CN102448262A - 电子装置机壳结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电子装置机壳结构及其制造方法，电子装置机壳结构包括一金属件及一塑胶件。金属件表面有多个微型锚孔洞。各微型孔洞具有不规则内壁。塑胶件采用注塑成型方式结合于金属件具有的微型锚孔洞表面。塑胶件填满于此些微型锚孔洞中，并完全依附于不规则的内壁上。

Description

电子装置机壳结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种电子装置机壳结构及其制造方法，特别是涉及结合金属件及塑胶件的电子装置机壳结构及其制造方法。

背景技术

随着科技的迅速发展，电子装置，例如笔记型电脑、移动电话或个人数字助理(PDA，Personal Digital Assistant)开始被广泛地使用。目前，电子装置机壳上将金属件与塑胶件的结合方式主要有结构锁螺丝方式、塑胶结构热熔方式、涂布胶合剂粘合以及埋入金属件注塑成型于等方式。

当电子装置的金属外壳厚度减小到一定程度时，并没有足够的空间采用螺丝、卡勾卡合及热熔铆接的机构，同时也容易因为强度不够而导致金属件与塑胶件之间容易脱落，影响产品的品质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电子装置机壳结构及其制造方法，使经处理的金属件与塑胶件一体成形，其间不须涂布任何粘着剂及界面剂，即可产生强固的结合力。

为达上述目的，本发明提供一种电子装置机壳结构的制造方法，包括步骤如下。提供一金属件。对金属件的表面进行阳极氧化处理，并在金属件的表面形成一氧化膜。氧化膜具有多个纳米级孔洞(40～50nm)，各纳米级孔洞内具有平直均匀的内壁。对此些纳米级孔洞进行侵蚀处理，用以加大各纳米级孔洞的尺寸，因此形成一微型锚孔洞，且各微型锚孔洞具有凹凸不均或不规则的内壁。将一熔融后的塑料采用注塑成型方式结合于金属件的表面，且塑料填满此些微型锚孔洞时，并完全依附于微型锚孔洞的内壁。

本发明的一实施例中，此些微型锚孔洞之间是通过氧化膜的阻障层所隔开，此些阻障层因侵蚀处理产生扩孔或破孔致使相互贯通。

本发明的一实施例中，对于金属件进行阳极氧化处理的步骤，包括将一酸性溶液接触并作用于金属件的表面进行阳极氧化处理。

本发明的另一实施例中，对此些纳米级孔洞进行侵蚀处理的步骤，更包括将一化学溶液接触并作用于金属件具纳米级孔洞的表面，使得化学溶液渗入并侵蚀此些纳米级孔洞，并扩大此些纳米级孔洞的深度、口径，及表面粗糙化各纳米级孔洞的内壁以产生凹凸不均的内壁。

本发明的再一实施例中，提供金属件的步骤，包括在金属件上印压出一凹痕部，如此可针对特定区域产生微型锚孔洞。对金属件的表面进行阳极氧化处理的步骤包括对凹痕部的内侧表面进行阳极氧化处理。再针对凹痕部的纳米级孔洞进行侵蚀处理。

本发明的电子装置机壳结构包括一金属件及一塑胶件。金属件的表面排列有多个微型锚孔洞。各微型锚孔洞具有凹凸不均的内壁。塑胶件采用注塑成型方式结合于金属件的表面，其中塑胶件填满于此些微型锚孔洞中，并完全附着于此些微型锚孔洞的内壁上。

本发明的一实施例中，金属件的材料为镁、铝、钛或其合金。

本发明的又一实施例中，塑胶件具一空心凸柱、实心凸柱、凸肋、卡勾或凸缘。

本发明的又一实施例中，金属件具有一凹痕部，此些微型锚孔洞位于凹痕部内的表面。

如此，通过本发明微型锚孔洞凹凸不均的内壁，以及阻障层因侵蚀处理而使微型锚孔洞相互贯通。借着高速高压注塑成型将塑料射出充填于微型锚孔洞，待塑料冷却成型为塑胶件后，塑胶件将稳固地抓握于微型锚孔洞内，进而提高塑胶件与金属件彼此间更大的拉力及结合力，便可降低塑胶件脱离金属件的机率。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的详细说明如下：

图1为本发明电子装置机壳结构的制造方法在一实施例下的流程图；

图2A为本发明电子装置机壳结构的金属件在进行图1的步骤101后的示意图；

图2B为本发明电子装置机壳结构的金属件在进行图1的步骤103后的示意图；

图2C为本发明电子装置机壳结构的金属件在进行图1的步骤105后的示意图；

图2D为本发明电子装置机壳结构的金属件在进行图1的步骤107后的示意图；

图3为本发明电子装置机壳结构的金属件具有凹痕部的侧视图；

图4为本发明电子装置机壳结构的金属件在一实施例下的示意图；

图5A为本发明电子装置机壳结构的金属件在一实施例下的示意图；

图5B为图5A的5B-5B剖视图；

图6为本发明电子装置机壳结构的金属件在又一变化下的示意图。

主要元件符号说明

100：机壳结构              250：凹痕部

200：金属件                300：保护膜

210：氧化膜                400：塑胶件

220：纳米级孔洞            410：空心凸柱

221：内壁                  420：延伸部

230：微型锚孔洞            430：凸肋

231：内壁                  440：凸缘

240：阻障层                101-107：步骤

具体实施方式

以下将以图示及详细说明清楚说明本发明的精神，如熟悉此技术的人员在了解本发明的实施例后，当可由本发明所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神与范围。

有鉴于电子装置的机壳在埋入射出制作过程中，塑胶件注塑成型至金属件上的氧化膜时，由于彼此间的结合力不足，使得塑胶件容易在金属件上脱落及断裂，本发明进一步改良其制造方法，主要在一塑胶件注塑成型于一金属件表面之前，将金属件经阳极处理以形成排列整齐的纳米级孔洞，再经酸蚀后，使纳米级孔洞扩大，当塑料注入扩大后的孔洞内，产生如锚的作用力，以达避免塑胶件脱离金属件的目的。

请参阅图1所示，图1为本发明电子装置机壳结构的制造方法在一实施例下的流程图。本发明的电子装置机壳结构的制造方法在一实施例中，其步骤包括如下：

步骤101提供一金属件200(见图2A，图2A绘示本发明电子装置机壳结构的金属件200在进行图1的步骤101时的示意图)。

提供金属件200的步骤中，此电子装置机壳结构的金属件200可通过压铸、挤压或锻造等各种金属成型工艺所成型。金属件200的材料可为铝或钛或其合金。

步骤102对金属件200进行前处理：

此步骤中，更包含细部步骤如下。(1)金属件200浸泡于一丙酮(Pyruvicacid，CH3COCOOH)溶液；(2)以纯水对浸泡丙酮溶液后的金属件200进行第一次超音波洗净；(3)将超音波洗净后的金属件200浸泡于一氢氧化钾(KOH)溶液；(4)对金属件200进行电解抛光程序；以及(5)对金属件200进行第二次超音波洗净。

步骤103对金属件200的表面进行阳极氧化处理(见图2B，图2B绘示本发明电子装置机壳结构的金属件在进行图1的步骤103后的示意图)。

此步骤中，当使用酸性溶液对金属件200的表面进行阳极氧化处理时，金属件200的表面将产生一氧化膜210。此氧化膜210布满于金属件200的表面并均匀排列有孔洞列阵，由于此些孔洞列阵的口径(例如为40-50nm)具纳米级尺寸大小，故称之为纳米级孔洞220。此外，各纳米级孔洞220内具有平直均匀的内壁221。需说明的是，此些纳米级孔洞220并未贯穿氧化膜210。

步骤104清洁金属件200。

此步骤中，待金属件200形成有此些纳米级孔洞220后，便可以纯水对金属件200包含此些纳米级孔洞220进行超音波洗净。

步骤105对此金属件200的此些纳米级孔洞220进行侵蚀处理(图2B及图2C，图2C绘示本发明电子装置机壳结构的金属件200在进行图1的步骤105后的示意图)。

发明人在反复实验中，发现当金属件200在步骤103形成纳米级孔洞220后即送入塑料注塑成型模具时，由于塑料注入纳米级孔洞220的深度及粗燥度不足，其拉力及结合力仍显不足，容易产生塑料脱落及断裂的事情。

因此，此步骤105中，本发明继续对此金属件200的此些纳米级孔洞220进行侵蚀处理。

此步骤中，将一化学溶液接触纳米级孔洞220的表面，使得化学溶液侵蚀此些纳米级孔洞220，进而加大各纳米级孔洞220的尺寸。化学溶液的种类及细节将揭露于后文。由于各纳米级孔洞220的口径已扩大至微米级的大小，故各纳米级孔洞220受到侵蚀后的孔洞称为微型锚孔洞230。

步骤106清洁并干燥金属件200。

此步骤中，待金属件200形成微型锚孔洞230后，便可对金属件200进行电解抛光，并以纯水对金属件200包含此些微型锚孔洞230进行超音波洗净，接着将金属件200完全干燥。

步骤107送入塑料注塑成型模具(见图2D，图2D绘示本发明电子装置机壳结构的金属件在进行图1的步骤(107)后的示意图)。

此步骤中，当金属件200置入塑料注塑成型模具后，将一熔融后的塑料采用注塑成型方式结合于金属件200的表面，且塑料填满此些微型锚孔洞230时，完全依附于微型锚孔洞230的内壁231，以形成塑胶件400，进而产生金属件200与塑胶件400一体成形的电子装置机壳结构。

复见图2B所示，本发明的一实施例中，当进行步骤103对金属件200的表面进行阳极氧化处理时，例如为草酸(C2H2O4，Oxalic acid)或硫酸(H2SO4，sulfuric acid)的酸性溶液接触并作用于金属件200的表面，使得金属件200的表面产生氧化膜210。

此外，当对金属件200的整体表面进行阳极氧化处理时，可将金属件200置于具有上述酸性溶液的电解槽中及阳电极上。电解槽可调控至一稳定温度后，即可开始进行阳极氧化处理；待完成并取出金属件200后，可以去离子水清洗金属件200表面所残留的阳极处理溶液。

复见图2B及图2C所示，本发明的另一实施例中，当进行步骤(105)时，可将一化学溶液，例如酸性溶液(如磷酸(phosphoric acid)或硫酸(H2SO4，sulfuric acid))浸泡作用于金属件200具纳米级孔洞220的表面，使得化学溶液侵蚀此些纳米级孔洞220，进而加大各纳米级孔洞220的尺寸以及粗糙化各纳米级孔洞220的内壁221。

详细来说，加大纳米级孔洞220的尺寸包括加深此些纳米级孔洞220的深度以及扩大此些纳米级孔洞220的口径大小，且各纳米级孔洞220的深度、口径不一。此外，同时通过化学溶液的侵蚀，各微型锚孔洞230的内壁231形成不规则树枝状分布，而呈现出凹凸不均的粗糙表面。此外，在一较佳实施例中，此些微型锚孔洞230的孔径大小介于5～6微米以下的范围中。

在侵蚀处理的过程中有许多要注意的因素，如酸蚀液温度以及酸蚀液的浓度等等(例如重量百分比为5％以及温度20℃的参数条件)，温度越高，侵蚀速度越快；而化学溶液(即侵蚀溶液)浓度越高，侵蚀速度也越快；只要是强酸溶液或者是强碱溶液都可以达到蚀刻的效果。

此些微型锚孔洞230之间是通过氧化膜210的阻障层240所隔开。阻障层240可经由阳极制作工艺参数的控制之下，使氧化膜210的阻障层240颗粒分离且大小均一，阻障层240在经过侵蚀处理之后，阻障层240的颗粒开始形成破损、扩孔，致使彼此相通(图2C)，如此，当进行步骤(107)时，塑料填满此些微型锚孔洞230后，产生如锚的拉力，更可增加塑胶件400与金属件200彼此间更大的结合力。

请参阅图3所示，图3绘示本发明电子装置机壳结构的金属件200具有凹痕部250的示意图。本发明的又一实施例中，当金属件200仅需其局部表面产生微型锚孔洞230时，金属件200在步骤101的压铸、挤压或锻造等各种金属成型工艺所成型时，可在金属件200的局部表面印压出一凹痕部250。

当具有凹痕部250的金属件200在进行步骤103时，首先进行阳极氧化处理，进而在凹痕部250中的内表形成氧化膜210，以及纳米级孔洞220(图2B)。

当具有凹痕部250的金属件200在进行步骤(105)时，可将上述化学溶液倒入凹痕部250中，使得上述化学溶液仅接触凹痕部250中的内表面，并对凹痕部250的内表面的纳米级孔洞220进行侵蚀处理，进而形成微型锚孔洞230(图2C及图2D)。此外，凹痕部250可使化学溶液集合其中，并限制化学溶液在规划好的凹痕部250内，由于步骤(105)是在整齐的凹痕里进行，因此所成型的微型锚孔洞230具有排列整齐的效果。如此也可节省于大面积中形成微型锚孔洞230所需的费用。

复请参阅图2D所示，本发明揭露一种电子装置机壳结构100。电子装置机壳结构100包括一金属件200及一塑胶件400。金属件200的表面排列有多个微型锚孔洞230。各微型锚孔洞230具有凹凸不均的内壁231。塑胶件400采用注塑成型方式结合于金属件200的表面，其中塑胶件400填满于此些微型锚孔洞230中，并完全依附于此些微型锚孔洞230的内壁231上。

本发明的一实施例中，金属件200呈板状。塑胶件400的外型变化可为空心凸柱、实心凸柱、凸肋、卡勾或凸缘。

请参阅图4所示，图4绘示本发明电子装置机壳结构，其金属件在一实施例下的示意图。塑胶件400的一变化中，金属件200具有一破口。塑胶件400包括一空心凸柱410及延伸部420，空心凸柱410穿过破口并结合于金属件200上，延伸部420与空心凸柱410一体成型并贴覆于金属件200的一面。

请参阅图5A及图5B所示，图5A绘示本发明电子装置机壳结构的金属件在一变化下的示意图。图5B绘示图5A的5B-5B剖视图。塑胶件400的另一变化中，塑胶件400为一凸肋430，凸肋430围绕于金属件200的边缘，并结合于金属件200的表面。

请参阅图6所示，图6绘示本发明电子装置机壳结构100的金属件200在又一变化下的示意图。塑胶件400的又一变化中，塑胶件400为一凸缘440，凸缘440位于金属件200的边缘，并结合于金属件200的表面。

综上所述，如此，通过微型锚孔洞凹凸不均的内壁，塑料便可填满于微型锚孔洞中，并依据微型锚孔洞内壁的形状完全依附于微型锚孔洞的内壁，待塑料冷却成型为塑胶件后，塑胶件被牢牢地抓握于微型锚孔洞内，使得塑胶件与微型锚孔洞的内壁形状对应的部分便无法由微型锚孔洞中被拔出，进而提高塑胶件与金属件彼此间更大的拉力及结合力，便可降低塑胶件脱离金属件的机率。

本发明所揭露如上的各实施例中，并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (12)

1.一种电子装置机壳结构的制造方法，其包括：

提供一金属件；

对该金属件进行阳极氧化处理，并在该金属件的表面形成一氧化膜，其中该氧化膜具有多个孔洞，每一该些孔洞内具有一内壁；

对该些孔洞进行侵蚀处理，加大每一该些孔洞的尺寸以使其形成一微型锚孔洞，并将该些内壁形成具有凹凸不均的内壁；以及

将一熔融塑料采用注塑成型方式结合于该金属件的表面，其中该熔融塑料填满该些微型锚孔洞，并完全依附于该微型锚孔洞的内壁。

2.如权利要求1所述的电子装置机壳结构的制造方法，其中每一该些孔洞的孔径大小介于40纳米至50纳米；每一该些微型锚孔洞的孔径大小为5微米以下。

3.如权利要求1所述的电子装置机壳结构的制造方法，其中该些微型锚孔洞之间是通过该氧化膜的阻障层所隔开，该些阻障层因侵蚀处理产生扩孔或破孔致使相互贯通。

4.如权利要求1所述的电子装置机壳结构的制造方法，其中对该金属件进行阳极氧化处理的步骤包括：

将一酸性溶液接触并作用于该金属件的该表面以进行阳极氧化处理。

5.如权利要求4所述的电子装置机壳结构的制造方法，其中对该些孔洞进行侵蚀处理的步骤包括：

将一化学溶液接触并作用于该金属件具该些孔洞的表面，使得该化学溶液渗入并侵蚀该些孔洞，并扩大该些孔洞的深度、口径，及粗糙化每一该些孔洞的内壁。

6.如权利要求5所述的电子装置机壳结构的制造方法，其中提供该金属件的步骤包括在该金属件上印压出一凹痕部。

7.如权利要求6所述的电子装置机壳结构的制造方法，其中对该金属件的表面进行阳极氧化处理的步骤包括对该凹痕部的内表面进行阳极氧化处理。

8.如权利要求7所述的电子装置机壳结构的制造方法，其中对该些孔洞进行侵蚀处理的步骤包括对该凹痕部的内表面的该些孔洞进行侵蚀处理。

9.一种电子装置机壳结构，其包括：

金属件，其表面排列有多个微型锚孔洞，其中每一该些微型锚孔洞具有凹凸不均的内壁；以及

塑胶件，采用注塑成型方式结合于该金属件的该表面，其中该塑胶件填满于该些微型锚孔洞中，并完全依附于该凹凸不均的内壁上。

10.如权利要求9所述的电子装置机壳结构，其中该金属件的材料是选自于由铝合金或钛合金所组成的群组。

11.如权利要求9所述的电子装置机壳结构，其中该塑胶件具一空心凸柱、实心凸柱、凸肋、卡勾或凸缘。

12.如权利要求9所述的电子装置机壳结构，其中该金属件具有一凹痕部，该些微型锚孔洞位于该凹痕部内的表面。

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