CN102246097B - 用于标记产品壳体的技术 - Google Patents

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Abstract

公开了用于在产品上提供标记的技术或处理。在产品上提供的标记可以是文本和/或图形。该技术或处理可以在平坦或弯曲表面上提供高分辨率标记。在一个实施例中，产品具有壳体，并且标记要被设置在壳体上。例如，用于特定产品的壳体可以包括壳体外表面，并且标记可以被设置在该壳体外表面上。

Description

用于标记产品壳体的技术
技术领域
本发明涉及标记产品，更具体地，涉及标记电子设备的壳体外表面。
背景技术
很多年来，消费产品(诸如电子设备)已经被标记有不同信息。例如，电子设备标记有序列号、型号、版权信息等是常见的。传统地，这样的标记使用油墨印刷或盖印处理来实现。尽管传统的油墨印刷和盖印在很多情况下是有用的，但是这样的技术在手持电子设备的情况下可能不合适。诸如移动电话、便携媒体播放器以及个人数字助理(PDA)等手持电子设备的小形状因子要求标记非常小。为了使这样小的标记清楚，该标记必须被准确地和精细地形成。然而，不幸的是，传统技术不能提供足够的准确度和精度。因此，需要改进的技术来标记产品。
发明内容
本发明涉及在产品上提供标记的技术或处理。在产品上提供的标记可以是文本和/或图形。这些技术或处理能够在平坦或弯曲的表面上提供高分辨率的标记。在一个实施例中，产品具有壳体，并且标记要被设置在壳体上。例如，用于特定产品的壳体可以包括壳体外表面，并且标记可以被设置在该壳体外表面上。
通常，根据本发明在产品上提供的标记或注释可以是文本和/或图形。这些标记可以被用于为产品(例如产品的壳体)提供某些信息。例如，标记可以被用于为产品标注各种信息。当标记包括文本时，文本可以提供关于产品(例如，电子设备)的信息。例如，文本 可以包括以下一项或多项：产品名称、商标或版权信息、设计地点、装配地点、型号、序列号、许可号、代理批准、执行标准、电子代码、设备容量等。当标记包括图形时，该图形可以涉及通常与产品相关联的标识(logo)、认证标记，标准标记或批准标记。标记可以用于设置在产品上的广告。标记也可以用于产品壳体的定制(例如，用户定制)。
在此描述的一个方面使用光刻法(photolithography)提供产品标记。这里，中间材料被附着至产品表面，然后被图案化，然后，要用于标记的材料可以沉积到产品表面上。随后，任何剩余的中间材料(连同任何中间材料)可以被去除，从而此后产品包括用于产品标记的文本和/或图形。
在此描述的另一方面使用烧蚀提供产品标记。这里，要用于标记的材料被沉积在产品表面上，然后被烧蚀以产生用于产品标记的文本和/或图形。
本发明可以以多种方式被实施，包括作为方法、系统、设备或装置。在下面讨论本发明的几个实施例。
作为将材料沉积到电子设备壳体的选定区域的方法，本发明的一个实施例例如可以至少包括：将光刻胶层附着到电子设备壳体的壳体表面；在附着到壳体表面的光刻胶层之上布置掩蔽膜，所述掩蔽膜包括预定图案；使掩蔽膜和光刻胶层暴露于辐射，从而根据所述预定图案曝光光刻胶层的一部分；从光刻胶层的附近去除掩蔽膜；去除光刻胶层中已被曝光的部分；将材料层沉积在壳体表面上，所述材料层被设置在壳体表面上已经去除了光刻胶层的所述部分的区域，以及被设置在光刻胶层的剩余部分上；以及去除光刻胶层的所述剩余部分和材料层中设置在光刻胶层的所述剩余部分上的部分，从而根据所述预定图案在壳体表面上保留材料层。
作为将材料沉积到电子设备壳体的选定区域的方法，本发明的另一实施例例如可以至少包括：形成具有至少一个预定开口的掩模层；将掩模层附着至电子设备壳体的壳体表面；将材料层沉积在壳体表面 上，所述材料层被设置在所述壳体表面上至少在掩模层的所述预定开口内的区域；从壳体外表面去除掩模层；去除材料层中不希望保留在壳体外表面上的选择部分。
作为将材料沉积到电子设备壳体的选定区域的方法，本发明的又一实施例可以例如至少包括：将材料层沉积在电子设备壳体的壳体表面上；以及对材料层中在壳体表面上的选择部分进行激光烧蚀，从而去除材料层中不希望保留在壳体外表面上的所述选择部分。
作为将材料沉积到电子设备壳体的选定区域的方法，本发明的再一实施例可以例如至少包括：在电子设备壳体的壳体表面上形成掩模，所述掩模具有预定图案；将材料层沉积在壳体表面上，所述材料层被设置在壳体表面上掩模具有开口的区域；以及随后从壳体表面去除掩模，从而根据所述预定图案在壳体表面上保留材料层。
本发明的其他方面和优点将从下面的结合附图的详细描述变得显而易见，附图以示例方式，示出了本发明的原理。
附图说明
通过下面结合附图的详细描述将容易理解本发明，在附图中类似的参考标号表示类似的结构部件，其中：
图1是根据本发明的一个实施例的用于产品标记处理的流程图。
图2A-2H是详述根据本发明的一个实施例的产品标记处理的示意图。
图3A-3H是详述根据本发明的另一实施例的产品标记处理的示意图。
图4是根据本发明的另一实施例的用于产品标记处理的流程图。
图5A-5E是详述根据本发明的一个实施例的产品标记处理的示意图。
图6A和6B是示出了根据产品标记处理的示例性产品标记的示意图。
具体实施方式
本发明涉及在产品上提供标记的技术或处理。在产品上提供的标记可以是文本和/或图形。这些技术或处理能够在平坦或弯曲的表面上提供高分辨率的标记。在一个实施例中，产品具有壳体，并且标记要被设置在壳体上。例如，用于特定产品的壳体可以包括壳体外表面，并且标记可以被设置在该壳体外表面上。
通常，根据本发明在产品上提供的标记或注释可以是文本和/或图形。这些标记可以被用于为产品(例如产品的壳体)提供某些信息。例如，标记可以被用于为产品标注各种信息。当标记包括文本时，文本可以提供关于产品(例如，电子设备)的信息。例如，文本可以包括以下一项或多项：产品名称、商标或版权信息、设计地点、装配地点、型号、序列号、许可号、代理批准、执行标准、电子代码、设备容量等。当标记包括图形时，该图形可以涉及通常与产品相关联的标识、认证标记，标准标记或批准标记。标记可以用于设置在产品上的广告。标记也可以用于产品壳体的定制(例如，用户定制)。
下面参考图1-6B讨论本发明的实施例。然而，本领域技术人员将容易理解，在此给出的关于这些附图的详细描述是用于解释的目的，因为本发明延伸超出这些有限的实施例。
在此描述的一个方面使用光刻法提供产品标记。这里，中间材料被附着至产品表面，然后被图案化，然后，要用于标记的材料可以沉积到产品表面上。随后，任何剩余的中间材料(连同任何中间材料)可以被去除，从而此后产品包括与图案化的中间材料一致的用于产品标记的文本和/或图形。
图1是根据本发明的一个实施例的用于产品标记处理100的流程图。该产品标记处理100例如适用于将文本或图形应用至电子设备的壳体表面(例如，壳体外表面)。在一个实施例中，产品标记处理100特别适于将文本和/或图形应用至手持电子设备的壳体外表面。手持电子设备的示例包括移动电话(例如，蜂窝电话)、个人数字助理 (PDA)、便携多媒体播放器、远程控制器、指点设备(例如，计算机鼠标)、游戏控制器等。
产品标记处理100执行以在电子设备的壳体外表面上做标记。产品标记处理100是多步骤处理，以在壳体外表面上形成高分辨率的文本或图形。该壳体外表面可以是平坦的或弯曲的。
最初，产品标记处理100将光刻胶层附着102到壳体外表面。实际中，光刻胶层被层压至壳体外表面(因为壳体外表面要承载标记)。在一个实施方式中，为了保证光刻胶层被紧紧地封贴在壳体外表面(至少在被处理的区域内)，一个或多个加热的顺应的(conformable)滚筒可以用于施加热和压力。当壳体外表面是弯曲的时，该一个或多个滚筒的顺应特性是有利的。在本实施例中，掩蔽膜可以是干膜光刻胶。在替换的实施例中，掩蔽膜可以是湿膜光刻胶，可以使用旋涂法将其布置104在光刻胶层上。
接下来，掩蔽膜可以被布置104在壳体外表面上的光刻胶层上。该掩蔽膜以及光刻胶层然后可以被暴露106于辐射。例如，辐射可以是紫外(UV)辐射，其被用于激活光刻胶层的一些部分。更特别地，掩蔽膜具有用于要应用到壳体外表面的文本或图形的预定图案。因此，通过在光刻胶层上施加掩蔽膜，只有光刻胶层的选定部分被辐射激活。换言之，掩蔽膜仅在涉及预定图案的选定部分中允许辐射穿过以激活光刻胶层。例如，掩蔽膜的预定图案可以被认为是反模版，因为其用于阻止在将不提供标记的区域中的辐射。在一个实施方式中，掩蔽膜可以是卤化银薄膜。
接下来，掩蔽膜可以被去除108。进而，光刻胶层的曝光(即，被激活的)部分可以被去除110。光刻胶层的去除通过化学清洗操作来实现。在一个实施方式中，该化学清洗可以使用碳酸钾或碳酸钠溶液。
此后，材料层可以被沉积112在壳体外表面上。例如，材料层可以通过诸如溅射之类的沉积处理被沉积112。用于材料层的沉积的一种适当处理是物理气相沉积处理。被沉积的材料层可以很大程度上取 决于应用。然而，一种适当的材料层是金属层，例如银层。可替换地，材料层可以是锡层或其他可以应用于沉积处理的材料层。
接下来，任何剩余的光刻胶可以从壳体外表面被去除114。沉积在剩余光刻胶上的材料层也同样被去除，因为其下面的光刻胶被去除。通过化学清洗操作来实现光刻胶的去除。在一个实施方式中，该化学清洗可以使用相对较稀的氢氧化钠(NaOH)溶液。
此后，如果愿意，半透明保护层可以被施加116到壳体外表面，从而覆盖和保护剩余的材料层，该剩余的材料层在壳体外表面上提供用于标记该产品的图形元素和/或文本元素。例如，该半透明保护层可以是丙烯酸层。框116之后，产品标记处理100可以结束。
在一个具体实施例中，产品壳体的至少一部分可以由塑料或树脂(诸如聚碳酸酯)形成。标记可以使用金属(例如银)材料，其可以反光。得到的产品壳体上的标记因而能够以高分辨率被提供在产品的壳体上。
在一个具体的实施例中，用于一个适当实施方式的处理参数例如可以如下：
●层压光刻胶层至壳体表面
层压速度：53rpm
层压温度：100摄氏度
层压压强：5Kg/cm2
滚筒硬度：≤68
压强均匀
滚筒清洗(采用异丙醇)，例如，以防止挤压凹痕。
●曝光
曝光能量：78mj/cm2
抗蚀剂：1(例如，在白色壳体的情况下)
主真空：＜-700KPa
曝光工具(phototool)Dmax：＞4.5
曝光工具：没有感光乳剂保护层
曝光真空箔：使用干净的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜
将白光变成黄光
避免刮伤和清洗托盘
避免涂料并使用带子防止生锈
清洗并粘住滚筒
●显影
碳酸钠：0.8％～0.9％
转效点(break point)：50％-60％
压强：108Kg/cm2
速度：4.7m/min(3dev反应腔)
硬水冲洗：200-250ppm
冲洗(例如，去离子水冲洗)
●剥离
1.溅射银(厚度20nm)
氢氧化钠：1.5％
溶液温度：50摄氏度
剥离时间：5’40”～6’
采用其他溶液可能减少剥离时间
2.溅射铝(厚度50nm)
图2A-2H是详述根据本发明的一个实施例的产品标记处理的示意图。在图2A-2H中示出的产品标记处理与在图1中的示出的产品标记处理100的一个实施例有关。
图2A是示出壳体部分200的示意图。壳体部分200可以代表产品壳体的一部分，例如电子设备的外壳。
图2B是示出其上施加有光刻胶层202的壳体部分200的示意图。
图2C是示出施加在壳体部分200上的光刻胶层202上的掩蔽膜204的示意图。掩蔽膜204包括不透明部分206和半透明部分208。 半透明部分208可以提供预定图案以用于标记产品壳体。
图2D是示出已经暴露于辐射之后的壳体部分200的示意图。例如，紫外(UV)辐射可以穿过掩蔽膜204被引向壳体部分200上的光刻胶层202。结果是，该曝光的光刻胶层202’包括在掩蔽膜204中的半透明部分208下方的曝光的光刻胶区域210。
图2E是示出具有剩余的光刻胶层202”的壳体部分200的示意图。这里，通过去除掩蔽膜204和光刻胶层202’中的通过暴露于辐射而被激活的那些区域210，得到剩余的光刻胶层202”。
图2F是示出将材料层212施加到剩余的光刻胶层202”上之后的壳体部分200的示意图。材料层212不仅施加到光刻胶层的剩余部分202”上，还直接施加到在光刻胶层202已被去除的位置处的壳体部分200的外表面上。可以例如通过溅射技术来施加材料层212，例如通过物理气相沉积(PVD)。同样，作为例子，该材料层可以是金属。
图2G是示出剩余的光刻胶层202”被去除之后的壳体部分200的示意图。这里，施加到光刻胶层的剩余部分202”上的材料层212也被去除。然而，材料层的剩余部分212’是已经被直接提供在壳体部分200的外表面上的部分。
图2H是示出在将保护涂层216施加到壳体部分200的外表面上的材料层剩余部分212’上之后，壳体部分200的示意图。
图3A-3H是详述根据本发明的又一实施例的产品标记处理的示意图。图3A-3H中示出的产品标记处理与图1中示出的产品标记处理100的一个实施例有关。
图3A是示出壳体部分300的示意图。壳体部分300可以表示产品壳体的一部分，例如电子设备的外壳。在本实施例中，壳体部分300是弯曲的。当要被标记的表面具有曲率时，使得进行标记更为复杂。然而，根据本发明的产品标记处理适合用在平坦的、弯曲的或复杂的表面上。
图3B是示出其上施加有光刻胶层302的壳体部分300的示意 图。
图3C是示出在壳体部分300上的光刻胶层302上施加的掩蔽膜304的示意图。掩蔽膜304包括不透明部分306和半透明部分308。半透明部分308可以提供用于产品壳体的标记的预定图案。
图3D是示出在已经暴露于辐射后的壳体部分300的示意图。例如，紫外(UV)辐射可以穿过掩蔽膜304被引向壳体部分300上的光刻胶层302。结果是，被曝光的光刻胶层302’包括在掩蔽膜304中的半透明部分308下方的曝光的光刻胶区域310。
图3E是示出具有剩余的光刻胶层302”的壳体部分300的示意图。这里，通过去除掩蔽膜304和光刻胶层302’中的通过暴露于辐射而被激活的那些区域311，得到剩余的光刻胶层302”。
图3F是示出将材料层312施加到剩余的光刻胶层302”上之后的壳体部分300的示意图。材料层312不仅被施加到光刻胶层的剩余部分302”上，还被直接施加到在光刻胶层302已被去除的位置处的壳体部分300的外表面上。例如可以通过溅射技术来施加材料层312，例如通过物理气相沉积(PVD)。同样，作为例子，该材料层可以是金属。
图3G是示出剩余的光刻胶层302”被去除之后的壳体部分300的示意图。这里，施加到光刻胶层的剩余部分302”上的材料层312也被去除。然而，材料层的剩余部分312’是已经被直接设置在壳体部分300的外表面上的部分。
图3H是示出在将保护涂层316施加到壳体部分300外表面上的材料层的剩余部分312’上之后，壳体部分300的示意图。
在图1中示出的产品标记处理100中，使用了光刻掩模，其中光刻胶层被附着至壳体外表面。然而，在其他实施例中，实现类似功能的掩模可以由不同的技术形成。作为一个例子，掩模可以被移印在壳体外表面上。作为又一例子，掩模可以被丝网印刷在壳体外表面上。作为再一例子，掩模可以例如采用喷墨印刷设备被印刷在壳体外表面上。
在此描述的又一方面使用烧蚀提供产品标记。这里，要用于标记的材料被沉积在产品表面上，然后被选择性地烧蚀以得到用于产品标记的文本和/或图形。
图4是根据本发明的又一实施例的用于产品标记处理400的流程图。在该实施例中，产品标记处理400可以标记电子设备的壳体。例如，产品标记处理400可以被用于在电子设备的壳体表面(例如壳体外表面)上形成文本和/或图形。
产品标记处理400一开始形成402具有至少一个预定开口的物理掩模层。该预定开口例如是围绕要施加到壳体外表面的文本或图形的区域的开口。换言之，该预定开口大于要施加到壳体外表面上的文本或图形的区域。物理掩模层可以通过具有用于预定开口的缺口的膜来实现。在物理掩模层具有多于一个预定开口的情况下，该物理掩模层可以具有分别用于各个预定开口的缺口。
在物理掩模已经被形成402之后，该物理掩模层可以被附着404到壳体外表面。在一个实施方式中，该物理掩模层可以通过使用粘合剂被附着404至壳体外表面。例如，该物理掩模可以具有粘性背衬。
接下来，材料层可以被沉积406在壳体外表面上。例如，诸如溅射之类的沉积技术可以被用于将材料层沉积406在壳体外表面上。在一个实施方式中，沉积技术使用物理气相沉积(PVD)处理。被沉积406的材料层是要形成标记的材料。例如，材料层可以是金属层，例如铝层。此后，物理掩模层可以从壳体外表面被去除408。
在物理掩模层已被去除408后，产品标记处理400可以将材料层的不需要的部分烧蚀掉410。烧蚀410可以利用激光来精确去除已被沉积406在壳体外表面上的材料层的一些部分。从而，通过烧蚀410材料层中不需要留在壳体外表面上以表现希望的图形元素和/或文本元素的那些部分，烧蚀410可以将特定图形元素和/或文本元素形成在材料层中。在一个实施方式中，进行烧蚀410的激光器是YV04激光器(例如，1064纳米(nm))。通过适当控制激光，材料层的不需要的部分的烧蚀410可以被去除而不损坏壳体外表面。
随后，半透明的保护层可以被施加412到壳体外表面。尽管不要求半透明的保护层，但是半透明的保护层可以用于保护材料层的剩余部分，该剩余部分用于在壳体外表面上表现一个或多个希望的图形元素和/或文本元素。例如，该半透明的保护层可以是丙烯酸层。在框412之后，产品标记处理400可以结束。
应注意，在产品标记处理400中使用物理掩模是可选的。物理掩模用于限制将进行烧蚀的区域。因此，在一个实施例中，产品标记可以仅仅使用产品标记处理400中的操作406和410来实现。尽管这会引起额外的烧蚀。
图5A-5E是详述根据本发明的一个实施例的产品标记处理的示意图。在图5A-5D中示出的产品标记处理与图4中示出的产品标记处理400的一个实施例有关。
图5A是示出壳体部分500的示意图。壳体部分500可以表示产品壳体的一部分，例如电子设备的外壳。掩模层502附着至壳体部分500。该掩模层具有至少一个预定开口503，其限定将被进行外壳标记的区域。
图5B是示出具有掩模层502以及材料层504的壳体部分500的示意图。材料层504被施加在掩模层502中的预定开口503上，并且还可施加在掩模层502的某些或全部区域上。
图5C是示出在掩模层502从壳体部分500被去除之后得到的具有材料层504的剩余部分的壳体部分500的示意图。材料层504的剩余部分对应于预定图案。
图5D是示出了在材料层504的剩余部分被烧蚀以去除不需要的区域之后的壳体部分500的示意图。如图5D中所示，在烧蚀之后，材料层504现在变成具体的标记元素504’。该具体的标记元素504’可以与使用激光烧蚀由材料层504形成的文本和/或图形元素有关。
图5E是示出了在将保护涂层506施加在壳体部分500的外表面上的已经形成在材料层504中的具体标记元素504’上之后的壳体部分500的示意图。
图6A和6B是示出根据诸如图5A-5E中示出的产品记处理或图4中示出的产品标记处理400之类的产品标记处理的示例性产品标记的示意图。
图6A示出根据一个实施例的产品壳体600的示意图。被示出的产品壳体600可以代表手持电子设备的一个表面，例如后表面。所示出的表面的预定区域602可以被要用于标记的材料层涂覆或覆盖。如上所述，掩蔽层可以被用于将材料层限定至预定区域602。
图6B示出了在预定区域602中的材料层已被烧蚀掉以得到期望的标签之后的产品壳体600。在该示例中，标签包括标识图形604、序列号606、型号608以及认证/批准标记610和612。
在一个实施例中，在此讨论的产品标记技术可以用于在便携式电子设备上提供标记。便携式电子设备进一步可以是手持电子设备。术语“手持”通常表示该电子设备具有足够小的形状因子，从而可以舒服地拿在一只手中。手持电子设备可以旨在单手操作或双手操作。在单手操作中，单只手用于既支撑设备，又在使用过程中使用用户界面进行操作。在双手操作中，一只手用于支撑该设备，而另一只手在使用过程中使用用户界面进行操作，或可替换地，两只手都支撑设备并且在使用过程中执行操作。在一些情况下，手持电子设备的大小被设计为适合放置在用户的口袋中。通过设计为口袋大小，用户不需要直接携带设备，从而设备几乎可以被带到用户行走到的任何地方(例如，用户不被携带大的、笨重的且通常沉重的设备所限)。
关于电子设备的产品标记和其他制造技术和系统的其他信息被包括在2008年6月8日提交的题目为“Methods and Systems forManufacturing an Electronic Device”的美国临时专利申请第61/059,789号中，其通过引用结合于此。
上述本发明的各个方面、特征、实施例或实施方式可以被单独使用或以各种组合方式使用。
不同方面、实施例或实施方式可以但是不必须产生一个或多个下面的优点。一个优点是可以向产品壳体提供高精度的标记。作为一个 示例，被提供的标记可以具有能够实现30微米线宽的分辨率。另一优点是所述标记技术对于平坦或弯曲表面都是有效的。另一优点是所述标记技术对于产品壳体(例如塑料壳体)具有很好的粘附特征。又一优点在于，标记可以被形成为是金属感的并且是反光的以具有出众的视觉外观。再一优点是一个或多个标记可以被设置在产品壳体的一个或多个不同的区域中。各种标记可以按顺序地或同时地被有效提供。
本发明的许多特征和优点因该书面描述而显而易见。此外，由于大量修改和改变对于本领域技术人员来说是容易进行的，所以本发明不限于示出和描述的确切结构和操作。因此，可以采用所有适当的修改和等同物，其落在本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种将材料沉积到电子设备壳体的选定区域的方法，所述方法包括：
形成具有至少一个预定开口的掩模层；
将掩模层附着到电子设备壳体的壳体表面；
将材料层沉积在壳体表面上，所述材料层被设置在所述壳体表面上至少在掩模层的所述预定开口内的区域；
从壳体外表面去除掩模层；以及
对材料层中在壳体表面上的选择部分进行激光烧蚀，从而去除材料层中不希望保留在壳体外表面上的所述选择部分。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括：
随后将半透明保护层施加到壳体表面以至少覆盖材料层的保留在壳体外表面上的剩余部分。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中材料层的保留在壳体表面上的剩余部分包括文本和图形。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中材料层的保留在壳体表面上的剩余部分包括至少一个图形，所述至少一个图形是标识、认证标记或批准标记。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述预定开口比材料层的保留在壳体外表面上的剩余部分的区域要大。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述材料层是金属层。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述金属层是铝层。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述电子设备壳体是手持便携式电子设备。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述壳体表面是壳体外表面。
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