CN109005317A - 用于摄像机的壳体及制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于摄像机的壳体及制造方法。一种电子装置包括壳体、设置在壳体中的印刷电路板(PCB)、和被支撑在PCB上的电子部件。壳体是盖和基底的组件。盖和基底中的至少一个包括一区域，在其中，在所述区域内的壳体的外表面的至少一部分、和邻接所述外表面的该部分的壳体材料的一部分具有与在其他区域中的那些不同的材料性能。还描述了一种制造方法，其提供期望的材料性能。

Description

用于摄像机的壳体及制造方法
技术领域
本发明涉及用于摄像机的壳体以及制造方法。
背景技术
电子装置通常包括设置于壳体中的电子器件，所述壳体被构造成支撑和保护在其中的电子器件。例如，车用摄像机是一种电子装置，其包括用于支撑和保护安装在印刷电路板(PCB)上的摄像机电子器件的摄像机壳体和安装在摄像机壳体上的摄像机镜头。摄像机壳体还支撑电气连接部，其电气地连接到PCB，且允许电气信号在包括摄像机电子器件的PCB和外部电路之间传递。壳体可包括托盘状基底，以及覆在基底上且封闭基底的盖。PCB被支撑在基底和盖之间。设置在PCB上且被包封在盖和基底之间的电子器件生成热，如果没有被充分耗散的话，其能够消极地影响摄像机电子器件的性能。此外，要求诸如近距离摄像机的新一代车用摄像机在带有更多功能的情况下更小。除非热量被迅速耗散至外部环境，否则近距离摄像机的大小和功能要求可以导致通过摄像机电子器件生成的热足以引起电气部件失效。因为该原因，可期望提供如下壳体，其成本更低且相对于一些常规的摄像机壳体具有改善的被动冷却能力。
发明内容
在一些方面，电子装置包括壳体，其继而包括第一壳体部分。第一壳体部分包括壳体的外表面的第一部分、邻接所述外表面的第一部分设置的壳体材料的第一部分、以及邻接壳体材料的第一部分设置的壳体材料的第二部分。壳体材料的第一部分设置在壳体材料的第二部分和所述外表面的第一部分之间。所述外表面的第一部分和壳体材料的第一部分由第一导热塑料材料形成，第一导热塑料材料包括第一塑料材料和第一填充材料。在第一导热塑料材料内的第一填充材料的量是形成第一导热塑料材料的材料的总量的第一百分比。此外，壳体材料的第二部分由第二导热塑料材料形成，第二导热塑料材料包括第一塑料材料和第一填充材料，在第二导热塑料材料内的第一填充材料的量是形成第二导热塑料材料的材料的总量的第二百分比，且第二百分比大于第一百分比。
电子装置可包括如下特征中的一个或多个：壳体包括当在横截面中观察时形成封闭截面的侧壁和封闭侧壁的第一端的端壁，并且第一壳体部分被设置在侧壁的第二端处，其中，第二端与第一端相对。壳体包括基底，其被设置在第二端处且封闭第二端，基底经由焊接接头联接至第一壳体部分，其中，焊接接头由第一导热塑料材料形成。壳体包括当在横截面中观察时形成封闭截面的侧壁和封闭侧壁的第一端的端壁，并且第一壳体部分被设置在侧壁的第一端和第二端之间，其中，第二端与第一端相对。壳体包括基底、盖和密封的内部空间，该密封的内部空间被限定在基底和盖之间，盖包括当在横截面中观察时形成封闭截面的盖侧壁和封闭盖侧壁的第一端的盖端壁，基底固定到盖侧壁的第二端，第一壳体部分设置在盖侧壁的第二端处，其中，第二端与第一端相对，电子装置包括印刷电路板和热接口装置，所述印刷电路板设置在内部空间中，印刷电路板包括面朝盖的第一表面、与第一表面相对且面朝基底的第二表面，以及被支撑在第一表面和第二表面中的一个上的电子元件，并且热接口装置设置在内部空间中，热接口装置由具有至少1 W/mK的导热系数的热接口材料形成且设置在第一表面和壳体之间，使得热接口装置接触印刷电路板和盖的一部分。
电子装置还可包括如下特征中的一个或多个：盖的部分由第二导热塑料材料形成，第二导热塑料材料具有至少1 W/mK的导热系数。基底由激光透明塑料材料形成，基底经由焊接接头联接至第一壳体部分，且焊接接头由第一导热塑料材料形成。盖的部分包括盖端壁的被盖端壁的周边边缘环绕且与该周边边缘间隔开的一部分，且盖端壁的周边边缘由与导热塑料材料不同的塑料材料形成。盖的部分包括盖侧壁和盖端壁的一部分。盖的部分的面朝外的表面包括被动冷却特征，其包括通过凸出部（land）分离的成对凹陷。基底包括：具有第一端和第二端的基底侧壁；设置在基底侧壁第一端处的凸缘，该凸缘从基底侧壁沿垂直于基底侧壁的方向朝外延伸；设置在基底侧壁第二端处的基底端壁，基底端壁从基底侧壁沿平行于凸缘的方向朝内延伸，基底端壁具有开口；以及轴环，其环绕所述开口且从基底端壁沿远离凸缘的方向朝外突伸。电子装置还包括：被支撑在盖上的电气连接部，电气连接部包括连接部壳体，以及电导体，其被支撑在连接部壳体上且电气地连接到印刷电路板。连接部壳体由不同于用于形成盖的部分的导热塑料材料的材料形成。电子装置是摄像机，且包括设置于基底中的开口中的镜头组件，并且电子元件是成像器，其被支撑在印刷电路板第二表面上，以便与镜头组件的光学轴线对准。
在一些方面中，一种形成具有由第一材料形成的第一元件和由第二材料形成的第二元件的组件的方法，其中，第一元件包括目标区域。该方法包括提供第一元件，第一元件具有对应于原始组的材料性能的原始材料结构，原始材料结构遍及通过第一元件的目标区域限定的至少一体积均匀地延伸。该方法包括热处理第一元件的目标区域，使得目标区域的外表面的至少一部分具有对应于修改组的材料性能的修改的材料结构，且目标区域的其他部分保留对应于原始组的材料性能的材料性能，修改组的材料性能不同于原始材料性能。该方法包括提供第二元件，以及定位第一元件和第二元件，以便当处于预定构造中时，第一元件的目标区域的外表面的部分物理接触第二元件。该方法包括在第一元件的目标区域的外表面的部分和第二元件之间形成结合部，由此在目标区域中其以预定构造，第二元件被连接到第一元件。
方法可包括如下步骤和/或特征中的一个或多个：通过执行激光焊接过程形成结合部。激光焊接过程包括执行激光焊接，其包括使激光束穿过第二元件至第一元件。第一元件包括壳体，其包括第一壳体部分。在热处理步骤之前，第一壳体部分包括原始组的材料性能，其遍及通过目标区域限定的至少所述体积均匀地延伸，以及在热处理步骤之后，目标区域包括壳体的外表面的一部分、邻接外表面的该部分设置的壳体材料的第一部分、以及邻接壳体材料的第一部分设置的壳体材料的第二部分，壳体材料的第一部分设置在壳体材料的第二部分和外表面的该部分之间。外表面的部分和壳体材料的第一部分由第一导热塑料材料形成，第一导热塑料材料包括第一塑料材料和第一填充材料，其中，在第一导热塑料材料内的第一填充材料的量是形成第一导热塑料材料的材料的总量的第一百分比，以及壳体材料的第二部分由第二导热塑料材料形成，第二导热塑料材料包括第一塑料材料和第一填充材料，在第二导热塑料材料内的第一填充材料的量是形成第二导热塑料材料的材料的总量的第二百分比，且第二百分比大于第一百分比。结合部通过多次注射的（multiple shot）注射模塑过程形成，其中，经由材料注射的第一次注射形成第一元件，并且经由材料注射的第二次注射在第一元件上在目标区域中形成第二元件。第一材料和第二材料是导热塑料材料，其具有至少1 W/mK的导热系数。第一材料和第二材料由相同成分形成，且不同之处仅在于第一塑料材料与第一填充材料的量的比率。
车用摄像机包括摄像机壳体，其用于支撑和保护PCB，PCB继而支撑包括图像传感器的摄像机电子器件。摄像机壳体支撑镜头组件，以便其与图像传感器对准且与其适当地间隔开。此外，摄像机壳体支撑电气连接部，其电气连接到印刷电路板且允许电气信号在摄像机电子器件和外部电路之间传递。
车用摄像机包括被动冷却特征，其被构造成将热从PCT附近输送至摄像机壳体。此外，摄像机壳体包括被动冷却特征，其促进热从摄像机壳体至环境的有效传递，因此，车用摄像机由于过度的热导致的失效被避免。所述特征包括形成两种或更多类型的塑料材料的摄像机壳体，从而提供热传导路径。
本文中公开的壳体组件有利地由注射模塑塑料形成。因此，相比在其中盖由压铸铝形成的一些常规的电子装置壳体，本文中公开的壳体组件制造起来成本更划算。除了由于材料成本的不同引起的制造相比塑料壳体更昂贵以外，金属壳体还要求额外的结构，其提供在本文中描述的塑料壳体中不要求的密封和结合功能。
此外，使用塑料来形成摄像机壳体提供成本减少，这是因为相比用于形成常规电子装置壳体的工具，用于形成公开壳体的工具具有长得多的预期使用期限。例如，单个注射模塑工具可以能够提供大致一百万的注射次数，然而用于压铸铝盖的工具可以通常能够提供大致十万次铸造。
使用塑料来形成摄像机壳体的另外的优点是相对于由压铸铝形成的一些常规摄像机壳体的大小和重量，减小的大小和重量。在该情形中，与由压铸铝形成的一些摄像机壳体相比较，因为塑料壳体元件能够被焊接在一起以提供灰尘和湿气密封，且因此在装置内要求用于执行密封和固定功能的更少的空间，所以大小减小可以是可能的。
在一些实施例中，摄像机壳体的选定部分由导热塑料（TCP）形成。通过这样做，摄像机壳体具有类似于金属包封件的那些材料性能的一些材料性能，且同时提供塑料包封件的成本和设计益处。例如，一些TCP材料具有聚酰胺66（PA66）或聚丁烯对苯二甲酸酯（PBT）作为基底材料，且具有添加剂或填充物，其将导热系数从传统的热塑性塑料的0.25 W/m•K增加至大致6-10 W/m•K或更大。其可用于电气绝缘和导电等级，且可以比铝轻多达百分之50，铝可以具有大约130瓦特/米/开尔文的导热系数。此外，导电形式的TCP材料可以为设置在壳体内的电子器件提供一定水平的电磁兼容性（EMC）屏蔽。
在一些实施例中，TCP被制造成以便提供具有优化的表面以用于激光焊接、结合粘合剂和/或结合第二材料的壳体。这使用在目标区域中提供壳体表面的过程实现，相比壳体的邻近该表面的部分，壳体表面具有基底材料相对于填充材料的相对更高的百分比。通过在壳体表面处提供相对更高的百分比的基底材料，相比具有均匀分布的基底和填充材料的一些常规形成的TCP壳体，在该位置处诸如激光焊接、结合粘合剂和/或结合第二材料的联接过程能够更容易且可靠地实现。
在一些实施例中，TCP是黑色的，在与其中盖由压铸铝形成且因此具有银色的一些常规电子装置壳体相比较时，这进一步改善了其辐射性能。
附图说明
图1是车用摄像机的分解透视图。
图2是当沿着图1的线2—2观察时，图1的车用摄像机的横截面视图。
图3是通过虚线指示的图2的部分的放大视图。
图4是当沿着图1的线4—4观察时，图1的车用摄像机的横截面视图。
图5是替代实施例车用摄像机的分解透视图。
图6是当沿着图5的线6—6观察时，图5的车用摄像机的横截面视图。
图7是当沿着图5的线7—7观察时，图5的车用摄像机的横截面视图。
图8是另一替代实施例车用摄像机的分解透视图。
图9是当沿着图8的线9—9观察时，图8的车用摄像机的横截面视图。
图10是当沿着图8的线10—10观察时，图8的车用摄像机的横截面视图。
图11是另一替代实施例车用摄像机的分解透视图。
图12是当沿着图11的线12—12观察时，图11的车用摄像机的横截面视图。
图13是通过虚线指示的图12的部分的放大视图。
图14是当沿着图11的线14—14观察时，图11的车用摄像机的横截面视图。
图15是另一替代实施例车用摄像机的分解透视图。
图16是当沿着图15的线16—16观察时，图15的车用摄像机的横截面视图。
图17是当沿着图15的线17—17观察时，图15的车用摄像机的横截面视图。
图18是示出制造方法的流程图。
图19是用于形成壳体盖的注射模塑工具的一部分的横截面视图，其示出在热处理之前的盖的目标部分。
图20是用于形成壳体盖的注射模塑工具的一部分的横截面视图，其示出在热处理之后的盖的目标部分。
图21是图1的车用摄像机的横截面视图，其示出使用激光焊接过程在盖和基底之间形成结合部的方法步骤，通过箭头表示激光束。
具体实施方式
参考图1、图2和图4，诸如车用摄像机1的电子装置包括设置于摄像机壳体4中的电子部件64，所述摄像机壳体4被构造成支撑和保护在其中的电子部件64。包括成像器67的电子部件64被安装在PCB 60上。车用摄像机1还包括安装在摄像机壳体4上的摄像机镜头组件80。摄像机壳体4还支撑电气连接部50，其电气连接到PCB 60且允许电气信号在PCB 60的电子部件64和外部电路（未示出）之间传递。摄像机壳体4可包括托盘状基底30和盖10，所述盖10覆在基底30上且封闭基底30，以及PCB 60被支撑在基底30和盖10之间。摄像机壳体4保护PCB 60及关联的电子部件64不受湿气和碎屑影响，且包括被动冷却特征，其如在下文中详细讨论的那样允许车用摄像机1的可靠操作。
摄像机壳体4的基底30是浅的容器，其包括基底侧壁34，该基底侧壁具有第一端35和与第一端35相对的第二端36。在沿着平行于基底侧壁34的壳体中心线8观察时，基底侧壁34形成具有矩形形状的封闭截面。凸缘32被设置在基底侧壁第一端35处。凸缘32从基底侧壁34沿垂直于基底侧壁34的方向朝外突伸，且环绕基底侧壁34的周边。
基底30包括设置在基底侧壁第二端36处的基底端壁37。基底端壁37封闭基底侧壁第二端36，且从凸缘32偏移并且平行于凸缘32。凸台40设置于基底30的成对斜对地相对的角中，且从基底端壁37朝盖10突伸。凸台40包括盲开口，其被构造成接收螺钉46，其用于将PCB 60固定至基底端壁37。凸台40还用作支座，其支撑PCB 60使其相对于基底端壁37成间隔关系。基底30还可包括对准销钉42，其从基底端壁37朝盖10突伸，且被接收在PCB 60中形成的对应开口中。在将螺钉46插入到凸台40中之前，对准销钉42用于相对于基底30和镜头组件80定位PCB 60。
基底端壁37包括开口38，镜头组件80延伸通过其。筒形轴环39环绕开口38且从基底端壁37的外表面朝外突伸。轴环39支撑镜头组件80且促进镜头组件80与成像器67的对准。密封部83（例如，一圈粘合剂）被设置在轴环39和镜头组件80之间，以将镜头组件80保留在轴环39内，以及防止湿气进入摄像机壳体4。
盖10是杯状容器，当与基底30组装时，其与基底30协作以限定壳体内部空间6。盖10包括盖侧壁12，其具有第一端13和与第一端13相对的第二端14。盖侧壁12相对于基底侧壁34的长度是长的。例如，在所示实施例中，在盖侧壁第一端和第二端13、14之间的距离是在基底侧壁第一端和第二端35、36之间的距离的至少两倍。当沿着壳体中心线8观察时，盖侧壁12形成具有对应于基底侧壁34的形状的形状的封闭截面。在所示实施例中，盖侧壁12的形状是矩形。
盖10包括设置在盖侧壁第一端13处的盖端壁20。盖端壁20的周边边缘23联接至盖侧壁第一端13，且盖端壁20封闭盖侧壁第一端13。电气连接部50被邻近盖侧壁12的第一部分12(1)支撑在盖端壁20上。此外，在盖侧壁12的第二部分12(2)和电气连接部50之间的位置处在盖端壁20中形成被动冷却特征26。第二部分12(2)在盖端壁20的相对于第一部分12(1)的相对侧上。被动冷却特征26包括通过凸出部29分离的成对凹陷27、28。事实上，被动冷却特征26沿着盖端壁20提供具有相对高的表面区域的区域，从而促进从盖端壁20至大气的有效热对流。
PCB 60以如下方式设置于在基底30和盖10之间的内部空间6中，即使得PCB 60被固定在摄像机壳体4内。在所示实施例中，PCB 60被固定到基底30，且用于支撑和提供在电气连接部50和外部电路之间的电气连接，所述外部电路可包括电子控制单元（未示出）。
PCB 60是绝缘材料的刚性多层板材，其包括导电轨（未示出），用于将电子部件64电气连接至彼此和/或电气连接至电气连接部50。电气连接部50经由设置在PCB 60的第一、面朝盖的表面61上的插头52电气连接到PCB 60。电气连接部50可以例如属于用于接合线束连接部（未示出）的类型。PCB 60将电子部件64、控制器、电解电容器、功率部件等等支撑在第一表面61和面朝基底30的相对的第二表面62两者上。在车用摄像机1中，成像器67在与镜头组件80对准的位置处设置在PCB第二表面62上。此外，PCB 60可包括导热通孔（未示出），其在第一侧和第二侧61、62之间延伸。在一些实施例中，通孔专用于热传导，而在其他实施例中，通孔起着电气路径和热传导路径两者的作用。
车用摄像机1包括热接口装置90，其被设置在PCB第一表面61和摄像机壳体4之间，使得热接口装置90物理接触PCB 60和盖10的一部分两者。尤其，热接口装置90物理接触PCB60和盖10的包括被动冷却特征26的部分。通过盖端壁20的内表面在包括被动冷却特征26的部分中提供的相对大的表面区域促进在热接口装置90和盖10之间的良好热传导。此外，通过盖端壁20的外表面在包括被动冷却特征26的部分中提供的相对大的表面区域促进在盖10和大气之间的良好热对流。
热接口装置90是热接口材料（TIM）。术语TIM在本文中使用以指代一种导热材料，其在固化之前相对软且是柔性的，而在固化之后变得基本上是刚性的。替代地，TIM可以适当地具有油脂、糊状物、胶体、带、垫等的形式。在所示实施例中，TIM具有至少1 W/mK的导热系数。
因为TIM被设置在PCB第一表面61和盖10之间，所以经由在PCB 60和盖10之间的经由TIM的热传导实现PCB 60及其关联的电子器件的冷却。此外，可以借助于在PCB 60的第一表面61和第二表面62之间延伸的导热通孔促进被支撑在PCB 60的第二表面62上的包括成像器67的电子部件64的传导冷却。
盖10由TCP材料形成。如在本文中使用的，术语TCP指的是相比一些常规塑料材料具有更高的导热系数的塑料材料。在所示实施例中，TCP具有至少1 W/mK的导热系数。在其他实施例中，TCP具有至少2 W/mK的导热系数。在又其他实施例中，TCP具有至少5 W/mK的导热系数。在一些实施例中，TCP可包括诸如PA66或PBT的常规塑料基体材料，其包括增加塑料基体材料的导热系数的填充材料。例如，填充材料可以是石墨、玻璃或陶瓷颗粒。在一些实施例中，TCP可以是导电的。在其中TCP导电的实施例中，盖10可以提供PCB 60和电子部件67的EMC屏蔽。
使用TCP材料来形成摄像机壳体4的部分是有利的，因为能够避免金属包封件，同时提供塑料包封件的已知的成本和设计益处。
参考图2和图3，盖10可包括特征，其促进盖10与第二元件（例如，基底）例如经由激光焊接过程的结合。所述特征包括提供壳体表面，其通过相比壳体的邻近表面的部分具有基底材料相对于填充材料的相对更高的百分比而被优化用于结合。这例如使用在下文中详细描述的制造过程实现。优化的壳体表面包括壳体部分（例如，目标部分）91，其对应于一位置，在该位置处，期望形成与基底30的焊接接头。因此，在所示实施例中，壳体部分91对应于盖侧壁第二端14，其被激光焊接到基底凸缘32。壳体部分91包括对应于盖侧壁第二端14的外表面的表面部分92、邻接表面部分92设置的壳体材料的第一部分93、和邻接壳体材料的第一部分93设置的壳体材料的第二部分94。壳体材料的第一部分93被设置在壳体材料的第二部分94和表面部分92之间。
表面部分92和壳体材料的第一部分93由第一导热塑料材料形成，所述第一导热塑料材料包括第一基底材料和第一填充材料。例如，在所示实施例中，第一基底材料是诸如PA66的常规塑料，且第一填充材料是诸如石墨的导热材料，但是其他适当的材料能够作为替代。在第一导热塑料材料内的第一填充材料（例如，石墨）的量是形成第一导热塑料材料的材料的总量的第一百分比。此外，壳体材料的第二部分94由第二导热塑料材料形成，所述第二导热塑料材料包括第一基底材料（例如，PA66）和第一填充材料（例如，石墨）。在第二导热塑料材料内的第一填充材料（例如，石墨）的量是形成第二导热塑料材料的材料的总量的第二百分比，且第二百分比大于第一百分比。也就是说，第一导热塑料材料和第二导热塑料材料具有基本上相同的成分，但是具有不同比例的基底材料和填充材料。
因此，相比壳体材料的第二部分94，表面部分92和壳体材料的第一部分93具有更多基底材料，壳体材料的第二部分被设置在与表面部分92间隔开的位置处。因为表面部分92和壳体材料的第一部分93具有相对高比例的基底材料，所以形成与基底30的可靠的焊接接头变得容易且可靠。
基底30与盖10分离地形成，且由不同塑料材料形成。在一些实施例中，基底30由激光透明塑料（LTP）材料形成。使用LTP材料来形成基底30是有利的，因为其允许使用激光焊接过程，以将盖10联接至基底30，如在下文中详细讨论的。形成不同塑料材料的基底30的额外优点包括材料成本的总体降低，因为当与一些常规的塑料材料相比时，TCP材料成本相对更高。进一步补充，当与一些其他塑料材料相比较时，一些TCP材料可能相对易碎。通过形成非TCP材料的基底30，相比由TCP材料形成的摄像机壳体4的那些部分，基底30可以具有更高的强度，由此相对于完全由TCP材料形成的摄像机壳体，改善了摄像机壳体4的结构完整性。
摄像机壳体4牢固支撑PCB 60及其关联的电子部件64，同时提供改善的冷却性能和更低的制造成本。通过形成TCP材料的盖10、在PCB 60和盖10之间设置由TIM形成的热接口装置90、和通过在盖10的外表面上设置由TCP形成的被动冷却特征26来实现这一点。通过有策略地选择和置放用于形成摄像机壳体4的材料，相对于一些常规的塑料壳体，能够改善车用摄像机1的冷却。
因此，能够实现使用诸如塑料的轻质材料的优点，同时提供摄像机壳体4，其被构造成安全地且牢固地容纳包括图像传感器67的PCB 60。通过形成作为包括具有被动冷却特征的TCP塑料盖10的组件的盖10和具有相对高的强度的基底30以及具有优化的热传导性能的塑料热沉部分60，提供轻质、低成本壳体组件。
参考图5-图7，替代实施例车用摄像机100类似于上文中关于图1-图4描述的车用摄像机1，且共同附图标记被用于指代共同元件。在图5-图7中示出的车用摄像机100与上文中关于图1-图4描述的车用摄像机1的不同之处在于，其包括替代实施例摄像机壳体104。摄像机壳体104包括基底30和盖110，所述盖110覆在基底30上且封闭基底30。与之前描述的实施例类似，PCB 60被支撑在基底30和盖110之间。此外，摄像机壳体104保护PCB 60及关联的电子部件64不受湿气和碎屑影响，且包括被动冷却特征，其允许车用摄像机100的可靠操作。
在图5-图7中示出的盖110与在图1-图4中示出的盖10的不同之处在于，仅盖110的一部分由TCP材料形成。尤其，盖端壁20的部分25由TCP形成。盖10的剩余部分，包括连接部50、盖端壁20的周边边缘23和盖侧壁12，由与导热塑料材料不同的塑料材料形成。例如，在一些实施例中，连接部50、盖端壁20的周边边缘23和盖侧壁12可以由诸如碳黑塑料（CBP）的常规塑料形成。
由TCP材料形成的盖端壁20的部分25被盖端壁20的周边边缘23环绕且与盖端壁20的周边边缘23间隔开。盖端壁20的部分25有策略地置放，以促进车用摄像机1的冷却。尤其，盖端壁20的部分25包括被动冷却特征26和盖端壁20的紧邻被动冷却特征26的部分。因此，盖端壁20的部分25接触热接口装置90，且摄像机壳体104提供被动传导和对流冷却益处，同时最小化与TCP的使用关联的材料成本。
参考图8-图10，另一替代实施例车用摄像机200类似于上文中关于图1-图4描述的车用摄像机1，且共同附图标记被用于指代共同元件。在图8-图10中示出的车用摄像机200与上文中关于图1-图4描述的车用摄像机1的不同之处在于，其包括替代实施例摄像机壳体204。摄像机壳体204包括基底230和盖210，所述盖210覆在基底230上且封闭基底230。与之前描述的实施例类似，PCB 60被支撑在基底230和盖210之间。此外，摄像机壳体204保护PCB60及关联的电子部件64不受湿气和碎屑影响，且包括被动冷却特征，其允许车用摄像机200的可靠操作。
在图8-图10中示出的盖210与在图1-图4中示出的盖10的不同之处在于，盖210由两种不同的塑料材料形成。尤其，盖侧壁212的部分225由诸如CBP的常规塑料材料形成。更具体地，盖侧壁第二端214由CBP形成。盖210的剩余部分，包括盖侧壁第一端213的、包括连接部和被动冷却特征26的盖端壁220，由TCP形成。
由CBP材料形成的盖侧壁212的部分225提供盖侧壁212的通过激光焊接联接至基底的终端或自由端。通过形成CBP的盖侧壁的部分225，在盖210和基底230之间容易且可靠地形成牢固的焊接接头。在一些实施例中，在第二次注射的注射模塑过程中，在盖210的剩余部分上形成盖侧壁212的部分225。
因为包括被动冷却特征26的盖端壁220和盖侧壁212的一部分由TCP形成，所以摄像机壳体204提供被动传导和对流冷却益处，同时最小化与TCP的使用关联的材料成本。
在图8-图10中示出的车用摄像机200与上文中关于图1-图4描述的车用摄像机1进一步的不同之处在于，其包括用于将PCB 60紧固至基底230的替代机构。基底230类似于上文中关于图1-图4描述的基底30，除了通过支座240替换图1-图4的凸台40。支座240被设置于基底30的每一个角中，且从基底端壁37朝盖210突伸。支座240是柱形的，且每一个都具有平面终端端表面241。支座240支撑PCB 60使其相对于基底端壁37成间隔关系。在所示实施例中，PCB 60的第二侧62被使用粘合剂243固定到支座终端端表面241。
参考图11-图14，另一替代实施例车用摄像机300类似于上文中关于图1-图4描述的车用摄像机1，且共同附图标记被用于指代共同元件。在图11-图14中示出的车用摄像机300与上文中关于图1-图4描述的车用摄像机1的不同之处在于，其包括替代实施例摄像机壳体304。摄像机壳体304包括基底330和盖310，所述盖310覆在基底330上且封闭基底330。与之前描述的实施例类似，PCB 60被支撑在基底330和盖310之间。此外，摄像机壳体304保护PCB 60及关联的电子部件64不受湿气和碎屑影响，且包括被动冷却特征，其允许车用摄像机300的可靠操作。
在图11-图14中示出的盖310与在图1-图4中示出的盖10的不同之处在于，盖310没有侧壁。尤其，盖310是大体板状元件，当与基底330组装时，所述盖310与基底330协作以限定壳体内部空间6。盖310包括面朝外的表面321和相对的面朝PCB的表面322。当沿着壳体中心线8观察时，盖310的周边边缘323具有矩形轮廓。此外，在盖310的每一个角中设置开口324。开口324接收杆333，如在下文中详细讨论的，所述杆333被设置在基底330上且用于将盖310固定至基底330。
类似于在图11-图14中示出的盖30，盖310包括如上所述的连接部50和被动冷却特征26。此外，盖310由TCP形成。
在图11-图14中示出的基底330与在图1-图4中示出的基底30的不同之处在于，基底30包括第二侧壁340，其从凸缘32的面朝盖的表面突伸。第二侧壁340包括第一端313和第二端314。第二壁第二端314与第一端313相对。第二侧壁340相对于基底侧壁34的长度是长的。例如，在所示实施例中，在第二侧壁第一端和第二端313、314之间的距离是在基底侧壁第一端和第二端35、36之间的距离的至少两倍。当沿着壳体中心线8观察时，第二侧壁340形成具有对应于基底侧壁34的形状的形状的封闭截面。在所示实施例中，第二侧壁340的形状是矩形。
第二壁第二端314被联接至凸缘32、或与凸缘32成整体。第二壁第一端313包括自由边缘315。杆333从自由边缘315沿平行于壳体中心线8的方向突伸。在所示实施例中，第二侧壁340包括四个杆333，且第二侧壁340的每一个角中设置杆333。杆333被成形和定尺寸为以压配合方式被接收在盖开口324内，且杆333的终端端部335与盖的面朝外的表面321大体齐平。在一些实施例中，在盖310与第二侧壁第一端313的组装之后，杆333的每一个终端端部335经由例如冲压过程变形。变形的终端端部335接合盖310，由此将盖310保留在第二侧壁第一端313上。
在一些实施例中，包括第二侧壁340、凸缘32、基底侧壁34、基底端壁37和轴环39的基底330由TCP形成。
摄像机壳体304包括环形密封部398，其在相对于盖周边边缘323略微向内的位置处设置在盖的面朝内的表面322上。密封部398毗邻第二侧壁第一端313。密封部398防止湿气和碎屑沿着在盖310和基底330之间的接口进入摄像机壳体304。
参考图12和图13，在一些实施例中，盖310可包括促进密封部398与盖的面朝内的表面322的结合的特征。所述特征包括提供壳体表面，其通过相比壳体的邻近表面的部分具有基底材料相对于填充材料的相对更高的百分比而被优化用于结合。这例如使用下文中详细描述的制造过程实现。优化的壳体表面包括对应于一位置的壳体部分391，在所述位置处，期望形成与基底330的粘合剂接头。因此，在所示实施例中，壳体部分391对应于盖的面朝内的表面322，在制造期间，其被联接至密封部398。壳体部分391包括例如在邻近盖周边边缘323的位置处的对应于盖的面朝内的表面322的表面部分392、邻接表面部分392设置的壳体材料的第一部分393、和邻接壳体材料的第一部分393设置的壳体材料的第二部分394。壳体材料的第一部分393被设置在壳体材料的第二部分394和表面部分392之间。
表面部分392和壳体材料的第一部分393由第一导热塑料材料形成，所述第一导热塑料材料包括第一基底材料和第一填充材料。例如，在所示实施例中，第一基底材料是诸如PA66的常规塑料，且第一填充材料是诸如石墨的导热材料，但是其他适当的材料能够作为替代。在第一导热塑料材料内的第一填充材料（例如，石墨）的量是形成第一导热塑料材料的材料的总量的第一百分比。此外，壳体材料的第二部分394由第二导热塑料材料形成，所述第二导热塑料材料包括第一基底材料（例如，PA66）和第一填充材料（例如，石墨）。在第二导热塑料材料内的第一填充材料（例如，石墨）的量是形成第二导热塑料材料的材料的总量的第二百分比，且第二百分比大于第一百分比。也就是说，第一导热塑料材料和第二导热塑料材料具有基本上相同的成分，但是具有不同比例的基底材料和填充材料。
因此，相比壳体材料的第二部分394，表面部分392和壳体材料的第一部分393具有更多基底材料，壳体材料的第二部分被设置在与表面部分392间隔开的位置处。在一些实施例中，由于注射模塑过程的第二次注射形成密封部398，其中，由于第一次注射形成基底330。因为表面部分392和壳体材料的第一部分393具有相对高比例的基底材料，所以在密封部398和表面部分392之间形成可靠的结合部变得容易且可靠。
在其他实施例中，包括第二侧壁340、凸缘32、基底侧壁34、基底端壁37和轴环39的基底330由诸如铝的金属形成。当基底330由金属形成时，密封部398可以使用粘合剂或通过其他适当的方法固定到内表面。
参考图15-图17，另一替代实施例车用摄像机400类似于上文中关于图1-图4描述的车用摄像机1，且共同附图标记被用于指代共同元件。在图15-图17中示出的车用摄像机400与上文中关于图1-图4描述的车用摄像机1的不同之处在于，其包括替代实施例摄像机壳体404。摄像机壳体404包括替代基底430和盖10，所述盖10覆在基底430上且封闭基底430。与之前描述的实施例类似，PCB 60被支撑在基底430和盖10之间。此外，摄像机壳体404保护PCB 60及关联的电子部件64不受湿气和碎屑影响，且包括被动冷却特征，其允许车用摄像机400的可靠操作。
在图15-图17中示出的基底430与在图1-图4示出的基底30的不同之处在于，基底430包括连接销钉446，其被支撑在凸台40中设置的盲开口中且用于将PCB 60固定至基底端壁37。尤其，连接销钉446被固定在凸台40内，且朝盖10突伸。连接销钉446被压配合到PCB60中设置的开口468中，由此PCB被固定到基底430。
在图15-图17中示出的基底430与在图1-图4中示出的基底30的进一步不同之处在于，盖侧壁12的第二端14经由粘合剂被固定到基底凸缘32。如先前描述的，盖10可包括促进盖10与基底30使用粘合剂447的结合的特征。特征包括提供壳体表面，其通过相比壳体的邻近表面的部分具有基底材料相对于填充材料的相对更高的百分比而被优化用于结合，如在图3中所示。
参考图18-图21，制造电子器件装置壳体的方法包括方法步骤，其提供具有被优化以彼此结合的表面的装置壳体的结构元件。尤其，装置壳体的结构元件可以具有壳体表面，相比壳体的邻近该表面的部分，所述壳体表面具有基底材料相对于填充材料的相对更高的百分比。在一些实施例中，方法促进形成具有由一种材料形成的第一元件和由另一材料形成的第二元件的组件，其中，第一元件以预定构造连接到第二元件。将关于形成上文中关于图1-图4讨论的车用摄像机壳体4描述该方法。
方法包括提供第一元件（步骤500）。在所示实施例中，第一元件对应于盖10。第一元件由TCP形成且具有对应于原始组的材料性能的原始材料结构（例如，在热处理之前的材料结构）。
在一些实施例中，在注射模塑过程中提供第一元件。通过将第一塑料材料注射到具有盖10的形状的模具600中来形成第一元件。
用于形成第一元件的原始材料是TCP，其包括基底材料和填充材料。例如，基底材料是常规塑料，诸如PA66，且填充材料是导热材料，诸如石墨颗粒。在一些实施例中，原始材料的填充材料被均匀地分配在基底材料内。因此，原始材料结构遍及第一元件的目标部分的体积均匀地延伸，其中，目标部分是待与第二元件结合的第一元件的部分。
在原始材料内的填充材料（例如，石墨）的量是形成原始材料的材料的总量的第一百分比。在一些实施例中，第一材料结构导致具有至少1 W/mK的导热系数的TCP。在其他实施例中，TCP具有至少2 W/mK的导热系数。在又其他实施例中，TCP具有至少5 W/mK的导热系数。
在第二步骤中，第一元件的目标部分被热处理，使得目标部分的外表面的至少一部分具有对应于修改组的材料性能的修改的材料结构。此外，目标部分的其他部分保留原始材料的材料结构和性能（步骤502）。通过在模具（注射工具）600内在对应于目标区域的位置处提供加热元件602来实现对目标部分的热处理（图19）。因此，模具600的特定区域在目标部分的表面附近具有局部加热元件602（图19）。在热处理期间，加热元件602被启用，其具有将基底材料（例如，PA66）牵拉至表面且减少在表面处的填充材料（例如，石墨）的量的效果。在热处理之后，允许第一元件冷却，在这之后，维持富含树脂的表面。
在盖10中，目标部分对应于盖侧壁第二端14，其将被激光焊接到基底凸缘32，其也被称为壳体部分91（参见上文中关于图3的讨论）。在目标部分的热处理之后，壳体部分91包括对应于盖侧壁第二端14的外表面的表面部分92、邻接盖侧壁第二端14的外表面设置的壳体材料的第一部分93、以及邻接壳体材料的第一部分93设置的壳体材料的第二部分94（图20）。
表面部分92和壳体材料的第一部分93由修改的材料形成且具有修改组的材料性能，然而，壳体材料的第二部分94由具有原始组的材料性能的原始材料形成。在修改的材料内的填充材料的量是形成修改的材料的材料的总量的第二百分比。也就是说，原始的导热塑料材料和修改的导热塑料材料具有基本上相同的成分，但是具有不同比例的基底材料和填充材料。尤其，第二百分比小于第一百分比。
因此，原始材料保留第一组材料性能，而修改的材料具有第二组材料性能，其与原始组的那些不同且对应于设置在其中的相对更低量的填充材料。尽管由于其相对更低的量的填充材料，修改的材料相比原始材料导热更差，但是在修改的材料内的基底材料的相对更高的量促进与其他类型的塑料材料结合。因此，在与一些常规形成的具有均匀分布的基底和填充材料的TCP壳体相比较时，能够更容易且可靠地实现在两个结构元件之间的结合。
在热处理步骤之后，方法包括提供第二元件（步骤504）。在该示例中，第二元件是基底30。基底30由诸如CBP的常规塑料材料形成。在注射模塑过程中或通过其他合适的技术形成基底30。
接下来，盖10和基底30被定位成以便，盖10的表面部分92物理接触基底30的凸缘32（步骤506）。尤其，盖第二端14接触凸缘32，由此盖10封闭基底30的开口端，从而形成内部空间60。
一旦盖10和基底30已经被定位，使用激光焊接过程在盖10的表面部分92和基底30的凸缘32之间形成结合部（步骤508）。在所示实施例中，以如下方式执行激光焊接过程，即使得激光束穿过凸缘32至盖10的表面部分92（图21）。通过该程序，经由激光焊接接头18，盖被联接至基底30的凸缘32。
在上文中描述的方法中，在图1-图4和图18-图20中示出的盖10和基底30被形成为分离的元件，且然后经由激光焊接过程联接。例如，盖和基底二者都可以在分离的、单次注射的（single-shot）注射模塑过程中形成，每个注射模塑过程均具有其自己的注射工具。在其他实施例中，例如在图11-图14中示出的实施例，在密封部398和基底330之间的结合部通过多次注射的注射模塑过程形成，其中，第一元件（例如，基底330）经由材料注射的第一次注射形成，且第二元件（例如，密封部398）经由材料注射的第二次注射在第一元件的目标区域上形成。
尽管当在平面视图中观察时，包括基底30、PCB 60和盖10的摄像机壳体4被示出为具有矩形形状，但是基底30、PCB 60和盖10不受限于具有矩形形状。例如，基底30、PCB 60和盖10可以具有另一多边形形状、包括缺口的异形形状、或通过应用的要求确定的其他形状。
上文中稍为详细地描述了系统和装置的选择性说明实施例。应当理解，在本文中仅描述了被认为对阐明系统和装置所必需的结构。假定本领域那些技术人员知道和理解其他常规结构、及系统和装置的附属和辅助部件的那些结构。此外，虽然已经在上文中描述了系统和装置的工作示例，但是系统和装置不受限于上文中描述的工作示例，而是，在不脱离如在权利要求中陈述的系统和装置的情况下，可以执行各种设计变更。

Claims (20)

1. 一种电子装置，其包括：
壳体，所述壳体包括第一壳体部分，所述第一壳体部分包括
所述壳体的外表面的第一部分，
邻接所述外表面的所述第一部分设置的壳体材料的第一部分，以及
邻接所述壳体材料的第一部分设置的壳体材料的第二部分，所述壳体材料的第一部分设置在所述壳体材料的第二部分和所述外表面的所述第一部分之间，
其中，
所述外表面的所述第一部分和所述壳体材料的第一部分由第一导热塑料材料形成，所述第一导热塑料材料包括第一塑料材料和第一填充材料，其中，在所述第一导热塑料材料内的所述第一填充材料的量是形成所述第一导热塑料材料的材料的总量的第一百分比，以及
所述壳体材料的第二部分由第二导热塑料材料形成，所述第二导热塑料材料包括所述第一塑料材料和所述第一填充材料，在所述第二导热塑料材料内的所述第一填充材料的量是形成所述第二导热塑料材料的材料的总量的第二百分比，且所述第二百分比大于所述第一百分比。
2. 根据权利要求1所述的电子装置，其中，
所述壳体包括当在横截面中观察时形成封闭截面的侧壁和封闭所述侧壁的第一端的端壁，以及
所述第一壳体部分被设置在所述侧壁的第二端处，其中，所述第二端与所述第一端相对。
3.根据权利要求2所述的电子装置，其中，
所述壳体包括基底，其被设置在所述第二端处且封闭所述第二端，所述基底经由焊接接头被联接至所述第一壳体部分，其中，所述焊接接头由所述第一导热塑料材料形成。
4. 根据权利要求1所述的电子装置，其中，
所述壳体包括当在横截面中观察时形成封闭截面的侧壁和封闭所述侧壁的第一端的端壁，以及
所述第一壳体部分被设置在所述侧壁的所述第一端和第二端之间，其中，所述第二端与所述第一端相对。
5.根据权利要求1所述的电子装置，其中，
所述壳体包括基底、盖和密封的内部空间，所述密封的内部空间被限定在所述基底和所述盖之间，
所述盖包括当在横截面中观察时形成封闭截面的盖侧壁和封闭所述盖侧壁的第一端的盖端壁，
所述基底固定到所述盖侧壁的第二端，
所述第一壳体部分设置在所述盖侧壁的所述第二端处，其中，所述第二端与所述第一端相对，
所述电子装置包括印刷电路板和热接口装置，
所述印刷电路板设置在所述内部空间中，所述印刷电路板包括面朝所述盖的第一表面、与所述第一表面相对且面朝所述基底的第二表面、以及被支撑在所述第一表面和所述第二表面中的一个上的电子元件，以及
所述热接口装置设置在所述内部空间中，所述热接口装置由具有至少1 W/mK的导热系数的热接口材料形成，且设置在所述第一表面和所述壳体之间，使得所述热接口装置接触所述印刷电路板和所述盖的一部分。
6.根据权利要求5所述的电子装置，其中，
所述盖的所述部分由所述第二导热塑料材料形成，所述第二导热塑料材料具有至少1W/mK的导热系数。
7.根据权利要求5所述的电子装置，其中，
所述基底由激光透明塑料材料形成，所述基底经由焊接接头被联接至所述第一壳体部分，且所述焊接接头由所述第一导热塑料材料形成。
8.根据权利要求5所述的电子装置，其中，
所述盖的所述部分包括所述盖端壁的被所述盖端壁的周边边缘环绕且与所述周边边缘间隔开的一部分，且所述盖端壁的所述周边边缘由与所述导热塑料材料不同的塑料材料形成。
9.根据权利要求5所述的电子装置，其中，
所述盖的所述部分包括所述盖侧壁和所述盖端壁的一部分。
10.根据权利要求5所述的电子装置，其中，
所述盖的所述部分的面朝外的表面包括被动冷却特征，其包括通过凸出部分离的成对凹陷。
11.根据权利要求5所述的电子装置，其中，所述基底包括
具有第一端和第二端的基底侧壁，
设置在基底侧壁第一端处的凸缘，所述凸缘从所述基底侧壁沿垂直于所述基底侧壁的方向朝外延伸，
设置在基底侧壁第二端处的基底端壁，所述基底端壁从所述基底侧壁沿平行于所述凸缘的方向朝内延伸，所述基底端壁具有开口，以及
轴环，其环绕所述开口且从所述基底端壁沿远离所述凸缘的方向朝外突伸。
12. 根据权利要求5所述的电子装置，其包括被支撑在所述盖上的电气连接部，所述电气连接部包括
连接部壳体，以及
电导体，其被支撑在所述连接部壳体上且电气连接到所述印刷电路板，
其中，所述连接部壳体由不同于用于形成所述盖的所述部分的导热塑料材料的材料形成。
13.根据权利要求5所述的电子装置，其中，所述电子装置是摄像机且包括设置于所述基底中的开口中的镜头组件，以及所述电子元件是成像器，其被支撑在印刷电路板第二表面上，以便与所述镜头组件的光学轴线对准。
14.一种形成具有由第一材料形成的第一元件和由第二材料形成的第二元件的组件的方法，其中，所述第一元件包括目标区域，所述方法包括：
提供所述第一元件，所述第一元件具有对应于原始组的材料性能的原始材料结构，所述原始材料结构遍及通过所述第一元件的目标区域限定的至少一体积均匀地延伸，
热处理所述第一元件的所述目标区域，使得所述目标区域的外表面的至少一部分具有对应于修改组的材料性能的修改的材料结构，且所述目标区域的其他部分保留对应于所述原始组的材料性能的材料性能，所述修改组的材料性能不同于原始材料性能，
提供所述第二元件，
定位所述第一元件和所述第二元件，以便当处于预定构造时，所述第一元件的所述目标区域的所述外表面的所述部分物理接触所述第二元件，
在所述第一元件的所述目标区域的所述外表面的所述部分和所述第二元件之间形成结合部，由此在所述目标区域中且以所述预定构造，所述第二元件被连接到所述第一元件。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，通过执行激光焊接过程来形成所述结合部。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述激光焊接过程包括执行激光焊接，其包括使激光束穿过所述第二元件至所述第一元件。
17. 根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一元件包括壳体，其包括第一壳体部分，
在热处理步骤之前，所述第一壳体部分包括所述原始组的材料性能，其遍及通过所述目标区域限定的至少所述体积均匀地延伸，以及
在所述热处理步骤之后，所述目标区域包括
所述壳体的外表面的一部分，
邻接所述外表面的所述部分设置的壳体材料的第一部分，以及
邻接所述壳体材料的第一部分设置的壳体材料的第二部分，所述壳体材料的第一部分设置在所述壳体材料的第二部分和所述外表面的所述部分之间，
其中，
所述外表面的所述部分和所述壳体材料的第一部分由第一导热塑料材料形成，所述第一导热塑料材料包括第一塑料材料和第一填充材料，其中，在所述第一导热塑料材料内的所述第一填充材料的量是形成所述第一导热塑料材料的材料的总量的第一百分比，以及
所述壳体材料的第二部分由第二导热塑料材料形成，所述第二导热塑料材料包括所述第一塑料材料和所述第一填充材料，在所述第二导热塑料材料内的所述第一填充材料的量是形成所述第二导热塑料材料的材料的总量的第二百分比，且所述第二百分比大于所述第一百分比。
18.根据权利要求14所述的方法，其中，所述结合部通过多次注射的注射模塑过程形成，其中，经由材料注射的第一次注射形成所述第一元件，以及经由材料注射的第二次注射在所述第一元件上在所述目标区域中形成所述第二元件。
19. 根据权利要求14所述的方法，其中，所述第一材料和所述第二材料是导热塑料材料，其具有至少1 W/mK的导热系数。
20.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第一材料和所述第二材料由相同成分形成，且不同之处仅在于所述第一塑料材料与所述第一填充材料的量的比率。
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