CN107681268B - 一种天线结构、制备方法及移动终端 - Google Patents

一种天线结构、制备方法及移动终端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种天线结构、制备方法及移动终端，其中所述天线结构包括：采用吸波材料制成的基板本体，基板本体上开设有至少两个通孔，且每一通孔的内壁上，以及基板本体相对的第一表面和第二表面上均设置有导电材料层；其中，基板本体设置导电材料层的第一表面设置有天线线路，天线线路的其中一部分通过其中一通孔延伸至第二表面，且通过另一通孔在第一表面穿出。本发明的天线结构，由于基板本体直接采用吸波材料制成，避免在天线结构与整机中的金属结构件之间设置屏蔽装置以屏蔽电磁干扰，而导致整机厚度增加，从而有利于简化装配过程，有利于整机的轻薄化，进而提升用户体验效果。

Description

一种天线结构、制备方法及移动终端
技术领域
本发明涉及电子产品技术领域，尤其涉及一种天线结构、制备方法及移动终端。
背景技术
随着移动终端的推广与普及，移动终端也进一步朝着轻薄化方向发展。目前，移动终端中的天线，如：无线充电线圈、NFC(近距离无线通讯技术，Near Field Communication)天线等，多设计在FPC(柔性线路板，Flexible Printed Circuit)上，其中FPC的基板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜制成的。这种FPC在整机中与电池或者屏蔽盖等金属结构件相邻进行装配时，由于金属结构件的存在会产生电磁干扰。
以无线充电线圈为例，在整机中无线充电线圈与电池或者屏蔽盖等金属结构件相邻进行装配，这些非充电的金属结构件在无线充电线圈工作时会产生反向磁场，从而干扰无线充电。而为了屏蔽磁场干扰，在天线结构与整机中的金属结构件之间设置屏蔽装置，导致整机厚度增加，从而影响用户体验效果。
发明内容
本发明提供了一种天线结构、制备方法及移动终端，以解决现有的天线结构不能屏蔽电磁干扰的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种天线结构，包括：基板本体，所述基板本体采用吸波材料制成，所述基板本体上开设有至少两个通孔，且每一所述通孔的内壁上，以及所述基板本体相对的第一表面和第二表面上均设置有导电材料层；
其中，所述基板本体设置所述导电材料层的第一表面设置有天线线路，所述天线线路的其中一部分通过其中一通孔延伸至所述第二表面，且通过另一通孔在所述第一表面穿出。
第二方面，本发明实施例还提供了一种天线结构的制备方法，其中所述制备方法包括：
制备一基板，其中所述基板包括采用吸波材料制成的基板本体，且所述基板本体相对的第一表面和第二表面上均设置有导电材料层；
对所述基板进行钻孔处理，在所述基板上形成至少两个通孔；
在至少两个所述通孔的内壁上分别制备导电材料层；
在所述基板本体的导电材料层和所述通孔的内壁的导电材料层上制备天线线路，得到天线结构。
第三方面，本发明实施例还提供了一种移动终端，包括如上所述的天线结构。
这样，本发明的实施例中，天线结构中的基板本体采用吸波材料制成，以使天线结构具有屏蔽电磁干扰的功能。因此，本方案中的天线结构，在整机中可以直接与电池或者屏蔽盖等金属结构件相邻进行装配，并能够屏蔽这些金属结构件对天线功能产生的电磁干扰。此外，本方案中的天线结构，由于基板本体直接采用吸波材料制成，避免在天线结构与整机中的金属结构件之间设置屏蔽装置以屏蔽电磁干扰，而导致整机厚度增加，从而有利于简化装配过程，有利于整机的轻薄化，进而提升用户体验效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1表示本发明实施例的天线结构的示意图；
图2表示本发明实施例的天线结构的制备方法的流程图；
图3表示本发明实施例的制备基板的步骤；
图4表示本发明实施例的基板本体的示意图；
图5表示本发明实施例在基板本体上制备导电材料层的流程图；
图6表示本发明实施例的粗化处理后的基板本体的示意图；
图7表示本发明实施例的基板的示意图；
图8表示本发明实施例的钻孔处理后的基板的示意图；
图9表示本发明实施例的在内壁上形成导电材料层的示意图；
图10表示本发明实施例的天线结构装配于移动终端的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，本发明实施例提供了一种天线结构，包括：基板本体11，基板本体11采用吸波材料制成，基板本体11上开设有至少两个通孔13，且每一通孔13的内壁上，以及基板本体11相对的第一表面和第二表面上均设置有导电材料层12；
其中，基板本体11设置导电材料层12的第一表面设置有天线线路，天线线路的其中一部分通过其中一通孔延伸至第二表面，且通过另一通孔在第一表面穿出。
该实施例中，基板本体11采用基波材料制成，以使天线结构具备屏蔽电磁干扰的功能，其中吸波材料可采用绝缘的铁氧体、聚氨酯等。需要说明的是，图1中给出了基板本体11上设有一个通孔的示意图，具体的通孔13的设置数量可根据天线线路的设计要求确定，本发明不以此为限。
这样，本方案中的天线结构，在整机中可以直接与电池或者屏蔽盖等金属结构件相邻进行装配，并能够屏蔽这些金属结构件对天线功能产生的电磁干扰。此外，本方案中的天线结构，由于基板本体直接采用吸波材料制成，避免在天线结构与整机中的金属结构件之间设置屏蔽装置以屏蔽电磁干扰，而导致整机厚度增加，从而有利于简化装配过程，有利于整机的轻薄化，进而提升用户体验效果。
优选地，基板本体11的厚度为0.1～0.2mm。导电材料层12的厚度为12～18μm，其中导电材料层12的材料为铜材料。这样，本实施例中的天线结构装配于移动终端时，有利于整机的轻薄化。
需要说明的是，上述基板本体11的厚度以及导电材料层12的厚度，还可以根据线路加工以及装配要求等进行设置，本发明不以此为限。
参见图2，本发明实施例还提供了一种天线结构的制备方法，其中所述制备方法包括：
步骤21，制备一基板，其中所述基板包括采用吸波材料制成的基板本体，且所述基板本体相对的第一表面和第二表面上均设置有导电材料层。
具体的，参见图3，制备一基板的具体步骤，包括：
步骤31，采用吸波材料制成所述基板本体。
具体的，基板本体11的结构如图4所示，制成基板本体11的吸波材料采用绝缘的铁氧体、聚氨酯等。基板本体11的厚度为0.1～0.2mm。
步骤32，在所述基板本体相对的第一表面和第二表面上分别制备导电材料层。
具体的，参见图5，在所述基板本体相对的第一表面和第二表面上分别制备导电材料层的步骤，具体包括：
步骤51，对所述基板本体相对的第一表面和第二表面分别进行粗化处理。
具体的，对图4中示出的基板本体11的至少一表面进行粗化处理。如图6，给出了对基板本体11相对的第一表面和第二表面进行粗化处理后的示意图。
该实施例中，对基板本体11的第一表面和第二表面分别进行粗化处理，以使吸波材料的基板本体11的表面微观粗糙，使制备于基板本体11表面上的导电材料层12与基板本体11的接触面积增加，还可以使基板本体11表面由憎水变为亲水，提高基板本体11表面与导电材料层12的结合力。优选地，本方案中可以采用化学粗化方式对基板本体11的至少一表面进行粗化处理。
步骤52，对进行粗化处理后的所述第一表面和所述第二表面分别进行敏化处理，在所述第一表面和所述第二表面生成易氧化物质层。
该实施例中，对进行粗化处理后的基板本体11的表面进行敏化处理，以使基板本体11的表面吸附一层易氧化物质，以便于在以下步骤53中的活化处理时被氧化，在基板本体11的表面形成活化层或催化膜，可以缩短以下步骤54中的化学镀的诱导期，并保证化学镀的顺利进行。优选的，敏化剂可以采用二价锡盐和三价钛盐，如：氯化锡、硫酸锡和氯化钛等。
步骤53，对易氧化物质层进行活化处理，生成具有催化功能的贵金属层。
该实施例中，对上述步骤52中形成于基板本体11表面上的易氧化物质层进行活化处理，以使基板本体11的表面生成具有催化功能的贵金属薄层。该贵金属薄层作为以下步骤54中化学镀时氧化还原反应的催化剂。如：具有催化功能的贵金属有金、银、铂和钯等。具体的，进行活化处理所采用的活化液有离子型活化液，如：含银离子和钯离子的活化液，以及胶体钯活化液等。
步骤54，通过所述贵金属层进行化学镀处理，在所述第一表面和所述第二表面上分别沉积一导电材料基层。
该实施例中，化学镀是借助合适的还原剂，经自催化(活化处理后形成的具有催化功能的贵金属层)电化学反应使镀液中的铜离子被还原成金属铜晶体，从而沉积在及板本体11的表面上。优选地，可以采用甲醛作为还原剂。具体的，通过以上步骤53中形成于基板本体11表面的贵金属层作为催化剂，并以甲醛作为还原剂进行化学镀处理，以使包含有铜离子的镀液沉积于基板本体11的表面上，形成导电材料基层。
其中，化学镀铜的化学反应方程式为：
Cu2++HCHO+3OH-→Cu+HCOO-+2H2O
步骤55，在导电材料基层的表面上进行电镀处理，制备得到基板本体上的导电材料层。
该实施例中，采用电解方法从一定的电解质溶液中，在经过化学镀处理后生成的导电材料基层的表面连续、均匀地附着沉积一电沉积层或电镀层，以得到基板本体11上的导电材料层12，从而得到图7所示的基板。优选地，导电材料层12的厚度为12～18μm。其中，电解质溶液可以是水溶液、非水溶液或熔盐等。
其中，以酸性溶液进行电镀铜处理的电化学反应方程式为：
Cu2++2e-→Cu
上述方案中，采用吸波材料制备一基板本体11，并对基板本体11的至少一表面依次进行粗化处理、敏化处理、活化处理、化学镀处理和电镀处理，得到具有屏蔽电磁干扰功能的基板1，以保证采用该基板1设计制成的天线结构，在整机中如与电池或者屏蔽盖等金属结构件相邻进行装配，能够屏蔽这些金属结构件对天线功能产生的电磁干扰。
步骤22，对所述基板进行钻孔处理，在所述基板上形成至少两个通孔。具体的，通过钻孔机在基板1上钻出至少两个通孔，以使分别设置于基板本体11相对的第一表面和第二表面上的导电材料层12之间能够实现导通。如图8，给出了基板1进行钻孔处理后，在基板1上形成有一个通孔13的示意图。
步骤23，在至少两个所述通孔的内壁上分别制备导电材料层。
具体的，步骤23包括：
在至少两个所述通孔的内壁上分别进行黑影处理。具体的，由于钻孔处理后形成的通孔13的内壁是带负电荷的，在内壁上进行黑影处理后使其带上正电荷，黑影槽的石墨悬浮液是带负电荷的，因此可以被内壁上的正电荷吸引，从而将石墨吸附在内壁，形成一层导电的碳膜，使其在以下步骤的电镀处理时可以镀上导电材料层，如：铜层。
对进行黑影处理后的通孔的内壁进行电镀处理，在所述通孔的内壁上形成导电材料层。具体的，通过电镀的作用在基板1上的内壁上沉积一层符合设计要求厚度的导电材料层(铜层)，使第一表面上导电材料层和第二表面上的导电材料层导通，并提供足够的导电性。如图9，给出了对进行黑影处理后的内壁进行电镀处理，在内壁上形成导电材料层12的示意图。
步骤24，在所述基板本体的导电材料层和所述通孔的内壁的导电材料层上制备天线线路，得到天线结构。
具体的，步骤24包括：
在所述基板本体的导电材料层和所述通孔内壁的导电材料层上制备天线线路。具体的，通过曝光、显影、蚀刻工艺流程，在导电材料层上制备天线线路。
将保护膜贴合到制备天线线路后的基板的表面上。
对所述基板的表面进行表面处理。具体的，采用OSP(有机保焊膜，OrganicSolderability Preservatives)和镀镍金的方式对基板的表面进行表面处理。其中接地金面可采用化镍金工艺，即无电镍金或沉镍金，通过化学方法在FPC的指定焊盘上沉积一层镍金。优选的，化学镍的厚度设置在3～6μm范围内，不但可以保护铜面(导电材料层的表面)，也可以防止铜的迁移。金的厚度可设置在0.03～0.1μm的范围内，可以保护镍层，防止镍层氧化，而且也具有很好的接触导通性。
对进行表面处理后的基板进行冲型处理，得到天线结构。具体的，将基板上外围无用的边框除去，从而得到需要制备的天线结构。其中，冲型处理可以采用模具冲型、镭射切割等。
此外，对制备得到的天线结构进行空板电测，即通电性能测试，以确定制备得到的天线结构能够正常使用。具体的，通电性能测试包括：导通性测试和绝缘性测试。
本发明实施例还提供了一种移动终端，包括上述的天线结构，如：无线充电线圈、NFC天线等。参见图10，给出了天线结构装配于移动终端中的示意图。该天线结构包括基板本体11，基板本体11采用吸波材料制成，基板本体11上开设有至少两个通孔13，且每一通孔13的内壁上，以及基板本体11相对的第一表面和第二表面上均设置有导电材料层12；其中，基板本体11设置导电材料层12的第一表面设置有天线线路，天线线路的其中一部分通过其中一通孔延伸至第二表面，且通过另一通孔在第一表面穿出。
优选地，基板本体11的厚度范围为0.1～0.2mm。导电材料层12的材料为铜材料。导电材料层12的厚度范围为12～18μm。
上述方案中，移动终端的天线结构中的基板本体11采用吸波材料制成，以使天线结构具有屏蔽电磁干扰的功能。因此，本方案中的天线结构，在整机中可以直接与电池或者屏蔽盖等金属结构件2相邻进行装配，并能够屏蔽这些金属结构件对天线功能产生的电磁干扰。此外，本方案中的天线结构，由于基板本体11直接采用吸波材料制成，避免在天线结构与整机中的金属结构件2之间设置屏蔽装置以屏蔽电磁干扰，而导致整机厚度增加，从而有利于简化装配过程，有利于整机的轻薄化，进而提升用户体验效果。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种移动终端，包括天线结构，其特征在于，所述天线结构包括：
基板本体，所述基板本体采用吸波材料制成，所述基板本体上开设有至少两个通孔，且每一所述通孔的内壁上，以及所述基板本体相对的第一表面和第二表面上均设置有导电材料层；
其中，所述基板本体设置所述导电材料层的第一表面设置有天线线路，所述天线线路的其中一部分通过其中一通孔延伸至所述第二表面，且通过另一通孔在所述第一表面穿出；
所述天线结构与移动终端整机中的金属结构件相邻设置。
2.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述基板本体的厚度范围为0.1～0.2mm。
3.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述导电材料层的材料为铜材料。
4.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述导电材料层的厚度范围为12～18μm。
5.一种如权利要求1所述的移动终端中的天线结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
制备一基板，其中所述基板包括采用吸波材料制成的基板本体，且所述基板本体相对的第一表面和第二表面上均设置有导电材料层；
对所述基板进行钻孔处理，在所述基板上形成至少两个通孔；
在至少两个所述通孔的内壁上分别制备导电材料层；
在所述基板本体的导电材料层和所述通孔的内壁的导电材料层上制备天线线路，得到天线结构；
其中，所述天线线路的其中一部分通过其中一通孔延伸至所述第二表面，且通过另一通孔在所述第一表面穿出。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述制备一基板的步骤，包括：
采用吸波材料制成所述基板本体；
在所述基板本体相对的第一表面和第二表面上分别制备导电材料层。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述在所述基板本体相对的第一表面和第二表面上分别制备导电材料层的步骤，包括：
对所述基板本体相对的第一表面和第二表面分别进行粗化处理；
对进行粗化处理后的所述第一表面和所述第二表面分别进行敏化处理，在所述第一表面和所述第二表面生成易氧化物质层；
对所述易氧化物质层进行活化处理，生成具有催化功能的贵金属层；
通过所述贵金属层进行化学镀处理，在所述第一表面和所述第二表面上分别沉积一导电材料基层；
在所述导电材料基层的表面上进行电镀处理，制备得到所述基板本体上的导电材料层。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述在至少两个所述通孔的内壁上分别制备导电材料层步骤，包括：
在至少两个所述通孔的内壁上分别进行黑影处理；
对进行黑影处理后的通孔的内壁进行电镀处理，在所述通孔的内壁上形成导电材料层。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述在所述基板本体的导电材料层和所述通孔的内壁的导电材料层上制备天线线路，得到天线结构的步骤，包括：
在所述基板本体的导电材料层和所述通孔的内壁的导电材料层上制备天线线路；
将保护膜贴合到制备天线线路后的基板的表面上；
对所述基板的表面进行表面处理；
对进行表面处理后的基板进行冲型处理，得到天线结构。
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