TW201313484A - 金屬殼體具有塑膠機構之複合件 - Google Patents

Abstract

一種金屬殼體具有塑膠機構之複合件，包含有一金屬殼體，具有一內側面與一外側面；一貼合面，成型於該金屬殼體之該內側面，係藉由物理方式成型；一接著層，相對設置於該貼合面上；以及一成型於該接著層上之一塑膠機構件，且該塑膠機構件係以射出成型在該接著層上

Description

金屬殼體具有塑膠機構之複合件

本發明係有關於一種金屬塑膠複合件，特別是有關於一種輕金屬殼體成型物，包括利用埋入射出(insert injection)技術於金屬殼體上成型之塑膠機構件。

近年來，由於可攜式電子產品朝輕、薄、短、小之趨勢發展，需採用輕化且具備高剛性之金屬機殼，這使得金屬機殼結合塑膠機構件的複合材料結構技術成為業界的發展重點。過去傳統的作法是分別將金屬件與塑膠件成型後，再於金屬件上塗膠，然後將金屬件與塑膠件對準疊放，最後施以壓合膠合。然而，應用於3C產品的金屬機殼通常不是單純的平面結構，而是具有不規則曲面，塑膠件亦具相對應的曲面，此曲面對曲面之膠合製程十分困難，因此造成良率無法提升。

在相關的先前技藝中，日本特開2011-73191公開號揭示了一種將碳纖強化塑膠(CFRP)預浸材(prepreg)與金屬合金強力固接的方法，參見第1圖，其特徵係先將CFRP預浸材12與金屬合金11之預定表面加以粗化後，再分別施以單液性(one-pack type)環氧樹脂接著劑，之後使塗有接著劑之表面相接觸、固化並膠合。其中將金屬合金11之預定表面粗化需施以特殊藥水，形成奈米孔洞表面。

日本特開2010-274600公開號則揭示了一種金屬合金與熱硬化樹脂的複合體的製造方法，參見第2圖，其特徵係先將金屬合金件1的表面施以特殊藥水，蝕出奈米孔洞表面，繼之，還需要再形成金屬氧化物或金屬磷化物之表面層，最後以埋入射出成型技術將塑膠件4成型在此金屬合金件1之表面。

日本特開2007-179952公開號則揭示了一種按鍵的製造方法，其特徵係將一外按鍵部(outside keytop piece)的一金屬塗膜與一內按鍵部(inside keytop piece)的一白色塗膜透過一融著層(fusion layer)組合固著。

日本特開2009-81030公開號則揭示了一種壓釦的製造方法，其特徵係將用來接著蓋件(cover member)與按鍵(key top)的黏著劑以點狀陣列形成在該蓋件與該按鍵之間，以方便製造過程中的除氣(degassing)。

中國CN1827839專利公開號則是揭露了一種金屬表面處理方法，其特徵係先將金屬件施以底漆塗佈，繼之，以真空鍍膜披覆金屬薄膜層，後再施以透明硬膜噴塗保護，該方法主要是藉由真空鍍膜製程進行鎂合金外觀件之表面處理，以產生具有金屬外觀質感之鎂合金產品。

日本特開2011-11505公開號揭示了一種以射出成型製作金屬樹脂複合品之方法，參見第3圖，可以在金屬件20的背面模塑成型樹脂機構的同時，在金屬件20的外觀面以裝飾片(decorative sheet)F形成裝飾。

日本特開2011-11505公開號揭示了一種複合品之製造方法，藉由射出溶融樹脂時，同時將加飾層形成在金屬體之一面，並使金屬體及射出樹脂之複合品模塑成模具所期之形狀。

日本特開2011-73314公開號揭示了一種與透明埋入材料射出成型樹脂之方法，參見第4圖，可以提高成型於透明埋入材料3周邊的樹脂件的強度，其特徵係在透明埋入材料3周圍提供一金屬框體4，再將一接著層5貼合於該透明埋入材料與該金屬框體構成之一面，然後射出成型樹脂，形成一圍繞該透明埋入材料之樹脂件7，且使該樹脂件至少與該金屬框體之週緣接合。

本發明之主要目的在提供一種改良之金屬殼體具有塑膠機構之複合件，以解決先前技藝之不足與缺點。

根據本發明之一較佳實施例，本發明提供一種金屬殼體具有塑膠機構之複合件，包含有：一金屬殼體，具有一內側面與一外側面；一貼合面，成型於該金屬殼體之該內側面，係藉由一物理方式成型；一接著層，相對設置於該貼合面上；以及一成型於該接著層上之一塑膠機構件，且該塑膠機構件係以射出成型在該接著層上。其中該物理方式包含有噴砂粗化處理、雷射蝕刻粗化處理、電漿處理(plasma)、紫外光電漿處理(UV Plasma)或模具壓合成型。

根據本發明之另一較佳實施例，本發明提供一種金屬殼體具有塑膠機構之複合件，包含有：一金屬殼體，具有一內側面與一外側面；一貼合面，成型於該金屬殼體之該內側面，係藉由一化學方式成型；一接著層，相對設置於該貼合面上；以及一成型於該接著層上之一塑膠機構件，且該塑膠機構件係以射出成型在該接著層上。其中該化學方式包含有化學蝕刻處理、成型。

為了使　貴審查委員能更進一步了解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖。然而所附圖式僅供參考與輔助說明用，並非用來對本發明加以限制者。

在下文的細節描述中，元件符號會被用來標示在隨附的圖示中成為其中的一部份，並且以可實行該實施例之特例描述方式來表示。這類實施例會說明足夠的細節俾使該領域之一般技藝人士得以具以實施。閱者須瞭解到本發明中亦可採行其他的實施例，或是在不悖離文中所述實施例的前提下作出任何結構性、邏輯性、及步驟順序上的改變。因此，下文之細節描述將不欲被視為是一種限定，反之，其中所包含的實施例將由隨附的申請專利範圍來加以界定。

請參閱第5圖、第6圖及第6A圖，其中第5圖為本發明金屬殼體具有塑膠機構之複合件之側視圖，第6圖為第5圖之金屬殼體具有塑膠機構之複合件，沿著切線I-I’之剖面示意圖，第6A圖為第6圖中圓圈處之放大示意圖。本發明金屬殼體具有塑膠機構之複合件可以是手機機殼或電池背蓋等等。如第5圖及第6圖所示，本發明金屬殼體具有塑膠機構之複合件1包含一金屬殼體10以及一成型於金屬殼體10的內側面S1上的塑膠機構件12，其中，塑膠機構件12包括訊號接孔12a、組裝結構12b及/或結構補強結構12c。

塑膠機構件12係射出成型在金屬殼體10的一內側面S1的一貼合面S_B上，詳細言之，貼合面S_B係在進行射出前，預先以物理方式或化學方式成型，並於貼合面S_B上設置一接著層112，而塑膠機構件12係射出成型在接著層112上，而與金屬殼體10構成緊密結合。另外，在金屬件10的一外側面S0上，則可以披覆一表面裝飾層101，以獲得不同外觀質感表現。

前述用以成型貼合面S_B之以物理方式可以包括有噴砂粗化處理、雷射蝕刻粗化處理、電漿處理(plasma)、紫外光電漿處理(UV Plasma)或模具壓合成型，而化學方式可以包括有化學蝕刻處理、成型。

請參閱第7圖，其為依據本發明一較佳實施例所繪示的製作金屬殼體具有塑膠機構之複合件的流程示意圖。如第7圖所示，本發明製作金屬殼體具有塑膠機構之複合件之方法包含有兩個子流程S100及S102，其中子流程S100係金屬殼體之製備步驟，而S102主要為埋入射出成型、表面處理步驟及後段產品品管檢查。首先，進行金屬素材進料(步驟M01)及進料檢查，其中上述金屬素材可以是不鏽鋼、鎂合金、鋁合金或鎂鋁合金等等。接著，將上述金屬素材進行沖壓成型(步驟M02)，以獲得所要的金屬殼體形狀，例如，手機機殼或電池背蓋等等，繼之，進行銑削加工(步驟M03)，接著，進行去毛邊步驟(步驟M04)。

在完成去毛邊步驟之後，接著，於金屬殼體之內側面成型貼合面(步驟M05)。根據本發明之較佳實施例，上述貼合面可以利用物理方式進行表面處理，例如，噴砂粗化處理。當然，亦可以選用其它物理方式進行表面粗化，例如，雷射蝕刻粗化處理、電漿處理、紫外光電漿處理或模具壓合成型等。此外，亦可選擇以化學方式成型貼合面，例如，化學蝕刻處理、成型。接著，進行清潔步驟(步驟M06)。然後，進行披覆接著劑之步驟(步驟M07)，例如，以噴塗、點膠或印刷等方式，將接著劑(adhesive)或者耦合劑(primer)等，塗佈於表面處理加工過的貼合面，俾於該貼合面上形成接著層。接下來，進行烘烤(步驟M08)，如此完成子流程S100。經過子流程S100處理的金屬殼體，則等待進行後續的埋入射出成型加工，亦即，子流程S102。

以下將詳述子流程S102，首先，進行塑料進料(步驟P01)及檢查，其中上述塑料可以是聚碳酸酯(polycarbonate,PC)樹脂、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(acrylonitrile butadiene styrene,ABS)樹脂或聚苯硫醚(polyphenylene sulfide,PPS)樹脂等等。接著，進行乾燥處理(步驟P02)。然後，進行埋入射出製程(步驟P03)，將塑料或塑膠射出成型於經過子流程S100處理的金屬殼體上。更明確的說，塑膠係直接射出成型於金屬殼體的貼合面的接著層上。舉例來說，金屬殼體可以是手機機殼或電池背蓋等，而射出成型之塑膠機構件則可以是訊號接孔、組裝結構及/或結構補強結構。由於埋入射出成型製程已是週知技術，因此不再贅述。之後，進行去毛邊步驟(步驟P04)。然後，可選擇進行金屬件的表面裝飾處理(步驟P05)，例如，噴砂、髮絲處理、PVD處理、陽極處理或噴塗處理等等。其中，值得注意的是，上述PVD處理又包含有鍍鎳膜處理，其可以在機殼表面上展現出隱藏字體之特殊效果。另外，亦可在金屬殼體之外側面上設置一裝飾層，例如，以印刷、塗裝、鋁陽極處理等方式，形成各種顏色、圖案及花紋。最後，進行整形(步驟P06)及後段品管步驟(步驟P07)，完成子流程S102。

請參閱第8圖，其為依據本發明另一較佳實施例所繪示的製作金屬殼體具有塑膠機構之複合件的流程示意圖。如第8圖所示，本發明另一較佳實施例以製作金屬殼體具有塑膠機構之複合件之方法，同樣包含有兩個子流程S200及S202，其中子流程S200係金屬殼體之製備步驟，而S202主要為埋入射出成型及後段產品品管檢查。以下詳述子流程S202，首先，進行金屬素材進料(步驟M11)及進料檢查，其中上述金屬素材可以是不鏽鋼、鎂合金、鋁合金或鎂鋁合金等等。於金屬殼體之內側面成型貼合面(步驟M12)。根據本發明之較佳實施例，上述貼合面係以物理方式進行表面處理，例如，噴砂粗化處理。當然，亦可以選用其它物理方式進行表面粗化，例如，雷射蝕刻粗化處理、電漿處理、紫外光電漿處理或模具壓合成型等。此外，亦可選擇以化學方式成型貼合面，例如，化學蝕刻處理、成型。接著，將上述金屬素材進行沖壓成型(步驟M13)，以獲得所要的金屬殼體形狀，例如，手機機殼或電池背蓋等等，繼之，進行銑削加工(步驟M14)，接著，進行去毛邊步驟(步驟M15)。接著，進行清潔步驟(步驟M16)。

完成清潔步驟之後，接下來進行表面裝飾處理(步驟M17)，例如，噴砂、髮絲處理、PVD處理、陽極處理或噴塗處理等等。其中，值得注意的是，上述PVD處理又包含有鍍鎳膜處理，其可以在機殼表面上展現出隱藏字體之特殊效果。另外，亦可在金屬殼體之外側面上設置一裝飾層，例如，以印刷、塗裝、鋁陽極處理等方式，形成各種顏色、圖案及花紋。然後，進行披覆接著劑之步驟(步驟M18)，例如，以噴塗、點膠或印刷等方式，將接著劑(adhesive)或者耦合劑(primer)等，塗佈於表面處理加工過的貼合面，俾於該貼合面上形成接著層。接下來，進行烘烤(步驟M19)，如此完成子流程S200。經過子流程S200處理的金屬殼體，則等待進行後續的埋入射出成型加工，亦即，子流程S202。

以下將詳述子流程S202，首先，進行塑料進料(步驟P11)及檢查，其中上述塑料可以是PC樹脂、ABS樹脂或PPS樹脂等等。接著，進行乾燥處理(步驟P12)。然後，進行埋入射出製程(步驟P13)，將塑料或塑膠射出於經過子流程S200處理的金屬殼體上。更明確的說，塑膠係直接射出成型於金屬殼體的貼合面的接著層上。舉例來說，金屬殼體可以是手機機殼或電池背蓋等，而射出成型之塑膠機構件則可以是訊號接孔、組裝結構及/或結構補強結構。由於埋入射出成型製程已是週知技術，因此不再贅述。之後，進行去毛邊步驟(步驟P14)。最後，進行整形(步驟P15)及後段品管步驟(步驟P16)，完成子流程S202。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1．．．金屬殼體具有塑膠機構之複合件

10．．．金屬殼體

12．．．塑膠機構件

12a．．．訊號接孔

12b．．．組裝結構

12c．．．結構補強結構

101．．．裝飾層

112．．．接著層

S0．．．內側面

S1．．．外側面

S_B．．．貼合面

S100．．．子流程

S102．．．子流程

S200．．．子流程

S202．．．子流程

M01．．．金屬素材進料

M02．．．沖壓成型

M03．．．銑削加工

M04．．．去毛邊

M05．．．貼合面表面處理

M06．．．清潔

M07．．．披覆接著劑

M08．．．烘烤

M11．．．金屬素材進料

M12．．．貼合面表面處理

M13．．．沖壓成型

M14．．．銑削加工

M15．．．去毛邊

M16．．．清潔

M17．．．表面裝飾處理

M18．．．披覆接著劑

M19．．．烘烤

P01．．．塑料進料

P02．．．乾燥

P03．．．埋入射出

P04．．．去毛邊

P05．．．表面裝飾處理

P06．．．整形

P07．．．後段品管步驟

P11．．．塑料進料

P12．．．乾燥

P13．．．埋入射出

P14．．．去毛邊

P15．．．整形

P16．．．後段品管步驟

本說明書含有附圖併於文中構成了本說明書之一部分，俾使閱者對本發明實施例有進一步的瞭解。該些圖示係描繪了本發明一些實施例並連同本文描述一起說明了其原理。在該些圖示中：

第1圖為日本特開2011-73191公開號之碳纖強化塑膠預浸材與金屬合金強力固接之示意圖。

第2圖為日本特開2010-274600公開號之金屬合金與熱硬化樹脂的複合體之示意圖。

第3圖為日本特開2011-11505公開號之一種以射出成型製作金屬樹脂複合品之示意圖。

第4圖為日本特開2011-73314公開號之一種與透明埋入材料射出成型樹脂之方法之示意圖。

第5圖例示本發明金屬殼體具有塑膠機構之複合件之側視圖。

第6圖為第5圖之金屬殼體具有塑膠機構之複合件，沿著切線I-I’之剖面示意圖。

第6A圖為第6圖中圓圈處之放大示意圖。

第7圖為依據本發明一較佳實施例所繪示的製作金屬殼體具有塑膠機構之複合件的流程示意圖。

第8圖為依據本發明另一較佳實施例所繪示的製作金屬殼體具有塑膠機構之複合件的流程示意圖。

須注意本說明書中的所有圖示皆為圖例性質。為了清楚與方便圖示說明之故，圖示中的各部件在尺寸與比例上可能會被誇大或縮小地呈現。圖中相同的參考符號一般而言會用來標示修改後或不同實施例中對應或類似的特徵。

1．．．金屬殼體具有塑膠機構之複合件

10．．．金屬殼體

12．．．塑膠機構件

12a．．．訊號接孔

12b．．．組裝結構

12c．．．結構補強結構

S0．．．內側面

S1．．．外側面

Claims (18)

1. 一種金屬殼體具有塑膠機構之複合件，包含有：一金屬殼體，具有一內側面與一外側面；一貼合面，成型於該金屬殼體之該內側面，係藉由一物理方式成型；一接著層，相對設置於該貼合面上；以及一成型於該接著層上之一塑膠機構件，且該塑膠機構件係以射出成型在該接著層上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之一種金屬殼體具有塑膠機構之複合件，其中該接著層包含有一接著劑。
3. 如申請專利範圍第1項所述之一種金屬殼體具有塑膠機構之複合件，其中該金屬件包含有鎂合金、鋁合金或鎂鋁合金。
4. 如申請專利範圍第1項所述之一種金屬殼體具有塑膠機構之複合件，其中該金屬殼體包含有不銹鋼。
5. 如申請專利範圍第1項所述之一種金屬殼體具有塑膠機構之複合件，其中該塑膠機構件包含有聚碳酸酯(polycarbonate,PC)樹脂、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(acrylonitrile butadiene styrene,ABS)樹脂或聚苯硫醚(polyphenylene sulfide,PPS)樹脂。
6. 如申請專利範圍第1項所述之一種金屬殼體具有塑膠機構之複合件，其中該塑膠機構件為一訊號接孔。
7. 如申請專利範圍第1項所述之一種金屬殼體具有塑膠機構之複合件，其中該塑膠機構件為一組裝結構。
8. 如申請專利範圍第1項所述之一種金屬殼體具有塑膠機構之複合件，其中該塑膠機構件為一結構補強結構。
9. 如申請專利範圍第1至4項所述之一種金屬殼體具有塑膠機構之複合件，另包含一裝飾層設置於該金屬殼體之該外側面。
10. 一種金屬殼體具有塑膠機構之複合件，包含有：一金屬殼體，具有一內側面與一外側面；一貼合面，成型於該金屬殼體之內側面，係藉由化學方式成型；一接著層，相對設置於該貼合面上；以及一成型於該接著層上之一塑膠機構件，且該塑膠機構件係以射出成型在該接著層上。
11. 如申請專利範圍第10項所述之一種金屬殼體具有塑膠機構之複合件，其中該接著層包含有一接著劑。
12. 如申請專利範圍第10項所述之一種金屬殼體具有塑膠機構之複合件，其中該金屬殼體包含有鎂合金、鋁合金或鎂鋁合金。
13. 如申請專利範圍第10項所述之一種金屬殼體具有塑膠機構之複合件，其中該金屬殼體包含有不銹鋼。
14. 如申請專利範圍第10項所述之一種金屬殼體具有塑膠機構之複合件，其中該塑膠機構件包含有聚碳酸酯(polycarbonate,PC)樹脂、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(acrylonitrile butadiene stryene,ABS)樹脂或聚苯硫醚(polyphenylene sulfide,PPS)樹脂。
15. 如申請專利範圍第10項所述之一種金屬殼體具有塑膠機構之複合件，其中該塑膠機構件為一訊號接孔。
16. 如申請專利範圍第10項所述之一種金屬殼體具有塑膠機構之複合件，其中該塑膠機構件為一組裝結構。
17. 如申請專利範圍第10項所述之一種金屬殼體具有塑膠機構之複合件，其中該塑膠機構件為一結構補強結構。
18. 如申請專利範圍第10至13項所述之一種金屬殼體具有塑膠機構之複合件，另包含一裝飾層設置於該金屬殼體之該外側面。