CN101374392B - 一种电子装置的外壳、其制作方法及含该外壳的电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子装置的外壳及其制作方法，此方法至少包含先提供一竹木积层材；形成一凹槽于上述的竹木积层材上；进行埋入射出成型，形成一高分子聚合支撑件于上述的凹槽内；以及施行一切削步骤，切削上述的竹木积层材至一预定厚度。

Description

一种电子装置的外壳、其制作方法及含该外壳的电子装置

技术领域

本发明涉及一种外壳的制作方法，尤其涉及一种电子装置外壳的制作方法及该电子装置的外壳。

背景技术

一般市面上常见的电子产品外壳，多以塑料或金属制成。然而，塑料外壳最令人诟病的缺点在于产品的塑料感太重，无法展现电子产品尊贵与独特的产品特性。且在环保问题越也受重视的今日，塑料制品的发展空间也日益缩小。另一方面，由于金属壳体的比热较低，则常给人冰冷的产品印象。

竹木积层材是一种大幅木料，其将原生竹木的小幅天然板材沿木纹方向胶合而成。且所制得的积层材不易变形，不易折断，更较原木材富于弹性，具有较佳的抗弯力。于现有技术中，则是将竹木积层材薄片化后，采用贴皮方式覆盖在元件外部，以制成具有木材纹理的元件。

然而，此种贴皮技术不仅在非平整面上有施行的困难，且竹木材料在经过薄片加工后，易产生翘曲或变形的情形。在长期使用后，往往会因为贴胶老化而脱落，无法与其它材质的元件紧密结合。此外，此种贴皮的方式不仅过程繁复费时，且无法真实的呈现竹木材料断面的美感，以及有别于冰冷金属的温暖触感。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种电子装置的外壳、制造该电子装置外壳的方法及含该外壳的电子装置，可降低制程的繁复，同时兼顾木纹美感与长期使用的效果。

本发明电子装置外壳的制作方法至少包含：先提供一竹木积层材；接着，于竹木积层材上形成凹槽；进行埋入射出成型，形成一高分子聚合物支撑件于于凹槽内；以及施行一切削步骤，切削竹木积层材至一预定厚度。

根据本发明的另一目的，提出一种电子装置的外壳，此外壳至少包含竹木积层材与一高分子聚合物支撑件。其中，上述的高分子聚合物中还掺杂有矿纤或玻璃纤维，且上述的竹木积层材与上述的支撑件是以埋入射出成型方式密合成上述的外壳，此外，支撑件被竹木积层材所包覆，且部分支撑件渗入竹木积层材的纤维缝隙中。

根据本发明的另一目的，提供一种电子装置，此电子装置至少包含主体、显示单元与外壳，其中显示单元与主体连接，而外壳则包覆显示单元。另外，外壳更包含竹木积层材与高分子聚合物支撑件，其介于竹木积层材与显示单元之间，且部分高分子聚合物支撑件渗入竹木积层材的纤维缝隙中。

综上所述，此种利用埋入射出成型制造外壳的技术，可于竹木积层材上直接形成高分子聚合物支撑件，除了可大幅度节省人工，降低成本外，即使在非平整面上也易于施行，可增加于产品上的利用性。此外，由于制作支撑件的高分子聚合物，如塑料材料，可与竹木材料木质部紧密嵌合，故可强化削薄后竹木材料的结构。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的详细说明如下：

图1A-图1B为依照本发明一实施例中，具有竹木积层材外壳的笔记本电脑；

图2A为依照本发明一实施例中，所提供的竹木积层材立体图；

图2B为依照本发明一实施例中，采用铣切步骤的示意图；

图2C为依照本发明一实施例中，埋入射出成型步骤的示意图；

图2D则为图2C沿AA’方向的剖面图；

图2E为依照本发明一实施例中，接合元件的示意图；

图2F为依照本发明一实施例中，切削步骤的示意图；

图2G为依照本发明一实施例中，于竹木积层材的凹槽内增设介质膜层的示意图。

其中，附图标记：

100：笔记本电脑

101：外壳        102：显示单元

103：主体        104：竹木积层材

200：竹木积层材

201：第一表面    202：第二表面

203：第一周壁    204：第二周壁

205：第三周壁    206：第四周壁

207：导管        208：凹槽

210：支撑件      211：介质膜层

212：外露表面    213：接合元件

401：铣刀        402：模座

404：母模具      405：公模具

407：管线        408：斜角

具体实施方式

以下将以附图及详细说明清楚说明本发明的精神，如本领域技术人员在了解本发明的实施例后，当可由本发明所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神与范围。

于下文中采用笔记本电脑的外壳作为例示，并详述其外壳的制作方式。先请参照图1A-图1B，其为本发明一实施例中，具有竹木积层材外壳的笔记本电脑。如图1A-图1B所示，笔记本电脑100具有外壳101，显示单元102，以及主体103，其中外壳101包覆于显示单元102外，而显示单元102电性连接至主体103，于主体103则可设置一输入单元(例如图标的键盘)。

而前述的外壳101主要是由一竹木积层材104与一支撑件(未示出)所构成，其中支撑件介于竹木积层材104与显示单元102之间，而竹木积层材104则呈现出天然竹木纹路。于下文中，将说明笔记本电脑100的外壳101的制作方法。且为了对各步骤作更详尽的解说，故请一并参照图2A-图2D，以使各步骤更浅显易懂。

外壳的制作工艺过程大致包含下列步骤：首先，提供一竹木积层材。如图2A所示，所提供的竹木积层材200包括第一表面201、第二表面202、第一周壁203、第二周壁204、第三周壁205、以及第四周壁206。由于积层材的天然特性，第一表面201、第二表面202、第二周壁204与第四周壁206上可看到竹木的纵向纹理。而在第一周壁203与第三周壁205上可看到竹木的横断面纹理，并呈现出点状的竹木导管207，这些导管207为竹木积层材200所具有的天然结构，为一般以贴皮方式所无法呈现的自然纹路。而上述的竹木积层材可由碳化竹木、未经碳化的竹木或部分为碳化的竹木积层而成。

接着，于此竹木积层材上形成凹槽。如图2B所示，本实施例采用铣切的方式于竹木积层材中形成凹槽。可利用电脑数值控制(computer numericalcontrol，CNC)机台的铣刀401，铣切(mill)竹木积层材200的第二表面202，以形成一凹槽208，并保留了竹木积层材200的第一周壁203、第三周壁205、以及第四周壁206。原竹木积层材200的第二周壁204被铣切掉，预留作为与电子装置耦接的枢轴位置。

之后，进行埋入射出成型工艺，以于前述竹木积层材的凹槽内形成一支撑件。所谓埋入射出成型，也称作插件成型，其成型方式是在注塑成型的时候，于模具内放入一个主元件，然后于模具内射出一塑料材料，以于主元件上形成一层塑料层。而为了说明埋入射出成型步骤，请一并参照图2C与图2D，其中图2C为埋入射出成型步骤的示意图，而图2D则为图2C沿AA’方向的剖面图。

如图2C所示，将经过铣切的竹木积层材200以凹槽208背对母模具404的方式，置入母模具404中，并盖上公模具405，且公模具405的凸出部406座落于凹槽208中。接着，将一塑料材料注入凹槽208与凸出部406间，以于凹槽208内形成一支撑件210。此外，为了降低埋入射出成型时的高温，故可于公模具405内部所设置的管线407中注入冷却水，当冷却水流经公模具405内部时，可一并带走成型后支撑件210的热量。

另外，于公模具405的凸出部406上，可具有数个接合元件铸形(未示出)，以于所制得的支撑件210外露表面212上，形成数个接合元件213，如图2E所示。图2E为接合元件213的局部放大图，于支撑件210的外露表面212上，具有数个接合元件213，以利于后续组装时与显示单元或与其它元件(未示出)进行结合。

由于埋入射出成型为一高温工艺，因此竹木积层材的含水量除了会影响到工艺时的温度外，也与竹木积层材在完成射出成型后，是否会产生脆化、裂纹、破裂等问题相关。于此实施例中，竹木积层材的含水量较佳维持在10-13度。且为了避免在埋入射出成型后，竹木积层材200产生翘曲、变形的情形，因此完成铣切程序后的竹木积层材厚度较佳约为3-5mm。

至于用来进行埋入射出成型的材料可为高分子聚合物，例如塑料材料，且为了改良材料性质或因应不同需求，可于塑料材料中添加矿纤或玻璃纤维，添加比例约为高分子聚合物的20-30wt％(Weight percent——重量百分比)。由于塑料材料的分子较小，其在高温下呈液态状，故塑料材料会渗入竹木材料间的纤维缝隙中(例如：导管结构间的缝隙中)，进而形成与竹木材料紧密嵌合的支撑部。

最后，对竹木积层材的表面进行切削，以达到一预定厚度。如图2F所示，其为对竹木积层材进行切削的示意图。于图2F中，将竹木积层材200以支撑件210面朝模座402的方式，放置于其上，以固定与支撑竹木积层材200。接着，同样利用电脑数值控制机台的铣刀401对竹木积层材200的第一表面201进行切削，将竹木积层材200切削到一预定厚度，此预定厚度约为0.3-1.5mm，于此实施例中，则为0.6mm-1.0mm之间，以维持电子装置的轻薄，并兼顾保护的效果。另外，也可依需求将竹木积层材200的边缘切削成直角或具有一预定斜度的斜角408。如第2F图所示，此斜角408不仅可使此外壳101的边缘角度和缓，更可使竹木积层材所具有的天然断面更加明显。

在完成上述各步骤后，所制得的竹木积层材200的外壳可以适切地将支撑件210的四周围整个包覆住，由外观不易看出支撑件210，而支撑件210则可增加被削薄的竹木积层材200的强度。再利用前述的接合元件213，将此外壳与笔记本电脑的显示装置组装，即可得如第1B图所示的成品。

然而，因塑料材料是在高速与高热的状态下射出，且竹木积层材本身通常无法耐受此类高压与高热，进而导致包覆在塑料材料中的竹木积层材200发生无法观察到的变形等现象，加上无法掌控竹木积层材200的水平与否，因此可能会于射出成型后对竹木积层材200的第一表面201进行外观铣切时(如图2F)，造成部分竹木积层材200被铣切完全，使支撑件210部分外露出而影响外观。

因此，为避免此现象，故可如图2G所示，在进行高速射出成型过程前，先于竹木积层材200的凹槽208的内面贴覆上一介质膜层211，之后进行射出成型，以使所形成的支撑件210与竹木积层材200之间有一介质膜层211阻隔。进而保护竹木积层材200，避免因高速射出成型过程中发生翘曲、变形。

上述实施例中适用的介质膜层211材料不限，较佳可为：聚碳酸酯树脂(Polycarbonate，PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(Poly(ethylene terephthalate)，PET)(如由杜邦公司制造的商品名Mylar Film)、金属箔(如铝箔)等具有耐温、耐压特性的材料，介质膜层211的厚度约在0.3-0.8mm左右，且可依射出成型塑料量微调之，一般而言，塑料材料使用量越大，所需的介质膜层211较厚。此外，若介质膜层211两面都事先涂覆背胶，则将更有助于介质膜层211与支撑件210或与竹木积层材200之间的贴合固定。

又，上述实施例所示的竹木积层材200及支撑件210的外型及尺寸仅为本发明的范例之一，并非用以作为本发明的限制条件，换句话说，在不违背本发明的精神之下，竹木积层材200及支撑件210也可以具有任何其它可能的形状及尺寸。且在此实施例中所提供的电子装置虽以笔记本电脑为例说明，然而任何具有壳体的其它电子装置(例如行动电话、光驱等等)都可以经由本发明所揭露的制作方法而成为一具有竹木外观的电子装置。

综上所述，不同于传统贴片的方式，此种利用埋入射出成型制造外壳的技术，能于竹木积层材上直接形成支撑件，可降低工艺的繁复，适于大量生产。此外，由于制作支撑件的塑料材料，其渗入竹木材料木质部的导管结构中，故两者可紧密贴合，即使长期使用后，也不会产生剥落的情形。若欲将竹木积层材从外观部分铳切更薄，则可以加入介质膜层211的方式，保护竹木积层材不因射出成型步骤而发生形变，且若在介质膜层211两面都先涂覆背胶，则将更有助于介质膜层211与塑料的结合。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的普通技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (18)

1.一种电子装置外壳的制作方法，其特征在于，上述的方法至少包含：

提供一竹木积层材；

形成一凹槽于上述的竹木积层材上；

进行埋入射出成型，形成一高分子聚合支撑件于上述的凹槽内，且上述支撑件具有至少一个接合元件；以及

施行一切削步骤，切削上述的竹木积层材至一预定厚度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，上述的埋入射出成型的步骤包含：

将上述的竹木积层材置入一母模具中，且上述的竹木积层材上的上述的凹槽背对上述的母模具；

盖上一公模具，且使上述的公模具的一凸出部对应于上述的凹槽中；以及

将一高分子聚合材料注入上述的凹槽与上述的凸出部之间，以于上述的凹槽内形成一支撑件。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，上述的高分子聚合物中还掺杂有矿纤或玻璃纤维。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，上述的矿纤或玻璃纤维的添加比例为上述的高分子聚合物的20-30重量百分比。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其是以一电脑数值控制机台，以进行上述的切削步骤。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，于上述的切削步骤后的上述的竹木积层材厚度为3-5mm。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，上述的竹木积层材的上述的凹槽内面还包括一介质膜层。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，上述的介质膜层的厚度为0.3-1.5mm。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，上述的介质膜层是选自一由下列物质所组成的群组：聚碳酸酯树脂、聚苯二甲酸乙二酯，以及铝箔。

10.一种电子装置的外壳，其特征在于，上述的外壳至少包含：

一竹木积层材；以及

一高分子聚合物支撑件，上述的支撑件被上述的竹木积层材所包覆，且具有至少一个接合元件；

上述的高分子聚合物中更掺杂有矿纤或玻璃纤维，且上述的竹木积层材与上述的支撑件是以埋入射出成型方式密合成上述的外壳。

11.根据权利要求10所述的外壳，其特征在于，上述的矿纤或玻璃纤维的比例为上述的高分子聚合物的20-30重量百分比。

12.根据权利要求10所述的外壳，其特征在于，还包含一介质膜层，设置于上述的竹木积层材与上述的支撑件之间。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，上述的介质膜层的厚度为0.3-1.5mm。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，上述的介质膜层是选自一由下列物质所组成的群组：聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二酯，以及铝箔。

15.一种电子装置，其特征在于，该电子装置至少包含：

一主体；

一显示单元，上述的显示单元与上述的主体连接；以及

一外壳，上述的外壳包覆上述的显示单元，且上述的外壳至少包含：

一竹木积层材；以及

一支撑件，上述的支撑件介于上述的竹木积层材与上述的显示单元之间，且上述支撑件为一高分子聚合物且具有至少一接合元件；

上述的高分子聚合物中还掺杂有矿纤或玻璃纤维，且上述的竹木积层材与上述的支撑件是以埋入射出成型方式密合成上述的外壳。

16.根据权利要求15所述的电子装置，其特征在于，还包含一介质膜层，上述的介质膜层设置于上述的竹木积层材与上述的支撑件之间。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，上述的介质膜层的厚度为0.3-1.5mm。

18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，上述的介质膜层的材质是选自一由下列物质所组成的群组：聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二酯，以及铝箔。

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