TWI384931B

TWI384931B - 應用於通訊裝置之外蓋以及製造該外蓋之方法

Info

Publication number: TWI384931B
Application number: TW097124140A
Authority: TW
Inventors: Chien Ming Hung; Shen Yuan Lee
Original assignee: Asustek Comp Inc
Priority date: 2008-06-27
Filing date: 2008-06-27
Publication date: 2013-02-01
Also published as: US8248310B2; US20090322629A1; TW201002181A

Description

應用於通訊裝置之外蓋以及製造該外蓋之方法

本發明關於一種外蓋(cover)、包含該外蓋之行動通訊裝置以及製造該外蓋之方法，並且特別地，本發明之外蓋藉由埋入射出(insert molding)方式與天線(antenna)整合。

行動通訊裝置(mobile communication device)，例如GSM手機、PHS手機、CDMA手機、整合通訊功能之個人數位助理、手持式電腦(handheld personal computer,HPC)等，已經成為現代生活中不可或缺的通訊/娛樂工具。該等行動通訊裝置通常透過天線發出輻射而達成通訊的功能。

目前，應用於行動通訊裝置中的天線主要可分為突出行動通訊裝置外部，並且可伸縮或進行角度調整的外部天線(external antenna)；以及設置於行動通訊裝置內部，並且通常為平面狀的內部天線(internal antenna)。外部天線通常具有較高的幅射效率(radiation efficiency)，因此能提供較佳的通訊品質。而內部天線則通常較外部天線小巧、輕薄，並且具有較低的成本。此外，應用內部天線的行動通訊裝置在外觀或機構的設計上可以有較多的變化，符合市場上的需求。

常見的內部天線之材料包含金屬以及軟性電路板(flexible printed circuit,FPC)。請參見第1A圖至第1C圖，第1A圖繪示先前技術中之金屬天線設置於行動通訊裝置中之示意圖；第1B圖繪示先前技術中之FPC天線設置於行動通訊裝置中之示意圖；第1C圖則繪示先前技術中之行動通訊裝置之剖面示意圖。

如第1A圖所示，以金屬製造的內部天線70通常以熱熔方式固定於行動通訊裝置7的主框架72之背面720，因此，該背面720通常可見多個熱熔柱722。而如第1B圖所示，以FPC製造之內部天線74通常以背膠黏貼於行動通訊裝置7的主框架72之背面720。進一步，如第1C圖所示，內部天線76通常會被設計延伸到主框架72之正面724，以與行動通訊裝置7之電路板75上的金屬彈片750接觸，藉此，該等內部天線76能與電路板75產生電性連接。此外，習知的行動通訊裝置7還包含一背蓋78，與主框架72扣合，以覆蓋並保護主框架72之背面720以及該內部天線76。

然而，前述之內部天線需要透過背膠或以熱熔方式固定於主框架上，除了製作耗時之外，還容易受到人為因素而影響良率。

此外，現今的行動通訊裝置越來越輕薄的設計方向，也限制了內部天線與電路板之間的距離(天線高度)，影響內部天線之效能。

根據本發明之一較佳具體實施例，該外蓋可應用於通訊裝置，並且，該外蓋包含外蓋本體以及天線，該外蓋本體具有一底表面。特別地，該天線藉由埋入射出製程固定於該底表面上之預定位置。

根據本發明之一較佳具體實施例，該通訊裝置主要包含電路板以及外蓋。該電路板設置於該通訊裝置內，而該外蓋包含外蓋本體以及天線，該外蓋本體具有底表面，並且該天線藉由埋入射出製程固定於該底表面上之預定位置，致使該天線於該通訊裝置組裝時與該電路板相隔一預定間距。

本發明之再一範疇在於提供一種製造前述外蓋之方法。

根據本發明之一較佳具體實施例，該方法主要包含下列步驟：(a)將天線定位於模具容置腔中；以及(b)將填充材料填入該模具容置腔中以形成該外蓋之外蓋本體，致使該天線固定於該外蓋本體之底表面上之預定位置。

由於本發明之外蓋藉由埋入射出製程與天線進行整合，因此能有效節省製造成本以及時間。另外，以本發明之方法所製成的外蓋與天線整合，因此可增加外蓋的強度。於實務中，在維持相同的外蓋強度之前提下，本發明之外蓋可較先前技術中之外蓋更薄。這也意味著本發明之天線與電路板間的距離(天線高度)較先前技術更大，可以在不增加通訊裝置的整體厚度的前提下，提升天線的效能。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

本發明提供一種與天線整合之外蓋、包含該外蓋之通訊裝置以及製造該外蓋之方法。於實際應用中，前述之通訊裝置可以是行動電話、個人數位助理、手持式電腦以及定位裝置(如GPS定位裝置)等，但不受限於此。

請一併參見第2圖以及第3圖，第2圖繪示根據本發明之天線示意圖；第3圖則繪示與第2圖之天線整合的外蓋示意圖。如圖所示，本發明之外蓋1包含外蓋本體10以及天線12。外蓋本體10具有底表面102，並且天線12藉由埋入射出製程(insert molding process)固定於底表面102上之預定位置P1。請注意，預定位置P1可視需求而進行調整，並不受限於本具體實施例。此外，如圖所示，預定位置P1可形成凹槽狀，以協助固定天線12。

於實際應用中，形成外蓋本體10之填充材料可為非金屬材料，如塑膠，或其它適當的材料。而天線12則可由金屬材料，如銅、鋁、合金，或其它適當的材料所形成。並且，本發明所使用之埋入射出製程之參數以及步驟等可隨著該等材料的不同進行調整。

進一步，如第2圖所示，天線12主要包含主體部120以及自主體部120折彎延伸之延伸部122。其中，主體部120固定於底表面102上之預定位置P1，而延伸部122則自主體部120折彎延伸。

此外，主體部120包含相對之第一表面1202與第二表面1204。並且主體部120上形成有自該第一表面1202貫穿該第二表面1204之定位孔1206。定位孔1206可協助天線12於埋入射出製程中定位於模具容置腔中。於實際應用中，定位孔不一定要慣穿該第一表面以及該第二表面，僅需要達到協助天線定位之功效即可。於埋入射出製程中，天線12之外型也可用於協助其定位於模具容置腔中。

如第2圖所示，主體部120上還形成有自該第一表面1202貫穿該第二表面1204之固定孔1208。於埋入射出製程中，形成外蓋本體10之填充材料可沿著固定孔1208自該第一表面1202流動至該第二表面1204，因此，在填充材料固化後，能協助天線12穩固地固定於預定位置P1。

於實務中，天線可因應不同的功能需求而包含預先形成之特定圖樣(pattern)或形狀。此外，許多不同種類的天線皆可適用於本發明，例如，彎折導線天線(bent－wire antenna)、片狀天線(patch antenna)、平面倒F型天線(Planar Inverted F Antenna，PIFA)以及其他適合的天線。

於實務中，本發明之外蓋可整合一個以上的天線，例如，同樣作為GSM通訊用途之多個天線部分。或者，該外蓋也可整合一種以上的天線，例如，同時整合作為GSM通訊以及GPS定位用途之兩種天線。

此外，如第3圖所示，於埋入射出製程中，外蓋本體10之底表面102具有凸出部104對應天線12之延伸部122，以支撐延伸部122。並且，當本發明之外蓋1安裝至通訊裝置時，凸出部104可保持天線12之主體部120與通訊裝置之電路板間相隔預定間距。

要形成凸出部104可藉由模具的設計而達成，由於模具設計為本發明所屬技術領域中已被熟知的技術，在此不作贅述。需注意的是，凸出部104的長度可視情況進行調整(例如，預定間距之需求、通訊裝置之整體厚度需求等)，並不受限於任何特定的長度。

請參見第4A圖，第4A圖繪示根據本發明之一具體實施例的製造外蓋之方法流程圖。如圖所示，本發明之方法可包含下列步驟：步驟S50，製造如前所述之天線。步驟S52，將步驟S50所製造之天線定位於模具容置腔中。步驟S54，將填充材料填入該模具容置腔中以形成該外蓋之外蓋本體，致使該天線固定於該外蓋本體之底表面上之預定位置。藉由本方法所完成之外蓋可參見第3圖所繪之實施例。

如前所述，形成外蓋本體之填充材料可為非金屬材料，如塑膠，或其它適當的材料。而天線則可由金屬材料，如銅、鋁、合金，或其它適當的材料所形成。並且，本發明之方法之各步驟所需的參數可隨著該等材料的不同進行調整。

進一步請參見第4B圖，第4B圖繪示根據本發明之一具體實施例的製造外蓋之方法流程圖。如圖所示，前述步驟S50可進一步包含下列步驟：步驟S502，於天線上形成主體部以及自該主體部折彎延伸之延伸部。主體部可於步驟S54中被固定於外蓋本體之底表面上之預定位置。此外，當外蓋安裝至通訊裝置時，天線之延伸部接觸通訊裝置中之電路板，致使天線電性連接電路板。

步驟S504，於主體部形成定位孔，定位孔可於步驟S52中協助將天線定位於模具容置腔中。

步驟S506，於主體部形成固定孔貫穿主體部，致使於步驟S54中，填充材料能沿著固定孔自天線之第一表面流動至相對的第二表面，並且填充材料固化後能協助天線穩固地固定於預定位置。

請注意，步驟S502至S506可被整合成單一步驟，或者進一步被分割成若干子步驟，並且，該等步驟之順序可適當地調整或調換。

同樣如第4B圖所示，前述步驟S54可進一步包含下列步驟：步驟S540，於外蓋本體之底表面形成凸出部對應天線之延伸部，以支撐延伸部，並保持天線之主體部與電路板之間相隔預定間距。步驟S542，形成凹槽於底表面上之預定位置，用以協助固定天線。請注意，於實際應用中，步驟S540以及步驟S542可整合成單一步驟，或者其進行順序可調換。

本發明還提供了包含前述外蓋之通訊裝置，請參見第5 圖，第5圖繪示根據本發明之一具體實施例的通訊裝置之剖面圖。如第5圖所示，該通訊裝置3包含電路板30、主框架32、如前所述之外蓋34以及前蓋36。

其中，電路板30可被設置於通訊裝置3內部(由外蓋34以及前蓋36所包圍之空間)，且包含通訊裝置3運作所需之電路及各種零組件。主框架32則設置於電路板30以及外蓋34之間，以分別固定電路板30及外蓋34。於實際應用中，主框架32還可用以固定通訊裝置3的其它元件，例如，喇叭、鏡頭、螢幕、鍵盤等。

外蓋34包含外蓋本體340以及天線342，外蓋本體340具有底表面3402，並且天線342藉由埋入射出製程固定於底表面3402上之預定位置。天線342包含主體部3420以及自主體部3420折彎延伸之延伸部3422。並且天線342以其主體部3420固定於預定位置。

於實際應用中，天線342之主體部3420上可視需要形成如前所述之定位孔，以協助該天線於該埋入射出製程中定位於一模具容置腔中。此外，於實際應用中，天線342之主體部3420上還可視需要形成如前所述之固定孔，以協助天線342穩固地固定於預定位置。關於定位孔以及固定孔之細節已描述於先前之實施例中，在此不作贅述。

如第5圖所示，外蓋本體340之底表面3402具有凸出部3404對應天線342之延伸部3422。當通訊裝置3組裝時，凸出部3404可支撐延伸部3422接觸電路板30，致使天線342電性連接電路板30。此外，於本具體實施例中，延伸部3422透過金屬彈片302接觸電路板30。當然，延伸部3422也可直接接觸電路板30，或透過其他元件接觸電路板30。

此外，凸出部3404也可維持天線342之主體部3420與電路板30之間相隔預定間距(大約等於凸出部3404之長度加上金屬彈片302之高度)。換言之，本發明可藉由調整凸出部3404之長度達到調整預定間距的目的。同樣如第5圖所示，預定位置可形成凹槽，以協助固定天線342。

由於本發明之天線342以射出成型方式與外蓋本體340整合，因此通訊裝置3之天線高度(大約等於天線342之主體部3420與接地面(ground plane)(即電路板30)之距離)可較於先前技術中將天線342設置於主框架32背面之天線高度更高，使天線342效能獲得提升。

綜上所述，相較於先前技術，本發明之外蓋藉由埋入射出製程與天線整合，藉此降低製造成本以及時間。並且，根據本發明之通訊裝置可在不增加整體厚度的前提下，提升天線的效能。此外，金屬天線也可增加非金屬外蓋的強度。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。因此，本發明所申請之專利範圍的範疇應該根據上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。

1、34‧‧‧外蓋

10、340‧‧‧外蓋本體

102、3402‧‧‧底表面

104、3404‧‧‧凸出部

12、342‧‧‧天線

120、3420‧‧‧主體部

1202‧‧‧第一表面

1204‧‧‧第二表面

1206‧‧‧定位孔

1208‧‧‧固定孔

122、3422‧‧‧延伸部

3、7‧‧‧通訊裝置

30、75‧‧‧電路板

302、750‧‧‧金屬彈片

32、72‧‧‧主框架

36‧‧‧前蓋

70、74、76‧‧‧內部天線

720‧‧‧主框架背面

722‧‧‧熱熔柱

720‧‧‧主框架正面

78‧‧‧背蓋

P1‧‧‧預定位置

S50~S54、S502~S506、S540、S542‧‧‧流程步驟

第1A圖繪示先前技術中之金屬天線設置於行動通訊裝置中之示意圖；第1B圖繪示先前技術中之FPC天線設置於行動通訊裝置中之示意圖；第1C圖為先前技術中之行動通訊裝置之剖面示意圖；第2圖繪示根據本發明之天線示意圖；第3圖繪示與第2圖之天線整合的外蓋示意圖；第4A圖繪示根據本發明之一具體實施例的製造外蓋之方法流程圖；第4B圖繪示根據本發明之一具體實施例的製造外蓋之方法流程圖；第5圖繪示根據本發明之一具體實施例的通訊裝置之剖面圖。

1‧‧‧外蓋

10‧‧‧外蓋本體

102‧‧‧底表面

104‧‧‧凸出部

12‧‧‧天線

120‧‧‧主體部

1204‧‧‧第二表面

1206‧‧‧定位孔

1208‧‧‧固定孔

122‧‧‧延伸部

P1‧‧‧預定位置

Claims

一種應用於一通訊裝置之外蓋，包含：一外蓋本體，具有一底表面；以及一天線，藉由一埋入射出製程固定於該底表面上之一預定位置。
如申請專利範圍第1項所述之外蓋，其中該天線進一步包含：一主體部，固定於該底表面上之該預定位置；以及一延伸部，自該主體部折彎延伸；其中當該外蓋安裝至該通訊裝置時，該延伸部接觸該通訊裝置中之一電路板，致使該天線電性連接該電路板。
如申請專利範圍第2項所述之外蓋，其中該主體部具有一定位孔，用以協助固定該天線。
如申請專利範圍第2項所述之外蓋，其中該外蓋本體之該底表面具有一凸出部對應該延伸部，以支撐該延伸部，並保持該天線之該主體部與該電路板之間相隔一預定間距。
如申請專利範圍第1項所述之外蓋，其中該預定位置形成一凹槽，用以協助固定該天線。
如申請專利範圍第1項所述之外蓋，其中該通訊裝置選自由一行動電話、一個人數位助理、一手持式電腦以及一定位裝置所組成之群組。
如申請專利範圍第1項所述之外蓋，其中該外蓋本體由非金屬材料製成，並且該天線由金屬材料製成。
一種通訊裝置，包含：一電路板，設置於該通訊裝置內；以及一外蓋，包含一外蓋本體以及一天線，該外蓋本體具有一底表面，並且該天線藉由一埋入射出製程固定於該底表面上之一預定位置，致使該天線於該通訊裝置組裝時與該電路板相隔一預定間距。
如申請專利範圍第8項所述之通訊裝置，其中該天線進一步包含：一主體部，固定於該底表面上之該預定位置；以及一延伸部，自該主體部折彎延伸；其中當該通訊裝置組裝時，該延伸部接觸該電路板，致使該天線電性連接該電路板。
如申請專利範圍第9項所述之通訊裝置，其中該主體部具有一定位孔，用以協助固定該天線。
如申請專利範圍第9項所述之通訊裝置，其中該外蓋本體之該底表面具有一凸出部對應該延伸部，以支撐該延伸部，並保持該天線之該主體部與該電路板之間相隔該預定間距。
如申請專利範圍第8項所述之通訊裝置，進一步包含：一主框架，設置於該外蓋以及該電路板之間，用以分別固定該外蓋以及該電路板。
如申請專利範圍第8項所述之通訊裝置，其中該預定位置形成一凹槽，用以協助固定該天線。
如申請專利範圍第8項所述之通訊裝置，其中該外蓋本體由非金屬材料製成，並且該天線由金屬材料製成。
一種製造外蓋之方法，該外蓋應用於一通訊裝置，該方法包含下列步驟： (a)將一天線定位於一模具容置腔中；以及(b)將一填充材料填入該模具容置腔中以形成該外蓋之一外蓋本體，致使該天線固定於該外蓋本體之一底表面上之一預定位置。
如申請專利範圍第15項所述之方法，進一步包含下列步驟：(a1)製備該天線，致使該天線包含一主體部以及自該主體部折彎延伸之一延伸部。
如申請專利範圍第16項所述之方法，其中該主體部於步驟(b)中固定於該底表面上之該預定位置，並且當該外蓋安裝至該通訊裝置時，該延伸部接觸該通訊裝置中之一電路板，致使該天線電性連接該電路板。
如申請專利範圍第16項所述之方法，進一步包含下列步驟：(a2)於該主體部形成一定位孔，該定位孔能協助該天線定位於該模具容置腔中。
如申請專利範圍第16項所述之方法，進一步包含下列步驟：(a3)於該主體部形成一固定孔，該固定孔自該主體部之一第一表面貫穿至相對該第一表面之一第二表面；其中步驟(b)中之該填充材料能自該第一表面沿著該固定孔流動至該第二表面，並且該填充材料固化後能協助該天線穩固地固定於該預定位置。
如申請專利範圍第16項所述之方法，進一步包含下列步驟：(b1)於該外蓋本體之該底表面形成一凸出部對應該天線之該延伸部，以支撐該延伸部，並保持該天線之該主體部與該電路板之間相隔該預定間距。
如申請專利範圍第15項所述之方法，進一步包含下列步驟：(b2)形成一凹槽於該預定位置，用以協助固定該天線。