CN113800753A

CN113800753A - 电子设备、玻璃壳体及其制备方法

Info

Publication number: CN113800753A
Application number: CN202111108728.2A
Authority: CN
Inventors: 郑俊威; 敖玉银
Original assignee: Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Current assignee: Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Priority date: 2021-09-22
Filing date: 2021-09-22
Publication date: 2021-12-17

Abstract

本申请提供了一种电子设备、玻璃壳体及其制备方法；该玻璃壳体的制备方法包括：将多个玻璃体置于模具的成型腔内；对所述模具进行加热，以使所述成型腔内的多个玻璃体软化；挤压所述成型腔内的多个玻璃体，使多个玻璃体融合连接并形成玻璃壳体。本申请实施例提供的玻璃壳体的制备方法，在模具中对多个玻璃体进行高温挤压熔接，可直接获得复杂的异性/不等厚玻璃，而无需进一步的CNC加工。在熔接前无需对两部分玻璃精密加工，无需熔接面平行，无需提前定位，操作简单；挤压熔接后既得所需得形状，无需二次CNC加工；经过高温挤压成型，多个玻璃体之间的界面完全融合，多个玻璃体为分子键粘合，玻璃粘结强度得到保证。

Description

电子设备、玻璃壳体及其制备方法

技术领域

本发明涉及玻璃壳体制备工艺的技术领域，具体是涉及一种电子设备、玻璃壳体及其制备方法。

背景技术

随着手机等电子设备形态的发展，2.5D、3D等异形玻璃壳体被大量使用，常规技术中对于异形玻璃的制作方法一般包括直接CNC机械加工、热熔接+CNC、激光熔接+CNC等。

常规技术中的这些方法主要存在以下问题：直接CNC机械加工工时较长，加工难度大；热熔接以及激光熔接两种方案都需要在熔接前对不同部分的玻璃进行单独的精密加工，两部分玻璃的熔接面需完全平行，且熔接前需固定位置；仅能做平面玻璃熔接，熔接后两部分玻璃的面无法顺滑过渡，需二次CNC加工型腔和外形，加工时间长，经济效益低；两部分玻璃熔接面为分子键和范德华力粘合，局部应力大，强度较低，仅为常规玻璃的70％左右。基于以上因素，熔接玻璃的方式在电子设备壳体中并无实际的量产应用。

发明内容

本申请实施例第一方面提供了一种玻璃壳体的制备方法，所述制备方法包括：

将多个玻璃体置于模具的成型腔内；

对所述模具进行加热，以使所述成型腔内的多个玻璃体软化；

挤压所述成型腔内的多个玻璃体，使多个玻璃体融合连接并形成玻璃壳体。

第二方面，本申请实施例提供一种玻璃壳体，其特征在于，所述玻璃壳体包括一体结构的至少两个非共面设置的板体，所述玻璃壳体采用如上述实施例中任一项所述的制备方法制成。

另外，本申请实施例又提供一种电子设备，所述电子设备包括显示屏模组、控制电路板以及上述实施例中所述的玻璃壳体，所述玻璃壳体与所述显示屏模组连接，所述电路板与所述显示屏模组电连接。

本申请实施例提供的玻璃壳体的制备方法，在模具中对多个玻璃体进行高温挤压熔接，可直接获得复杂的异性/不等厚玻璃，而无需进一步的CNC加工。在熔接前无需对两部分玻璃精密加工，无需熔接面平行，无需提前定位，操作简单；挤压熔接后既得所需得形状，无需二次CNC加工；经过高温挤压成型，多个玻璃体之间的界面完全融合，多个玻璃体为分子键粘合，玻璃粘结强度得到保证。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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是常规技术中采用热熔接+CNC技术方案的示意图；

图2是本申请玻璃壳体的制备方法一实施例的流程示意图；

图3是将多个玻璃体置于模具成型腔后的结构示意图；

图4是压模压合后的结构示意图；

图5是形成的玻璃壳体的结构示意图；

图6是本申请玻璃壳体的制备方法另一实施例的流程示意图；

图7是本申请玻璃壳体的制备方法又一实施例的流程示意图；

图8是本申请电子设备一实施例的结构示意图；

图9是图8实施例中电子设备在A-A处的结构剖视示意图；

图10是本申请电子设备一实施例的结构组成框图示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

作为在此使用的“电子设备”(或简称为“终端”)包括，但不限于被设置成经由有线线路连接(如经由公共交换电话网络(PSTN)、数字用户线路(DSL)、数字电缆、直接电缆连接，以及/或另一数据连接/网络)和/或经由(例如，针对蜂窝网络、无线局域网(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，以及/或另一通信终端的)无线接口接收/发送通信信号的装置。被设置成通过无线接口通信的通信终端可以被称为“无线通信终端”、“无线终端”或“移动终端”。移动终端的示例包括，但不限于卫星或蜂窝电话；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(PCS)终端；可以包括无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、Web浏览器、记事簿、日历以及/或全球定位系统(GPS)接收器的PDA；以及常规膝上型和/或掌上型接收器或包括无线电电话收发器的其它电子装置。手机即为配置有蜂窝通信模块的电子设备。

请参阅图1，图1是常规技术中采用热熔接+CNC技术方案的示意图，该技术方案是将至少两个玻璃件(图中1a、1b和1c)之间的待熔接面加热并且贴合，得热贴合玻璃组；对热贴合玻璃组的待熔接面进行加热熔接形成壳体半成品1d，然后需对半成品1d进行CNC(数控机床，是计算机数字控制机床Computer Numerical Control的简称，是一种由程序控制的自动化机床)处理，形成最终想要形状的玻璃壳体1f。

常规技术中无论是先通过热熔接还是激光熔接形成半成品之后，都需要后续的CNC过程，导致成本上升，生产效率以及产品良率低。有鉴于此，本申请实施例提供一种玻璃壳体的制备方法。

请参阅图2，图2是本申请玻璃壳体的制备方法一实施例的流程示意图；需要说明的是，本申请中的玻璃壳体可以是用于电子设备中，具体可以是作为电子设备的显示屏盖板或者后壳(电池盖板)等，此处不做具体限定。其中，玻璃壳体可以是具有2.5D、3D或者弧形等异形结构。电子设备则可以包括手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备等。该玻璃壳体的制备方法包括但不限于以下步骤。需要说明的是，本申请实施例中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或组件。

该制备方法包括步骤S100，将多个玻璃体置于模具的成型腔内。

请参阅图3，图3是将多个玻璃体置于模具成型腔后的结构示意图。其中，模具100可以包括上模110、下模120以及压模130。上模110和下模120可相对移动开合，形成成型腔1000。多个玻璃体88的材质相同，便于融合连接。玻璃体88的数量不做具体限定。多个玻璃体88可以为铝硅酸盐玻璃，具体的成分性质、颜色等均无特别要求。

该制备方法包括步骤S200，对模具进行加热，以使成型腔内的多个玻璃体软化。

在步骤S200中，具体可以是下模120内设有加热装置121，实现对成型腔1000内的多个玻璃体88进行加热。可选地，加热的速率可以是在50-150℃每分钟。具体可以为50℃每分钟、60℃每分钟、80℃每分钟、100℃每分钟、120℃每分钟以及150℃每分钟等，具体的加热速率根据玻璃材质以及壳体厚度等进行设定。

该制备方法包括步骤S300，挤压所述成型腔内的多个玻璃体，使多个玻璃体融合连接并形成玻璃壳体。

在该步骤，具体可以是通过压模130实现对成型腔内的多个软化的玻璃体88进行挤压，使多个玻璃体88融合连接并形成玻璃壳体100a。请参阅图4，图4是压模压合后的结构示意图。其中，压模130可以是模具100的一部分，也可以是单独的挤压设备，此处不做具体限定。请参阅图5，图5是形成的玻璃壳体的结构示意图，在经过图4中挤压熔接后，简单的进行去除边沿毛刺即可形成想要形状的异形玻璃壳体100a，无需复杂、耗时的CNC过程。其中，玻璃壳体100a包括一体结构的至少两个非共面设置的板体。需要说明的是，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

可选地，在步骤S300中，在压模130进行挤压时，所述多个玻璃体所受压强范围为1-50MPa；具体可以为1MPa、5MPa、10MPa、20MPa、30MPa以及50MPa等，具体的压强范围可以根据玻璃材质、加工效率以及壳体厚度等综合因素进行设计，此处不做具体限定。所述多个玻璃体88的温度范围为750-1100℃，具体可以为750℃、800℃、900℃、950℃、1000℃以及1100℃等。可选地，压模130对所述成型腔1000内的多个玻璃体88的挤压时间可以为10s-1200s；具体可以为10s、20s、50s、100s、300s、500s、1000s以及1200s等，具体的挤压时间可以根据玻璃材质、加工效率以及壳体厚度等综合因素进行设计，此处不做具体限定。

请参阅图6，图6是本申请玻璃壳体的制备方法另一实施例的流程示意图；本实施例中的玻璃壳体的制备方法包括但不限于以下步骤。

步骤S400，根据玻璃壳体的体积计算下料的多个玻璃体的总体积。

在该步骤中，可以是通过画图软件计算最终玻璃壳体产品的体积为A，则可将体积A分解为第一玻璃体、第二玻璃体、第三玻璃体……第N玻璃体。其各体积分别问B、C、D…N；且体积B+C+D+…N大于等于体积A。保证最终产品的玻璃壳体具有足够的填料。其中，玻璃体的形状此处不做具体限定。

步骤S100，将多个玻璃体置于模具的成型腔内。

请继续参阅图3，其中，模具100同样是以包括上模110、下模120以及压模130为例进行说明。上模110和下模120可相对移动开合，形成成型腔1000。多个玻璃体88的材质相同，便于融合连接。玻璃体88的数量不做具体限定。多个玻璃体88可以为铝硅酸盐玻璃，具体的成分性质、颜色等均无特别要求。

步骤S200，对模具进行加热，以使成型腔内的多个玻璃体软化。

步骤S300，挤压所述成型腔内的多个玻璃体，使多个玻璃体融合连接并形成玻璃壳体。

在该步骤，具体可以是通过压模130实现对成型腔内的多个软化的玻璃体88进行挤压，使多个玻璃体88融合连接并形成玻璃壳体100a。其中，压模130可以是模具100的一部分，也可以是单独的挤压设备，此处不做具体限定。利用在本申请实施例中的方法形成的玻璃壳体100a，简单的进行去除边沿毛刺即可形成想要形状的异形玻璃壳体100a，无需复杂、耗时的CNC过程。其中，玻璃壳体100a包括一体结构的至少两个非共面设置的板体。

相较于前述实施例，本实施例中的制备方法，通过在将多个玻璃体置于模具的成型腔内的步骤之前设置根据玻璃壳体的体积计算下料的多个玻璃体的总体积的步骤，可以保证最终产品的玻璃壳体具有足够的填料，且不浪费过多填料。

请参阅图7，图7是本申请玻璃壳体的制备方法又一实施例的流程示意图；本实施例中的玻璃壳体的制备方法包括但不限于以下步骤。

在该步骤中，可以是通过画图软件计算最终玻璃壳体产品的体积为A，则可将体积A分解为第一玻璃体、第二玻璃体、第三玻璃体……第N玻璃体。其各体积分别问B、C、D…N；且体积B+C+D+…N大于等于体积A。保证最终产品的玻璃壳体具有足够的填料。其中，玻璃体的形状此处不做具体限定。需要说明的是，本申请实施例中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

步骤S100，将多个玻璃体置于模具的成型腔内。

其中，模具100同样是以包括上模110、下模120以及压模130为例进行说明。上模110和下模120可相对移动开合，形成成型腔1000。多个玻璃体88的材质相同，便于融合连接。玻璃体88的数量不做具体限定。多个玻璃体88可以为铝硅酸盐玻璃，具体的成分性质、颜色等均无特别要求。

步骤S500，对所述模具成型腔抽真空。

该步骤的目的是减少熔接过程中气泡产生的概率。

步骤S600，将玻璃壳体在软化状态进行保温，进而消除内应力。

在步骤S600中，将玻璃壳体进行保温的温度需要是在Tg点(玻璃转化温度，玻璃态与高弹态之间转变的温度即为Tg点)以上。保温的温度可以为550-650℃；具体可以为550℃、560℃、580℃、600℃、620℃以及650℃等，保温的时间为3-300min，具体可以为3min、5min、10、min、100min、150min、200min、250min、280min以及300min等；具体的保温温度以及保温时间可以根据玻璃材质以及壳体厚度等综合因素进行设计，此处不做具体限定。

另外，在该步骤之后还可以包括冷却破模以及去除毛刺的步骤，具体可以是缓慢冷却(冷却速率以玻璃壳体不破片为准)模具以及玻璃壳体至室温，打开模具，取出玻璃壳体，并进行毛刺处理，进而获得最终的玻璃壳体产品。

本申请实施例提供的玻璃壳体的制备方法，在模具中对多个玻璃体进行高温挤压熔接，可直接获得复杂的异性/不等厚玻璃，而无需进一步的CNC加工。在熔接前无需对两部分玻璃精密加工，无需熔接面平行，无需提前定位，操作简单；挤压熔接后既得所需得形状，无需二次CNC加工；经过高温挤压成型，多个玻璃体之间的界面完全融合，多个玻璃体为分子键粘合，玻璃粘结强度得到保证。另外，通过设置去除应力以及抽真空步骤，可以提高产品的强度且避免气泡产生。

进一步地，本申请实施例还提供一种电子设备，请一并参阅图8和图9，图8是本申请电子设备一实施例的结构示意图，图9是图8实施例中电子设备在A-A处的结构剖视示意图，本实施例中的电子设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备等。本实施例以手机为例进行说明。该电子设备可以包括显示屏模组100b、玻璃壳体100a以及控制电路板100c。其中，玻璃壳体100a可以是电子设备显示屏模组100b的盖板，也可以是电池盖(后壳)，本申请实施例以玻璃壳体100a为电子设备的后壳为例进行示意性说明。

可选地，所述玻璃壳体100a与所述显示屏模组100b连接，二者配合形成容纳空间100d，所述电路板100c设于所述容纳空间100d内。所述电路板100c与所述显示屏模组100b电连接，所述控制电路板100c用于控制所述显示屏模组100b。关于电子设备其他部分结构(譬如电池、摄像头模组等)的详细技术特征在本领域技术人员的理解范围内，此处亦不再赘述。

请参阅图10，图10是本申请电子设备一实施例的结构组成框图示意图，该电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑以及可穿戴设备等，本实施例图示以手机为例。该电子设备的结构可以包括RF电路910、存储器920、输入单元930、显示单元940(即上述实施例中的显示屏模组100b)、传感器950、音频电路960、wifi模块970、处理器980(可以为前述实施例中的控制电路板100c)以及电源990等。其中，RF电路910、存储器920、输入单元930、显示单元940、传感器950、音频电路960以及wifi模块970分别与处理器980连接；电源990用于为整个电子设备提供电能。

具体而言，RF电路910用于接发信号；存储器920用于存储数据指令信息；输入单元930用于输入信息，具体可以包括触控面板931以及操作按键等其他输入设备932；显示单元940则可以包括显示面板941等；传感器950包括红外传感器、激光传感器等，用于检测用户接近信号、距离信号等；扬声器961以及传声器(或者麦克风)962通过音频电路960与处理器980连接，用于接发声音信号；wifi模块970则用于接收和发射wifi信号，处理器980用于处理电子设备的数据信息。关于电子设备具体的结构特征，请参阅上述实施例的相关描述，此处不再进行详细介绍。

以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种玻璃壳体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

将多个玻璃体置于模具的成型腔内；

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将多个玻璃体置于模具的成型腔内的步骤之前还包括：根据玻璃壳体的体积计算下料的多个玻璃体的总体积；其中，下料的多个玻璃体的总体积大于等于所述玻璃壳体的体积。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法在所述挤压所述成型腔内的多个玻璃体，使多个玻璃体融合连接并形成玻璃壳体的步骤之后还包括步骤，将玻璃壳体在软化状态进行保温，进而消除内应力。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述将玻璃壳体在软化状态进行保温的步骤中，保温的温度为550-650℃；保温的时间为3-300min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述挤压所述成型腔内的多个玻璃体的步骤中，所述多个玻璃体所受压强范围为1-50MPa；所述多个玻璃体的温度范围为750-1100℃。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述挤压所述成型腔内的多个玻璃体的步骤中，挤压时间为10s-1200s。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述对所述模具进行加热的步骤中，加热的速率在50-150℃每分钟。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述挤压所述成型腔内的多个玻璃体的步骤之前还包括：对所述模具成型腔抽真空。

9.一种玻璃壳体，其特征在于，所述玻璃壳体包括一体结构的至少两个非共面设置的板体，所述玻璃壳体采用如权利要求1-8任一项所述的制备方法制成。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括显示屏模组、控制电路板以及权利要求9所述的玻璃壳体，所述玻璃壳体与所述显示屏模组连接，所述电路板与所述显示屏模组电连接。