CN104104757B

CN104104757B - 模块化手机

Info

Publication number: CN104104757B
Application number: CN201410374055.9A
Authority: CN
Inventors: 孙燕群
Original assignee: Individual
Current assignee: Deep Thinking Computer Qingdao Co ltd
Priority date: 2014-08-01
Filing date: 2014-08-01
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2034-08-01
Also published as: CN104104757A

Abstract

本发明涉及一种模块化手机，其由可机械分离的人机交互模块和通信主机模块构成，所述人机交互模块和通信主机模块之间通过蓝牙双向传输信号；并且所述通信主机模块封装在塑料壳体内，所述塑料壳体内表面通过磁控溅射工艺形成有金属电磁屏蔽层。使用本发明所述的模块化手机能够大幅度地降低手机电磁辐射；并且降低电磁辐射对人体，尤其是对头部等重要器官的辐射影响。

Description

模块化手机

技术领域

本发明涉及通信装置的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种具有分体式模块化手机。

背景技术

随着通信技术的飞跃发展和人们生活水平的不断提高，手机已经成为人民群众生活中不可或缺的生活必需品，根据最新的数据统计，目前中国大陆地区的手机用户已经突破11亿。随着手机的迅速普及，关于手机的电磁辐射及其对健康的危害已经是不争的事实，但是普通用户对手机电磁辐射的程度却存在较大的误区。其实，手机辐射的危害并非普通用户所认为的那般微不足道，只是危害的表现方式比较隐晦、缓慢，所以通常不会引起人家的注意。有大量研究结果表明长期使用手机，由手机的电磁辐射会引起比较严重的健康问题：例如头晕、头疼、内分泌失调、失眠等；甚至可能引起器质性病变。

手机电磁辐射对人体的危害程度主要与辐射源强度、辐射距离以及累计辐射时间等因素有关。虽然使用耳机等可以使得辐射源远离头部，如此可以显著降低辐射危害。但是由于受到便利性以及通话心理等因素的影响，所以在现实中绝大多数人都难以接受和习惯使用耳机的通话方式。另外，在现有技术中为了减少手机电磁辐射，通常在塑料手机壳内表面形成金属电磁屏蔽膜层；但是采用导电涂装或者化学镀工艺，形成的金属层与塑料基体之间的粘结性不仅较差，而且形成的金属层或金属涂层电阻率较高，电磁屏蔽效果较差。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种模块化手机。使用本发明所述的模块化手机能够大幅度地降低手机电磁辐射；并且降低电磁辐射对人体，尤其是对头部等重要器官的辐射影响。

为了解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：

一种模块化手机，其特征在于：由可机械分离的人机交互模块和通信主机模块构成，所述人机交互模块和通信主机模块之间通过蓝牙双向传输信号；并且所述通信主机模块封装在塑料壳体内，所述塑料壳体内表面通过磁控溅射工艺形成有金属电磁屏蔽层。

其中，所述金属电磁屏蔽层的厚度为0.2～10微米。

其中，所述金属电磁屏蔽层与塑料壳体之间还形成有粘结层。

其中，所述金属电磁屏蔽层上还形成有金属氧化物保护层。

其中，所述人机交互模块和通信主机模块之间通过卡槽、电磁铁、永磁体等电性连接。

其中，所述人机交互模块包括触摸显示屏、话筒、听筒、扬声器、摄像头、蓝牙模块、电池模块和控制模块。

其中，所述通信主机模块包括蓝牙模块、电池模块、射频模块、数字模块以及SIM卡卡槽。

与现有技术相比，本发明所述的模块化手机具有以下有益的技术效果：

(1)本发明所述的模块化手机，在通话时可以使得人机交互模块和通信主机模块分离；从而既可以使得人机交互模块贴近头部使用，而又可以避免通信主机模块收发电磁信号所产生的较强的手机电磁辐射对人脑等重要器官的影响。

(2)封装通信主机模块的塑料壳体内还设置有金属电磁屏蔽层，所述的金属电磁屏蔽层通过特殊的粘结层磁控溅射到塑料壳体内表面，从而使得所述的金属电磁屏蔽层能够长期保持良好的粘结性，从而能够更好地发挥所述金属电磁屏蔽层的电磁屏蔽功能(在500MHz-1800MHz的范围内，电磁屏蔽率可以达到10-30dB)。

附图说明

图1：实施例1所述的模块化手机的整体结构图。

图2：实施例1所述的人机交互模块的功能模块图。

图3：实施例1所述的通信主机模块的功能模块图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体的实施例对本发明所述的模块化手机的机构、功能以及电磁屏蔽性能等进行详细描述，但附图以及具体实施例不作为对本发明专利的限定。

实施例1

如附图1所示，本实施例所述的模块化手机，由可机械分离的人机交互模块10和通信主机模块20构成；在图1中所述人机交互模块10和通信主机模块20之间可以通过设置在所述人机交互模块10上的插槽12电性连接，此外还可以通过磁性、机械等其它方式将二者可拆卸的连接在一起。在使用时，所述人机交互模块和通信主机模块之间通过蓝牙双向传输信号；并且所述通信主机模块封装在塑料壳体内，所述塑料壳体内表面通过磁控溅射工艺形成有金属电磁屏蔽层。作为示例性地，所述人机交互模块包括触摸显示屏、话筒、听筒、扬声器、摄像头、蓝牙模块、电池模块和控制模块。通信主机模块包括蓝牙模块、电池模块、控制模块以及SIM卡卡槽。在本实施例所述的模块化手机中，手机的电路与现有技术中的手机基本相同，而只是把相应功能的电路分别设置在人机交互模块和通信主机模块上。二者可以分开放置与使用，例如由于二者具有独立的电池模块二者可以分别进行充电；在分离状态上通过蓝牙技术可以联合完成手机的移动通信功能。在本实施例中电磁辐射相对较低的模块和部件设置在人机交互模块中，主要承担信息的输入、显示；部分模拟信号以及数字信号的处理工作。而电磁辐射较高的射频收发模块设置在通信主机模块上，主要用于射频信号的处理、发射与接收工作。在本实施例中所述的人机交互模块通过听筒、触摸显示屏等接收要发送的信息，经过放大电路后，转变成可被蓝牙模块接收和识别的数字信号，并通过蓝牙模块传输给通信主体模块，所述通信主体模块对所述信号进一步处理，最后得到射频信号，经过处理后由天线发往移动基站完成数字信号或模拟信号(例如声音)的传输和发送工作。而信息接收工作只是上述发射工作的逆向过程，在此不再赘述。作为示例性地，本实施例所述的人机交互模块可以包括供电模块、蓝牙模块、模拟模块、数字模块和交互模块等部分构成，其连接关系可以参见图2所示，各模块的功能实现属于本领域的现有技术，在此不再赘述。本实施例所述的通信主机模块包括蓝牙模块、电池模块、控制模块以及SIM卡卡槽，其连接关系可以参见图2所示，各模块的功能实现属于本领域的现有技术，在此不再赘述。

在本实施例中所述的金属电磁屏蔽层与塑料壳体之间还形成有粘结层；在所述粘结层上形成有0.2～10微米厚的金属电磁屏蔽层的厚度，而且作为优选地，所述金属电磁屏蔽层上还形成有金属氧化物保护层。依据现有技术，所述金属电磁屏蔽层的材料通常为铜、铝、镍、糸、铬、不绣钢或它们的合金。商用技术中已经有通过蒸镀技术，利用磁控溅射方法在塑料壳体的内表面上沉积所述金属电磁屏蔽层；但是这种屏蔽层在使用过程中，尤其是在温差变化较大的地区使用一段时间后，容易发生屏蔽层的剥落或松动，从而导致电磁层蔽效果显著降低。为此，需要提供一种能够保持塑料内壳基体与金属电磁屏蔽层之间长久粘结性的粘结层。所述粘结剂通过涂覆预聚物分散液并固化形成。涂覆可以通过浸渍、喷射或淋涂的方式进行；固化温度为80～100℃，时间为10～20分钟，形成的粘结剂层的厚度可以为10～200微米。所述预聚物分散液含有15.0～17.5重量份的4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(4，4-MDI)、10.0～12.0重量份的聚酯多元醇、1.8～2.0重量份的氨基硅烷的水解缩合物、2.5～3.0重量份的乙胺、0.1～0.3重量份的二月桂酸二丁基锡、0.5～0.8重量份的氨基三亚甲基膦酸，1.8～2.0重量份的羟基丙烯酸树脂和余量的去离子水组成。所述预聚物分散液可通过以下步骤制备得到：将聚酯多元醇和乙二胺混合，然后加热至30～35℃；之后与4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯以及二月桂酸二丁基锡混合，然后加入氨基硅烷的水解缩合物、羟基丙烯酸树脂和去离子水在搅拌条件下(转速为1000～2000转/分钟)于50～55℃的条件下加热0.5～1.5小时即可得到所述预聚物分散液。作为示例性地，所述的氨基硅烷的水解缩合物可以为3-氨丙基三甲氧基硅烷的水解缩合物；在40.0重量份的去离子水和40重量份的异丙醇的混合溶剂(温度25℃)中利用滴液漏斗缓慢滴加3-氨丙基三甲氧基硅烷共5重量份，然后N₂环境、20℃下反应24小时；之后，通过对反应溶液进行减压，使异丙醇蒸发，再加入去离子水，得到有效成分10wt％的氨基础烷的水解缩合物。所述金属电磁屏蔽层通过磁控溅射法沉积得到，作为示例性地，以形成金属铜电磁屏蔽层为例，以铜靶为溅射靶材，将所述塑料基体(例如PC、ABS或PVC等塑料)固定于镀膜机的支架上，镀膜温度为20～50℃，镀膜时间为5～20min。

以下列出了样品以及比较样所采用的涂覆预聚物分散液的组成和制备工艺。其中，塑料基体材料为PC，粘结层固化温度为80℃，时间20分钟厚度为约50微米；通过磁控溅射工艺形成铜电磁屏蔽层，厚度为5微米，镀膜温度为20℃。之后对镀膜在100℃的条件下进行退火，退火时间为1小时。所述样品与比较样除了使用的预聚物分散液外，其余制备工艺均相同。

样品1

所述预聚物分散液含有15.0重量份的液化4，4’-MDI、10.0重量份的聚酯醇(牌号为PEA-2000)、2.0重量份的氨基硅烷的水解缩合物、2.5重量份的乙二胺、0.2重量份的月桂酸丁基锡、0.8重量份的氨基三亚甲基膦酸，2.0重量份的羟基丙烯酸树脂(牌号为BG-278-60)和余量的去离子水组成。所述预聚物分散液通过以下方法制备得到：将聚酯二醇和乙二胺混合，然后加热至30℃；之后与液化4，4’-MDI以及二月桂酸二丁基锡混合，然后加入氨基硅烷的水解缩合物、羟基丙烯酸树脂、氨基三亚甲基膦酸和去离子水在搅拌条件下(转速为1500转/分钟)于50℃的条件下加热1.5小时即可得到所述预聚物分散液。

样品2

所述预聚物分散液含有17.5重量份的液化4，4’-MDI、10.0～12.0重量份的聚酯二醇(牌号为PEA-2000)、1.8重量份的氨基硅烷的水解缩合物、3.0重量份的乙二胺、0.2重量份的二月桂酸二丁基锡、0.8重量份的氨基三亚甲基膦酸，1.8重量份的羟基丙烯酸树脂和余量的去离子水组成。所述预聚物分散液通过以下方法制备得到：将聚酯二醇和乙二胺混合，然后加热至30℃；之后与液化4，4’-MDI以及二月桂酸二丁基锡混合，然后加入氨基硅烷的水解缩合物、羟基丙烯酸树脂、氨基三亚甲基膦酸和去离子水在搅拌条件下(转速为1500转/分钟)于50℃的条件下加热1.5小时即可得到所述预聚物分散液。

对比样1

所述预聚物分散液含有15.0重量份的液化4，4’-MDI、10.0重量份的聚酯二醇(牌号为PEA-2000)、2.0重量份的氨基硅烷的水解缩合物、2.5重量份的乙二胺、0.2重量份的二月桂酸二丁基锡、2.0重量份的羟基丙烯酸树脂(牌号为BG-278-60)和余量的去离子水组成。所述预聚物分散液通过以下方法制备得到：将聚酯二醇和乙二胺混合，然后加热至30℃；之后与液化4，4’-MDI以及二月桂酸二丁基锡混合，然后加入氨基硅烷的水解缩合物、羟基丙烯酸树脂和去离子水在搅拌条件下(转速为1500转/分钟)于50℃的条件下加热1.5小时即可得到所述预聚物分散液。

对比样2

所述预聚物分散液含有15.0重量份的液化4，4’-MDI、10.0重量份的聚酯二醇(牌号为PEA-2000)、2.5重量份的乙二胺、0.2重量份的二月桂酸二丁基锡、0.8重量份的氨基三亚甲基膦酸，2.0重量份的羟基丙烯酸树脂(牌号为BG-278-60)和余量的去离了水组成。所述预聚物分散液通过以下方法制备得到：将聚酯二醇和乙二胺混合，然后加热至30℃；之后与液化4，4’-MDI以及二月桂酸二丁基锡混合，然后加入羟基丙烯酸树脂、氨基三亚甲基膦酸和去离子水在搅拌条件下(转速为1500转/分钟)于50℃的条件下加热1.5小时即可得到所述预聚物分散液。

对比样3

所述预聚物分散液含有15.0重量份的液化4，4’-MDI、10.0重量份的聚酯二醇(牌号为PEA-2000)、2.0重量份的硅烷的水解缩合物、2.5重量份的乙二胺、0.2重量份的二月桂酸二丁基锡、0.8重量份的氨基三亚甲基膦酸，2.0重量分的羟基丙烯酸树脂(牌号为BG-278-60)和余量的去离子水组成。所述预聚物分散液通过以下方法制备得到：将聚酯二醇和乙二胺混合，然后加热至30℃；之后与液化4，4’-MDI以及二月桂酸二丁基锡混合，然后加入硅烷的水解缩合物、羟基丙烯酸树脂、氨基三亚甲基膦酸和去离子水在搅拌条件下(转速为1500转/分钟)于50℃的条件下加热1.5小时即可得到所述预聚物分散液。其中，所述的硅烷的水解缩合物作为示例性地为三甲氧基硅烷的水解缩合物。其通过以下方法制备得到：在常温下将40.0重量份的去离子水和40重量份的异丙醇混合，然后利用滴液漏斗缓慢滴加二甲氧基硅烷其5重量份，然后在25℃下反应24小时。之后，通过对反应溶液进行减压，使异丙醇蒸发，再加入去离子水，得到有效成分10wt％的硅烷的水解缩合物。

对上述样品和对比样表面进行电阻测试，可以发现区域内的最大电阻均小于0.5欧。为了测试镀膜对塑料壳体之间的附着力，首先对样品1～2以及对比样1～3进行交替冷热测试，即将所述样品和对比样放置在恒温箱内，在相对湿度RH为90％，温度为60℃的条件下放置2个小时；然后在1个小时内冷却至-20℃，并保持2个小时；如此交替循环20次。然后将铜膜划出100个1cm²的方格，采用3M610胶带压实后垂直剥离，测定铜膜剥落的面积。实验结果表明：样品1和样品2剥离的面积小于2％，对比样1剥离的面积为15～25％，对比样2剥离的面积为50％以上，对比样3剥离的面积为12～20％。而如果不施加粘结层，进行交替冷热测试后，剥离的面积为90％以上。

以上所述仅为本发明的优选实施例，不能解释为以此限定本发明的范围，凡在本发明的权利要求书要求保护的范围内所做出的等同的变形和改变的实施方式均在本发明所要求保护的范围内。

Claims

1.一种模块化手机，其特征在于：由可机械分离的人机交互模块和通信主机模块构成，所述人机交互模块和通信主机模块之间通过蓝牙双向传输信号；并且所述通信主机模块封装在塑料壳体内，所述塑料壳体内表面通过磁控溅射工艺形成有金属电磁屏蔽层；其中，所述金属电磁屏蔽层与塑料壳体之间还形成有粘结层；所述粘结剂通过涂覆预聚物分散液并固化形成；并且固化温度为80～100℃，时间为10～20分钟，形成的粘结剂层的厚度为10～500微米；

所述预聚物分散液含有15.0～17.5重量份的4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(4，4-MDI)、10.0～12.0重量份的聚酯多元醇、1.8～2.0重量份的氨基硅烷的水解缩合物、2.5～3.0重量份的乙二胺、0.1～0.3重量份的二月桂酸二丁基锡、0.5～0.8重量份的氨基三亚甲基膦酸，1.8～2.0重量份的羟基丙烯酸树脂和余量的去离子水组成；

所述预聚物分散液可通过以下步骤制备得到：将聚酯多元醇和乙二胺混合，然后加热至30～35℃；之后与4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯以及二月桂酸二丁基锡混合，然后加入氨基硅烷的水解缩合物、羟基丙烯酸树脂和去离子水在搅拌条件下(转速为1000～2000转/分钟)于50～55℃的条件下加热0.5～1.5小时即可得到所述预聚物分散液。

2.根据权利要求1所述的模块化手机，其特征在于：所述金属电磁屏蔽层的厚度为0.2～10微米。

3.根据权利要求1所述的模块化手机，其特征在于：所述金属电磁屏蔽层上还形成有金属氧化物保护层。

4.根据权利要求1所述的模块化手机，其特征在于：所述金属电磁屏蔽层的材料选自铜、铝、镍、锡、铬、不锈钢或它们的合金中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的模块化手机，其特征在于：所述人机交互模块和通信主机模块之间通过卡槽电性连接。

6.根据权利要求1所述的模块化手机，其特征在于：所述人机交互模块包括触摸显示屏、话筒、听筒、扬声器、摄像头、蓝牙模块、电池模块和控制模块。

7.根据权利要求1所述的模块化手机，其特征在于：所述通信主机模块包括蓝牙模块、电池模块、射频模块、数字模块以及SIM卡卡槽。