CN110199433A

CN110199433A - 用于电子设备的天线

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Publication number: CN110199433A
Application number: CN201780074751.XA
Authority: CN
Inventors: S·H·吴; K·沃斯; 吴冠霆
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2017-02-03
Filing date: 2017-02-03
Publication date: 2019-09-03
Also published as: WO2018144002A1

Abstract

本文描述了制造天线的实例。在一个实例中，获得塑料膜。此外，将导电层沉积在所述塑料膜上，以形成天线元件。然后通过模外装饰(OMD)技术将所述天线元件附着至不平坦的基底。

Description

用于电子设备的天线

发明背景

电子设备，诸如移动设备、平板电脑和计算机配备有用于无线通信的天线。随着技术的进步，电子设备的外形尺寸已经减小。这导致电子设备中使用的组件(包括天线)的尺寸减小。

附图简述

下文的详细描述参照附图，其中：

图1图示说明了根据本发明主题的一个实例的嵌有天线元件的电子设备的示意图。

图2图示说明了根据本发明主题的一个实例的嵌有天线元件的电子设备的主体的示意图。

图3图示说明了根据本发明主题的另一实例的嵌有天线元件的电子设备的主体的截面图。

图4图示说明了根据本发明主题的另一实例的嵌有天线元件的电子设备的主体的截面图。

图5图示说明了根据本发明主题的另一实例的嵌有天线元件的电子设备的主体的截面图。

图6图示说明了根据本发明主题的一个实例的制造天线的方法。

详细说明

在电子设备中使用的天线已经从部署在电子设备的外表面处演变为包含在电子设备的内部。通常，为了在电子设备的内表面上设置天线，天线由印刷电路上的图案化迹线形成。然而，这样的天线性质上是刚性的，并且不能提供用于安装至电子设备的弯曲部分处的柔性。

在不平坦基底上制造天线的现有技术导致导电层的不均匀沉积。聚焦于制造刚性天线的大多数现有技术不能与基底的不平坦表面一起使用。另外，由于不规则表面，安装在这样的不规则表面上的天线的导电层仍然暴露于刮擦或腐蚀且易于刮擦或腐蚀。

根据本发明主题的各个方面，本发明主题描述了天线元件、电子设备和制造这样的天线元件的方法。在一个实例中，天线可以通过模外装饰(OMD)技术嵌在不平坦的基底或不平坦的表面上。天线还可以包括保护导电层免受任何损坏的塑料膜。

根据一个方面，天线的制造可以包括获得塑料膜。此外，可以将导电层沉积在所述塑料膜的内表面上。所述塑料膜的内表面将处于内侧并且将附着至不平坦的基底。在一个实例中，所述不平坦的基底可以是电子设备的主体的一部分。沉积在所述塑料膜上的导电层(统称为天线元件)有助于发射或接收电磁能。

在一个实例中，所述天线元件可以包括电绝缘层，以防止额外的电流流至导电层。可以将电绝缘层涂覆在所述导电层的自由表面上。所述自由表面是在没有电绝缘层的情况下被布置在不平坦表面上的表面。

此后，可以通过模外装饰(OMD)技术将所述天线元件附着至不平坦的基底。OMD技术可以包括使用高压真空将天线元件附着在不平坦的基底上。OMD技术为塑料膜提供光滑的饰面(finish)。除了为天线提供美感之外，塑料膜还保护导电层免受损坏。此外，如此形成的天线包括可以容易施加至基底的不规则表面的柔性天线元件。

结合下面附图和下文的相关描述进一步描述以上方面。应注意，说明书和附图仅说明了本发明主题的原理。此外，尽管未在本文中明确描述或示出，但是可以设计出体现本发明主题的原理并且包括在其范围内的各种布置。参照图1-图6详细地阐述了描绘天线的各种实施方式的体系的方式。

图1图示说明了根据本发明主题的一个实例的嵌有天线元件106的电子设备100的示意图。在一个实例中，电子设备100可以包括个人计算机(PC)、便携式电脑、平板PC、笔记本电脑、移动电话等。电子设备100可以包括具有不平坦的部分104的主体102。不平坦的部分104可以延伸通过电子设备100的主体102，或者可以位于主体102的特定区域处。主体102的不平坦的部分104可以用作制造天线的不平坦的基底。在一个实例中，电子设备100可以包括嵌在主体102的不平坦的部分104上的天线元件106。

为了制造天线，可以通过模外装饰(OMD)技术将天线元件106连接至电子设备100的主体102的不平坦的部分104。OMD技术使用高压真空将天线元件106附着在不平坦的部分104上。在所述实例中，不平坦的部分104可以类似于连接天线元件106的不规则的基底。

在一个实例中，天线元件106可以包括塑料膜108。此外，天线元件106可以包括沉积在塑料膜108上的导电层110。导电层110有助于发射或接收电磁能。在一个实例中，可以将导电层110沉积在塑料膜108的内表面处。因此，塑料膜108用作保护层以保护导电层110免受腐蚀或刮擦。此外，塑料膜108为导电层110提供柔性以符合基底的任何形状或轮廓。

在一个示例性实施方式中，天线元件106还可以包括电绝缘层112。可以将电绝缘层112涂覆在导电层110上。塑料膜108为天线元件106提供柔性，由此实现将天线元件106连接在不平坦的基底上，例如主体102的不平坦的部分104。在一个实例中，可以通过OMD技术将天线元件106附着至主体102的不平坦的部分104。例如，通过施加热熔粘合剂层将天线元件106连接至不平坦的部分104。此后，使主体102通过高压真空机以将天线元件106连接至电子设备100的主体102。高压真空确保天线元件106紧密地附着至主体102。

因此，OMD技术有助于将天线元件106均匀地附着在主体102的不平坦的部分104上。参照图2-图5详细地阐述了电子设备100的组件，例如主体102。

图2图示说明了根据本发明主题的一个实例的嵌有天线元件106的电子设备(例如电子设备100)的主体102的示意图。在一个实例中，主体102可以由导电材料制成。导电材料的实例可包括但不限于金属材料、碳纤维和导电复合材料。在另一示例性实施方式中，主体102可以由非导电材料制成。非导电材料的实例可包括但不限于塑料材料、陶瓷材料和非导电复合材料。

在一个示例性实施方式中，主体102可以包括不平坦的部分104和附着至不平坦的部分104的天线元件106。在一个实例中，不平坦的部分104可以被构造为凹面、凸面或任何其他不规则的表面。此外，不平坦的部分104用作制造天线的基底。例如，不平坦的部分104可以是移动电话、便携式电脑或其他电子设备的外壳的内表面。

此外，天线元件106可以包括连接至不平坦的部分104的导电层110。在一个实施方式中，天线元件106可以包括多个导电层。在多个导电层的情况下，导电层可以具有不同的电导率。在一个实例中，导电层110可以具有选自金属、石墨烯、导电墨水、导电糊膏、树脂、金属粉末、碳纳米管(CNT)、石墨、铜箔和导电聚合物的材料。

在一个示例性实施方式中，导电层110可以包括沉积在导电层110上的电绝缘层112。电绝缘层112可以防止额外的电流流至导电层110。可以将电绝缘层112沉积在导电层110和主体102的不平坦的部分104的界面上。在一个实例中，电绝缘层112可以形成接触表面，即，当可以将天线元件106附着至主体102时，将天线元件106布置在主体102的基底或不平坦的部分104上的表面。

在一个实例中，电绝缘层112可以具有选自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)材料、乙酸酯材料、丙烯酸系材料、环氧树脂/玻璃纤维聚对苯二甲酸乙二醇酯材料、酚醛树脂材料、聚碳酸酯材料、聚酯材料、聚氯乙烯(PVC)材料、聚醚酰亚胺(PEI)材料、聚酰亚胺材料、电绝缘材料、聚苯乙烯泡沫、聚酯泡沫、聚氨酯泡沫和硅酮泡沫的材料。

在一个示例性实施方式中，可以通过选自旋涂技术、气相沉积技术、涂漆技术、凹版印刷、丝网印刷或喷射沉积技术的技术来沉积导电层110和电绝缘层112。

此外，天线元件106可以包括模塑在导电层110上的塑料膜108。因此，导电层110可以被夹在塑料膜108和电绝缘层112之间。在一个实例中，塑料膜108具有选自聚酯材料、聚丙烯酸系材料、聚碳酸酯材料或聚碳酸酯(PC)-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)材料中的一种的材料。此外，塑料膜108用作导电层110的保护性覆盖物。塑料膜108可以为天线元件106提供柔性，由此无论基底的形状如何都能实现连接至任何基底。

在一个示例性实施方式中，可以通过OMD技术将天线元件106附着至不平坦的部分104。OMD技术采用高压真空将天线元件106附着至不平坦的部分104。例如，可以将主体102放置在支撑托盘(未示出)上。此后，可以将天线元件106安装在不平坦的部分104上并放入高压真空机中。真空的产生可以有助于将天线元件106与主体102连接。此外，塑料膜108可以在高压下软化，由此提供连接天线元件106的柔性。

在一个实例中，OMD技术可以采用各种各样的热成形工艺、气体压力、液压以及其他将天线元件106连接至主体102的方式。OMD技术为塑料膜108提供光滑的饰面，由此也为天线元件106提供美感。

图3图示说明了根据本发明主题的一个实例的嵌有天线元件106的电子设备100的主体102的截面图300。在一个实例中，主体102可以是移动电话、数码相机、便携式电脑等的外壳。如前所述，主体102可以由导电材料或非导电材料制成。此外，主体102可以包括其上连接有天线元件106的不平坦的部分104。在一个实例中，不平坦的部分104可以是移动电话或便携式电脑的外壳内的具有不规则轮廓的任何内表面。

在一个实例中，天线元件106可以包括塑料膜108。塑料膜108可以为天线元件106提供柔性和美感。此外，可以将导电层110沉积在塑料膜108的内表面上(未示出)。导电层110有助于发射或接收电磁能。内表面可以是可以附着至主体102的不平坦的部分104的表面。

将导电层110沉积在塑料膜108上，以形成天线元件106。然后可以通过使用热熔粘合剂层302将天线元件106附着至主体102的不平坦的部分104。在一个实例中，热熔粘合剂层302具有选自乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物、聚酰胺、聚烯烃、苯乙烯共聚物、聚酯、聚氨酯和基于橡胶的粘合剂的材料。热熔粘合剂层302可以有助于将天线元件106连接到任何类型的基底，例如导电基底或非导电基底。

此后，可以对天线元件106实施OMD技术，以将天线元件106紧密地附着至主体102的不平坦的部分104。尽管天线元件106被描绘为附着在不平坦的部分104上，但天线元件106可以在电子设备100的主体102上延伸。

图4图示说明了根据本发明主题的另一实例的嵌有天线元件106的电子设备100的主体102的截面图400。在该实例中，除了塑料膜108和导电层110之外，天线元件106还可以包括电绝缘层112。可以将电绝缘层112涂覆在导电层110上，以形成天线元件106。在一个实例中，可以通过选自旋涂技术、气相沉积技术、涂漆技术、凹版印刷、丝网印刷或喷射沉积技术的技术来沉积导电层110。在一个实例中，塑料膜108用作导电层110的保护性覆盖物。

在一个实例中，当天线元件106连接到不平坦的部分104时，电绝缘层112可以与主体102的不平坦的部分104接触。塑料膜108和导电层110可以以与参照图3所述的相同的方式布置。此外，可以以与参照图3所述的相同的方式将天线元件106附着至主体102的不平坦的部分104。

图5图示说明了根据本发明主题的另一实例的嵌有天线元件106的电子设备100的主体102的截面图500。在该实例中，天线元件106可包括多个导电层。例如，天线元件106可以包括导电层110、导电层502和导电层504。导电层502和导电层504可以以与导电层110的沉积类似的方式沉积在塑料膜108上。

在一个实施方式中，可以将导电层502沉积在塑料膜108的内表面上。此外，可以将导电层504沉积在导电层502的内表面上。最后，可以将导电层110沉积在导电层504的内表面上。导电层110、导电层502和导电层504的排列顺序不旨在被解释为限制性的，导电层110、导电层502和导电层504可以以任何合适的顺序排列。在一个实例中，塑料膜108和导电层110、导电层502和导电层504可以形成天线元件106。

在一个实例中，导电层502和导电层110可以由石墨烯制成。同时，导电层504可以由铜箔制成。此外，导电层502和导电层110具有比导电层504更高的电导率。

此外，可以将电绝缘层112涂覆在导电层110上，从而将电绝缘层112连接至主体102的不平坦的部分104。可以以与参照图3所述的相同的方式将天线元件106连接至不平坦的部分104。此外，如图3-图5所示的塑料膜108、导电层110、导电层502、导电层504、电绝缘层112和粘合剂层302的厚度仅仅是示例性的，并且不应被解释为限制本发明主题的范围。

图6图示说明了根据本发明主题的各种实例的制造天线的方法600。如此形成的天线包括柔性天线元件106，其可以附着至不平坦的基底，例如电子设备100的主体102的不平坦的部分104。在一个实例中，不平坦的基底可以被构造为凹面、凸面或任何其他不规则的表面。描述方法600的顺序不旨在被解释为限制性的，并且可以以任何适当的顺序组合任何数量的所描述的方法方框以执行方法600或另一类似的方法。另外，在不脱离本文所述的主题的精神和范围的情况下可以从方法600中删除单个的方框。

参见方框602，获得塑料膜108。塑料膜108用作保护层，以保护导电层110免受腐蚀或刮擦。

在方框604处，将导电层110沉积在塑料膜108上。在一个实例中，可以将导电层110沉积在塑料膜108的内表面上。所述内表面可以是处于内侧并且将附着至主体102的不平坦的部分104的表面。

在一个示例性实施方式中，可以将电绝缘层112涂覆在导电层110上，以形成天线元件，例如天线元件106。在一个实例中，可以将电绝缘层112涂覆在导电层110和不平坦的基底(例如不平坦的部分104)的界面上。

在方框606处，可以将天线元件106附着至不平坦的基底。在一个实例中，可以通过模外装饰(OMD)技术将天线元件106附着至不平坦的部分104。OMD技术可以包括使用高压真空来附着天线元件106。在一个示例性实施方式中，所述附着可以包括将热熔粘合剂层施加在不平坦的基底上，例如不平坦的部分104。例如，通过施加热熔粘合剂层将天线元件106连接至不平坦的部分104。此后，使主体102通过高压真空机，以将天线元件106连接至电子设备100的主体102。

在一个实例中，OMD技术可以采用各种各样的热成形工艺、气体压力、液压以及其他附着天线元件106的方式。OMD技术软化塑料膜108，由此塑料膜108为天线元件106提供柔性。此外，OMD技术确保天线元件106可以容易地连接至不平坦的部分104。

尽管已经用结构特征和/或方法专用的语言描述了嵌有天线元件的主体102和电子设备100以及制造天线的方法600的实施方式，但是应当理解的是，本发明主题不必受限于所描述的具体特征或方法。而是在嵌有天线元件的主体102和电子设备100以及制造天线的方法600的若干示例性实施方式的背景下公开并解释了具体特征和方法。

Claims

1.制造天线的方法，所述方法包括：

获得塑料膜；

将导电层沉积在所述塑料膜上，以形成天线元件；和

通过模外装饰(OMD)技术将所述天线元件附着至不平坦的基底，其中OMD技术包括使用高压真空将所述天线元件附着至不平坦的基底。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述沉积包括将电绝缘层涂覆在所述导电层和所述不平坦的基底的界面上。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述附着包括将热熔粘合剂层施加在所述不平坦的基底上。

4.电子设备的主体，所述主体包括：

不平坦的部分；和

附着至所述不平坦的部分的天线元件，所述天线元件包括：

连接至所述不平坦的部分的导电层，其中所述导电层包括沉积在其上的电绝缘层；和

模塑至所述导电层上的塑料膜，

其中，所述天线元件通过模外装饰(OMD)技术附着至所述不平坦的部分。

5.如权利要求4所述的主体，其中所述不平坦的部分由导电材料和非导电材料中的一种制成。

6.如权利要求5所述的主体，其中所述导电材料是金属材料、碳纤维和导电复合材料中的一种。

7.如权利要求5所述的主体，其中所述非导电材料是塑料材料、陶瓷材料和非导电复合材料中的一种。

8.如权利要求4所述的主体，其中所述导电层具有选自金属、石墨烯、导电墨水、导电糊膏、树脂、金属粉末、碳纳米管(CNT)、石墨、铜箔和导电聚合物的材料。

9.如权利要求4所述的主体，其中所述电绝缘层是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)材料、乙酸酯材料、丙烯酸系材料、环氧树脂/玻璃纤维聚对苯二甲酸乙二醇酯材料、酚醛树脂材料、聚碳酸酯材料、聚酯材料、聚氯乙烯(PVC)材料、聚醚酰亚胺(PEI)材料、聚酰亚胺材料、电绝缘材料、聚苯乙烯泡沫、聚酯泡沫、聚氨酯泡沫和硅酮泡沫中的一种。

10.如权利要求4所述的主体，其中所述塑料膜具有选自聚酯材料、聚丙烯酸系材料、聚碳酸酯材料和聚碳酸酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)材料中的一种的材料。

11.如权利要求4所述的主体，其中通过选自旋涂技术、气相沉积技术、涂漆技术、凹版印刷、丝网印刷和喷射沉积技术的技术将所述电绝缘层沉积在所述导电层上。

12.电子设备，其包括：

具有不平坦的部分的主体；和

附着在所述不平坦的部分上的天线元件，所述天线元件包括：

塑料膜；

沉积在所述塑料膜上的导电层；和

涂覆在所述导电层上的电绝缘层，

其中所述天线元件通过模外装饰(OMD)技术附着至所述不平坦的部分。

13.如权利要求12所述的电子设备，其中所述塑料膜具有选自聚酯材料、聚丙烯酸系材料、聚碳酸酯材料和聚碳酸酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)材料中的一种的材料。

14.如权利要求12所述的电子设备，其中所述主体具有导电材料和非导电材料中的一种。

15.如权利要求12所述的电子设备，其中通过选自旋涂技术、气相沉积技术、涂漆技术、凹版印刷、丝网印刷和喷射沉积技术的技术将所述电绝缘层沉积在所述导电层上。