CN107623182A - 一种天线的制作方法及移动设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种天线的制作方法，还涉及一种移动设备。所提供的制作方法包括：S1、在所述陶瓷背壳上形成凹陷区；S2、在所述凹陷区成型所述天线。采用本发明所提供的这种天线制作方法制作的天线，不易发生弯折，且与手机背壳之间贴合的较紧密，这种天线占用移动设备内部的安装空间较小。

Description

一种天线的制作方法及移动设备

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种天线的制作方法，还涉及一种移动设备。

背景技术

随着科学技术的发展，手机的背壳材料已经趋于多元化，由于陶瓷具有不干扰、不削弱电磁信号的性能，进而能避免在5G环境下对手机信号的屏蔽，以及使手机无线充电技术成为可能；同时，透明陶瓷，如氧化铝陶瓷已经被研制成功，这意味着使用透明陶瓷材料制作的手机背壳，还能通过配合OLED屏幕获得更高的图像清晰度，因而在未来的几年内，陶瓷背壳有望成为手机背壳的标配。

传统的天线设计方案，如应用于手机的FPC天线设计和LDS天线设计，分别是沿塑料手机背壳的边缘将天线贴合或直接制作在塑料手机背壳上。由于FPC天线和塑料手机背壳均容易发生弹性变形，以及天线与手机背壳边缘是通过非平面贴合的，使得天线与塑料手机背壳的贴合精度较低，导致天线容易发生弯折，以及天线与塑料手机背壳之间容易出现贴合不紧密的状况，进而使得天线更多地占据手机内部的安装空间，使得手机内其他部件的安装受到影响。

发明内容

本发明提供了一种天线的制作方法及移动设备，采用本发明制作的天线占据移动设备内较小的安装空间。

本发明的第一方面提供了一种天线的制作方法，所述天线应用于移动设备中，所述移动设备包括陶瓷背壳，该制作方法包括以下步骤：

S1、在所述陶瓷背壳上形成凹陷区；

S2、在所述凹陷区成型所述天线。

所述陶瓷背壳包括第一层和第二层，所述第一层与所述第二层沿所述陶瓷背壳的厚度方向叠设；优选的，所述步骤S1之前还包括：

S10、对所述第二层的表面实施PVD镀膜处理，以形成PVD镀膜。

优选的，所述第一层含有金属活性粒子，所述天线包括金属铜层，

所述步骤S1具体为：

采用激光照射的方式在所述第一层上形成所述凹陷区，且所述凹陷区的表面裸露有所述金属活性粒子；

所述步骤S2包括：

采用无钯活化化学镀的方式，在所述凹陷区上形成所述金属铜层。

优选的，所述天线还包括金属镍层，

所述步骤S2还包括：

采用化学镀的方式在所述金属铜层上形成所述金属镍层；

对所述金属镍层的裸露表面实施钝化处理。

可选的，所述天线还包括金属镍层和金属金层，

所述步骤S2还包括：

采用化学镀的方式在所述金属铜层上形成所述金属镍层；

采用化学镀的方式在所述金属镍层上形成所述金属金层。

本发明第二方面提供一种移动设备，包括陶瓷背壳和天线，所述陶瓷背壳具有凹陷区，所述天线形成于所述凹陷区。

优选的，所述陶瓷背壳包括第一层和第二层，所述第一层与所述第二层沿所述陶瓷背壳的厚度方向叠设；所述第二层的表面具有PVD镀膜。

优选的，所述陶瓷背壳含有金属活性粒子；所述第一层具有所述凹陷区。

优选的，所述陶瓷背壳中，仅有所述第一层含有所述金属活性粒子。

优选的，所述天线包括金属铜层和金属镍层；

所述凹陷区的深度为8～20um；或者

所述金属铜层的厚度为15～50um；或者

所述金属镍层的厚度为2～8um。

本发明提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本发明所提供一种天线的制作方法和移动设备，所提供的移动设备中的天线采用本发明提供的方法制成。该天线直接成型于移动设备中陶瓷背壳的凹陷区内，这可以防止天线与手机背壳之间出现贴合不紧密的情况；且可以基本避免天线出现弯折的情况，进而可以减小天线占据的空间。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的制作方法的一种流程示意图；

图2为本发明实施例所提供的制作方法的另一种流程示意图；

图3为本发明实施例所提供的制作方法的再一种流程示意图；

图4为本发明实施例所提供的制作方法的再一种流程示意图；

图5为本发明实施例所提供的移动设备的部分结构的俯视图；

图6为本发明实施例所提供的移动设备的部分结构的剖视图；

图7为本发明实施例所提供的移动设备的部分结构的示意图。

附图标记：

1-陶瓷背壳；

11-第一层；

12-第二层；

2-凹陷区；

3-天线。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

如图1、图5、图6和图7所示，其中，图1为本发明实施例所提供的天线的制作方法的一种流程示意图，其包括以下步骤：

S1、在陶瓷背壳1上形成凹陷区2；

该陶瓷背壳1具体可以为移动设备中由陶瓷材料制成的后壳，陶瓷背壳1可以由常规陶瓷材料制成，也可以由满足设计要求、且具备其他优点的新型陶瓷制成；前述陶瓷背壳1相对的两个表面可以均为平面结构，也可以均为曲面结构，也可以为其他情况；前述两个表面指沿陶瓷背壳1的厚度方向相对的两个表面。工作人员可以根据实际需求设置陶瓷背壳1的厚度，例如，陶瓷背壳1的厚度可以在0.3-2mm之间。可以通过雕刻、铣削、激光蚀刻等方式在陶瓷背壳1上形成凹陷区2，同样的，凹陷区2的厚度也可以根据实际需求相应控制，且优选的，凹陷区2的各个位置的深度可以相等；同时，在凹陷区2的形成过程中，可以根据不同天线3的形状或图案，对应改变凹陷区2的形状，以使凹陷区2的形状与所需成型的天线3的形状或图案相适。

S2、在凹陷区2成型天线3。

具体来说，天线3可以包括各种手机PIFA皮法天线和MONOPOLE单极天线中的一种或多种；综合成本和射频能力以及加工难度等多方面的考虑，天线3可以为金属天线。可以采用机械镀、化学镀或熔铸等方式在凹陷区2上形成一定厚度的金属层，前述金属层即为金属天线3，优选的，天线3上各处的厚度可以相等。

上述可知，天线3直接形成于陶瓷背壳1上的凹陷区2内，天线3与凹陷区2相连接，且凹陷区2还能对天线3起一定的限位作用，这可以使所加工出的天线3不易发生弯折，且天线3与陶瓷背壳1之间贴合的较紧密，进而可以使天线3占据移动设备内较小的安装空间。

陶瓷背壳1可以包括第一层11和第二层12，第一层11和第二层12可以沿陶瓷背壳1的厚度方向叠设；优选的，如图2，图2为本发明实施例所提供的制作方法的另一种流程示意图，上述制作方法还可以包括：

S10、对第二层12的表面实施PVD(物理气相沉积)镀膜处理，以形成镀膜表面。

具体来说，在组装移动设备的过程中，陶瓷背壳1的第一层11可以与移动设备的其他部件配合，以形成位于移动设备内部的安装空间；第二层12则可以为移动设备背部的外表面，与使用者接触。PVD镀膜处理是一种通过PVD技术在待加工表面形成PVD涂层的加工工艺。在镀膜的过程中，可以通过磁控阴极弧、过滤阴极弧或磁控溅射等方式在陶瓷背壳1的第二层12的表面上形成PVD涂层。PVD涂层可以提高第二层12表面的硬度，进而可以使陶瓷背壳1不易破碎；同时，PVD涂层还能提高陶瓷背壳表面1的耐磨性和化学稳定性等，以提高陶瓷背壳1的使用寿命。另外，步骤S11和步骤S12的具体加工过程在前文已详细叙述，此处不再赘述。

进一步的，如图3和图4所示，可以通过LDS(Laser Direct Structuring，激光直接成型技术)成型金属天线3。因为在使用LDS技术制作金属天线3的工作过程中，大多的工作过程可以通过自动化设备完成，或者可以通过电脑程序控制加工设备完成，这可以极大地节省劳动成本，提高生产效率。

具体的，如图3中步骤S21所示，可以在制作陶瓷背壳1的过程中，通过将含有金属活性粒子的粉末掺加在陶瓷原材料中，且形成均匀混合有金属活性粒子的陶瓷原料，然后通过加热烧制的方式使掺有金属活性粒子的陶瓷原材料形成陶瓷背壳1。其中，含有金属活性粒子的粉末可以为粉末状的金属单质、金属的无机化合物，也可以为粉末状的金属有机络合物；金属的种类可以为一种，也可以为多种。例如，金属天线3可以仅由金属铜制成，那么，含有金属活性粒子的物质可以为粉末状的金属铜单质、铜的无机化合物和铜的有机络合物中的一种或多种。在含有金属活性粒子的陶瓷背壳1形成之后，可以通过红外激光器或紫外激光器照射陶瓷背壳1的方式，利用陶瓷材料吸收激光产生的热量，烧蚀陶瓷材料以在第一层11上形成凹陷区2。本领域技术人员可以以所需形成的凹陷区2的深度，以及所使用的陶瓷材料的种类、激光器的功率和频率等固定参数为基准，通过控制激光器移动的速度，形成设定深度的凹陷区2。更具体的，工作人员可以选择合适规格的激光器，使激光器所射出的激光在树脂层2上形成的光斑可以为圆形光斑，该圆形光斑的直径可以为5-150um，激光发射器的功率可以为3.5-20W。另外，工作人员可以通过设定相应的程序，控制激光移动的路径，使激光移动形成的轨迹可以为一字形，也可以为十字形，且通过设定相应程序，控制激光移动，形成设定尺寸和图案的凹陷区2。前述可知，凹陷区2可以通过激光照射而形成，与此同时，在激光的移动过程中，陶瓷背壳1中所含有的金属活性粒子可以吸收激光所含的能量，并被还原为金属单质。如铜的无机化合物、铜的有机络合物在激光的照射下，可以被还原为金属铜单质，并附着于凹陷区2的表面。

简单来说，含有金属活性粒子的陶瓷背壳1在激光的照射下，可以吸收激光中的能量，使陶瓷材料被气化，且在陶瓷背壳1的第一层11上形成设定深度的凹陷区2；同时，金属活性粒子也能通过吸收激光中的能量，被还原为金属单质，且附着于凹陷区2的表面。

然后，如图3步骤S22所示，可以通过无钯活化化学镀的方式，在凹陷区2上形成金属铜层，金属铜层即为天线3。具体来说，附着于凹陷区2表面的金属铜单质可以作为还原化学镀液的还原剂。在附着于凹陷区2表面的铜单质晶核的作用下，化学镀液中所含有的金属铜离子可以在金属铜晶核的表面被还原，形成金属铜单质，且沉积到凹陷区2的表面上。前述过程中，由于与化学镀液直接接触的总是金属铜单质，因此采用化学镀的方式镀铜这一工作过程可以持续不断地进行，直至所形成的金属铜层的厚度满足使用需求，前述沉积形成的金属铜层即为天线3。

为了减缓金属铜的氧化的速率，且提高天线的射频能力，如图3中步骤S23所示，可以通过化学镀的方式在金属铜层的表面形成金属镍层。具体的，工作人员可以选择合适的还原剂对金属铜层的表面进行预先活化处理，然后可以将陶瓷背壳1浸入含有金属镍离子的化学镀液中，经过一段时间后，在金属铜层的表面上可以形成一定厚度的金属镍层。当然，也可以在化学镀液中加入一定量的加速剂，以加快化学镀的速率，加速剂可以为丙二酸溶液或丁二酸溶液等。同时，如图3中步骤S24所示，还可以对金属镍层的裸露表面实施钝化处理。具体的，可以选择合适的钝化剂溶液，钝化剂可以为一定浓度的硫酸溶液，对金属镍层的表面进行钝化处理，从而在金属镍层的表面形成一层致密的保护膜，以延缓表层为金属镍的金属天线3的氧化速率。同样的，前述方法还可以包括S20，此处不再赘述。

可选的，如图4中步骤S34所示，也可以在金属镍层的表面通过化学镀的方式形成金属金层，以进一步减缓金属天线的氧化速率，并延长其使用寿命。相应的，步骤S30、S31、S32和S33与前述实施例的具体加工过程可以相同。

更具体的，可以控制凹陷区2的深度小于第一层11的厚度，这可以避免在凹陷区2的深度等于或大于第一层11的厚度时，使得陶瓷背壳1的结构强度降低的较大，而容易破碎。其中，凹陷区2的深度与树脂层2的厚度为二者在陶瓷背壳1的厚度方向上的尺寸值。在加工凹陷区2的过程中，可以设定加工设备的相应参数值，以使所形成的凹陷区2的深度较小。例如，在采用激光蚀刻的方式加工凹陷区2时，可以使额定功率的激光发射器以设定速度在陶瓷背壳1上按设定轨迹行走，以形成深度较小的凹陷区2。另外，在采用其他方式加工凹陷区2时，本领域技术人员可以相应通过可行的方法控制所形成的凹陷区2的深度相对较小。

基于上述任一实施例所提供的制作方法，本发明实施例还提供一种移动设备，其包括陶瓷背壳1，和采用上述方法制成的天线3，其中，陶瓷背壳1具有凹陷区2，天线3可以形成于凹陷区2上。

进一步的，陶瓷背壳1可以包括第一层11和第二层12，第一层11和第二层12可以沿陶瓷背壳1的厚度方向叠设；其中第二层12的表面可以设置有PVD镀膜。

具体的，第一层11可以与移动设备的其他部件配合，形成位于移动设备内部的安装空间，第二层12具有的表面可以为移动设备的背部外表面；为了提高第二层12的耐磨性能、耐腐蚀性能以及强度等，可以通过PVD技术在第二层12的表面上形成PVD镀膜。

考虑到目前通过LDS(Laser Direct Structuring，激光直接成型技术)加工成型天线的技术已经基本成熟，且自动化程度和精准度较高，因而可以在制作陶瓷背壳1的过程中，在陶瓷原材料中加入含有金属活性粒子的粉末物质，然后可以通过烧制形成含有金属活性粒子的陶瓷背壳1，这使得通过LDS成型金属天线变为可能，以进一步提高生产效率，还可以减少工人劳动量。另外，凹陷区2可以形成于第一层11上，使得陶瓷背壳1可以起到保护天线3的目的，同时还便于天线3与移动设备中的部件电连接。

考虑到陶瓷背壳1中含有的金属活性粒子对天线3的射频能力可能会产生不利影响，陶瓷背壳1中可以仅使第一层11含有金属活性粒子。

具体的，可以在制作陶瓷背壳1的过程中，分别配备两种或多种坯料，其中，可以包括一种坯料，其含有金属活性粒子。在制作陶瓷背壳1的过程中，可以通过分层设计，使得形成的陶瓷背壳1中，具有第一层11，且第一层11中含有金属活性粒子。

进一步的，为了减缓金属天线3的氧化速率，以及提高金属天线3的射频能力，天线3可以包括金属铜层和金属镍层，且金属镍层可以完全覆盖于金属铜层上。其中：凹陷区2的深度可以设置在10～25um之间，且从经济性和安全性等方面考虑，凹陷区2的深度可以尽量的小，以减少陶瓷背壳1被去除的量；为了保证天线3具有足够的强度，以及使天线3的射频能力能满足使用需求，天线3中，金属铜层的厚度可以设置在15～50um之间，金属镍层的厚度可以设置在2～8um之间。

可选的，可以对金属天线的镍层表面实施钝化处理，或在镍层表面通过化学镀的方式形成金属金层，以进一步减缓金属天线的氧化速率。

采用上述方法形成于陶瓷背壳1上的天线3，经过常规百格测试、水煮百格测试、盐雾测试、交变湿热、高温高湿、温度冲击、恒温恒湿、高低温存储等试验，均能达到标准要求。

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 (10)

1.一种天线的制作方法，所述天线应用于移动设备中，所述移动设备包括陶瓷背壳，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在所述陶瓷背壳上形成凹陷区；

S2、在所述凹陷区成型所述天线。

2.根据权利要求1所述的制作方法，所述陶瓷背壳包括第一层和第二层，所述第一层与所述第二层沿所述陶瓷背壳的厚度方向叠设；其特征在于，所述步骤S1之前还包括：

S10、对所述第二层的表面实施PVD镀膜处理，以形成PVD镀膜。

3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一层含有金属活性粒子，所述天线包括金属铜层，

所述步骤S1具体为：

采用激光照射的方式在所述第一层上形成所述凹陷区，且所述凹陷区的表面裸露有所述金属活性粒子；

所述步骤S2包括：

采用无钯活化化学镀的方式，在所述凹陷区上形成所述金属铜层。

4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述天线还包括金属镍层，

所述步骤S2还包括：

采用化学镀的方式在所述金属铜层上形成所述金属镍层；

对所述金属镍层的裸露表面实施钝化处理。

5.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述天线还包括金属镍层和金属金层，

所述步骤S2还包括：

采用化学镀的方式在所述金属铜层上形成所述金属镍层；

采用化学镀的方式在所述金属镍层上形成所述金属金层。

6.一种移动设备，其特征在于，包括陶瓷背壳和天线，所述陶瓷背壳具有凹陷区，所述天线形成于所述凹陷区。

7.根据权利要求6所述的移动设备，其特征在于，所述陶瓷背壳包括第一层和第二层，所述第一层与所述第二层沿所述陶瓷背壳的厚度方向叠设；所述第二层的表面具有PVD镀膜。

8.根据权利要求7所述的移动设备，其特征在于，所述陶瓷背壳含有金属活性粒子；所述第一层具有所述凹陷区。

9.根据权利要求8所述的移动设备，其特征在于，所述陶瓷背壳中，仅有所述第一层含有所述金属活性粒子。

10.根据权利要求6所述的移动设备，其特征在于，所述天线包括金属铜层和金属镍层；

所述凹陷区的深度为8～20um；或者

所述金属铜层的厚度为15～50um；或者

所述金属镍层的厚度为2～8um。