信息處理設備以及對其金屬邊框表面進行處理的方法與流程

本發明涉及一種信息處理設備以及對用作信息處理設備的天線的金屬邊框的表面進行處理以改善天線性能的方法。

背景技術：
當前，在諸如智能手機或平板電腦之類的信息處理設備(如，iphone4，樂phone等)中，為了保護信息處理設備的玻璃觸摸屏，存在采用金屬邊框來加強信息處理設備的外殼強度的設計。此外，由于對這類信息處理設備的尺寸以及體積的要求越來越嚴格，通常該類信息處理設備的金屬邊框還可以用作信息處理設備的天線(如，2G、3G天線或wifi天線等等)。在這種情況下，由于用戶的手的物體特性(導體特性)導致用戶手握住信息處理設備的金屬邊框時會影響天線的性能(其信號強度大幅衰減)。在現有技術中，通過對信息處理設備的金屬邊框進行氧化形成保護膜來解決天線信號變差的問題。這里，當金屬邊框被氧化后，便會在其表面形成一層薄絕緣層從而阻止用戶的手與金屬邊框連通，從而防止用戶的手與金屬邊框接觸而影響天線性能的情況。然而，在通過對金屬邊框進行氧化形成的薄絕緣層的耐磨性、耐腐蝕性，強度不夠，在用戶使用一段時間之后容易破損，由此降低了保護膜的效果。此外，另一種解決方案是通過給信息處理設備套上絕緣的外殼(如，塑料的手機套)來解決天線信號變差的問題，然而給信息處理設備套上外殼會使信息處理設備體積變大，并且影響信息處理設備的整體外形。

技術實現要素：
為了解決現有技術中的上述技術問題，根據本發明的一方面，提供一種信息處理設備，包括：第一殼體，設置在所述信息處理設備的顯示屏幕一側；第二殼體，設置在所述信息處理設備的顯示屏幕的另一側；第一金屬邊框，配置來與所述第一殼體以及第二殼體耦合，并且所述第一金屬邊框用作所述信息處理設備的天線，其中至少在所述金屬邊框的第一表面上設有第一厚度的第二金屬薄膜，并且在所述第二金屬薄膜上設有具有第二厚度的絕緣薄膜。此外，根據本發明的一個實施例，其中所述第一金屬為不銹鋼，并且所述第一表面為所述第一金屬邊框的外表面。此外，根據本發明的一個實施例，其中所述第二金屬為銅；以及所述第一厚度在20～30μm的范圍內。此外，根據本發明的一個實施例，其中所述絕緣薄膜由丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物或者聚苯硫醚制成。此外，根據本發明的一個實施例，其中所述第二厚度在15-20μm的范圍內。根據本發明的另一方面，提供一種對信息處理設備的金屬邊框的表面進行處理方法，所述信息處理設備設置在所述信息處理設備的顯示屏幕一側的第一殼體、設置在所述信息處理設備的顯示屏幕的另一側的第二殼體以及與所述第一殼體以及第二殼體耦合并用作所述信息處理設備的天線的第一金屬邊框，所述方法包括：至少在所述金屬邊框的第一表面上設有第一厚度的第二金屬薄膜；以及在所述第二金屬薄膜上設有具有第二厚度的絕緣薄膜。此外，根據本發明的一個實施例，其中所述第一金屬為不銹鋼，并且所述第一表面為所述第一金屬邊框的外表面。此外，根據本發明的一個實施例，其中通過電鍍方式將所述第二金屬薄膜設置在所述第一金屬邊框的第一表面上。此外，根據本發明的一個實施例，其中所述第二金屬為銅；以及所述第一厚度在20～30μm的范圍內。此外，根據本發明的一個實施例，其中所述絕緣薄膜由丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物或者聚苯硫醚制成。此外，根據本發明的一個實施例，其中通過物理氣相沉積方式將所述絕緣薄膜設置在所述第二金屬薄膜上；以及所述第二厚度在15-20μm的范圍內。附圖說明圖1是圖解根據本發明實施例的信息處理設備的示意圖；圖2是圖解根據本發明實施例的金屬邊框的分層結構的示意圖；圖3是圖解經過表面處理的金屬邊框以及未經表面處理的金屬邊框的天線性能的示意圖；圖4是圖解用戶的手握住經過表面處理的金屬邊框以及未經表面處理的金屬邊框的天線性能的示意圖；以及圖5是解根據本發明實施例的對信息處理設備的金屬邊框的表面進行處理方法的步驟的流程圖。具體實施方式將參照附圖詳細描述根據本發明的各個實施例。這里，需要注意的是，在附圖中，將相同的附圖標記賦予基本上具有相同或類似結構和功能的組成部分，并且將省略關于它們的重復描述。下面將參照圖1描述根據本發明實施例的信息處理設備的結構。圖1是圖解根據本發明實施例的信息處理設備的示意圖。如圖1所示，諸如智能手機或平板電腦之類的信息處理設備通常可以包括第一殼體1、第二殼體2以及金屬邊框3。這里，第一殼體1可以設置在信息處理設備的顯示屏幕所在的一側(如，信息處理設備的正面)，并且可以由諸如金屬、塑料或玻璃之類的材料制成。第二殼體2可以設置在遠離信息處理設備的顯示屏幕的一側(如，信息處理設備的背面)，并且可以由諸如金屬、塑料或玻璃之類的材料制成。這里，由于本發明不涉及對第一殼體1以及第二殼體2的改進，因此這里不對其進行詳細描述。這里，第一殼體1以及第二殼體2可以采用諸如金屬、塑料或玻璃之類的材料或者復合材料實現。金屬邊框3可以與第一殼體1以及第二殼體2耦合。這里，金屬邊框3可以是將第一殼體1和第二殼體2固定在一起的金屬框架，或者金屬邊框3還可以是固定在第一殼體1和/或第二殼體2的金屬條。根據本發明的實施例，金屬邊框3用作信息處理設備的天線。這里，金屬邊框3可以通過饋點以及饋線與信息處理設備內部的射頻電路(未示出)連接。此時，由于金屬邊框3由金屬制成，因此該金屬邊框3可以發射來自射頻電路的射頻信號，并且可以接收外部射頻信號并將其傳送給射頻電路。這里，金屬邊框3通常可以由不銹鋼制成。此外，還可以采用其它的金屬(如，鐵或其它合金)來形成金屬邊框3。根據本發明的實施例，至少在金屬邊框3的外表面上設有預定厚度的金屬薄膜，并且在該金屬薄膜上設有具有預定厚度的絕緣薄膜。這里，金屬邊框3的外表面指的是其暴露在信息處理設備外的那部分表面。圖2是圖解根據本發明實施例的金屬邊框上的多層薄膜的示意圖。如圖2所示，在金屬邊框在金屬邊框3的外表面上設有預定厚度的金屬薄膜4，并且在該金屬薄膜4上設有具有預定厚度的絕緣薄膜5。具體地，金屬薄膜4可以由銅質薄膜實現，并且可以通過將銅電鍍在金屬邊框3的方式在金屬邊框3的外表面上形成銅質薄膜。這里，銅質薄膜的厚度可以在20～30μm之間。此外，還可以在金屬邊框3的整體表面上通過電鍍方式形成銅質薄膜。根據本發明的實施例，通過電鍍方式在金屬邊框3上形成諸如銅之類的具有極高導電性的金屬薄膜4，可以有效地降低金屬邊框3以及金屬薄膜4的整體電阻，使得金屬邊框3以及金屬薄膜4導電性變好，從而使用作天線的金屬邊框3上的信號損耗變小。在這種情況下，可以進一步增強用作天線的金屬邊框3的信號發射和接收性能，由此增強天線的整體效率。此外，由于銅具有較好的三維方向的各向同性的導熱系數，因此在金屬邊框3上形成的銅質薄膜能夠將熱量均勻傳導到金屬邊框的不銹鋼上進行擴散。在這種情況下，如果根據本發明實施例的信息處理設備長時間工作導致其內部芯片的溫度較高時，通過將熱量均勻傳導到金屬邊框3上進行擴散，增大信息處理設備的散熱面積，可以增強信息處理設備的散熱能力，由此可以降低信息處理設備使用時的溫度。在上面描述了在金屬邊框3上(如，外表面)形成銅質薄膜的情況，這里，由于銅的抗氧化能力一般，因此金屬薄膜還可以用具有較強抗氧化能力的銅鎳合金實現，或者鍍銅后對其表面進行鈍化處理，使其具有更強的抗氧化能力，或者鍍銅后盡快在銅質薄膜的表面做上絕緣薄膜，防止銅的進一步氧化。此外，還可以采用具有較強的散熱能力以及導電特性的任意金屬或合金(如，金，銀或含有金、銀的合金)來在金屬邊框3上形成金屬薄膜4。此外，還可以在金屬邊框3上設置由具有較強的散熱能力以及導電特性的非金屬材料(如，導電塑料，導電高分子材料，各種導電有機無機材料，導電陶瓷)形成的薄膜來替代金屬薄膜4，該薄膜的作用與金屬薄膜4相同或類似。此外，在形成在金屬邊框3上(如，外表面)的金屬薄膜4上還可以設有具有預定厚度的絕緣薄膜5。根據本發明的實施例，絕緣薄膜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。這里，由于ABS塑料以及PPS塑料的特性對于本領域技術人員來說是熟知的，因此這里僅對其進行簡單說明。ABS(AcrylonitrileButadieneStyrene)塑料是一種強度高、韌性好、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、堿、鹽的腐蝕能力比較強。ABS塑料的沖擊強度極好，耐磨性優良，尺寸穩定性好，又具有耐油性。ABS塑料在可在-40-100℃的溫度范圍內使用。ABS塑料的電絕緣性良好，并且幾乎不受溫度、濕度和頻率的影響，可在大多數環境下使用。此外，ABS塑料還對高頻波(800MHZ-2500MHZ)具有較好的透波特性。另外ABS塑料還可以與各種色素粒子混合來產生具有不同顏色ABS塑料。在這種情況下，通過在金屬薄膜4外通過物理氣相沉積PVD技術噴涂一層ABS絕緣薄膜，可以有效地在金屬薄膜4外覆蓋一層絕緣薄膜5，由此可以有效地避免用戶的手接觸金屬邊框3或金屬薄膜4而導致用作天線的金屬邊框3的天線性能變差的情況。這里，由于ABS塑料還對高頻波(800MHZ-2500MHZ)具有較好的透波特性，因此由ABS塑料形成的絕緣薄膜5不會對金屬邊框3的天線性能產生很大的影響。此外，由于ABS塑料抗腐蝕能力比較強，耐磨性優良，并且可在-40-100℃的溫度范圍內使用，因此即使長時間的使用信息處理設備，ABS塑料形成的絕緣薄膜5也很難破損，由此能夠長時間的保護金屬邊框3以及金屬薄膜4。另外，由于ABS塑料具有容易上色的特性，因此可以很容易設置絕緣薄膜5的顏色，由此增強信息處理設備(如，各種顏色的邊框)的整體美感。PPS塑料(Polyphenylenesulfide)的分子主鏈由苯環和硫原子交替排列，其耐熱性高，耐化學(無機酸、堿和鹽)腐蝕性極強。PPS塑料的剛性極強，表面硬度很高。PPS塑料可以在高溫、高濕、高頻率的環境中，具有很高的體積電阻率、表面電阻率、擊穿電壓，低的介電常數及介電損耗角正切，是優良的絕緣材料。此外，PPS塑料本身是透明材料，并且還對高頻波(800MHZ-2500MHZ)具有較好的透波特性。在這種情況下，通過在金屬薄膜4外通過物理氣相沉積PVD技術噴涂一層PPS絕緣薄膜，可以有效地在金屬薄膜4外覆蓋一層絕緣薄膜5，由此可以有效地避免用戶的手接觸金屬邊框3或金屬薄膜4而導致用作天線的金屬邊框3的天線性能變差的情況。這里，由于PPS塑料還對高頻波(800MHZ-2500MHZ)具有較好的透波特性，因此由PPS塑料形成的絕緣薄膜5不會對金屬邊框3的天線性能產生很大的影響。此外，由于PPS塑料抗腐蝕能力比較強，耐磨性優良，并且其耐熱性很強，因此即使長時間的使用信息處理設備，PPS塑料形成的絕緣薄膜5也很難破損，由此能夠長時間的保護金屬邊框3以及金屬薄膜4。另外，由于PPS塑料本身為透明的，因此即使在金屬薄膜4上覆蓋一層PPS薄膜，也不會影響金屬邊框3或金屬薄膜4本身的顏色。此外還可以通過摻雜各種色素粒子還可以調控絕緣薄膜為各種顏色。這里，優選地。絕緣薄膜5的厚度可以在15-20μm的范圍內。在這種情況下，具有15-20μm厚度的絕緣薄膜5完全可以阻止用戶的手與金屬邊框3或金屬薄膜4直接接觸而導致金屬邊框3的天線性能的下降，并且在該厚度范圍內，具有高透波率的絕緣薄膜本身也不會對金屬邊框3的天線性能產生明顯影響，并且不會影響整個金屬邊框3的尺寸。此外，只要不影響金屬邊框3的天線性能，絕緣薄膜5的厚度不限于15-20μm的厚度。此外，本發明不限于此，還可以采用其它的具有良好的透波率以及絕緣性能的絕緣薄膜材料來形成絕緣薄膜5。通過對根據本發明實施例的結構進行實驗得知，在用戶的手未握住經過表面處理后的金屬邊框(天線)以及未作表面處理的金屬邊框時，如圖3所示，經過表面處理后的天線(金屬邊框3)的效率在低頻(850/900MHZ)可以比未經過表面處理的相同天線提高20-40％。圖3是圖解經過表面處理的金屬邊框以及未經表面處理的金屬邊框的天線性能的示意圖。在圖3中，實線部分為未作表面處理的金屬邊框用作天線時的天線性能，虛線部分為經過表面處理(銅質薄膜+PPS絕緣薄膜)后的金屬邊框3的天線性能，而點線部分經過表面處理(銅質薄膜+ABS絕緣薄膜)后的金屬邊框3的天線性能。如圖3所示，在低頻時，經過表面處理(銅質薄膜+ABS絕緣薄膜)后的金屬邊框3具有最佳的天線性能。然而，不管何種表面處理，經過表面處理后的金屬邊框3的性能都明顯超過未經表面處理的金屬邊框的天線性能。在高頻(1800/1900/2100MHZ)的情況下，經過表面處理后的天線的效率比未經過表面處理的相同天線也至少可以提高8-20％。如圖3所示，在高頻時，經過表面處理(銅質薄膜+PPS絕緣薄膜)后的金屬邊框3具有最佳的天線性能。然而，不管何種表面處理，經過表面處理后的金屬邊框3的性能都好于未經表面處理的金屬邊框的天線性能。此外，在手握住信息處理設備的情況下，表面處理后的天線的效率比未經過表面處理的相同天線至少可以提高16-20％。圖4是圖解用戶的手握住經過表面處理的金屬邊框以及未經表面處理的金屬邊框的天線性能的示意圖。在圖4中，實線部分為未作表面處理的金屬邊框用作天線時的天線性能，虛線部分為經過表面處理(銅質薄膜+PPS絕緣薄膜)后的金屬邊框3的天線性能，而點線部分經過表面處理(銅質薄膜+ABS絕緣薄膜)后的金屬邊框3的天線性能。如圖4所示，在低頻率時，經過表面處理(銅質薄膜+ABS絕緣薄膜)后的金屬邊框3具有最佳的天線性能，而在在高頻率時，經過表面處理(銅質薄膜+PPS絕緣薄膜)后的金屬邊框3具有最佳的天線性能。然而，不管何種表面處理，經過表面處理后的金屬邊框3在各頻段都具有明顯超過未經表面處理的金屬邊框的天線性能。在上面描述了采用ABS塑料或PPS塑料來形成絕緣薄膜的情況，然而本發明不限于此，形成絕緣薄膜5的材料還可以包括任意的具有高透波率的絕緣材料，如陶瓷基材料，氮化硅，氮化硅-二氧化硅的復合材料，透波材料用增強體材料，芳綸纖維，玻璃纖維，聚乙烯纖維，滌綸纖維，天線罩復合材料用樹脂基體材料，環氧樹脂，聚酯樹脂，酚醛樹脂，有機硅樹脂，聚芳基乙炔樹脂，氰酸酯樹脂，聚四氟乙烯，雙馬來酰亞胺，有機無機納米雜化材料，無機非金屬透波材料，樹脂基透波材料等。通過上述配置，通過在信息處理設備的金屬邊框上設置金屬薄膜，不僅可以提高信息處理設備的散熱能力，而且可以提高用作天線的金屬邊框的天線性能。此外，通過在金屬薄膜上設置絕緣薄膜，可以有效地提高在用戶手握住信息處理設備時，用作天線的金屬邊框的天線性能，由此有效地防止了手握信息處理設備時天線信號突然大幅衰減以至于無法通信的情況的發生。因此，根據本發明實施例的信息處理設備不需要特定的絕緣外套來防止天線信號突然大幅衰減的情況。下面，將參照圖5描述根據本發明實施例的對信息處理設備的金屬邊框的表面進行處理方法，該處理方法應用于諸如手機或平板電腦之類的信息處理設備上。信息處理設備可以包括設置在其顯示屏幕一側的第一殼體、設置在其顯示屏幕的另一側的第二殼體以及與第一殼體以及第二殼體耦合并用作信息處理設備的天線的金屬邊框。如圖5所示，在步驟S501，至少在金屬邊框的外表面上設置具有預定厚度的金屬薄膜。具體地，如針對圖1描述的那樣，金屬薄膜4可以由銅質薄膜實現，并且金屬邊框3可以由不銹鋼實現，并且可以通過將銅電鍍在金屬邊框3的方式在金屬邊框3的外表面上形成銅質薄膜。這里，銅質薄膜的厚度可以在20～30μm之間。此外，還可以在金屬邊框3的整體表面上通過電鍍方式形成銅質薄膜。此外，金屬薄膜還可以用具有較強抗氧化能力的銅鎳合金實現。此外，還可以采用具有較強的散熱能力以及導電特性的任意金屬或合金(如，金，銀或含有金、銀的合金)來在金屬邊框3上形成金屬薄膜4。此外，還可以在金屬邊框3上設置由具有較強的散熱能力以及導電特性的非金屬材料(如，導電塑料，導電高分子材料，各種導電有機無機材料，導電陶瓷)形成的薄膜來替代金屬薄膜4，該薄膜的作用與金屬薄膜4相同或類似。然后，在步驟S502，在金屬薄膜上設有具有預定厚度的絕緣薄膜。具體地，如之前針對圖2描述的那樣，絕緣薄膜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。這里，由于在金屬薄膜上設置具有預定厚度的ABS或PPS絕緣薄膜對于本領域技術人員來說是熟知的，因此這里僅對其進行簡單描述。根據本發明的一個實施例，對于ABS塑料來說，可以通過物理氣相沉積PVD方式在金屬薄膜4上噴涂ABS塑料涂料來在金屬薄膜4上形成ABS絕緣薄膜。這里，在對金屬薄膜表面設置ABS絕緣薄膜之前，還可以對金屬表面進行除電除塵以及除油的工藝以增強ABS絕緣薄膜在金屬薄膜4上的附著力，使得ABS絕緣薄膜不容易從金屬薄膜4上脫落。此外，由于ABS塑料在成型時容易產生內部應力，噴涂后應力集中處易開裂，因此可采用退火處理來消除應力。這里，退火處理可以是將ABS絕緣薄膜加熱到熱變形溫度(如，60℃)以下并保持該溫度一定的時間(如，30分鐘)。此外，根據本發明的另一個實施例，對于PPS塑料來說，通過物理氣相沉積PVD方式在金屬薄膜4上噴涂PPS塑料涂料來在金屬薄膜4上形成PPS絕緣薄膜。具體地，可以將PPS塑料涂料噴涂到金屬薄膜4的表面，再經過塑化、淬火處理而得到PPS絕緣薄膜。此外，在形成PPS絕緣薄膜之后，還需要PPS的薄膜處理溫度在300℃以上并保溫30min來消除PPS絕緣薄膜的內部應力。這里，優選地，ABS絕緣薄膜或PPS絕緣薄膜的厚度可以在15-20μm的范圍內。此外，只要不影響金屬邊框3的天線性能，絕緣薄膜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塑料來形成絕緣薄膜的情況，然而本發明不限于此，形成絕緣薄膜5的材料還可以包括任意的具有高透波率的絕緣材料，如陶瓷基材料，氮化硅，氮化硅-二氧化硅的復合材料，芳綸纖維，玻璃纖維，聚乙烯纖維，滌綸纖維，天線罩復合材料用樹脂基體材料，環氧樹脂，聚酯樹脂，酚醛樹脂，有機硅樹脂，聚芳基乙炔樹脂，氰酸酯樹脂，聚四氟乙烯，雙馬來酰亞胺，有機無機納米雜化材料，無機非金屬透波材料，樹脂基透波材料等。通過上述配置，通過在信息處理設備的金屬邊框上設置金屬薄膜，不僅可以提高信息處理設備的散熱能力，而且可以提高用作天線的金屬邊框的天線性能。此外，通過在金屬薄膜上設置絕緣薄膜，可以有效地提高在用戶手握住信息處理設備時，用作天線的金屬邊框的天線性能，由此有效地防止了手握信息處理設備時天線信號突然大幅衰減以至于無法通信的情況的發生。在上面詳細描述了本發明的各個實施例。然而，本領域技術人員應該理解，在不脫離本發明的原理和精神的情況下，可對這些實施例進行各種修改，組合或子組合，并且這樣的修改應落入本發明的范圍內。