信息处理设备以及对其金属边框表面进行处理的方法与流程

本发明涉及一种信息处理设备以及对用作信息处理设备的天线的金属边框的表面进行处理以改善天线性能的方法。

背景技术：
当前，在诸如智能手机或平板电脑之类的信息处理设备(如，iphone4，乐phone等)中，为了保护信息处理设备的玻璃触摸屏，存在采用金属边框来加强信息处理设备的外壳强度的设计。此外，由于对这类信息处理设备的尺寸以及体积的要求越来越严格，通常该类信息处理设备的金属边框还可以用作信息处理设备的天线(如，2G、3G天线或wifi天线等等)。在这种情况下，由于用户的手的物体特性(导体特性)导致用户手握住信息处理设备的金属边框时会影响天线的性能(其信号强度大幅衰减)。在现有技术中，通过对信息处理设备的金属边框进行氧化形成保护膜来解决天线信号变差的问题。这里，当金属边框被氧化后，便会在其表面形成一层薄绝缘层从而阻止用户的手与金属边框连通，从而防止用户的手与金属边框接触而影响天线性能的情况。然而，在通过对金属边框进行氧化形成的薄绝缘层的耐磨性、耐腐蚀性，强度不够，在用户使用一段时间之后容易破损，由此降低了保护膜的效果。此外，另一种解决方案是通过给信息处理设备套上绝缘的外壳(如，塑料的手机套)来解决天线信号变差的问题，然而给信息处理设备套上外壳会使信息处理设备体积变大，并且影响信息处理设备的整体外形。

技术实现要素：
为了解决现有技术中的上述技术问题，根据本发明的一方面，提供一种信息处理设备，包括：第一壳体，设置在所述信息处理设备的显示屏幕一侧；第二壳体，设置在所述信息处理设备的显示屏幕的另一侧；第一金属边框，配置来与所述第一壳体以及第二壳体耦合，并且所述第一金属边框用作所述信息处理设备的天线，其中至少在所述金属边框的第一表面上设有第一厚度的第二金属薄膜，并且在所述第二金属薄膜上设有具有第二厚度的绝缘薄膜。此外，根据本发明的一个实施例，其中所述第一金属为不锈钢，并且所述第一表面为所述第一金属边框的外表面。此外，根据本发明的一个实施例，其中所述第二金属为铜；以及所述第一厚度在20～30μm的范围内。此外，根据本发明的一个实施例，其中所述绝缘薄膜由丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物或者聚苯硫醚制成。此外，根据本发明的一个实施例，其中所述第二厚度在15-20μm的范围内。根据本发明的另一方面，提供一种对信息处理设备的金属边框的表面进行处理方法，所述信息处理设备设置在所述信息处理设备的显示屏幕一侧的第一壳体、设置在所述信息处理设备的显示屏幕的另一侧的第二壳体以及与所述第一壳体以及第二壳体耦合并用作所述信息处理设备的天线的第一金属边框，所述方法包括：至少在所述金属边框的第一表面上设有第一厚度的第二金属薄膜；以及在所述第二金属薄膜上设有具有第二厚度的绝缘薄膜。此外，根据本发明的一个实施例，其中所述第一金属为不锈钢，并且所述第一表面为所述第一金属边框的外表面。此外，根据本发明的一个实施例，其中通过电镀方式将所述第二金属薄膜设置在所述第一金属边框的第一表面上。此外，根据本发明的一个实施例，其中所述第二金属为铜；以及所述第一厚度在20～30μm的范围内。此外，根据本发明的一个实施例，其中所述绝缘薄膜由丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物或者聚苯硫醚制成。此外，根据本发明的一个实施例，其中通过物理气相沉积方式将所述绝缘薄膜设置在所述第二金属薄膜上；以及所述第二厚度在15-20μm的范围内。附图说明图1是图解根据本发明实施例的信息处理设备的示意图；图2是图解根据本发明实施例的金属边框的分层结构的示意图；图3是图解经过表面处理的金属边框以及未经表面处理的金属边框的天线性能的示意图；图4是图解用户的手握住经过表面处理的金属边框以及未经表面处理的金属边框的天线性能的示意图；以及图5是解根据本发明实施例的对信息处理设备的金属边框的表面进行处理方法的步骤的流程图。具体实施方式将参照附图详细描述根据本发明的各个实施例。这里，需要注意的是，在附图中，将相同的附图标记赋予基本上具有相同或类似结构和功能的组成部分，并且将省略关于它们的重复描述。下面将参照图1描述根据本发明实施例的信息处理设备的结构。图1是图解根据本发明实施例的信息处理设备的示意图。如图1所示，诸如智能手机或平板电脑之类的信息处理设备通常可以包括第一壳体1、第二壳体2以及金属边框3。这里，第一壳体1可以设置在信息处理设备的显示屏幕所在的一侧(如，信息处理设备的正面)，并且可以由诸如金属、塑料或玻璃之类的材料制成。第二壳体2可以设置在远离信息处理设备的显示屏幕的一侧(如，信息处理设备的背面)，并且可以由诸如金属、塑料或玻璃之类的材料制成。这里，由于本发明不涉及对第一壳体1以及第二壳体2的改进，因此这里不对其进行详细描述。这里，第一壳体1以及第二壳体2可以采用诸如金属、塑料或玻璃之类的材料或者复合材料实现。金属边框3可以与第一壳体1以及第二壳体2耦合。这里，金属边框3可以是将第一壳体1和第二壳体2固定在一起的金属框架，或者金属边框3还可以是固定在第一壳体1和/或第二壳体2的金属条。根据本发明的实施例，金属边框3用作信息处理设备的天线。这里，金属边框3可以通过馈点以及馈线与信息处理设备内部的射频电路(未示出)连接。此时，由于金属边框3由金属制成，因此该金属边框3可以发射来自射频电路的射频信号，并且可以接收外部射频信号并将其传送给射频电路。这里，金属边框3通常可以由不锈钢制成。此外，还可以采用其它的金属(如，铁或其它合金)来形成金属边框3。根据本发明的实施例，至少在金属边框3的外表面上设有预定厚度的金属薄膜，并且在该金属薄膜上设有具有预定厚度的绝缘薄膜。这里，金属边框3的外表面指的是其暴露在信息处理设备外的那部分表面。图2是图解根据本发明实施例的金属边框上的多层薄膜的示意图。如图2所示，在金属边框在金属边框3的外表面上设有预定厚度的金属薄膜4，并且在该金属薄膜4上设有具有预定厚度的绝缘薄膜5。具体地，金属薄膜4可以由铜质薄膜实现，并且可以通过将铜电镀在金属边框3的方式在金属边框3的外表面上形成铜质薄膜。这里，铜质薄膜的厚度可以在20～30μm之间。此外，还可以在金属边框3的整体表面上通过电镀方式形成铜质薄膜。根据本发明的实施例，通过电镀方式在金属边框3上形成诸如铜之类的具有极高导电性的金属薄膜4，可以有效地降低金属边框3以及金属薄膜4的整体电阻，使得金属边框3以及金属薄膜4导电性变好，从而使用作天线的金属边框3上的信号损耗变小。在这种情况下，可以进一步增强用作天线的金属边框3的信号发射和接收性能，由此增强天线的整体效率。此外，由于铜具有较好的三维方向的各向同性的导热系数，因此在金属边框3上形成的铜质薄膜能够将热量均匀传导到金属边框的不锈钢上进行扩散。在这种情况下，如果根据本发明实施例的信息处理设备长时间工作导致其内部芯片的温度较高时，通过将热量均匀传导到金属边框3上进行扩散，增大信息处理设备的散热面积，可以增强信息处理设备的散热能力，由此可以降低信息处理设备使用时的温度。在上面描述了在金属边框3上(如，外表面)形成铜质薄膜的情况，这里，由于铜的抗氧化能力一般，因此金属薄膜还可以用具有较强抗氧化能力的铜镍合金实现，或者镀铜后对其表面进行钝化处理，使其具有更强的抗氧化能力，或者镀铜后尽快在铜质薄膜的表面做上绝缘薄膜，防止铜的进一步氧化。此外，还可以采用具有较强的散热能力以及导电特性的任意金属或合金(如，金，银或含有金、银的合金)来在金属边框3上形成金属薄膜4。此外，还可以在金属边框3上设置由具有较强的散热能力以及导电特性的非金属材料(如，导电塑料，导电高分子材料，各种导电有机无机材料，导电陶瓷)形成的薄膜来替代金属薄膜4，该薄膜的作用与金属薄膜4相同或类似。此外，在形成在金属边框3上(如，外表面)的金属薄膜4上还可以设有具有预定厚度的绝缘薄膜5。根据本发明的实施例，绝缘薄膜5可以由丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)塑料或者聚苯硫醚(PPS)塑料制成。这里，由于ABS塑料以及PPS塑料的特性对于本领域技术人员来说是熟知的，因此这里仅对其进行简单说明。ABS(AcrylonitrileButadieneStyrene)塑料是一种强度高、韧性好、易于加工成型的高分子材料，其中丙烯腈通常占15％-35％，丁二烯占5％-30％，苯乙烯占40％-60％。ABS塑料抗酸、碱、盐的腐蚀能力比较强。ABS塑料的冲击强度极好，耐磨性优良，尺寸稳定性好，又具有耐油性。ABS塑料在可在-40-100℃的温度范围内使用。ABS塑料的电绝缘性良好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数环境下使用。此外，ABS塑料还对高频波(800MHZ-2500MHZ)具有较好的透波特性。另外ABS塑料还可以与各种色素粒子混合来产生具有不同颜色ABS塑料。在这种情况下，通过在金属薄膜4外通过物理气相沉积PVD技术喷涂一层ABS绝缘薄膜，可以有效地在金属薄膜4外覆盖一层绝缘薄膜5，由此可以有效地避免用户的手接触金属边框3或金属薄膜4而导致用作天线的金属边框3的天线性能变差的情况。这里，由于ABS塑料还对高频波(800MHZ-2500MHZ)具有较好的透波特性，因此由ABS塑料形成的绝缘薄膜5不会对金属边框3的天线性能产生很大的影响。此外，由于ABS塑料抗腐蚀能力比较强，耐磨性优良，并且可在-40-100℃的温度范围内使用，因此即使长时间的使用信息处理设备，ABS塑料形成的绝缘薄膜5也很难破损，由此能够长时间的保护金属边框3以及金属薄膜4。另外，由于ABS塑料具有容易上色的特性，因此可以很容易设置绝缘薄膜5的颜色，由此增强信息处理设备(如，各种颜色的边框)的整体美感。PPS塑料(Polyphenylenesulfide)的分子主链由苯环和硫原子交替排列，其耐热性高，耐化学(无机酸、碱和盐)腐蚀性极强。PPS塑料的刚性极强，表面硬度很高。PPS塑料可以在高温、高湿、高频率的环境中，具有很高的体积电阻率、表面电阻率、击穿电压，低的介电常数及介电损耗角正切，是优良的绝缘材料。此外，PPS塑料本身是透明材料，并且还对高频波(800MHZ-2500MHZ)具有较好的透波特性。在这种情况下，通过在金属薄膜4外通过物理气相沉积PVD技术喷涂一层PPS绝缘薄膜，可以有效地在金属薄膜4外覆盖一层绝缘薄膜5，由此可以有效地避免用户的手接触金属边框3或金属薄膜4而导致用作天线的金属边框3的天线性能变差的情况。这里，由于PPS塑料还对高频波(800MHZ-2500MHZ)具有较好的透波特性，因此由PPS塑料形成的绝缘薄膜5不会对金属边框3的天线性能产生很大的影响。此外，由于PPS塑料抗腐蚀能力比较强，耐磨性优良，并且其耐热性很强，因此即使长时间的使用信息处理设备，PPS塑料形成的绝缘薄膜5也很难破损，由此能够长时间的保护金属边框3以及金属薄膜4。另外，由于PPS塑料本身为透明的，因此即使在金属薄膜4上覆盖一层PPS薄膜，也不会影响金属边框3或金属薄膜4本身的颜色。此外还可以通过掺杂各种色素粒子还可以调控绝缘薄膜为各种颜色。这里，优选地。绝缘薄膜5的厚度可以在15-20μm的范围内。在这种情况下，具有15-20μm厚度的绝缘薄膜5完全可以阻止用户的手与金属边框3或金属薄膜4直接接触而导致金属边框3的天线性能的下降，并且在该厚度范围内，具有高透波率的绝缘薄膜本身也不会对金属边框3的天线性能产生明显影响，并且不会影响整个金属边框3的尺寸。此外，只要不影响金属边框3的天线性能，绝缘薄膜5的厚度不限于15-20μm的厚度。此外，本发明不限于此，还可以采用其它的具有良好的透波率以及绝缘性能的绝缘薄膜材料来形成绝缘薄膜5。通过对根据本发明实施例的结构进行实验得知，在用户的手未握住经过表面处理后的金属边框(天线)以及未作表面处理的金属边框时，如图3所示，经过表面处理后的天线(金属边框3)的效率在低频(850/900MHZ)可以比未经过表面处理的相同天线提高20-40％。图3是图解经过表面处理的金属边框以及未经表面处理的金属边框的天线性能的示意图。在图3中，实线部分为未作表面处理的金属边框用作天线时的天线性能，虚线部分为经过表面处理(铜质薄膜+PPS绝缘薄膜)后的金属边框3的天线性能，而点线部分经过表面处理(铜质薄膜+ABS绝缘薄膜)后的金属边框3的天线性能。如图3所示，在低频时，经过表面处理(铜质薄膜+ABS绝缘薄膜)后的金属边框3具有最佳的天线性能。然而，不管何种表面处理，经过表面处理后的金属边框3的性能都明显超过未经表面处理的金属边框的天线性能。在高频(1800/1900/2100MHZ)的情况下，经过表面处理后的天线的效率比未经过表面处理的相同天线也至少可以提高8-20％。如图3所示，在高频时，经过表面处理(铜质薄膜+PPS绝缘薄膜)后的金属边框3具有最佳的天线性能。然而，不管何种表面处理，经过表面处理后的金属边框3的性能都好于未经表面处理的金属边框的天线性能。此外，在手握住信息处理设备的情况下，表面处理后的天线的效率比未经过表面处理的相同天线至少可以提高16-20％。图4是图解用户的手握住经过表面处理的金属边框以及未经表面处理的金属边框的天线性能的示意图。在图4中，实线部分为未作表面处理的金属边框用作天线时的天线性能，虚线部分为经过表面处理(铜质薄膜+PPS绝缘薄膜)后的金属边框3的天线性能，而点线部分经过表面处理(铜质薄膜+ABS绝缘薄膜)后的金属边框3的天线性能。如图4所示，在低频率时，经过表面处理(铜质薄膜+ABS绝缘薄膜)后的金属边框3具有最佳的天线性能，而在在高频率时，经过表面处理(铜质薄膜+PPS绝缘薄膜)后的金属边框3具有最佳的天线性能。然而，不管何种表面处理，经过表面处理后的金属边框3在各频段都具有明显超过未经表面处理的金属边框的天线性能。在上面描述了采用ABS塑料或PPS塑料来形成绝缘薄膜的情况，然而本发明不限于此，形成绝缘薄膜5的材料还可以包括任意的具有高透波率的绝缘材料，如陶瓷基材料，氮化硅，氮化硅-二氧化硅的复合材料，透波材料用增强体材料，芳纶纤维，玻璃纤维，聚乙烯纤维，涤纶纤维，天线罩复合材料用树脂基体材料，环氧树脂，聚酯树脂，酚醛树脂，有机硅树脂，聚芳基乙炔树脂，氰酸酯树脂，聚四氟乙烯，双马来酰亚胺，有机无机纳米杂化材料，无机非金属透波材料，树脂基透波材料等。通过上述配置，通过在信息处理设备的金属边框上设置金属薄膜，不仅可以提高信息处理设备的散热能力，而且可以提高用作天线的金属边框的天线性能。此外，通过在金属薄膜上设置绝缘薄膜，可以有效地提高在用户手握住信息处理设备时，用作天线的金属边框的天线性能，由此有效地防止了手握信息处理设备时天线信号突然大幅衰减以至于无法通信的情况的发生。因此，根据本发明实施例的信息处理设备不需要特定的绝缘外套来防止天线信号突然大幅衰减的情况。下面，将参照图5描述根据本发明实施例的对信息处理设备的金属边框的表面进行处理方法，该处理方法应用于诸如手机或平板电脑之类的信息处理设备上。信息处理设备可以包括设置在其显示屏幕一侧的第一壳体、设置在其显示屏幕的另一侧的第二壳体以及与第一壳体以及第二壳体耦合并用作信息处理设备的天线的金属边框。如图5所示，在步骤S501，至少在金属边框的外表面上设置具有预定厚度的金属薄膜。具体地，如针对图1描述的那样，金属薄膜4可以由铜质薄膜实现，并且金属边框3可以由不锈钢实现，并且可以通过将铜电镀在金属边框3的方式在金属边框3的外表面上形成铜质薄膜。这里，铜质薄膜的厚度可以在20～30μm之间。此外，还可以在金属边框3的整体表面上通过电镀方式形成铜质薄膜。此外，金属薄膜还可以用具有较强抗氧化能力的铜镍合金实现。此外，还可以采用具有较强的散热能力以及导电特性的任意金属或合金(如，金，银或含有金、银的合金)来在金属边框3上形成金属薄膜4。此外，还可以在金属边框3上设置由具有较强的散热能力以及导电特性的非金属材料(如，导电塑料，导电高分子材料，各种导电有机无机材料，导电陶瓷)形成的薄膜来替代金属薄膜4，该薄膜的作用与金属薄膜4相同或类似。然后，在步骤S502，在金属薄膜上设有具有预定厚度的绝缘薄膜。具体地，如之前针对图2描述的那样，绝缘薄膜5可以由丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)塑料或者聚苯硫醚(PPS)塑料制成。这里，由于在金属薄膜上设置具有预定厚度的ABS或PPS绝缘薄膜对于本领域技术人员来说是熟知的，因此这里仅对其进行简单描述。根据本发明的一个实施例，对于ABS塑料来说，可以通过物理气相沉积PVD方式在金属薄膜4上喷涂ABS塑料涂料来在金属薄膜4上形成ABS绝缘薄膜。这里，在对金属薄膜表面设置ABS绝缘薄膜之前，还可以对金属表面进行除电除尘以及除油的工艺以增强ABS绝缘薄膜在金属薄膜4上的附着力，使得ABS绝缘薄膜不容易从金属薄膜4上脱落。此外，由于ABS塑料在成型时容易产生内部应力，喷涂后应力集中处易开裂，因此可采用退火处理来消除应力。这里，退火处理可以是将ABS绝缘薄膜加热到热变形温度(如，60℃)以下并保持该温度一定的时间(如，30分钟)。此外，根据本发明的另一个实施例，对于PPS塑料来说，通过物理气相沉积PVD方式在金属薄膜4上喷涂PPS塑料涂料来在金属薄膜4上形成PPS绝缘薄膜。具体地，可以将PPS塑料涂料喷涂到金属薄膜4的表面，再经过塑化、淬火处理而得到PPS绝缘薄膜。此外，在形成PPS绝缘薄膜之后，还需要PPS的薄膜处理温度在300℃以上并保温30min来消除PPS绝缘薄膜的内部应力。这里，优选地，ABS绝缘薄膜或PPS绝缘薄膜的厚度可以在15-20μm的范围内。此外，只要不影响金属边框3的天线性能，绝缘薄膜5的厚度不限于15-20μm的厚度。在上面描述了采用ABS塑料或PPS塑料来形成绝缘薄膜的情况，然而本发明不限于此，形成绝缘薄膜5的材料还可以包括任意的具有高透波率的绝缘材料，如陶瓷基材料，氮化硅，氮化硅-二氧化硅的复合材料，芳纶纤维，玻璃纤维，聚乙烯纤维，涤纶纤维，天线罩复合材料用树脂基体材料，环氧树脂，聚酯树脂，酚醛树脂，有机硅树脂，聚芳基乙炔树脂，氰酸酯树脂，聚四氟乙烯，双马来酰亚胺，有机无机纳米杂化材料，无机非金属透波材料，树脂基透波材料等。通过上述配置，通过在信息处理设备的金属边框上设置金属薄膜，不仅可以提高信息处理设备的散热能力，而且可以提高用作天线的金属边框的天线性能。此外，通过在金属薄膜上设置绝缘薄膜，可以有效地提高在用户手握住信息处理设备时，用作天线的金属边框的天线性能，由此有效地防止了手握信息处理设备时天线信号突然大幅衰减以至于无法通信的情况的发生。在上面详细描述了本发明的各个实施例。然而，本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行各种修改，组合或子组合，并且这样的修改应落入本发明的范围内。