天線封裝方法及天線與流程
2023-08-12 23:47:46 1
本發明涉及天線製造領域，具體涉及一種天線封裝方法及根據該方法封裝獲得的天線。
背景技術：
低頻天線被廣泛應用於門禁以及汽車電子領域，特別是應用作為汽車電子鑰匙或無鑰匙進入系統的接收天線或發送天線。通常，金屬導線被繞制在帶有磁芯的骨架上形成可以實現低頻電子信號發射或接收功能的天線總成。然後，天線總成會被封裝為適於安裝的形式，例如封裝為具有外殼以及安裝輔助部件的器件。在現有技術中，通常會將天線總成放置於對應的殼體中，並通過液態的環氧樹脂灌封膠手工填充殼體。後續，再通過晾曬或烘烤使得環氧樹脂灌封膠固化。環氧樹脂灌封膠的固化物硬度高、表面平整、光澤好，有固定、絕緣、防水、防油、防塵、防盜密、耐腐蝕、耐老化、耐冷熱衝擊等特性。但是，這種封裝方法需要對環氧樹脂灌封膠進行晾曬和烘烤，這通常需要一天或數天時間，工藝時間長，同時，必須人工對每一個天線來進行封裝，生產效率低，成本高。其它類型的線圈類天線在進行封裝時也存在類似的問題。同時，製造封裝殼對於某些要求較低的天線是一項較大的成本。
技術實現要素：
有鑑於此，本發明實施例提供一種天線封裝方法及天線，通過改進的工藝來進行天線封裝，減少天線封裝的工藝時間和自動化水平。
第一方面，提供一種天線封裝方法，包括：
將天線總成與封裝組件相互固定；
將帶有天線總成的封裝組件放置在模具中，所述模具具有與所述封裝組件或所期望的封裝外形匹配的型腔；
注塑機將熔融狀態的熱熔膠注入到模具的型腔中以使得熱熔膠包裹所述天線總成。
優選地，所述封裝組件為封裝殼，所述封裝殼具有容納所述天線總成的中空部，所述封裝殼上設置有用於放入天線總成的開口和與所述中空部聯通的至少一個排氣孔；所述模具的型腔與所述殼體相適配，並使得殼體放置其上時露出開口；
所述注塑機將熔融狀態的熱熔膠注入到模具的型腔中以使得熱熔膠包裹所述天線總成包括：
注塑機將熔融狀態的熱熔膠注入到模具中以使得所述殼體的中空部填充滿熱熔膠。
優選地，所述開口設置在所述封裝殼的端面，所述封裝殼的底面與側面之間和/或底面和端面之間和/或所述中空部內設置有加強筋。
優選地，所述開口設置於所述封裝殼的底面、側面或端面；
所述排氣孔設置在所述中空部中遠離所述開口的一側。
優選地，所述封裝組件為封裝架，所述封裝架與所述天線總成相互固定時，天線總成被暴露在外；所述模具的型腔被形成為具有與期望的封裝外形相匹配的形狀以使得熱熔膠注入型腔後將天線總成和至少部分封裝架包裹形成所述期望的封裝外形。
第二方面，提供一種天線，包括：
天線總成；以及
封裝組件，與所述天線總成相互固定；
所述天線總成被固化的熱熔膠包裹。
優選地，所述封裝組件為封裝殼，所述封裝殼具有容納所述天線總成的中空部，所述天線總成設置於所述中空部中；所述封裝殼上設置有用於放入天線總成的開口和與所述中空部聯通的至少一個排氣孔；所述熱熔膠填充在所述中空部中。
優選地，所述開口設置在所述封裝殼的端面，所述封裝殼的底面與側面之間和/或底面和端面之間和/或所述中空部內設置有加強筋。
優選地，所述開口設置於所述封裝殼的底面、側面或端面；
所述排氣孔設置在所述中空部中遠離所述開口的一側。
優選地，所述封裝組件為封裝架，所述熱熔膠包裹所述天線總成和部分封裝架並形成為期望的封裝形狀。
通過在注塑機上放置可以容納固定有天線總成的封裝組件的模具，並設置模具的型腔與封裝組件或所期望的封裝形狀相適配，通過低壓注塑將熔融狀態的熱熔膠注入到模具中，使得熱熔膠對天線總成進行包裹和封裝。由此，在熱熔膠在室溫下冷卻後既可以完成封裝。無需進行晾曬和烘烤，同時，一套模具可以同時對多個天線進行封裝，生產自動化程度高，大幅提高了生產效率。在使用封裝殼時，本發明實施例的封裝方法還可以使得殼體的開口設計得較小，省略了封裝工藝中為較大的開口設置密封蓋的步驟，增強了封裝後天線的強度，提高了美觀度。在使用封裝架時，天線的封裝形狀由模具的型腔形狀決定，可以封裝得到各種異形封裝的天線。
附圖說明
通過以下參照附圖對本發明實施例的描述，本發明的上述以及其它目的、特徵和優點將更為清楚，在附圖中：
圖1是本發明實施例的天線封裝方法的流程圖；
圖2是本發明實施例的天線的封裝殼的示意圖；
圖3是本發明實施例的天線的封裝殼的示意圖；
圖4是本發明實施例的天線的封裝殼的示意圖；
圖5是本發明實施例的封裝殼和天線總成的示意圖；
圖6是本發明實施例的注塑機系統的示意圖；
圖7是一個對比例的殼體的示意圖；
圖8是本發明另一個實施例的天線封裝方法的流程圖；
圖9是本發明另一個實施例中與天線總成相互固定後的封裝架的示意圖；
圖10是本發明另一個實施例中封裝後的天線的示意圖。
具體實施方式
以下基於實施例對本發明進行描述，但是本發明並不僅僅限於這些實施例。在下文對本發明的細節描述中，詳盡描述了一些特定的細節部分。對本領域技術人員來說沒有這些細節部分的描述也可以完全理解本發明。為了避免混淆本發明的實質，公知的方法、過程、流程、元件和電路並沒有詳細敘述。
此外，本領域普通技術人員應當理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，並且附圖不一定是按比例繪製的。
除非上下文明確要求，否則整個說明書和權利要求書中的「包括」、「包含」等類似詞語應當解釋為包含的含義而不是排他或窮舉的含義；也就是說，是「包括但不限於」的含義。
圖1是本發明實施例的天線封裝方法的流程圖。圖2-圖4是本發明實施例的一個天線的示例性封裝殼的示意圖。圖5是本發明實施例的注塑機系統的示意圖。
如圖1所示，所述方法包括：
步驟s100、將天線總成1放置在封裝殼2中。
如圖2-4所示，本實施例的封裝殼2具有用於容納天線總成的中空部21，所述封裝殼上設置有用於放入天線總成的開口22和與中空部21聯通的至少一個排氣孔23。其中，開口22設置得較大，一方面用於將天線總成1放入，另一方面也作為後續進行熱熔膠填充灌封的入口。同時，開口22可以設置在封裝殼的底面(如圖7所示)、側面或端面(如圖2-圖4所示)。只要方便天線總成1放入即可。
在本實施例中，天線總成是各類線圈天線或形成在印製電路板上的天線，包括但不限於低頻接收天線、低頻發送天線、多進多出(mimo)天線等。
排氣孔23設置得較小，其作用在於在進行熱熔膠填充灌封時排氣，避免由於空氣滯留在封裝殼2的中空部21中導致熱熔膠不能完全填滿整個中空部。排氣孔23可以設置多個，並且可以設置在外殼的不同面上。在圖2-圖4所示的外殼中，在封裝殼2的頂面和底面相對的位置分別設置排氣孔23。優選地，排氣孔23設置在中空部中遠離開口22的一側，由此，在熱熔膠進入中空部21時，不會馬上堵塞排氣孔影響排氣。
在本實施例中，封裝殼2採用塑料材料製備，優選採用聚醯胺樹脂(例如pa66)製備獲得。塑料材料製備的封裝殼可以滿足天線所需要的抗衝擊性和高強度要求。應理解，封裝殼2也可以採用其它類型的塑料材料或複合材料製備。
步驟s200、將帶有天線總成的封裝殼2放置在模具3中。
模具3具有與所述封裝殼2相適配的形狀並使得封裝殼2放置其上時露出開口22。模具3可以採用金屬材料製備以便於與後續使用的熱熔膠進行分離。
注塑機又名注射成型機或注射機。它是將熱塑性塑料或熱固性塑料利用塑料成型模具製成各種形狀的塑料製品的主要成型設備。注塑機分為高壓注塑機和低壓注塑機。高壓注塑機常用於塑料件的製備，其與低壓注塑機的區別主要在是灌注材料時的壓力不同。
本實施例使用注塑機的方式與傳統的注塑成型不同，傳統的注塑成型是通過模具限定出產品的形狀，然後直接將熔融材料注射到模具中得到所要的產品。例如封裝殼2就可以通過這種方式來製備獲得。而本實施例是通過注塑機來對天線進行封裝。其模具的作用是對封裝殼2進行限位，並提供注塑必要的空間。而注入的熱熔膠材料形狀實際上最終是由封裝殼2的中空部21的形狀來限定的。
步驟s300、注塑機4將熔融狀態的熱熔膠注入到模具3中以使得所述封裝殼2的中空部21填充滿熱熔膠。
注塑機可以根據用戶設定以預定的溫度對熱熔膠材料進行加熱，並將加熱到熔融狀態的材料輸送到注射嘴，在預先設定的位置以預先設定的壓力向模具注入預定量的材料。進行低壓注塑的壓力由材料的特性以及器件的承受能力以及工藝程序時間共同決定，對於不同的材料和器件類型，可通過實驗來獲得。
在本實施例中，通過設置注塑機4使得其將常溫狀態下為固態的熱熔膠加熱至熔融，並將熔融狀態的熱熔膠通過注射裝置向設置在模具上的封裝殼的開口位置進行注入。注入的壓力以及注入的量預先設定。由此，可以保證對於每個天線注入相同量的熱熔膠，消除了手工封裝帶來的差異，提高產品的一致性。注塑機4可以包括加熱裝置41和注射裝置42以及配套的機電部件和控制部件。模具3放置在注塑機4的機臺上，更換模具3，就可以改變注塑機自動封裝的天線類型。
本實施例中使用的熱熔膠為聚烯烴熱熔膠或聚醯胺熱熔膠，優選為漢高公司生產的technomeipa6208熱熔膠。聚烯烴熱熔膠或聚醯胺熱熔膠可以在較低的溫度下熔融，且在熔融狀態下只需要較小的壓力就可以被注入到封裝殼中空部中，較低的溫度和較小的壓力使得這類熱熔膠不會損害天線總成中的導線和磁芯，可以有效的來進行封裝。同時，聚烯烴熱熔膠或聚醯胺熱熔膠與現有的各種製造封裝殼的塑料材料結合度好，能較好地完成封裝。
在熱熔膠注入完成後，可以取出天線，待熱熔膠冷卻固化後即完成封裝。由於熱熔膠冷卻的時間大大低於傳統的環氧樹脂灌封膠的固化時間。因此，可以極大減少封裝的工藝時間。
由此，通過在低壓注塑機上放置可以容納用於封裝的封裝殼的模具，並設置模具將封裝殼的開口露出，通過低壓注塑將熔融狀態的熱熔膠注入到模具中，以對封裝殼容納天線總成的空間進行填充。由此，在熱熔膠在室溫下冷卻後既可以完成封裝。無需進行晾曬和烘烤，同時，一套模具可以同時對多個天線進行封裝，生產自動化程度高，大幅提高了生產效率。
同時，使用注塑機來進行封裝還可以為封裝殼的設計提供更大的靈活性。可以對比圖7和圖2-4所示的封裝殼。在圖7中，開口22設置在封裝殼2的底部，封裝殼2實際上在開口22一側沒有任何的外殼，而是完全依靠封裝來將該側封閉。部分天線根據後續的需要還可能要加裝密封蓋。這樣的封裝殼2既可以使用本發明實施例的封裝方法封裝，也可以採用傳統的手工方式通過環氧樹脂灌封膠來進行封裝。圖2-圖4中，開關22設置於封裝殼2的端部，僅為一個比天線總成截面稍大的開口。而封裝殼2的底部是與其它部分一體成型的底面24，並且，可以根據需要設置於端面或側面連接的加強筋25提高封裝殼的整體強度。可見圖2-圖4所示的封裝殼2可以具有更好的強度和耐用性。而且，開口小，封裝後的天線更加美觀。但是由於圖2-圖4的封裝殼2的開口較小，通過手工灌注環氧灌封膠的方式難以保證灌封膠充滿封裝殼內部，同時，後續的烘烤或晾曬由於開口較小也會導致工藝時間的延長，因此，只能適用本發明實施例的方法來進行封裝。也就是說，應用本發明實施例的封裝方法可以使得天線的封裝殼的開口涉及具有更大的靈活性，使得封裝殼設置更多的部件增強強度並提高美觀度。
應理解，以上圖2-4以及圖7所示的封裝殼僅為示例，天線的封裝殼還可以設置為其它的形狀，例如簡單的一側開口的盒狀或其它更複雜的形狀。
圖8是本發明另一個實施例的天線封裝方法的流程圖。圖9是本發明另一個實施例中與天線總成相互固定後的封裝架的示意圖。圖10是本發明另一個實施例中封裝後的天線的示意圖。本實施例的天線封裝方法不依賴封裝殼來對天線的形狀進行限定，而是通過模具來對包裹設置有天線總成的封裝架的熱熔膠進行塑形，從而可以獲得不同形狀的天線。本實施例的天線封裝方法包括：
步驟s100』、將天線總成1與封裝架5相互固定。
其中，在本實施例中，封裝架5包括與天線總成1固定的固定部51，以及後續用於將封裝後的天線進行安裝的安裝部52。封裝架5與封裝殼2的區別在於，封裝架5與天線總成1相互固定時，天線總成1被暴露在外。其中，固定部51可以是注塑形成的一個或多個彈性卡扣。應理解，也可以是固定部51並非必須，也可以使用外部的其它類型的固定部件，例如塑料繩等通過捆綁方式來進行固定。
步驟s200』、將帶有天線總成1的封裝架5放置在模具3中。
模具3設置有型腔。所述型腔的形狀與所期望的封裝外形相匹配。必要時，模具3中可以設置固定部件，以固定封裝架5，防止其在型腔中移動。在本實施例中，模具3的型腔被形成為圓弧形，以使得最終封裝獲得的天線具有圓弧形的封裝外形。
步驟s300』、注塑機將熔融狀態的熱熔膠注入到模具的型腔中以使得熱熔膠6包裹天線總成1和至少部分封裝架5形成所期望的封裝外形。
在最終封裝獲得的天線上，熱熔膠6包裹天線總成1和一部分封裝架5，形成具有預定的圓弧形外形的天線。
由於封裝架的形狀簡單，成本遠低於封裝殼，由此，不需要製造結構複雜的封裝殼就可以實現將天線封裝為各種形狀，適應各種應用場合的需要，同時維持較低的生產成本。特別地，所述天線的封裝形狀除了常見的規則形狀還可以形成為各種異形，例如小動物的形狀等，以使得天線具有更廣泛的應用。
以上所述僅為本發明的優選實施例，並不用於限制本發明，對於本領域技術人員而言，本發明可以有各種改動和變化。凡在本發明的精神和原理之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。