CN106785389B - 在玻璃后盖上制作天线的方法以及具有天线的玻璃后盖 - Google Patents

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Abstract

一种在玻璃后盖上制作天线的方法，属于电子设备领域，包括：在玻璃后盖的保护油墨层上喷涂导电浆料层；将所述导电浆料层刻画成天线回路；将所述天线回路用绝缘涂层覆盖。该方法成功实现在玻璃后盖上集成了天线功能。感光导电浆料与玻璃后盖的结合力强，可直接将喷涂于玻璃后盖成品上而无需再添加其它的过渡层。该方法可以对天线回路进行精确绘制，相较于传统的印刷工艺，天线的尺寸精度更高。同时，该工艺不受玻璃后盖形状限制，能够实现在平面、弧面、四边曲面、双边曲面上的天线设置，应用面极为广泛。本发明还提供了一种具有天线的玻璃后盖，其采用上述方法在玻璃后盖上集成有天线功能，具有更加轻薄、通讯效果更好、且形状丰富多变等特点。

Description

在玻璃后盖上制作天线的方法以及具有天线的玻璃后盖
技术领域
本发明涉及电子设备领域，具体而言，涉及一种在玻璃后盖上制作天线的方法以及具有天线的玻璃后盖。
背景技术
天线设计在终端产品的设计中占有很重要的地位，是影响消费者体验的非常重要的部分，常规的天线结构有支架式和贴附式。支架式天线由塑料支架和金属片(辐射体)组成，金属片与塑料支架采用热熔方式固定，塑料常用ABS和PC材料，金属常用镀铜、磷铜、不锈钢片等材料，而且要在主板上面加两个PIN，成本高；贴附式天线将金属片(辐射体)贴附在产品背壳上，固定方式一般采用热熔结构，也可以用背胶连接方式。
在现有技术中，将天线集成到后盖上，来使得设备更加轻薄化是业内发展的趋势。目前常用的金属外壳会产生电磁屏蔽，对于4G、5G、NFC、WIFI等新通讯技术的通信质量均会产生影响，所以目前的金属中框、后盖一般都需要隔离多段才能保障通信信号。因此，现有的集成有天线的后盖往往结构复杂，成本比较高。相比较而言，如果采用一种技术把天线金属片(辐射体)直接做在玻璃后盖上，就能很好的解决电磁屏蔽的问题，同时，使得产品变得更加轻薄，也能够简化流程，降低成本。现有技术中，有通过印刷的方式在玻璃后盖上集成天线，但该方法只适合用于平面玻璃后盖，而对于现在日趋普遍的曲面后盖难以完成天线的安装，并且该方法制作出来的天线尺寸精度仍有待提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种玻璃后盖上制作天线的方法，其能够广泛应用于现在市面上的各类平面以及曲面玻璃后盖，实现在玻璃后盖上集成天线，该方法操作简单方便，得到的天线尺寸精度高、信号更稳定。
本发明的另一目的在于提供一种具有天线的玻璃后盖，其采用上述方法，在玻璃后盖上实现了天线功能，更轻薄、信号更稳定。
本发明的实施例是这样实现的：
一种在玻璃后盖上制作天线的方法，包括：在玻璃后盖的保护油墨层上喷涂感光导电浆料并形成导电浆料层；将导电浆料层刻画成天线回路；将天线回路用绝缘涂层覆盖。
一种具有天线的玻璃后盖，采用上述的在玻璃后盖上制作天线的方法制得。
本发明实施例的有益效果是：本发明所提供的一种在玻璃后盖上制作天线的方法，采用喷涂导电浆料层，再刻画成天线回路的方式，成功实现在玻璃后盖上集成了天线功能。感光导电浆料与玻璃后盖的结合力强，采用该方法可以直接将感光导电浆料喷涂于玻璃后盖成品上而无需再添加其它的过渡层。该方法能实现对天线回路的精确绘制，相较于传统的印刷工艺，天线的尺寸精度更高，制作效率更高，可以大大简化生产周期。同时，该工艺不受玻璃后盖形状限制，能够实现在平面、弧面、四边曲面、双边曲面上的天线设置，尤其适合3D盖板的天线设置，应用面极为广泛。本发明还提供了一种具有天线的玻璃后盖，其采用上述方法在玻璃后盖上集成有天线功能，更加轻薄、通讯效果更好，且形状丰富多变。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例所提供的一种具有天线的玻璃后盖的堆叠顺序示意图。
图标：100-具有天线的玻璃后盖；110-素玻璃基板；120-保护油墨层；130-导电浆料层；140-绝缘涂层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的一种在玻璃后盖上制作天线的方法以及一种具有天线的玻璃后盖进行具体说明。
一种在玻璃后盖上制作天线的方法，包括以下步骤：
S1.在玻璃后盖的保护油墨层上喷涂感光导电浆料并形成导电浆料层。
采用将感光导电浆料喷涂到保护油墨层上来制作导电浆料层的效率极高，可以大大简化生产周期。感光导电浆料包括感光金属粉末和粘结剂，由于粘结剂的存在，感光导电浆料与保护油墨层之间可以达到紧密结合，而不需要再额外设置过渡层，操作起来也更为方便。
感光导电浆料优选为感光银浆，该感光银浆可以直接从市面上购得，其包括：银粉50～85wt％，粘结剂15～50wt％。银是导电性最好的金属之一，其在20℃下的电阻率仅为1.586×10-8Ω·m，用银做成的天线电阻小，导电性能极佳。粘结剂可以选择聚丙烯酸树脂、聚乙二醇、聚乙烯醇、环氧树脂等高分子聚合物中的一种或多种。进一步地，感光银浆的粘度为10～3000cps。以保证在喷涂过程中，有良好的流动性以及附着力。
进一步地，在玻璃后盖的保护油墨层上喷涂导电浆料层在温度20～40℃，压力0.1～1MPa的条件下进行。该温度和压力范围是发明人经过长期研究并结合自身经验得出的最佳范围，在该范围内，感光导电浆料能够保持最好的流动性和附着力，使喷涂得到的导电浆料层均匀完整。
优选地，在完成导电浆料层的喷涂后，将导电浆料层于100～150℃下烘烤10～30min。在该温度下烘烤能够快速增强导电浆料层与保护油墨层之间的附着力，使二者结合更加紧密。
其中，玻璃后盖是由素玻璃基板强化后得到的，素玻璃基板的外形可以根据需要选择平面2D、弧面2.5D、曲面3D的素玻璃基板，具体的强化方式可以是物理强化也可以是化学强化，优选采用化学强化，其具体过程为：将玻璃置于熔融的KNO3熔盐中，使素玻璃基板表层半径较小的离子(Na+)与熔盐中半径较大的离子(K+)进行交换，最终在素玻璃基板的两表面形成压应力层，在素玻璃基板的内部形成张应力层，达到提高玻璃机械强度和抗温度冲击性能的目的。进一步地，控制强化工艺的温度为350～450℃，并维持3～5h时间，在该工艺条件下，使得素玻璃基板的表面应力值大于600MPa，应力层深度大于20μm，有足够的强度来适应各类电子产品对后盖强度的需求。
进一步地，对于上述强化过后的素玻璃基板还需要涂覆保护油墨层，保护油墨层采用印刷或喷涂的方式涂覆到素玻璃基板上，可以为一层或是多层。优选地，在温度为20～40℃，压力为0.1～1MPa下采用喷涂的方式涂覆保护油墨层。进一步地，油墨的颜色可以是黑色、白色、金色等，每层保护油墨层的厚度为3～10μm。同时，涂覆了保护油墨层后得到的玻璃后盖的光学密度OD值大于3.0。在素玻璃基板上涂覆保护油墨后得到的玻璃后盖，表面光泽均匀，适合对其做进一步加工。
进一步地，整个导电浆料层的方阻为0.1～1Ω/□，以保证整个导电浆料层的导电性能，从而保证制作而成的天线的信号强度稳定。
本发明所提供的一种在玻璃后盖上制作天线的方法还包括：S2.将导电浆料层刻画成天线回路。
天线回路没有固定的形状要求，可以根据外形特点或其它因素来自行设计成需要的形状。优选地，天线回路的刻画采用感光材料光刻微影技术，感光材料光刻微影技术一般用于触摸屏的制作，其制程包括对喷涂形成的导电浆料层在烘烤之后进行曝光、显影、固烤等操作。进一步地，在完成导电浆料层的喷涂、烘烤后，于100～300mJ的曝光强度下进行曝光显影，显影液优选为Na2CO3溶液，其浓度范围为0.1～0.5％。显影在25～35℃下进行，显影速度控制在1～2m/min。在显影过程中，天线回路之外的部分将溶解于显影液并随显影液被排除，天线回路部分不溶解于显影液而得以保留。显影结束后移至100～150℃下烘烤20～60min，在该条件下进行感光材料光刻制程，精度可以达到±0.01mm，从而得到尺寸稳定、高精度的天线回路。
本发明所提供的一种在玻璃后盖上制作天线的方法还包括：S3.将天线回路用绝缘涂层覆盖。
进一步地，绝缘涂层的设置可以采用溅镀或喷涂的方式。进一步地，绝缘涂层可以将玻璃后盖有天线回路的一面完全覆盖或是选择性地仅仅将天线回路的部分进行覆盖。绝缘涂层可以防止导电浆料层暴露在空气中被氧化，从而影响天线的电阻。优选地，绝缘涂层的厚度为1～10μm，在实现隔离效果的同时，尽量不影响整个玻璃后盖的轻薄性。
一种具有天线的玻璃后盖100，其采用上述在玻璃后盖上制作天线的方法制得。
该具有天线的玻璃后盖100的堆叠顺序示意图如图1所示，包括：素玻璃基板110，在素玻璃基板110上喷涂有保护油墨层120；在保护油墨层120上喷涂有导电浆料层130；导电浆料层130通过刻画形成设定的天线回路；在天线回路上涂覆有绝缘涂层140。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种具有天线的平面2D玻璃后盖，其由以下步骤制得。
S1.在玻璃后盖的保护油墨层上喷涂导电浆料层。
在平面2D玻璃后盖的保护油墨层上将感光银浆喷涂的方式制作导电浆料层。该感光银浆包括银粉70wt％，粘结剂30wt％，其粘度为1000～1500cps。
整个喷涂操作在温度40℃，压力0.1MPa的条件下进行。对将要设置天线的面进行正面喷涂，喷涂次数为1～3次，直至获得均匀平整的导电浆料层。
完成导电浆料层的喷涂后，将导电浆料层于120℃下烘烤30min。直至导电浆料层形状基本固定。
S2.将导电浆料层刻画成天线回路。
采用感光材料光刻微影技术，将上述导电浆料层刻画成天线回路。感光银喷涂、烘烤完成后，在200mJ的曝光强度下进行曝光显影，显影选择浓度为0.2％的Na2CO3溶液作为显影液，显影在25℃下进行，显影速度控制在2m/min。显影结束后移至150℃下烘烤30min。
S3.将天线回路用绝缘涂层覆盖。
将玻璃后盖具有天线回路的一面整面喷涂绝缘涂层，绝缘涂层的厚度控制在1～10μm。
实施例2
本实施例提供一种具有天线的弧面2.5D玻璃后盖，其由以下步骤制得。
S1.在玻璃后盖的保护油墨层上喷涂导电浆料层。
在弧面2.5D玻璃后盖的保护油墨层上将感光银浆喷涂的方式制作导电浆料层。该感光银浆包括银粉85wt％，粘结剂15wt％，其粘度为500～1000cps。
整个喷涂操作在温度40℃，压力0.3MPa的条件下进行。对将要设置天线的面进行正面喷涂，喷涂次数为1～3次，直至获得均匀平整的导电浆料层。
完成导电浆料层的喷涂后，将导电浆料层于150℃下烘烤10min。直至导电浆料层形状基本固定。
S2.将导电浆料层刻画成天线回路。
采用感光材料光刻微影技术，将上述导电浆料层刻画成天线回路。感光银喷涂、烘烤完成后，在250mJ的曝光强度下进行曝光显影，显影选择浓度为0.2％的Na2CO3溶液作为显影液，显影在25℃下进行，显影速度控制在2m/min。显影结束后移至140℃下烘烤40min。
S3.将天线回路用绝缘涂层覆盖。
将玻璃后盖具有天线回路的一面整面喷涂绝缘涂层，绝缘涂层的厚度控制在1～10μm。
实施例3
本实施例提供一种具有天线的四边曲面3D玻璃后盖，其由以下步骤制得。
S1.在玻璃后盖的保护油墨层上喷涂导电浆料层。
在四边曲面3D玻璃后盖的保护油墨层上将感光银浆喷涂的方式制作导电浆料层。该感光银浆包括银粉50wt％，粘结剂50wt％，其粘度为2500～3000cps。
整个喷涂操作在温度40℃，压力0.8MPa的条件下进行。对将要设置天线的面进行正面喷涂，喷涂次数为1～3次，直至获得均匀平整的导电浆料层。
完成导电浆料层的喷涂后，将导电浆料层于100℃下烘烤30min。直至导电浆料层形状基本固定。
S2.将导电浆料层刻画成天线回路。
采用感光材料光刻微影技术，将上述导电浆料层刻画成天线回路。感光银喷涂、烘烤完成后，在200mJ的曝光强度下进行曝光显影，显影选择浓度为0.2％的Na2CO3溶液作为显影液，显影在25℃下进行，显影速度控制在2m/min。显影结束后移至140℃下烘烤40min。
S3.将天线回路用绝缘涂层覆盖。
将玻璃后盖具有天线回路的一面整面喷涂绝缘涂层，绝缘涂层的厚度控制在1～10μm。
实施例4
本实施例提供一种具有天线的双边曲面3D玻璃后盖，其由以下步骤制得。
S1.在玻璃后盖的保护油墨层上喷涂导电浆料层。
在双边曲面3D玻璃后盖的保护油墨层上将感光银浆喷涂的方式制作导电浆料层。该感光银浆包括银粉70wt％，粘结剂30wt％，其粘度为2000～2500cps。
整个喷涂操作在温度20℃，压力1MPa的条件下进行。对将要设置天线的面进行正面喷涂，喷涂次数为1～3次，直至获得均匀平整的导电浆料层。
完成导电浆料层的喷涂后，将导电浆料层于120℃下烘烤15min。直至导电浆料层形状基本固定。
S2.将导电浆料层刻画成天线回路。
采用感光材料光刻微影技术，将上述导电浆料层刻画成天线回路。感光银喷涂、烘烤完成后，在300mJ的曝光强度下进行曝光显影，显影选择浓度为0.3％的Na2CO3溶液作为显影液，显影在30℃下进行，显影速度控制在2m/min。显影结束后移至130℃下烘烤40min。
S3.将天线回路用绝缘涂层覆盖。
将玻璃后盖具有天线回路的一面整面喷涂绝缘涂层，绝缘涂层的厚度控制在1～10μm。
综上所述，本发明所提供的一种在玻璃后盖上制作天线的方法，采用喷涂导电浆料层，再刻画成天线回路的方式，成功实现在平面、弧面、双边曲面、四边曲面等不同形状的玻璃后盖上集成了天线功能，该方法可以直接将感光导电浆料喷涂于成品的玻璃后盖上，免去了设置过渡层的复杂工艺，简化了生产流程。同时，采用该方法可以对天线回路进行精确绘制，精度可以达到±0.01mm，相较于传统的印刷工艺，天线的尺寸精度更高。本发明还提供了一种具有天线的玻璃后盖，其采用上述方法在玻璃后盖上集成有天线功能，更加轻薄、通讯效果更好，且形状丰富多变。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种在玻璃后盖上制作天线的方法，其特征在于，包括：于温度20～40℃，压力0.1～1MPa的条件下，在玻璃后盖的保护油墨层上喷涂感光导电浆料并形成导电浆料层；将所述导电浆料层于100～150℃下烘烤10～30min；将所述导电浆料层刻画成天线回路；将所述天线回路用绝缘涂层覆盖。
2.根据权利要求1所述的在玻璃后盖上制作天线的方法，其特征在于，所述感光导电浆料为感光银浆，包括：银粉50～85wt％，粘结剂15～50wt％。
3.根据权利要求2所述的在玻璃后盖上制作天线的方法，其特征在于，所述感光银浆的粘度为10～3000cps。
4.根据权利要求1所述的在玻璃后盖上制作天线的方法，其特征在于，所述导电浆料层的方阻为0.1～1Ω/□。
5.根据权利要求1所述的在玻璃后盖上制作天线的方法，其特征在于，所述玻璃后盖的制备方法包括：将素玻璃基板进行物理或化学性质强化；在强化后的所述素玻璃基板上印刷或喷涂至少一层保护油墨层。
6.根据权利要求5所述的在玻璃后盖上制作天线的方法，其特征在于，在350～450℃下对所述素玻璃基板进行化学强化，强化时间为3～5h。
7.根据权利要求6所述的在玻璃后盖上制作天线的方法，其特征在于，强化后的所述素玻璃基板的表面应力值大于600MPa，应力层深度大于20μm。
8.一种具有天线的玻璃后盖，其特征在于，采用如权利要求1～7任一项所述的在玻璃后盖上制作天线的方法制得。
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