CN107732422A - 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、在所述陶瓷背壳的表面形成油漆层；S2、在所述油漆层上形成凹陷区；S3、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，且不易与手机背壳出现贴合不紧密的情况，这可以使天线尽量少的占用移动设备内部的安装空间。

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，因而在5G环境下能避免出现对手机信号的屏蔽状况，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的抗变形能力均较差，使得二者容易出现形变，同时，由于天线与手机背壳边缘是通过非平面贴合的，这造成天线与塑料手机背壳的贴合精度较低，容易导致天线发生弯折，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，进而造成天线会占据手机内部更多的安装空间，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、在所述陶瓷背壳的表面形成油漆层；

S2、在所述油漆层上形成凹陷区；

S3、在所述凹陷区成型所述天线。

优选的，所述步骤S1之前还包括：

对所述陶瓷背壳的表面实施PVD镀膜处理，形成镀膜表面；

所述步骤S1具体为：

在所述镀膜表面上形成所述油漆层。

优选的，所述陶瓷背壳具有相对的内表面和外表面，所述步骤S1具体为：

在所述内表面上形成所述油漆层。

优选的，所述凹陷区的深度小于所述油漆层的厚度。

优选的，所述油漆层中含有金属活性粒子，所述天线包括金属铜层，

所述步骤S2具体为：

采用激光照射的方式在所述油漆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S3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S3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S3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。

优选的，所述步骤S1之前还包括：

在所述陶瓷背壳的表面形成美化漆层；

所述步骤S2之前还包括：

在所述油漆层上形成防溢镀漆层。

本发明第二方面提供一种移动设备，包括陶瓷背壳和采用上述任一项所述的制作方法制作的天线，天线形成于陶瓷背壳上。

优选的，所述天线包括金属铜层和金属镍层，其特征在于，

所述油漆层的厚度为20～100um；或者

所述凹陷区的深度为10～25um；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及一种移动设备，所提供的移动设备中的天线是采用本发明所提供的制作方法形成的。该天线直接成型于移动设备的陶瓷背壳的凹陷区内，如此设置，可以防止出现天线与手机背壳贴合不紧密的情况；同时，还可以基本避免天线出现弯折的情况，进而可以减小天线所占据的移动设备内部的安装空间。

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为本申请实施例所提供的制作方法的再一种流程示意图；

图6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7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8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；

2-油漆层；

3-天线；

4-凹陷区。

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6、图7和图8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的表面形成油漆层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，且可以根据性能需求选择合适的陶瓷原料，制成陶瓷背壳1的成品；前述陶瓷后壳可以为平面背壳，也可以为曲面背壳，平面和曲面指的是前述陶瓷背壳的内外表面的形状；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的厚度可以为0.3-2mm之间，此种厚度的陶瓷背壳在保证具有一定结构强度的情况下，可以使移动设备的整体厚度相对较小，以提升用户体验。可以预先制作好油漆层2，油漆层2可以为由LDS(Laser Direct Structuring，激光直接成型技术)专用油漆形成的薄膜状结构，且可以通过加热压合的方式，将薄膜状的油漆层2设置于陶瓷背壳1的表面上，使得油漆层2与陶瓷背壳1连为一体。需要说明的是，可以通过设置加工设备的相应参数，控制油漆层2的厚度相对较小，从而增加油漆层2与陶瓷背壳1之间的表面张力，进而可以使油漆层2与陶瓷背壳1更不易分离。同样的，可以根据实际需求，使油漆层2全部覆盖陶瓷背壳1的表面，也可以仅在需要成型天线3的区域处形成表面积相对较小的油漆层2，如可以使预先制备的油漆层2的尺寸相对较小，再通过加热压合的方式将表面积相对较小的油漆层2贴合于陶瓷背壳1的表面上；当然，也可以在陶瓷背壳1的制作过程中，通过可行的加工手段，直接形成具有油漆层2的陶瓷背壳1。

S2、在油漆层2上形成凹陷区4；

可以采用雕刻、化学腐蚀、激光蚀刻等多种方式，在油漆层2上形成凹陷区4；同时，在形成凹陷区4的过程中，可以根据不同天线3的形状或图案，对应改变凹陷区4的形状，以使凹陷区4的形状与所需成型的天线3的形状或图案相适。

S3、在凹陷区4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方面的考虑，天线3的制作材料可以为金属。采用机械镀、化学镀或熔铸等方式，可以在凹陷区4上形成一定厚度的金属层，前述金属层即为金属天线3。

上述可知，天线3直接形成于陶瓷背壳1上的凹陷区4内，且天线3在形成过程中即直接与凹陷区4相连；同时，凹陷区4还能对天线3起一定的限位作用，这使得所加工出的天线3不易发生弯折，且使天线3与陶瓷背壳1贴合的更为紧密，从而使天线3占据移动设备内较小的安装空间。

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、在陶瓷背壳1的表面实施PVD(物理气相沉积)镀膜处理，以形成镀膜表面；

步骤S1具体为：

S11、在前述镀膜表面形成油漆层2。

具体的，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。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的表面上形成PVD涂层。PVD涂层可以提高陶瓷背壳1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。另外，凹陷区4的形成过程S12以及天线3的具体加工过程S13在前文已详细叙述，此处不再赘述。

为了在节省生产成本的同时，还能提高陶瓷背壳1的美观性，可以仅在陶瓷背壳1的内表面形成油漆层2。具体来说，陶瓷背壳1的内表面和外表面可以分别为陶瓷背壳1沿自身厚度方向相对的两个表面，内表面即为封装在移动设备内部的那一个表面，外表面即为移动设备装配完成后裸露在外部的另一个表面。如可以采用加热压合的方式，以仅在陶瓷背壳1的内表面上形成油漆层2，且油漆层2可以仅覆盖陶瓷背壳1内表面的部分区域，这可以极大地节省加工时间。

进一步的，可以控制凹陷区4的深度小于油漆层2的厚度，这可以避免在凹陷区4的深度等于油漆层2的厚度时，用于制作天线3的材料会直接与陶瓷背壳1接触，腐蚀或破坏陶瓷背壳1。其中，凹陷区4的深度与油漆层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4的过程中，可以根据油漆层2的实际厚度值，控制或改变加工设备的相关参数值，使所形成的凹陷区4的深度小于油漆层2的厚度。例如，在采用激光蚀刻的方式加工凹陷区4时，可以控制额定功率的激光发射器以设定速度在油漆层2上按预定轨迹行走，以形成深度小于油漆层2的厚度的凹陷区4。另外，在采用其他方式加工凹陷区4时，本领域技术人员可以通过可行的方法控制所形成的凹陷区4的深度小于油漆层2的厚度。

更进一步的，如图3和图4所示，可以采用LDS成型金属天线3。由于在采用LDS制作金属天线3的工作过程中，大多的工作过程均可以通过自动化设备完成，或者可以通过电脑程序自动控制加工设备完成，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和S22所示，由于LDS专用油漆材料中掺加含有金属活性粒子的粉末状物质，采用前述这种油漆可以形成均匀混合有金属活性粒子的、薄膜状结构的油漆层2，再通过加热压合的方式使掺有金属活性粒子的油漆层2形成于陶瓷背壳1的表面；或者，可以直接在陶瓷背壳1的表面喷涂、转印LDS专用油漆。以形成油漆层2。其中，LDS专用油漆中所含有金属活性粒子的粉末状物质可以为金属单质、金属的无机化合物，也可以为金属的有机络合物；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，金属活性粒子可以为金属铜单质、铜的无机化合物和铜的有机络合物中的一种或多种。在油漆层2形成之后，可以通过红外激光器或紫外激光器照射油漆层2的方式，形成凹陷区4。本领域技术人员可以以所需形成的凹陷区4的深度，以及所使用的油漆材料的种类、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4。同样的，工作人员也可以选择设定规格的激光器，使前述激光器所射出的激光束在油漆层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，比如，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，使激光移动所形成的轨迹可以为一字形，也可以为十字形，通过设定相应程序，控制激光移动，形成设定尺寸和形状的凹陷区4。前述可知，凹陷区4可以通过激光照射形成，与此同时，在激光的移动过程中，油漆层2中含有金属活性粒子的物质可以吸收激光所含的能量，且被还原为金属单质。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4的表面。

简单来说，油漆层2可以在激光的照射下，吸收激光中的能量，使油漆材料中部分物质被气化，且在油漆层2上形成一定深度的凹陷区4；同时，油漆中含有的金属活性粒子的物质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4的表面。

然后，如图3步骤S23所示，可以通过无钯活化化学镀的方式，在凹陷区4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4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4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4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，前述沉积过程所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S24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，经过一段镀化时间后，可以在金属铜层的表面上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S25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，通过硫酸溶液可以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通过PVD形成PVD镀层的过程S20，此处不再赘述。

可选的，如图4中步骤S35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，本发明所提供的加工方法中的其他过程可以不变，即步骤S30、S31、S32、S33、S34与前述实施例的具体加工过程可以相同。

为了使陶瓷背壳可以展现出不同的颜色，如图5所示，可选的，步骤S1之前还可以包括：

S41、在陶瓷背壳的表面形成美化漆层；

具体的，可以根据用户需求，选择不同颜色的美化漆通过喷涂、转印、丝印等方式，在陶瓷背壳的表面形成美化漆层，这可以提升用户体验。

为了防止在通过化学镀的方式形成天线3的过程中出现溢镀的情况，步骤S2之前还可以包括：

S43、在油漆层上形成防溢镀漆层，具体的，本领域技术人员可以根据实际需求，选择防溢镀漆的种类，以及漆层的厚度。相应的，本申请所提供的制作方法中的其他加工工序可以不变，即S40、S42、S44、S45、S46、S47与前述实施例中的对应加工工序可以相同。

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，如图6、图7和图8所示，其包括陶瓷背壳1，和采用上述方法制成的天线3，其中，天线3可以形成于陶瓷背壳1上。

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：油漆层2的厚度可以控制在20～100um之间，且油漆层2的厚度可以尽量的小，以尽可能地节省移动设备内部的安装空间；凹陷区4的深度可以设置在10～25um之间，且从经济性方面考虑，凹陷区4的深度可以尽量的小，以减少油漆层2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、在所述陶瓷背壳的表面形成油漆层；

S2、在所述油漆层上形成凹陷区；

S3、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，其特征在于，所述步骤S1之前还包括：

对所述陶瓷背壳的表面实施PVD镀膜处理，形成镀膜表面；

所述步骤S1具体为：

在所述镀膜表面上形成所述油漆层。

3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述陶瓷背壳具有相对的内表面和外表面，所述步骤S1具体为：

在所述内表面上形成所述油漆层。

4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述凹陷区的深度小于所述油漆层的厚度。

5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述油漆层中含有金属活性粒子，所述天线包括金属铜层，

所述步骤S2具体为：

采用激光照射的方式在所述油漆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S3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。

6.根据权利要求5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S3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。

7.根据权利要求5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S3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。

8.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括：

在所述陶瓷背壳的表面形成美化漆层；

所述步骤S2之前还包括：

在所述油漆层上形成防溢镀漆层。

9.一种移动设备，其特征在于，包括陶瓷背壳和采用权利要求1-8中任一项所述的制作方法制成的天线，所述天线形成于所述陶瓷背壳上。

10.根据权利要求9所述的移动设备，所述天线包括金属铜层和金属镍层，其特征在于，

所述油漆层的厚度为20～100um；或者

所述凹陷区的深度为10～25um；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。