CN1762034A - 用于移动设备的多色树脂成型组件 - Google Patents

Abstract

本发明是通过进一步改进用于移动设备树脂组件的金属镀层的装饰方法，以实现按键开关的键帽或者装饰部件的更为先进和多样化的设计。使用一种多色树脂成型方法来形成所要按键开关的键帽或者装饰部件，在该方法中将不同树脂材料一体式成型，并且将相同或者不同的金属镀膜附着于树脂组件的表面上相互隔离的数个区域。

Description

用于移动设备的多色树脂成型组件

技术领域

本发明涉及对例如移动电话和个人数字助理(PDA)等移动设备上使用的组件进行装饰的技术，尤其涉及通过金属电镀进行装饰的技术。

背景技术

用于移动电话和其它移动设备的树脂组件，例如按键开关的键帽(操作键)，可具有各种尺寸。例如，首先，被称为“导航键”的多方向按键开关的键帽尺寸较大，且处于按键组的中心位置，因此，该键帽是此移动设备上最醒目的组件。再如，在各个部分使用装饰件以增进设计效果。例如，在一个具有内置数码相机的移动设备中，往往在镜头边缘使用装饰部件。金属电镀是用来装饰上述键帽和部件的重要手段之一。

但是，传统的键帽或装饰部件的金属电镀是全部表面上进行全部或部分的金属电镀，这样使这些键帽或装饰部件在设计上难免较为单调。

本发明的目的是进一步改进传统的用于对移动设备的树脂组件进行金属电镀的装饰手段，以实现更为先进和多样化的设计。

利用多色树脂成型方法来制作所要按键开关键帽或者装饰部件可以实现上述目的。在此方法中，不同的树脂材料被一体式成型，然后在此树脂组件表面上多个相互隔离的区域上附着相同或不同类型的金属镀膜。

发明内容

作为本发明的一个实施例，下面对根据本发明的多色树脂膜组件的制造过程进行详细说明。图1为该制造过程的流程图。

上述制造过程的第一个步骤是形成待成型树脂组件的原始形状。在该步骤中，金属电镀区域和非金属电镀区域由不同的树脂材料构成。该步骤就是所谓的多色(本实施例中为双色)树脂成型。在该步骤中，前者区域(电镀区域)由例如电镀级的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS树脂)材料构成，后者区域(非电镀区域)由例如普通级的聚碳酸酯树脂(PC树脂)构成。简言之，表面上将要附着镀膜的区域可使用易于附着镀膜的电镀级树脂材料形成，表面上不需要附着镀膜的区域可使用不同类型的树脂材料形成，这种树脂在对将要附着镀膜的区域进行化学镀预处理过程中不会被电镀。

请参阅图2是上述第一步骤中生产的树脂成型组件的俯视图(A)，仰视图(B)，X-X截面图(C)，X-Y截面图(D)。在图2中，数字1代表一个键帽，数字2代表一个流槽部，用于在成型键帽1的过程中将熔融材料向一空腔中浇注的通道，数字3代表第一电镀区域，数字4代表第二电镀区域，数字5代表非电镀区域，数字6代表第一电镀区域的电源触点，数字7代表第二电镀区域的电源触点，数字8代表一个圆形窗口。非电镀区域5通常用有色或无色材料做成透明或半透明，以具有透光性。

也就是说，键帽1为薄圆盘形，如图2(A)所示，在键帽1的表面上，被数个同心分界线分隔的第一电镀区域3，非电镀区域5，第二电镀区域4和中央窗口8按照从键帽1的外表面一侧到其内表面一侧的顺序依次排列。如图2(B)所示，在键帽1的背面，除了中央窗口8的开放边缘之外，表面区域被PC树脂覆盖且形成非电镀区域5，且由ABS树脂构成的第二电镀区域4的边缘向下弯曲并与上述的窗口8的开放边缘相接。

如图2(A)，(B)，(C)所示，第一电镀区域的电源触点6处于流槽部2，第二电镀区域的电源触点7处于键帽1的相反一侧，在第二电镀区域4中窗口8的开放边缘倾斜向键帽1相反的方向。第一电镀区域的电源触点6和第二电镀区域的电源触点7的突出方向相反。尽管图中没有详细示出，但是流槽部2同样是由一个以ABS树脂形成的部分和一个以PC树脂形成的部分构成。

在该步骤中选择电镀级的ABS树脂的原因在于，通过提供化学镀(electroless plating)作为电镀处理的预处理，仅有选择地在ABS树脂部分的表面附着一层导电膜。相反地，即使经历与ABS树脂相同的化学镀过程，普通级PC树脂部分的表面也不会形成导电膜。在第一步骤中，在由非电镀区域5隔开的第一电镀区域3和第二电镀区域4上，分别由树脂一体式成型在电镀中做为电源触点的突起6和突起7。

在第二步骤中，为了进行化学镀对上述第一步骤中制成的树脂组件进行预处理。该步骤包括脱脂/清洗、表面粗磨和表面钯催化等子步骤。在表面粗磨(浸蚀)步骤中使用了没有预腐蚀性质的铬酸/硫酸混合溶液，它使ABS树脂表面粗糙但对PC树脂表面没有影响。

在第三步骤中，通过化学镀有选择地仅在ABS树脂表面上形成由铜或镍构成的导电膜。例如，当要形成镍膜时，上述的树脂组件被浸入由30g/l的硫酸镍、20g/l的次磷酸钠和50g/l的柠檬酸二胺组成的的混合溶液，在PH值为8到9.5，温度为20到40摄氏度的条件下持续5到10分钟，就会在树脂组件表面上形成厚度为0.2到1.9微米的镍膜。

在第四步骤中，通过在上述树脂组件表面上形成导电膜的区域进行电镀，形成一个预期金属电镀膜。此步骤包含几个子步骤。在这些子步骤中，例如在上面第三步骤中形成的镍膜首先会经历触击镍液电镀，然后铜液电镀，然后半光镀镍和全光亮镀镍，最后使用铬或其它类似金属进行装饰镀，从而形成表面。

第四步骤中首先进行触击电镀用来加强上述第三步中的镍膜，在这个子步骤中，在0到45摄氏度下过将树脂组件浸入240g/l的硫酸镍、45g/l的氯化镍和30g/l的硼酸的混合溶液3到6分钟，在上述树脂组件表面上可以形成2到3微米厚的镍膜。在接下来的铜液电镀步骤中，在20到30摄氏度下将树脂组件浸入含有200g/l的硫酸铜、50g/l的硫磺酸和适量的作为有机添加剂的抛光剂的混合溶液20到60分钟，在上述树脂组件表面上可以形成7到15微米厚的铜膜。尽管上述的铜液电镀不是必须的步骤，但在半光亮镀和全光亮镀之前用铜做为打底金属会增强镍的附着力。

在半光亮镀镍和全光亮镀镍的步骤中，在45到55摄氏度下将上述树脂组件浸入含有240g/l的硫酸镍、45g/l的氯化镍和30g/l的硼酸的混合溶液(仅对全光亮镀镍而言，并加入适量抛光剂)10到30分钟。这样，在树脂组件表面上可以形成4到8微米厚的双层镍膜(半光亮镍膜和全光亮镍膜的厚度比是6∶4)。在最后镀铬的步骤中，在45到55摄氏度下，将上述树脂组件浸入250g/l的铬酸、2.5g/l的硫磺酸和1到3g/l的三价铬的混合溶液1到3分钟，在树脂组件表面上可以形成0.1微米厚的铬膜。上述混合溶液中使用了三价铬而不使用有害的六价铬是出于环境保护的目的，还为了解决下面将要说明说明的金属过敏问题。

此外，作为铬镀层底层的镍镀层要由半光亮镍和全光亮镍两个层构成的原因是，为形成全光亮镍膜而在混合溶液中加入的抛光剂是通过阻止电解沉积表面上晶体的生长并改变晶体的微观结构来提供光亮度的。铬镀层的底层需要全光亮镀镍，但是在抗腐蚀方面全光亮镀镍不如半光亮镀镍，因为半光亮镀镍的电镀液中没有加入抛光剂。抛光剂中含有的硫会和镍一起沉积从而影响抗腐蚀性。

较佳的是，使用所谓的“装饰电镀”在上述第四步骤中形成面层。除了最常用的铬，装饰电镀还常用到金、铂、钯、铑、或者银等贵金属，或者钛、铜、锌、各种合金或者类似的物质。通过在本发明的键帽或装饰部件不同的电镀区域将这些金属适当地组合，每个电镀区域都可具有不同的颜色和质地。

另外，在形成上述面层的电镀金属中，锌、镍、银、铜、铜合金等可以通过浸入特殊的染色溶液而被染色，在硫化物浴中形成经过化学变化的膜，或提供电解沉积膜。因此，通过在保持金属质的基础上对上述金属进行染色，键帽或装饰部件的设计可以变得多样化。在对电镀金属进行染色后最好使用UV固化树脂对表面履膜以保护表面。

顺便提及的是，由于在上述的第四步骤的各个子步骤中进行的镀膜操作中两种或两种以上的金属会发生接触，在进行这些步骤时除了要考虑到每一种金属的特性，还有必要考虑到两种金属发生接触时的特性。例如，镀镍在电解沉积的均匀性上是很好的，几乎不产生针孔，具有很好的底层保护特性。因此，在装饰电镀中广泛使用镀镍来打底。但是，近年来，包括镍在内的几种金属会产生过敏正成为一个问题。由于使用者的汗液和体液可以电离这些金属，使它们以溶解状态出现在表面上，从而变成了过敏源。能导致过敏的金属包括镍、钴、铬(仅六价铬)等，且由于镍的使用量最大所以目前主要的过敏是由镍引起的。在对本发明涉及到的移动设备树脂组件的金属过敏考虑对策时，最好不要使用镍或其它可导致过敏的金属镀层做为面层或底层。

在第四步骤中，通过各自的电源触点单独或同时为一个电镀区域和通过非电镀区域隔开的其它各个电镀区域供电。在这种情况下，当进行电镀操作时，如果所有电镀区域都使用同一种金属，采用同时供电是合适的；反之，如果各个电镀区域是不同类型的金属时，就需要采用与所用金属类型相应的电镀液在不同的时段供电。如上所述，电镀膜通常都是由几种类型的膜层叠加而成，这就需要根据不同膜的结构选择适当的供电方式和电镀液。

需要注意的是，在第一电镀区域3和第二电镀区域4电镀结束后，如图3(A)和3(B)所示，键帽1与流槽部2和电源触点7分离，因为反面的第二电镀区域也被移除了(与后面描述的实施例类似，非电镀区域5用阴影标出)。

附图说明

图1是本发明一实施例的制造过程的流程图。

图2是在图1制造过程中制造出的一个树脂成型组件的平面图和剖视图。

图3是通过移除图2所示树脂成型组件的流槽部和每个电源触点后制成的键帽的俯视图和侧视图。

图4是本发明的6个实例的俯视图。

具体实施方式

在图4中，将所示的六个移动设备的树脂组件的图展示为本发明的6个较佳实例(并非图2中所示)。图4(1)至(3)中的标记1a、1b、1c表示的是装饰部件，图(4)至(6)中的标记1d、1e、1f表示的是按键开关的键帽。所有图中的交叉线阴影部分表示非电镀区域(non-platingregion)，白色部分表示电镀区域。基本上，在中部所示的圆形(或椭圆形)中，被电镀区域所环绕的是窗口，被非电镀区域所环绕的是电镀区域(或者窗口)。

例如，图4(1)和(2)所示的装饰部件1a和1b都被用于装饰配有内置式照相机的移动设备的镜头的外围。装饰部件1a具有被一非电镀区域隔离的双层电镀区域，并且由外表面向内表面依次包括：一第一电镀区域3，一非电镀区域5，一第二电镀区域4，以及一中央窗口8。装饰部件1b具有被一双层非电镀区域隔离的双层电镀区域，并且从外表面到内表面依次包括：一第一电镀区域3，一(第一)非电镀区域5，一第二电镀区域4，一(第二)非电镀区域9，以及一中央窗口8。

图4(3)所示的装饰部件1c具有被一双层非电镀区域隔离的双层电镀区域，在移动设备中，其被用于(例如)覆盖和保护液晶显示屏的正面或数字相机的镜头。该装饰部件从外表面到内表面依次包括，一第一电镀区域3，一(第一)非电镀区域5，一第二电镀区域4，以及一近似矩形的(第二)非电镀区域9。该装饰部件1c被制成无色或者几乎无色透明，确保透过该非电镀区域9能够看到液晶屏上的显示或镜头拍摄不受阻碍。

图4(4)所示的键帽1d具有被一双层非电镀区域隔离的双层(或三层)电镀区域，从外表面到内表面依次包括：一第一电镀区域3，一(第一)非电镀区域5，一第二电镀区域4，一(第二)非电镀区域9，以及一中央窗口8。在上述的键帽1d中，其中央区域可以是一第三电镀区域，而不是窗口8。

图4(5)所示的键帽1e具有被一非电镀区域隔离的双层电镀区域，从外表面到内表面其依次包括，一第一电镀区域3，一非电镀区域5，一第二电镀区域4，以及一中央窗口8。

图4(6)所示的键帽1d具有被一双层非电镀区域隔离的三层电镀区域，从外表面到内表面依次包括：一第一电镀区域3，一(第一)非电镀区域5，一第二电镀区域4，一(第二)非电镀区域9，一第三电镀区域10，以及一形成中央区域的窗口8。实例(1)、(2)、(3)以及(5)是提供双层电镀区域的实例，实例(4)以及(6)是提供三层电镀区域的实例。

当上述键帽1d、1e、或者1f被用作例如导航键的大尺寸多方向按键开关时，该键帽的窗口8一般都被用来为窗口内一所谓的“确认键”设置一较小且独立的键帽。

如同图3所示的装饰部件和键帽一样，即使是对于具有两个、三个或更多电镀区域的树脂成型组件来说，通过为每一个表面上相互隔离的电镀区域提供电源触点，可能在每个电镀区域上附着相同或不同金属的镀膜。

另外，上述每个装饰部件1b和1c以及键帽1d和1f都具有多个非电镀区域。因此，对于这些装饰部件1b、1c以及键帽1d、1f来说，如果改变每个非电镀区域的树脂颜色以及将多个电镀区域和非电镀区域进行组合，或者，如此前所述，对每个电镀区域使用不同的金属(较佳的是使用不同颜色或者质地的金属)进行电镀处理，就有可能产生更为多样化的设计并由此得到现有技术无法实现的全新设计。

本发明提供一种用于移动设备的多色树脂成型组件，在该树脂成型组件的表面上，由相同或不同类型的金属形成的电镀膜附着于多个相互隔离的电镀区域，得到更为先进和多样化的组件设计。因此，该移动设备提高了视觉吸引力以及易用性，从而导致需求的增加。

本发明所有将要附着镀膜的区域都采用易于附着镀膜的电镀级树脂材料，而其他区域采用在对这些将要附着镀膜区域的树脂材料进行化学镀预处理的过程中不会被镀膜的树脂材料。因此，只要对所有将要附着镀膜区域的树脂材料实施上述的镀膜过程，就能够有选择地仅在将要附着底膜的区域附着镀膜。

本发明提供了一种按键开关键帽或者装饰部件，在该按键开关键帽或装饰部件表面上，多个互相被隔开的镀膜区域上附着有相同或不同金属类型的镀膜。因此，可以在移动设备上进行新式和多样化的设计。

本发明通过电源触点向每个电镀区域提供电源，对多个将要附着镀膜的区域进行电镀。因此，通常无法提供电源的区域也能够供电，从而能够使用不同或者相同类型的金属进行上述的电镀过程。

Claims (5)

1、一种用于移动设备的多色树脂成型组件，其由一体式成型不同类型的树脂来形成，其中将由相同或者不同类型金属形成的镀膜附着于所述组件表面上的多个相互隔离的区域。

2、根据权利要求1所述的用于移动设备的多色树脂成型组件，其中，所有将要附着镀膜的区域都采用易于附着镀膜的电镀级树脂材料，而所有其他区域都采用在对所述将要附着镀膜区域的树脂材料进行化学镀预处理的过程中不会被镀膜的树脂材料。

3、根据权利要求1或2所述的用于移动设备的多色树脂成型组件，其中所述多色树脂成型组件被用作执行各种操作的按键开关的键帽。

4、根据权利要求1或2所述的用于移动设备的多色树脂成型组件，其中所述多色树脂成型组件被用作装饰部件，其能够通过对移动设备的各个部位进行装饰从而提高该移动设备的设计质量。

5、根据权利要求2所述的用于移动设备的多色树脂成型组件，其中通过利用在每个区域提供的电源触点提供电源，从而在多个将要附着镀膜的区域完成电镀。

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