CN103972645A - 移动终端天线及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动终端天线及其制作方法，其中制作方法包括：准备天线基材；在所述天线基材上形成天线轮廓；在所述天线轮廓内的基材上通过气相物理沉积工艺形成第一金属导电层；在所述第一金属导电层上形成第二金属导电层。该制作方法能够节省制作成本且适合大规模推广。

Description

移动终端天线及其制作方法

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种移动终端天线及其制作方法。

背景技术

移动终端天线是指安装在移动终端设备上的天线，用于完成空中信号的接收和发送，是手机、笔记本电脑、平板电脑等无线终端必不可少的关键部件。天线分为外置天线和内置天线，其中，内置天线有弹片天线、柔性印制线路天线和3D激光精密天线三种。随着终端产品的体积日益减小和厚度逐渐减薄，目前中高端移动终端产品以3D激光精密天线应用为主。3D激光精密天线主要包括双模注塑成型和激光镭射成型（LDS）两种方式。双模注塑成型天线需要用到双色注塑模具且需要进行多次注塑，其模具成本和流程成本都很高，而且不适合制作超薄的手机外壳所需天线。LDS天线是在注塑成型后的塑胶外壳上通过激光活化和电镀形成所需要的天线产品，其工艺简单，但需要价格昂贵的三维激光雕刻机，且激光雕刻机目前只有德国LPKF公司所生产，导致其单体价格昂贵和产能低下。

现有天线制作技术中是运用真空镀膜技术进行内置式手机天线的工艺制作，但该方法由于需要用到磁控溅射和镭雕设备，其设备成本高，且制作效率低，不适合大规模的量产。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种移动终端天线及其制作方法能够节省制作成本且适合大规模推广。

为解决上述技术问题，本发明提供一种移动终端天线的制作方法，包括以下步骤：

准备天线基材；

在所述天线基材上形成天线轮廓；

在所述天线轮廓内的基材上通过气相物理沉积工艺形成第一金属导电层；

在所述第一金属导电层上形成第二金属导电层。

在所述金属导电层上镀上构成天线主体的复合镀层，所述复合镀层至少包括一个金属镀层。

进一步地，在所述天线轮廓内的基材上通过气相物理沉积工艺形成第一金属导电层的过程包括：

在所述天线轮廓内的基材上通过气相物理沉积工艺形成包括至少一个金属子导电层的第一金属导电层。

进一步地，在所述天线轮廓内的基材上通过气相物理沉积工艺形成包括至少一个金属子导电层的第一金属导电层的过程包括：

在所述天线轮廓内的基材上通过真空离子镀工艺形成铜金属导电子层或铝金属导电子层；

在所述铜金属导电子层或铝金属导电子层通过真空离子镀工艺形成镍金属导电子层。

进一步地，在所述天线基材上形成天线轮廓的过程包括：

根据天线图形线路的分布制作相应形状的遮蔽胶片；

用遮蔽胶片遮盖在天线基材上勾勒出天线轮廓。

进一步地，在所述第一金属导电层上形成第二金属导电层的过程包括：

在所述第一金属导电层上形成金属复合镀层。

进一步地，在所述第一金属导电层上形成金属复合镀层的过程包括：

在所述第一金属导电层镀上一层铜形成铜镀层；

在该铜镀层上镀上一层镍形成镍镀层；

在该镍镀层上镀上一层金形成金镀层。

进一步地，所述胶片为聚酰亚胺薄膜。

同样为了解决上述的技术问题，本发明还提供了一种移动终端天线，包括：用于设置天线的基材、第一金属导电层以及第二金属导电层；；

所述第一金属导电层设置在所述基材上，所述第一金属导电层设置在所述第二金属导电层上。

进一步地，所述第一金属导电层包括至少一个第一金属导电子层。

进一步地，所述第二金属导电层为金属复合镀层，所述复合镀层包括至少一个金属子镀层。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种移动终端天线及其制作方法能够节省制作成本且适合大规模推广，其中制作方法包括：准备天线基材；在所述天线基材上形成天线轮廓；在所述天线轮廓内的基材上通过气相物理沉积工艺形成第一金属导电层；在所述第一金属导电层上形成第二金属导电层；该方法工艺路线简单，采用气相物理沉积工艺形成第一金属导电层，在形成第一金属导电层后采用电镀或者化学镀形成第二金属导电层将天线一次成形。所用工艺与设备均很常见，工艺成熟；天线一次成形，取消了对产能最大的瓶颈，天线修形工艺并且不需要昂贵且产能不高的修形设备，减小了生产成本，有利于大规模的推广应用。

附图说明

图1为本发明实施例一移动终端天线的制作方法的一种流程图；

图2为本发明实施例一移动终端天线的制作方法的另一种流程图；

图3为本发明实施例二移动终端天线的结构示意图；

图4为本发明实施例二中金属导电层的结构示意图；

图5为本发明实施二中复合镀层的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

如图1所示，本实施例移动终端天线的制作方法包括：

步骤101：准备天线基材；

步骤102：在所述天线基材上形成天线轮廓；

步骤103：在所述天线轮廓内的基材上通过气相物理沉积工艺形成第一金属导电层；

步骤104：在所述第一金属导电层上形成第二金属导电层。

本实施例天线的制作方法通过采用气相物理沉积工艺使天线轮廓内的基材区域形成金属导电层，之后采用电镀工艺在金属导电层上镀上构成天线主体的第二金属导电层，将天线一次成型。本实施例的制作方法，较之支架式和传统的贴附式更加节省空间，工艺线路简单，天线一次成型提高了天线的产能。并且使用的工具都是很常见的，不需要昂贵且产能不高的修形设备如磁控溅射和镭雕设备，降低了生产成本，有利于大规模的量产。

上述步骤103中的第一金属导电层可以由至少一个第一金属导电子层构成，也就是说在该金属导电层可以为单层的金属导电层，如只在天线轮廓所在基材区域镀了一层铜或铝；同样该金属导电层也可以有多层的金属导电层构成，如可以由一个铜镀层和一个镍镀层构成，这种情况下金属导电层的导电效果会更好。所以步骤103中：在所述天线轮廓内的基材上通过气相物理沉积工艺形成第一金属导电层的过程包括：在所述天线轮廓内的基材上通过气相物理沉积工艺形成包括至少一个金属子导电层的第一金属导电层。

本实施例中气相物理沉淀工艺优选真空离子镀工艺，在真空离子镀中可以选择铜或镍或铝作为靶材，采用真空离子镀工艺形成的金属导电层可以由铜或铝镀层、镍镀层构成。此时金属导电层构成情况包括两种：

第一种是：在天线轮廓所在区域采用真空离子镀工艺先镀上一层镍形成镍镀层，然后在镍镀层上采用真空离子镀工艺镀上一层铜或铝形成铜或铝镀层。

第二种是：采用真空离子镀工艺在天线轮廓所在的基材区域先镀上一层铜或铝形成铜镀层或铝镀层；然后采用真空离子镀工艺在所述铜镀层或铝镀层上再镀上一层镍形成镍镀层。

针对金属导电层的第二种构成情况，本实施例步骤104中在所述天线轮廓内的基材上通过气相物理沉积工艺形成包括至少一个金属子导电层的第一金属导电层的过程包括：

在所述天线轮廓内的基材上通过真空离子镀工艺形成铜金属导电子层或铝金属导电子层；

在所述铜金属导电子层或铝金属导电子层通过真空离子镀工艺形成镍金属导电子层。

本实施例制作方法步骤102中在所述天线基材上形成天线轮廓的过程包括：

根据天线图形线路的分布制作相应形状的遮蔽胶片；

用遮蔽胶片遮盖在天线基材上勾勒出天线轮廓。

本实施例形成天线轮廓的过程还可为：根据天线图形线路的分布制作相应形状的遮蔽胶片；用遮蔽胶片遮盖在天线基材上，将不需要形成导电层的区域遮盖起来，将需要形成导电层的区域露出来。

本实施例的移动终端天线制作方法在镀由铜或铝镀层、镍镀层构成的金属导电层时优选铜镀层（铜金属导电子层）的厚度为1-1.5um，所述铝镀层（铝金属导电子层）的厚度为2-2.4um，所述镍镀层（镍金属导电子层）的厚度为1-1.5um。

本实施例中不中104中在所述第一金属导电层上形成第二金属导电层的过程包括：在所述第一金属导电层上形成金属复合镀层。

本实施例中位于第一金属导电层上的复合镀层包括多个金属镀层，该复合镀层可以包括三种不同材料的金属镀层，如可以为铜、铝、银、金、镍中任意三种材料的镀层。当然本实施例中的复合镀层，不仅仅只包括三种金属镀层，也可以是根据设计需求，在金属导电层上设置相应数量的金属镀层，如复合镀层可以包括4个、5个等不同的金属镀层。其中复合镀层包括的金属镀层的位置关系有多种的，可以根据实际天线设计需求来确定是哪一种位置关系。以复合镀层由铜、镍、金三种镀层组成为例，复合镀层的构成情况可以由多种，如由从下到上的顺序金属镀层排列的顺序可以为：铜-镍-金，金-铜-镍、镍-金-铜等六种排列情况。

针对铜-镍-金这种镀层排列情况，本实施例在所述金属导电层上镀上构成天线主体的复合镀层具体制作过程包括：

在所述金属导电层上镀上一层铜形成铜镀层；

在该铜镀层上镀上一层镍形成镍镀层；

在该镍镀层上镀上一层金形成金镀层。

本实施例镀在金属导电层上的铜镀层、镍镀层、和金镀层的厚度分别为15-20um、3-5um、0.3-0.5um。

本实施例的复合镀层构成了天线的主体，由于采用复合镀层可以提高天线的性能。

本实施例中用于做遮蔽的胶片可以为PI模（聚酰亚胺薄膜），所述天线基材为PC（聚碳酸酯）材质、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料）材质或者二者的合成材质。

如图2所示，下面详细地介绍本实施例天线的制作方法，包括以下步骤：

步骤201：清洗需要贴附天线的塑胶件表面，为气相物理沉积（PVD）工艺做准备。清洗方式为将塑胶件浸泡在特殊溶液中，使用高频率超声波（25-50kHz），、冲击清洗塑胶件表面；

步骤202：根据天线图形线路的分布来给塑胶件制作专门工装夹具和用于遮蔽的PI膜胶片；

步骤203：清洗完成后，使用工装夹具对塑胶件进行定位，并用PI膜做遮蔽，刻画天线轮廓；

步骤204：将塑胶件放入PVD溅射炉。选取离子镀方法，粒子能量选取25-50eV，靶材选用Cu或Al合金旋转靶。真空离子镀镀层厚度确定为Cu1-1.5μm、铝2-2.5μm。在Cu/Al镀完之后表面再真空离子镀一层Ni，Ni镀层厚度1-1.5μm；

步骤205：将完成PVD工艺的半成品取出进行电镀/化学镀前处理。电镀前处理工艺依次为除油—粗化—中和；电镀前处理时PI遮蔽膜不取下，仅针对PVD面进行前处理；

步骤206：对完成电镀前处理的半成品进行电镀/化学镀，在PVD面上采用电镀/化学镀工艺镀上由铜镀层、镍镀层、金镀层组成的复合镀层，其中铜镀层、镍镀层、金镀层的厚度分别为15-20um、3-5um、0.3-0.5um。

采用本实施例天线的制作方法，可以节省模具成本且适合大规模推广的移动终端天线及其制造方法，能够适用于制作超薄的手机外壳所需天线。

采用本实施例的制作方法，经过测试表明：采用本实施例的制作方法制得的天线成本比较低，成形后天线电阻小于100mΩ，阻抗和射频性能好。使用电镀生产线，单日产能不低于12000-13000件/日，远高于传统的LDS工艺。LDS工艺，使用三维激光雕刻机修形。按每台每日20工时计算，最高产能为每日1600-1800件/日。

实施例二：

如图3所示，本实施例提供了一种移动终端天线包括：用于设置天线的基材1、第一金属导电层2以及第二金属导电层3；所述第一金属导电层2设置在所述基材1上，所述第二金属导电层3设置在金属导电层2上，所述复合镀层1至少包括一个金属镀层。

本实施例第一金属导电层由至少一个金属导电子层构成。当金属导电层子层为金属镀层时，也就是说在该第一金属导电层可以为单层的金属镀层，如只在天线轮廓所在基材区域镀了一层铜或铝；同样该金属导电层也可以有多个的金属镀层构成，如可以一个铜镀层和一个镍镀层构成，这种情况下金属导电层的导电效果会更好。

本实施例中的第一金属导电层可以包括至少一个第一金属导电子层，如图4所示，所述第一金属导电层2由（铜或铝镀层）21、镍镀层22构成，所述镍镀层202设置在铜或铝镀层21上。

本实施例移动终端天线当21所示的镀层为铜镀层时其厚度为1-1.5um，当21所示的镀层为铝镀层时其厚度为2-2.4um，镍镀层22的厚度为1-1.5um。

本实施例的第二金属导电层可以为金属复合层，第一金属导电层上的金属复合镀层可以包括三种不同材料的金属镀层如可以为铜、铝、银、金、镍中任意三种材料的镀层。当然本实施例中的金属复合镀层，不仅仅只包括三种金属镀层，也可以是根据设计需求，在金属导电层上设置相应数量的金属镀层，如复合镀层可以包括4个、5个等不同的金属镀层。其中复合镀层包括的金属镀层的位置关系有多种的，可以根据实际天线设计需求来确定是哪一种位置关系。以复合镀层由铜、镍、金三种镀层组成为例，复合镀层的构成情况可以由多种，如由从下到上的顺序金属镀层排列的顺序可以为：铜-镍-金，金-铜-镍、镍-金-铜等六种排列情况。

如图5所示，金属复合镀层3包括：铜镀层31、镍镀层32、和金镀层33；所述铜镀层31设置在所述金属导电层2上，所述镍镀层32设置在该铜镀层31，所述金镀层33设置在该镍镀层30上，位于金属导电层2上的铜镀层31、镍镀层32、和金镀层33的厚度分别为15-20um、3-5um、0.3-0.5um。

本实施例中的移动终端可以为手机，平板电脑等。

本实施例的移动终端天线较之支架式和传统的贴附式更加节省空间工艺路线简单，天线一次成形。所用工艺与设备均很常见，工艺成熟；天线一次成形，取消了对产能最大的瓶颈，天线修形工艺，不需要昂贵且产能不高的修形设备降低了生产成本，并且提高了天线性能。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种移动终端天线的制作方法,其特征在于，包括以下步骤：

准备天线基材；

在所述天线基材上形成天线轮廓；

在所述天线轮廓内的基材上通过气相物理沉积工艺形成第一金属导电层；

在所述第一金属导电层上形成第二金属导电层。

2.如权利要求1所述的移动终端天线的制作方法，其特征在于，在所述天线轮廓内的基材上通过气相物理沉积工艺形成第一金属导电层的过程包括：

在所述天线轮廓内的基材上通过气相物理沉积工艺形成包括至少一个金属子导电层的第一金属导电层。

3.如权利要求2所述的移动终端天线的制作方法，其特征在于，在所述天线轮廓内的基材上通过气相物理沉积工艺形成包括至少一个金属子导电层的第一金属导电层的过程包括：

在所述天线轮廓内的基材上通过真空离子镀工艺形成铜金属导电子层或铝金属导电子层；

在所述铜金属导电子层或铝金属导电子层通过真空离子镀工艺形成镍金属导电子层。

4.如权利要求1所述的移动终端天线的制作方法，其特征在于，在所述天线基材上形成天线轮廓的过程包括：

根据天线图形线路的分布制作相应形状的遮蔽胶片；

用遮蔽胶片遮盖在天线基材上勾勒出天线轮廓。

5.如权利要求1-4任一项所述的移动终端天线的制作方法，其特征在于，在所述第一金属导电层上形成第二金属导电层的过程包括：

在所述第一金属导电层上形成金属复合镀层。

6.如权利要求5所述的移动终端天线的制作方法，其特征在于，在所述第一金属导电层上形成金属复合镀层的过程包括：

在所述第一金属导电层镀上一层铜形成铜镀层；

在该铜镀层上镀上一层镍形成镍镀层；

在该镍镀层上镀上一层金形成金镀层。

7.如权利要求6所述的移动终端天线的制作方法，其特征在于，所述遮蔽胶片为聚酰亚胺薄膜。

8.一种移动终端天线，其特征在于，包括：用于设置天线的基材、第一金属导电层以及第二金属导电层；

所述第一金属导电层设置在所述基材上，所述第一金属导电层设置在所述第二金属导电层上。

9.如权利要求8所述的移动终端天线，其特征在于，所述第一金属导电层包括至少一个第一金属导电子层。

10.如权利要求8或9所述的移动终端天线，其特征在于，所述第二金属导电层为金属复合镀层，所述复合镀层包括至少一个金属子镀层。