CN103085227A

CN103085227A - 将塑胶机构固着于金属壳体的方法

Info

Publication number: CN103085227A
Application number: CN2011103307732A
Authority: CN
Inventors: 张友志; 游世甫; 刘张礼
Original assignee: Yijia Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Yijia Science & Technology Co Ltd; Ichia Technologies Inc
Priority date: 2011-10-27
Filing date: 2011-10-27
Publication date: 2013-05-08

Abstract

本发明公开一种将塑胶机构固着于金属壳体的方法。步骤包含：首先成型一金属壳体，使其具有一内侧面与一外侧面，且该金属壳体具有至少一镂空区域。再以物理加工方式成型一贴合面区域于该金属壳体的该内侧面。接着成型一接着层覆盖于该贴合面区域的相对位置上。再进行一第一次注塑，成型一塑胶机构件于该接着层上。最后进行一第二次注塑，于该镂空区域，成型一光学塑胶件。

Description

将塑胶机构固着于金属壳体的方法

技术领域

本发明涉及金属塑胶复合件的制造方法，特别是涉及利用埋入注塑(insert injection)技术以于金属件或金属壳体上直接成型塑胶机构件、商品标志上的导光图案、相机镜头镜片及/或补(闪)光灯镜片的制造方法。

背景技术

近年来，由于可携式电子产品朝轻、薄、短、小的趋势发展，需采用轻化且具备高刚性的金属机壳，这使得金属机壳结合塑胶机构件的复合材料结构技术成为业界的发展重点。过去传统的作法是分别将金属件与塑胶件成型后，再于金属件上涂胶，然后将金属件与塑胶件对准叠放，最后施以压合胶合。然而，应用于3C产品的金属机壳通常不是单纯的平面结构，而是具有不规则曲面，塑胶件也具相对应的曲面，此曲面对曲面的胶合制作工艺十分困难，因此造成良率无法提升。

在相关的先前技术中，日本特开2011-73191公开号揭示了一种将碳纤强化塑胶(CFRP)预浸材(prepreg)与金属合金强力固接的方法，参见图1，其特征是先将CFRP预浸材12与金属合金11的预定表面加以粗化后，再分别施以单液性(one-pack type)环氧树脂接着剂，之后使涂有接着剂的表面相接触、固化并胶合。其中将金属合金11的预定表面粗化需施以特殊药水，形成纳米孔洞表面。

日本特开2010-274600公开号则揭示了一种金属合金与热硬化树脂的复合体的制造方法，参见图2，其特征是先将金属合金件1的表面施以特殊药水，蚀出纳米孔洞表面，继之，还需要再形成金属氧化物或金属磷化物的表面层，最后以埋入注塑成型技术将塑胶件4成型在此金属合金件1的表面。

日本特开2007-179952公开号则揭示了一种按键的制造方法，其特征是将一外按键部(outside keytop piece)的一金属涂膜与一内按键部(inside keytoppiece)的一白色涂膜通过一融着层(fusion layer)组合固着。

日本特开2009-81030公开号则揭示了一种压扣的制造方法，其特征是将用来接着盖件(cover member)与按键(key top)的粘着剂以点状阵列形成在该盖件与该按键之间，以方便制造过程中的除气(degassing)。

中国CN1827839专利公开号则是揭露了一种金属表面处理方法，其特征是先将金属件施以底漆涂布，继之，以真空镀膜披覆金属薄膜层，后再施以透明硬膜喷涂保护，该方法主要是通过真空镀膜制作工艺进行镁合金外观件的表面处理，以产生具有金属外观质感的镁合金产品。

日本特开2011-11505公开号揭示了一种以注塑成型制作金属树脂复合品的方法，参见图3，可以在金属件20的背面模塑成型树脂机构的同时，在金属件20的外观面以装饰片(decorative sheet)F形成装饰。

日本特开2011-11505公开号揭示了一种复合品的制造方法，通过注塑溶融树脂时，同时将加饰层形成在金属体的一面，并使金属体及注塑树脂的复合品模塑成模具所期的形状。

日本特开2011-73314公开号揭示了一种与透明埋入材料注塑成型树脂的方法，参见图4，可以提高成型于透明埋入材料3周边的树脂件的强度，其特征是在透明埋入材料3周围提供一金属框体4，再将一接着层5贴合于该透明埋入材料与该金属框体构成的一面，然后注塑成型树脂，形成一围绕该透明埋入材料的树脂件7，且使该树脂件至少与该金属框体的周缘接合。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种改良的金属塑胶复合件的制造方法，以解决现有技术的不足与缺点。

本发明的另一目的在于提供一种利用埋入注塑技术以于金属件或金属壳体上直接成型塑胶机构件、商品标志上的导光图案、相机镜头镜片及/或补(闪)光灯镜片的制造方法。

根据本发明的一实施例，本发明提供一种将塑胶机构固着于金属壳体的方法。首先成型一金属壳体，使其具有一内侧面与一外侧面，且该金属壳体具有至少一镂空区域。再以物理加工方式成型一贴合面区域于该金属壳体的该内侧面。接着成型一接着层覆盖于该贴合面区域的相对位置上。再进行一第一次注塑，成型一塑胶机构件于该接着层上。最后进行一第二次注塑，于该镂空区域，成型一光学塑胶件。

为了使贵审查委员能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图。然而所附附图仅供参考与辅助说明用，并非用来对本发明加以限制者。

附图说明

本说明书含有附图并于文中构成了本说明书的一部分，以使阅者对本发明实施例有进一步的了解。该些图示描绘了本发明一些实施例并连同本文描述一起说明了其原理。在该些图示中：

图1为日本特开2011-73191公开号的碳纤强化塑胶预浸材与金属合金强力固接的示意图；

图2为日本特开2010-274600公开号的金属合金与热硬化树脂的复合体的示意图；

图3为日本特开2011-11505公开号的一种以注塑成型制作金属树脂复合品的示意图；

图4为日本特开2011-73314公开号的一种与透明埋入材料注塑成型树脂的方法的示意图；

图5例示本发明金属壳体具有塑胶机构的复合件的侧视图；

图6A为图5的金属壳体具有塑胶机构的复合件，沿着切线I-I’的剖面示意图；

图6B为图6A中圆圈处的放大示意图；

图7为依据本发明一较佳实施例所绘示的制作金属壳体具有塑胶机构的复合件的流程示意图；

图8为依据本发明另一较佳实施例所绘示的制作金属壳体具有塑胶机构的复合件的流程示意图。

需注意本说明书中的所有图示皆为图例性质。为了清楚与方便图示说明之故，图示中的各部件在尺寸与比例上可能会被夸大或缩小地呈现。图中相同的参考符号一般而言会用来标示修改后或不同实施例中对应或类似的特征。

主要元件符号说明

1 金属壳体具有塑胶机构的复合件

10 金属壳体

10a 商品标志区域

12 塑胶机构件

12a 信号接孔

12b 组装结构

12c 结构补强结构

14 光学塑胶件

14a 外侧面

14b 内侧面

22 光源

24 电路板

101 装饰层

112 接着层

114 导光图案结构

S0 内侧面

S1 外侧面

S_B 贴合面

S100 子流程

S102 子流程

S200 子流程

S202 子流程

M01 金属素材进料

M02 冲压成型

M03 铣削加工

M04 去毛边

M05 贴合面表面处理

M06 清洁

M07 披覆接着剂

M08 烘烤

M11 金属素材进料

M12 贴合面表面处理

M13 冲压成型

M14 铣削加工

M15 去毛边

M16 清洁

M17 表面装饰处理

M18 披覆接着剂

M19 烘烤

P01 塑料进料

P02 干燥

P03 第一次埋入注塑

P04 去毛边

P05 第二次埋入注塑制作工艺

P06 表面装饰处理

P07 整形

P08 后段品管步骤

P11 塑料进料

P12 干燥

P13 第一次埋入注塑

P14 去毛边

P15 第二次埋入注塑制作工艺

P16 整形

P17 后段品管步骤

具体实施方式

在下文的细节描述中，元件符号会被用来标示在随附的图示中成为其中的一部分，并且以可实行该实施例的特例描述方式来表示。这类实施例会说明足够的细节以使该领域的一般技术人士得以具以实施。阅者须了解到本发明中也可采行其他的实施例，或是在不悖离文中所述实施例的前提下作出任何结构性、逻辑性、及步骤顺序上的改变。因此，下文的细节描述将不欲被视为是一种限定，反之，其中所包含的实施例将由随附的权利要求来加以界定。

请参阅图5及图6A，其中图5为本发明金属壳体具有塑胶机构的复合件的侧视图，图6A为图5的金属壳体具有塑胶机构的复合件，沿着切线I-I’的剖面示意图。本发明金属壳体具有塑胶机构的复合件可以是手机机壳或电池背盖等等，其特色是在机壳或电池背盖上设有镂空且具有隐藏背光效果(hidden backlight effect)的商品标志，例如文字或图案。如图5及图6A所示，本发明金属壳体具有塑胶机构的复合件1包含一金属壳体10以及一成型于金属壳体10的内侧面S1上的塑胶机构件12，其中，塑胶机构件12包括信号接孔12a、组装结构12b及/或结构补强结构12c。在其它实施例中，金属壳体10也可以具有曲面。

塑胶机构件12注塑成型在金属壳体10的一内侧面S1的一贴合面S_B上，详细言之，贴合面S_B在进行注塑前，预先以物理方式或化学方式成型，并于贴合面S_B上设置一接着层112，而塑胶机构件12注塑成型在接着层112上，而与金属壳体10构成紧密结合。前述用以成型贴合面S_B的以物理方式可以包括有喷砂粗化处理、激光蚀刻粗化处理、等离子体处理(plasma)、紫外光等离子体处理(UV Plasma)或模具压合成型，而化学方式可以包括有化学蚀刻处理、成型。

根据本发明的较佳实施例，金属壳体10上另设有镂空的商品标志区域10a，如图5中英文大写「LOGO」的虚线区域所例示。镂空的商品标志区域10a可以是任何的文字、图案等，可以利用激光、冲压成型等方式形成。根据本发明的较佳实施例，利用注塑成型技术，将光学塑胶件14，例如，光学级聚碳酸酯(polycarbonate，PC)树脂或聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)压克力等光学级塑料，填满镂空的商品标志区域10a。光学塑胶件14的一外侧面14a与金属壳体10的一外侧面S0齐平且实质上几无缝隙。在光学塑胶件14的一内侧面14b上，可提供一导光图案结构114。导光图案结构114是一种光学微结构，其可以在注塑成型光学塑胶件14的同时一并形成在光学塑胶件14的内侧面14b上，或者，也可以另外进行一次注塑成型，以形成导光图案结构114。紧邻于光学塑胶件14的一侧边，则设置有一光源22，例如，发光二极管(LED)光源，其安装在一电路板24上，例如，软性电路板或印刷电路板。其中，光源22产生的光线可以由光学塑胶件14的侧边通过，再通过导光图案结构114将光线导引通过商品标志区域10a，产生机壳上具有发光商品标志的效果。

根据本发明的实施例，在金属壳体10的一外侧面S0上，可以披覆一表面装饰层101，以获得不同外观质感表现。另外，为使金属壳体10的外侧面S0在光源22不发光或关闭时，能呈现整体一致的金属质感，而让使用者不易察觉到金属壳体10的商品标志，可以利用PVD镀膜技术，在金属壳体10的外侧面S0与光学塑胶件14的外侧面14a镀上一层镍金属薄膜，如此提供出具有隐藏背光效果的商品标志。

根据本发明的另一实施例，光学塑胶件14也可以是整合在金属壳体10上的相机镜头镜片或者闪(补)光灯镜片，其中若光学塑胶件14整合在金属壳体10上的闪(补)光灯镜片，则可直接于内侧面上形成光学扩散图案或菱镜图案。

请参阅图7，其为依据本发明一较佳实施例所绘示的制作金属壳体具有塑胶机构的复合件的流程示意图。如图7所示，本发明制作金属壳体具有塑胶机构的复合件的方法包含有两个子流程S100及S102，其中子流程S100是金属壳体的制备步骤，而S102主要为埋入注塑成型、表面处理步骤及后段产品品管检查。首先，进行金属素材进料(步骤M01)及进料检查，其中上述金属素材可以是不锈钢、镁合金、铝合金或镁铝合金等等。接着，将上述金属素材进行冲压成型(步骤M02)，以获得所要的金属壳体形状，例如，手机机壳或电池背盖等等，继之，进行铣削加工(步骤M03)，接着，进行去毛边步骤(步骤M04)。

在完成去毛边步骤之后，接着，于金属壳体的内侧面成型贴合面(步骤M05)。根据本发明的较佳实施例，上述贴合面可以利用物理方式进行表面处理，例如，喷砂粗化处理。当然，也可以选用其它物理方式进行表面粗化，例如，激光蚀刻粗化处理、等离子体处理、紫外光等离子体处理或模具压合成型等。此外，也可选择以化学方式成型贴合面，例如，化学蚀刻处理、成型。接着，进行清洁步骤(步骤M06)。然后，进行披覆接着剂的步骤(步骤M07)，例如，以喷涂、点胶或印刷等方式，将接着剂(adhesive)或者耦合剂(primer)等，涂布于表面处理加工过的贴合面，以于该贴合面上形成接着层。接下来，进行烘烤(步骤M08)，如此完成子流程S100。经过子流程S100处理的金属壳体，则等待进行后续的埋入注塑成型加工，亦即，子流程S102。

以下将详述子流程S102，首先，进行塑料进料(步骤P01)及检查，其中上述塑料可以是聚碳酸酯(polycarbonate，PC)树脂、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(acrylonitrile butadiene styrene，ABS)树脂或聚苯硫醚(polyphenylenesulfide，PPS)树脂等等。接着，进行干燥处理(步骤P02)。然后，进行第一次埋入注塑制作工艺(步骤P03)，将塑料或塑胶注塑成型于经过子流程S100处理的金属壳体上。更明确的说，塑胶是直接注塑成型于金属壳体的贴合面的接着层上。举例来说，金属壳体可以是手机机壳或电池背盖等，而注塑成型的塑胶机构件则可以是信号接孔、组装结构及/或结构补强结构。由于埋入注塑成型制作工艺已是周知技术，因此不再赘述。之后，进行去毛边步骤(步骤P04)。然后，继续进行第二次埋入制作工艺(步骤P05)，于金属壳体上的镂空商品标志区域注塑成型光学塑胶件，同时在光学塑胶件的内侧面形成导光图案结构。其中，光学塑胶件可以是由光学级聚碳酸酯(polycarbonate，PC)树脂或聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)压克力等所构成。继之，可选择进行金属壳体的表面装饰处理(步骤P06)，例如，喷砂、发丝处理、PVD处理、阳极处理或喷涂处理等等。其中，值得注意的是，上述PVD处理又包含有镀镍膜处理，其可以在机壳表面上展现出隐藏字体的特殊效果。另外，也可在金属壳体的外侧面上设置一装饰层，例如，以印刷、涂装、铝阳极处理等方式，形成各种颜色、图案及花纹。最后，进行整形(步骤P07)及后段品管步骤(步骤P08)，完成子流程S102。

请参阅图8，其为依据本发明另一较佳实施例所绘示的制作金属壳体具有塑胶机构的复合件的流程示意图。如图8所示，本发明另一较佳实施例以制作金属壳体具有塑胶机构的复合件的方法，同样包含有两个子流程S200及S202，其中子流程S200是金属壳体的制备步骤，而S202主要为埋入注塑成型及后段产品品管检查。以下详述子流程S202，首先，进行金属素材进料(步骤M11)及进料检查，其中上述金属素材可以是不锈钢、镁合金、铝合金或镁铝合金等等。于金属壳体的内侧面成型贴合面(步骤M12)。根据本发明的较佳实施例，上述贴合面是以物理方式进行表面处理，例如，喷砂粗化处理。当然，也可以选用其它物理方式进行表面粗化，例如，激光蚀刻粗化处理、等离子体处理、紫外光等离子体处理或模具压合成型等。此外，也可选择以化学方式成型贴合面，例如，化学蚀刻处理、成型。接着，将上述金属素材进行冲压成型(步骤M13)，以获得所要的金属壳体形状，例如，手机机壳或电池背盖等等，继之，进行铣削加工(步骤M14)，接着，进行去毛边步骤(步骤M15)。接着，进行清洁步骤(步骤M16)。

完成清洁步骤之后，接下来进行表面装饰处理(步骤M17)，例如，喷砂、发丝处理、PVD处理、阳极处理或喷涂处理等等。其中，值得注意的是，上述PVD处理又包含有镀镍膜处理，其可以在机壳表面上展现出隐藏字体的特殊效果。另外，也可在金属壳体的外侧面上设置一装饰层，例如，以印刷、涂装、铝阳极处理等方式，形成各种颜色、图案及花纹。然后，进行披覆接着剂的步骤(步骤M18)，例如，以喷涂、点胶或印刷等方式，将接着剂(adhesive)或者耦合剂(primer)等，涂布于表面处理加工过的贴合面，以于该贴合面上形成接着层。接下来，进行烘烤(步骤M19)，如此完成子流程S200。经过子流程S200处理的金属壳体，则等待进行后续的埋入注塑成型加工，亦即，子流程S202。

以下将详述子流程S202，首先，进行塑料进料(步骤P11)及检查，其中上述塑料可以是PC树脂、ABS树脂或PPS树脂等等。接着，进行干燥处理(步骤P12)。然后，进行第一次埋入制作工艺(步骤P13)，将塑料或塑胶注塑于经过子流程S200处理的金属壳体上。更明确的说，塑胶是直接注塑成型于金属壳体的贴合面的接着层上。举例来说，金属壳体可以是手机机壳或电池背盖等，而注塑成型的塑胶机构件则可以是信号接孔、组装结构及/或结构补强结构。由于埋入注塑成型制作工艺已是周知技术，因此不再赘述。之后，进行去毛边步骤(步骤P14)。然后，继续进行第二次埋入制作工艺(步骤P15)，在金属壳体上的镂空商品标志区域注塑成型光学塑胶件，同时在光学塑胶件的内侧面形成导光图案结构。其中，光学塑胶件可以是由光学级聚碳酸酯(PC)树脂或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)压克力等所构成。最后，进行整形(步骤P16)及后段品管步骤(步骤P17)，完成子流程S202。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种将塑胶机构固着于金属壳体的方法，步骤包含有：

成型一金属壳体，使其具有一内侧面与一外侧面，且该金属壳体具有至少一镂空区域；

以物理加工方式成型一贴合面区域于该金属壳体的该内侧面；

成型一接着层覆盖于该贴合面区域的相对位置上；

进行一第一次注塑，成型一塑胶机构件于该接着层上；以及

进行一第二次注塑，于该镂空区域，成型一光学塑胶件。

2.如权利要求1所述的一种将塑胶机构固着于金属壳体的方法，其中该物理加工方式包含有喷砂粗化处理、激光蚀刻粗化处理、等离子体处理(plasma)、紫外光等离子体处理(UV Plasma)或模具压合成型。

3.如权利要求1所述的一种将塑胶机构固着于金属壳体的方法，其中该接着层以喷涂、点胶或印刷方式成型。

4.如权利要求1所述的一种将塑胶机构固着于金属壳体的方法，其中该接着层包含有一接着剂。

5.如权利要求1所述的一种将塑胶机构固着于金属壳体的方法，其中该接着层包含有一耦合剂。

6.如权利要求1所述的一种将塑胶机构固着于金属壳体的方法，其中成型该接着层之后，进行一烘烤制作工艺。

7.如权利要求1所述的一种将塑胶机构固着于金属壳体的方法，其中另包含有一表面装饰处理步骤。

8.如权利要求1所述的一种将塑胶机构固着于金属壳体的方法，其中另包含有：

在该金属壳体的该外侧面上设置一装饰层。

9.如权利要求8所述的一种将塑胶机构固着于金属壳体的方法，其中该装饰层以印刷、涂装或铝阳极处理，该金属壳体的该外侧面上形成各种颜色、图案及花纹。

10.如权利要求1所述的一种将塑胶机构固着于金属壳体的方法，其中该光学塑胶件由光学级聚碳酸酯(polycarbonate，PC)树脂或聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)压克力所构成。

11.如权利要求1所述的一种将塑胶机构固着于金属壳体的方法，其中另包含有：

在该光学塑胶件的一内侧面上，提供一导光图案结构。

12.如权利要求11所述的一种将塑胶机构固着于金属壳体的方法，其中该导光图案结构在进行该第二次注塑时，与该光学塑胶件同时成型。

13.一种将塑胶机构固着于金属壳体的方法，步骤包含有：

成型一金属壳体，使其具有一内侧面与一外侧面，且该金属壳体具有至少一镂空区域；以及

分别于内侧面的一贴合面区域及该镂空区域，注塑成型一塑胶机构件及一光学塑胶件。

14.如权利要求13所述的一种将塑胶机构固着于金属壳体的方法，其中另包含有：

以物理加工方式成型该贴合面区域；以及

成型一接着层覆盖于该贴合面区域。

15.如权利要求13所述的一种将塑胶机构固着于金属壳体的方法，其中该物理加工方式包含有喷砂粗化处理、激光蚀刻粗化处理、等离子体处理(plasma)、紫外光等离子体处理(UV Plasma)或模具压合成型。