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超薄手机天线制造技术详
当前智能手机的一个市场动向是走向超薄化。手机超薄化后,天线如何制造?天线放置在手机什么位置?下面一一枚举下:
一、手机玻璃盖板上放置天线
目前手机结构有两种,其一是苹果手机结构,特征是玻璃盖板后面粘接”超薄塑胶+五金扣位”结构,我们称为苹果结构;其二是手机中有一块中板,液晶片和电路板粘贴在两边,如华为、酷派等手机型号都是这种结构。
苹果手机采用了一体化盖板:
玻璃盖板与触摸层、扣位、天线一体化设计,是一种超薄手机结构。这类一体化TP盖板中塑胶部分和玻璃部分是天线载体。天线可以制造其上。
这种结构中,塑胶+五金扣位是制造难点。
二、手机中板上制造天线
手机中还有一类主流的结构,即有中板结构,一般采用塑胶、铝镁合金或者钛铝合金、不锈钢包塑胶注塑成型,塑胶完成精细的定位和扣位结构。采用这类结构的有华为、酷派等手机型号。
手机超薄化后,为了加强结构强度,会采用金属+塑胶的中板,这类中板中塑胶部分是天线的极佳的载体。
手机中这类中板结构,适合制造厚度在6.0左右手机,若手机厚度低于6.0mm,则采用苹果结构比较合适些。
三、手机后盖上制造天线
手机后盖一般主流是采用金属材质,其技术和工艺发展脉络是:
A.全金属机身后盖+部分金属分段,分段线在后盖,如苹果5/6白线结构;
B.全金属机身后盖+部分金属分段,分段线在顶和底部边框上,如苹果7和魅族手机型号;
C.全金属机身后盖,不分段,完整结构。部分手机厂商在研究的一种结构,需要把天线制造在TP盖板上,且把手机后盖金属与天线投影区域加高介电系数材料。把槽孔天线转换为共面波导CPW形。
对于C型的进展,笔者认为可以规避纳米注塑和手机分段的繁琐工艺,降低部件成本。下图是采用纳米注塑工艺把金属粘接在一起的部分图片:
四、手机玻璃盖板上制造天线
手机中玻璃盖板是天线极佳载体,尤其是5G起来后,相控阵天线需要对称的结构。
总之:手机超薄化发展后,手机中天线制造工艺和位置也在发生变化。
附伸阅读:双玻金属手机有两种结构,对应两种天线方案
1.金属中框分割方案
手机厚度在6.00mm左右,继续采用中框分段+FPC,此方案本文不再赘述。
2.金属中框不分割方案
手机厚度5.xmm,超薄!去除了纳米注塑工艺流程,成本低于第一种方案。
下面将为中框不分割的手机天线作介绍。
发展趋势是采用第二种方案
一、金属中框不分割方案
由于手机超薄需求 降低成本的第二种方案开始出现双玻超薄,这种结构图示如下图
采用高强度的不锈钢材料,大量挖空金属中框,目的是减薄一层金属厚度
二、金属中框趋势
1.挖掉部分用电子器件填充
2.框架是一个整体,由于是玻璃面板和后盖,天线可以直接做在玻璃上,金属框不需要被“分割”,只需要在金属框架上车出需要的结构即可,省掉了纳米注塑环节,成本降低。
三、天线的设计载体(电路薄膜)
1.贴膜(天线做在薄膜上)
当使用的玻璃是透明的情况下,天线就不适合直接做在玻璃上,制造商往往会给玻璃内侧做一层不透明装饰,这种情况就比较适合在装饰膜上覆盖上一层天线薄膜,也可布上其他电路。
我们将这种薄膜称为”超薄FPC”,这种薄膜总厚度在20微米内。
四、天线的设计载体(超薄玻璃支架)
1.传统“塑料”支架的演变,材质厚度0.2mm,由原先的0.7mm减薄了0.5mm,且能3D成型。
2.玻璃支架可以和其他手机组件一起生产组装,即可以为其他组件提高强度,又可以减少其他组件使用塑料的厚度。
以肖特公司0.07mm厚度玻璃为例,其介电系数7.7(相比塑胶高一倍),非常适合用于超薄(5.xmm)厚度手机中。
结构:玻璃片+塑料框,代替纯塑料壳,减薄了支架厚度。玻璃厚度在0.1-0.2mm之间,可以理解为玻璃顶部,四周是塑胶结构。
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