CN112277240A - 壳体、壳体的制造方法和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种壳体、壳体的制造方法和电子设备，壳体的制造方法包括以下步骤：步骤S110，制备陶瓷件；步骤S120，将陶瓷件置于注塑模具内，在陶瓷件的第一内表面注塑成型塑胶件，塑胶件内包含金属复合物；步骤S125，对塑胶件的第二内表面进行表面处理，使得金属复合物能够形成外露的导电层；步骤S130，在导电层处制备天线。陶瓷件的第一内表面注塑成型塑胶件，使得二者紧密结合。减轻了壳体的重量，且使得壳体具有陶瓷的手感和外观效果。塑胶件使壳体具有防爆功能。塑胶件内部包括有机金属复合物，可以直接表面处理制得导电层，并在导电层上制备天线，工艺简单方便，且可减小电子设备的厚度和外形尺寸。在陶瓷件碎裂后不会影响天线的结构与性能。

Description

壳体、壳体的制造方法和电子设备
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域，特别是涉及一种壳体、壳体的制造方法和电子设备。
背景技术
手机天线一般内置于整机内部，天线的排布增加了整机的厚度、外形尺寸，用户体验不佳。
发明内容
本申请的第一方面，一实施例中提供一种壳体的制造方法，以解决上述天线位于手机内部增加整机厚度和外形尺寸的技术问题。
一种壳体的制造方法，包括以下步骤：
步骤S110，制备陶瓷件，所述陶瓷件包括相背设置的第一外表面和第一内表面；
步骤S120，将所述陶瓷件置于注塑模具内，在所述第一内表面的一侧通过注塑成型制备塑胶件，所述塑胶件内包含金属复合物；所述塑胶件包括相背设置的第二外表面和第二内表面，所述第二外表面贴合于所述第一内表面；
步骤S125，对所述第二内表面进行表面处理，使得所述金属复合物能够形成外露的导电层；
步骤S130，在所述导电层处制备天线。
上述壳体的制造方法，通过注塑方式在陶瓷件的第一内表面注塑成型塑胶件，使得陶瓷件与塑胶件紧密结合。减轻了壳体的重量，且使得壳体具有陶瓷的手感和外观效果。塑胶件可以为陶瓷件提供支撑，使得壳体具有防爆功能。塑胶件内部包括有机金属复合物，可以直接表面处理制得导电层，并在导电层上制备天线，工艺简单方便，且天线不占用电子设备的内部空间，减小电子设备的厚度和外形尺寸。在陶瓷件碎裂后不会四处迸溅，且不会影响塑胶件第二内表面的天线的结构与性能。
在其中一个实施例中，所述步骤S110包括：
采用原材料通过干压成型或流延成型或注射成型制备陶瓷坯料；
将所述陶瓷坯料进行排胶、烧结制得所述陶瓷件。
在其中一个实施例中，包括位于所述步骤S110之后的步骤S115，将所述第一外表面加工为平面。
在其中一个实施例中，包括位于所述步骤S115之后的步骤S116，将所述第一内表面进行化学处理，以形成纳米孔洞。
在其中一个实施例中，所述步骤S120中，将所述陶瓷件和所述注塑模具进行预热，将熔融塑胶注射入所述注塑模具内，并在第一压力下保压；将所述第一压力调节为第二压力并保压；冷却；尺寸加工。
在其中一个实施例中，所述陶瓷件和所述注塑模具预热的温度为100℃～200℃；所述熔融塑胶的注射压力为1200kgf～1400kgf；所述第一压力为400kgf～600kgf，所述第一压力的保压时间为1s～3s；所述第二压力为1700kgf～1900kgf，所述第二压力的保压时间为3s～5s；所述冷却的时间为6s～8s。
在其中一个实施例中，所述表面处理包括激光照射，所述步骤S125中，将所述第一内表面的需设置所述天线的区域进行激光照射，使得所述金属复合物释放出金属粒子，形成外露的导电层。
在其中一个实施例中，通过软件设计需制作的所述导电层的图形，通过所述导电层的图形控制激光的移动轨迹，以形成外露的所述导电层。
在其中一个实施例中，所述步骤S130中，将所述导电层进行电镀，制得所述天线。
在其中一个实施例中，所述天线的材质为铜、镍或金，所述天线的厚度为5μm～10μm。
本申请的第二方面，一实施例中提供一种壳体，以解决上述天线位于手机内部增加整机厚度和外形尺寸的技术问题。
一种壳体，由所述的壳体的制造方法制得。
上述壳体，塑胶件贴合于陶瓷件的第一内表面，减轻了壳体的重量，且使得壳体具有陶瓷的手感和外观效果。塑胶件可以为陶瓷件提供支撑，使得壳体具有防爆功能。塑胶件内部包括有机金属复合物，可以直接表面处理制得导电层，并在导电层上制备天线，工艺简单方便，且天线不占用电子设备的内部空间，减小电子设备的厚度和外形尺寸。在陶瓷件碎裂后不会四处迸溅，且不会影响塑胶件第二内表面的天线的结构与性能。
本申请的第三方面，一实施例中提供一种电子设备，以解决上述天线位于手机内部增加整机厚度和外形尺寸的技术问题。
一种电子设备，包括所述的壳体的制造方法制得的壳体。
上述电子设备包括壳体，通过注塑方式在陶瓷件的第一内表面注塑成型塑胶件，使得陶瓷件与塑胶件紧密结合。减轻了壳体的重量，且使得壳体具有陶瓷的手感和外观效果。塑胶件可以为陶瓷件提供支撑，使得壳体具有防爆功能。塑胶件内部包括有机金属复合物，可以直接表面处理制得导电层，并在导电层上制备天线，工艺简单方便，且天线不占用电子设备的内部空间，减小电子设备的厚度。在陶瓷件碎裂后不会四处迸溅，且不会影响塑胶件第二内表面的天线的结构与性能。提升用户对于电子设备的使用体验。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一实施例提供的电子设备的立体图；
图2为图1所示电子设备的壳体的主视图；
图3为图2所示壳体在一实施例中制作过程中的截面图；
图4为图3所示壳体加工后的截面图，其中壳体为2.5D结构；
图5为图2所示壳体在另一实施例中制作过程中的截面图；
图6为图5所示壳体加工后的截面图，其中壳体为3D结构；
图7为图2所示壳体的主视图；
图8为图2所示壳体在一实施例中的制作流程图；
图9为陶瓷件在一实施例中的制作流程图；
图10为图2所示壳体在另一实施例中的制作流程图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
作为在此使用的“终端设备”指包括但不限于经由以下任意一种或者数种连接方式连接的能够接收和/或发送通信信号的装置：
(1)经由有线线路连接方式，如经由公共交换电话网络(Public SwitchedTelephone Networks，PSTN)、数字用户线路(Digital Subscriber Line，DSL)、数字电缆、直接电缆连接；
(2)经由无线接口方式，如蜂窝网络、无线局域网(Wireless Local AreaNetwork，WLAN)、诸如DVB-H网络的数字电视网络、卫星网络、AM-FM广播发送器。
被设置成通过无线接口通信的终端设备可以被称为“移动终端”。移动终端的示例包括但不限于以下电子装置：
(1)卫星电话或蜂窝电话；
(2)可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(Personal Communications System,PCS)终端；
(3)无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、Web浏览器、记事簿、日历、配备有全球定位系统(Global Positioning System，GPS)接收器的个人数字助理(PersonalDigital Assistant，PDA)；
(4)常规膝上型和/或掌上型接收器；
(5)常规膝上型和/或掌上型无线电电话收发器等。
如图1和图2所示，在一实施例中，提供一种电子设备10，电子设备10可以为智能手机、电脑、平板或手表等。电子设备10包括显示屏组件200、壳体100和电路板(图未示)。壳体100为3D结构，显示屏组件200固定于壳体100，显示屏组件200和壳体100一起形成电子设备10的外部结构。在另一实施例中，壳体100为平板状或2.5D结构，电子设备10还包括中框，显示屏组件200和壳体100分别固定于中框的相背的两侧，显示屏组件200、中框和壳体100一起形成电子设备10的外部结构。电路板位于电子设备10内部，电路板上集成有控制器、存储单元、电源管理单元、基带芯片等电子元件。显示屏组件200用来显示画面或字体，电路板可以控制电子设备10的运行。
在一实施例中，显示屏组件200采用LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示)屏用于显示信息，LCD屏可以为TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)屏幕或IPS(In-Plane Switching，平面转换)屏幕或SLCD(Splice Liquid Crystal Display，拼接专用液晶显示)屏幕。在另一实施例中，显示屏组件200采用OLED(Organic Light-EmittingDiode，有机电激光显示)屏用于显示信息，OLED屏可以为AMOLED(Active Matrix OrganicLight Emitting Diode，有源矩阵有机发光二极体)屏幕或Super AMOLED(Super ActiveMatrix Organic Light Emitting Diode，超级主动驱动式有机发光二极体)屏幕或SuperAMOLED Plus(Super Active Matrix Organic Light Emitting Diode Plus，魔丽屏)屏幕。在控制器的控制下，显示屏组件200能够显示信息且能够为用户提供操作界面。
如图2或图4所示，在一实施例中，壳体100包括陶瓷件110和塑胶件120。陶瓷件110包括相背设置的第一外表面和第一内表面，塑胶件120包括相背设置的第二外表面和第二内表面。塑胶件120贴合于第一内表面，即第二外表面贴合于第一内表面，塑胶件120通过注塑熔融塑胶的方式成型于陶瓷件110的第一内表面。陶瓷件110的第一外表面即为壳体100的外表面101，塑胶件120的第二内表面即为壳体100的内表面102。熔融塑胶内包括金属复合物，在一实施例中，金属复合物为有机金属复合物。利用计算机软件设计需制备的导电层的图形，可以理解的是，导电层可以与需制备的天线的图形完全相同，也可以大于需制备的天线。将激光照射至塑胶件120的第二内表面上，按照需制备的导电层的图形控制激光的移动轨迹，将塑胶件120表面锡抗蚀刻阻剂烧除，暴露封装在塑胶件120中的金属复合物，使得塑胶件120内的金属复合物被激光活化而释放出金属粒子，形成外露的导电层，导电层可以为之后的电镀工艺提供种子层。如图7所示，塑胶件120第二内表面的导电层上通过电镀形成天线130，天线130与电路板电连接。
在另一实施例中，陶瓷件110为高透陶瓷，透光率为1％～2％。在注塑成型的熔融塑胶内加入色粉，使得注塑成型的塑胶件120具有颜色，通过陶瓷件110透出于壳体100的外表面101，能够对壳体100起到装饰作用。
上述壳体100通过陶瓷件110与塑胶件120一体成型制得，陶瓷件110位于外侧，塑胶件120位于内侧。壳体100既有陶瓷的光泽度和硬度，又具有塑胶的韧性，整体强度与全陶瓷壳体接近，但其质量较全陶瓷壳体质量更轻。塑胶件120与陶瓷件110紧密结合，使得壳体100具有防爆功能，壳体100跌落后，陶瓷片仍然固定于塑胶件120上，不会四处迸溅，且塑胶件120还可阻止陶瓷裂纹的扩展。将天线130通过电镀置于塑胶件120的第二内表面，陶瓷件110碎裂时不会影响天线130的结构与功能，克服了陶瓷件110碎裂对天线130性能的影响。天线130不占用电子设备10的空间，可减小电子设备10的整机的厚度和重量。在熔融塑胶内添加色粉，配合高透陶瓷，可对壳体100进行颜色装饰，增加壳体100的外观表现力。
如图8所示，在一实施例中，提供一种壳体100的制作方法，包括以下步骤：
步骤S110，制备陶瓷件110，所述陶瓷件110包括相背设置的第一外表面和第一内表面；
步骤S120，将陶瓷件110置于注塑模具内，在第一内表面的一侧通过注塑成型制备塑胶件120，塑胶件内包含金属复合物；塑胶件120包括相背设置的第二外表面和第二内表面，第二外表面贴合于第一内表面；
步骤S125，对第二内表面进行表面处理，使得金属复合物能够形成外露的导电层；
步骤S130，在导电层处制备天线130。
如图9所示，在一实施例中，配置原材料。原材料包括陶瓷粉料和粘接剂，将陶瓷粉料与粘结剂混合，进行注射成型或流延成型或干压成型，制得陶瓷坯料。具体的，根据陶瓷种类，陶瓷粉料可以包括氧化铝粉末、氧化锆粉末或氮化锆粉末以及相应混合物，且粉末纯度在99.99％以上。粘结剂可以使用石蜡、聚乙二醇、硬脂酸、邻苯二甲酸二辛脂、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛中的一种或多种。陶瓷粉料的质量百分含量为70％～99％，粘结剂的质量百分含量为1％～30％，具体依据所选择的陶瓷制备工艺为准。
如图9所示，在一实施例中，将陶瓷坯料放到排胶箱中排胶或脱脂，排胶或脱脂温度控制在400℃以下，时间控制在0.5h～4h。排胶或脱脂后，样品无扭曲变形、无开裂、无异色等问题。将排胶后的陶瓷坯料放入烧结炉中，在还原或者氧化或者惰性气氛中进行烧结制得陶瓷坯体。烧结温度大于1200℃，烧结时间为0.5h～10h。在上述排胶和脱脂的工艺参数下制得的陶瓷坯体可达到气孔较小、收缩率较大、产品较致密、性能较优良的状态。将陶瓷坯体进行后处理制得陶瓷件110。后处理包括将烧结后得到的陶瓷坯体进行打磨、抛光，并进行CNC加工使得陶瓷件110符合尺寸要求，并检测陶瓷件110的表面质量。陶瓷件110可以根据需要制备为2D结构、2.5D结构或3D结构，在此不做限定。
如图3和图5所示，在一实施中，包括步骤S115，陶瓷件110的需要与注塑模具装配的一侧即第一外表面需进行研磨加工为平面，加工后的陶瓷件110的厚度为0.5mm左右，可以根据实际需要大于0.5mm或小于0.5mm，在此不做限定。陶瓷件110的与注塑模具的装配面即第一外表面为研磨形成的平面，不仅可提高陶瓷件110与注塑模具的装配精度，减少注塑偏位，还可作为注塑后的加工基准，使加工出的陶瓷件110与塑胶件120的厚度更加均匀。同时，陶瓷件110在注塑熔融塑胶之前边缘为方形，可抵抗塑胶冷却收缩时的拉力，避免陶瓷件110产生形变。
如图10所示，在一实施例中，包括步骤S116，将陶瓷件110的需要与塑胶件120结合的面即第一内表面进行化学处理，以形成纳米孔洞，纳米孔洞的平均孔径为150nm～450nm。纳米孔洞能够增加陶瓷件110与塑胶件120的结合力，防止陶瓷件110与塑胶件120脱离。
如图10所示，在一实施例中，步骤S120中，将陶瓷板置于注塑模具内，将陶瓷板与注塑模具一起预热。预热温度为100℃～200℃，可以取150℃。可以理解的是，也可以将陶瓷板和注塑模具分开预热，然后将预热好的陶瓷板置于注塑模具内。将包含金属复合物的熔融塑胶注射入注塑模具内，注射压力为1200kgf～1400kgf，可以取值1300kgf，并将熔融塑胶在注塑模具内在第一压力下进行保压，第一压力为400kgf～600kgf，可以取值500kgf，第一压力的保压时间为1s～3s，可以取值2s。将保压压力从第一压力调节为第二压力并进行保压，第二压力为1700kgf～1900kgf，可以取值1800kgf，第二压力的保压时间为3s～5s，可以取值4s。然后进行冷却，冷却时间为6s～8s，可以取值7s。塑胶件120与陶瓷件110结合得到壳体100。塑胶件120的厚度为1mm左右，壳体100的整体厚度为1.5mm左右。可以理解的是，塑胶件120的厚度可以根据需要进行调整，可以大于1mm，也可以小于1mm。通过第一压力和第二压力保压后，塑胶件120与陶瓷件110表面紧密结合，注射压力与保压压力会使塑胶件120结构致密、厚度均匀、表面平整。
在一实施例中，对塑胶件120和陶瓷件110进行尺寸加工。将壳体100以陶瓷件110的研磨加工的平面即第一外表面为基准面，在数控铣床上对塑胶件120进行铣削加工，加工后的塑胶件120的厚度为0.2mm左右。将塑胶件120的铣削加工后的面为加工基准面，在数控磨床上对陶瓷件110进行粗、精研磨并抛光，抛光后的陶瓷件110的厚度为0.25mm左右，壳体100的整体厚度为0.45mm左右。可以理解的是，本申请中的厚度尺寸可以根据实际需要进行设定，根据实际需要设定的厚度尺寸也在本申请的保护范围之内。
如图10所示，在一实施例中，包括步骤S125，将塑胶件120的第二内表面的需设置天线130的区域进行激光照射。利用计算机软件按照需制备的导电层设计图形，以通过导电层的图形控制激光的运动轨迹。将激光照射至塑胶件120的第二内表面上，软件设计的图形控制激光移动，将塑胶件120表面锡抗蚀刻阻剂烧除，暴露封装在塑胶件120中的金属复合物，使得塑胶件120内的金属复合物被激光活化而释放出金属粒子，形成导电层，导电层可以为之后的电镀工艺提供种子层。在一实施例中，塑胶件120的材质为LDS(Laser DirectStructuring)材料，又称为立体电路塑料，一种在激光诱导下分解出金属粒子的塑料，在后序的化学药水浸泡下，可以在激光镭射区域形成连续金属的塑料。
如图10所示，在一实施例中，步骤S130中，将导电层进行电镀，导电层可以作为电镀工艺中的电极，使得金属如铜、镍、金等电镀至导电层的位置处，制得天线130。具体的，在电镀过程中，待镀层的金属如铜、镍、金等作为阳极，导电层作为阴极，待镀层的金属的阳离子被导电层还原形成镀层，即为天线130。天线130的厚度为5μm～10μm。天线130可以通过导线与电路板连接，也可以通过其他方式与电路板连接。
本申请的壳体100的制造方法，通过注塑方式在陶瓷件110的第二内表面注塑成型塑胶件120，使得陶瓷件110与塑胶件120紧密结合。减轻了壳体100的重量，且使得壳体100具有陶瓷的手感和外观效果。塑胶件120可以为陶瓷件110提供支撑，使得壳体100具有防爆功能。在塑胶件120的第二内表面设置天线130，不占用电子设备10的内部空间，减小电子设备10的厚度。在陶瓷件110碎裂后不会四处迸溅，且不会影响塑胶件120第二内表面的天线130的结构与性能。对于高透陶瓷件110，还可以在塑胶件120中加入色粉，提高壳体100的外观效果。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种壳体的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S110，制备陶瓷件，所述陶瓷件包括相背设置的第一外表面和第一内表面；
步骤S120，将所述陶瓷件置于注塑模具内，在所述第一内表面的一侧通过注塑成型制备塑胶件，所述塑胶件内包含金属复合物；所述塑胶件包括相背设置的第二外表面和第二内表面，所述第二外表面贴合于所述第一内表面；
步骤S125，对所述第二内表面进行表面处理，使得所述金属复合物能够形成外露的导电层；
步骤S130，在所述导电层处制备天线。
2.根据权利要求1所述的壳体的制造方法，其特征在于，所述步骤S110包括：
采用原材料通过干压成型或流延成型或注射成型制备陶瓷坯料；
将所述陶瓷坯料进行排胶、烧结制得所述陶瓷件。
3.根据权利要求1所述的壳体的制造方法，其特征在于，包括位于所述步骤S110之后的步骤S115，将所述第一外表面加工为平面。
4.根据权利要求3所述的壳体的制造方法，其特征在于，包括位于所述步骤S115之后的步骤S116，将所述第一内表面进行化学处理，以形成纳米孔洞。
5.根据权利要求1所述的壳体的制造方法，其特征在于，所述步骤S120中，将所述陶瓷件和所述注塑模具进行预热，将熔融塑胶注射入所述注塑模具内，并在第一压力下保压；将所述第一压力调节为第二压力并保压；冷却；尺寸加工。
6.根据权利要求5所述的壳体的制造方法，其特征在于，所述陶瓷件和所述注塑模具预热的温度为100℃～200℃；所述熔融塑胶的注射压力为1200kgf～1400kgf；所述第一压力为400kgf～600kgf，所述第一压力的保压时间为1s～3s；所述第二压力为1700kgf～1900kgf，所述第二压力的保压时间为3s～5s；所述冷却的时间为6s～8s。
7.根据权利要求1所述的壳体的制造方法，其特征在于，所述表面处理包括激光照射，所述步骤S125中，将所述第一内表面的需设置所述天线的区域进行激光照射，使得所述金属复合物释放出金属粒子，形成外露的导电层。
8.根据权利要求7所述的壳体的制造方法，其特征在于，通过软件设计需制作的所述导电层的图形，通过所述导电层的图形控制激光的移动轨迹，以形成外露的所述导电层。
9.根据权利要求7所述的壳体的制造方法，其特征在于，所述步骤S130中，将所述导电层进行电镀，制得所述天线。
10.根据权利要求9所述的壳体的制造方法，其特征在于，所述天线的材质为铜、镍或金，所述天线的厚度为5μm～10μm。
11.一种壳体，其特征在于，由权利要求1～10任一项所述的壳体的制造方法制得。
12.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1～10任一项所述的壳体的制造方法制得的壳体。
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