CN113725593A - 终端设备和终端设备的天线制作方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种终端设备和终端设备的天线制作方法，所述终端设备包括：非金属外壳部件；冷熔射天线层，所述冷熔射天线层设置在所述非金属外壳部件的外侧面；主板，所述主板设置在所述非金属外壳部件的内侧；金属导通件，所述金属导通件贯穿所述非金属外壳部件的内侧面和外侧面，所述金属导通件的一端与所述冷熔射天线层电连接，另一端与所述主板电连接。所述方法包括：采用镭射工艺在所述非金属外壳部件的外侧面形成天线走线区；采用冷熔射工艺在天线走线区上形成冷熔射天线层。本公开实施例实现将天线从终端内部的空间转移至终端的侧面进行排布，能有效解决由于终端设备内部空间紧张导致的天线净空空间不足的问题，从而确保天线的性能。

Description

终端设备和终端设备的天线制作方法

技术领域

本公开涉及通信领域，特别是涉及一种终端设备和终端设备的天线制作方法。

背景技术

随着终端设备的功能越来越强大，各类传感器件、摄像头和大容量电池挤压了终端设备内部天线的排布空间。此外，终端设备日益追崇轻薄化和高屏占比，也使得天线的净空空间不断被压缩，多天线之间隔离度不够而相互干扰，进而影响通信性能。

目前常见的天线结构包括：柔性线路板(Flexible Printed Circuit，简称FPC)天线、激光直接成型(Laser Direct Structuring，简称LDS)天线、印刷直接成型(PrintedDirect Structuring，简称PDS)天线等。FPC天线通常只能内置在终端设备，在终端内部空间越来越紧张的情况下，FPC天线结构已经无法满足终端的多频段、多数量的天线需求。LDS天线可以设置在终端设备的外壳上，但对外壳基材材质有特殊的要求，而且外壳经过化学镀、电镀后容易变脆，造成外壳有开裂的风险。PDS天线可以设置在终端设备的外壳上，但是对走线位置有要求，边角位置走线的可靠性低，造成天线排布空间的浪费。由此可知，上述三种天线结构均存在弊端。随着5G通讯网络时代的到来，为了满足不同国家的不同需求，要求终端设备需支持更多的频段，这种情况下，终端设备的天线数量必然会大幅度增加。显然，上述三种天线结构已经无法满足5G终端设备的天线要求。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本公开实施例提供了一种终端设备和终端设备的天线制作方法,以解决天线净空空间紧张带来的问题，保证终端天线的性能，同时能够克服现有的天线技术存在的弊端。

一方面，本公开实施例提供了一种终端设备，包括：

非金属外壳部件；

冷熔射天线层，所述冷熔射天线层设置在所述非金属外壳部件的外侧面；

主板，所述主板设置在所述非金属外壳部件的内侧；

金属导通件，所述金属导通件贯穿所述非金属外壳部件的内侧面和外侧面，所述金属导通件的第一端与所述冷熔射天线层电连接，所述金属导通件的第二端与所述主板电连接。

另一方面，本公开实施例提供了一种终端设备的天线制作方法，包括：

将金属导通件放入外壳部件模具中，采用所述外壳部件模具进行注塑，得到与所述金属导通件结合的非金属外壳部件，所述金属导通件贯穿所述非金属外壳部件的内侧面和外侧面；

采用镭射工艺在所述非金属外壳部件的外侧面形成天线走线区；

采用冷熔射工艺在所述天线走线区上形成冷熔射天线层。

本公开实施例包括：非金属外壳部件、冷熔射天线层、主板和金属导通件，所述主板设置在所述非金属外壳部件的内侧，所述冷熔射天线层设置在所述非金属外壳部件的外侧面，所述金属导通件贯穿所述非金属外壳部件的内侧面和外侧面，所述金属导通件的一端与所述冷熔射天线层电连接，另一端与所述主板电连接。本公开实施例的方案，在非金属外壳部件的外侧面形成有冷熔射天线层，通过冷熔射天线层实现多频段天线的布局。此外，通过金属导通件实现冷熔射天线层与主板的电连接，进而实现天线的收发功能。本公开实施例能克服传统的FPC天线、LDS天线和PDS天线的弊端，实现将天线从终端内部的空间转移至终端的侧面进行排布，能有效解决由于终端设备内部空间紧张导致的天线净空空间不足的问题，从而确保天线的性能。

本公开的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本公开而了解。本公开的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本公开技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本公开的实施例一起用于解释本公开的技术方案，并不构成对本公开技术方案的限制。

图1是本公开实施例提供的一种终端设备的截面结构示意图；

图2是本公开实施例提供的一种终端设备的部分结构示意图；

图3是本公开实施例提供的一种终端设备的部分结构示意图；

图4是本公开实施例提供的一种终端设备的天线制作方法的流程示意图；

图5是本公开实施例提供的一种终端设备的天线制作方法中步骤S200的流程示意图；

图6是本公开实施例提供的一种终端设备的天线制作方法中步骤S300的流程示意图；

图7是本公开实施例提供的另一种终端设备的天线制作方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本公开的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本公开进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本公开，并不用于限定本公开。

应了解，在本公开实施例的描述中，多个(或多项)的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到“第一”、“第二”等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特有的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

随着终端设备的功能越来越强大，各类传感器件、摄像头和大容量电池挤压了终端内部天线的排布空间。此外，终端设备日益追崇轻薄化和高屏占比，也使得天线的净空空间不断被压缩，多天线之间隔离度不够而相互干扰，进而影响通信性能。

目前常见的天线结构包括：柔性线路板(Flexible Printed Circuit，简称FPC)天线、激光直接成型(Laser Direct Structuring，简称LDS)天线、印刷直接成型(PrintedDirect Structuring，简称PDS)天线等。

FPC天线因自身的柔性特质，所以可通过贴装的方式设置在弧形外壳的内侧表面。但是，贴装一致性很难保证，而且FPC天线只能内置在终端设备。在终端内部空间越来越紧张的情况下，FPC天线结构已经无法满足终端的多频段、多数量的天线需求。

LDS天线可以实现灵活走线，附着力也比较强，对外壳的形状要求不是特别高。但是，LDS天线对塑料粒子有特殊的要求，不是所有的塑料外壳都能作为LDS天线的基材；而且外壳经过化学镀、电镀后容易变脆，内应力释放之后，外壳厚度较薄的地方会有开裂的风险。

PDS天线对走线位置有要求，边角位置走线的可靠性低，造成天线排布空间的浪费。

由此可知，上述三种天线结构均存在弊端。随着5G通讯网络时代的到来，为了满足不同国家的不同需求，要求终端设备需支持更多的频段，这种情况下，终端设备的天线数量必然会大幅度增加。显然，上述三种天线结构已经无法满足5G终端设备的天线要求。

基于此，本公开实施例提供一种终端设备和终端设备的天线制作方法,以解决天线净空空间紧张带来的问题，保证终端天线的性能。

第一方面，本公开实施例提供一种终端设备。如图1至图3所示，该终端设备100包括：非金属外壳部件110、冷熔射天线层150、主板130和金属导通件120，冷熔射天线层150设置在非金属外壳部件110的外侧面，主板130设置在非金属外壳部件110的内侧，金属导通件120贯穿非金属外壳部件110的内侧面和外侧面，金属导通件120的第一端与冷熔射天线层150电连接，金属导通件120的第二端与主板130电连接。

应理解，本公开实施例的终端设备100可以是智能手机、平板电脑、可穿戴设备、运动手环、智能手表、车载智能终端等电子设备。

如图1所示，在一些实施例中，非金属外壳部件110可以为终端设备100的中框。应理解，中框是终端设备100机身结构的一部分，通常情况下，中框与终端设备100的显示屏和后盖相连，进而形成终端设备100的机身。

在一些实施例中，非金属外壳部件110也可以为终端的后盖，应理解，后盖也是终端设备100机身结构的一部分，通常情况下，后盖与中框相连，位于终端设备100机身的背面。在另一些实施例中，非金属外壳部件110还可以为中框和后盖一体的壳体，本发明对此不作过多的限定。

应理解，金属会对天线的收发信号产生屏蔽，进而影响天线的信号质量，所以本公开实施例限定了用于设置冷熔射天线层150的外壳部件为非金属材质。具体的，非金属外壳部件110可以为塑料材质制得。

应理解，本公开实施例的冷熔射天线层150为采用冷熔射工艺制得、具有天线功能的金属层。其中，通过冷熔射工艺制得冷熔射天线层150的过程大概如下：固态金属经高温气化后形成金属气体，压缩的金属气体喷射于非金属外壳部件110表面，与非金属外壳部件110基材键合，进而形成附着于非金属外壳部件110基材上的金属层，该金属层的外形与所需频段的天线走线图案相匹配，如此使得该金属层具备天线的功能。还应理解，本公开实施例的冷熔射天线层150包括多个频段的天线走线，以满足终端设备100的多频段天线的要求。

示例性的，冷熔射天线层150的材质包括铜、锡、铝和锌中的任意一种或多种。

本公开实施例采用冷熔射工艺制得的天线，能够克服现有的FPC天线、LDS天线、PDS天线各自存在的弊端。具体的，相比FPC天线只能设置在终端设备100内部，本公开实施例的冷熔射天线层150设置在终端设备100的外观表面；相比LDS天线，本公开实施例的冷熔射天线层150对非金属材质无特殊要求，也不用化学镀、电镀就可形成金属天线层；相比PDS天线，本公开实施例的冷熔射天线层150通过喷射金属气体的方式形成，即便在边角位置也容易实现，且能保证边角位置的走线的可靠性。

示例性的，本公开实施例的主板130为设置在终端设备100的机身内部的印刷线路板(Printed Circuit Board，简称PCB)。通常情况下，终端设备100的主板130集成有CPU、电源管理芯片、基带组件、射频组件、蓝牙组件、无线保真(Wireless Fidelity，简称WiFi)组件等电子元器件。

示例性的，本公开实施例的金属导通件120内嵌于非金属外壳部件110中，且贯穿非金属外壳部件110的内侧面和外侧面。该金属导通件120的一端与冷熔射天线层150电连接，另一端与主板130电连接，如此实现冷熔射天线层150和主板130之间的信号连通。例如，将冷熔射天线层150接收到的射频信号经金属导通件120传送给主板130的射频组件进行处理，以及将主板130的射频组件输出的射频信号经金属导通件120传送给冷熔射天线层150进行发射。

可选的，主板130上设置有金属弹性连接件140。具体的，金属弹性连接件140可以通过贴片形式设置在主板130上。金属弹性连接件140的第一端与主板130连接，金属弹性连接件140第二端与金属导通件120弹性接触，金属导通件120通过金属弹性连接件140与主板130电连接。

示例性的，金属弹性连接件140可以设置在主板130靠近金属导通件120的一侧上，当主板130安装至非金属外壳部件110的内侧时，金属弹性连接件140与内嵌于非金属外壳部件110中的金属导通件120相触，并依靠金属弹性连接件140自身的弹力顶紧金属导通件120上的馈点，如此，金属导通件120能与金属弹性连接件140共同实现天线与主板130之间的射频信号的收发传输。

应理解，本公开实施例的金属导通件120和金属弹性连接件140分别设置有多个，金属导通件120与金属弹性连接件140一一对应，各金属导通件120对应连接冷熔射天线层150中各个频段的天线走线。

可选的，金属导通件120与冷熔射天线层150电连接的一端与非金属外壳部件110的外侧面相平，以保证终端设备100外观的平整。

在一些实施例中，非金属外壳部件110的外侧面还设置有面漆层，通过面漆层遮盖冷熔射天线层150。

本公开实施例的技术方案，在终端设备100的非金属外壳部件110上设置有冷熔射天线层150，该冷熔射天线层150为采用冷熔射工艺制得、具有天线功能的金属层。冷熔射天线层150能克服传统的FPC天线、LDS天线和PDS天线的弊端，实现将天线从终端设备100内部的空间转移至终端设备100的外观表面进行排布，能有效解决由于终端设备100内部空间紧张导致的天线净空空间不足的问题，确保天线的性能。

第二方面，本公开实施例提供了一种终端设备的天线制作方法，该方法应用于如本公开实施例第一方面提供的终端设备中。如图4所示，该方法包括但不限于如下步骤S100至S300。

步骤S100，将金属导通件放入外壳部件模具中，采用外壳部件模具进行注塑，得到与金属导通件结合的非金属外壳部件，金属导通件贯穿非金属外壳部件的内侧面和外侧面。

应理解，该外壳部件模具是用于制备非金属外壳部件的注塑模具。示例性的，本公开实施例的方法，先将金属导通件放入外壳部件模具中；然后向非金属外壳部件注入熔融的塑胶材料并固化冷却，从而得到内嵌有金属导通件的非金属外壳部件成品，并且金属导通件贯穿非金属外壳部件的内侧面和外侧面。本示例中，金属导通件与非金属外壳部件注塑形成一体，金属导通件与非金属外壳部件的结合具有较高的可靠性。

在一种可能的实现方式中，通过步骤S100制得的非金属外壳部件成品，金属导通件的一端是外凸于非金属外壳部件外侧面的，外凸高度可以为0.1mm至1mm。其中，金属导通件该外凸于非金属外壳部件外侧面的一端为用于与后续形成的冷熔射天线层电连接的馈点。在这种情况下，在步骤S100之后，还包括步骤S100B,对金属导通件外凸于非金属外壳部件外侧面的部分进行打磨，使金属导通件的一端与非金属外壳部件的外侧面相平。本实现方式，先允许金属导通件的一端外凸于非金属外壳部件外侧面，再将外凸部分打磨至与非金属外壳部件外侧面平齐，此方式在生产过程中更容易实现，对生产精度要求较低，更具有量产可行性，同时也更具有成本优势。

当然，在其他可能的实现方式中，也可以通过精准的精度控制，直接使金属导通件与非金属外壳部件外侧面平齐；还可以使金属导通件内凹于非金属外壳部件外侧面，通过后续冷熔射金属层对内凹部分进行补齐。

步骤S200，采用镭射工艺在非金属外壳部件的外侧面形成天线走线区。

示例性的，可以根据预先设计的天线走线图案，采用镭射工艺在非金属外壳部件的外侧面制作天线走线区，以为后续形成冷熔射天线层做准备。

具体的，如图5所示，步骤S200可以包括如下子步骤S210和S220。

步骤S210，在非金属外壳部件的外侧面设置遮盖层。

示例性的，遮盖层可以为覆膜，例如PET膜或者PE膜。具体实现时，在覆膜的其中一个表面设置粘胶，然后将覆膜粘贴在非金属外壳部件的外侧面上。

步骤S220，采用镭射工艺在遮盖层形成与天线走线图案匹配的镂空区域，镂空区域在非金属外壳部件的外侧面形成天线走线区。

示例性的，可以根据预先设计的天线走线图案，采用镭射工艺在遮盖层上雕刻出与该天线走线图案匹配的镂空区域，以在非金属外壳部件的外侧面形成天线走线区。

应理解，该遮盖层仅是临时设置在非金属外壳部件的外侧面，以遮挡非金属外壳部件外侧面无需设置天线走线的区域，所以该遮盖层应当是可以被清除的。此外，上述的覆膜还可以使用油墨层代替。本公开实施例对此不作过多限定。

步骤S300，采用冷熔射工艺在天线走线区上形成冷熔射天线层。

应理解，冷熔射工艺的原理是固体金属经过升温气化后，形成金属气体并对金属气体进行压缩，接着将压缩后的金属气体高速喷射于工件表面；当金属气体喷射于工件表面时已降温至常温，并与工件基材的分子键合，从而在工件表面形成金属层。以上过程无需在真空状态或者惰性气体辅助，实现原理简单，而且对工件基材材质无特殊要求。对于本公开实施例，上述的工件指代外壳部件，并且由于在本公开实施例中，通过冷熔射工艺得到的金属层是作为天线使用的，所以限定外壳部件需为非金属材质，比如塑料。

具体的，如图6所示，步骤S300可以包括如下子步骤S310和S320。

步骤S310，使固态金属气化形成金属气体。

示例性的，可以通过升温的方式实现固态金属吸热气化，从而形成金属气体。这里，金属可以包括铜、锡、铝和锌中的任意一种或多种。

步骤S320，将金属气体喷射至非金属外壳部件的外侧面，以在天线走线区上形成冷熔射天线层。

示例性的，可以对步骤S310得到的金属气体进行压缩，接着将压缩后的金属气体高速喷射于非金属外壳部件的外侧面；金属气体喷射于非金属外壳部件的外侧面时，与非金属外壳部件的分子键合，从而在非金属外壳部件的外侧面形成金属层。

应理解，由于非金属外壳部件外侧面预先设置有遮盖层，所以在步骤S320中，仅会在遮盖层的镂空区域(即天线走线区内)形成冷熔射的金属层。如此，在非金属外壳部件的外侧面形成与预设的天线走线图案匹配的冷熔射天线层。

在一些实施例中，如图6所示，在步骤S320之后，还包括步骤S330,清除非金属外壳部件外侧面的遮盖层。该遮盖层是在步骤S210中设置的，用于遮挡非金属外壳部件外侧面无需设置天线走线的区域，当冷熔射天线层形成后，对遮盖层进行清除处理。

在一些实施例中，如图6所示，在步骤S330之后，还包括步骤S340，对非金属外壳部件进行清洗。

在一些实施例中，如图6所示，在步骤S340之后，还可以包括步骤S350，对冷熔射天线层进行打磨，以使冷熔射天线层与非金属外壳部件外侧面平齐。通常情况下，由于遮盖层具有厚度，因此金属气体喷射于非金属外壳部件的外侧面形成的金属层也具有较大的厚度，为了避免遮盖层清除后，冷熔射天线层在非金属外壳部件的外侧面上形成凸起，因此本示例对冷熔射天线层后的非金属外壳部件进行打磨，如此提高外壳部件外观表面的平整度，以便后续喷涂面漆。需说明的是，由于本公开实施例的天线层为通过冷熔射工艺与非金属外壳部件键合形成的，所以打磨并不影响冷熔射天线层与非金属外壳部件结合的可靠性。

在一些实施例中，如图7所示，还包括步骤S400，对非金属外壳部件的外侧面进行面漆喷涂，以覆盖冷熔射天线层，提高终端设备外观表面的美观性。

本公开实施例的技术方案，通过注塑工艺制得内嵌有金属导通件的非金属外壳部件，并在终端设备的非金属外壳部件上设置冷熔射天线层，金属导通件能实现冷熔射天线层与主板的电连接，进而实现天线信号的收发。冷熔射天线层能克服传统的FPC天线、LDS天线和PDS天线的弊端，实现将天线从终端设备内部的空间转移至终端设备的外观表面进行排布，能有效解决由于终端设备内部空间紧张导致的天线净空空间不足的问题，确保天线的性能。

以上是对本公开的较佳实施进行了具体说明，但本公开并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本公开精神的共享条件下还可作出种种等同的变形或替换，这些等同的变形或替换均包括在本公开权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种终端设备，其特征在于，包括：

非金属外壳部件；

冷熔射天线层，所述冷熔射天线层设置在所述非金属外壳部件的外侧面；

主板，所述主板设置在所述非金属外壳部件的内侧；

金属导通件，所述金属导通件贯穿所述非金属外壳部件的内侧面和外侧面，所述金属导通件的第一端与所述冷熔射天线层电连接，所述金属导通件的第二端与所述主板电连接。

2.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述非金属外壳部件为中框和/或后盖。

3.根据权利要求1或2所述的终端设备，其特征在于，还包括金属弹性连接件，所述金属弹性连接件的第一端与所述主板电连接，所述金属弹性连接件的第二端与所述金属导通件弹性接触，所述金属导通件通过所述金属弹性连接件与所述主板电连接。

4.一种终端设备的天线制作方法，包括：

将金属导通件放入外壳部件模具中，采用所述外壳部件模具进行注塑，得到与所述金属导通件结合的非金属外壳部件，所述金属导通件贯穿所述非金属外壳部件的内侧面和外侧面；

采用镭射工艺在所述非金属外壳部件的外侧面形成天线走线区；

采用冷熔射工艺在所述天线走线区上形成冷熔射天线层。

5.根据权利要求4所述的终端设备的天线制作方法，其特征在于，所述采用镭射工艺在所述非金属外壳部件的外侧面形成天线走线区，包括：

在所述非金属外壳部件的外侧面设置遮盖层；

采用镭射工艺在所述遮盖层形成与天线走线图案匹配的镂空区域，所述镂空区域在所述非金属外壳部件的外侧面形成天线走线区。

6.根据权利要求4所述的终端设备的天线制作方法，其特征在于，采用冷熔射工艺在所述天线走线区上形成冷熔射天线层，包括：

使固态金属气化形成金属气体；

将所述金属气体喷射至所述非金属外壳部件的外侧面，以在所述天线走线区上形成冷熔射天线层。

7.根据权利要求6所述的终端设备的天线制作方法，其特征在于，还包括：

在形成冷熔射天线层后，清除所述非金属外壳部件外侧面的所述遮盖层；

对所述非金属外壳部件进行清洗。

8.根据权利要求6所述的终端设备的天线制作方法，其特征在于，还包括：

对所述冷熔射天线层进行打磨，使所述冷熔射天线层与所述非金属外壳部件外侧面平齐。

9.根据权利要求4所述的终端设备的天线制作方法，其特征在于，还包括：

对所述金属导通件外凸于所述非金属外壳部件外侧面的部分进行打磨，使所述金属导通件的一端与所述非金属外壳部件的外侧面相平。

10.根据权利要求4-9任一所述的终端设备的天线制作方法，其特征在于，还包括：

对所述非金属外壳部件的外侧面进行面漆喷涂。

Images