CN114980604A - 壳体结构及其制备方法、电子设备 - Google Patents

壳体结构及其制备方法、电子设备 Download PDF

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Abstract

本申请提供的一种壳体结构，包括基板，基板包括第一部，第一部包括聚对苯二甲酸丁二醇酯和玻璃纤维，按重量百分比计，玻璃纤维为聚对苯二甲酸丁二醇酯重量的40％‑50％，第一部上设置有第一粘接层，第一粘接层，按重量百分比计，包括：2‑5％的聚硅氧烷，3‑5％的丙烯酸树脂，20‑30％的异丙醇，20‑30％的环己烷，20‑30％的甲苯；壳体结构还包括硅胶层，硅胶层与第一粘接层连接，且硅胶层相对于第一粘接层远离基板设置。第一粘接层和第一部以及硅胶层发生化学键合，提高第一部和硅胶层的粘合强度，本申请还提供了包括壳体结构的电子设备以及制备该壳体结构的制备方法。

Description

壳体结构及其制备方法、电子设备
技术领域
本申请涉及粘胶剂领域，特别涉及壳体结构及其制备方法、电子设备。
背景技术
现有的电子设备的底壳通常采用金属材料制成。底壳通常排布用于信号传递的天线，金属材料对天线的信号传导具有干扰作用，当底壳全为金属材料时，不利于电子设备的信号传导，因此，可以在底壳中增加塑料。
现有的底壳通常采用嵌件方法成型，如采用胶粘剂粘接金属合金基板和硅胶，之后将粘接好的基板和硅胶放在机台上进行热压硫化成型。然而，热压的温度在100℃以上，由于塑料与金属合金的表面性质不同，使得对金属合金和硅胶具有较好粘接性的粘胶剂，对塑料与硅胶的粘接性较差。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种壳体结构及其制备方法，以解决背景技术中存在的不足。
另，还有必要提供一种包括壳体结构的电子设备。
为实现上述目的，本申请提出的一种壳体结构，包括基板，所述基板包括第一部，所述第一部包括聚对苯二甲酸丁二醇酯和玻璃纤维，按重量百分比计，所述玻璃纤维为所述聚对苯二甲酸丁二醇酯重量的40％-50％，所述第一部上设置有第一粘接层，所述第一粘接层，按重量百分比计，包括：2-5％的聚硅氧烷，3-5％的丙烯酸树脂，20-30％的异丙醇，20-30％的环己烷，20-30％的甲苯；所述壳体结构还包括硅胶层，所述硅胶层与所述第一粘接层连接，且所述硅胶层相对于所述第一粘接层远离所述基板设置。
可选地，所述基板还包括第二部，所述第二部包括金属合金，所述第二部上设置有第二粘接层，所述第二粘接层，按重量百分比计，包括：12-30％的硅烷偶联剂，26-38％的乙醇，4-11％的异丙醇和18-22％的石油醚；所述硅胶层还与所述第二粘接层连接，且所述硅胶层相对于所述第二粘接层远离所述基板设置。
可选地，所述金属合金包括镁合金和铝合金的至少一种。
可选地，所述壳体结构还包括至少两个间隔设置的垫脚，至少两个所述垫脚设于所述硅胶层中，并向远离所述基板的方向凸设于所述硅胶层。
可选地，所述壳体结构还包括保护层，所述保护层设置于所述硅胶层远离所述基板的一侧。
本申请还提供了一种电子设备，所述电子设备包括外壳，所述外壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体合围形成容置腔，所述容置腔内设置有功能件，所述第二壳体包括所述的壳体结构。
本申请还提供了一种壳体结构制备方法，包括以下步骤：
提供基板，所述基板包括第一部，所述第一部包括聚对苯二甲酸丁二醇酯和玻璃纤维，按重量百分比计，所述玻璃纤维为所述聚对苯二甲酸丁二醇酯重量的40％-50％；
在所述第一部上涂布第一粘胶剂，所述第一粘胶剂，按重量百分比计，包括：2-5％的聚硅氧烷，3-5％的丙烯酸树脂，20-30％的异丙醇，20-30％的环己烷，20-30％的甲苯；
在所述第一粘胶剂远离所述基板的一侧设置硅胶生胶片，得到中间体；
将所述中间体放入机台内进行热压硫化成型。
可选地，所述基板还包括第二部，所述第二部为金属合金，所述壳体结构制备方法还包括以下步骤：在所述第二部上涂布第二粘胶剂，所述第二粘胶剂，按重量百分比计，包括：12-30％的硅烷偶联剂，26-38％的乙醇，4-11％的异丙醇和18-22％的石油醚；在所述第二粘胶剂远离所述基板的一侧也设置所述硅胶生胶片，得到所述中间体。
可选地，所述热压硫化成型的温度为160-165℃，时间为1-5分钟。
可选地，所述金属合金包括镁合金和铝合金的至少一种。
与现有技术相比，本申请通过特定种类的塑料与特定比例的玻璃纤维，可以在160℃以上进行硅胶的硫化固化，另外在160℃以上的反应温度可以使所述基板、所述硅胶层和所述第一胶粘层发生化学键合，提高所述基板和所述硅胶层的粘合强度。从而可以提供包括塑料结构的壳体结构，减少壳体结构对电子元件的屏蔽作用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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，对本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的壳体结构的结构示意图；
图2为图1所述的壳体结构的层状结构示意图；
图3为本申请实施例提供的壳体结构的制备方法的流程示意图。
主要元件符号说明
壳体结构 100
基板 10
第一部 11
第二部 12
第一粘接层 20
第二粘接层 30
硅胶层 40
保护层 50
垫脚 60
具体实施方式
本申请目的的实现，功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。
需要说明，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，运动情况等，如果该特定姿态发生变化时，该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本申请实施例中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。
参照图1和图2，本申请还提供了一种壳体结构100。如图2所示，所述壳体结构100包括基板10，所述基板10包括第一部11，所述第一部11包括聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，按照重量百分比计，所述玻璃纤维为所述聚对苯二甲酸丁二醇酯重量的40％-50％。所述第一部11上设置有第一粘接层20。所述第一粘接层20，按重量百分比计，包括：2-5％的聚硅氧烷，3-5％的丙烯酸树脂，20-30％的异丙醇，20-30％的环己烷，20-30％的甲苯。参照图2，所述壳体结构100还包括硅胶层40，所述硅胶层40与所述第一粘接层20连接，且所述硅胶层40相对于所述第一粘接层20远离所述基板10设置。
本申请通过提供特定的塑料和添加玻璃纤维形成所述基板10的所述第一部11，另外选择特定比例的所述第一粘接层20将所述基板10和所述硅胶层40连接。在进行硅胶生片硫化固化生成所述硅胶层40的过程中，所述第一粘接层20与所述第一部11和所述硅胶层40发生化学键合反应，加强所述第一部11和所述硅胶层40的粘接强度。
在一些实施例中，参见图2，所述基板10还包括第二部12，所述第二部12包括金属合金。所述第二部12上设置有第二粘接层30，所述第二粘接层30，按照重量百分比计，包括：12-30％的硅烷偶联剂，26-38％的乙醇，4-11％的异丙醇和18-22％的石油醚；所述硅胶层40还与所述第二粘接层30连接，且所述硅胶层40相对于所述第二粘接层30远离所述基板10设置。
在一些实施例中，所述第一部11和所述第二部12相邻连接，在一些实施例中，所述硅胶层40的厚度为0.3-2mm。在一些实施例中，所述硅胶层40的厚度为0.3-0.5mm。
在一些实施例中，所述金属合金包括镁合金和铝合金的至少一种。具体地，所述镁合金包括鎂合金AZ91D，所述铝合金包括铝合金5052。
在一些实施例中，参照1和图2，所述壳体结构100还包括至少两个间隔设置的垫脚60，至少两个所述垫脚60设于所述硅胶层40中，并向远离所述基板10的方向凸设于所述硅胶层40。所述垫脚60设于所述硅胶层40中可以降低所述垫脚60的脱落风险。
在一些实施例中，参照图2，所述壳体结构100还包括保护层50，所述保护层50设置于所述硅胶层40远离所述基板10的一侧。所述保护层50可以是防指纹层、防氧化层和防腐蚀层。所述保护层50根据需要进行调整。在一些实施例中，所述垫脚60还进一步凸伸出所述保护层50。在另外的实施例中，参照图2，所述保护层50还可以包覆所述垫脚60的外表面。
以下将结合具体实施例和对比例对本申请进行具体阐述。
实施例1：
一种壳体结构100，所述壳体结构100包括基板10，所述基板10包括第一部11，所述第一部11包括聚对苯二甲酸丁二醇酯和玻璃纤维。按照重量百分比计，所述玻璃纤维为所述聚对苯二甲酸丁二醇酯重量的40-50％。所述第一部11上设置有第一粘接层20。所述第一粘接层20，按重量百分比计，包括：2-5％的聚硅氧烷，3-5％的丙烯酸树脂，20-30％的异丙醇，20-30％的环己烷，20-30％的甲苯。参照图2，所述壳体结构100还包括硅胶层40，所述硅胶层40与所述第一粘接层20连接，且所述硅胶层40相对于所述第一粘接层20远离所述基板10设置。
对比例1：
与实施例1不同的是，所述第一部11包括聚苯硫醚和玻璃纤维，按照重量百分比计，所述玻璃纤维为所述聚苯硫醚重量的40-50％。
对比例2：
与实施例1不同的是，所述第一粘接层20，按重量百分比计，包括：12-30％的硅烷偶联剂，26-38％的乙醇，4-11％的异丙醇和18-22％的石油醚。
实施例2：
与实施例1不同的是，所述基板10还包括第二部12，所述第二部12包括金属合金，所述金属合金包括镁合金和铝合金的至少一种，所述镁合金包括鎂合金AZ91D，所述铝合金包括铝合金5052，所述第二部12上设置有第二粘接层30，所述第二粘接层30，按重量百分比计，包括12-30％的硅烷偶联剂，26-38％的乙醇，4-11％的异丙醇和18-22％的石油醚；所述硅胶层40还与所述第二粘接层30连接，且所述硅胶层40相对于所述第二粘接层30远离所述基板10设置。
本申请通过以下方式对上述实施例和对比例得到的所述壳体结构100的性能进行检测：
1、测试方法：百格测试(cross-cut test)，测试标准为ASTM D3359。
2、测试结果：实施例1和实施例2中，均不会发生粘接层与所述基板10和所述硅胶层40的剥离，在对比例1中，第一粘接层与基板产生剥离，说明聚苯硫醚与本申请提供的粘接层粘合力比较差，所述基板10的所述第一部11适合于选用聚对苯二甲酸丁二醇酯和玻璃纤维，在对比文件2中，粘接层与所述基板10产生剥离，说明所述第二粘接层30的组分不适用于所述第一部11与所述硅胶层40的粘接。
从上述的测试结果可知：本申请提供的第一胶粘层与包括聚对苯二甲酸丁二醇酯和玻璃纤维的基板具有较好的粘接性，采用不同类型的胶粘剂对基板的不同材质部分进行粘接可以使得基板与所述硅胶层具有较好的粘接力。
本申请还提供了一种电子设备(图未示出)，所述电子设备包括外壳(图未示出)，所述外壳包括第一壳体和所述第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体合围形成容置腔(图未示出)，所述容置腔内设置有功能件，所述第二壳体包括上述实施例中的所述壳体结构100。
具体的所述功能件可以是键盘敲击键，所述功能件根据所述电子设备的用途进行设备。
参照图3，本申请还提供了一种壳体结构的制备方法，所述壳体结构制备方法200包括以下步骤：
步骤S201中，提供基板10，参照图2，所述基板10包括第一部11，所述第一部11包括聚对苯二甲酸丁二醇酯和玻璃纤维，按重量百分比计，所述玻璃纤维为所述聚对苯二甲酸丁二醇酯重量的40％-50％；
在步骤S202中，在所述第一部11上涂刷第一粘胶剂，所述第一粘胶剂，按重量百分比计，包括：2-5％的聚硅氧烷，3-5％的丙烯酸树脂，20-30％的异丙醇，20-30％的环己烷，20-30％的甲苯；
在步骤S203中，在所述第一粘胶剂远离所述基板10的一侧包覆硅胶生胶片，得到中间体；
在步骤S204中，将所述中间体放入机台内进行热压硫化成型。
在一些实施例中，参照图2，所述基板10还包括第二部12，所述第二部12为金属合金。所述壳体结构制备方法还包括以下步骤：在所述第二部12上涂布第二粘胶剂，所述第二粘胶剂，按重量百分比计，包括：12-30％的硅烷偶联剂，26-38％的乙醇，4-11％的异丙醇和18-22％的石油醚；在所述第二粘胶剂远离所述基板10的一侧也设置所述硅胶生胶片，得到所述中间体。
通过上述方法得到基板包括金属合金和塑料的壳体结构，在上述塑料的区域可以进行天线设置，避免所述壳体结构100对电子元件的信号屏蔽。
在一些实施例中，所述金属合金包括镁合金和铝合金，所述镁合金包括鎂合金AZ91D，所述铝合金包括铝合金5052。
在一些实施例中，所述热压硫化成型的温度为160-165℃，时间为1-5分钟，压力为160kg/cm2。选择上述区间的硫化温度和硫化时间可以防止包括塑料的基板在加热的过程中产生形变，另外还可以在小于或等于5分钟的时间内实现所述硅胶生胶片的充分硫化，并且，采用上述区间的温度和时间，还可以防止胶粘剂固化后产生鼓包，从而影响产品的表面平整度以及影响所述基板10和所述硅胶层40的粘接强度。
不同热压硫化成型的温度和时间产生的效果如下：硫化温度为150℃，硫化时间为20分钟时，肉眼观察整个壳体结构的表面没有干透，因此硅胶生胶片没有完全硫化，整个壳体结构的表面观察到微小的鼓包；硫化温度为160℃，硫化时间为15分钟，整个壳体结构的硅胶生胶片完全硫化，在所述第一部11区域内的表面产生微小的鼓包，所述第二部12区域内的表面观察不到鼓包；硫化温度为160℃-165℃，硫化时间小于或等于5分钟时，整个壳体的硅胶生胶片完全硫化，整个壳体结构表面不产生肉眼可见的鼓包，满足平整度的要求；硫化温度为170℃，硫化时间为12分钟时，所述第一部11区域内的表面产生鼓包，所述第二部12区域内的表面观察不到鼓包，整个壳体的硅胶生胶片完全硫化；硫化温度为180℃，硫化时间为3分钟时，所述第一部11区域内的表面产生较大的鼓包，所述第二部12区域内的表面观察不到鼓包。由上可知，硫化温度和硫化时间影响硅胶生胶片的硫化固化，并且还会影响壳体结构的表观平整度，所述第一部11是否产生鼓包，从而影响所述第一部11和所述硅胶层40的粘接强度。
所述壳体结构制备方法200是嵌件方法，所述机台是常规的嵌件方法使用的机台。
通过硅胶生料硫化固化成型成所述硅胶生胶片是常规技术手段。
以上所述仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是在本申请的构思下，利用本申请说明书及附图内容所作出的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种壳体结构，包括基板，其特征在于，所述基板包括第一部，所述第一部包括聚对苯二甲酸丁二醇酯和玻璃纤维，按重量百分比计，所述玻璃纤维为所述聚对苯二甲酸丁二醇酯重量的40％-50％，所述第一部上设置有第一粘接层，所述第一粘接层，按重量百分比计，包括：2-5％的聚硅氧烷，3-5％的丙烯酸树脂，20-30％的异丙醇，20-30％的环己烷，20-30％的甲苯；所述壳体结构还包括硅胶层，所述硅胶层与所述第一粘接层连接，且所述硅胶层相对于所述第一粘接层远离所述基板设置。
2.根据权利要求1所述的壳体结构，包括基板，其特征在于，所述基板还包括第二部，所述第二部包括金属合金，所述第二部上设置有第二粘接层，所述第二粘接层，按重量百分比计，包括：12-30％的硅烷偶联剂，26-38％的乙醇，4-11％的异丙醇和18-22％的石油醚；所述硅胶层还与所述第二粘接层连接，且所述硅胶层相对于所述第二粘接层远离所述基板设置。
3.根据权利要求2所述的壳体结构，其特征在于，所述金属合金包括镁合金和铝合金的至少一种。
4.根据权利要求2所述的壳体结构，其特征在于，所述壳体结构还包括至少两个间隔设置的垫脚，至少两个所述垫脚设于所述硅胶层中，并向远离所述基板的方向凸设于所述硅胶层。
5.根据权利要求2所述的壳体结构，其特征在于，所述壳体结构还包括保护层，所述保护层设置于所述硅胶层远离所述基板的一侧。
6.一种电子设备，所述电子设备包括外壳，所述外壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体合围形成容置腔，所述容置腔内设置有功能件，其特征在于，所述第二壳体包括权利要求1至5中任一项所述的壳体结构。
7.一种壳体结构制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供基板，所述基板包括第一部，所述第一部包括聚对苯二甲酸丁二醇酯和玻璃纤维，按重量百分比计，所述玻璃纤维为所述聚对苯二甲酸丁二醇酯重量的40％-50％；
在所述第一部上涂布第一粘胶剂，所述第一粘胶剂，按重量百分比计，包括：2-5％的聚硅氧烷，3-5％的丙烯酸树脂，20-30％的异丙醇，20-30％的环己烷，20-30％的甲苯；
在所述第一粘胶剂远离所述基板的一侧设置硅胶生胶片，得到中间体；
将所述中间体放入机台内进行热压硫化成型。
8.根据权利要求7所述的壳体结构制备方法，其特征在于，所述基板还包括第二部，所述第二部为金属合金，所述壳体结构制备方法还包括以下步骤：在所述第二部上涂布第二粘胶剂，所述第二粘胶剂，按重量百分比计，包括：12-30％的硅烷偶联剂，26-38％的乙醇，4-11％的异丙醇和18-22％的石油醚；在所述第二粘胶剂远离所述基板的一侧也设置所述硅胶生胶片，得到所述中间体。
9.根据权利要求7所述的壳体结构制备方法，其特征在于，所述热压硫化成型的温度为160-165℃，时间为1-5分钟。
10.根据权利要求8所述的壳体结构制备方法，其特征在于，所述金属合金包括镁合金和铝合金的至少一种。
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