导电图案130。

在移印方法中，包含导电胶的油墨被吸印入平的衬垫(pad)，所述导电胶具有电路图案140的形状。被吸印油墨被转印到基部120上以形成导电图案130。在此，所述衬垫可包含硅。

在喷墨印刷方法中，关于电路图案140形状的信息或数据被输入到电脑中。包含油墨喷嘴的喷墨印刷机将所述油墨喷涂在基部120上以形成导电图案130。

参看图3、图4B和图4C，加热导电图案130以烧结导电图案130，从而形成电路图案140(步骤S300)。在烧结过程中可能使用烧结炉(未示出)。烧结炉加热基部120和导电图案130以烧结导电图案130，从而形成电路图案140。

烧结是通过在低于微粒熔点的温度下加热微粒，以使微粒之间相互粘结从而形成所期望形状的一种方法。烧结的驱动力可能是微粒的表面能。当微粒之间还未相互结合时，微粒的表面能总值并非最小值，因此微粒并不处在热力平衡状态。当加热微粒时，微粒之间相互结合以减小微粒的表明能总值和微粒总表面积。

于是，当加热导电图案130时，导电图案130被烧结。因此，不具备稳固性的微粒被颗粒化和致密化(densified)，这样微粒之间相互结合从而形成聚结体(lump)。通过烧结，导电图案130的表面积减小了，并且导电图案130的稳固性增加了。此外，导电图案130的导电性增强了并且导电图案130的电阻减小了，从而导电图案130可当作电路使用。因此，通过烧结导电图案130形成的电路图案140具有合适的电阻，以当做电路使用。

当加热以烧结导电图案130时，基部120可能被物理损坏或化学损坏。但是，基部120包含玻璃，因此基部120的熔点升高。玻璃的量被调整以使基部120的熔点升高至超过油墨的烧结温度，这样，可在不损坏基部120的情况下形成电路图案140。

此外，导电胶的微粒尺寸非常小，这样，油墨将在相对低的温度被烧结。微粒的尺寸被加以调整，以将油墨的烧结温度降低至低于基部120的熔点，这样，可在不损坏基部120的情况下形成电路图案140。

根据当前示例性实施例的一种制造天线100的方法，导电图案130直接被烧结在基部120上以形成电路图案140。因此，不需要在基部120上形成承载层、在所述承载层上形成粘合层以及在所述粘合层上形成电镀层，从而天线100的制造工艺被简化了。因此，天线100的形状可以是简化的、小型的和轻薄的。

此外，可以避免在电镀工序中造成的对健康和环境的不良影响。

图5是示出根据本发明另一示例性实施例的天线的一部分的透视图。

参看图5，根据当前示例性实施例的天线包括基部220和电路图案240。

除了天线200具有三维形状外，根据当前示例性实施例的天线200和根据图1中的前一示例性实施例的天线100基本相同。因此，将省略任何重复性解释。

考虑到移动通信终端的形状或移动通信终端中的天线200的一部分的形状，基部220可以形成为各种形状。

基部220可包含合成树脂。例如，基部220可包含PC树脂。

基部220可进一步包含玻璃。当基部220进一步包含玻璃时，对比基部220仅包含合成树脂的情况，基部220的熔点升高。因此，基部220将更为耐热。

基部220的形状可对应电路图案240的形状。

电路图案240在基部220上形成。电路图案240可具有如图5所示的平面形状。可选择地，电路图案240可具有三维形状。相应地，电路图案240可对应于基部220的数个表面形成。此外，电路图案240可仅覆盖表面的一部分。考虑到移动通信终端的形状以及移动通信终端的频率范围，电路图案240可具有各种形状。

使用导电胶来形成电路图案240。可使用包含导电胶的油墨来形成电路图案240。例如，导电胶中可以包含银。

导电胶微粒的尺寸可以非常小。例如，导电胶微粒的尺寸可能在约30nm至约50nm之间。当导电胶微粒的尺寸非常小时，所述导电胶可在相对低的温度被烧结。

导电胶可包含粘合剂。当导电胶包含粘合剂时，电路图案240可被紧密粘合到基部220上。此外，形成粘合层的额外工序可被省略。

包含导电胶的油墨被印到基部220上。然后，加热油墨以烧结导电胶，从而形成电路图案240。

图6A-6C是用于说明制造图5中天线的方法的透视图。

除了天线200具有三维形状外，根据当前示例性实施例的制造天线200的方法和根据图3中的前一示例性实施例的制造天线100的方法基本相同。因此，将省略任何重复性说明。

参看图3和图6A，天线200的基部220形成(步骤S100)。基部220包含合成树脂。可使用注塑成型法来形成基部220。

基部220可进一步包含玻璃。当基部220进一步包含玻璃时，对比基部220仅包含合成树脂的情况，基部220的熔点升高。因此，基部220可更为耐热。

参看图3和图6B，导电图案230在基部220上形成(步骤S200)。在当前示例性实施例中，尽管导电图案230在基部220的单个表面上形成，导电图案230可对应基部220的数个表面形成。此外，导电图案可仅覆盖表面的一部分。

导电图案230包含导电胶。导电图案230具有对应于电路图案240形状的形状。导电胶可包含金属材料和粘合剂。例如，导电胶可包含银。

导电胶微粒的尺寸可以非常小。例如，导电胶微粒的尺寸可在约30nm至约50nm之间。当导电胶微粒的尺寸非常小时，所述导电胶可在相对低的温度被烧结。

可使用丝网印刷方法、移印方法和喷墨印刷方法来形成导电图案230。

在丝网印刷方法中，使用金属或聚合物掩模来形成导电图案230。在移印方法中，导电胶被吸印在平的衬垫中，并且被吸收的油墨被转印到基部220上以形成导电图案230。在喷墨印刷方法中，使用包含油墨喷嘴的喷墨印刷机来在基部220上以形成导电图案230。

参看图3、图6B和图6C，加热导电图案230以烧结导电图案230，从而形成电路图案240(步骤S300)。在烧结过程中可使用烧结炉(未示出)。

通过烧结，导电图案230的表面积减小了，并且导电图案230的稳固性增加了。此外，导电图案230的导电性增强了并且导电图案230的电阻减小了，从而导电图案230可当作电路使用。因此，通过烧结导电图案230形成的电路图案240具有合适的电阻，以当做电路使用。

当加热以烧结导电图案230时，基部220可能被物理损坏或化学损坏。但是，基部220包含玻璃，因此基部220的熔点升高。玻璃的量被调整以使基部220的熔点升高至超过油墨的烧结温度，这样，可在不损坏基部220的情况下形成电路图案240。

此外，导电胶的微粒尺寸非常小，这样油墨将在相对低的温度被烧结。所述微粒的尺寸被加以调整，以将油墨的烧结温度降低至低于基部220的熔点，这样，可在不损坏基部220的情况下形成电路图案240。

根据当前示例性实施例的制造天线200的方法，导电图案230直接被烧结在基部220上以形成电路图案240。因此，不需要在基部220上形成承载层、在所述承载层上形成粘合层以及在所述粘合层上形成电镀层，因此天线200的制造工艺被简化了。

例如，当天线200具有三维的形状时，不像如热黏合方法的其他方法，根据当前示例性实施例的制造天线方法将是合适的且有用的。

另外，天线200的形状可以是简化的、小型的和轻薄的。

此外，可避免在电镀工序中造成的对健康和环境的不良影响。

前述内容是对本发明的说明，并且不应被解读为限制于此。尽管已经描述了本发明的一些示例性实施例，本领域的技术人员应容易理解，在不实质背离本发明新颖性教导及优点的情况下，所述示例性实施例中可能存在许多变型。相应地，所有这些变型都包括在权利要求限定的本发明的范围之内。在权利要求中，方法附加功能的句型是意在当执行所列举的功能时涵盖本文中所描述的结构，不仅仅是结构的等同物还包括等同的结构。因此，应当理解，前述内容是对本发明的说明，并且不应被解读为限制于所公开的特定示例性实施例，并且对所公开示例性实施例的变形，以及其他示例性实施例将包含于所附权利要求的范围内。本发明由下面的权利要求，以及所述权利要求所包含的等同物定义。

如上文所说明的，根据本发明，金属可直接被烧结在基部上以形成电路图案。因此，制造天线的方法可被简化。

另外，天线的形状可以是简化的、小型的和轻薄的。

此外，可避免在电镀工序中造成的对健康和环境的不良影响。

Claims (10)

1.一种制造天线的方法，所述方法包括：

形成包含合成树脂的基部；

在基部上形成包含导电胶和粘合剂的导电图案，所述导电胶包含金属，所述粘合剂黏合所述基部和所述导电图案；以及

通过加热来烧结所述导电图案以形成电路图案。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基部进一步包含玻璃。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述导电图案的烧结温度低于所述基部的熔点。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述导电胶的微粒尺寸在约30nm至约50nm之间。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述导电胶是银胶。

6.一种天线，其包括：

包含合成树脂的基部；以及

电路图案，所述电路图案通过加热以在所述基部上烧结包含导电胶和粘合剂的导电图案而形成，所述导电胶包含金属，所述粘合剂黏合所述基部和所述导电图案。

7.根据权利要求6所述的天线，其中，所述基部进一步包含玻璃。

8.根据权利要求6所述的天线，其中，所述导电图案的烧结温度低于所述基部的熔点。

9.根据权利要求8所述的天线，其中，所述导电胶的微粒的尺寸在约30nm至约50nm之间。

10.根据权利要求6所述的天线，其中，所述导电胶是银胶。

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