CN101728630B - 电子通信设备及其制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用天线模组的电子通信设备及其制造工艺。所述应用天线模组的电子通信设备包括一通信模组、一具收容空间的外壳及一天线模组，所述通信模组收容于所述外壳的收容空间，所述天线模组与所述通信模组对应电连接，所述天线模组与所述外壳采用激光直接成型法形成在所述外壳的外表面。本发明的应用天线模组的电子通信设备响应频带稳定、整体体积小及方便安装。所述电子通信设备的制造工艺生产成本低，且生产效率高。同时本发明还提供一种应用天线模组的手机。

Description

电子通信设备及其制造工艺

技术领域

本发明是关于一种电子通信设备及其制造工艺，特别是一种应用天线模组的电子通信设备及其制造工艺。

背景技术

随着现代电子通信技术的日新月异，对于各式电子通信设备的要求也越来越高，特别是移动通信方面，如手机、PDA等，更是要求能在不降低其效能的前提下，尽可能朝向轻、薄、短、小的目标前进，以期能够满足更高品质的消费需求。

单就手机而言，其设计上至为重要的一环即是天线的设计，因为天线设计的好坏与否直接决定电子通信设备的品质、造型、大小等重要因素。一般常见的天线大致可分为外置式与内置式两种：外置式天线包含有单极型天线(monopole antenna)及螺旋型天线(helix antenna)等；内置式天线则包含平面倒F型天线(planar inverted F antenna，PIFA)及微带型天线(microstripantenna)等。

参阅图1，是与本发明较接近的一种手机用天线模组的立体示意图。所述天线模组1包括一第一平板状天线11、一第二平板状天线13，二者通过一通道12间隔设置。所述第一平板状天线11用以响应低频信号，其上适当位置设置有一低频接地点111及一低频信号馈入点113。所述第二平板状天线13用以响应高频信号，其上设置有一高频接地点131及一高频信号馈入点133。所述信号馈入点113、133是用以连接手机的印刷电路板(图未示)的射频电路，以提供电磁波的收发。而所述接地点111、131是用以将所述第一平板状天线11、第二平板状天线13与一接地面15电性连接而形成一回路。

电磁波的频率是与其波长成反比，而由于所述第一平板状天线11的面积较大，故其等效的天线长度较长，所以第一平板状天线11是适合于900MHz的信号收发。同样，第二平板状天线13是适用于1800Mhz的信号收发。而一般在信号馈入点的连接上，常是以导电端子来实现。当天线模组1组装于手机中时，必须使导电端子导接固定于对应信号馈入点113、133及接地点111、131上。

在上述天线模组1中，所述平板状天线11、13由塑胶天线支架和金属弹片通过热熔柱组装在一起，其中金属弹片是金属辐射片中的一种。

但在实际应用与制造工艺中，上述天线模组1还存在如下缺点：

第一，响应频带不稳定：当手机内部的射频电路通过电路中电感与电容的谐振，使得手机能够在其谐振频率的范围内操作。实验证明平板状天线11、13的金属弹片面积越大，其性能越好。虽天线可设定为接收操作频率的全波长、半波长或四分之一波长，但因手机的短小设计需求，平板状天线11、13的设计面积为最小，则其提供的频宽则比较有限，特别是高频部分，其所提供的频宽过小以致无法有效在1900MHz时产生理想的共振强度。

第二，体积过大：上述天线模组1需要具备独立的平板状天线11、13及对应的导电端子，故需要占去一定的高度空间且耗费较多料件，相对于其安装的手机内部空间及整体体积尺寸也需较大，而此种设计方案有悖于电子通信设备的轻薄短小化趋势。

另，为使得所述天线模组1的操作范围涵盖至1900MHz，增大其频宽，势必需要增加平板状天线11、13的面积，同样违背了手机轻薄短小的设计理念。

第三，缺乏安装弹性：平板状天线11、13及其它元件安装于固定形状的壳体内时，无法随其于手机内部安装条件而变形或挠曲，故使得手机需要配合壳体尺寸外形预留特定空间，而无法就其整体内部空间做最经济效率的配置利用。

第四，生产成本高，生产效率低：在制造过程中需要开两套模具分别制作天线支架及金属弹片，成本较高。还需要热熔机对两个零件进行组装，生产效率低，且热熔工艺不好控制，热熔温度没调适当或者热熔治具不稳定，容易造成天线支架失效，操作人员不熟练，还容易造成弹片变形，降低生产能力。

发明内容

针对现有技术电子通信设备响应频带不稳定、体积大、缺少安装弹性、生产成本高及生产效率低的问题，提供一种响应频带稳定、整体体积小、方便安装、生产成本低及生产效率高的应用天线模组的电子通信设备实为必要。

同时提供一种上述电子通信设备的制造工艺实为必要。

同时还有必要提供一种应用天线模组的手机。

一种应用天线模组的电子通信设备，包括一通信模组、一具收容空间外壳及一天线模组，所述通信模组收容于所述外壳的收容空间，所述天线模组与所述通信模组对应电连接，所述天线模组与所述外壳采用激光直接成型法形成在所述外壳的外表面。

优选地，所述天线模组包括依次叠设的一活性塑料层、一金属图案层及一绝缘保护层。

优选地，所述活性塑料层是通过二次注塑成型工艺形成在所述外壳表面。

优选地，所述金属图案层是通过激光直接成型工艺形成在所述活性塑料层表面，所述绝缘保护层覆盖所述金属图案层。

优选地，所述天线模组包括相互间隔的一天线平板、一信号馈入点及一接地点。

优选地，所述通信模组包括导电端子，所述导电端子分别与所述天线平板的信号馈入点对应电连接。

一种应用天线模组电子通信设备的制造工艺，其包括如下步骤：首先，提供一通信模组及一***述通信模组的外壳；其次，通过注塑成型工艺配合激光直接成型工艺于所述外壳表面形成一天线模组。

一种应用天线模组的手机，包括一电路板、一手机外壳及一天线模组，所述天线模组包括一天线平板、一信号馈入点及一接地点，所述天线平板与所述信号馈入点及接地点分别通过激光直接成型工艺形成在所述手机外壳的二相对侧表面。

相较于现有技术，通过激光直接成型工艺将所述天线模组集成于所述电子通信设备或者手机的外壳的外表面，使得所述天线模组的有效面积随所述外壳的表面对应增大，而不受限于设备及手机自身内部空间，提供的频带较宽，可在较宽频带范围内产生理想的共振强度，使得响应频带稳定。其次，因为所述天线模组集成于所述外壳表面，减少单独容纳所述天线模组的空间，减少元件数目，合理利用所述外壳内的收容空间，提高安装弹性，方便组装的同时减小设备及手机的整体体积。

相较于现有技术，在制造过程中，避免使用两套磨具分别制作天线支架及金属弹片，采用工艺可控度较高的激光直接成型法直接形成天线模组，提高生产效率，且大大降低成本。

附图说明

图1是与本发明相关的一种手机用天线模组立体结构示意图。

图2是本发明应用天线模组的电子通信设备的结构示意图。

图3是图2所示天线模组的侧面结构示意图。

图4是本发明应用天线模组的手机的立体结构示意图。

图5是图4所示手机的另一角度立体示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明的天线模组及其制造工艺、采用该天线模组的电子通信设备、手机及其制造工艺进行说明。

请参阅图2，是本发明一种应用天线模组的电子通信设备的结构示意图。所述电子通信设备2包括一通信模组21、一具收容空间的外壳23及一天线模组25。所述外壳23固定并***述通信模组21，所述天线模组25集成于所述外壳23表面。所述天线模组25与所述通信模组21相互电连接，对应实现信号的收发。

所述通信模组21对应产生各种信号，并对所产生的各种信号对应处理后传输至所述天线模组25。另一方面，所述通信模组21对应接收所述天线模组25所接收到的各种信号，并对应处理所接收的信号。所述通信模组21包括二导电端子211。

所述外壳23是一具收容空间的塑料外壳，其***述通信模组21，以有效支撑固定所述通信模组21，并保护所述通信模组21免于外界器物撞击损坏。

所述天线模组25的侧面结构如图3所示，其包括依次层叠设置的一活性塑料层251、一金属图案层253及一绝缘保护层255。所述活性塑料层251是以可激光活化的改性塑料为原料，采用普通的注塑成型设备、模具等技术注射成型而成。所述活性塑料层251通过二次成型工艺形成在所述外壳23远离通信模组21侧的表面。

所述金属图案层253是采用激光直接成型(Laser Direct Structuring，LDS)技术将线路图形形成在所述活性塑料层251表面的导电图案层。其中所述金属图案层253的轮廓对应于所述激光直接成型所扫描的轨迹，所述金属图案层253材料可以是铜等金属。所述金属图案层253包括一第一天线平板2531、一第二天线平板2532。所述第一天线平板2531与第二天线平板2532间隔设置。每一天线平板2531、2532分别对应包括一信号馈入点2533及一接地点2534。

请再次参阅图2，所述绝缘保护层255是一涂覆在所述金属图案层253、所述活性塑料层251表面的绝缘体，其覆盖所述金属图案层253，避免其裸露于空气中。

当制造所述天线模组25时，其制造步骤如下：

首先，注塑成型：以可激光活化的改性塑料为原料，采用普通的注塑成型工艺二次注塑出塑料本体形成于所述外壳23表面，形成活性塑料层251。

其次，激光活化：用聚焦光束将线路图形转化到可激光活化的改性塑料表面，将制作导电图形的区域活化、粗糙图形部位表面。

接着，金属镀膜：在被激光活化的图形部位沉积形成导电金属，获得金属图案层253，其中所述金属图案层253位于外壳231外侧表面部分分别是所述第一天线平板2531、第二天线平板2532，位于外壳231内侧表面的部分分别是所述信号馈入点2533及接地点2534。

最后，涂覆保护层：在所述金属图案层253的外表涂覆形成绝缘保护层255。其中，所述绝缘保护层255覆盖位于所述第一天线平板2531、第二天线平板2532所在区域，避免所述第一天线平板2531、第二天线平板2532裸露于外界环境中，同时，于所述信号馈入点2533及接地点2534所在区域，则使其裸露于外界环境中，以便与通信模组21的导电端子211对应电连接。

当组装上述电子通信设备2时，将所述天线模组25采用激光直接成型集成于所述外壳23的表面，所述外壳23固定***述通信模组21于其内，所述天线模组25的天线平板2531、2532设于所述外壳23远离所述通信模组21一侧的表面。且，所述天线模组25的边缘区域延伸至所述外壳23的内侧表面，所述信号馈入点2533及接地点2534设于所述外壳23的内侧表面，并与所述通信模组21的导电端子211分别对应电连接。

因为天线的辐射是以天线为中心向天线的两侧产生辐射。在上述电子通信设备中2，将所述第一天线平板2531与第二天线平板2532设置于所述外壳23的外侧表面，有效避免屏蔽现象带来的信号接收效果差的问题。因为所述天线模组25是直接形成在所述外壳23的表面，所以可以对应根据需要增加天线模组25的设计面积，而不局限于所述电子通信设备2自身内部的收容空间，进而提高响应频带稳定性。也就是说，因为采用激光直接成型可以直接在外壳23表面设计较大面积的天线平板2531、2532，提高响应频带稳定性能，使得所述天线模组25能够接收较宽的频率，特别是高频部分，可以在1900MHz时产生理想的共振强度。

对于电子通信设备而言，其容易因与外界物体，如操作人员身体等接触而导致信号短路或者信号屏蔽，而在上述电子通信设备2中，可以根据需要形成天线模组25于不容易接触的选择区域，且表面涂覆绝缘保护层255，提高产品的通信可靠度。

另一方面，因为现在电子通信设备的轻薄化发展趋势所需，将所述天线模组25集成于所述外壳23的外侧表面，在所述电子通信设备2组装完成后，所述外壳23的内部不需要预留空间以收容天线模组25，减少了元件数量，节约了收容空间，减小整体体积，更有利于实现电子通信设备2的轻薄化，方便了组装。

相较于现有技术，本发明所述电子通信设备2的天线模组25与外壳23集成在一起，合理利用了收容空间，提高了产品薄型化程度。在制造过程中，利用外壳23作为天线支架，省略单独的模具制造独立的天线支架，简化了工艺，减少了元件数量，提高产品制造工艺的可控度，同时提高了产品生产效率及降低生产成本。

再请参阅图4及图5，其中图4是本发明天线模组应用于手机时的立体示意图，图5是图4所示手机另一角度的立体示意图。所述手机3包括一电路板31、一手机外壳33及一天线模组35。其中应用于手机3的天线模组35与上一实施方式所述的天线模组25基本相同，所述手机外壳33的围成一收容空间，所述电路板31对应收容于所述收容空间内。所述天线模组35集成于所述手机外壳33远离所述收容空间一侧的表面，并与所述电路板31对应电连接。

所述天线模组35是采用注塑成型配合激光直接成型技术形成于手机外壳33表面的金属导电层，其用以实现所述手机3与外界通信设备之间的信号收发。所述天线模组35的天线平板设于所述手机外壳33的外侧表面，所述信号馈入点2533及所述接地点2534自所述手机外壳33表面的天线平板边缘部分延伸至所述手机外壳33内侧表面，所述信号馈入点2533及所述接地点2534直接裸露于外界环境中，以与所述电路板31对应电连接。

在上述手机3中，将所述天线模组35集成于所述手机外壳33，大大减少所述手机3的空间，使得整体更加轻薄短小。且减少了元件，方便组装，降低成本，提高生产效率。

当然，在本发明中，所述手机外壳33可以是金属外壳也可以是塑胶外壳，旨在能够有效本发明所述技术问题的方案皆在本发明的构思范围内。当所述手机外壳33是金属外壳时，所述天线模组35置于所述金属外壳外侧，避免因金属外壳所引起的屏蔽及响应频带不稳定的问题。

以上仅为本发明的优选实施案例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种应用天线模组的电子通信设备，包括一通信模组、一具有收容空间的外壳及一天线模组，所述通信模组收容于所述外壳的收容空间，所述天线模组与所述通信模组对应电连接，其特征在于：所述天线模组采用激光直接成型工艺形成在所述外壳的外表面，所述天线模组包括依次叠设的一活性塑料层、一金属图案层及一绝缘保护层，所述活性塑料层是通过二次注塑成型工艺形成在所述外壳表面的，所述绝缘保护层覆盖所述金属图案层，所述金属图案层是通过激光直接成型工艺形成在所述活性塑料层表面的，所述金属图案层包括位于外壳外侧表面的天线平板以及位于外壳内侧表面的与所述天线平板对应的信号馈入点和接地点，所述绝缘保护层覆盖所述天线平板的所在区域。

2.根据权利要求1所述的电子通信设备，其特征在于：所述天线平板包括相互间隔的第一天线平板和第二天线平板，所述第一天线平板和第二天线平板分别对应包括有一信号馈入点及一接地点。

3.根据权利要求2所述的电子通信设备，其特征在于：所述通信模组包括导电端子，所述导电端子与所述天线平板的信号馈入点对应电连接。

4.一种应用天线模组的电子通信设备的制造工艺，其包括如下步骤：

首先，提供一通信模组及一***述通信模组的外壳；

其次，于所述外壳表面以可激光活化的改性塑料为原料，采用普通的注塑成型设备、模具技术通过二次注塑成型工艺形成一活性塑料层；于所述活性塑料层表面通过激光直接成型工艺形成一金属图案层；于所述金属图案层表面涂覆一绝缘保护层，所述绝缘保护层覆盖所述金属图案层。

5.根据权利要求4所述的电子通信设备的制造工艺，其特征在于：所述外壳是一金属外壳或者塑料外壳。

6.一种应用天线模组的手机，其包括一电路板、一手机外壳及一天线模组，所述天线模组包括一天线平板、一信号馈入点及一接地点，其特征在于：所述天线模组通过激光直接成型工艺形成在所述手机外壳的表面，所述天线平板形成于所述外壳的外侧表面，所述信号馈入点及接地点自手机外壳外侧表面的天线平板延伸至手机外壳的内侧表面。

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