天线制作方法、天线装置和移动终端的制作方法

天线制作方法、天线装置和移动终端的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种天线制作方法、天线和移动终端，其中该天线制作方法包括以下步骤：利用激光在可激光活化的塑胶基材的预定位置加工出至少四个微通孔；利用激光活化塑胶基材的第一和第二表面的天线区域；和对塑胶基材进行化学镀，以在第一表面的天线区域内形成第一金属镀层，在第二表面的天线区域内形成第二金属镀层，且在微通孔内形成连接第一和第二金属镀层的金属柱。本发明的天线制作方法，具有工艺简单、制得的天线装置外观无痕且天线性能良好的优点。
【专利说明】天线制作方法、天线装置和移动终端

【技术领域】
[0001] 本发明屈于移动终端设备制造【技术领域】，具体涉及一种天线制作方法、一种天线 和一种移动终端。

【背景技术】
[0002] 天线是手机零件中非常重要的部件，直接决定了手机通话性能的优劣。随着移动 终端设备制造技术的发展，天线部件具有微缩化、无痕化方向发展的趋势。现有的天线制 作方法中，已经可W利用高能量束诱导沉积（Super-energy Beam Induced Deposition, SBID)技术将天线直接形成在塑胶壳体的表面，当天线形成在手机等电子产品壳体内表面 时，由于靠近手机内部金屈元件，会对天线性能产生影响；如将天线形成在手机等电子产品 壳体外表面，需采用过孔的方式将天线信号反馈至手机内部电路板上。
[0003] 该技术中，为了达到美观的效果，需要使电子产品壳体外表面缩微无痕，天线微孔 孔径较小。而实际表明，当激光微孔孔径较小时会影响天线的等效电感和电容，从而影响天 线性能。


【发明内容】

[0004] 本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。
[0005] 为此，本发明的第一个目的在于提出一种外观无痕且性能优良的天线制作方法。
[0006] 根据本发明实施例的天线制作方法，包括W下步骤；利用激光在可激光活化的塑 胶基材的预定位置加工出至少四个微通孔；利用激光活化所述塑胶基材的第一和第二表面 的天线区域；和对所述塑胶基材进行化学锻，W在所述第一表面的天线区域内形成第一金 屈锻层，在所述第二表面的天线区域内形成第二金屈锻层，且在所述微通孔内形成连接所 述第一和第二金屈锻层的金屈柱。
[0007] 根据本发明实施例的天线制作方法，具有工艺简单、制作的天线装置外观无痕且 天线性能好的优点。
[0008] 另外，根据本发明上述实施例的天线制作方法，还可W具有如下附加的技术特征。
[0009] 在本发明的一个实施例中，所述塑胶基材选自热塑性塑料；聚帰姪、聚醋、聚醜胺、 聚芳離、聚醋醜亚胺、聚碳酸醋、聚碳酸醋/(丙帰膳-下二帰-苯己帰）合金、聚苯離、聚 苯硫離、聚醜亚胺、聚讽、聚離離丽、聚苯并咪哇和液晶聚合物构成的组中的一种或多种，或 者选自热固性塑料：酷酵树脂、脈酵树脂、H聚膳胺-甲醋树脂、环氧树脂、醇酸树脂、聚氨 醋构成的组中的一种或多种。
[0010] 在本发明的一个实施例中，所述微通孔和所述塑胶基材的活化同时进行。
[0011] 在本发明的一个实施例中，所述微通孔为圆柱孔或锥形孔。
[0012] 在本发明的一个实施例中，所述微通孔的直径为0. 01毫米-0. 2毫米。
[0013] 在本发明的一个实施例中，所述塑胶基材的厚度为0. 02毫米-3毫米。
[0014] 为此，本发明的第二个目的在于提出一种外观无痕且天线性能优良的天线装置。
[0015] 根据本发明实施例的天线装置，包括：可激光活化的塑胶基材，所述塑胶基材的预 定位置设有利用激光加工出的至少四个微通孔，所述微通孔内通过化学锻形成有金屈柱； 第一和第二金屈锻层，所述第一金屈锻层通过化学锻形成在所述塑胶基材的第一表面的经 过激光活化的天线区域内，所述第二金屈锻层通过化学锻形成在所述塑胶基材的第二表面 的经过激光活化的天线区域内，所述金屈柱连接所述第一和第二金屈锻层。
[0016] 根据本发明实施例的天线装置，具有结构简单、外观无痕且天线性能好的优点。
[0017] 另外，根据本发明上述实施例的天线装置，还可W具有如下附加的技术特征。
[0018] 在本发明的一个实施例中，所述微通孔为圆柱孔或锥形孔，所述微通孔的直径为 0.01毫米-0.2毫米。
[0019] 在本发明的一个实施例中，所述塑胶基材的厚度为0. 02毫米-3毫米。
[0020] 为此，本发明的第H个目的在于提出一种外观无痕且天线性能优良的移动终端。
[0021] 根据本发明实施例的移动终端，该移动终端包括本发明公开的任一项天线装置。
[0022] 根据本发明实施例的移动终端，具有天线区域外观平整、通信质量良好的优点。

【专利附图】

【附图说明】
[0023] 图1是根据本发明实施例的天线制作方法的流程图；
[0024] 图2是对比实验一的不同微通孔数目的天线装置的天线性能对比示意图；
[0025] 图3是对比实验二的不同微通孔数目的天线装置的天线性能对比示意图；
[0026] 图4a和图4b是根据本发明实施例一的天线装置的结构示意图及其天线区域经过 微通孔的剖面图；
[0027] 图5a和图化是根据本发明实施例二的天线装置的结构示意图及其天线区域经过 微通孔的剖面图；
[0028] 图6是根据本发明实施例的移动终端的结构框图。

【具体实施方式】
[0029] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0030] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中也"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、 "厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底""内"、"外"、"顺时 针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于 描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、W特 定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0031] 此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，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。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可W明示或 者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个W 上，除非另有明确具体的限定。
[0032] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"、"固定"等 术语应做广义理解，例如，可W是固定连接，也可W是可拆卸连接，或成一体；可W是机械连 接，也可w是电连接；可w是直接相连，也可w通过中间媒介间接相连，可w是两个元件内 部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可W根据具体情 况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0033] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之"上"或之"下" 可W包括第一和第二特征直接接触，也可W包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它 们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第一 特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征 在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表 示第一特征水平高度小于第二特征。
[0034] 本发明第一方面提出一种天线制作方法。如图1所示，根据本发明实施例的天线 制作方法，包括W下步骤：
[00巧]S1.利用激光在可激光活化的塑胶基材的预定位置加工出至少四个微通孔。
[0036] S2.利用激光活化塑胶基材的第一和第二表面的天线区域。
[0037] S3.对塑胶基材进行化学锻，W在第一表面的天线区域内形成第一金屈锻层，在第 二表面的天线区域内形成第二金屈锻层，且在微通孔内形成连接第一和第二金屈锻层的金 屈柱。
[0038] 通过上述方法，能够在天线区域形成了正反两面导通的完整的、外观无痕的天线。 根据本发明实施例的天线制作方法，具有工艺简单、制得的天线装置外观无痕且天线性能 良好的优点。
[0039] 在本发明的一个实施例中，使用激光在预定区域（即天线区域）加工微通孔，考虑 到微通孔的数目对天线性能产生影响，需要加工4个或4个W上从而使天线性能得W优化。 其中原理如下：设过孔处圆柱形铜导体半径为a，长度为1，电导率为0。对于直流电DC 信号，传导电流流过导体横截面，则该圆柱形铜导体通直流电DC的电阻为；Rdc = ^。对 应交流电AC信号，由于交变的电荷载流子流动形成了一个交变磁场，该磁场感应了 一个电 场，与该电场相关联的电流密度与原始的电流相反，在中也处该效应最强，所W导体中也处 的电阻明显增加。随着交流频率的提高，电流趋向于导体表面，进一步计算可W得出在高频 条件下的归一化电阻和电感的表达式为；二其中5为趋 肤厚度巧二地utI整理归一化电阻和电感可得：R = 丄=a*^。由上式可知，其 U 化 i 片U ， a 2孔〇 2co 电阻与半径成反比，电感与半径成正比。考虑到增加微通孔数目，相当于增加了微通孔的半 径，因此发明人通过大量实验发现采用4个和4个W上微通孔能使天线性能得W优化。为 了使本领域技术人员更清楚地了解"至少四个微通孔"的技术特征带来的有益效果， 申请人: 做了两组对比实验。
[0040] 对比实验一：
[00川选取六块相同厚度0. 8mm的聚碳酸醋/(丙帰膳-下二帰-苯己帰）（PC / AB巧 基材，该基材中参杂有化学锻促进剂。接着在基材上采用相同工艺形成相同形状、最小孔径 为0. 035mm的锥形孔，但是锥形孔的数量不同，分别为1-6个。然后进一步加工成六个不同 微孔个数的天线样品，并分别测试该六个天线样品的S参数。S参数是指电压驻波比（VSWR) 直接相关反射系数。s参数的幅值越深，意味着回波损耗越小，天线性能越好。从图2可w 看出，具有五个微通孔和六个微通孔的天线装置对应的S参数曲线几乎重合。其中，具有四 个及W上的微通孔的天线装置的性能明显优于仅有一个至H个微通孔的天线装置的性能。 [00 4引对比实验二：
[0043] 选取六块相同厚度1mm的聚碳酸醋（PC)基材，该基材中参杂有化学锻促进剂。接 着在基材上采用相同工艺形成相同形状、孔径为0. 05mm的圆柱形孔，但是圆柱形孔的数量 不同，分别为1-6个。然后进一步加工成天线样品，并分别测试该六个天线样品的S参数。 从图3可W同样看出，当天线微孔数量大于4时，天线性能良好。
[0044] 在本发明的一个实施例中，微通孔为圆柱孔或锥形孔。圆柱孔和锥形孔最容易加 工形成，适用于大批量生产的工艺。需要说明的是，此处仅是微通孔形状的示例，而非本发 明的限制。
[0045] 在本发明的一个实施例中，微通孔的直径为0. 01毫米-0. 2毫米。如上面分析可 知，电感与半径成正比，故微通孔的直径较大时有利于天线性能优化。然而，小直径的微通 孔在化学锻时，金屈锻层容易填满小孔，避免在产品表面形成凹坑及孔洞，美化产品外观， 达到肉眼观测平整无痕的效果。
[0046] 本发明的一个实施例中，塑胶基材可W选择热塑性塑料：自由聚帰姪、聚醋、聚醜 胺、聚芳離、聚醋醜亚胺、聚碳酸醋（PC)、聚碳酸醋/(丙帰膳-下二帰-苯己帰）合金 (PC / AB巧、聚苯離（PP0)、聚苯硫離（PPS)、聚醜亚胺（PI)、聚讽（PSU)、聚離離丽（P邸K)、 聚苯并咪哇（PBI)和液晶聚合物（LCP)构成的组中的一种或多种。优选情况下，聚帰姪可 W为聚苯己帰（P巧、聚丙帰（P巧、聚甲基丙帰酸甲醋或聚（丙帰膳-下二帰-苯己帰）。聚 醋可W为聚对苯二甲酸环己焼对二甲醇醋（PCT)、聚间苯二甲酸二帰丙醋（PDAIP)、聚对苯 二甲酸二帰丙醋（PDAP)、聚蔡二酸下醇醋（PBN)、聚对苯二甲酸己二醇醋（PET)、聚对苯二 甲酸下二醇醋（PBT)。聚醜胺可W为聚己二醜己二胺（PA-66)、聚壬二醜己二胺（PA-69)、 聚了二醜己二胺（PA-64)、聚十二焼二醜己二胺（PA-612)、聚癸二醜己二胺（PA-610)、聚 癸二醜癸二胺（PA-1010)、聚^^一醜胺（PA-11)、聚十二醜胺（PA-12)、聚辛醜胺（PA-8)、聚 9-氨基壬酸（PA-9)、聚己内醜胺（PA-6)、聚对苯二甲醜苯二胺（PPTA)、聚间苯二甲醜己二 胺（MXD6)、聚对苯二甲醜己二胺（PA6T)或聚对苯二甲醜壬二胺（PA9T)。液晶聚合物（LCP) 是本领域技术人员公知的一种由刚性分子链构成的、在一定物理条件下既有液体流动性又 有晶体物理性能各向异性状态（即液晶态）的高分子物质。此外，塑胶基材还可W选择热 固性塑料：酷酵树脂、脈酵树脂、H聚氯胺-甲酵树脂、环氧树脂、醇酸树脂、聚氨醋的一种 或多种。
[0047] 在本发明的一个实施例中，塑料基材中惨有化学锻促进物质，从而塑料基材具有 可激光活化的性能。所述激光活化塑料基材并化学锻形成金屈天线的方法可W采用本领域 技术人员常用的方法。优选情况下，本发明选用的化学锻促进剂为化3B2、化sN、化3P、化3P、 化sN、化3馬、SrisN*、NisB、NiPs。本发明中采用的化学锻促进剂均可通过商购直接获得，女口 化3B2、化sN、化3P可采用H津河化学药品株式会社的产品；FesP可采用广州韦伯化工有限公 司的产品。
[0048] 在本发明的一个实施例中，微通孔和塑胶基材的活化同时进行。上文已经表述，塑 胶基材较薄、微通孔直径较小，故激光活化塑胶基材的第一和第二表面的天线区域时，很自 然地同时活化了位于天线区域中的微通孔。
[0049] 本发明第二方面提出一种天线装置。如图4a至图化所示，根据本发明实施例的 天线装置，可W包括；可激光活化的塑胶基材1，塑胶基材1上的预定位置设有利用激光加 工出的至少四个微通孔，微通孔内通过化学锻形成有金屈柱2 ;第一金屈锻层3和第二金屈 锻层4,第一金屈锻层3通过化学锻形成在塑胶基材1的第一表面的经过激光活化的天线区 域内，第二金屈锻层4通过化学锻形成在塑胶基材1的第二表面的经过激光活化的天线区 域内，金屈柱2连接第一金屈锻层3和第二金屈锻层4。需要说明的是，图4a与图5a中的 第二金屈锻层4实际上由于位于背面，正面观察时隐藏不可见。
[0050] 根据本发明实施例的天线装置，具有结构简单、外观无痕且天线性能好的优点。
[0051] 在本发明的一个实施例中，微通孔为圆柱孔或锥形孔，微通孔的直径为0.01毫 米-0. 2毫米。换言之，金屈柱2也为圆柱孔或锥形孔，金屈柱2的直径为0. 01毫米-0. 2 毫米
[0052] 在本发明的一个实施例中，塑胶基材1的厚度为0. 02毫米-3毫米。
[0053] 本发明第H方面提出一种移动终端。如图6所示，根据本发明实施例的移动终端 100,该移动终端100包括本发明公开的任一项天线装置10。
[0054] 由于具有与本发明的天线装置类似的结构，该移动终端同理具有天线区域外观平 整、通信质量良好的优点。
[0055] 为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面详细叙述一个天线制作方法的实 施例。
[0056] 步骤1 ;提供可激光活化的塑料基材。该基材的成分为惨有金屈化合物的塑胶， 塑胶基材可W选择热塑性塑料：自由聚帰姪、聚醋、聚醜胺、聚芳離、聚醋醜亚胺、聚碳酸醋 (PC)、聚碳酸醋/ (丙帰膳-下二帰-苯己帰）合金（PC / AB巧、聚苯離（PP0)、聚苯硫 離（PPS)、聚醜亚胺（PI)、聚讽（PSU)、聚離離丽（PEEK)、聚苯并咪哇（PBI)和液晶聚合物 (LCP)构成的组中的一种或多种。优选情况下，聚帰姪可W为聚苯己帰（P巧、聚丙帰（P巧、 聚甲基丙帰酸甲醋或聚（丙帰膳-下二帰-苯己帰）。聚醋可W为聚对苯二甲酸环己焼对 二甲醇醋（PCT)、聚间苯二甲酸二帰丙醋（PDAIP)、聚对苯二甲酸二帰丙醋（PDAP)、聚蔡二 酸下醇醋（PBN)、聚对苯二甲酸己二醇醋（PET)、聚对苯二甲酸下二醇醋（PBT)。聚醜胺可 W为聚己二醜己二胺（PA-66)、聚壬二醜己二胺（PA-69)、聚了二醜己二胺（PA-64)、聚十二 焼二醜己二胺任4-612)、聚癸二醜己二胺任4-610)、聚癸二醜癸二胺（PA-1010)、聚^^一 醜胺（PA-11)、聚十二醜胺（PA-12)、聚辛醜胺（PA-8)、聚9-氨基壬酸（PA-9)、聚己内醜胺 (PA-6)、聚对苯二甲醜苯二胺（PPTA)、聚间苯二甲醜己二胺（MXD6)、聚对苯二甲醜己二胺 (PA6T)或聚对苯二甲醜壬二胺（PA9T)。液晶聚合物（LCP)是本领域技术人员公知的一种 由刚性分子链构成的、在一定物理条件下既有液体流动性又有晶体物理性能各向异性状态 (即液晶态）的高分子物质。此外，塑胶基材还可W选择热固性塑料：酷酵树脂、脈酵树脂、 H聚氯胺-甲酵树脂、环氧树脂、醇酸树脂、聚氨醋的一种或多种。该基材的厚度为0. 8mm。 在其上钻出4个最小直径为0. 035-0. 04mm的微通孔，该四个微通孔W 1mm的间距排列成 行。
[0057] 步骤2 ;激光对塑胶基材表面的选定区域进行照射，在塑胶表面形成图形。需要说 明的是，选定区域是预设天线的区域。激光照射塑胶材料的选定区域，该区域内塑胶基体中 的聚合树脂气化，从而将化学锻促进剂裸露出来。所采用的激光设备可为通用的红外激光 器，例如0)2激光打标机。激光波长为157nm-10. 6um，扫描速度为500-800mm / S，步长为 3-9um，延时30-100US，频率为30-40KHZ，功率为3-10W，填充间距为10-50um。实际操作中 通常对激光的能量要求较低，仅需气化塑胶基体表面裸露出化学锻促进剂即可。
[0058] 步骤3 ;激光照射后，选定区域的塑胶基体表面己裸露出化学锻促进剂，然后在化 学锻促进剂表面进行化学锻铜或化学锻媒。化学锻铜或化学锻媒的方法为本领域技术人员 常用的化学锻方法，例如可将经过激光照射的塑胶基体与化学锻铜溶液或化学锻媒溶液接 触。塑胶基体中裸露的化学锻促进剂与化学锻铜液或化学锻媒液接触之后，化学锻促进剂 能促使铜离子或媒离子发生还原反应，生成金屈铜或金屈媒颗粒，包裹与化学锻促进剂表 面，并互相连接形成一层致密的铜锻层或媒锻层，从而在塑胶基体表面形成锻层。
[0059] 在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示 例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不 必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可W在任 何的一个或多个实施例或示例中W合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可W将本说 明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
[0060] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可W理解的是，上述实施例是示例 性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可W对上述 实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1. 一种天线制作方法，其特征在于，包括w下步骤： 利用激光在可激光活化的塑胶基材的预定位置加工出至少四个微通孔； 利用激光活化所述塑胶基材的第一和第二表面的天线区域；和 对所述塑胶基材进行化学锻，W在所述第一表面的天线区域内形成第一金属锻层，在 所述第二表面的天线区域内形成第二金属锻层，且在所述微通孔内形成连接所述第一和第 二金属锻层的金属柱。
2. 根据权利要求1所述的天线制作方法，其特征在于，所述微通孔和所述塑胶基材的 活化同时进行。
3. 根据权利要求1所述的天线制作方法，其特征在于，所述微通孔为圆柱孔或锥形孔。
4. 根据权利要求2所述的天线制作方法，其特征在于，所述微通孔的直径为0. 01毫 米-〇. 2晕米。
5. 根据权利要求1所述的天线制作方法，其特征在于，所述塑胶基材的厚度为0. 02毫 米-3晕米。
6. 根据权利要求1所述的天线制作方法，其特征在于，所述塑胶基材选自热塑性塑料： 聚帰姪、聚醋、聚醜胺、聚芳離、聚醋醜亚胺、聚碳酸醋、聚碳酸醋/(丙帰膳-下二帰-苯己 帰）合金、聚苯離、聚苯硫離、聚醜亚胺、聚讽、聚離離丽、聚苯并咪哇和液晶聚合物构成的 组中的一种或多种，或者选自热固性塑料：酷酵树脂、脈酵树脂、H聚膳胺-甲醋树脂、环氧 树脂、醇酸树脂、聚氨醋构成的组中的一种或多种。
7. -种天线装置，其特征在于，包括： 可激光活化的塑胶基材，所述塑胶基材的预定位置设有利用激光加工出的至少四个微 通孔，所述微通孔内通过化学锻形成有金属柱； 第一和第二金属锻层，所述第一金属锻层通过化学锻形成在所述塑胶基材的第一表面 的经过激光活化的天线区域内，所述第二金属锻层通过化学锻形成在所述塑胶基材的第二 表面的经过激光活化的天线区域内，所述金属柱连接所述第一和第二金属锻层。
8. 根据权利要求7所述的天线装置，其特征在于，其特征在于，所述微通孔为圆柱孔或 锥形孔，所述微通孔的直径为0.01毫米-0. 2毫米。
9. 根据权利要求7所述的天线装置，其特征在于，所述塑胶基材的厚度为0. 02毫米-3 毫米。
10. -种移动终端，其特征在于，包括如权利要求7-9中任一项所述的天线装置。
【文档编号】H01Q1/38GK104466367SQ201310419771
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】李永辉, 朱树华, 张思权, 李倩, 孔宪君, 陈大军 申请人:比亚迪股份有限公司