电铸外壳及其制造方法
【专利说明】电铸外壳及其制造方法
【背景技术】
[0001] 电子设备包括用于包封或固定各种设备部件和电路的外壳。外壳的特征因设备而 不同。例如，计算机、电话和键盘的外壳通常不同，并且可使用不同的材料和组装技术来构 造。尽管构造上存在差异，但许多常规外壳通常由固定在一起的两个或更多个外壳零件形 成。使用多个外壳零件通常要求将外壳零件设计为彼此固定以将电子部件固定在适当的位 置。这可导致外壳零件之间的交界处的接缝或其他不美观的瑕疵。因此，需要电子设备的 外壳是美观的并且基本上是整体式构造。
【发明内容】
[0002] 本发明提供了电子设备的电铸外壳及其制造方法。在一些实施例中，提供了一种 电子设备，该电子设备具有至少一个电子零件和由包封该至少一个电子零件的金属构造的 电铸外壳。
[0003] 在其他实施例中，提供了一种耳塞，该耳塞具有包括电路板和至少一个扬声器的 电子电路；固定至电路板的缆线，该缆线具有第一部分和第二部分；以及由金属构造的电 铸耳塞外壳，该金属将缆线的第一部分和电子电路完全包封并固定在外壳的腔内，使得第 二部分延伸远离外壳的外表面。
[0004] 在其他实施例中，提供了一种用于制造电子设备的电铸外壳的方法。该方法提供 将电子电路封装在材料中以形成芯轴，该芯轴包围电子电路并具有第一形状。该方法进一 步提供围绕芯轴电铸金属层以形成电铸外壳，该电铸外壳包围芯轴并具有与第一形状类似 的第二形状；以及从电铸外壳移除芯轴的至少一部分，使得在芯轴的该部分被移除之后，电 子电路保持在电铸外壳内并且电铸外壳保持第二形状。
[0005] 在其他实施例中，提供了一种耳塞，该耳塞具有耳塞电子器件以及包封该耳塞电 子器件的电铸金属结构，该电铸金属结构具有非直线式三维形状以及基本上均匀的厚度。
[0006] 在其他实施例中，提供了一种耳塞，该耳塞具有密封的耳塞电子器件，该密封的耳 塞电子器件具有第一耳塞形状，其中密封的耳塞电子器件被结合到塑料树脂中；以及包封 密封的耳塞电子器件的电铸金属结构，该电铸金属结构具有与第一耳塞形状基本上类似的 第二耳塞形状。
【附图说明】
[0007] 当结合附图考虑以下详细描述时，本发明的上述和其他方面和优点将变得更加显 而易见，其中在整个附图中相同的附图标号是指相同的部件，并且其中：
[0008] 图IA示出了根据本发明的一些实施例的电铸外壳的示例性视图；
[0009] 图IB示出了根据本发明的一些实施例的沿线IB-IB截取的图IA中的电铸外壳的 示例性剖视图；
[0010] 图IC示出了根据本发明的一些实施例的沿线IB-IB截取的图IA中的电铸外壳的 示例性剖视图；
[0011] 图ID示出了具有根据本发明的实施例的设备外壳的设备的用户界面区域113的 剖视图的示例性视图，其中该示例性剖视图是沿图IA的线ID-ID截取的；
[0012] 图IE示出了具有根据本发明的实施例的设备外壳的设备的用户界面区域113的 剖视图的示例性视图，其中该示例性剖视图是沿图IA的线ID-ID截取的；
[0013] 图IF为根据本发明的一些实施例的示例性电铸过程的示意图；
[0014] 图2A示出了根据本发明的实施例的电铸外壳的示例性剖视图；
[0015] 图2B示出了根据本发明的实施例的芯轴的示例性剖视图；
[0016] 图3A示出了根据本发明的实施例的实例的芯轴的示例性剖视图；
[0017] 图3B示出了根据本发明的实施例的实例的电铸外壳的示例性剖视图；
[0018] 图4示出了根据本发明的实施例的实例的电铸外壳的示例性剖视图；
[0019] 图5示出了根据本发明的实施例的实例的电铸外壳的示例性视图；
[0020] 图6A示出了根据本发明的实施例的实例的电铸外壳的侧视图；
[0021] 图6B示出了根据本发明的实施例的实例的电铸外壳的顶部平面图；
[0022] 图7示出了根据本发明的实施例的实例的芯轴和电铸外壳的示例性剖视图；
[0023] 图8A示出了根据本发明的实施例的电铸外壳的示例性等轴视图；
[0024] 图8B示出了根据本发明的实施例的电铸外壳的示例性等轴视图；
[0025] 图8C示出了根据本发明的实施例的电铸外壳的示例性等轴视图；
[0026] 图8D示出了根据本发明的实施例的电铸外壳的示例性等轴视图；
[0027] 图9A示出了根据本发明的一些实施例的多个芯轴的示例性剖视图；
[0028] 图9B示出了根据本发明的一些实施例的电铸外壳的示例性剖视图；
[0029] 图IOA为根据本发明的一些实施例的用于对外壳进行电铸的示例性过程的流程 图；
[0030] 图IOB为根据本发明的一些实施例的用于对外壳进行电铸的示例性过程的流程 图；
[0031] 图IlA示出了根据本发明的一些实施例的芯轴的示例性剖视图；
[0032] 图IlB示出了根据本发明的一些实施例的电铸外壳的示例性顶视图；
[0033] 图IlC示出了根据本发明的一些实施例的沿线XIC-XIC截取的图IlB的电铸外壳 的示例性剖视图；
[0034] 图IlD示出了图IlB的电铸外壳的示例性侧视图；并且
[0035] 图12示出了根据本发明的实施例的实例的电铸外壳的等轴视图。
【具体实施方式】
[0036] 本发明公开了电子设备的电铸外壳及其制造方法。根据本发明的实施例的电铸外 壳包封电子零件，该包封方式既美观又确保所包封的电子零件可针对设备发挥功能。
[0037] 电铸外壳是使用电铸金属沉积工艺形成的电铸金属结构。使用电铸金属沉积工艺 允许形成一种最终电铸外壳，该最终电铸外壳可以是基本上封闭或围绕设备的电子零件的 一体成型或单件式金属结构。电铸外壳可为一体式的，因为它不需要两个或更多个外壳部 件固定在一起以形成用于包封设备的电子零件的外壳。最终电铸外壳的一体式结构可提供 所需的美感，因为对于包封设备的电子零件不存在外壳部件接合点或接缝。
[0038] 通过将电子零件和/或电路封装在材料中以形成芯轴来形成电铸外壳。芯轴可为 对设备的最终电铸外壳的形状进行限定的任何所需三维形状。芯轴（以及所包封的电路和 /或零件）经受电铸金属沉积工艺，该电铸金属沉积工艺围绕芯轴沉积材料以形成外壳的 电铸金属结构。在电铸过程中，可经由化学浴将金属层沉积在芯轴上。在一些实施例中，芯 轴的旨在用于形成最终外壳的表面可由导电材料形成和/或经预处理以确保芯轴的表面 导电。在电铸过程中，可将金属层沉积到芯轴的导电表面上。将金属沉积为具有足够的层 数和/或足够的厚度以形成自支撑结构，使得即使移除整个芯轴或芯轴的一部分，最终电 铸金属结构仍保持完整。
[0039] 芯轴的移除过程可取决于用于形成芯轴的材料。芯轴可由导电材料、经处理而导 电的材料、任何类型的塑料、任何类型的金属（例如，铝）、任何其他合适的材料、和/或可 根据需要成形以制造最终电铸外壳的材料的组合来形成。可在电铸外壳中形成一个或多个 排水孔，从而允许芯轴从电铸外壳流出以至少部分地移除芯轴。可通过将电铸外壳加热至 预定温度以使得芯轴材料诸如塑料从电铸外壳中的一个或多个排水孔流出以移除芯轴。在 其他实施例中，可使用酸浴或其他化学品来移除或蚀刻掉芯轴材料诸如铝。在一些实施例 中，可使用多种材料来形成芯轴，并且可根据需要选择性地移除用于形成芯轴的每种材料。 例如，芯轴的第一部分可由使用特定的移除方法（例如，加热至特定温度）移除的第一材料 (例如，塑料）形成，同时由第二材料（例如，具有不同熔点的金属或塑料）形成的芯轴的第 二部分保持完整。可有策略地将排水孔置于电铸外壳中，以确保芯轴可从电铸外壳流出。
[0040] 在一些实施例中，电铸外壳中的孔可提供用作排水孔以及用作设备的功能端口的 双重用途。可在设备的电铸外壳中形成任意数量的端口，该任意数量的端口包括但不限于 连接器端口、缆线或导线可穿过的端口、或声波可穿过的声音端口。可有策略地将排水孔和 端口置于电铸外壳中，以确保芯轴材料完全移除和/或从特定电子零件移除。
[0041] 在移除芯轴的实施例中，电铸金属结构可被构造为具有将电子零件固定在适当的 位置的一个或多个保持结构。例如，可以如下方式来将芯轴成形：当将金属沉积于其上时， 最终金属结构形成电子零件的自锁保持机构，并且当芯轴被移除时，电子零件可保持在适 当的位置。保持结构可确保电子零件保持在外壳内的特定位置中以针对设备发挥功能。
[0042] 电铸外壳可用于任何合适数量的不同设备。例如，电铸外壳可以是耳塞、头戴式受 话器等的外壳。又如，电铸外壳可以是键盘或其他用户输入设备的外壳。再如，电铸外壳可 以是便携式媒体设备诸如小外形媒体播放器的美观外壳。
[0043] 图IA不出了根据本发明的一些实施例的电铸外壳的不例性视图。图IA不出了设 备的电铸外壳101，该电铸外壳使用电铸工艺由金属构造。电铸外壳101可为具有用于一个 或多个电子零件的内部空间的整体式、一体式或一体成型金属壳体。电铸外壳101可基本 上围绕设备的电子零件，使得将较少的外壳零件固定在一起以形成设备外壳，并且因此在 设备的外壳上存在较少的可见接缝。例如，电铸外壳101可用作设备的主外壳，并且仅可附 接用于控制设备的接口电路的用户界面部件诸如按钮。
[0044]由电铸外壳101包封的电子零件可为特定设备提供设备电路或提供设备的特定 功能。例如，电铸外壳101可为包封计算机的电子零件的整体式外壳。又如，电铸外壳101 可为外围设备诸如显示器或键盘的单个外壳。电子设备可具有单个功能或多个功能。尽 管在图IA中被示出为一般性盒子，但电铸外壳101可以是用于任何类型的设备的外壳，该 设备包括但不限于以下设备：耳机、媒体播放器、视频播放器、静态图像播放器、游戏机、音 乐记录器、语音记录器、相机、收音机、医疗设备、家用电器、汽车仪表、乐器、计算器、蜂窝电 话、无线通信设备、个人数字助理、可编程遥控器、寻呼机、笔记本电脑、计算机、打印机和/ 或它们的任何组合。
[0045] 电铸外壳101可包封设备的电子零件，包括但不限于：处理器、存储设备、电路板、 通信电路、接口电路、总线、片上系统（SOC)、专用集成电路（ASIC)和/或电源。总线可提供 数据传输路径以用于将数据传输至设备的元件或从设备的元件传输数据。处理器或可执行 指令的任何其他部件可控制设备或其他电路的功能。例如，处理器可接收驱动输出的用户 输入。
[0046] 存储设备可包括一个或多个存储介质，包括例如硬盘驱动器、永久性存储器诸如 R0M、半永久性存储器诸如RAM，和/或可存储数据的高速缓存。数据可包括但不限于以下数 据：媒体、软件、配置信息和/或任何其他类型的数据。
[0047] 通信电路可包括用于无线通信（