一种内嵌金属的塑胶壳件实现化镀天线的方法

一种内嵌金属的塑胶壳件实现化镀天线的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及天线制作技术领域，特别是涉及一种内嵌金属的塑胶壳件实现化镀天线的方法。
【背景技术】
[0002]激光直接成型技术(Laser Direct Structuring，LDS)是一种专业儀射加工与化学镀(或简称化镀)制程的3D-MID (三维模塑互联器件或电子组件)生产技术，其具有使得普通的塑胶元件/电路板电气互连、元器件和塑胶壳体的支撑、防护等功能，还具有将机械实体与导电图形结合为一体形成天线等功能，目前已广泛应用于塑胶壳体上的天线线路的制作。
[0003]激光直接成型技术的制作工艺是首先利用热塑性材料射出成型一壳体；其次将激光照射该壳体的表面形成天线线路图案，或称活化区域，该活化区域产生金属核，用于催化后续化学反应；再次通过特殊化学镀制程将金属沉积在活化区域，以形成天线线路。
[0004]随着电子产品的尺寸日益小型化、轻薄化，为了提高塑胶壳体的结构强度，常常在塑胶壳体中内嵌金属件，以提升塑胶壳体的强度，同时具有装饰或和如按键等功能性作用。
[0005]由于化学镀制过程中需要将塑胶壳体浸泡在强碱性溶液和强酸性溶液，进而达到化学镀制天线金属膜的作用，因此目前激光直接成型技术化镀天线都是使用在塑胶壳体上，而对于内嵌金属件的塑胶壳体在化学镀制过程中会将金属件腐蚀，不能达到金属件的作用。

【发明内容】

[0006]本发明主要解决的技术问题是提供一种内嵌金属的塑胶壳件实现化镀天线的方法，能够将内嵌金属的塑胶壳件实现化学镀制天线，提高用户体验，同时还具有环境安全性和经济实用性。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是，提供一种方法，该方法包括以下步骤:
[0008]SI将金属件进行第一次电泳涂装；
[0009]S2按照需要的结构外观设计模具，将第一次电泳后的金属件与塑胶壳体进行模内注塑，使得金属件嵌入塑胶壳体内组成内嵌金属的塑胶壳件；
[0010]S3在塑胶壳体上成型一用于沉积金属的天线图案；
[0011]S4将内嵌金属的塑胶壳件置于含金属离子的化学镀液中，使得金属离子还原且沉积于天线图案上。
[0012]其中，在步骤S2之后、步骤S3之前还包括步骤:
[0013]S5将金属件进行第二次电泳涂装。
[0014]其中，在步骤SI之前还包括步骤:
[0015]S6采用钝化剂将金属件进行钝化，使金属件的表面转化为不易被氧化的状态。
[0016]其中，在步骤S6之前还包括步骤:
[0017]S7将金属件压铸成型。
[0018]其中，步骤SI或/和步骤S5中电泳涂装的具体步骤:
[0019]采用阴极电泳工艺，在热塑性丙烯酸树脂电泳漆液中，控制电泳漆液的温度为28-30 °C，pH值为5-6，电泳电压为150V ；
[0020]电泳2分钟获得电泳漆膜；
[0021 ] 将电泳漆膜在180°C烘烤60分钟。
[0022]其中，步骤S3的具体步骤:
[0023]在塑胶壳体上利用激光镭射成型一用于沉积金属的天线图案。
[0024]其中，具体的，步骤S4包括步骤:
[0025]S41将内嵌金属的塑胶壳件在冲击铜溶液中浸泡30分钟，以生产铜金属膜于天线图案上；
[0026]S42将内嵌金属的塑胶壳件在厚铜溶液中浸泡120分钟，以继续生成铜金属膜；
[0027]S43将内嵌金属的塑胶壳件在酸性溶液中清洗，并浸泡于含镍离子的溶液中，以生成镲金属层。
[0028]进一步的，步骤S41的具体步骤:
[0029]将内嵌金属的塑胶壳件在冲击铜溶液中浸泡30分钟，使得冲击铜溶液中的铜离子还原为金属铜，并沉积在天线图案上，以生成铜金属膜；
[0030]其中冲击铜溶液包括浓度是3±0.5g/L的二价铜离子，浓度是6±0.5g/L的氢氧化钠，浓度是4±0.5g/L的甲醛。
[0031]进一步的，步骤S42的具体步骤:
[0032]将内嵌金属的塑胶壳件在厚铜溶液中浸泡120分钟，使得厚铜溶液中的铜离子还原为金属铜，并沉积在天线图案上，以继续生成铜金属膜；
[0033]其中厚铜溶液包括浓度是3±0.5g/L的二价铜离子，浓度是3.5±0.5g/L的氢氧化钠，浓度是4±0.5g/L的甲醛。
[0034]进一步可选的，在步骤S43之后还包括步骤:
[0035]S44将内嵌金属的塑胶壳件在36%浓度(质量)的盐酸中浸泡30分钟，然后浸泡于含金离子的溶液中，以生成金金属膜。
[0036]本发明的有益效果是:本发明提供的方法首先将金属件进行第一次电泳涂装，其次按照需要的结构外观设计模具，将第一次电泳后的金属件与塑胶壳体进行模内注塑，使得金属件嵌入塑胶壳体内组成内嵌金属的塑胶壳件，再次在塑胶壳体上成型一用于沉积金属的天线图案，最后将内嵌金属的塑胶壳件置于含金属离子的化学镀液中，使得金属离子还原且沉积于所述天线图案上。即在金属件与塑胶壳体模内注塑前进行电泳涂装形成漆膜，防止金属件在化学镀液中的氧化还原反应，具有能够在内嵌金属的塑胶壳件上实现化学镀制天线，从而提高塑胶壳件的强度、金属件的装饰性或如按键等功能性作用，增强用户体验，同时使用电泳涂装技术对环境无破坏，还具有成本低廉、量产率高、良率高等优点，而且电泳涂装对内嵌金属件的保护能够有效提升模具内注塑的良品率，具有经济实用性。
【附图说明】
[0037]图1是本发明提供的方法第一实施方式的流程示意图；
[0038]图2是本发明提供的方法第一实施方式的流程示意图；
[0039]图3是本发明提供的方法第二实施方式的流程示意图；
【具体实施方式】
[0040]下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。
[0041]请参阅图1，图1是本发明提供的方法第一实施方式的流程示意图。该方法包括:
[0042]步骤101:将金属件进行第一次电泳涂装；
[0043]其中金属件可选是由任意金属或至少两种金属以合金或非合金形式组合而成的金属件。
[0044]电泳技术是电泳涂料(或称电泳漆液)在阴阳两极、施加电压作用下，电解为带电荷的涂料离子，并向着与其电性相反的电极移动，最终沉积为电泳漆膜的技术。其包括阳极电泳工艺和阴极电泳工艺，分别是将待涂装物体作为阳极和阴极，并分别选用带负电和带正电的涂料离子进行在电场力作用下的涂层沉积。
[0045]电泳技术不仅以水为溶解介质，节省了大量有机溶剂，从而降低了大气污染和环境危害，同时避免了火灾的隐患；而且涂装效率高，涂料损失小，涂料的利用率可达90-95 %;此外电泳涂装的生产效率高、施工可实现自动化连续生产，提高了劳动效率。电泳漆膜的涂层不仅丰满、均匀、平整、光滑，而且其硬度、附着力、耐腐蚀、抗冲击性能、渗透性能明显优于其他涂装技术。因此电泳涂装技术具有对环境无破坏，还具有成本低廉、量产率高、良率高等优点。
[0046]步骤102:按照需要的结构外观设计模具，将第一次电泳后的金属件与塑胶壳体进行模内注塑，使得金属件嵌入塑胶壳体内组成内嵌金属的塑胶壳件；
[0047]其中模内注 塑技术是将已成型好的片材放入注塑模具内，然后将树脂注射在成型片材上，使树脂与片材结合成一体并固化成型的技术。该技术具有良好的产品稳定性、耐久性，可实现复杂形状设计，满足多种成型结构外观，而且制程简化，只需一次注塑成型工艺，可有效降低模具成本与生产工时，适宜批量稳定生产。
[0048]其中该金属件嵌入塑胶壳体内组成内嵌金属的塑胶壳件可选是的金属件与塑胶壳体结合的任意结构外观形状，如该金属件完全埋设于该塑胶壳体内，或该金属件一部分埋设于该塑胶壳体内，另一部分凸设于该塑胶壳体表面等的结构外观。此外由于金属件在注塑前先进行第一次电泳涂装形成第一电泳漆膜，由于该第一电泳漆膜的保护使得该金属件与塑胶壳体的模具内注塑的良品率得到有效提升。
[0049]该塑胶壳体或该内嵌金属的塑胶壳件具体可选是电器外壳，如手机、平板、掌上电脑及其附属设备的壳件。在其他实施方式中，可选是不用于上述电器外壳的壳件。该内嵌金属的塑胶壳件因金属件而具有高强度、金属光泽的装饰性或电磁屏蔽、功能按键等作用。
[0050]步骤103:在塑胶壳体上成型一用于沉积金属的天线图案；
[0051]其中该塑胶壳件可选被激光改质，即包含金属、金属催化物或其有机物的塑性材料，在经激光照射后改质形成活化区域，该活化区域按照天线图案激光镭射，该活化区域或天线图案区域具有金属化的活化核心，能够催化物理或化学反应，用于沉积金属进而可在该活化区域形成天线线路。
[0052]在其他实施方式中，可选利用双色注塑的方法将一导电塑材成型于该塑胶壳体上，该导电塑材按照天线图案成型，以用于后续沉积金属进而形成天线线路。
[0053]步骤104:将内嵌金属的塑胶壳件置于含金属离子的化学镀液中，使得金属离子还原且沉积于天线图案上；
[0054]其中该内嵌金属的塑胶壳件中的金属件在置于含金属离子的化学镀液中时，由于该金属件与化学镀液之间具有第一次电泳形成的第一漆膜，该第一漆膜具有隔绝保护该金属件的作用，使得该金属件不进行化学反应，同时金属离子还原且沉积于天线图案上形成天线线路。
[0055]区别于现有技术的情况，本实施方式提供的方法首先将金属件进行第一次电泳涂装，其次按照需要的结构外观设计模具，将第一次电泳后的金属件与塑胶壳体进行模内注塑，使得金属件嵌入塑胶壳体内组成内嵌金属的塑胶壳件，再次在塑胶壳体上成型一用于沉积金属的天线图案，最后将内嵌金属的塑胶壳件置于含金属离子的化学镀液中，使得金属离子还原且沉积于所述天线图案上。即在金属件与塑胶壳体模内注塑前进行电泳涂装形成漆膜，防止金属件在化学镀液中的氧化还原反应，具有能够在内嵌金属的塑胶壳件上化学镀制天线，从而实现提高塑胶壳件的强度、金属件的装饰性或如按键等功能性作用，增强用户体验，同时使用电泳涂装技术对环境无破坏，还具有成本低廉、量产率高、良率高等优点，而且电泳涂装对内嵌金属件的保护能够有效提升模具内注塑的良品率，具有经济实用性。
[0056]请参阅图2，图2是本发明提供的方法第二实施方式的流程示意图。该方法包括:
[0057]步骤201:将金属件进行第一次电泳涂装；
[0058]步骤202:按照需要的结构外观设计模具，将第一次电泳后的金属件与塑胶壳体进行模内注塑，使得金属件嵌入塑胶壳体内组成内嵌金属的塑胶壳件；
[0059]步骤203:将金属件进行第二次电泳涂装；
[0060]其中在将金属件与塑胶壳体进行模内注塑时可能会存在模具钢料对金属件表面的第一次电泳产生的第一电泳漆膜有损伤，该损伤部位使得该第一电泳漆膜剥落漏出金属件，使得后续的化学镀液腐蚀该损伤部位，不能达到金属件的作用，因此在模内注塑后将该金属件进行第二次电泳涂装，使得该金属件的表面都具有电泳漆膜。
[0061]步骤204:在塑胶壳体上成型一用于沉积金属的天线图案；
[0062]步骤205:将内嵌金属的塑胶壳件置于含金属离子的化学镀液中，使得金属离子还原且沉积于天线图案上。
[0063]其中，本实施方式的步骤201、步骤202、步骤204和步骤205与上述第一实施方式的步骤101、步骤102、步骤103和步骤104具有相同的实施方式，此处不再赘述。
[0064]可选的，在步骤201之前还包括:
[0065]步骤206:采用钝化剂将金属件进行钝化，使金属件的表面转化为不易被氧化的状态。
[0066]其中将金属件钝化，使其表面转为为不易被氧化的状态，从而能够延缓该金属件的腐蚀速度。
[0067]进一步可选的，在步骤206之前还包括:
[0068]步骤207:将金属件压铸成型。
[0069]其中，压铸是一种金属铸造工艺，其是将熔融合金或金属在高压、高速条件下填充模具型腔，并在高压下冷却成型的铸造方法。根据金属件的金属材料的种类，选取相应的参数并压铸成型获得金属件。
[0070]其中，步骤201和步骤203中第一次电泳涂装和第二次电泳涂装可选是相同或不同的电泳技术。具体的，该第一次电泳涂装或/和该第二次电泳涂装的步骤是采用阴极电泳工艺，在热塑性丙烯酸树脂电泳漆液中，控制电泳漆液的温度为28-30°C，pH值为5-6，电泳电压为150V ;电泳2分钟获得电泳漆膜；将电泳漆膜在180°C烘烤60分钟。
[0071]其中，步骤204的具体步骤是在塑胶壳体上利用激光镭射成型一用于沉积金属的天线图案。
[0072]区别于现有技术、第一实施方式的情况，本实施方式提供的方法首先将金属件进行第一次电泳涂装，其次按照需要的结构外观设计模具，将第一次电泳后的金属件与塑胶壳体进行模内注塑，使得金属件嵌入塑胶壳体内组成内嵌金属的塑胶壳件，再次将金属件进行第二次电泳涂装，然后在塑胶壳体上成型一用于沉积金属的天线图案，最后将内嵌金属的塑胶壳件置于含金属离子的化学镀液中，使得金属离子还原且沉积于所述天线图案上，可选在第一次电泳涂装前采用钝化剂将金属件进行钝化，使金属件的表面转化为不易被氧化的状态。即不仅在金属件与塑胶壳体模内注塑前进行第一电泳涂装形成第一电泳漆膜，而且在模内注塑后进行第二次电泳涂装形成第二电泳漆膜，甚至在第一次电泳涂装前对该金属件进行表面钝化，使得更有效防止金属件在化学镀液中的氧化还原反应，具有能够在内嵌金属的塑胶壳件上实现化学镀制天线，从而提高塑胶壳件的强度、金属件的装饰性或如按键等功能性作用，增强用户体验，同时使用电泳涂装技术对环境无破坏，还具有成本低廉、量产率高、良率高等优点，而且电泳涂装对内嵌金属件的保护能够有效提升模具内注塑的良品率，具有经济实用性。
[0073]请参阅图3，图3是本发明提供的方法第三实施方式的流程。该方法包括:
[0074]步骤301:将金属件压铸成型；
[0075]步骤302:采用钝化剂将金属件进行钝化，使金属件的表面转化为不易被氧化的状态；
[0076]步骤303:将金属件进行第一次电泳涂装；
[0077]步骤304:按照需要的结构外观设计模具，将第一次电泳后的金属件与塑胶壳体进行模内注塑，使得金属件嵌入塑胶壳体内组成内嵌金属的塑胶壳件；
[0078]步骤305:将金属件进行第二次电泳涂装；
[0079]步骤306:在塑胶壳体上成型一用于沉积金属的天线图案；
[0080]步骤307:将内嵌金属的塑胶壳件在冲击铜溶液中浸泡 30分钟，以生产铜金属膜于天线图案上；
[0081]其中冲击铜溶液是包含铜离子的化学镀液。上述30分钟为本实施方式浸泡时间，在其他实施方式中，可选不限于30分钟的其他任意数值，浸泡时间的不同影响铜金属膜的厚度。
[0082]步骤308:将内嵌金属的塑胶壳件在厚铜溶液中浸泡120分钟，以继续生成铜金属膜；
[0083]其中厚铜溶液是包含铜离子的化学镀液。上述120分钟为本实施方式浸泡时间，在其他实施方式中，可选不限于120分钟的其他任意数值，浸泡时间的不同影响铜金属膜的厚度。
[0084]步骤309:将内嵌金属的塑胶壳件在酸性溶液中清洗，并浸泡于含镍离子的溶液中，以生成镍金属层。
[0085]其中含镍离子的溶液是包含镍离子的化学镀液，用于还原镍离子生成镍金属薄膜层O
[0086]其中，本实施方式的步骤301-306与上述第二实施方式的步骤206和步骤201-205具有相同的实施方式，此处不再赘述。
[0087]进一步的，步骤S307的具体步骤:
[0088]将内嵌金属的塑胶壳件在冲击铜溶液中浸泡30分钟，使得冲击铜溶液中的铜离子还原为金属铜，并沉积在天线图案上，以生成铜金属膜；
[0089]其中冲击铜溶液包括浓度是3±0.5g/L的二价铜离子，浓度是6±0.5g/L的氢氧化钠，浓度是4±0.5g/L的甲醛。在其他实施方式中，可选不限于上述的冲击铜溶液。
[0090]进一步的，步骤S308的具体步骤:
[0091]将内嵌金属的塑胶壳件在厚铜溶液中浸泡120分钟，使得厚铜溶液中的铜离子还原为金属铜，并沉积在天线图案上，以继续生成铜金属膜；
[0092]其中厚铜溶液包括浓度是3±0.5g/L的二价铜离子，浓度是3.5±0.5g/L的氢氧化钠，浓度是4±0.5g/L的甲醛。在其他实施方式中，可选不限于上述的厚铜溶液。
[0093]进一步可选的，在步骤309之后还包括步骤:
[0094]步骤310:将内嵌金属的塑胶壳件在36%浓度(质量)的盐酸中浸泡30分钟，然后浸泡于含金离子的溶液中，以生成金金属膜。
[0095]其中含金离子的溶液是包含金离子的化学镀液，用于还原金离子生成金金属薄膜层，金金属膜层不仅导电性优异，而且是惰性金属层，可增加该天线线路的抗腐蚀性。
[0096]区别于现有技术、第一、二实施方式的情况，本实施方式不仅在金属件与塑胶壳体模内注塑前后分别进行第一次和第二次电泳涂装形成多层漆膜，而且在第一次电泳涂装前对该金属件进行表面钝化，使得钝化层、多层漆膜更有效防止金属件在化学镀液中的氧化还原反应，然后依次化学镀制铜-镍或铜-镍-金的金属膜作为天线，具有能够在内嵌金属的塑胶壳件上实现化学镀制天线，从而提高塑胶壳件的强度、金属件的装饰性或如按键等功能性作用，增强用户体验，同时使用电泳涂装技术对环境无破坏，还具有成本低廉、量产率高、良率高等优点，而且电泳涂装对内嵌金属件的保护能够有效提升模具内注塑的良品率，具有经济实用性。
[0097]以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种内嵌金属的塑胶壳件实现化镀天线的方法，其特征在于，包括以下步骤: Si将金属件进行第一次电泳涂装； S2按照需要的结构外观设计模具，将第一次电泳后的所述金属件与塑胶壳体进行模内注塑，使得所述金属件嵌入所述塑胶壳体内组成内嵌金属的塑胶壳件； S3在所述塑胶壳体上成型一用于沉积金属的天线图案； S4将所述内嵌金属的塑胶壳件置于含金属离子的化学镀液中，使得所述金属离子还原且沉积于所述天线图案上。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 在所述步骤S2之后、步骤S3之前还包括步骤: S5将所述金属件进行第二次电泳涂装。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于， 在所述步骤SI之前还包括步骤: S6采用钝化剂将所述金属件进行钝化，使所述金属件的表面转化为不易被氧化的状??τ O4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于， 在所述步骤S6之前还包括步骤: S7将所述金属件压铸成型。5.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于， 所述步骤SI或/和所述步骤S5中电泳涂装的具体步骤: 采用阴极电泳工艺，在热塑性丙烯酸树脂电泳漆液中，控制所述电泳漆液的温度为28-30 °C，pH值为5-6，电泳电压为150V ； 电泳2分钟获得电泳漆膜； 将所述电泳漆膜在180°C烘烤60分钟。6.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于， 所述步骤S3的具体步骤: 在所述塑胶壳体上利用激光镭射成型一用于沉积金属的所述天线图案。7.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于， 所述步骤S4包括步骤: S41将所述内嵌金属的塑胶壳件在冲击铜溶液中浸泡30分钟，以生产铜金属膜于所述天线图案上； S42将所述内嵌金属的塑胶壳件在厚铜溶液中浸泡120分钟，以继续生成铜金属膜；S43将所述内嵌金属的塑胶壳件在酸性溶液中清洗，并浸泡于含镍离子的溶液中，以生成镲金属层。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于， 所述步骤S41的具体步骤: 将所述内嵌金属的塑胶壳件在冲击铜溶液中浸泡30分钟，使得所述冲击铜溶液中的铜离子还原为金属铜，并沉积在所述天线图案上，以生成铜金属膜； 其中所述冲击铜溶液包括浓度是3±0.5g/L的二价铜离子，浓度是6±0.5g/L的氢氧化钠，浓度是4±0.5g/L的甲醛。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于， 所述步骤S42的具体步骤: 将所述内嵌金属的塑胶壳件在厚铜溶液中浸泡120分钟，使得所述厚铜溶液中的铜离子还原为金属铜，并沉积在所述天线图案上，以继续生成铜金属膜； 其中所述厚铜溶液包括浓度是3±0.5g/L的二价铜离子，浓度是3.5±0.5g/L的氢氧化钠，浓度是4±0.5g/L的甲醛。10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于， 在所述步骤S43之后还包括步骤: S44将所述内嵌金属的塑胶壳件在36%浓度(质量)的盐酸中浸泡30分钟，然后浸泡于含金离子的溶液中，以生成金金属膜。
【专利摘要】本发明公开了一种内嵌金属的塑胶壳件实现化镀天线的方法，该方法包括：将金属件进行第一次电泳涂装；按照需要的结构外观设计模具，将第一次电泳后的金属件与塑胶壳体进行模内注塑，使得金属件嵌入塑胶壳体内组成内嵌金属的塑胶壳件；在塑胶壳体上成型一用于沉积金属的天线图案；将内嵌金属的塑胶壳件置于含金属离子的化学镀液中，使得金属离子还原且沉积于天线图案上。与现有技术相比，本发明能够将内嵌金属的塑胶壳件实现化学镀制天线，从而提高塑胶壳件的强度或装饰性等作用，增强用户体验，同时使用电泳涂装技术具有环境安全性且提升模内注塑的良品率，具有经济实用性。
【IPC分类】C25D13/00, H01Q1/38, C23C18/31
【公开号】CN104882671
【申请号】CN201510236740
【发明人】林圣 , 陈颖, 董小林, 纪东锋
【申请人】深圳天珑无线科技有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月11日