专利名称：移动通信终端机机壳的制造方法、机壳和移动通信终端机的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信终端机尤其是移动无线电终端机、无绳电话等的机壳的一种制造方法。
在制造移动通信终端机时，需要制备发送和接收信息用的发射天线或/和接收天线。这种天线在其几何形状上必须与移动通信终端机发送或接收信息所用的频带匹配。此外，在制造大批量移动通信终端机时，单个天线必须避免尺寸误差，分别具有相同的几何尺寸。这样就必须把移动无线电终端机的发射和接收电子元件调节到相应的天线几何尺寸。所以由于加工引起的与预先给定的天线几何尺寸的误差而需要对每台单独的通信终端机进行发射和接收电子元件的单个匹配。这对加工大批量的件数来说意味着不可估算的费用。
为了满足上述要求，人们以传统方式制造天线标准件，并在移动通信终端机装配时把它插入机壳中。这里指的是可固定在机壳上的外部螺旋形天线或鞭形天线，这类天线增加了机壳尺寸并有损移动通信终端机的外观。此外，可将平面天线插入机壳中，这样，在移动通信终端机安装后，就看不出这种平面天线。这种平面天线也叫做接线天线，在先有技术中，这种天线做成预制的平面金属体的形式，并直接插入机壳中，或固定在单独的天线本体上并与天线本体一起安装在机壳中。这种接线天线需要在移动通信终端机的机壳中占用附加的空间。机壳必须在其几何形状上与这种接线天线相匹配，这就有损于移动通信终端机的外观和人机工程学。
此外，必须在机壳上采取各种结构上的措施来保证接线天线与通信终端机的发射和接收电子元件的接地之间的足够大的距离，因为只有在足够大的距离时，才有可能实现具有足够大的带宽的天线。
与此相对，本发明的目的是提出开头所述类型的一种方法，用它可制造具有可再现几何尺寸的、节省空间的并适配机壳构造的具体情况的高效天线。
这个目的是通过移动通信终端机尤其是移动无线电终端机、无绳电话等的机壳的一种制造方法来实现的，在该机壳上集成了至少一个用来发射或/和接收信号的天线，本发明的方法包括下列步骤A)用不导电的材料制造一个具有天线安装区域的机壳毛坯；B)机壳毛坯在天线区域设置导电的天线材料。
根据本发明，首先用一种不导电的材料制造一个机壳毛坯，在这个机壳毛坯上设置一个要被天线占有的天线区域。这个天线区域不必象通信终端机的机壳内部常规设置的平面型二维接线天线那样备有天线的附加的安装空间。更确切地说-由于在步骤B)中机壳毛坯在天线区域集成设置了导电的天线材料-在机壳毛坯上制备了一个必要时三维的平面区域作为天线区域，该区域然后可直接设置导电的天线材料。本发明还有这样的优点，即天线材料设置在离机壳中的发射和接收电子元件的最大可能的距离处，所以可达到良好的接收性能。
根据本发明，在步骤B)中，机壳毛坯的表面设置了天线区域的部位有选择地进行金属化。这就是说，在机壳毛坯上，在天线区域涂覆一层金属层，该金属层在装入发射和接收电子元件时接通并起天线作用。
在本发明的一个改进方案中，天线区域由至少一个设置在机壳毛坯内的切口或凹槽构成，其几何尺寸相当于至少一根天线的几何尺寸。其中，该切口可只有很小的深度，所以，从机壳毛坯外侧看不出该切口。在制作凹槽时，在步骤B或随后必须将凹槽封闭，这尚待稍后详细说明。
由于在移动通信终端机中局部复杂的机壳几何形状和大批量的件数，机壳毛坯用塑料尤其是用注塑法制造。在本发明的一个改进方案中，步骤A)和B)可通过一种两组分注塑法来实现，其中，在步骤A中，作为第一组分把一种不导电的塑料材料加工成机壳毛坯，并在步骤B中，作为第二组分把一种导电塑料浇入天线区域。其中，首先用第一组分填充一个模具。在该模具中放入一个可去掉的芯，该芯的作用是，使天线区域不被第一组分填充。在第一组分部分或全部固化后，把可取出的芯从模具中取出，于是构成一个相当于天线区域的凹槽，然后用第二组分填充这个相当于天线区域的凹槽。在两个元件固化后，从模具中取出机壳。这样，天线就集成在机壳中。这种方法的主要优点是，机壳和天线的几何尺寸具有较高的重复精度。此外，用这种方法可按简单的方式达到三维的天线结构，这种天线结构在大批量的件数中可保证为天线设置的安装空间的经济而有效的利用。
根据本发明的一个改进方案，上述两个元件注塑法的一种替代办法是，在B)步骤中，通过热压把导电材料压到机壳毛坯上。这种制造方法的步骤B按下列的分步骤进行B1)将一种超尺寸的平面导电材料敷设到天线区域；B2)用一个根据天线区域的几何尺寸构成的冲模把该导电材料大面积压到机壳毛坯的表面；B3)机壳毛坯材料局部熔化到与导电材料保持接触的冲模区的表面；B4)熔化的机壳毛坯材料固化；B5)去掉天线区域上方凸起的导电材料。
在步骤B1中，作为导电材料例如用一种金属箔材料，特别是用纯铜或用锡、铅、镍、银和/或金涂覆的铜制成的金属箔材料。然后用一个与天线区域的几何形状一致的冲模把这种平面的导电材料全部或只局部地压到天线区域的表面上。该冲模最好是可加热的，并在压平面导电材料的过程中这样加热，使机壳毛坯材料局部表面熔化。然后，熔化的区域可通过有源或无源冷却重新固化，并在固化时粘附在固化的机壳毛坯材料上。在固化过程中或在其后可去掉冲模。最后，在步骤B5中，通过机加工例如通过切削工序把凸出于天线区域的导电材料去掉。在本发明的一个优选方案中，作为平面导电材料，使用一种脆性的金属材料，这种金属材料在其凸出于天线区域的区段内在熔化的机壳毛坯材料固化后由于它的脆性而可在很少机械费用的情况下扯掉、撕掉或用其他方式去掉。
作为步骤B的另一个替代方案是，天线区域内的机壳毛坯可通过激光烧蚀设置导电材料。在用本发明这个方案时，步骤B可包括下列的分步骤B1)在天线区域及其周围用一种导电材料涂覆；B2)用激光束通过局部烧蚀去掉天线区域周围的导电材料。
在用本发明这个方案时，首先在天线区域内涂覆导电材料。在这里，这种材料可以是一种导电的漆，这种漆被涂覆在机壳毛坯的内侧。另一种方案是，导电材料也可以是一种电镀到机壳毛坯表面的金属。在两种情况中，最好-象前面已略提及的那样-在机壳毛坯中设置一个切口，涂覆的导电漆或镀覆的导电材料主要汇集在该切口中。在按步骤B1涂覆导电材料后，让它固化，然后用激光束局部地烧掉天线区域周围的导电材料。这个制造方法方案保证了天线几何尺寸的精确保持，因为导电材料首先被大量涂覆到机壳毛坯的表面，然后才用激光束精确地、必要时在计算机支持下确定天线轮廓。
与步骤B的上述方案即两组分注塑、用金属箔材料热冲压和激光烧蚀不同，可用本发明方法的另一种方案，这个方案的步骤B包括下列的分步骤B1)在机壳毛坯上放上一个掩模，该掩模具有一个天线凹槽，该凹槽的几何形状与天线区域的几何形状一致；B2)在天线凹槽区域内的掩模上这样涂覆导电材料，使机壳毛坯的天线区域完全被涂覆的导电材料覆盖。
B3)去掉掩模。
在步骤B1中，在已制成的机壳毛坯上最好在一个预先确定的位置内放上一个与该机壳毛坯匹配的掩模。在步骤B2中，可象前面激光烧蚀提出的那样，把一种导电漆或导电材料通过电镀涂敷或镀覆到机壳毛坯或掩模上。在去掉掩模后，只有不被该掩模覆盖的天线区域才具有导电材料。在用本发明这个方案时，机壳也可事先设置一个凹槽，涂覆的导电材料汇集在该凹槽中。但在这种情况中，必须注意该凹槽与掩模的天线凹槽精确对准。
关于实现步骤B的又一种方案，本发明建议，步骤B包括下列的分步骤B1)在机壳毛坯上放上一个掩模，该掩模具有一个天线凹槽，该凹槽的几何形状与天线区域的几何形状一致；B2)在天线凹槽区域内的掩模上这样涂覆一种可曝光激活的材料，尤其是一种电泳的光刻胶，使机壳毛坯的天线区域完全被涂覆的材料覆盖，其中可曝光激活的材料通过曝光可处于一种导电状态；B3)对涂覆的可曝光激活材料进行曝光；B4)去掉掩模。
在本发明这个方案中，不用上述的导电漆或电镀的导电材料而用可曝光激活材料涂覆在机壳毛坯上，这种可曝光激活材料通过曝光而可处于导电状态并可定影在机壳毛坯上。定影可在步骤B2、B3或B4之一以后进行。但建议在去掉掩模之前进行定影，因为在去掉掩模时由于所需的机械作用而可能改变或破坏天线的几何形状。
此外，本发明还涉及一种移动通信终端机尤其是移动无线电终端机、无绳电话等的机壳，在该机壳上集成了至少一根用来发射或/和接收信号的天线，其中该机壳用上述的方法进行制造。
其次，本发明涉及一种具有一个按本发明制造的机壳和具有至少一根集成在该机壳上的、用来发射或/和接收信号的天线的移动通信终端机尤其是移动无线电终端机、无绳电话等，其中该机壳用上述方法进行制造。
下面结合附图来说明本发明的一些实施例。附图表示
图1一种按本发明的移动无线电终端机机壳的摄影制图部分俯视图；图2沿本发明一个实施例的剖面线II-II剖开的剖面图；图3具有设置在天线区域内的凹槽的一个相当于图2剖面图的机壳毛坯；图4具有导电天线材料的相当于图3的剖面图。
在图1中，本发明的机壳整体用10表示，该机壳包括一个边缘12和一个被边缘12包围的内部区域14。在内部区域14中，装有发射和接收电子元件16。此外，在图1的上部区域内设置了一根发射和接收天线18。发射和接收天线18由一层涂覆在机壳10的内表面20上的导电层构成。
为了进一步说明发射和接收天线18及其涂覆到机壳10上的可能的方法，现在结合图2至4进行说明。图2表示沿图1剖面线II-II剖开的机壳10的剖面图。如图2所示，机壳10包括两个边缘段121和122以及一个底段22，如已结合图1进行了说明那样，在内表面20上，集成设置了发射和接收天线18，其中示出了发射和接收天线18的部分区域181、182、183和184的剖面。这些部分区域这样设置在机壳10的底段22的内表面20上，使之凸出于该底段一个很小的高度x。应当指出，图2的高度x没有按比例画出，而是夸大示出的，以便清楚地说明本发明。实际上，高度x在金属箔的情况下，在电镀表面到150微米时，为几个微米的范围。而机壳12的厚度d则为几毫米的范围。
发射和接收天线18用一种导电材料，例如一种导电漆、一种金属或一种导电塑料，这类材料在制造机壳10时集成设置在底部22上。这可例如在底部22的内表面20上通过电镀一层金属层来实现，这层金属层或者已具有发射和接收天线18的轮廓，或者这层金属层通过事后加工成图1俯视图所示的发射和接收天线18的轮廓。
图3和图4表示按本发明方法的实施过程的两个状态。为避免重复，在下面仍用图1和2中的附图标记，但分别补充了数字100。
图3表示一个具有边缘段1121和1122以及具有底部122的机壳毛坯124。在底部122内设置有横截面呈矩形的凹槽1261、1262、1263和1264。这种机壳毛坯124例如可用注塑法进行制造，在注塑时，把一种不导电的塑料注入一个与机壳毛坯124一致的模型中，该模型具有与凹槽1261至1264一致的模型区。
然后，机壳毛坯124按图3进行另一个加工步骤，在这道工序中，用一种导电材料填充凹槽1261至1264，以构成具有图4所示天线区域1181、1182、1183和1184的天线118。
这道工序例如可通过把一种导电漆注入凹槽1261至1264或通过把一种金属电镀到这些凹槽中来实现。
在机壳毛坯124设置了天线区段1181至1184以构成天线118后，机壳110可在无线电终端机最终安装时进行下一步处理。在这种最终安装时，只需把集成在机壳110内的天线118通过相应的接触与发射和接收电子元件进行连接。
本发明在上面说明了移动通信终端机的平面接线天线集成在机壳上的方法，并同此在加工大批量件数的移动通信终端机时可达到诸多优点。用上述方法可在有效利用空间的情况下，在常规的机壳上构成三维结构的接线天线。这样，就可避免在安装作为单独部件设计的常规接线天线时所需的结构措施，以及可避免附加的装配步骤。用上述方法可制造具有大批量接线天线的机壳，而且天线几何尺寸可保持足够精确的重复精度。
权利要求
1.移动通信终端机尤其是移动无线电终端机、无绳电话等的机壳(10；110)的制造方法，在该机壳(10；110)上集成了至少一根用来发射或/和接收信号的天线(18；118)，其中这个方法包括下列步骤A)用不导电的材料制造一个具有要被天线(18；118)占用的天线区域(1261，1262，1263，1264)的机壳毛坯(124)；B)在天线区域为机壳毛坯(124)设置导电的天线材料(1181，1182，1183，1184)。
2.按权利要求1的方法，其特征为，在步骤B中，机壳毛坯的表面(20)在设置于该机壳毛坯上的天线区域内有选择地进行金属化。
3.按权利要求1或2的方法，其特征为，该天线区域通过至少一个设置在机壳毛坯(124)内的凹槽(1261，1262，1263，1264)或切口构成，其几何尺寸相当于至少一根天线(118)的几何尺寸。
4.按前述权利要求任一项的方法，其特征为，机壳毛坯(124)用塑料制成，特别是通过注塑制成。
5.按前述权利要求任一项的方法，其特征为，步骤A和B通过一种两组分注塑法来实现，其中，在步骤A中，作为第一组分把一种不导电的塑料加工成机壳毛坯，并在步骤B中，作为第二组分把一种导电塑料注入该天线区域。
6.按权利要求1至4任一项的方法，其特征为，在步骤B中，通过热压把导电材料(1181，1182，1183，1184)压到机壳毛坯上。
7.按权利要求6的方法，其特征为，步骤B包括下列分步骤B1)将一种超尺寸的平面导电材料敷设到天线区域上；B2)用一个根据天线区域的几何尺寸构成的冲模把该导电材料大面积压到机壳毛坯的表面；B3)机壳毛坯材料局部熔化到与导电材料保持接触的冲模区的表面；B4)熔化的机壳毛坯材料固化；B5)去掉天线区域上方凸起的材料。
8.按权利要求6或7的方法，其特征为，在步骤B1中，导电材料为一种金属箔材，特别是用纯铜或用锡、铅、镍、银和/或金涂覆的铜制成的金属箔材。
9.按权利要求1至4任一项的方法，其特征为，在步骤B中，机壳毛坯在天线区域通过激光烧蚀设置导电材料。
10.按权利要求9的方法，其特征为，步骤B包括下列分步骤B1)在围住天线区域的范围内用一种导电材料涂覆该天线区域；B2)在激光束通过局部烧蚀去掉天线区域周围的导电材料。
11.按权利要求10的方法，其特征为，在步骤B1)中，用导电的漆涂覆天线区域。
12.按权利要求10的方法，其特征为，在步骤B1)中，用一种导电的材料尤其是用一种金属以电镀的方式进行涂覆。
13.按权利要求1至4任一项的方法，其特征为，步骤B)包括下列分步骤B1)在机壳毛坯上放一个掩模，该掩模具有一个天线凹槽，该凹槽的几何形状与天线区域的几何形状一致；B2)在天线凹槽区域内的掩模上这样涂覆导电材料，使机壳毛坯的天线区域完全被涂覆的导电材料覆盖；B3)去掉掩模。
14.按权利要求1的方法，其特征为，在步骤B2)中，把一种导电的漆涂覆到该掩模上。
15.按权利要求11的方法，其特征为，在步骤B2)中，将导电材料尤其是金属以电镀的方式进行涂覆。
16.按权利要求1至4任一项的方法，其特征为，在步骤B2)中，将导电材料尤其是金属以电镀的方式进行涂覆。
17.按权利要求1至4任一项的方法，其特征为，步骤B)包括下列分步骤B1)在机壳毛坯上放上一个掩模，该掩模具有一个天线凹槽，该凹槽的几何形状与天线区域的几何形状一致；B2)在天线凹槽区域内的掩模上这样涂覆一种可曝光激活的材料，尤其是一种电泳的光刻胶，使机壳毛坯的天线区域完全被涂覆的可曝光激活的材料覆盖，其中这种可曝光激活的材料通过曝光可处于一种导电状态；B3)涂覆的材料进行曝光；B4)去掉掩模。
18.按权利要求16的方法，其特征为，在步骤B2)、B3)或B4)之一后，涂覆的材料被定影在该机壳毛坯上。
19.移动通信终端机尤其是移动无线电终端机、无绳电话等的机壳(10；110)，具有至少一根集成在该机壳(10；110)上的、用来发射或和/接收信号的天线(18；118)，其中机壳(10；110)用前述权利要求任一项的方法进行制造。
20.移动通信终端机尤其是移动无线电终端机、无绳电话等，具有一个机壳(10；110)和至少一根集成在该机壳上的、用来发射或/和接收信号的天线(18；118)，其中机壳(10；110)用权利要求1至17任一项的方法进行制造。
全文摘要
本发明涉及移动通信终端机尤其是移动无线电终端机、无绳电话等的机壳(10)的一种制造方法，在该机壳上集成了至少一根用来发射或/和接收信号的天线(18)，这个方法包括下列步骤A)用不导电的材料制造一个具有要被天线(18)占用的天线区域的机壳毛坯；B)在机壳毛坯的天线区域设置导电的天线材料(18)。此外，本发明涉及一个按本发明这种方法制造的移动通信终端机的机壳(10)以及一种具有该机壳的移动通信终端机。
文档编号B29C45/16GK1491156SQ01822789
公开日2004年4月21日 申请日期2001年12月19日 优先权日2000年12月20日
发明者A·加尔, E·约赫黑姆, M·施雷伯, A 加尔, 撞, 蘸谀 申请人:西门子公司