CN114501876A - 电子组件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种电子组件，该电子组件包括：用于将电子部件封装在其中的壳体，其中所述壳体包括开口；输入‑输出端口，用于允许电子部件中的至少一个与至少一个输入‑输出设备连接，其中输入‑输出端口延伸穿过所述开口；和柔弹性材料，其与壳体成一体并且被布置成部分覆盖所述开口，该柔弹性材料的尺寸确定为使得与输入‑输出端口的尺寸互补。还提供了一种制造电子组件的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子组件和制造该电子组件的方法。
背景技术
电子设备通常具有将电子设备连接到其它设备如耳机、鼠标、电缆和其它类型的设备或连接器的端口。此类端口通常与容纳该端口的壳体组装在一起。
在组装过程中，用于电子设备的壳体通常被制造为具有足够的间隙以容纳端口。然而，这种间隙不能太贴合。否则，在端口与壳体的组装过程中可能会出现问题。另一方面，设置过大的间隙会使水和其它异物进入壳体，从而可能损坏内部的电子设备。
一种已知的方法是提供屏障，如肋条或壁，以阻止水或异物进入任何开口，例如用于连接器的开口。然而，此类屏障具有上述缺点。亦即，屏障必须设置有足够的间隙以避免在组装过程中撞击并损坏连接器，但间隙又足够小以防止水和异物轻易进入电子设备。
另一种已知的方法是使用橡胶垫圈缠绕连接器周围，从而封闭连接器与壳体之间的任何间隙。然而，将垫圈组装到连接器和/或壳体上需要二次加工，这会产生额外的制造成本。
又一种已知的方法是将橡胶包覆成型到壳体上。然而，由于橡胶通常是在壳体注塑成型之后注入的，因此在成型机上找到一位置用于浇口以引入橡胶是一项挑战。此外，由于橡胶包覆成型步骤的额外模具，成型机的吨位将加倍。因此，这种方法招致额外的机械成本和设计成本。
因此，需要提供一种改进的电子组件和制造方法，其克服或至少改善了一个或多个上述缺点和其它缺点。
发明内容
一个目的是提供一种电子组件和制造方法以解决上述问题。
为了实现该目的和其它目的，在一方面，提供了一种电子组件，该电子组件包括：用于将电子部件封装在其中的壳体，其中该壳体包括开口；输入-输出端口，用于允许电子部件中的至少一个与至少一个输入-输出设备连接，其中输入-输出端口延伸穿过所述开口；和柔弹性材料，其与壳体成一体并且布置成部分地覆盖所述开口，该柔弹性材料的尺寸确定为使得与输入-输出端口的尺寸互补。
在另一方面，提供了一种制造如本文所公开的电子组件的方法，该方法包括：提供用于制造电子组件的壳体的模具，其中该模具包括允许在壳体中形成开口的部段，并且其中该部段的尺寸确定为使得所述开口允许输入-输出端口延伸穿过所述开口；在模具的所述部段上安装柔弹性材料，使得一旦所述开口形成，柔弹性材料就将部分地覆盖所述开口，其中柔弹性材料的尺寸确定为使得与输入-输出端口的尺寸互补；将熔融材料引入模具并使熔融材料固化以制造出壳体，该壳体包括与壳体成一体的柔弹性材料；将壳体与基板固定以制造出电子组件，该基板包括与其连接的输入-输出端口。
有利地，柔弹性材料的使用减少或消除了在制造期间对输入-输出端口的任何损伤。所公开的柔弹性材料提供了吸收电子组件组装期间的任何错位的柔韧性。在本公开的范围内，如果材料具有以下物理性能，则可以将材料定义为“柔弹性”：
·拉伸模量低于50MPa(ASTM D638，23C，50mm/分钟)，优选低于30MPa，特别优选在15MPa至1MPa的范围内，和/或
·拉伸屈服伸长率超过50％(ASTM D638，23C，50mm/分钟，优选超过100％，特别优选在70％至150％的范围内，和/或
·肖氏A硬度(ASTM D2240，23C，0秒)低于150，优选低于90，特别优选在5至50的范围内。
进一步有利地，所公开的柔弹性材料——其尺寸确定为使得与输入-输出端口的尺寸互补——减少了壳体与输入-输出端口之间的、由开口引起的任何间隙。柔弹性材料的尺寸可确定为使得覆盖由开口形成的未被输入-输出端口占据的任何空间。由于互补的尺寸，柔弹性材料和输入-输出端口配合以覆盖开口。可以有利地防止水、脏物和其它异物进入电子组件。可以有利地消除或减少由外物经壳体中的开口进入电子组件所导致的对壳体内的电子部件的损坏。
与设计成被刺穿以露出开口的保护性覆盖物相比，所公开的解决方案有利地更简单，不需要专门的工具或装置来引导元件刺穿这种保护性覆盖物。所公开的解决方案相比于此类保护性覆盖物所使用的材料较少。有利地，所公开的柔弹性材料的完整性不会因任何刺穿或穿刺而受到损害。
所公开的柔弹性材料可以在壳体形成期间或形成壳体的同时与壳体一体化。因此，所公开的解决方案不会发生额外的制造成本以隐藏用于输入-输出端口的开口。所公开的解决方案不会发生额外的制造成本以便为用于输入-输出端口的开口提供覆盖物。壳体可以通过挤出成型。壳体可以通过注塑成型。壳体可以是塑料壳体。柔弹性材料可以通过注射成型与壳体一体化。包括与其一体化的柔弹性材料的壳体可以通过注塑成型。
附图说明
图1示出了根据本发明的一个实施例的柔弹性材料100的图示。
图2示出了根据本发明的一个实施例的电子组件的分解透视图。
图3示出了根据本发明的一个实施例的组装好的电子组件的透视图。
图4示出了沿着图3中的轴线A-A的截面侧视图。
图中，相似的标号表示相似的部件。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。提供本发明的详细描述是为了说明本发明的原理及其实际应用，从而使本领域技术人员能够理解本发明的各种示例性实施例和适合所设想的特定用途的各种修改。详细描述并非旨在是详尽的或将本发明限制于所公开的具体实施例。修改和等同方案对于本领域技术人员来说是显而易见的，并且包含在所附权利要求的精神和范围内。
在一个实施例中，提供了一种电子组件。该电子组件包括：用于将电子部件封装在其中的壳体；输入-输出端口，用于允许将电子部件中的至少一个与至少一个输入-输出设备连接；和与壳体成一体的柔弹性材料。壳体包括开口，输入-输出端口延伸穿过该开口。柔弹性材料被布置成部分地覆盖该开口并且尺寸确定为与输入-输出端口的尺寸互补。
图1示出了根据本发明的一个实施例的柔弹性材料100的图示。图2示出了根据本发明的一个实施例的电子组件的分解透视图。如图2所示，柔弹性材料100与壳体200成一体/集成在一起。
壳体200可容纳电子部件(未示出)。壳体200可为整体式壳体。壳体200可包括第一壳体部分202和第二壳体部分204。第一壳体部分202和第二壳体部分204可以配合以将电子部件封装在其中。第一壳体部分202可以通过任何合适的方式与第二壳体部分204配合。例如，第一壳体部分202可以通过卡扣和/或锁定件固定到第二壳体部分204上。第一壳体部分202可以通过一个或多个紧固件如粘合剂和/或螺钉固定到第二壳体部分204上。第一壳体部分202和第二壳体部分204可以例如通过铰链一体地连接。第一壳体部分202和第二壳体部分204可以是相互配合以将电子部件封装在其中的单独的部件。
第二壳体部分204可以是支承电子部件的基板。壳体200可包括第一壳体部分202和基板204，该基板204包括连接到该基板204的输入-输出端口300。在这样的实施方案中，第一壳体部分202可包括侧壁和/或顶壁以与由第二壳体部分204形成的底壁配合，以便将电子部件收纳在壳体200内。
第二壳体部分204可支承基板，该基板进而支承电子部件。基板可以包括与其连接的输入-输出端口300。在这样的实施方案中，基板可以连接到、附接到或放置在第二壳体部分204上。
壳体200包括开口206。开口206可以允许定位输入-输出端口300以允许其延伸穿过该开口。开口206可以形成在第一壳体部分202或第二壳体部分204中。开口206可以由形成在第一壳体部分202和第二壳体部分204中的开口形成。在这样的实施方案中，形成在第一壳体部分202和第二壳体部分204中的开口的尺寸可以被相应地确定成使得允许输入-输出端口300延伸穿过该开口。在第二壳体部分204或基板包括输入-输出端口300的情况下，开口206可形成在第一壳体部分202中。所公开的开口可以适于定位电子组件的在壳体之外延伸的任何其它部件。例如，一个或多个连接器和/或一个或多个硬件接口可以延伸穿过该开口。
由于提供了所公开的柔弹性材料，可以有利地放宽开口206的制造和/或组装公差。在满足公差计算的同时，可以使开口206更大。
柔弹性材料100被布置成部分地覆盖开口206。开口206的尺寸可以确定成使得允许输入-输出端口300或其它部件延伸穿过该开口。开口206的尺寸可以确定成使得包括在电子组件制造期间和/或输入-输出端口300与壳体200的组装期间的公差。由于开口206的尺寸可以确定成使得允许输入-输出端口300或其它部件延伸穿过其中，因此柔弹性材料100的尺寸可以确定成使得分别与输入-输出端口300或此类其它部件的尺寸互补。柔弹性材料100的尺寸可以确定成使得分别与输入-输出端口300或此类其它部件的尺寸以及任何计算出的公差互补。柔弹性材料100的尺寸可以确定成使得覆盖由开口206形成的未被输入-输出端口300在组装时占据的任何空间。
壳体200与输入-输出端口300之间的间隙可大于输入-输出端口300高度的约5％，或大于输入-输出端口300高度的约10％，或大于输入-输出端口300的高度的约15％，或大于输入-输出端口300的高度的约20％，或大于输入-输出端口300的高度的约25％，或大于输入-输出端口300的高度的约30％。在一个实施方案中，壳体200与输入-输出端口300之间的间隙(图2所示的h2)可以是输入-输出端口300的高度(图2所示的h1)的约10％、15％、20％、25％或30％。在一个实施方案中，壳体200与输入-输出端口300之间的间隙h3可以是输入-输出端口300的高度h1的约10％、15％、20％、25％或30％。在一个实施方案中，h2和h3可以为相同或不同的尺寸。
柔弹性材料100的尺寸可以确定成使得反映间隙h2或h3的尺寸。柔弹性材料100的尺寸可以确定为大于间隙h2或h3。柔弹性材料100可以具有与间隙h2或h3相似或相同的尺寸(宽度或高度)，或者可具有为间隙h2或h3的约1.2倍、1.4倍、1.6倍、1.8倍或2倍的尺寸(宽度或高度)。在该实施方案中，柔弹性材料100可以被设计为覆盖间隙h2或h3以及输入-输出端口300的一部分，从而增加对水、脏物和其它异物的抵抗。
柔弹性材料100可以由允许材料100柔韧的任何合适的材料制成或可以包括这种材料。合适的材料包括天然或合成聚合材料，例如塑料，例如橡胶。柔弹性材料100可以是薄膜，例如塑料薄膜。在本公开的范围内，聚合物可定义为具有4000至40000g/mol的平均分子量Mw，其中平均分子量Mw是借助于凝胶渗透色谱法(GPC)确定的。用于GPC的溶剂优选为在150℃下使用聚苯乙烯校准的邻二氯苯。然而，在没有适当实验的情况下，本领域技术人员可以使用其它溶剂、温度和/或校准来获得相同的GPC结果。
输入-输出端口300可以延伸穿过开口206的底侧或顶侧。在这样的实施方案中，输入-输出端口300可以由基板或第二壳体部分204支承或连接到基板或第二壳体部分204。壳体200与输入-输出端口300的除一侧之外的所有侧面之间存在间隙。第一壳体部分202和/或第二壳体部分204与输入-输出端口300的除被支承的侧面之外的所有侧面之间可存在间隙。在这样的实施方案中，柔弹性材料100可以被布置成在存在间隙的地方从开口206的除没有间隙的一侧以外的所有侧面延伸。柔弹性材料100可以被布置成从开口206的存在间隙的侧面延伸，从而覆盖间隙。柔弹性材料可以被布置成从开口206的顶部和开口206的侧面延伸。
输入-输出端口300可以延伸穿过开口206的中间，使得在壳体200与输入-输出端口300的所有侧面之间存在间隙。在这样的实施方案中，柔弹性材料100可以被布置成从开口206的所有侧面延伸，从而覆盖间隙。
柔弹性材料100可以如本文所公开的那样确定尺寸。柔弹性材料100可以包括从如本文所公开的开口206或者是开口206的侧面延伸的一个或多个部段或条带。柔弹性材料100可以是单件材料。柔弹性材料100可以以本文公开的尺寸从源材料中冲压出、切制出或以其它方式移出。在一些实施方案中，柔弹性材料100可以包括连接到侧条带的顶部条带。
在柔弹性材料100包括多于一个部段或条带的情况下，在柔弹性材料100的相邻区段或条带之间可设置有狭槽106。例如，狭槽106可以设置在每个侧条带与顶部条带之间。狭槽106可为相邻部段提供额外的柔性以弯曲变形。所提供的柔性可以吸收电子组件组装期间的任何错位。
图3示出了根据本发明的一个实施例的组装好的电子组件的透视图。图4示出了沿着图3中的轴线A-A的截面侧视图。第一壳体部分202被固定到第二壳体部分204上，以将电子部件封装在其中。一旦组装好，开口206就被输入-输出端口300和柔弹性材料100覆盖。开口206不再对水、脏物和其它异物开放。
所公开的电子组件可以有利地满足评估其对水、脏物和其它异物的抗性的测试。例如，防水功能测试是将一定直径的探针插入到电子组件的间隙中。当探针无法插入到电子组件的任何部分中时，电子组件满足探针测试。探针可以探入开口206并使柔弹性材料100向内弯曲。间隙h2或h3的尺寸可以确定成使得向内弯曲的柔弹性材料100占据足以防止探针进入的空间。间隙h2或h3的尺寸可以有利地确定为大于探针，但仍满足探针测试。
电子组件可以是具有收纳在壳体内的电子部件的任何电子设备。电子组件可以包括一个或多个输入-输出端口。如果电子组件包括一个以上的输入-输出端口，则壳体可以包括一个以上用于每个输入-输出端口的开口。电子组件可以是计算机、膝上型电脑、车辆中使用的电子设备或任何其它消费电子产品。
在一个实施例中，提供了一种制造如本文所公开的电子组件的方法。该方法包括提供用于制造电子组件的壳体的模具。该模具包括允许在壳体中形成开口的部段。该部段的尺寸确定为使得开口允许输入-输出端口延伸穿过该开口。该方法进一步包括将柔弹性材料安装在模具的所述部段上，使得一旦形成了所述开口，柔弹性材料将部分地覆盖所述开口。柔弹性材料可以是如本文所公开的材料。特别地，柔弹性材料的尺寸确定为与输入-输出端口的尺寸互补。该方法进一步包括将熔融材料引入模具中并使熔融材料固化以制造出所述壳体，该壳体包括与壳体成一体的柔弹性材料。该方法进一步包括使壳体与基板固定以制造出电子组件，该基板包括与其连接的输入-输出端口。
模具可以是用于注塑或任何其它类型的挤出例如嵌件成型的模具。如本领域技术人员所了解的，该模具可以具有与所期望的生成物体——如本文公开的壳体——互补的形状。例如，壳体可包括第一壳体部分和第二壳体部分。第二壳体部分可以是包括与其连接的输入-输出端口的基板。第二壳体部分可以支承包括与其连接的输入-输出端口的基板。在开口可以形成在第一壳体部分和/或第二壳体部分中的实施方案中，模具可以构造成相应地形成第一壳体部分和第二壳体部分。
模具可以包括型腔，熔融材料被引入该型腔中以形成壳体。为了使所得壳体或第一壳体部分或第二壳体部分包括开口，模具可以包括形状与开口互补的部段。模具可以包括允许在壳体、第一壳体部分或第二壳体部分中形成开口的部段。该部段的尺寸可以确定为使得开口允许输入-输出端口能够延伸穿过其中并且允许间隙以提供/适应制造和/或组装公差。因此，所公开的柔弹性材料可有助于减少和/或消除壳体与输入-输出端口之间的由开口引起的任何此类间隙。
为了提供与壳体一体化的柔弹性材料，柔弹性材料可以设置在模具中。柔弹性材料可以布置在模具中，使得它将部分地覆盖将在壳体或第一壳体部分或第二壳体部分中形成的开口。柔弹性材料可以安装在模具的允许在壳体或第一壳体部分或第二壳体部分中形成开口的部段上。柔弹性材料可以在模具的允许通过任何合适的方式在壳体或第一壳体部分或第二壳体部分中形成开口的部段中保持就位。例如，模具可以包括保持机构以将柔弹性材料固定地定位在模具或模具的该部段中。保持机构可以保持柔弹性材料，使得大部分柔弹性材料可以受到保护或遮挡以免受引入模具中的熔融材料的影响。模具可以包括保持机构，其保护或遮挡大部分柔弹性材料以免受引入模具中的熔融材料的影响，从而保持所生成产品中材料的柔性。一旦熔融材料固化，柔弹性材料的暴露于熔融材料的区域可能足以将柔弹性材料固定到壳体上。一旦熔融材料固化，柔弹性材料的暴露于熔融材料的区域可以永久地附接到壳体上。
引入模具中的熔融材料可以形成壳体。壳体可以由塑料制成或可以包括塑料。在这样的实施方案中，引入模具的熔融材料是熔融塑料或可以包括熔融塑料。
因此，可以制造包括与壳体一体化的柔弹性材料的壳体。在开口形成在第一壳体部分中的实施方案中，可以制造包括与第一壳体部分一体化的柔弹性材料的第一壳体部分。在开口由形成在第一壳体部分和第二壳体部分中的开口形成的实施方案中，可以制造包括与其一体化的柔弹性材料的第一壳体部分和第二壳体部分。
所制造的壳体或第一壳体部分可以与基板固定，该基板包括与其连接的输入-输出端口。所制造的壳体或第一壳体部分可以与第二壳体部分固定，该第二壳体部分支承基板。固定步骤可以包括将壳体紧固到基板上。固定步骤可以包括将第一壳体部分固定到基板上。固定步骤可以包括将第一壳体部分紧固到支承基板的第二壳体部分上。壳体或第一壳体部分可以通过一个或多个紧固件如粘合剂和/或螺钉固定到基板或第二壳体部分。因此可制造出电子组件。
Claims (9)
1.一种电子组件，其包括：
用于将电子部件封装在其中的壳体，其中所述壳体包括开口；
输入-输出端口，用于允许所述电子部件中的至少一个与至少一个输入-输出设备连接，其中所述输入-输出端口延伸穿过所述开口；
柔弹性材料，该柔弹性材料与所述壳体成一体并且布置成部分地覆盖所述开口，所述柔弹性材料的尺寸确定为与所述输入-输出端口的尺寸互补。
2.根据权利要求1所述的电子组件，其中，所述柔弹性材料的尺寸确定为使得覆盖由所述开口形成的未被所述输入-输出端口占据的任何空间。
3.根据权利要求1或2所述的电子组件，其中，所述柔弹性材料被布置成从所述开口的顶部和所述开口的侧面延伸。
4.根据任一项前述权利要求所述的电子组件，其中，所述柔弹性材料包括连接到侧条带的顶部条带。
5.根据任一项前述权利要求所述的电子组件，其中，在所述柔弹性材料的相邻部段之间设置有狭槽。
6.根据任一项前述权利要求所述的电子组件，其中，所述柔弹性材料通过注塑成型与所述壳体成一体。
7.根据任一项前述权利要求所述的电子组件，其中，所述壳体是通过注塑成型形成的。
8.根据任一项前述权利要求所述的电子组件，其中，所述柔弹性材料是塑料膜。
9.一种制造根据任一项前述权利要求所述的电子组件的方法，所述方法包括：
提供用于制造所述电子组件的壳体的模具，其中所述模具包括允许在所述壳体中形成开口的部段，并且其中所述部段的尺寸确定为使得所述开口允许输入-输出端口延伸穿过所述开口；
将柔弹性材料安装在所述模具的所述部段上，使得一旦所述开口形成，所述柔弹性材料就将部分地覆盖所述开口，其中所述柔弹性材料的尺寸确定为使得与所述输入-输出端口的尺寸互补；
将熔融材料引入所述模具中并使熔融材料固化以制造出所述壳体，所述壳体包括与该壳体成一体的所述柔弹性材料；
将所述壳体与基板固定以制造出所述电子组件，该基板包括与其连接的输入-输出端口。
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