用于装置制造的薄膜插入模制的制作方法
【专利摘要】系统和方法提供一种包括具有定义内部区域的形状的薄膜的装置。该装置还可包括布置在薄膜的内部区域内的一个或多个电子部件和内部区域内的硬化的热固性树脂，其中热固性树脂包围电子部件并且基本上填充薄膜的内部区域。在一个例子中，印刷的内容耦合到薄膜的表面。另外，热固性树脂可包括添加剂，添加剂被配置为吸收和分散由电子部件产生的热量。
【专利说明】用于装置制造的薄膜插入模制
【技术领域】
[0001] 实施例一般地涉及装置的制造。更具体地讲，实施例涉及使用薄膜插入模制制造 计算装置。
【背景技术】
[0002] 计算装置中的过高的表皮温度可能是担心的领域，尤其是针对收缩的装置形状因 数以及可能地针对不断增加数量的热产生部件。尽管基于风扇的冷却解决方案可被用于消 除某些与热量相关的担心，但仍然存在相当大的改进空间。例如，风扇可能是大的、喧吵的 和昂贵的，并且可能消耗电池功率，尤其对于手持式装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0003] 通过阅读下面的说明书和所附权利要求并且通过参照下面的附图，本发明的实施 例的各种优点对于本领域技术人员而言将会变得清楚，其中： 图1A和1B分别是根据实施例的计算装置的例子的前透视图和后透视图； 图2是沿图1A中的线2-2获得的剖视图； 图3A和3B是根据实施例的制造过程的例子的方框图；和 图4是根据实施例的制造过程的例子的流程图。
【具体实施方式】
[0004] 现在转向图1A和1B，示出装置10。在图示的例子中，装置10具有外表皮12,外表 皮12由包括诸如例如塑料（例如，聚碳酸酯）、金属和/或阻燃材料之类的材料的薄膜制 造。如将会更详细讨论的，表皮12可基本上由热固性树脂/环氧树脂填充，其中树脂可包 括任何可铸材料，诸如，丙烯酸树脂、硅酮、环氧树脂、聚氨酯等。因此，树脂能够既具有热固 化性质又具有UV(紫外线）固化性质。在一个例子中，树脂包围装置10的内部部件，其中 热固性树脂能够被配置为吸收、存储和/或分散在操作期间由装置10的内部部件产生的热 量。特别地，可经相变配置实现热量的存储，在相变配置中，当热量被吸收时，树脂和/或添 加剂转变为不同晶体结构，熔化，蒸发等。此外，由热固性树脂对热量的分散能够随着时间 逐渐地发生。在一个例子中，装置10是具有触摸屏幕16和非常薄的形状因数的"超薄"智 能平板。也可使用其它计算装置，诸如个人数字助理（PDA)、移动互联网装置（MID)、无线智 能电话、媒体播放器、成像装置、笔记本/上网本计算机、桌上型个人计算机（PC)、服务器、 嵌入式装置等。
[0005] 图示的装置10还包括内容14 (诸如，文本、图形、标识等），其中内容14可被印刷 在表皮12的内表面或外表面上。例如，表皮12可以是透明的，以使得热固性树脂的颜色给 出装置10的视觉外观，其中内容14被以不同颜色印刷以提供对比效果。在这种情况下，装 置10的纹理将会仍然由表皮12提供，从用户角度可能希望这样。特别地，热固性树脂可通 常针对触摸而言相对比较粗糙或者具有表面缺陷，所述表面缺陷包括：多孔性；编织线；流 痕；颜色问题等。
[0006] 另一方面，根据使用的薄膜材料表面的类型，薄膜12可相对比较光滑，并且能够 提供极好的颜色再现/原图保真度等。在另一例子中，表皮12可自己具有期望颜色以用作 装置10的视觉外观，其中内容14被以与表皮12的颜色和/或设计不同的颜色和/或设计 印刷。在还另一例子中，表皮12的与内容14对应的部分可被反转印刷（例如，保持透明）， 以使得内容14呈现热固性树脂的颜色/外观。也可使用将内容14印刷到表皮12的其它 技术。实际上，内容14可被印刷在表皮12的凸出和/或凹入部分中以便为内容14提供 3D(三维）效果。要特别注意的是，将内容14印刷在表皮12的内表面上能够为内容14提 供高水平的保护以免遭受刮擦和原本可能导致随着时间而从表皮12去除内容14的其它摩 擦力。尽管如此，内容14也可被印刷在表皮12的外表面上。另外，装置的表皮12可以是 成形或机加工金属部件。
[0007] 图2示出装置10的剖视图，其中热固性树脂18包含相变材料（PCM)，PCM基本上 填充表皮12并且包围装置10的一个或多个部件。在图示的例子中，装置10包括电池32 和电路板20,电路板20具有安装在它上面的电子部件，诸如，一个或多个处理器22和存储 控制器24。其它电子部件（诸如，例如存储模块和芯片集部件）也可耦合到电路板20,其 中电子部件可在装置10的操作期间产生热量。特别地，存储控制器24可促进从一个或多 个存储模块（未示出）存储和检索数据，并且处理器22可具有被配置为执行与主机0S (操 作系统）和/或应用软件关联的一个或多个驱动程序的核，其中每个核可以是全功能的，具 有指令取出单元、指令解码器、一级（L1)高速缓存、执行单元等。
[0008] 在一个例子中，存储模块包括双倍数据速率（DDR)同步动态随机存取存储器 (SDRAM，例如2008年4月的DDR3 SDRAM JEDEC标准JESD79-3C)模块，其中一个或多个模块 可被包括到单列直插式存储模块（SIMM)、双列直插式存储模块（DIMM)、小型DIMM (S0DIMM) 等中。其它"无源部件"（例如，非热量产生部件）26也可耦合到电路板20。通常，图示的 电子部件可在操作期间产生大量热量。因此，在图示的例子中，处理器22经热界面材料 (--Μ) 30耦合到散热器28,其中--Μ 30和散热器28可促进热量从处理器22传递到周围的 热固性树脂18。
[0009] 特别地，热固性树脂18可包括添加剂（例如，"相变材料"球）用于吸收、存储和分 散由电子部件（诸如，处理器22和存储控制器24)在装置10的操作期间产生的热量。一 旦硬化（例如，固化），热固性树脂18可因此用作装置10的刚性结构内核以及能量存储材 料。实际上，图示的装置10能够经受得住掉落和冲击，并且甚至可在水下条件下保持功能。 此外，基于薄膜的表皮12能够消除关于热固性树脂18的外观和/或耐磨性的任何担心。要 特别注意的是，由于热固性树脂18吸收和分散热量的能力，图示的装置10没有风扇。
[0010] 另外，相对于装置10的宽度（W，例如280 mm)和深度（D，例如180 mm)，装置10的 厚度⑴可以极小（例如，小于18-20 mm)。表皮厚度（t，例如1-2 mm)可依赖于许多考虑 因素（诸如，例如最小能量存储/树脂入口空隙和/或入口）而变化。
[0011] 现在参图3A，示出装置制造过程34。在图示的例子中，薄膜36经受印刷操作，在 印刷操作中，各种颜色、文本、图形、标识和其它装饰被应用于薄膜36。在图示的例子中，内 容38在特定位置耦合到薄膜36的表面。如已经指出的，内容38可被印刷到将会变为薄膜 36的内表面的部位。薄膜36可随后被形成（例如，拉伸）为定义内部区域的形状，其中形 成操作可导致一个或多个凸缘片40。例如，冲压或塑料热成形操作能够被用于把薄膜36形 成在具有期望形状的模具周围和/或形成到具有期望形状的模具中。薄膜可被修剪以去除 凸缘片40并且在阶段45获得最后定形的表皮。已修剪的薄膜可与一个或多个电子部件44 和热固性树脂46-起被放置在模具42中，模具42基本上使用低压强（例如，〈200 psi)包 围电子部件46。该模具可与用于形成薄膜的模具相同或不同。热固性树脂46可在稍微升 高的温度或室温（例如，小于大约六十摄氏度）被硬化（例如，固化），其中在硬化之后，薄 膜能够被用作释放层以从模具42去除计算装置。
[0012] 图3B展示：在制造阶段35,电子部件可被嵌入在树脂中。在阶段37,电池41和触 摸面板39可被添加到装置，其中能够在阶段43产生完成的装置。
[0013] 图4示出制造装置的方法50。可使用一个或多个充分文件证明的制造技术（诸 如，例如塑料成形、铸造、金属冲压（例如，逐渐拉伸、深拉）、装配等）实现方法50。图示的 处理块52提供用于将内容耦合到薄膜的表面，其中内容可通过下述操作被耦合到表面：将 内容印刷到表面上，将内容绘制到表面中（例如，像塑料表面中的凸出的字母中一样）等。 块54可在块54将薄膜形成为定义内部区域的形状。块52和54可因此包括例如：使用丝 网印刷和模内装饰（MD)技术将原图转印到精密管芯中的薄膜的一个或多个内部表面和/ 或外部表面。IMD薄膜可随后被安装在树脂填充模具中，其中图示的块56将一个或多个电 子部件、散热器等布置在薄膜的内部区域内。
[0014] 还可在块58利用热固性树脂基本上填充内部区域，以使得树脂包围电子部件。在 块60,热固性树脂可被硬化。例如，块58和60可涉及：对树脂进行除气，将树脂预加热至 稍微升高的温度（诸如，50° C)，将模具加热至所述稍微升高的温度，并且对树脂填充模具 进行加压以使树脂在整个模具中流动，其中该复合物可在50° C以上的温度固化。如果必 要，则可为触摸屏幕面板提供最后的密封。因此，热固性树脂能够包含热量吸收和分散添加 齐U，并且可在室温或在室温附近被硬化。示出可按照其实现图示的处理块的次序仅为了促 进讨论，并且可依赖于情况而变化。
[0015] 实施例可因此包括一种装置，所述装置具有：薄膜，具有定义内部区域的形状；和 电子部件，布置在薄膜的内部区域内。该装置还可包括：固化的树脂，布置在内部区域内，其 中树脂包围电子部件并且基本上填充薄膜的内部区域。
[0016] 实施例还可包括一种构造装置的方法，在该方法中，薄膜被形成为定义内部区域 的形状。该方法还可提供用于：将电子部件布置在薄膜的内部区域内；以及利用树脂基本 上填充薄膜的内部区域，其中树脂包围电子部件。另外，该树脂可被硬化。
[0017] 此外，实施例可包括一种计算装置，所述计算装置具有：薄膜，具有定义内部区域 的形状，其中所述薄膜包括塑料材料、金属材料和阻燃材料中的一个或多个。该计算装置还 可具有：电子部件，布置在内部区域内，其中电子部件包括电路板，电路板具有处理器、存储 控制器、存储模块和芯片集部件中的一个或多个。另外，该计算装置具有：固化的树脂，布置 在内部区域内，其中树脂包围电子部件，基本上填充薄膜的内部区域并且包括添加剂，添加 剂被配置为吸收和分散由电子部件在计算装置的操作期间产生的热量。
[0018] 另外，实施例可包括一种构造计算装置的方法，在该方法中，薄膜被布置在模具 内，并且模具被用于为薄膜提供定义内部区域的形状。在一个例子中，薄膜包括塑料材料、 金属材料和阻燃材料中的一个或多个。另外，薄膜可被修剪，其中电子部件可被布置在薄膜 的内部区域内。电子部件可包括电路板，电路板具有处理器、存储控制器、存储模块和芯片 集部件中的一个或多个。该方法还可涉及：将添加剂包括到树脂中；以及利用树脂基本上 填充薄膜的内部区域，其中树脂包围电子部件，并且添加剂被配置为吸收和分散由电子部 件在计算装置的操作期间产生的热量。此外，该方法可提供用于：使树脂在室温硬化；以及 使用薄膜作为释放层以从模具去除计算装置。
[0019] 这里描述的技术可因此使顾客面对的表面能够耐磨，具有表现出例外性能（例 如，根据选择的薄膜材料，通过钢棉测试）的可能性。此外，高分辨率图形（诸如，标识、石 墨纤维编织原图、照片准备原图等）能够被印刷在薄膜的里面并且由薄膜保护，薄膜将会 在对印刷的内容的任何损坏之前被损坏。实际上，期望的"水状"外观可根据情况而被赋予 印刷的内容。另外，与传统塑料注入模制压强相比，热固性树脂模制过程可具有相对较低的 压强，并且通过仅针对薄膜材料选择另一表面处理，能够改变装置的外部表皮纹理。此外， 风扇的消除能够减少功耗并且延长电池寿命。
[0020] 本发明的实施例可适用于与所有类型的半导体集成电路（"1C"）芯片一起使用。 这些1C芯片的例子包括但不限于：处理器、控制器、芯片集部件、可编程逻辑阵列（PLA)、存 储芯片、网络芯片、片上系统（SoC)、SSD/NAND控制器ASIC等。另外，在一些附图中，利用线 表示信号导线。一些可以是不同的以指示更多的组成信号路径，具有数字标签以指示许多 组成信号路径，和/或具有位于一个或多个末端的箭头以指示主要信息流方向。然而，这不 应该被以限制性方式解释。相反地，这种添加的细节可结合一个或多个示例性实施例使用 以促进电路的更容易理解。任何表示的信号线（无论是否具有另外的信息）可实际上包括 可沿多个方向传播的一个或多个信号，并且可被利用任何合适类型的信号方案（例如，利 用差分对实现的数字或模拟线、光纤线和/或单端线）实现。
[0021] 虽然可能已给出了示例性尺寸/模型/值/范围，但本发明的实施例不限于此。当 制造技术（例如，光刻法）随着时间成熟时，希望能够制造更小尺寸的装置。另外，为了简化 说明和讨论，对1C芯片和其它部件的公知电源/地连接可以或可以不被示出在附图内，并 且以免模糊本发明的实施例的某些方面。另外，为了避免模糊本发明的实施例并且还考虑 到关于这种方框图布置的实现方式的细节高度依赖于在其中实现该实施例的平台（即，这 种细节应该适当地在本领域技术人员的范围内）的事实，可按照方框图形式示出布置。在 阐述特定细节（例如，电路）以便描述本发明的示例性实施例的情况下，对于本领域技术人 员而言应该清楚的是，能够在没有这些特定细节的情况下或者在具有这些特定细节的变化 的情况下实践本发明的实施例。描述因此应该被视为是说明性的，而非限制性的。
[0022] 术语"耦合"可在这里用于表示所讨论的部件之间的任何类型的关系（直接关系 或间接关系），并且可应用于电气、机械、流体、光学、电磁、机电或其它连接。另外，术语"第 一"、"第二"等可在这里仅用于方便讨论，并且不具有特定时间或先后意义，除非另外指示。
[0023] 本领域技术人员将会从前面的描述理解，能够以各种形式实现本发明的实施例的 广泛技术。因此，尽管已结合本发明的特定例子描述本发明的实施例，但本发明的实施例的 真实范围不应该被如此局限，因为当研究附图、说明书和所附的权利要求时，其它修改将会 对于技术人员而言变得清楚。
【权利要求】
1. 一种计算装置，包括： 薄膜，包括定义内部区域的形状，其中所述薄膜包括塑料材料、金属材料和阻燃材料中 的一个或多个； 电子部件，布置在所述内部区域内，其中电子部件包括电路板，电路板具有处理器、存 储控制器、存储模块和芯片集部件中的一个或多个；和 固化的树脂，布置在所述内部区域内，其中所述树脂包围电子部件，基本上填充薄膜的 所述内部区域，并且包括添加剂，所述添加剂被配置为吸收、存储和分散由电子部件在计算 装置的操作期间产生的热量。
2. 如权利要求1所述的计算装置，还包括耦合到所述薄膜的表面的内容。
3. 如权利要求2所述的计算装置，其中所述内容耦合到所述薄膜的内表面。
4. 如权利要求2所述的计算装置，其中所述内容耦合到所述薄膜的外表面。
5. 如权利要求1至4中任何一项所述的计算装置，其中所述树脂包括可铸材料。
6. -种构造计算装置的方法，包括： 将薄膜布置在模具内； 使用所述模具为所述薄膜提供定义内部区域的形状，其中所述薄膜包括塑料材料、金 属材料和阻燃材料中的一个或多个； 修剪所述薄膜； 将电子部件布置在薄膜的所述内部区域内，其中电子部件包括电路板，电路板具有处 理器、存储控制器、存储模块和芯片集部件中的一个或多个； 将添加剂包括到树脂中； 利用所述树脂基本上填充薄膜的所述内部区域，其中所述树脂包围电子部件，并且添 加剂被配置为吸收、存储和分散由电子部件在计算装置的操作期间产生的热量； 在低于大约六十摄氏度的温度使所述树脂硬化；以及 使用所述薄膜作为释放层以从模具去除计算装置。
7. 如权利要求6所述的方法，还包括：在将所述薄膜布置在模具内之前将内容耦合到 所述薄膜的表面。
8. 如权利要求7所述的方法，其中所述内容被耦合到所述薄膜的内表面和外表面中的 一个或多个。
9. 如权利要求7所述的方法，其中所述内容被按照下述方式中的一个或多个应用于薄 膜的表面：印刷到薄膜的表面上和绘制到薄膜的表面中。
10. 如权利要求6至9中任何一项所述的方法，其中所述树脂包括可铸材料。
11. 一种装置，包括： 薄膜，包括定义内部区域的形状； 电子部件，布置在薄膜的所述内部区域内；和 固化的树脂，布置在所述内部区域内，其中所述树脂包围电子部件并且基本上填充薄 膜的所述内部区域。
12. 如权利要求11所述的装置，还包括耦合到薄膜的表面的内容。
13. 如权利要求12所述的装置，其中所述内容耦合到所述薄膜的内表面。
14. 如权利要求12所述的装置，其中所述内容耦合到所述薄膜的外表面。
15. 如权利要求11至14中任何一项所述的装置，其中所述固化的树脂包括添加剂，所 述添加剂被配置为吸收和分散由电子部件在装置的操作期间产生的热量。
16. 如权利要求15所述的装置，其中所述树脂包括可铸材料。
17. 如权利要求11至14中任何一项所述的装置，其中所述添加剂还被配置为存储由电 子部件产生的热量。
18. 如权利要求11至14中任何一项所述的装置，其中所述薄膜包括塑料材料和金属材 料中的一个或多个。
19. 如权利要求11至14中任何一项所述的装置，其中所述薄膜包括阻燃材料。
20. 如权利要求11至14中任何一项所述的装置，其中所述装置是计算装置，并且电 子部件包括电路板，电路板具有处理器、存储控制器、存储模块和芯片集部件中的一个或多 个。
21. -种构造装置的方法，包括： 将薄膜形成为定义内部区域的形状； 将电子部件布置在薄膜的所述内部区域内； 利用树脂基本上填充薄膜的所述内部区域，其中所述树脂包围电子部件；以及 使树脂硬化。
22. 如权利要求21所述的方法，还包括：在形成所述薄膜之前将内容耦合到所述薄膜 的表面。
23. 如权利要求22所述的方法，其中所述内容被耦合到所述薄膜的内表面和外表面中 的一个或多个。
24. 如权利要求22所述的方法，其中所述内容被按照下述方式中的一个或多个方式应 用于薄膜的表面：印刷到薄膜的表面上和绘制到薄膜的表面中。
25. 如权利要求21至24中任何一项所述的方法，还包括：将添加剂包括到所述树脂 中，其中所述添加剂被配置为吸收和分散由电子部件在装置的操作期间产生的热量，并且 其中所述树脂包括可铸材料。
26. 如权利要求21至24中任何一项所述的方法，其中所述树脂在低于大约六十摄氏度 的温度硬化。
27. 如权利要求21至24中任何一项所述的方法，其中形成所述薄膜包括： 将所述薄膜布置在模具内； 使用模具为所述薄膜提供定义所述内部区域的形状；以及 修剪所述薄膜。
28. 如权利要求21至24中任何一项所述的方法，还包括：使用所述薄膜作为释放层以 从模具去除装置。
29. 如权利要求21至24中任何一项所述的方法，其中形成所述薄膜包括：形成具有塑 料材料、金属材料和阻燃材料中的一个或多个的薄膜。
30. 如权利要求21至24中任何一项所述的方法，其中所述装置是计算装置，并且将电 气部件布置在薄膜的所述内部区域内包括将电路板布置在所述内部区域内，所述电路板具 有处理器、存储控制器、存储模块和芯片集部件中的一个或多个。
【文档编号】G06F1/16GK104220954SQ201280072505
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2012年5月17日 优先权日:2012年5月17日
【发明者】P.达维森, D.皮德维贝基 申请人:英特尔公司