CN104619141A - 壳体,该壳体的制作方法及应用该壳体的电子装置 - Google Patents

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段超
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Abstract

一种壳体，包括主体部、至少一缝隙及至少一非导体部件，该缝隙形成于主体部之间，该非导体部件填充于该缝隙中以将该主体部连接，每一主体部均包括侧壁，所述侧壁的内表面上开设有若干凹槽，该非导体部件填充于该凹槽中，以提高该非导体部件与该主体部的结合力。本发明还提供一种上述壳体的制作方法及应用该壳体的电子装置。

Description

壳体,该壳体的制作方法及应用该壳体的电子装置
技术领域
本发明是关于一种壳体、该壳体的制作方法及应用该壳体的电子装置。
背景技术
具有薄型化金属外壳的电子装置受到消费者的喜爱，但金属外壳会屏蔽天线的电子信号导致天线的辐射效能的下降。
现有技术，通过数控机床加工技术（Computer numerical control，CNC）于金属外壳上开设一缝隙，再于该缝隙中填充塑胶件以保障天线信号的传输不受金属外壳的影响。然而，采用CNC切割制得的缝隙的宽度较大，使得金属外壳与塑胶件之间无法实现较好的结合，导致塑胶件较易从金属外壳中脱落，从而降低电子装置的使用寿命。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种寿命长、能避免信号屏蔽的壳体。
另，还有必要提供一种上述壳体的制作方法。
另，还有必要提供一种应用所述壳体的电子装置。
一种壳体，包括主体部、至少一缝隙及至少一非导体部件，该缝隙形成于主体部之间，该非导体部件填充于该缝隙中以将该主体部连接，每一主体部均包括侧壁，所述侧壁的内表面上开设有若干凹槽，该非导体部件填充于该凹槽中，以提高该非导体部件与该主体部的结合力。
一种壳体的制作方法，其包括如下步骤：
提供若干主体部，每一主体部均侧壁；
对所述主体部进行切割处理，从而于该侧壁形成若干凹槽；
将所述若干主体部按对接方式放置于一模具中，并设置该每二相邻主体部之间的缝隙的宽度为0.1~0.3mm，通过注塑塑料填充于该缝隙与凹槽中，从而将该若干主体部通过该非导体部件相连接。
一种电子装置，其包括本体、设置于本体上的壳体及天线，该壳体包括主体部、至少一缝隙及至少一非导体部件，该缝隙形成于主体部之间，该非导体部件填充于该缝隙中以将该主体部连接，每一主体部均包括侧壁，所述侧壁的内表面上开设有若干凹槽，该非导体部件填充于该凹槽中，以提高该非导体部件与该主体部的结合力，该天线对应该缝隙设置。
相较于现有技术，本发明电子装置的的天线对应该缝隙设置，该非导体部件填充于该缝隙中，天线信号可穿过该非导体部件，从而避免电子装置的天线的信号被屏蔽，使得该电子装置具有较高的辐射效率。该非导体部件牢固卡合于该凹槽及纳米孔中，使得该非导体部件难以与该主体部31分离。
附图说明
图1是本发明一较佳实施方式电子装置的示意图。
图2为图1所示电子装置的壳体的示意图。
图3为图1所示壳体的立体分解图。
图4为图3所示壳体的放大图。
图5为图2所示壳体的沿V-V线的剖示图。
主要元件符号说明
电子装置 100
本体 10
壳体 30
天线 40
主体部 31
缝隙 33
非导体部件 35
侧壁 311
内表面 312
凹槽 313
间隔壁 314
侧表面 3131
底表面 3132
上表面 3141
纳米孔 3135、3137、3143
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，本发明一较佳实施方式的电子装置100包括本体10、设置于本体10上的壳体30及容纳于壳体30中的天线40。所述电子装置100可为手机、PDA(Personal Digital Assistant)、平板电脑等。
所述本体10可包括电路板（未图示）及与该电路板电性连接的电池（未图示）。该电池用以提供给电子装置100的电能。
请参阅图2，所述壳体30可为电子装置100的后盖。该壳体30包括主体部31、至少一缝隙33及至少一非导体部件35。所述非导体部件35可部分填充于所述缝隙33中，以将所述主体部31连接。
请参阅图3，该主体部31包括二相对设置的侧壁311及与该侧壁311相邻设置的内表面312。所述主体部31的材质可为铝、铝合金、镁、镁合金、钛、钛合金、铜、铜合金、或不锈钢等。
请结合参阅图4-5，每一侧壁311均形成有若干凹槽313及形成于凹槽313之间的间隔壁314，每一凹槽313由二相对设置的侧表面3131、与该侧表面3131相邻设置的底表面3132形成。每一间隔壁314包括与所述侧表面3131相邻设置的上表面3141。该侧表面3131通过表面处理形成有若干纳米孔3135，该底表面3132通过表面处理形成有若干纳米孔3137，该上表面3141亦通过表面处理形成有若干纳米孔3143。该纳米孔3135、3137、3143的直径均可为10~300nm。该纳米孔3135、3137、3143可藉由阳极氧化、溶液浸渍、化学蚀刻或电化学蚀刻等方式制得。
可以理解的，对该主体部31进行溶液浸渍、化学蚀刻或电化学蚀刻后，该侧表面3131、该底表面3132及该上表面3141上未形成有阳极氧化膜，该纳米孔3135、3137、3143直接形成于该侧表面3131、该底表面3132及该上表面3141上。
可以理解的，对该主体部31进行阳极氧化处理后，该侧表面3131、该底表面3132及该上表面3141上形成有一阳极氧化膜（未图示），该阳极氧化膜形成有若干纳米孔3135、3137、3143。该纳米孔3135、3137、3143的孔径可为10~300nm。
可以理解的，根据生产需要在该主体部31的部分表面涂覆保护层，以控制表面处理时仅于该侧表面3131、该底表面3132及该上表面3141上形成纳米孔3135、3137、3143。
可以理解的，根据生产需要不于该主体部31的表面涂覆保护层，以在该主体部31的所有表面均形成纳米孔。
所述至少一缝隙33的宽度可为0.1~0.3mm。可以理解的，可根据实际生产需要调节该缝隙33的宽度。
本实施例中，该缝隙33的个数为2个。该二缝隙33分别位于该壳体30的两端，并将该壳体30分隔为4个独立的主体部31。
可以理解的，该缝隙33的个数还可为1个，该缝隙33位于该壳体30的一端。该缝隙33将该壳体30分隔为2个主体部31。
可以理解的，所述至少一缝隙33还可形成于该主体部31上，该主体部31的个数为一个。
所述非导体部件35填充于该缝隙33中以将该主体部31结合，该非导体部件35进一步覆盖于该主体部31的侧壁311及内表面312的至少部分区域，并填充于该凹槽313及该纳米孔3135、3137、3143中，从而获得该壳体30。该非导体部件35填充于该凹槽313及纳米孔3135、3137、3143中可提高该非导体部件35与该主体部31的结合力。填充于该缝隙33中的非导体部件35的宽度可为0.1~0.3mm。
可以理解的，部分非导体部件35填充于该间隔壁314之间的凹槽313中，以将该非导体部件35牢固卡合于该间隔壁314之间的凹槽313中，另一部分非导体部件35填充于该纳米孔3135、3137、3143中以将该非导体部件35牢固卡合于该纳米孔3135、3137、3143中，从而进一步提高该非导体部件35与该主体部31的结合力。
当该非导体部件35沿垂直于该主体部31的方向与该主体部31分离时，由于该非导体部件35牢固卡合于该间隔壁314之间的凹槽313及纳米孔3135、3137、3143中，且该纳米孔3135的轴线方向与该分离方向垂直，使得该非导体部件35难以沿垂直于该主体部31的方向与该主体部31分离。
可以理解的，该纳米孔3135的轴线方向为从该纳米孔3135的开口端向该纳米孔3135底部延伸的方向。
当该非导体部件35沿平行于该主体部31的方向与该主体部31分离时，由于该非导体部件35牢固卡合于该间隔壁314之间的凹槽313及纳米孔3135、3137、3143中，且该纳米孔3137、3143的轴线方向与该分离方向垂直，使得该非导体部件35难以沿垂直于该主体部31的方向与该主体部31分离。
可以理解的，该纳米孔3137、3143的轴线方向为从该纳米孔3137、3143的开口端向该纳米孔3137、3143底部延伸的方向。
所述非导体部件35的材质可为塑料或陶瓷。该塑料材质可以为聚苯硫醚（PPS）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚酰胺（PA）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸1.3丙二醇酯（PTT）、聚醚酰亚胺（PEI）、聚醚醚酮（PEEK）及聚对苯二甲酸1,4~环己烷二甲醇酯(PCT)及改性材料中的一种或几种的组合物制成。所述聚苯硫醚塑料中可添加玻璃纤维，其中该玻璃纤维的质量百分含量可为20~40%。
所述天线40对应该缝隙33设置。该非导体部件35填充于该缝隙33中，天线信号可穿过该非导体部件35，从而避免电子装置100的天线的信号被屏蔽，使得该电子装置100具有较高的辐射效率。
本发明一较佳实施方式的制作上述壳体30的方法包括如下步骤：
提供主体部31。该主体部31包括二相对设置的侧壁311及与该侧壁相邻设置的内表面312。所述主体部31的材质可为铝、铝合金、镁、镁合金、钛、钛合金、铜、铜合金、或不锈钢等。
对该主体部31进行脱脂除油处理，以使该主体部31的表面清洁。该脱脂除油处理包括将所述主体部31浸渍于含钠盐的溶液中的步骤。所述含钠盐的溶液可包含有30~50g/L的碳酸钠，30~50g/L的磷酸钠，以及3~5g/L的硅酸钠。浸渍时，保持所述含钠盐的温度在50~60℃之间。该浸渍的时间可为5~15分钟。脱脂除油处理后对所述主体部31进行水洗。
对所述主体部31进行切割处理，从而于每一侧壁311上形成若干凹槽313及形成于该凹槽313之间的间隔壁314。每一凹槽313由二相对设置的侧表面3131、与该侧表面3131相邻设置的底表面3132形成。每一间隔壁314包括与所述侧表面3131相邻设置的上表面3141。本实施例中，每一侧壁311均形成有4个凹槽313。在本实施方式中，采用镭射切割或数控机床加工技术（Computer numerical control，CNC）的方式对主体部31进行切割。
对经切割处理后的主体部31进行表面处理，从而于该侧表面3131上形成纳米孔3135，于该底表面3132上形成纳米孔3137，并于该上表面3141上形成纳米孔3143。该纳米孔3135、3137、3143的孔径为10~300nm。
该纳米孔3135、3137、3143可通过以下四种方法形成。
方法一：对该主体部31进行电化学蚀刻处理，从而在该侧表面3131、该底表面3132及该上表面3141分别形成平均孔径为20~60nm的若干纳米孔3135、3137、3143。该电化学蚀刻处理可在硫酸及磷酸的混合溶液中通电进行，并以该主体部31作为阳极，以不锈钢板或铅板作为阴极。该硫酸的体积浓度为30~50ml/L，该磷酸的体积浓度为20~60ml/L。电化学蚀刻时，使通过所述混合溶液的电流密度为2~4A/dm2。该电化学蚀刻的时间为8~15分钟，远低于阳极氧化所需要的时间（约20~60分钟）。电化学蚀刻处理后对所述主体部31进行水洗并干燥。经该电化学蚀刻处理后的侧表面3131、底表面3132及上表面3141经EDS（Energy Dispersive Spectrometer）测试证明该侧表面3131、该底表面3132及该上表面3141上未形成有氧化物。
方法二：对该主体部31进行溶液浸渍处理，从而在该侧表面3131、该底表面3132及该上表面3141形成平均孔径为30nm～300nm的若干纳米孔3135、3137、3143。
所述溶液浸渍处理可为将主体部31浸渍于温度为40～70℃的浸渍液中10~30分钟。所述浸渍液包括质量百分含量为3～10％的含氮化合物与质量百分含量为90~97%的水。经该溶液浸渍处理后的侧表面3131、底表面3132及上表面3141经EDS（Energy Dispersive Spectrometer）测试证明该侧表面3131、该底表面3132及该上表面3141上未形成有氧化物。
所述含氮化合物选自氨、肼和水溶性胺化合物中一种或几种。所述水溶性胺化合物，可为甲胺(CH3NH2)、二甲胺((CH3)2NH)、三甲胺((CH3) 3N)、乙胺(C2H5NH2)、二乙胺((C2H5)2NH)、三乙胺((C2H5) 3N)、乙二胺(H2NCH2CH2NH2)、乙醇胺(HOCH2CH2NH2)、烯丙基胺(CH2CHCH2NH2)、二乙醇胺((HOCH2CH2) 2NH)、苯胺(C6H7N)或三乙醇胺((HOCH2CH2)3N)等。
方法三：对该主体部31进行化阳极氧化处理，从而在该侧表面3131、该底表面3132及该上表面3141形成平均孔径为10~200nm的若干纳米孔3135、3137、3143。
所述阳极氧化处理可为将主体部31作为阳极放入质量百分含量为10%~30%的硫酸溶液中，该硫酸溶液的温度为10~30℃，于10~100V的电压下电解1~40分钟制得厚度为1~10μm的阳极氧化层（未图示）。该阳极氧化层形成有若干纳米孔3135、3137、3143。阳极氧化的设备采用公知的阳极氧化设备，例如阳极氧化槽。
方法四：对该主体部31进行化学蚀刻处理，在该侧表面3131、该底表面3132及该上表面3141上形成具有平均孔径为30~55nm的若干纳米孔3135、3137、3143。所述化学蚀刻处理可为酸性溶液蚀刻处理或碱性溶液蚀刻处理。
所述酸性溶液蚀刻处理为将所述主体部31浸渍于含酸性退氧化膜剂的水溶液中去除主体部31表面的氧化膜。该除氧化膜处理中所用的酸性退氧化膜剂可为市面上出售的金属常用的酸性退氧化膜剂。该酸性退氧化膜剂的浓度可为30~80ml/L。浸渍时，保持所述酸性退氧化膜剂的水溶液温度在20~30℃之间。该浸渍的时间为1~10分钟。经该酸性溶液蚀刻处理后的侧表面3131、底表面3132及上表面3141经EDS（Energy Dispersive Spectrometer）测试证明该侧表面3131、该底表面3132及该上表面3141上未形成有氧化物。
所述碱性溶液蚀刻处理为将主体部31反复浸入所述碱性溶液中，重复浸渍次数为10~40次，每次浸渍的时间为1~3分钟，每次浸渍后用去离子水洗净。经该碱性溶液蚀刻处理后的侧表面3131、底表面3132及上表面3141经EDS（Energy Dispersive Spectrometer）测试证明该侧表面3131、该底表面3132及该上表面3141上未形成有氧化物。
所述碱性溶液包括质量百分含量为1~5%的盐类与质量百分含量为95~99%的水。所述盐类可为可溶性磷酸盐、碳酸盐、乙酸盐、亚硫酸盐中的至少一种。
所述可溶性碳酸盐选自碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸钾中的一种或几种。所述磷酸盐选自磷酸钠、磷酸钾中的一种或几种。所述乙酸盐可为乙酸钠。所述亚硫酸盐选自亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钾、亚硫酸铵中的一种或几种。
可以理解的，根据生产需要在该主体部31的部分表面涂覆保护层，以控制表面处理时于仅于该侧表面3131、该底表面3132及该上表面3141上形成纳米孔3135、3137、3143。
可以理解的，根据生产需要不于该主体部31的表面涂覆保护层，以在该主体部31的所有表面均形成纳米孔。
于经表面处理后的主体部31上填充非导体部件35，从而制得所述壳体30。该非导体部件35的宽度为0.1~0.3mm。
所述非导体部件35可采用注塑成型的方式形成。所述注塑成型处理可为：提供一至少具有一浇口的注塑成型模具（未图示），该注塑成型模具包括上模（未图示）、下模（未图示），及若干与所述非导体部件相对应的第一模穴（未图示），下模形成有可容置所述主体部31的第二模穴（未图示）。将该若干主体部31按对接设置的方式放置于该第二模穴中，调节该每二相邻的主体部31之间位置，使得每二相邻的主体部31之间的缝隙33宽度为0.1~0.3mm，经由浇口注塑非导体材料填充于缝隙33中以将该若干主体部31结合，该非导体材料进一步覆盖于该主体部31的侧壁311及内表面312的至少部分区域，并填充于该凹槽313及该若干纳米孔3135、3137、3143中，形成该非导体部件35，从而制得所述壳体30。该非导体部件35填充于该凹槽313及纳米孔3135、3137、3143中可提高该非导体部件35与该主体部31的结合力。填充于该缝隙33中的非导体部件35的宽度可为0.1~0.3mm。注塑时控制模具的温度在120~140℃之间。
该非导体部件35的材质可为塑料。该塑料可为聚苯硫醚（PPS）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚酰胺（PA）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸1.3丙二醇酯（PTT）、聚醚酰亚胺（PEI）、聚醚醚酮（PEEK）及聚对苯二甲酸1,4~环己烷二甲醇酯(PCT)及改性材料中的一种或几种的组合物制成。所述聚苯硫醚塑料中可添加玻璃纤维，其中该玻璃纤维的质量百分含量可为20~40%。
可以理解的，当该主体部31的个数为一个，该至少一缝隙33形成于该主体部31上时，对该主体部31进行依次进行所述脱脂除油处理、所述切割处理及所述表面处理后，注塑非导体材料填充于该缝隙33中，覆盖于该主体部31的侧壁311及内表面312的至少部分区域，并填充于该凹槽313及该若干纳米孔3135、3137、3143中，从而获得该壳体30。该缝隙33宽度为0.1~0.3mm。
可以理解的，部分非导体部件35填充于该间隔壁314之间的凹槽313中，以将该非导体部件35牢固卡合于该间隔壁314之间的凹槽313中，另一部分非导体部件35填充于该纳米孔3135、3137、3143中以将该非导体部件35牢固卡合于该纳米孔3135、3137、3143中，从而进一步提高该非导体部件35与该主体部31的结合力。
当该非导体部件35沿垂直于该主体部31的方向与该主体部31分离时，由于该非导体部件35牢固卡合于该间隔壁314之间的凹槽313及纳米孔3135、3137、3143中，且该纳米孔3135的轴线方向与该分离方向垂直，使得该非导体部件35难以沿垂直于该主体部31的方向与该主体部31分离。
可以理解的，该纳米孔3135的轴线方向为从该纳米孔3135的开口端向该纳米孔3135底部延伸的方向。
当该非导体部件35沿平行于该主体部31的方向与该主体部31分离时，由于该非导体部件35牢固卡合于该间隔壁314之间的凹槽313及纳米孔3135、3137、3143中，且该纳米孔3137、3143的轴线方向与该分离方向垂直，使得该非导体部件35难以沿垂直于该主体部31的方向与该主体部31分离。
可以理解的，该纳米孔3137、3143的轴线方向为从该纳米孔3137、3143的开口端向该纳米孔3137、3143底部延伸的方向。
对所述壳体30进行了抗拉强度及剪切强度测试。测试结果表明，该壳体30的抗拉强度可达100MPa，剪切强度可达200MPa。且对经上述测试后的壳体30在进行温湿度存储试验（72小时，85℃，85%相对湿度）及冷热冲击试验（48小时，~40~85℃，4小时/cycle，12cycles）后发现，该壳体30的抗拉强度及剪切强度均无明显减小。
相较于现有技术，本发明电子装置的的天线40对应该缝隙33设置，该非导体部件35填充于该缝隙33中，天线信号可穿过该非导体部件35，从而避免电子装置的天线的信号被屏蔽，使得该电子装置100具有较高的辐射效率。该非导体部件35牢固卡合于该间隔壁314之间的凹槽313及纳米孔3135、3137、3143中，使得该非导体部件35难以与该主体部31分离。

Claims (10)

1.一种壳体，包括主体部、至少一缝隙及至少一非导体部件，该缝隙形成于主体部之间，该非导体部件填充于该缝隙中以将该主体部连接，其特征在于：每一主体部均包括侧壁，所述侧壁的内表面上开设有若干凹槽，该非导体部件填充于该凹槽中，以提高该非导体部件与该主体部的结合力。
2.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：每一凹槽由二相对设置的侧表面、与该侧表面相邻设置的底表面形成，该凹槽之间形成有间隔壁，每一间隔壁包括与所述侧表面相邻设置的上表面，该侧表面、底表面及上表面通过表面处理均形成有若干纳米孔，该纳米孔的直径为10~300nm，该非导体部件填充于该纳米孔中。
3.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：所述侧表面、底表面及上表面进一步形成有一阳极氧化膜，该阳极氧化膜形成有若干纳米孔，该纳米孔的直径为10~300nm，该非导体部件填充于该阳极氧化膜的纳米孔中。
4.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：所述缝隙的宽度为0.1~0.3mm，填充于该缝隙中的非导体部件的宽度为0.1~0.3mm。
5.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：所述缝隙的个数为2个，该二缝隙分别位于该壳体的两端，并将该壳体分隔为4个主体部。
6.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：所述至少一缝隙形成于该主体部上，该主体部的个数为一个。
7.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：每一主体部进一步包括与该侧壁相邻设置的内表面，该非导体部件覆盖于该内表面与该侧壁的至少部分区域。
8.一种壳体的制作方法，其包括如下步骤：
提供若干主体部，每一主体部均侧壁；
对所述主体部进行切割处理，从而于该侧壁形成若干凹槽；
将所述若干主体部按对接方式放置于一模具中，并设置该每二相邻主体部之间的缝隙的宽度为0.1~0.3mm，通过注塑塑料填充于该缝隙与凹槽中，从而将该若干主体部通过该非导体部件相连接。
9.如权利要求8所述的壳体的制作方法，其特征在于：该凹槽之间形成有间隔壁，每一间隔壁包括与所述侧表面相邻设置的上表面，所述壳体的制备方法进一步包括通过表面处理的方式于该侧表面、该底表面及该上表面形成纳米孔的步骤，该纳米孔的孔径为10~300nm，所述非导体部件进一步覆盖于该主体部的侧壁及内表面的至少部分区域，并填充于该凹槽及该纳米孔中。
10.一种电子装置，其包括本体、设置于本体上的壳体及天线，该壳体包括主体部、至少一缝隙及至少一非导体部件，该缝隙形成于主体部之间，该非导体部件填充于该缝隙中以将该主体部连接，其特征在于：每一主体部均包括侧壁，所述侧壁的内表面上开设有若干凹槽，该非导体部件填充于该凹槽中，以提高该非导体部件与该主体部的结合力，该天线对应该缝隙设置。
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