CN103140094A - 电子装置壳体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种电子装置壳体，其包括金属基材、形成于所述金属基材表面的铜层及形成于所述铜层表面的散热涂层。本发明还提供一种所述电子装置壳体的制造方法。铜层具有良好的导热性能，散热涂层能较好地向周围环境辐射热能，从而提升了电子装置壳体的散热效果。

Description

电子装置壳体及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种壳体及其制造方法，特别是涉及一种电子装置壳体及其制造方法。
背景技术
为避免灰尘、毛丝等进入手机、MP3、MP4、平板电脑等电子产品的壳体内部而影响电子产品的性能，上述电子产品的壳体一般没有散热孔设计,而且由于电子产品的设计越来越轻薄，壳体内部也没有足够的空间导入一般的散热模块，如电风扇等，无法有效地将电子产品内部产生的热量传递到电子产品壳体的外部，从而导致电子产品因过热而引起电子产品发生故障。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种散热效果较好的电子装置壳体。
还有必要提供一种上述散热效果较好的电子装置壳体的制造方法。
一种电子装置壳体，其包括金属基材、形成于所述金属基材表面的铜层及形成于所述铜层表面的散热涂层。
一种电子装置壳体的制造方法，其包括以下步骤：提供一金属基材；在所述金属基材表面形成一铜层；及在所述铜层表面形成一散热涂层。
上述电子装置壳体在金属基材表面形成一铜层，并在铜层表面形成一散热涂层。由于铜具有良好的导热性能，散热涂层能较好地向周围环境辐射热能，从而提升了电子装置壳体的散热效果。
附图说明
图1是本发明实施方式的电子装置壳体的局部剖面图。
图2是本发明实施方式的电子装置壳体制造方法的流程图。
主要元件符号说明
电子装置壳体 100
金属基材 10
铜层 30
散热涂层 50
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面以具体实施方式并结合附图对本发明实施方式提供的电子装置壳体及其制造方法作进一步详细说明。
请参阅图1，本发明实施方式的电子装置壳体100包括金属基材10、形成于金属基材10表面的铜层30及形成于铜层30表面的散热涂层50。
本发明实施方式中，金属基材10由镁合金制成，可以理解，金属基材10也可由铝、锌、铝合金、锌合金等散热性能较好的轻质金属或其合金制成。
本发明实施方式中，铜层30为通过电镀法于金属基材10表面形成，铜层30的厚度优选为1-40μm，以达到较好的散热效果。可以理解，铜层30也可由蒸发镀膜、溅射镀膜或离子镀等真空镀膜的方式形成。
本发明实施方式中，散热涂层50经由在铜层30表面喷涂散热涂料形成。散热涂料含有氮化硼(BN)、碳化硅(SiC)或氮化铝(AlN)等散热成分。散热涂料通常还含有氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)等成膜物质。溶剂可选用异丙醇、乙醇或去离子水等。散热涂层50的厚度优选为5-30μm。
请参阅图2，电子装置壳体100的制造方法包括以下步骤：
S101：提供一金属基材10，并对金属基材10进行前处理。本发明实施方式中，金属基材10由镁合金材料制成，并对金属基材10进行超声波除油、浸蚀、活化等前处理，以除去所述金属基材10表面的油污、氧化物等。
S102：对上述金属基材10进行浸锌处理。由于镁合金化学性质非常活泼，本发明实施方式中，采用浸锌法对金属基材10进行预处理。浸锌条件为：温度控制在70-80℃范围内，pH值：10.2-10.4，在含有30-50g/L的硫酸锌(ZnSO4·7H2O)、5-10g/L的碳酸钠(Na2CO3)、80-120g/L的焦磷酸钠(Na4P2O7)、3-5g/L的氟化锂(LiF)的溶液中处理上述金属基材10，处理时间3-10分钟。其中，氟化锂(LiF)可由氟化钠(NaF)替代。
可以理解，金属基材10也可以由铝、锌、铝合金、锌合金等散热性能较好的轻质金属或其合金制成。
可以理解，金属基材10也可采用二次浸锌法以获得较好的锌镀层，即：金属基材10经第一次浸锌处理后，在活化液中去除第一次浸锌形成的镀锌层，再进行第二次浸锌处理。
S103：对上述金属基材10进行预镀铜处理。本发明实施方式中，在碱性条件下预镀铜，预镀铜的条件为：温度控制在45-60℃范围内，pH值：9.6-10.4，以铜板为阳极，以金属基材10为阴极，在含有38-42g/L的氰化亚铜(CuCN)、65-72g/L的氰化钾(KCN)、28.5-31.5g/L的氟化钾(KF)的电镀液中处理上述金属基材10，初始电流密度5-10A/dm2，工作电流密度l-2.5A/dm2。
S104：对上述金属基材10进行电镀铜处理，从而形成铜层30。本发明实施方式中，采用传统电镀法在酸性条件下镀铜，镀铜条件为：温度控制在20-30℃范围内，以铜板为阳极，以金属基材10为阴极，在含有200-220g/L的硫酸铜(CuSO4·5H2O)、30-40ml/L的硫酸(H2SO4)、80-150mg/L的氯离子(Cl-)、0.4-0.6ml/L的光泽剂、0.4-0.6ml/L的填平剂的电镀液中处理上述金属基材10，阴极电流密度1-6A/dm2，阳极电流密度0.5-2.5A/dm2，在上述金属基材10表面形成一层铜层30。铜层30的厚度优选为1-40μm。
S105：在上述金属基材10的铜层30表面形成散热涂层50。本发明实施方式中，采用喷涂的方法在上述金属基材10的铜层30表面形成一散热涂层50。选用含有氮化硼(BN)、碳化硅(SiC)或氮化铝(AlN)的散热涂料。散热涂料通常还含有氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)等成膜物质。溶剂可选用异丙醇、乙醇或去离子水等。散热涂层50的厚度优选为5-30μm。
步骤S102的浸锌法主要用于对镁、铝、镁合金、铝合金等在电镀铜的电镀液中较不稳定的金属或合金的镀铜前处理，对于，铁、不锈钢等在电镀铜的电镀液中较稳定的金属或合金，步骤S102可以省略。
可以理解，散热涂层50可为经一次喷涂形成的单层结构，也可由至少两层不同散热材料构成的复合结构，例如包括底漆层、中涂层及面漆层等多层涂层。
本发明实施方式中，以镁合金制造的电子装置壳体100为例，来说明经本发明的电子装置壳体的制造方法制造的电子装置壳体100的散热效果。
实施例
提供两个壳体A、B，壳体A、B均由镁合金制成，其中，壳体A只经简单的抛光处理，壳体B经本发明的电子装置壳体的制造方法处理。
壳体B的制造方法为：提供一镁合金基材，并对所述镁合金基材进行超声波除油、浸蚀、活化等前处理；对上述镁合金基材进行浸锌法处理，浸锌处理条件为：温度为75℃，pH值：10.2，在含有40g/L的硫酸锌(ZnSO4·7H2O)、5g/L的碳酸钠(Na2CO3)、80g/L的焦磷酸钠(Na4P2O7)、3g/L的氟化锂(LiF)的溶液中处理上述镁合金基材，处理时间5分钟；对上述镁合金基材进行预镀铜处理，预镀铜条件为：温度为50℃，pH值：9.6，以铜板为阳极，以镁合金基材为阴极，在含有38g/L的氰化亚铜(CuCN)、65g/L的氰化钾(KCN)、28.5g/L的氟化钾(KF)的电镀液中处理上述镁合金基材，初始电流密度5A/dm2，工作电流密度2A/dm2；对上述镁合金基材进行电镀铜处理，镀铜条件为：温度为25℃，以铜板为阳极，以金属基材10为阴极，在含有200g/L的硫酸铜(CuSO4·5H2O)、30ml/L的硫酸(H2SO4)、80mg/L的氯离子(Cl-)、0.4ml/L的光泽剂、0.4ml/L的填平剂的电镀液中处理上述镁合金基材，阴极电流密度6A/dm2，阳极电流密度2.5A/dm2，在上述镁合金基材表面形成一厚度为10μm的铜层；在上述铜层表面喷涂一层散热涂料以形成散热涂层，形成所述散热涂层的散热涂料包括：质量百分含量为30%的有机硅聚氨酯预聚物、质量百分含量为24%的氮化铝(AlN)、质量百分含量为10%的氧化铝(Al2O3)、质量百分含量为15%的硅烷偶联剂及质量百分含量为21%的混合溶剂，上述散热涂层的厚度为15μm。
提供两个加热器C、D，本发明实施方式的加热器C、D均为微型加热器，其用于模拟装设于电子装置壳体内的发热部件，将加热器C固定于壳体A的中心，将加热器D固定于壳体B的中心；在30度的室温下，用加热器C、D分别以1w的功率加热壳体A、B，待壳体A、B及加热器C、D的温度稳定后，开始测试壳体A、B及加热器C、D的温度，为了使得测试结果更加准确，壳体A、B上分别选取两个测试部位，壳体A的两个测试部位分别位于壳体A的相对两端，壳体B的两个测试部位与壳体A的两个测试部位分别对应。测试结果见表一。
表一：测试结果
由表一可知，加热器D的温度较加热器C的温度降低了1.28℃，壳体B的温度较壳体A的温度降低了2.22℃。上述实验结果表明：经本发明的电子装置壳体制造方法制造的壳体B相较由普通镁合金制成的壳体A，在散热性能方面得到明显提高。
所述电子装置壳体100，其在金属基材10表面形成一铜层30，然后于铜层30表面形成一散热涂层50。由于铜层30传热效果好，散热涂层50散热效果好，使得电子装置壳体100的散热性能明显提高。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种电子装置壳体，其包括金属基材、形成于所述金属基材表面的铜层及形成于所述铜层表面的散热涂层。
2.如权利要求1所述的电子装置壳体，其特征在于：所述金属基材由镁合金、铝合金或锌合金制成。
3.如权利要求1所述的电子装置壳体，其特征在于：所述铜层的厚度为1-40微米。
4.如权利要求1所述的电子装置壳体，其特征在于：所述散热涂层的厚度为5-30微米。
5.如权利要求1所述的电子装置壳体，其特征在于：所述散热层含有氮化硼、碳化硅或氮化铝。
6.一种电子装置壳体的制造方法，其包括以下步骤：
提供一金属基材；
在所述金属基材表面形成一铜层；及
在所述铜层表面形成一散热涂层。
7.如权利要求6所述的电子装置壳体的制造方法，其特征在于：所述金属基材于形成所述铜层前经过超声波除油、浸蚀、活化等前处理。
8.如权利要求7所述的电子装置壳体的制造方法，其特征在于：所述金属基材由镁合金制成，所述金属基材经浸锌法处理，浸锌法的条件为：温度：70-80度，pH值：10.2-10.4，处理时间3-10分钟，浸锌溶液包括30-50克/升 的硫酸锌、5-10克/升的碳酸钠、80-120克/升的焦磷酸钠、3-5克/升的氟化锂。
9.如权利要求8所述的电子装置壳体的制造方法，其特征在于：所述金属基材经浸锌法处理后再经预镀铜处理，所述预镀铜的条件为：温度为45～60度，pH值：9.6-10.4，以铜板为阳极，以金属基材10为阴极，电镀液含有38-42克/升的氰化亚铜、65-72克/升的氰化钾、28.5-31.5克/升的氟化钾的电镀液中处理上述金属基材，初始电流密度5-10安培/平方厘米，工作电流密度l-2.5安培/平方厘米。
10.如权利要求9所述的电子装置壳体的制造方法，其特征在于：所述金属基材经预镀铜处理后再经电镀铜处理以形成所述铜层，电镀铜的条件为：温度：20-30度，以铜板为阳极，以金属基材为阴极，电镀液含有200-220克/升的硫酸铜、30-40毫升/升的硫酸、80-150毫克/升的氯离子、0.4-0.6毫克/升的光泽剂、0.4-0.6毫克/升的填平剂，阴极电流密度1-6安培/平方厘米，阳极电流密度0.5-2.5安培/平方厘米。
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