TWI543441B - 殼體、手持裝置及殼體的製造方法 - Google Patents

Description

殼體、手持裝置及殼體的製造方法

本發明是有關於一種殼體、手持裝置及殼體的製造方法，且特別是有關於一種天線層無縫地鄰接於外觀面上的殼體及其製造方法以及具有此殼體的手持裝置。

目前社會大眾的通訊方式，已經慢慢改變為無線通訊，而且無線通訊裝置也越來越趨於多樣化，例如智慧型手機，多媒體播放器，個人數位助理器以及衛星導航器等等。各項具有無線傳輸功能的電子裝置也都朝著輕薄短小的設計理念去改善，以達到更適合日常生活所使用的電子產品。值得一提的是，天線正是許多無線通訊系統不可或缺的必備元件，且其更是攸關於系統之整體性能的主要構成要件。

以手機為例，為了縮小手機的體積，一般手機的天線會配置在殼體(Housing)或蓋體(Cover)內，故天線很容易受到手機上其它具有金屬的零組件的影響，例如揚聲器(Speaker)、電池(Battery) 或連接器(Connector)等。

本發明提供一種殼體，天線元件無縫(seamless)接合於其外觀面上，進而提升整體的外觀質感。

本發明提供一種手持裝置，其採用了前述殼體，不僅提升整體的外觀質感，亦同時改善天線的收訊品質。

本發明提供一種殼體的製造方法，簡化了繁複的製程並且降低製造成本。

本發明的殼體包括本體、金屬天線層以及導電元件。本體具有貫孔以及相對的外觀面與內面，其中貫孔從外觀面貫穿內面。金屬天線層配置於本體的外觀面上並覆蓋貫孔，其中金屬天線層的邊緣無縫地鄰接外觀面，且金屬天線層的表面至少部分暴露於本體。導電元件配置於貫孔並直接接觸金屬天線層，用以導出金屬天線層所接收的訊號。

本發明的手持裝置包括主機與前述的殼體。殼體包覆主機。

本發明的殼體的製造方法，包括以下步驟。首先，提供本體，其中本體具有貫孔以及相對的外觀面與內面，貫孔從外觀面貫穿至內面。接著，電鍍形成金屬天線層於本體的外觀面上，其中金屬天線層覆蓋貫孔，金屬天線層的邊緣無縫地鄰接外觀面，且金屬天線層的表面至少部分暴露於本體。之後，配置導電 元件於貫孔並直接接觸金屬天線層，其中導電元件用以導出金屬天線層所接收的訊號。

基於上述，本發明將金屬天線層製作於殼體的外觀面上。暴露於外觀面的金屬天線層是與殼體的外觀面無縫接合，從而提昇了殼體的整體質感。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10、20‧‧‧遮罩

50‧‧‧手持裝置

100‧‧‧殼體

110‧‧‧本體

111、111a、111b‧‧‧貫孔

111a1‧‧‧第一柱狀空間

111a2‧‧‧第二柱狀空間

112‧‧‧外觀面

113‧‧‧內面

114‧‧‧凹陷區

115‧‧‧活化區

120‧‧‧金屬天線層

121‧‧‧電鍍種子層

122‧‧‧電鍍金屬層

130‧‧‧導電元

140‧‧‧接地墊

150‧‧‧導電膠

200‧‧‧主機

210‧‧‧線路接墊

D1~D3‧‧‧孔徑

d1、d2‧‧‧距離

S1、S2‧‧‧深度

T‧‧‧厚度

圖1A至圖1D是本發明一實施例的殼體的製造方法的示意圖。

圖2是沿圖1A中剖線I-I的剖面示意圖。

圖3A與圖3B是圖1D的電鍍金屬層的製造方法的示意圖。

圖4A至圖4B是本發明其他實施例的導電元件的配置方法的示意圖。

圖5A與圖5B是圖1A的貫孔的其他實施例的示意圖。

圖6是本發明一實施例的手持裝置的示意圖。

圖7是沿圖6中剖線J-J的剖面示意圖。

圖1A至圖1D是本發明一實施例的殼體的製造方法的示 意圖。圖2是沿圖1A中剖線I-I的剖面示意圖。需說明的是，本實施例是以智慧手機的殼體(例如背蓋、機殼)作為舉例說明，但非用以限定本發明。具體而言，本發明的殼體亦可應用於其他電子裝置，例如平板電腦或筆記型電腦等等。

請先參考圖1A，本實施例的殼體的製造方法是首先提供本體110，其中本體110具有貫孔111以及相對的外觀面112與內面113，且貫孔111從外觀面112貫穿至內面113。本體110可以是金屬或塑膠等材質所構成，貫孔111例如是以微鑽孔(micro drilling)的方式形成於本體110上，且貫孔111在外觀面112的孔徑D1例如為0.05毫米至0.50毫米。

另一方面，在本實施例中，本體110更具有位於外觀面112的凹陷區114，貫孔111即例如是形成於凹陷區114內。如圖2所示，凹陷區114在周邊處的深度S1大於凹陷區114在中央處的深度S2。在本實施例中，貫孔111位於凹陷區114的中央處，但不侷限於此。

接著，電鍍形成金屬天線層120於本體110的外觀面112上的凹陷區114，如圖1D所示。金屬天線層120覆蓋貫孔111，金屬天線層120的邊緣無縫地鄰接外觀面112，且金屬天線層120的表面至少部分暴露於本體110。

具體來說，電鍍形成金屬天線層120的製造方法包括以下步驟。首先，如圖1B所示，活化本體110的外觀面112的部分以形成活化區115，而活化區115的分佈區域大致上與凹陷區114 相同。接著，如圖1C所示，以無電電鍍(electroless plating)形成電鍍種子層121於活化區115，電鍍種子層121可進一步形成於貫孔111的側壁，並且接續地形成於本體110的內面113的部分區域。其中，電鍍種子層121例如是由錫、銀、銅、鉻、鎳或其合金等導電材質所構成，而形成電鍍種子層121的方式亦可為物理氣相沈積或化學氣相沈積，本發明對此不加以限制。此外，本體110為金屬材質時，無須電鍍的地方則需噴漆阻絕電鍍反應。

之後，請同時參考圖1D，電鍍形成電鍍金屬層122於電鍍種子層121上。詳細而言，電鍍金屬層122亦形成於貫孔111內的電鍍種子層121上，且接續地形成於本體110的內面113上的電鍍種子層121上。其中，電鍍金屬層122可以是由相同於電鍍種子層121的材質或其他適當的導電材質所構成。至此，金屬天線層120製造已大致完成，也就是說，金屬天線層120包括電鍍種子層121與電鍍金屬層122，其厚度T為20微米至200微米。此外，貫孔111是由電鍍種子層121與電鍍金屬層122所填滿，且被位於本體110的相對的外觀面112以及內面113上的金屬天線層120所覆蓋。

圖3A與圖3B是圖1D的電鍍金屬層的製造方法的示意圖。如圖3A所示，在電鍍形成電鍍金屬層122時，例如是透過配置遮罩10於電鍍種子層121的上方以遮蔽電鍍種子層121的邊緣，此時，遮罩10與待鍍表面(亦即電度種子層121的表面)保有間距。藉此，在電鍍的過程中，遮罩10會影響到凹陷區114內 的電鍍溶液(圖未示)的流動性。通常而言，鄰近遮罩10所在位置的凹陷區114內的電鍍溶液的流動性較未被遮罩10所遮蔽的凹陷區114內的電鍍溶液的流動性為差，因而造成前述兩區域內的電鍍溶液形成電鍍金屬層122的反應效率有所差異，其中鄰近遮罩10所在位置的凹陷區114內的電鍍溶液的反應效率較未被遮罩10所遮蔽的凹陷區114內的電鍍溶液為低。基於此，可使得凹陷區114的周邊處(亦即遮罩10遮敝之處)形成厚度較薄的電鍍金屬層122，而於未被遮罩10所遮蔽的凹陷區114形成厚度較厚的電鍍金屬層122。

另一方面，就實務上而言，電鍍後的電鍍金屬層122於凹陷區114在周邊處的厚度相較於凹陷區114在中央處的厚度為厚。因此，如圖2所示，將凹陷區114周邊處的深度S1配置為較大於凹陷區114中央處的深度S2，不僅可提升電鍍金屬層122成型後整體的平滑程度，也可使得金屬天線層120位於貫孔111處的部分表面是平滑的，從而提升了殼體整體的質感。

應注意的是，圖3A所示的遮罩10是用以舉例說明而非限制本發明。在其他的實施例中，亦可在電鍍形成電鍍金屬層122時，藉由配置如圖3B所示的遮罩20於電鍍種子層121的上方以遮蔽電鍍種子層121的邊緣，來改變形成於凹陷區114內的電鍍金屬層122的厚度，其作用原理即如上述實施例之說明，於此不贅述。不同於遮罩10的是，在電鍍種子層121的邊緣處的遮罩20與電鍍種子層121的距離d1小於在遠離電鍍種子層121的邊緣處 的遮罩20與電鍍種子層121的距離d2。如此配置下，可使得凹陷區114的周邊處(亦即遮罩20遮敝之處)所形成的電鍍金屬層122與未被遮罩20所遮蔽的凹陷區114所形成的電鍍金屬層122之間的厚度差異更為顯著。

在完成上述製造流程後，殼體100的製造已大致完成。詳細而言，本實施例的接地墊140與導電元件130是在電鍍形成金屬天線層120時一起電鍍形成。也就是說，金屬天線層120、接地墊140與導電元件130可為一體成型的結構，其中導電元件130即例如是位於貫孔111內的金屬天線層120，而接地墊140例如是位於內面113上的金屬天線層120。

也就是說，配置導電元件130於貫孔111並直接接觸金屬天線層120以及配置接地墊140於本體的內面113等製造流程已於圖1D所示的製造流程中完成。導電元件130用以導出金屬天線層120所接收的訊號，接地墊140覆蓋貫孔111而直接接觸導電元件130。據此，簡化繁複的製程並且降低製造成本，而且金屬天線層120是無縫地鄰接於外觀面112，進而提升了殼體100整體的質感。

圖4A至圖4B是本發明其他實施例的導電元件的配置方法的示意圖。上述實施例是以一體成型的金屬天線層120、接地墊140與導電元件130舉例說明，在其他的實施例中，金屬天線層120、接地墊140與導電元件130亦可為分開形成的結構。請先參考圖4A，導電元件130例如是由填入本體110的貫孔111內的導 電膠150固化後所形成，或者是藉由埋入射出成型(insert molding)製程與本體110一起形成。

請接著參考圖4B，在形成導電元件130後，於本體110的外觀面112上形成金屬天線層120，且於本體110的內面113上形成接地墊140，其中接地墊140與金屬天線層120例如同樣由電鍍種子層121與電鍍金屬層122所構成，其製造方法即如上述實施例所載，在此不贅述。當然，在其他未繪示的實施例中，接地墊140亦可為其他導電材質所構成的結構，並不限定於上述實施例的態樣。

圖5A與圖5B是圖1A的貫孔的其他實施例的示意圖。雖然上述實施例中，形成於本體110的貫孔111是以圓柱狀的柱狀空間舉例說明，但非用以限制本發明。請參考圖5A，貫孔111a在外觀面112的孔徑D2小於貫孔111a在內面113的孔徑D3，且孔徑D2可為0.05毫米至0.50毫米。進一步來說，貫孔111a可以是由兩個不同尺寸的第一柱狀空間111a1與第二柱狀空間111a2所構成，且例如是圓柱狀的柱狀空間。

就製造方法來說，形成貫孔111a包括以下步驟。首先，從內面113在本體110鑽出第一柱狀空間111a1。接著，從第一柱狀空間111a1的底面在本體110鑽出第二柱狀空間111a2，其中第一柱狀空間111a1的尺寸小於第二柱狀空間111a2的尺寸。然而，在其他未繪示的實施例中，形成貫孔的步驟與順序亦可由其他製造方法形成，本發明對此不加以限制。

請參考圖5B，圖5B的貫孔111b與圖5A的貫孔111a的不同處在於：貫孔111b例如是錐狀，其形成方法例如是從本體110的內面113在本體110鑽出錐狀的貫孔110b。在其他未繪示的實施例中，本發明的貫孔亦可為其他型態的柱狀空間、其他型態的錐狀空間、兩不同尺寸大小的錐狀空間或柱狀空間與錐狀空間之組合等等所構成，本發明對此不加以限制。

圖6是本發明一實施例的手持裝置的示意圖。圖7是沿圖6中剖線J-J的剖面示意圖。請參考圖6與圖7，在本實施例中，手持裝置50包括上述實施例的殼體100以及主機200。殼體100與主機200相互卡合，以包覆主機200的內部元件，其中主機200具有相應於接地墊140的線路接墊210，且在殼體100與主機200相互卡合後，接地墊140電性連接於線路接墊210，使得金屬天線層120所接收的訊號可依序經由導電元件130與接地墊140，而傳遞至線路接墊210。最後，經由主機200中相應的內部線路(圖未示)傳送至處理單元(圖未示)。

簡言之，手持裝置50所採用的殼體100是將天線以無縫接合的方式整合設計於其上，其中部分的天線暴露於外觀面112上，從而改善了天線會受到金屬件遮蔽或訊號干擾的問題。因此，不僅提升了手持裝置50的整體的外觀質感，亦同時改善天線的收訊品質。

綜上所述，本發明將電鍍金屬層製作於殼體的外觀面上，且電鍍金屬層與電鍍種子層作為金屬天線層之設計。暴露於 外觀面的金屬天線層是與殼體無縫接合，從而提昇了殼體的整體質感。另一方面，金屬天線層、導電元件以及接地墊可於形成金屬天線層的同時一起形成。也就是說，金屬天線層、導電元件以及接地墊為一體成型的結構，簡化了繁複的製程並且降低製造成本。因此，採用前述殼體作為其背蓋的手持裝置例如智慧型手機、平板電腦或筆記型電腦等等，不僅可提升整體的外觀質感，亦能藉由上述金屬天線層與殼體的整合設計，以有效改善天線的收訊品質。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧殼體

110‧‧‧本體

111‧‧‧貫孔

112‧‧‧外觀面

113‧‧‧內面

120‧‧‧金屬天線層

121‧‧‧電鍍種子層

122‧‧‧電鍍金屬層

130‧‧‧導電元件

140‧‧‧接地墊

T‧‧‧厚度

Claims (13)

1. 一種殼體，包括：一本體，具有一貫孔以及相對的一外觀面與一內面，其中該貫孔從該外觀面貫穿至該內面；一金屬天線層，配置於該本體的該外觀面上，並覆蓋該貫孔，其中該金屬天線層的邊緣無縫地鄰接該外觀面，且該金屬天線層的表面至少部分暴露於該本體；以及一導電元件，配置於該貫孔並直接接觸該金屬天線層，用以導出該金屬天線層所接收的訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述的殼體，其中該金屬天線層位於該貫孔處的部分的表面是平滑的。
3. 如申請專利範圍第1項所述的殼體，其中該本體更具有一凹陷區，位於該外觀面，該金屬天線層配置於該凹陷區。
4. 如申請專利範圍第3項所述的殼體，其中該凹陷區在周邊處的深度大於該凹陷區在中央處的深度。
5. 如申請專利範圍第1項所述的殼體，更包括一接地墊，配置於該本體的該內面，並覆蓋該貫孔而直接接觸該導電元件。
6. 如申請專利範圍第1項所述的殼體，其中該貫孔在該外觀面的孔徑小於該貫孔在該內面的孔徑。
7. 一種手持裝置，包括：一主機；以及一如申請專利範圍第1-6項中任一項所述的殼體，包覆該主 機。
8. 一種殼體的製造方法，包括：提供一本體，其中該本體具有一貫孔以及相對的一外觀面與一內面，該貫孔從該外觀面貫穿至該內面；電鍍形成一金屬天線層於該本體的該外觀面上，其中該金屬天線層覆蓋該貫孔，該金屬天線層的邊緣無縫地鄰接該外觀面，且該金屬天線層的表面至少部分暴露於本體；以及配置一導電元件於該貫孔並直接接觸該金屬天線層，其中該導電元件用以導出該金屬天線層所接收的訊號。
9. 如申請專利範圍第8項所述的殼體的製造方法，其中電鍍形成該金屬天線層的步驟包括：活化該本體的該外觀面的一部分以形成一活化區；形成一電鍍種子層於該活化區；以及電鍍形成一電鍍金屬層於該電鍍種子層上，其中該金屬天線層包括該電鍍種子層與該電鍍金屬層。
10. 如申請專利範圍第9項所述的殼體的製造方法，其中電鍍形成該電鍍金屬層時，配置一遮罩於該電鍍種子層的上方以遮蔽該電鍍種子層的邊緣。
11. 如申請專利範圍第10項所述的殼體的製造方法，其中電鍍形成該電鍍金屬層時，在該電鍍種子層的邊緣處的該遮罩與該電鍍種子層的距離小於在遠離該電鍍種子層的邊緣處的該遮罩與該電鍍種子層的距離。
12. 如申請專利範圍第8項所述的殼體的製造方法，更包括配置一接地墊於該本體的該內面，其中該接地墊覆蓋該貫孔而直接接觸該導電元件。
13. 如申請專利範圍第12項所述的殼體的製造方法，其中該接地墊與該導電元件是在電鍍形成該金屬天線層時一起電鍍形成。