CN103208677A

CN103208677A - 一种印刷天线

Info

Publication number: CN103208677A
Application number: CN2013101075829A
Authority: CN
Inventors: 谢守德; 王长明
Original assignee: Janus Dongguan Precision Components Co Ltd
Current assignee: Janus Dongguan Precision Components Co Ltd
Priority date: 2013-03-30
Filing date: 2013-03-30
Publication date: 2013-07-17

Abstract

一种印刷天线，包括一作为绝缘基材的塑胶壳体，所述塑胶壳体的上和/或下表面分布有通过印刷导电油墨形成的天线图案；该塑胶壳体上设有贯穿上、下两表面的一通孔或铜柱，所述印刷于上、下两表面的天线图案延伸至通孔内侧壁并连接成一条连续导电通路或者延伸至内嵌于塑胶壳体中的铜柱表面与该铜柱共同构成导电通路。本发明通过在塑胶壳体上设置的通孔内或内置铜柱表面直接印刷天线图案，使上下两表面形成连续导电通路，而不必额外增加连接导线，以有效利用壳体印刷面积，利于产品的轻薄化发展；杜绝了不必要的化学镀，电镀污染，减少了因环保要求而追加的额外投资，且可以实现大批量生产。

Description

一种印刷天线

技术领域

本发明涉及无线通讯技术，尤其涉及一种印刷天线。

背景技术

随着电子装置日益广泛的应用，加之其尺寸越来越小和设计越来越新颖，更多功能被植入进来，诸如蓝牙，WLAN，WIFI，GPS，FM，RFID，NFC，Zigbee等，这些功能的共同点就是均需要天线来实现，传统贴片式天线已无法满足该类产品超薄紧凑的设计需求，一些新的工艺和技术便应运而生。

电子和机械技术结合的3D技术，是一种革新性的方法，它可以制造低成本和小空间的植入天线装置，为工业设计提供更佳的设计自由度，从而更好的满足市场需求。一些3D制造技术已经被开发出来，诸如LDS，双色注塑等，但诸如此类技术前期设备投入巨大，需要占用大量资金，无形中增加了生产难度，为此有必要寻找一种更为经济可行的方式加工生产此类天线。

采用移印工艺制造天线是充分利用了移印技术的特点，移印是在20 世纪70-80 年代传入我国的特种印刷技术，它在小面积、凹凸异形面的产品上进行印刷具有明显的优势，填补了网版印刷及其他印刷工艺的空白，应用广、发展快。移印的特点主要有：(1)适于曲面印刷。富于弹性的硅橡胶移印头对于平面以外的二次、三次曲面，凹凸面等形状复杂的承印物都能印刷；(2)能印刷较精细的图文，一般可以印刷0.05 mm 的细线；(3)印刷稳定持续，即使长时间印刷，其印刷精度也不会改变；(4)省去了干燥工序，可连续多色印刷；(5)承印范围广泛，可在塑料、金属、玻璃、陶瓷、皮革、胶木等各种材料制品上的任意凹凸表面精确地进行单色、双色和彩色图文的印刷，还可进行柔软接触印刷，还能在柔软的物品( 如水果、糕点、鸡蛋等) 以及易碎脆弱的物品( 如陶瓷、玻璃制品等) 上进行印刷；(6)移印工艺操作简单易学且运行可靠。

因此，如能寻找到一种可通过移印工艺在有限面积的基材上，高效地利用可印刷面积制备天线的方法，则不仅可以节省成本，而且更能满足消费者对于电子设备越加严苛的轻薄化要求。

发明内容

为克服现有技术的不足及存在的问题，本发明提供一种印刷天线，以有效利用移印技术在塑胶壳体上印刷三维天线电路图案，最大限度地利用壳体上有限的印刷面积，降低生产成本。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种印刷天线，包括一作为绝缘基材的塑胶壳体，所述塑胶壳体的上和/或下表面分布有通过印刷导电油墨形成的天线图案；该塑胶壳体上设有贯穿上、下两表面的一通孔或铜柱，所述印刷于上、下两表面的天线图案延伸至通孔内侧壁并连接成一条连续导电通路或者延伸至内嵌于塑胶壳体中的铜柱表面与该铜柱共同构成导电通路。

进一步地，所述天线图案印刷分布于塑胶壳体上和/或下表面的平面或者三维曲面上。

所述通孔为一锥形孔，该锥形孔的最大径深比为（2～10）：1；所述印刷于塑胶壳体上、下两表面的天线图案延伸至该通孔内侧壁上并连接成一条连续导电通路。

或者，所述通孔的两面开口均呈喇叭口，该通孔的最大径深比为（2～10）：1；所述印刷于塑胶壳体上、下两表面的天线图案延伸至该通孔内侧壁上并连接成一条连续导电通路。

或者，所述塑胶壳体内嵌有一铜柱，该铜柱的一端面与塑胶壳体上或下表面平齐；所述印刷于塑胶壳体的该上或下表面的天线图案延伸至该铜柱端面与铜柱共同构成导电通路。

本发明的所述天线图案的油墨干膜厚度为10～20um。

所述塑胶壳体采用碳酸酯PC、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS、由聚碳酸酯PC和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS混炼合成的改性工程塑料PC/ABS、聚甲醛POM、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT、聚亚苯基硫醚PPS中的任一种材料。

本发明与现有技术比较，通过在塑胶壳体上印刷三维天线电路图案，该三维图案具有电路导通功能，印刷完成后可直接作为产品使用亦可进行表面喷涂后应用；在塑胶壳体上设置的通孔内侧壁或内置铜柱表面直接印刷天线图案，使上下两表面的形成连续导电通路，而不必额外增加连接导线，以有效利用壳体印刷面积，利于产品的轻薄化发展；杜绝了不必要的化学镀电镀污染，减少了因环保要求而追加的额外投资，且可以实现大批量生产。

附图说明

图1是本发明的印刷天线结构示意图；

图2是本发明实施例一的塑胶壳体上的通孔的剖面结构示意图；

图3是本发明实施例二的塑胶壳体上的通孔的剖面结构示意图；

图4是本发明实施例三的塑胶壳体上的铜柱的剖面结构示意图。

图中：1-塑胶壳体，2-天线图案，3-铜柱，4-通孔。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。应当指出，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

如附图1所示的一种印刷天线，包括一作为绝缘基材的塑胶壳体1，所述塑胶壳体的上和/或下表面分布有通过印刷导电油墨形成的天线图案2；该塑胶壳体上设有贯穿上、下两表面的一通孔或铜柱3，所述印刷于上、下两表面的天线图案延伸至通孔内侧壁并连接成一条连续导电通路，或者所述印刷于上或下表面的天线图案延伸至内嵌于塑胶壳体中的铜柱表面与该铜柱共同构成导电通路。

实施例一

本实施例的所述塑胶壳体的上、下两表面分别分布有通过印刷导电油墨形成的天线图案2；该塑胶壳体上设有贯穿上、下两表面的通孔4，所述印刷于上、下两表面的天线图案延伸至该通孔内连接成一条连续导电通路。

所述天线图案印刷分布于塑胶壳体上、下两表面的平面或者三维曲面上。

在本实施例中，如附图2所示，所述通孔为一锥形孔，该锥形孔半径与深度的比至少为2：1。较佳地，该锥形孔的最大径深比为（2～10）：1；所述印刷于塑胶壳体上、下两表面的天线图案延伸至该通孔内侧壁上并连接成一条连续导电通路。锥形孔的最大径深比为2：1，坡比为1:0.3；通孔的锥形设计是为了方便导电线路的印刷，同时，该通孔可作为电子装置塑胶壳体两侧之间的其他电路导通的路径，有利于电子产品向尺寸小和设计新颖的方向发展。

本发明中的印刷天线的制作工艺依次包括以下步骤：

1）治具加工：制作一可多角度旋转的多功能治具，亦或制作若干个单向治具，具体地，所述多功能治具为可360度全方位自由旋转且在任意位置可固定的治具，而单向治具为产品加工时，具有固定位置和方向，无旋转和移动功能的治具。

2）注塑塑胶壳体：利用模具注塑具有通孔的壳体结构，通孔形状要专门设计，便于导电线路印刷。

3）天线图案印刷：将注塑成型的塑胶壳体固定于多功能治具或者单向治具上，通过移印技术在塑胶壳体的上和/或下表面、通孔内侧壁印刷，干燥后在塑胶壳体上形成三维曲面天线图案，即完成天线的制作。该天线图案具有电路导通作用。通过治具的辅助作用在塑胶壳体上印刷电路图案的过程中可以更好地适应印刷表面的形状变化，通过治具的位置方向变化使塑胶壳体上、下表面的连续导电通路的印刷过程可以顺畅完成，根据具体需要选择治具的方向及位置，使得生产过程中操作更加方便，大大减低了生产过程中的难度，天线在生产过程中前期设备的投入减少，降低了资金的投入。

本发明的所述天线图案的油墨粘度为3000～8000cps，油墨干膜厚度为10～20um。

所述塑胶壳体可采用碳酸酯PC、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS、由聚碳酸酯PC和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS混炼合成的改性工程塑料PC/ABS、聚甲醛POM、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT、聚亚苯基硫醚PPS中的任一种材料。上述材料均为热塑性工程塑料，均为市售产品。

实施例二

本实施例与实施例一的区别之处在于：所述通孔4的两面开口均为锥形，即呈喇叭口，半径与深度的比至少为2：1。较佳地，该通孔的最大径深比为（2～10）：1；所述印刷于塑胶壳体上、下两表面的天线图案延伸至该通孔内侧壁上并连接成一条连续导电通路。。如附图3所示，该通孔的最大径深比为2：1，两面的喇叭口的坡比均为1:0.3；通孔的锥形孔设计同样是为了方便导电线路的印刷，同时，该通孔可作为电子装置塑胶壳体两侧之间的其他电路导通的路径。

实施例三

本实施例与实施例一的区别之处在于：如附图4所示，所述塑胶壳体内嵌有一铜柱3，该铜柱的一端面与塑胶壳体上或下表面平齐；所述印刷于塑胶壳体上或下表面的天线图案延伸至该铜柱端面与该铜柱共同构成导电通路。

在本实施例的一种应用中，所述印刷于上、下两表面的天线图案延伸至铜柱端面与该铜柱共同构成导电通路，通过铜柱连接上、下两表面的天线图案。

在本实施例的另一种应用中，所述印刷于塑胶壳体上或下表面的平面或三维曲面部分的天线图案延伸至该铜柱端面连接成一条导电通路并由铜柱与塑胶壳体以内的电子设备的内部结构连接。

如附图4所示的铜柱一端面与塑胶壳体上表面平齐，该铜柱通过固定于注塑模具内参与塑胶壳体的注塑步骤，紧密结合于塑胶壳体中。

本发明公开的天线直接在塑胶壳体上印刷完成，该塑胶壳体包含有通孔或铜柱结构，通孔形状需特别设计，通孔或铜柱上的天线片段需专门印刷完成。该天线在壳体尤其是三维曲面壳体上形成三维结构，并具有电路导通功能。应用本发明的产品制作投入资金少，借助治具的辅助作用，操作方便，天线电路印刷完成后可直接作为成品使用亦可进行表面喷涂后应用，杜绝了不必要的化学镀或电镀污染环节，具有良好的产品量产性和经济社会效益。

上述实施例中提到的内容并非是对本发明的限定，在不脱离本发明的发明构思的前提下，任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种印刷天线，包括一作为绝缘基材的塑胶壳体，其特征在于：所述塑胶壳体的上和/或下表面分布有通过印刷导电油墨形成的天线图案；该塑胶壳体上设有贯穿上、下两表面的一通孔或铜柱，所述印刷于上、下两表面的天线图案延伸至通孔内侧壁并连接成一条连续导电通路或者延伸至内嵌于塑胶壳体中的铜柱表面与该铜柱共同构成导电通路。

2.根据权利要求1所述的印刷天线，其特征在于：所述天线图案印刷分布于塑胶壳体上和/或下表面的平面或者曲面上。

3.根据权利要求2所述的印刷天线，其特征在于：所述通孔为一锥形孔，该锥形孔的最大径深比为（2～10）：1；所述印刷于塑胶壳体上、下两表面的天线图案延伸至该锥形孔内侧壁上并连接成一条连续导电通路。

4.根据权利要求2所述的印刷天线，其特征在于：所述通孔的两面开口均呈喇叭口，该通孔的最大径深比为（2～10）：1；所述印刷于塑胶壳体上、下两表面的天线图案延伸至该通孔内侧壁上并连接成一条连续导电通路。

5.根据权利要求2所述的印刷天线，其特征在于：所述塑胶壳体内嵌有一铜柱，该铜柱的一端面与塑胶壳体上或下表面平齐；所述印刷于塑胶壳体的该上或下表面的天线图案延伸至该铜柱端面与铜柱共同构成导电通路。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的印刷天线，其特征在于：所述天线图案的油墨干膜厚度为10～20um。

7.根据权利要求6所述的印刷天线，其特征在于：所述塑胶壳体采用碳酸酯PC、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS、由聚碳酸酯PC和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS混炼合成的改性工程塑料PC/ABS、聚甲醛POM、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT、聚亚苯基硫醚PPS中的任一种材料。