CN111491469B - 具有用于增强热导率的各种填充材料的芯壳 - Google Patents

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Abstract

本文公开了一种电子设备的复合外壳,该复合外壳可包括金属壳,该金属壳包括具有第一组材料特性的第一材料,并且复合外壳可包括至少部分地限定该电子设备的外表面的表面。该复合外壳还可包括内部部分,该内部部分包括具有独立于该第一组材料特性的第二组材料特性的第二材料并且该内部部分至少部分地限定特征部。该内部部分可结合到该壳并且设置在该壳的该表面内部。

Description

具有用于增强热导率的各种填充材料的芯壳
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2019年1月29日提交的标题为“CORE SHELL WITH VARIOUSFILLER MATERIALS FOR ENHANCED THERMAL CONDUCTIVITY”的美国临时专利申请62/798,343的优先权,该美国临时专利申请的全部公开内容据此以引用方式并入本文。
技术领域
所述实施方案整体涉及电子设备。更具体地,本实施方案涉及用于电子设备的壳体。
背景技术
电子设备在社会中很普及,可采用从手表到计算机的多种形式。电子设备,包括便携式电子设备诸如手持式电话、平板电脑和手表,在使用期间可与各种表面发生接触。另外,此类设备的使用、运输和储存可在设备上施加机械应力和热应力。
用于这些设备的部件(诸如壳体或外壳)可得益于表现出与设备使用相关的特性的不同组合。用于便携式电子设备的外壳可具有特性(诸如强度、外观、韧性、耐磨性、重量、耐腐蚀性、热导率、电磁屏蔽和成本)的组合,以便设备根据需要工作。某些材料可相对于一些特性提供期望的性能水平,但可能不提供相对于其他特性的最佳性能水平。因此,期望提供一种设备壳体,其可包括相对于期望的多种特性可实现期望的性能水平的多种材料。
发明内容
根据本公开的一些方面,电子设备的外壳可包括金属壳和内部部分,该金属壳包括具有第一组材料特性的第一材料和具有基本上弯曲的形状的表面,该表面至少部分地限定电子设备的外表面,该内部部分包括具有独立于第一组材料特性的第二组材料特性的第二材料并且至少部分地限定特征部,该内部部分结合到壳并且设置在表面内部。
在一些情况下,金属壳是预成形的,并且具有大于约25微米的厚度。内部部分和壳可形成基本整体式主体。外壳可围绕电子设备的周缘定位,并且表面可至少部分地限定电子设备的外周表面。内部部分可至少部分地限定电子设备的内部体积。内部部分可通过焊接、钎焊、扩散粘结或机械接合结合到预成形的壳。外壳可包括设置在预成形的壳和内部部分之间的中间聚合物层,该中间聚合物层将内部部分结合到预成形的壳。第一材料可包括第一金属,并且第二材料包括第二金属或不同于第一材料的合金。
根据一些方面,用于电子设备的部件可包括金属的外部分和内部分,该金属的外部分具有大于约25微米的厚度并且包括具有第一组材料特性的第一材料,该外部分至少部分地限定电子设备的外表面,并且该内部分结合到该外部分并且包括具有独立于第一组材料特性的第二组材料特性的第二材料,该内部分限定特征部并且至少部分地限定电子设备的内部体积,其中内部分和预成形的外部分形成基本整体式主体。
在一些情况下,第一材料可包括第一金属,并且第二材料包括第二金属。第一材料可包括钢或铝合金,并且第二材料包括不同于第一材料的铜、铝或钢合金。第一材料可包括钛,并且第二材料包括铜、铝或钢。内部分可通过焊接、钎焊、扩散粘结或机械接合结合到预成形的外部分。通过将内部分压铸到预成形的外部分中,内部分能够结合到预成形的外部分。该部件还可包括中间聚合物层,该中间聚合物层设置在内部分和预成形的外部分之间并且接合内部分和预成形的外部分。中间聚合物层可包括热活化膜或注塑聚合物。内部分可包括结合在一起并且配合以限定特征部的两层。该特征部由内部分和预成形的外部分两者限定。预成形的外部分可具有大于约25微米的厚度。
根据一些方面,一种形成用于电子设备的部件的方法可包括:将包括具有第一材料特性的第一材料的预成形部分连接到包括具有独立于第一材料特性的第二材料特性的第二材料的第二部分,以形成整体式主体,以及在第二部分中形成一个或多个特征部。
在一些情况下,连接可包括将第二部分焊接或钎焊到预成形部分。连接可包括在预成形的部分和第二部分之间提供中间层。连接可包括将第二部分压铸到预成形部分中。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述,将容易理解本公开,其中类似的附图标号指代类似的结构元件,并且其中:
图1示出了电子设备的透视图。
图2示出了电子设备的分解图。
图3示出了电子设备的外壳的分解图。
图4A示出了电子设备的部件的分解透视图。
图4B示出了电子设备的部件的透视图。
图5示出了电子设备的外壳的一部分的透视图。
图6示出了图5的外壳的该部分的另一透视图。
图7示出了图5的外壳的该部分的顶视图。
图8示出了图5的外壳的该部分的侧视图。
图9A示出了电子设备的部件的透视图。
图9B示出了电子设备的部件的透视图。
图10示出了电子设备的外壳的一部分的特写透视图。
图11示出了电子设备的外壳的一部分的特写透视图。
图12A示出了电子设备的部件的分解透视图。
图12B示出了电子设备的部件的透视图。
图13示出了电子设备的外壳的一部分的透视图。
图14示出了图13的外壳的该部分的分解图。
图15示出了用于形成电子设备的部件的方法的工艺流程图。
图16示出了包括第一材料和第二材料的整体式主体的透视图。
图17示出了包括第一材料和第二材料的整体式主体的透视图。
图18示出了用于形成电子设备的部件的方法的阶段示意图。
具体实施方式
本说明书提供示例,并且不限制权利要求中所阐述的范围、适用性或配置。因此,应当理解,在不脱离本公开的实质和范围的情况下,可以对所论述的元件的功能和布置进行改变,并且各种实施方案可以适当地省略、替代或添加其他程序或部件。例如,所描述的方法可以按与所描述的顺序不同的顺序进行执行,并且可以添加、省略或组合各种步骤。另外,在其他实施方案中,可以组合相对于一些实施方案所描述的特征。
本公开的一个方面涉及用于电子设备的复合部件,诸如用于电子设备的框架、外壳、边框带或它们的部分。在一些示例中,用于电子设备的复合外壳可包括具有第一组材料特性的预成形的外部或外部分,也称为壳。预成形的外部部分可包括金属材料,诸如不锈钢。复合外壳也可包括具有独立于第一组材料特性的第二组不同的材料特性的内部或内部分,也称为芯。例如,内部部分可包括金属材料,诸如铝。预成形的外部部分和内部部分可以焊接、粘结、粘附或以其他方式连接在一起,使得它们形成外壳或外壳的一部分,并且充当基本整体式主体。也就是说,在一些情况下,相对于各种过程(诸如本文所述的制造和组装过程)可将该复合部件视为单个材料或材料主体。
在一些示例中,复合结构可允许内部的材料特性(主要是外壳的结构或功能部分)与外部(主要是外壳的装饰部分)分离。也就是说,内部分的材料可被选择用于表现复合外壳的一个或多个特性,而外部部分的材料可被独立地选择用于表现外壳的一个或多个其他期望特性。例如,在一些情况下,内部分的材料和/或几何结构可被选择用于实现强度、重量、刚度、成本、热导率、电磁透明度、可加工性、碳排放量、再循环能力、其他特性或它们的组合的期望水平。同时,外部部分的材料和/或几何结构可被独立地选择以实现硬度、耐腐蚀性、耐刮擦性、美观饰面、强度、重量、刚度、成本、热导率、电磁透明度、可加工性、碳排放量、再循环能力、其他特性或它们的组合的期望水平。
例如,主要由材料诸如不锈钢制成的外壳可提供期望的外部装饰外观和期望的刚度水平,但是可能相对较重和较贵,并且特征部诸如附接特征部,可能相对难以加工并且可能导致高水平的材料浪费。另一方面,主要由铝制成的外壳可能重量轻、成本低并且易于加工,但是不能提供期望的装饰外观或不耐刮擦。相比之下,如本文所述的复合外壳具有连接到包括铝的内部部分的包括不锈钢的外部部分,该复合外壳相对于全钢外壳可具有重量轻、成本低和易于加工的优点,并且可以具有期望的不锈钢的装饰外观、硬度和耐刮擦性。
在一些示例中,复合外壳或部件的内部或内部分可包括具有期望的一种或多种材料特性的任何材料,并且可以焊接、粘结、粘附或以其他方式连接到外部部分,如本文所述。例如,复合外壳的内部部分可包括有机材料诸如聚合物材料、陶瓷材料、金属材料或它们的组合。在一些示例中,复合外壳或部件的内部部分,如本文所述,可包括金属材料诸如铝、铜、钢或合金,或它们的组合。在一些示例中,内部部分可包括具有发泡结构或块体金属玻璃的金属材料。在一些情况下,内部部分可以是复合材料,诸如碳增强聚合物材料、陶瓷增强聚合物材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料或其他复合材料。
在一些示例中,复合外壳或部件的内部部分可以对复合外壳或部件的机械或结构特性负有主要的、基本上完全的或至少部分的责任。也就是说,特性,诸如复合外壳或部件的重量、刚度和热导率等,可以基本上类似于形成内部部分的材料特性。在一些示例中,复合外壳或部件的内部部分可以具有任何期望的厚度。例如,如本文所述,复合外壳的内部部分可具有几毫米的厚度并且可形成围绕电子设备的周缘的一部分的框架或边框带。在一些示例中,然而,复合外壳的内部部分可具有使得其基本上完全跨过电子设备的整个宽度延伸的厚度。
在一些示例中,复合外壳或部件的外部或外部分可包括具有期望的一种或多种材料特性的任何材料,并且可以焊接、粘结、粘附或以其他方式连接到内部部分,如本文所述。例如,外部部分可包括有机材料诸如聚合物材料、陶瓷材料、金属材料或它们的组合。在一些示例中,复合外壳或部件的外部部分,如本文所述,可包括金属材料诸如钢、钛、铝或合金,或它们的组合。在其他示例中,外部部分可包括贵金属和半贵金属,诸如银、金、铂或合金,或它们的组合。在另外的示例中,外部部分可包括陶瓷材料,诸如氧化铝或蓝宝石、氧化锆、碳化物、氮化物、硼化物、氧化物,或它们的组合。在一些示例中,外部部分可包括金属材料诸如块体金属玻璃。在其他示例中,外部部分本身可以是复合材料,诸如碳增强聚合物材料、陶瓷增强聚合物材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料或其他复合材料。
在一些示例中,复合外壳或部件的外部部分在被连接到内部分以形成复合外壳或部件之前可以是预成形的或独立的制品。也就是说,外部部分的材料可以是基本整体式主体,诸如坯件、棒、条或材料件。在一些示例中,然而,外部部分可以由连接到内部部分以形成复合外壳或部件的多个材料主体形成。例如,材料的两个或更多个条或段可以连接到内部部分以充当外部部分,并由此形成复合外壳或部件。在一些示例中,外部部分不是涂层。也就是说,在一些示例中,外部部分不是生长、沉积、涂覆或以其他方式形成在内部部分上。
复合外壳或部件的外部部分可以具有大于约25微米、大于约50微米、大于约100微米、200微米、300微米、400微米、500微米的厚度,或更厚的厚度。在一些示例中,外部部分可具有多达约1毫米、多达约2毫米或多达约5毫米的厚度,或更厚的厚度。另外,外部部分可以具有沿着外部部分的一个或多个位置变化的厚度。例如,在外部部分中可形成特征部,并且邻近该特征部的厚度可以是约1毫米或大于1毫米,而外部部分中未出现特征部的一些其他区域,可以具有约100微米的厚度。外部部分的期望厚度可以取决于外部部分的材料、内部部分的材料、最终形成的复合部件的期望特性和它们的组合。
复合外壳或部件的外部部分和内部部分可以通过本领域现已知的或将来可能开发出的任何方法来连接。在一些示例中,外部部分可以直接连接到内部部分,使得外部部分的表面直接接触、邻接、被熔合至、结合到或以其他方式直接连接到内部部分。在一些示例中,可以通过焊接例如超声焊接或激光焊接、钎焊、扩散粘结、熔合或其他类似方法,将外部部分连接到内部部分。在一些示例中,外部部分可以沿着外部部分和内部部分之间的界面的至少一部分与内部部分形成冶金结合。
在一些示例中,外部部分和内部部分可以通过使用粘合剂或另一中间材料连接在一起。例如,可以通过胶或粘合剂(诸如树脂或环氧树脂),通过热活化膜,通过注塑塑料或通过类似的连接方法,将外部部分和内部部分连接或固定在一起。可另选地或附加地经由外部部分和内部部分之间的机械接合将这些部分连接或固定在一起。例如,外部部分的特征部可以与内部部分的特征部机械接合,以将这些部分机械地连接在一起。这些接合特征部的大小范围可以是纳米尺度或微观尺度至具有大约毫米尺寸的宏观尺度,并且可包括它们的各种组合。
在一些示例中,内部部分可以形成在外部部分中或外部部分上,使得通过机械结合、冶金结合、其他类型的结合或它们的组合将外部部分和内部部分连接。例如,内部部分可以被铸造、模制(诸如通过金属注塑成型)或以其他方式形成在预成形的外部部分中。这样,内部部分的材料可以流入到外部部分的表面上的特征部中,使得当内部部分的材料例如通过冷却或固化凝固时,内部部分和外部部分之间形成机械结合、冶金结合或其他类型的结合。
复合部件的内部部分和外部部分中的任一者或两者,诸如电子设备的外壳的一部分,可以在连接过程之前、期间或之后经受处理工艺。例如,复合部件的外部部分的表面可在复合部件形成之后经受表面处理,诸如物理气相沉积工艺。可以例如通过一种或多种蚀刻工艺来处理包括内部部分和外部部分两者的复合部件的表面,以形成有利于将复合部件连接到电子设备的一个或多个其他部件的一个或多个接合特征部。
以下参考图1至图16来论述这些实施方案和其他实施方案。然而,本文相对于这些附图所给出的详细描述仅出于说明性目的,而不应被理解为是限制性的。
图1示出了电子设备100的实施方案的透视图。图1所示的电子设备100是移动无线通信设备,诸如智能电话。图1的智能电话仅仅是可以与本文所公开的系统和方法结合使用的设备的一个代表性示例。电子设备100可对应于任何形式的可穿戴电子设备、便携式媒体播放器、媒体存储设备、便携式数字助理(“PDA”)、平板电脑、计算机、移动通信设备、GPS单元、远程控制设备或其他电子设备。电子设备100可被称为电子设备或消费设备。
电子设备100可具有包括限定电子设备100的外周缘的边框带或框架102的外壳。如本文所述,边框带102或其部分可以是复合部件或者可以包括复合部件。在一些示例中,边框带102可包括几个侧壁部件,诸如第一侧壁部件104、第二侧壁部件106、第三侧壁部件108(与一侧壁部件104相对)和第四侧壁部件(图1中未示出)。如本文所述,前述侧壁部件可以是复合部件或者可以包括复合部件。
在一些情况下,侧壁部件中的一些形成天线组件(图1中未示出)的一部分。因此,一种或多种非金属材料可将边框带102的侧壁部件彼此分离,以便电隔离侧壁部件。例如,第一分离材料112将第一侧壁部件104与第二侧壁部件106分离,并且第二分离材料114将第二侧壁部件106与第三侧壁部件108分离。作为非限制性示例,前述材料可包括一种或多种电惰性材料或电绝缘材料,诸如塑料和/或树脂。
电子设备100还可包括由保护覆盖件118覆盖的显示器组件116(以虚线示出)。显示器组件116可包括(下文讨论的)多个层,其中每个层提供独特的功能。显示器组件116可以由边框120或框架部分地覆盖,该边框或框架沿着保护覆盖件118的外边缘延伸,并且部分地覆盖显示器组件116的外边缘。边框120可以被定位成隐藏或遮蔽显示器组件116的层和柔性电路连接器之间的任何电连接和机械连接。另外,边框120可包括均匀的厚度。例如,边框120可包括通常不在X和Y维度上改变的厚度。
另外,如图1所示,显示器组件116可包括凹口122,其表示缺失显示器组件116。凹口122可允许(下文讨论的)视觉系统,该视觉系统为电子设备100提供用于对象识别诸如面部识别的信息。就这一点而言,电子设备100可包括具有被设计成隐藏或遮蔽视觉系统的开口的掩膜层(如虚线所示),该开口允许视觉系统提供对象识别信息。这将在下文中进一步论述。另外,保护覆盖件118可由透明材料诸如玻璃、塑料、蓝宝石等形成。就这一点而言,保护覆盖件118可以称为透明覆盖件、透明保护覆盖件或(当保护覆盖件118包括玻璃时)覆盖玻璃。如图1所示,保护覆盖件118包括开口124,其可表示保护覆盖件118的单个开口。开口124可允许将声能(以可听声的形式)发送至电子设备100中,该声能可由电子设备100的麦克风(图1中未示出)接收。开口124还可以或者另选地可以,允许将声能(以可听声的形式)发送至电子设备100之外,该声能由电子设备100的音频模块(图1中未示出)生成。另外,电子设备100在一些实施方案中可以不包括通常在电子设备中发现的按钮,诸如“home按钮”,因为保护覆盖件118可不包括附加的开口。
电子设备100还可包括被设计成接收线缆组件的连接器的端口126。端口126允许电子设备100传送(发送和接收)数据,并且还允许电子设备100接收电能,以为电池组件充电。因此,端口126可包括电耦接到连接器的终端。
另外,电子设备100可包括几个附加的开口。例如,电子设备100可包括开口128,该开口允许电子设备的附加音频模块(图1中未示出)将声能发射到电子设备100之外。电子设备100还可包括开口132,该开口允许电子设备的附加麦克风接收声能。此外,电子设备100可包括被设计成与联接到保护覆盖件118的导轨牢固地接合的第一紧固件134和第二紧固件136。就这一点而言,第一紧固件134和第二紧固件136均被设计成将保护覆盖件118与边框带102联接。
电子设备100可包括被设计成有利于将命令发送至电子设备100的几个控制输入端。例如,电子设备100可包括第一控制输入端142和第二控制输入端144。作为非限制性示例,前述控制输入端可用于调整在显示器组件116上呈现的视觉信息或由音频模块输出的声能的量。控件可包括被设计成生成由处理器接收的命令或信号的开关或按钮中的一者。控制输入端可至少部分地延伸穿过在侧壁部件中的开口。例如,第二侧壁部件106可包括开口146,该开口接收第一控制输入端142。下面参考图2提供了关于电子设备的特征部和结构的进一步细节。
图2示出了电子设备200的分解图。图2所示的电子设备200是智能电话,但仅仅是可以与本文所述的系统和方法一起使用的设备或包括本文所述的系统和方法的设备的一个代表性示例。如相对于电子设备100所描述的,电子设备200可对应于任何形式的可穿戴电子设备、便携式媒体播放器、媒体存储设备、便携式数字助理(“PDA”)、平板计算机、计算机、移动通信设备、GPS单元、遥控设备以及其他类似的电子设备。在一些情况下,电子设备200可包括本文相对于电子设备100所述的一些或全部特征部。
电子设备可具有包括至少部分地限定电子设备的外部部分诸如外周缘的边框带202的外壳。如上文图1中所述的边框带102,边框带202可包括几个侧壁部件,诸如第一侧壁部件204、第二侧壁部件206、第三侧壁部件208(与第一侧壁部件204相对)和第四侧壁部件210。如本文所述,前述侧壁部件可以是复合部件或者可以包括复合部件。如本文所述,边框带202还可以包括将边框带202的侧壁部件彼此分离和/或连接的一种或多种非金属材料。例如,分离材料214可将第二侧壁部件206与第三侧壁部件208分离和/或连接。
包括边框带202的外壳可包括接收或耦接到设备200的其他部件的一个或多个特征部,诸如特征部222。例如,边框带202可包括任何数量的特征部,诸如孔、腔、凹部和其他配合特征部,以接收和/或附接到设备200的一个或多个部件。电子设备200可包括内部部件,诸如处理器、存储器、电路板、电池和传感器。此类部件可被设置在至少部分地由边框带202限定的内部体积内,并且可经由形成到边框带202中、由边框带202限定或以其他方式成为边框带202的一部分的内表面、附接特征部诸如特征部222、螺纹连接器、螺柱、柱形件和/或其他固定特征部附着到边框带202。
设备200可包括内部部件,诸如系统级封装(SiP)226,这包括一个或多个集成电路,诸如处理器、传感器和存储器。设备200也可包括容纳在设备200的内部体积中的电池224。设备200还可包括一个或多个传感器诸如光学传感器或其他传感器,该一个或多个传感器可感测或以其他方式检测关于在设备200的内部体积外部的环境的信息。设备200中还可包括附加部件,诸如触觉引擎。电子设备200还可包括类似于本文所述的显示器组件116的显示器组件216。在一些情况下,显示器组件216可通过一个或多个附接特征部,由边框带202接收和/或附接到边框带202。
电子设备200还可包括可提供结构支撑的底盘220。如本文所述,底盘220可包括刚性材料诸如金属,或可包括复合构造。另外,底盘220可耦接到边框带202。这样,底盘220也可提供用于将部件电耦接到底盘的电接地路径。电子设备可另选地或附加地包括具有包覆层和/或其他附接特征部的背板230,使得电子设备200的一个或多个部件可例如经由焊接附接到背板230。背板230可形成用于连接电子设备200的部件的导电通路。在一些情况下,背板230可通过一个或多个附接特征部诸如特征部222附接到设备200的边框带202。
电子设备200的外表面还可由可耦接到边框带202的后盖240限定。就这一点而言,后盖240可与边框带202组合以形成电子设备202的壳体或外壳,其中该壳体或外壳(包括边框带202和后盖240)至少部分地限定内部体积。后盖240可包括透明材料诸如玻璃、塑料、蓝宝石等。
包括具有一个或多个复合部件的边框带202的外壳,如本文所述,可满足如内部部件所限定的内部尺寸要求。例如,包括复合边框带202的外壳的结构可唯一地或主要地由外壳被设计成要容纳的内部部件限定或限制。因为具有复合边框带202的外壳可极轻且坚固,所以外壳可被成形为以尺寸上有效率的方式容纳内部部件,而不受部件尺寸之外的因素约束,诸如对附加结构元件的需要。如本文所述,边框带的复合部件204、206、208、210可由多种工艺形成。在一些实施方案中,这些形成工艺可允许外壳和/或边框带202具有专门定制的详细形状或设计,以满足一种或多种需求(诸如内部尺寸要求),而无需附加特征部来加强外壳的结构。另外,可消除外壳制造工艺的人工痕迹。
附加地或另选地,电子设备200的其他部件,诸如底盘220之类的单个内部结构部件或外部输入部件,可由本文所述的复合部件形成或者可包括本文所述的复合部件。
虽然电子设备(诸如电子设备200)的任何数量的部件或各种部件可由复合部件形成或可包括复合部件,但是这些复合部件的结构可以是例如包括连接到内部部分的外部部分的复合部件,如本文所述。外部部分和内部部分的结构和材料以及复合部件本身不仅可应用于本文所讨论的具体示例,还可以任何组合应用于任何数量的实施方案或各种实施方案。下文参考图3描述复合部件的各种实施方案。
图3示出了边框带302的分解图,该边框带可以形成为电子设备(诸如相对于图1和图2所述的电子设备100或电子设备200)的外壳或壳体的一部分。边框带302可包括为复合部件或包括复合部件的一个或多个部分,诸如连接到内部部分的外部部分,如本文所述。例如,边框带302可包括第一复合侧壁部件304、第二复合侧壁部件306、第三复合侧壁部件308(与第一复合侧壁部件304相对)和第四复合侧壁部件310。在一些情况下,如本文所述,作为非限制性示例,复合部件304、306、308、310可由可包括一种或多种电惰性材料或电绝缘材料(诸如塑料和/或树脂)的材料分离和/或连接在一起。
尽管图3所示的实施方案包括具有连接在一起的多个复合侧壁部件304、306、308、310的边框带302,但是在一些情况下,如本文所述,电子设备的外壳或壳体可包括具有内部部分和外部部分的单个复合部件或可由具有内部部分和外部部分的单个复合部件形成。此外,在一些情况下,复合部件可形成外壳或壳体的除侧壁之外的部分,诸如外壳或壳体的顶部部分、底部部分或任何部分。下面参考图4A至图8提供了复合部件的进一步细节。
图4A示出了复合部件400的分解透视图,该复合部件包括外面或外部部分402和里面或内部部分404。尽管图4A所示为分解图,但是复合部件400可包括连接到或结合到里面或内部部分404的外面或外部部分402。在一些示例中,外部部分402可以是预形成的并且可包括金属材料诸如不锈钢,但是如本文所述,明确地设想了其他材料。在一些示例中,外部部分可具有大于约25微米的厚度。内部部分404可具有独立于外部分402的第一组材料特性的第二组不同的材料特性。在一些示例中,外部部分402和内部部分404可以焊接、粘结、粘附或以其他方式连接在一起,使得它们形成外壳或外壳的一部分,并且充当基本整体式主体400。外部部分402和内部部分404可包括任何期望的形状或设计,因此部件400可包括任何期望的形状和设计。在一些示例中,部件400可以是电子设备的外壳的一部分。然而,在一些其他实施方案中,部件400可以是电子设备的任何部件,例如,结构部件、内部部件、外部部件或其他类似的部件。
图4B示出了复合部件400的组装透视图,例如,如图4A所示,该复合部件包括在内部部分404中形成并且至少部分地由该内部部分限定的特征部412和414。如图所示,特征部412、414可包括突出特征部、凹陷特征部或它们的组合。在一些示例中,特征部诸如特征部412可通过增材制造工艺形成。在一些示例中,特征部诸如特征部414可通过减材制造工艺形成。在一些情况下,特征部可包括孔、凹部、盲孔、腔、突出部或它们的组合。在一些示例中,特征部412、414可以是用于电子设备的一个或多个其他部件的附接特征部。如图4A和图4B所示的部件400和概念可以任何组合应用于本文所述的任何复合部件。下文参考图5至图8描述了包括相对于图4A和图4B所讨论的概念和特征部的另外的示例。
图5示出了可类似于或包括相对于图3所述的复合侧壁部件304、306、308、310和相对于图4A至图4B所述的部件400的特征部的复合部件510。复合部件510可包括连接到里面或内部部分524的外面或外部部分522。在本示例中,外部部分522可至少部分地限定电子设备的外壳或壳体的外表面。内部部分524可至少部分地限定电子设备的内部体积的表面。如图5所示,复合部件510可包括多个特征部532、534、536,该多个特征部例如可充当用于电子设备的其他部件的附接特征部。
在一些情况下,特征部可在复合部件510的外部部分522和内部部分524中的一者或两者中形成。例如,复合部件510的内部部分524可包括特征部诸如孔532。在一些情况下,特征部532可以是通过减材工艺(诸如机加工或蚀刻工艺)在内部部分524中形成的孔、凹部、盲孔或其他特征部。在一些示例中,特征部532可充当用于电子设备的其他部件的附接特征部。可将特征部532配置为接收电子设备的部件,诸如按钮或输入部件。尽管被描绘为孔532,但是特征部532可采用期望的任何形式或形状。在一些示例中,特征部532可至少部分地延伸到内部部分524中的期望深度。然而,另选地,特征部532可基本上完全穿过内部部分524的整个厚度延伸。
在一些示例中,特征部可在复合部件510的外部部分522和内部部分524两者中形成。例如,特征部534可在部件510的外部部分522和内部部分524两者中形成,或者由部件510的外部部分522和内部部分524两者限定。特征部534可以是至少部分地穿过外部部分522和内部部分524的孔或通孔。此外,尽管部分522、524被示出为具有相对均匀的厚度,但是在一些示例中,外部部分522和/或内部部分524的厚度可以在形成特征部诸如特征部534的位置处变化。突出特征部,诸如特征部536,可以例如通过机加工工艺或增材制造工艺在内部部分524中形成,并且可充当用于电子设备的其他部件的附接特征部。尽管被描绘为限定穿过其中的孔的突出部,但是特征部536可包括期望的任何形状或设计。
如本文所述,复合部件510的内部部分524可以被选择为使得该复合部件具有形成特征部诸如特征部532、534、536所需要的一组材料特性。例如,内部部分524的材料可以被选择为具有允许内部部分524高度机加工而不会对机加工工具造成高水平磨损的一种材料特性或一组材料特性。附加地,内部部分524的材料可以是相对廉价的,使得因形成特征部而产生的材料浪费基本上不会增加生产成本。此外,如本文所述,外部部分的材料可以被选择为具有独立于内部部分的材料特性的一种材料特性或一组材料特性,这种材料特性或这组材料特性允许外部部分522具有例如高水平的硬度和耐腐蚀性。
在一些示例中,在外部部分522和内部部分524中的一者或两者中形成的特征部,诸如特征部532、534、536,可具有从约微米至多达约毫米或几毫米或更大的主要尺寸。在一些情况下,特征部诸如特征部536可具有从约100微米至约1毫米的主要尺寸。此外,在一些情况下,特征部诸如特征部536可具有从约100微米至约1毫米的次要尺寸。
此外,如图5所示,外部部分522可具有可与电子设备的外部轮廓对应的基本上弯曲的形状或轮廓。外部部分522可具有期望的任何形状或轮廓。在外部部分具有基本上弯曲的形状或轮廓的一些示例中,内部部分524可被完全定位在限定外部部分522的曲线轮廓的曲线后面或曲线内。下面参考图6提供了外部部分522的附加细节。
图6示出了图5的外壳的复合部件510的另一透视图。如图6所示,可以移除外部部分522的一个或多个区域诸如区域538,使得内部部分524中的至少一些暴露。内部部分524的暴露表面可以经受处理或其他加工,以便例如保护内部部分524的暴露表面。在一些示例中,外部部分522可包括不锈钢合金,并且内部部分524可包括铝。在区域538处,内部部分524的铝暴露在外部,外部部分522的不锈钢和内部部分524的铝之间的界面也可被暴露。
在这种情况下,这两个部分的材料之间的界面可形成电接触,并且部分522、524的材料中的一者可经受电腐蚀或易于发生电腐蚀。因此,可对其中部分522、524的材料之间的界面暴露的区域诸如区域538进行加工或处理,以防止或抑制电腐蚀。可将一种或多种材料沉积在区域538处的部分522、524之间的界面上方,以防止或抑制电腐蚀。示例材料可包括但绝不限于,聚合物材料、金属材料、陶瓷材料或它们的组合。
另选地,外部部分522和/或内部部分524的几何结构可被设计成使得即使当特征部诸如特征部538在外部部分522中形成时,这些部分之间的界面也不会暴露。例如,在一些情况下,外部部分522在其中形成特征部的区域538处可以较厚,使得即使在从外部部分524中移除材料时,内部部分524也不会暴露。内部部分524可在其中外部部分522具有增加的厚度的区域处对应地变薄,使得复合部件510保持相对均匀的厚度。下面参考图7和图8详述了复合部件510的另选的视图和特征部。
图7示出了图5和图6中所示的复合部件510的顶视图。如图所示,外部部分522和内部部分524中的一者或两者的厚度可具有沿着部件510的长度而变化的厚度。然而,另选地,外部部分522和/或内部部分524的厚度可沿着部件510的长度为基本上均匀的。外部部分522可以具有大于约25微米、大于约50微米、大于约100微米、200微米、300微米、400微米、500微米的厚度,或更厚的厚度。在一些示例中,外部部分可具有多达约1毫米、多达约2毫米或多达约5毫米的厚度,或更厚的厚度。在另选的示例中,内部部分524可具有任何期望的一种或多种厚度。例如,如图7所示,内部部分524可具有从约100微米变化到多达约几毫米或更厚的厚度。在一些情况下,内部部分可具有近似于电子设备的整个宽度的厚度。
图8示出了图5至图7中所示的复合部件510的侧视图。如本文所述,内部部分524可包括任何数量的特征部,这些特征部在材料或内部部分524中形成,或通过任何期望的方法或工艺添加或附接到内部部分524。在一些情况下,特征部诸如特征部534可用作电子设备的部件(诸如内部部件或结构部件)的附接特征部。另外,在一些示例中,内部部分524可形成或限定表面,该表面至少部分地限定电子设备的内部体积。在一些示例中,外部部分522可不形成限定电子设备的内部体积的表面的一部分。然而,在一些情况下,外部部分522可形成限定电子设备的内部体积的表面的至少一部分。
虽然电子设备的任何数量或种类的部件可由复合部件形成或可包括复合部件,诸如,上文详细描述的部件210、310、400和/或510,但是这些复合部件的结构通常包括连接到内部部分的外部部分,如本文所述。外部部分和内部部分的结构和材料以及复合部件本身不仅可应用于本文所讨论的具体示例,还可以任何组合应用于任何数量或种类的实施方案。下文参考图9A至图11描述复合部件的各种示例性特征部。
如本文所述,图9A示出了包括与内部部分604结合的外部部分602的复合部件600的透视图。在一些示例中,外部部分602可包括金属材料,但是如本文所述,明确地设想了其他材料。该内部部分可包括与外部部分的材料不同的第二材料,并且包括独立于外部部分602的一组材料特性的第二组材料特性。如图9A所示,外部部分602和内部部分604可配合以至少部分地限定特征部612。在一些示例中,如图所示,特征部612可为凹部、孔、腔或其他类似的特征部。然而,在一些其他示例中,特征部612可包括突出部或正特征部或其组合。在一些示例中,此类特征部612可为用于将部件600连接到电子设备的一个或多个其他部件的附接特征部。
如本文所述,图9B示出了包括与内部部分704结合的外部部分702的复合部件700的透视简化图。如图所示,复合部件700还包括设置在外部部分702和内部部分704之间的中间层706,该中间层可至少部分地将部分702、704结合在一起。在一些示例中,中间层706可具有任何厚度并且可为任何期望的材料,诸如聚合物材料。在一些示例中,中间层706可包括热活化膜、粘合剂、聚合物、树脂或环氧树脂等。在一些情况下,在经由中间层706连接部分702、704之前,特征部诸如特征部712可在外部部分和/或内部部分702、704中形成。然而,在一些其他示例中,部分702、704可通过中间层706连接,然后一个或多个特征部诸如特征部712可在部件700中形成。
如图9A和图9B所述的部件600和700以及概念可以任何组合应用于本文所述的任何复合部件。包括相对于图9A和图9B所讨论的概念和特征部的另外的情况如下文参考图10至图11所述。
图10示出了可形成电子设备的外壳或壳体的一部分的复合部件810的特写透视图。与图5至图8所示的部件510一样,部件810可包括连接到内部部分824的预成形的外部部分822。外部部分822可包括具有第一组材料特性的一种或多种材料,同时内部部分824可包括具有独立于第一组材料特性的第二组材料特性的一种或多种材料。
如本文所述,在一些示例中,外部部分822可直接连接、结合或粘附到内部部分824。即,外部部分822可直接接触、邻接、熔合、结合或以其他方式连接到内部部分824。在外部部分822和内部部分824两者都包括金属材料的一些示例中,外部部分822和内部部分824之间的结合可为冶金结合。在一些示例中,外部部分822可基本上沿着整个界面或仅在一个或多个位置处直接接触内部部分824。另外,在一些实施方案中,即使在部分822、824基本上沿着整个界面直接接触的情况下,部分822、824也可仅在一个或多个位置处结合或连接在一起。例如,在一些实施方案中,内部部分824可在一个或多个位置处焊接到外部部分822。
内部部分824可通过任何数量的工艺(诸如钎焊、扩散粘结、电子束焊接、超声焊接、激光焊接以及其他连接方法)连接到外部部分822。在一些示例中,部分822、824可通过脉冲激光焊接工艺(诸如纳秒脉冲激光焊接工艺)焊接在一起。在使用焊接工艺的示例中,可沿部分822、824之间的界面或接缝来进行焊接工艺,或可在任何数量的期望的位置处通过部分822、824中的一者或两者来进行焊接工艺。
如图10另外所示,复合部件810可包括一个或多个特征部诸如特征部832,这些特征部由外部部分822和内部部分824二者形成或限定。在一些情况下,特征部832可以是例如用于电子设备的一个或多个部件的附接特征部。特征部832还可用于另选的或附加的目的,并且可例如用于减少复合部件810的重量。在一些示例中,特征部832可有利于复合部件810连接到另一个复合部件,以形成外壳或壳体,诸如边框带102或202,如本文所述。在一些示例中,特征部832可与材料(诸如本文所述的材料114、214、314)机械地接合以形成边框带102、202。
虽然电子设备的任何数量或种类的部件可由复合部件形成或可包括复合部件,诸如,部件210、310、400、510、600和/或810,但是这些复合部件的结构可为例如包括连接到内部部分的外部部分的复合部件,如本文所述。外部部分和内部部分的结构和材料以及复合部件本身不仅可应用于本文所讨论的具体示例,还可以任何组合应用于任何数量或种类的实施方案。下文参考图11描述复合部件的各种实施方案。
图11示出了示例性复合部件910,该复合部件可包括通过中间层926连接到内部部分924的预成形的外部部分922。中间层926可包括任何期望的材料,诸如聚合物材料、陶瓷材料、金属材料或它们的组合。在一些示例中,中间层926可包括热活化膜、粘合材料、注塑成型的材料诸如注塑成型的金属或聚合物材料,以及类似的连接材料。在一些示例中,中间层926可包括可固化以将外部部分922结合到内部部分924的树脂或环氧树脂。该中间层也可包括可模制材料(诸如聚合物材料),该可模制材料可在部分922、924之间以可模制形式提供,并且固化或冷却从而将部分922、924结合在一起。
中间层926可具有任何期望的厚度。在一些示例中,该中间层可具有多达约1微米或更小的厚度,约5微米、约10微米、约50微米、约100微米、约200微米、约300微米、约500微米、约0.1毫米、约0.5毫米、约1毫米、约2毫米或约5毫米或更多。在一些示例中,外部部分922和/或内部部分924的一个或多个表面可包括可与中间层926机械地接合(例如,以将两个部分结合在一起)的特征部。例如,外部部分922和/或内部部分924的表面可包括与中间层926机械地接合的纳米尺度特征部、微观尺度特征部或宏观尺度特征部。这些特征部可通过处理部分922、924的表面(例如,通过机加工、蚀刻和类似的表面处理)而形成。
在一些示例中,如本文所讨论的,其中外部部分922和内部部分924可包括易受流电腐蚀影响的材料,诸如钢和铝,中间层926可用于(例如,通过至少在一些位置中防止部分922、924的直接接触)抑制或防止此类腐蚀。在一些示例中,中间层926可存在于外部部分922和内部部分924之间的整个界面处或沿整个界面存在。然而,在其他示例中,中间层926仅可存在于部分922、924之间的一个或多个位置处,诸如,在外部部分922和内部部分924之间的界面暴露于或可暴露于外部环境的位置处。
如本文所述,包括中间层926的复合部件910的外部部分922和内部部分924可附加地或另选地通过其他方法来连接或结合。例如,通过在一个或多个位置处与中间层926机械接合并且通过在一个或多个其他位置处焊接,外部部分922可与内部部分924连接。
虽然电子设备的任何数量或种类的部件可由复合部件形成或可包括复合部件,诸如,部件210、310、400、510和/或810,但是这些复合部件的结构可为包括连接到内部部分的外部部分的复合部件,如本文所述。外部部分和内部部分的结构和材料以及复合部件本身不仅可应用于本文所讨论的具体示例,还可以任何组合应用于任何数量或种类的实施方案。下文参考图12至图14描述复合部件的各种实施方案。
图12A示出了包括外部部分1002和内部部分1004的复合部件1000的分解简化视图。如本文所述,该外部部分可包括第一材料诸如金属,并且可预成形。内部部分1004可至少部分地限定一个或多个特征部1012、1014,并且如图所示,可包括两个或更多个层1022、1024、1026、1028。在一些示例中,这些层1022-1028可包括单一材料或由单一材料形成,该单一材料可包括本文所述的通常形成内部部分的任何材料。然而,另选地,层1022-1028中的一个或多个层可包括与另一层不同的材料。例如,层1022可包括与外部部分1002的第一材料不同的第二材料,同时层1024可包括与外部部分1002的第一材料和层1022的第二材料不同的第三材料。通过本文所述的关于将各部分结合在一起的任何方法(例如,焊接、钎焊、扩散粘结、粘合剂、机械接合以及其他类似的结合或连接方法),内部部分1004的层1022-1028可彼此结合。尽管在基本上水平的叠层中描述了层1022-1028,但是这些层可被布置成以任何期望的方式形成内部部分1004。例如,可竖直地、水平地或以其间的任何角度来堆叠这些层。
如图12B所示,层1022-1028可配合以形成并限定部件1000的内部部分1004。另外,两个或更多个层1024、1026可配合以形成或限定一个或多个特征部1012、1014。在一些示例中,如图所示,特征部1012可为凹部、孔、腔等。然而,在一些其他示例中,特征部1014可包括突出部或正特征部或它们的组合。此类特征部1012、1014可为用于将部件1000连接到电子设备的一个或多个其他部件的附接特征部。在一些示例中,层1022-1028可在结合在一起以限定特征部1012、1014之前定形或形成为期望的形状。然而,在一些其他情况下,层1022-1028可结合或连接在一起,然后可经受增材或减材加工以在其中形成一个或多个特征部1012、1014。
如图12A和图12B所述的部件1000和概念可以任何组合应用于本文所述的任何复合部件。下文参考图13和图14描述了包括相对于图12A和图12B所讨论的概念和特征部的另外的示例。
图13示出了复合部件1110,该复合部件可以是或可形成壳体或外壳的一部分,诸如本文所述的边框带102、202。如本文所述,复合部件1110可包括连接到里面或内部部分1124的外面或外部部分1122。外部部分1122可至少部分地限定电子设备的外壳或壳体的外表面。在本示例中,内部部分1124可至少部分地限定对电子设备的内部体积进行限定的表面,并且可包括一个或多个层1141、1142或由所述一个或多个层形成。
如图13所示,具有两个或更多个层1141、1142的内部部分1124可包括特征部,诸如特征部1132,这些特征部可用作电子设备的其他部件的附接特征部。如图13所示,两个或更多个层1141、1142可配合以在内部部分1124中形成特征部,诸如特征部1132。在一些示例中,在例如通过机加工将两个或更多个层1141、1142连接在一起之后,可在内部部分1124中形成特征部1132。另选地,层1141、1142可在连接之前定形,以便在被连接时限定特征部1132。在层1141、1142可在连接以形成特征部1132之前定形的那些情况下,内部部分1124和/或特征部1132可经受处理或加工以进一步限定该特征部的形状。下面参考图11提供了多个层可如何连接以形成内部部分1124的进一步细节。
现在转到图14,示出了包括构成部分1124的层1141、1142、1143、1144、1145、1146、1147、1148、1149和1150的内部部分1124的分解图。在一些示例中,层1141-1150可包括单一材料或由单一材料形成,该单一材料可包括本文所述的通常形成内部部分的任何材料。然而,另选地,层1141-1150中的一个或多个层可包括与层1141-1150中的其他层不同的材料。例如,层1141、1143、1145、1147、1149可包括第一材料,诸如金属材料,而层1142、1144、1146、1148、1150可包括不同的第二材料,诸如聚合物材料。明确地设想了这些层和材料的其他构型。在将外部部分连接到内部部分以形成基本整体式内部部分1124的上下文中,层1141-1150可通过本文所述的任何方法或工艺彼此连接或结合。例如,层1141可直接焊接到相邻层1142,或者层1141、1142可通过中间材料诸如粘合剂或热活化膜连接在一起。
在一些示例中,在连接到另一个层之前,层1141-1150中的一个或多个层可形成为期望的形状或设计,以形成内部部分1124。例如,层1144可包括金属材料(诸如铝)并且可以通过冲压出具有期望的层厚度的铝片材来形成。然后,该冲压层1144可连接或结合到一个或多个相邻层1143、1145以形成内部部分1124。如上文相对于图13所述,层1141-1150可配合以形成或限定特征部1132。另选地,特征部1132可在单个层(诸如层1145)中形成或由其限定。
层1141-1150中的一个或多个层可以是基本连续的或整体式的。然而,在一些情况下,层1141-1150中的一个或多个层(诸如层1145)可不是连续的,并且可包括两个或更多个断开的或不连续的部分或部件。在一些情况下,下面层诸如层1146可用于将不连续层1145的这些部分或部件保持或维持在期望的位置或取向上。
层1141-1150中的一个或多个层可具有与层1141-1150中的一个或多个其他层基本相同的厚度或高度。然而,在一些示例中,层1141-1150中的一个或多个层可具有与层1141-1150中的一个或多个其他层不同的厚度。每个层1141-1150可具有任何期望的厚度,例如,多达约10微米、约25微米、约50微米、约100微米、约200微米、约300微米、约400微米、约500微米或更大。在一些示例中,层1141-1150可具有约1毫米、约2毫米或更大的厚度。
尽管层1141-1150以单个层的宽度基本上对应于内部部分1124的宽度而单个层的厚度仅构成内部部分1124的高度的一小部分的取向示出,但在一些情况下,层1141-1150可以任何数量的取向设置、定形或连接。例如,单个层的高度可基本上对应于内部部分1124的高度,而单个层的宽度仅能构成内部部分1124的宽度的一小部分。另选地,层1141-1150可被成形和/或连接成使得层的宽度、高度和/或长度仅能构成内部部分1124的宽度、高度和/或长度的一小部分。
虽然电子设备的任何数量或种类的部件可由复合部件形成或可包括复合部件,诸如,部件210、310、400、510、600、700、810、910和/或1110,但是这些复合部件的结构可包括连接到内部部分的外部部分,如本文所述。外部部分和内部部分的结构和材料以及复合部件本身不仅可应用于本文所讨论的具体示例,还可以任何组合应用于任何数量或种类的实施方案。下文参考图15至图18描述了与用于形成当前描述的结构的方法和工艺相关的各种实施方案。
如本文所述,图15示出了用于形成复合部件的示例性工艺的工艺流程图。在框1210处,用于形成复合部件的工艺1200可包括将包括具有第一材料特性或第一组材料特性的第一材料的预成形的部分(诸如本文所述的外部部分)与包括具有第二材料特性或第二组材料特性的第二材料的第二部分(诸如本文所述的内部部分)连接。在框1220处,一旦连接,通过在至少第二部分中形成一个或多个特征部,该工艺继续。
在框1210处,可将预成形的第一部分与第二部分连接。预成形的第一部分可包括第一材料,而第二部分可包括可被独立地选择的第二材料。第一部分和第二部分的材料可包括本文关于复合部件的内部部分和/或外部部分所述的任何材料。在一些示例中,在连接之前,预成形的第一部分可经受处理或加工,例如,以形成期望的轮廓或形状或在其中形成一个或多个特征部。
在一些示例中,可例如通过夹紧设备或其他装置将预成形的第一部分定位或保持在期望的位置,并且可将第二部分与预成形的第一部分接触,因此这些部分连接在一起以形成基本整体式主体。用于连接这些部分的特定工艺可包括本文所讨论的任何工艺,并且可根据预成形的第一部分和第二部分的材料来选择。例如,连接可包括通过工艺诸如焊接(例如超声焊接或激光焊接)、钎焊、扩散粘结、熔合或其他类似方法直接将预成形的第一部分与第二部分连接。在一些示例中,连接可包括脉冲激光焊接,例如纳秒脉冲激光焊接。另选地,如本文所述,连接可包括机械地接合预成形的第一部分的特征部与第二部分的对应特征部。
在一些示例中,连接可另选地或附加地包括在预成形的第一部分和第二部分之间提供层或材料以将这些部分连接在一起。因此,在一些示例中,连接可包括在预成形的第一部分和第二部分之间提供材料诸如粘合剂、胶、热活化膜、聚合物材料(诸如环氧树脂或树脂)或另一可模制材料。在至少一些位置处该中间层可作为这些部分之间的可模制材料来提供,并且可固化或冷却以连接这些部分。在一些情况下,中间材料可与一个部分或两个部分的表面形成直接结合,例如化学结合或冶金结合。在一些示例中,中间材料可通过另选地或附加地与这些部分的表面上的一个或多个特征部机械地接合来连接这些部分。
在一些示例中,可通过以可模制形式将第二部分提供到预成形的第一部分并固化、冷却或以其他方式硬化第二部分的材料来将第二部分与预成形的第一部分连接。例如,第二部分可被铸造、压铸、模制、注塑成型、金属注塑成型,或者以其他方式形成为预成形的第一部分的一个或多个特征部。在一些示例中,预成形的第一部分可存在于模具或其他装置中,并且第二部分可提供到该模具中以硬化并与预成形的第一部分连接。
在一些示例中,以可模制形式提供第二部分可通过在第一部分和第二部分的材料之间直接形成结合(诸如化学结合或冶金结合)来将预成形的第一部分与第二部分连接。通过第二部分的材料与在第一部分中或第一部分的表面上形成的一个或多个特征部(诸如纳米尺度、微观尺度和/或宏观尺度特征部)之间的机械接合来将这些部分可另选地或附加地连接。因此,在一些示例中,第二部分的材料可流入或以其他方式提供到预成形的第一部分的一个或多个接收特征部中,并且硬化,从而机械地接合和连接这些部分。
此外,尽管第一部分被描述为预成形的第一部分,但是可基本上与第二部分同时形成。例如,在一些情况下,第一部分和第二部分可为共挤出的或两者均可以可模制形式提供,使得通过化学结合、冶金结合、机械接合、其他连接功能或它们的组合来连接这些部分。
在框1220处,在复合部件的至少第二部分中形成一个或多个特征部。可根据本文所述的任何工艺或方法诸如增材或减材制造工艺来形成所述一个或多个特征部。例如,可通过机加工、蚀刻、沉积、模制或其他工艺在至少第二部分中形成一个或多个特征部。另选地,例如,如本文所述,可在预成形的第一部分和第二部分两者中形成一个或多个特征部。
框1220处的在至少第二部件中形成一个或多个特征部可基本上与框1210处的连接步骤同时发生。例如,在第二部分可被铸造或模制到预成形的第一部分中的一些情况下,当第二部分硬化或以其他方式形成并与第一部分连接时,在模制或铸造工艺期间,可在第二部分中形成一个或多个特征部。如本文所述,所形成的复合部件可经受进一步的加工和处理。例如,可处理预成形的第一部分的外表面(例如通过在其上沉积物理气相沉积(PVD)层),来提供期望的颜色或表面光洁度。
图16和图17示出了包括与第二部分1324、1424连接的预成形的第一部分1322、1422的整体式主体1300、1400的示例,如上文关于方法1200所述。如图16所示,预成形的第一部分1322可直接与第二部分连接。此外,在一些情况下,预成形的第一部分可具有非矩形轮廓,并且可具有例如基本上对应于复合部件的期望的最终轮廓的曲线轮廓。如图17所示,如本文所述,中间层1426可存在于预成形的第一部分1422和第二部分1424之间。
图16和图17中所示的整体式主体1300、1400尚未具有如框1220中详述的形成在其上的任何特征部。在一些示例中,整体式主体1300、1400可以基本类似的方式并通过基本类似的设备和装置作为整体式材料件来加工以形成复合部件。例如,复合整体式主体1300、1400可由机加工装置加工,该机加工装置可通常用于用单一材料的主体加工零件。
图18示出了描绘上述方法1200的包括将第二部分1524压铸到预成形的第一部分1522上的工艺步骤的示意图。预成形的第一部分1522可最初以任何一般形状或构型来提供或形成。如上所述,预成形的部分1522可经受处理或加工以例如为该部分提供期望的外部轮廓。如图18所示,这包括机加工或以其他方式从该部分移除材料以实现期望的曲线轮廓。此外,如上文相对于图14和方法1200所述,第二部分可以与第一部分相邻的可模制形式提供,并且硬化,从而例如通过压铸或金属注塑成型来连接第一部分和第二部分。在一些示例中,铸造或模制工艺还可基本上与连接步骤同时,在至少第二部分中形成一个或多个特征部1532。然后,连接的复合整体式主体可经受进一步加工,例如,以提供一次或多次表面处理,或者以在第一部分和/或第二部分中进一步限定或形成特征部,如本文所述。
本文所讨论的复合部件的特征或方面中的任一个可组合或包括在任何变化的组合中。例如,外部部分或第一部分以及内部部分或第二部分的设计和形状不受任何方式的限制,并且可由任何数量的工艺(包括本文所讨论的那些工艺)来形成。此外,即使在一个部分或两个部分的形成期间,也可在任何时间通过任何已知方法将第一部分与第二部分连接。如本文所述,复合部件可以是或可形成电子设备的部件(诸如外壳或壳体)的全部或一部分。复合部件还可为或形成电子设备的任意数量的附加部件,包括内部部件、外部部件、壳体、表面或部分表面。
如本文所用,术语外部、外面、内部和里面仅用于参考目的。复合部件的外部部分或外部分可形成部件的外表面的一部分,但可不一定形成部件的外面表面的整个外部。类似地,复合部件的内部部分或内部分可形成或限定部件的内部部分或内部分,但也可形成或限定部件的外表面或外面表面的一部分。
本文参考某些具体实施方案和示例描述了各种发明。然而,本领域技术人员将认识到,在不脱离本文所公开的本发明的范围和实质的情况下,可以进行多种变型,因为在以下权利要求中阐述的那些发明旨在覆盖本发明所公开的所有变型形式和修改形式,而不脱离本发明的实质。如本说明书和权利要求书中所用,术语“包含”和“具有”应具有与术语“包括”相同的含义。
为了说明的目的,前述描述使用具体命名以提供对所述实施方案的彻底理解。然而,对于本领域的技术人员而言将显而易见的是,不需要具体细节即可实践所述实施方案。因此,出于例示和描述的目的,呈现了对本文所述的具体实施方案的前述描述。它们并非意在穷举或将实施方案限制到所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是,鉴于上面的教导内容,许多修改和变型是可能的。

Claims (20)

1.一种电子设备的外壳,所述外壳包括围绕所述电子设备的周缘的周缘外壳,并且所述周缘外壳包括一个或多个复合侧壁部件,所述一个或多个复合侧壁部件中的每个复合侧壁部件包括:
壳,所述壳包括具有第一组材料特性的第一金属和具有弯曲的形状的表面,所述表面至少部分地限定所述电子设备的外周面;和
内部部分,所述内部部分包括具有独立于所述第一组材料特性的第二组材料特性的第二金属,并且所述内部部分至少部分地限定特征部,所述内部部分结合到所述壳的所述第一金属并且设置在所述表面的内部。
2.根据权利要求1所述的外壳,其中,
所述壳是预成形的,并且所述金属壳具有大于25微米的厚度;以及
所述内部部分和所述壳形成整体式主体。
3.根据权利要求1所述的外壳,其中,所述内部部分至少部分地限定所述电子设备的内部体积。
4.根据权利要求1所述的外壳,其中,所述内部部分通过焊接、钎焊、扩散粘结或机械接合结合到所述壳。
5.根据权利要求1所述的外壳,所述外壳还包括设置在所述壳和所述内部部分之间的中间聚合物层,所述中间聚合物层将所述内部部分结合到所述壳。
6.根据权利要求1所述的外壳,其中,所述第二金属不同于所述第一金属。
7.一种用于电子设备的部件,所述部件包括围绕所述电子设备的周缘的周缘部件,并且所述周缘部件包括一个或多个复合侧壁部件,所述一个或多个复合侧壁部件中的每个复合侧壁部件包括:
金属的外部分,所述金属的外部分包括具有第一组材料特性的第一材料,所述外部分具有大于25微米的厚度并且至少部分地限定所述电子设备的外周面;和
内部分,所述内部分结合到所述外部分并且包括具有独立于所述第一组材料特性的第二组材料特性的第二材料,所述内部分限定内部体积,并且至少部分地限定特征部,所述特征部包括用于附接到设置在所述内部体积中的部件的附接特征部;
其中,所述内部分和预成形的所述外部分形成整体式主体。
8.根据权利要求7所述的部件,其中,所述特征部包括以下中的一者或多者:突出部、凹部、孔和腔。
9.根据权利要求7所述的部件,其中,所述第一材料包括钢、铝或钛,并且所述第二材料包括不同于所述第一材料的铜、铝或钢。
10.根据权利要求7所述的部件,其中,所述内部分通过焊接、钎焊、扩散粘结或机械接合结合到预成形的所述外部分。
11.根据权利要求7所述的部件,其中,通过将所述内部分压铸到预成形的所述外部分中,所述内部分结合到预成形的所述外部分。
12.根据权利要求7所述的部件,所述部件还包括中间聚合物层,所述中间聚合物层设置在所述内部分和预成形的所述外部分之间并且结合所述内部分和预成形的所述外部分。
13.根据权利要求7所述的部件,其中,所述内部分包括结合在一起并且配合以限定所述特征部的两层。
14.根据权利要求7所述的部件,其中,所述特征部由所述内部分和预成形的所述外部分两者限定。
15.一种形成用于电子设备的部件的方法,所述部件包括围绕所述电子设备的周缘的周缘部件,所述周缘部件包括一个或多个复合侧壁部件,所述方法包括:
将包括具有第一材料特性的第一材料的预成形的外周缘部分连接到包括具有独立于所述第一材料特性的第二材料特性的第二材料的内周缘部分,以形成整体式主体,所述内周缘部分限定所述电子设备的内部体积;以及
在所述内周缘部分中形成一个或多个特征部,所述特征部包括附接特征部,所述附接特征部被配置成附接到设置在所述内部体积中的部件。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,连接包括将所述内周缘部分焊接或钎焊到所述预成形的外周缘部分。
17.根据权利要求15所述的方法,其中,连接包括在所述预成形的外周缘部分和所述内周缘部分之间提供中间层。
18.根据权利要求15所述的方法,其中,连接包括将所述内周缘部分压铸到所述预成形的外周缘部分中。
19.一种复合结构,包括:
第一壳体材料,所述第一壳体材料具有第一组材料特性并且限定弯曲的表面,所述弯曲的表面至少部分地限定电子设备的外部分;和
第二芯材料,所述第二芯材料具有独立于所述第一组材料特性的第二组材料特性,所述第二芯材料限定内部体积并且至少部分地限定用于附接到设置在所述内部体积中的部件的接合特征部,内部部分结合到所述第一壳体材料并且设置在所述弯曲的表面的内部。
20.一种复合结构,包括:
第一壳体材料,所述第一壳体材料具有第一组材料特性并且限定弯曲的表面,所述弯曲的表面至少部分地限定电子设备的外部分;和
第二芯材料,所述第二芯材料具有独立于所述第一组材料特性的第二组材料特性,所述第二芯材料限定内部体积并且至少部分地限定用于附接至设置在所述内部体积中的部件的附接特征部,内部部分设置在所述弯曲的表面的内部。
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