电子设备的制造方法

电子设备的制造方法
【专利摘要】本申请涉及电子设备。所述电子设备包括：由第一金属形成的壳体部分；以及由与所述第一金属不同的第二金属形成的部件，所述第二金属与所述第一金属混合以固定所述部件与所述壳体部分。本公开的一个实施例解决的一个问题是提供用于冶金结合或联结两个或更多个结构特征件以形成电子设备的外壳或壳体的部分的各种技术。根据本公开的一个实施例的一个用途在于允许电子设备的外壳在内部区域上具有结构增强，在外部区域上没有可见痕迹、形迹和/或灼伤。
【专利说明】
电子设备
技术领域
[0001]所描述的实施例一般而言涉及电子设备外壳。具体而言，所给出的实施例涉及多个特征件到电子设备外壳之间的各种结合和联结技术。
【背景技术】
[0002]电子设备的外壳一般与用于电子设备的若干内部部件的保护盖关联。有一个总的趋势就是减小电子设备并进而减小外壳的整体形状因子。例如，膝上型计算设备的外壳可以由具有减小厚度的铝形成。外壳厚度的减小可以对应于具有降低强度和刚性的外壳。
[0003]—种用于增加外壳的强度和刚性的方法需要将刚性结构粘合固定到外壳的内部区域。但是，刚性结构与外壳之间的结合强度通常是不够的并且刚性结构会变得从外壳分离。另外，当刚性结构和外壳由金属形成时，粘合剂包括大大小于刚性结构和外壳的热传导的热传导。相应地，粘合剂会充当刚性结构与外壳之间的热屏障，从而导致从内部部件生成的热量留在电子设备中，而不是从电子设备消散。这会导致内部部件并进而导致电子设备的损坏。
【实用新型内容】
[0004]本公开的一个实施例的至少一个目的是要提供用于冶金结合或联结两个或更多个结构特征件以形成电子设备的外壳或壳体的部分的各种技术。
[0005]根据本公开的一个方面，提供了一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括:由第一金属形成的壳体部分；以及由与所述第一金属不同的第二金属形成的部件，所述第二金属与所述第一金属混合以固定所述部件与所述壳体部分。
[0006]根据一种实施方式，所述电子设备还包括可旋转地与所述壳体部分耦合的第二壳体部分。
[0007]根据一种实施方式，所述壳体部分包括接纳键盘的基部，并且其中所述第二壳体部分包括接纳显示器的显示器壳体。
[0008]根据一种实施方式，所述第二壳体部分包括磁铁，所述部件包括可磁性吸引的材料，以及所述第二壳体部分被配置成朝所述壳体部分旋转使得所述部件与所述磁铁磁耦入口 ο
[0009]根据一种实施方式，所述壳体部分还包括由与所述第一金属不同的第三金属形成的突起特征件，所述第三金属与所述第一金属混合以固定所述突起特征件与所述壳体部分。
[0010]根据一种实施方式，所述突起特征件包括接纳紧固件的内部腔体。
[0011 ]根据一种实施方式，所述第二壳体部分还包括纹理化区域，其中所述突起特征件位于所述纹理化区域。
[0012]根据一种实施方式，所述纹理化区域包括与所述第二壳体部分中围绕所述纹理化区域的区域的表面粗糙度不同的表面粗糙度。
[0013]根据一种实施方式，所述壳体部分还包括由与所述第一金属不同的第三金属形成的梁特征件，所述第三金属与所述第一金属混合以固定所述梁特征件与所述壳体部分。
[0014]根据一种实施方式，所述梁特征件横跨所述壳体部分的一部分，以向所述壳体部分提供结构化支撑。
[0015]根据一种实施方式，所述壳体部分包括小于2毫米的厚度。
[0016]根据一种实施方式，所述梁特征件包括下方通道。
[0017]在一方面，描述了一种用于形成具有外壳的电子设备的方法，其中所述外壳包括第一部分和可旋转地与所述第一部分耦合的第二部分。所述第二部分可以包括磁体。所述方法可以包括:接合附连特征件与结合工具，其中所述结合工具被配置为结合所述附连特征件与所述第一部分。所述方法还可以包括:经由所述结合工具致动所述附连特征件，使得位于所述附连特征件与所述第一部分之间的焊料材料熔化并且结合所述附连特征件与所述第一部分。
[0018]在另一方面，描述了一种用于在联结区域固态结合第一部分与第二部分的方法。所述第一部分可以由第一类型的材料形成并且所述第二部分可以由与所述第一类型的材料不相似的第二类型的材料形成。所述方法可以包括:当所述第一部分在联结区域与所述第二部分接触时，由结合工具向所述第一部分施加力。所述方法还可以包括:由所述结合工具以重复的方式在第一方向并且随后在与所述第一方向相反的第二方向相对于所述第二部分致动所述第一部分，使得在施加力的时候至少一些第一类型的材料在所述联结区域中与至少一些第二类型的材料混合。
[0019]在另一方面，描述了一种电子设备。所述电子设备可以包括基部，所述基部包括磁体。所述电子设备还可以包括可旋转地与所述基部耦合并且由第一类型的金属形成的壳体。所述壳体可以包括由与所述第一类型的金属不同的第二类型的金属形成的附连特征件。在一些实施例中，在所述基部与所述壳体之间的闭合构造中，所述第二类型的金属使所述附连特征件与磁体磁耦合以限定磁路，并且所述壳体通过基于所述磁路的间隙与所述基部隔开。
[0020]根据本公开的一个实施例的一个技术效果在于允许电子设备的外壳在内部区域上具有结构增强，在外部区域上没有可见痕迹、形迹和/或灼伤。
[0021]通过对以下附图和具体描述的检查，对本领域技术人员来说，实施例的其它系统、方法、特征与优点将或者将变得显而易见。旨在所有这种附加的系统、方法、特征和优点都要包括在本描述和本【实用新型内容】中、在实施例的范围内并且受以下所附权利要求的保护。
【附图说明】
[0022]结合附图通过以下详细描述，本公开内容将容易理解，附图中相同的标号指示相同的结构元件，并且其中:
[0023]图1示出了电子设备在打开的构造中的实施例的等距视图；
[0024]图2示出了图1中所示电子设备的等距视图，示出了电子设备在闭合的构造中；
[0025]图3示出了电子设备在闭合的构造中的部分侧视图，示出了(图2中)部分A的放大视图，其中显示器壳体与基部被间隙隔开，该间隙被限定为显示器壳体102与基部之间的空间或空隙；
[0026]图4示出了具有位于外壳中的若干附连特征件的外壳的平面图；
[0027]图5示出了经受结合操作以便固定第一附连特征件与外壳的第一附连特征件的侧视图；
[0028]图6示出了利用图4中所示的结合工具与外壳结合的第一附连特征件的侧视图；
[0029]图7示出了在经受材料去除操作之后图6中所示的外壳和第一附连特征件的侧视图；
[0030]图8示出了图7中所示的外壳和第一附连特征件的侧视图，其中附加的附连特征件与外壳和第一附连特征件固定；
[0031]图9示出了具有第一附连特征件和位于第一附连特征件、焊料材料及外壳之间的空间中的填充材料的外壳备选实施例的侧视图；
[0032]图10示出了包括与外壳的内部区域固定的若干突起特征件的外壳的一部分的实施例的等距视图；
[0033]图11示出了与结合工具接合以便固定第一突起特征件与外壳的第一突起特征件的侧视图；
[0034]图12示出了图11中所示的第一突起特征件的侧视图，其中第一突起特征件与外壳结合；
[0035]图13示出了图10中所示的外壳的外部区域的等距视图；
[0036]图14示出了具有位于电子设备的顶壳和底壳之间的若干突起特征件的电子设备的仰视图；
[0037]图15示出了与外壳结合的突起特征件的侧视图，其中突起特征件经受材料去除操作；
[0038]图16示出了在对内部腔体进行材料去除过程之后的突起特征件的侧视图；
[0039]图17示出了包括与外壳的内部区域固定的梁特征件的外壳的一部分的等距视图；
[0040]图18示出了根据所述实施例固定在固定装置中并经受结合操作的外壳的等距视图；
[0041]图19示出了经受结合操作以便固定梁特征件与外壳的梁特征件的侧视图；
[0042]图20示出了图19中所示的梁特征件的侧视图，其中梁特征件与外壳结合；
[0043]图21示出了图21中所示的外壳的外部区域的等距视图；
[0044]图22示出了利用结合过程与外壳固定的多个梁特征件的等距视图；
[0045]图23示出了结合工具的备选实施例的等距视图；
[0046]图24示出了根据所述实施例经受结合操作以便将附连特征件与外壳固定的附连特征件的实施例的侧视图；
[0047]图25示出了在结合过程之后在图24中所示的附连特征件；
[0048]图26示出了根据所述实施例、具有利用结合过程与外壳的内部区域固定的突起特征件和中间特征件的外壳的一部分的等距视图；
[0049]图27示出了经受结合操作以便将突起特征件和中间特征件与外壳固定的图26中所示的突起特征件和中间特征件的侧视图；
[0050]图28示出了进一步经受结合操作的图27中所示的突起特征件和中间特征件的侧视图；
[0051]图29示出了与外壳固定的突起特征件和中间特征件的侧视图；
[0052]图30示出了根据所述实施例、利用结合过程与外壳的一部分固定的若干梁特征件的等距视图；
[0053]图31示出了经受结合操作以便将第一梁特征件和第二梁特征件与外壳固定的第一梁特征件和第二梁特征件的侧视图；
[0054]图32示出了进一步经受结合过程的图31中所示第一梁特征件和第二梁特征件的侧视图；
[0055]图33示出了进一步经受结合过程的图32中所示第一梁特征件和第二梁特征件的侧视图；
[0056]图34示出了根据所述实施例、与电子设备的外壳固定的若干梁特征件；
[0057]图35示出了包括沿梁特征件的区域延伸的若干肋特征件的梁特征件的实施例的等距视图；
[0058]图36示出了包括沿梁特征件的区域延伸的若干肋特征件的梁特征件的备选实施例的等距视图；
[0059]图37示出了经受结合操作以便固定梁特征件与外壳的图35中所示梁特征件的等距视图；
[0060]图38示出了在梁特征件通过结合操作与外壳固定之后图37中所示梁特征件的等距视图；
[0061]图39示出了经受结合操作以便固定梁特征件与外壳的图36中所示梁特征件的平面图；
[0062]图40示出了图39中所示的梁特征件的平面图，其中梁特征件与外壳固定；
[0063]图41示出了根据所述实施例、通过结合工具经受结合操作以便将突起特征件与外壳结合的突起特征件的实施例的等距视图；
[0064]图42示出了旋转突起特征件以便在突起特征件与外壳之间形成结合的结合工具的侧视图；
[0065]图43示出了示出由于结合操作而部分地嵌在外壳中的突起特征件的侧视图；
[0066]图44示出了与外壳结合的突起特征件的侧视图；
[0067]图45示出了根据所述实施例、示出用于形成电子设备的方法的流程图；以及
[0068]图46示出了根据所述实施例、示出用于形成具有外壳的电子设备的方法的流程图，其中外壳包括第一部分和可旋转地与第一部分耦合的第二部分。
[0069]本领域技术人员将认识到并理解，根据惯例，下面讨论的附图的各个特征件不一定是按比例绘制的，并且附图的各种特征件和元件的维度可被扩大或缩小，以便更清楚地说明本文所述的本实用新型的实施例。
【具体实施方式】
[0070]现在将详细地参考在附图中示出的有代表性的实施例。应当理解，下面的描述并不意在将实施例限制到一种优选实施例。相反，它意在覆盖可被包括在由所附权利要求限定的所述实施例的精神和范围内的备选方案、修改和等同物。
[0071]在下面的具体描述中，参考构成描述的一部分并且其中通过说明示出了根据所述实施例的具体实施例的附图。虽然这些实施例被充分详细地进行了描述以便使本领域技术人员能够实践所描述的实施例，但是应当理解，这些例子不是限制性的，使得其它实施例可被使用，并且在不背离所述实施例的精神和范围的情况下可以进行改变。
[0072]以下公开内容涉及用于冶金结合或联结两个或更多个结构特征件以形成电子设备的外壳或壳体的部分的各种技术。所描述的技术包括软焊(soldering)和焊接的变体。软焊和焊接技术可以包括但不限于超声软焊(ultrasonic soldering)、(线性和扭转)超声焊接、超声结合以及线性摩擦焊接。限定外壳的一部分的衬底可以包括通过软焊或焊接与外壳的内部区域联结的一个或多个结构特征件。“内部区域”可被限定为当电子设备被完全组装好时电子设备的用户不可见的区域。在一些情况下，衬底包括大约I毫米(“mm”)或更小的厚度。传统的软焊和焊接技术使用相对高功率的工具，从而导致延伸穿过衬底的厚度并在衬底的外部区域(与内部区域相对)可见的明显痕迹、形迹和/或灼伤。“外部区域”可被定义为当电子设备被完全组装好时对用户可见的装饰区域。但是，本文所描述的结合操作进行了优化，使得不在外部区域上形成与结合操作关联的可见痕迹、形迹和/或灼伤。这允许电子设备的外壳在内部区域上具有结构增强，在外部区域上没有可见痕迹、形迹和/或灼伤。
[0073]可以使用联结到外壳的一个或多个结构特征件的各种实施例。例如，附连特征件或附连板可以通过超声软焊被结合到外壳。外壳可以由第一材料或第一类型的金属(诸如铝或铝合金)形成。超声软焊工具可被用来生成通过附连特征件的超声波，以软化位于附连特征件与外壳之间的焊料材料，从而使焊料材料回流并且与结构特征件结合在一起。附连特征件可以由可磁性吸引的材料(诸如含铁材料)形成。作为替代，附连特征件可以是磁体。以这种方式，在电子设备的闭合构造中，附连特征件可被磁吸引到位于电子设备的基部中的另一特征件，诸如磁体。但是，附连特征件可以由第二材料或第二类型的金属(诸如钛、钼、不锈钢、黄铜、青铜等)形成。相应地，第二类型的材料可以与第一类型的材料不同。而且，第二类型的材料可以包括比第一类型的材料更大的硬度、强度和/或耐久性。其结果是，基于第一类型的材料与第二类型的材料之间的材料构成差异，第一类型的材料(或第一类型的金属)可以包括第一硬度，而第二类型的材料(或第二类型的金属)可以包括大于第一硬度的第二硬度。这允许外壳包括减小的厚度，而附连特征件(或多个特征件)提供比铝更高强度的材料，以增加外壳的整体刚性。
[0074]其它的结构特征件可以通过冶金结合与外壳固定。另外，本文所描述的结合技术可以包括固态结合技术。“固态结合技术”可被定义为不需要结合剂(诸如焊料材料)的结合操作。换句话说，固态结合技术可以将例如两个或更多个金属部分直接结合在一起。本文所描述的固态结合技术可以包括逆着第二部分致动或摩擦第一部分，以便固定第一部分与第二部分。例如，部件(诸如突起特征件(或多个突起特征件)或梁特征件(或多个梁特征件))可以通过诸如线性超声焊接或扭转超声焊接与外壳固定。线性超声焊接可以包括超声焊接工具，该工具固定部件、接合部件与外壳、并且逆着外壳以预定频率(或在一个频率范围内)在线性方向来回驱动部件。不是在线性方向驱动部件，扭转超声焊接可以包括沿一般圆弧状或部分圆形路径来回驱动部件。线性和扭转超声结合技术包括摩擦力，该摩擦力在由部件接合外壳的位置所限定的联结区域中分解(部件和外壳的)金属氧化物，从而使部件和外壳的原子之间的扩散结合扩散到彼此当中。
[0075]在一些情况下，突起特征件可以是具有被设计为接纳带螺纹紧固件的内部带螺纹区域的凸耳。这允许包括一个或多个凸耳的外壳通过在与内部带螺纹区域的带螺纹接合中(固定外壳特征件的)带螺纹紧固件之间的带螺纹接合与另一个外壳特征件或内部部件耦合。而且，梁特征件可以通过类似的焊接技术被固定。梁特征件可以包括矩形I形杆或T形杆。梁特征件不仅可以提供附加的结构刚性，而且可以提供被设计为耗散来自与梁特征件热耦合的部件的热路径。突起特征件和梁特征件可以由先前描述的第二类型的材料形成。相应地，冶金结合技术允许铝外壳包括与铝外壳结合的不相似金属。另外，与传统的焊接应用相比，这些技术使用相对少量的热。这允许外壳包括焊接到外壳的内部区域的一个或多个结构特征件，而没有在外壳的外部区域上可见的(与所描述的焊接技术关联的)任何明显痕迹、形迹和/或灼伤。
[0076]而且，焊接技术包括附连特征件的受控放置的附加优点。例如，前面描述的来回运动可以使附连特征件从焊接过程之前的初始开始位置移位大约10微米或μπι。以这种方式，附连特征件在期望的位置结合到外壳，而不管焊接操作期间附连特征件的连续移位。
[0077]可使用其它固态结合技术，以便将多个结构特征件固定到外壳。例如，突起特征件和中间特征件可以通过超声结合技术与外壳共同结合，其中中间特征件位于突起特征件与外壳之间。突起特征件和外壳可以由铝合金形成，而中间特征件可以包括基本上纯的铝成分，并且相应地，与突起特征件和外壳相比相对较软。超声结合可以使中间特征件变形或软化，并与突起特征件和外壳结合，同时还充当结合特征件来结合突起特征件与外壳。
[0078]还有，可使用附加的技术将两个或更多个结构特征件结合在一起。例如，梁特征件可以通过线性摩擦焊接与外壳联结。线性摩擦焊接可以包括焊接工具，分别与线性和扭转超声焊接过程的夹紧力和位移相比，该焊接工具(向梁特征件)提供相对大的夹紧力以及移位。梁特征件可以由先前描述的第二类型的金属形成。相应地，梁特征件可以包括与例如外壳相比而言不同的材料构成。而且，焊接工具接合梁特征件并经由梁特征件向外壳施加相对高的力。这种在焊接操作期间与梁特征件的相对较大的移位耦合的接合力产生相对大量的热，从而使梁特征件和外壳二者的一部分软化并盘绕在一起。在一些情况下，梁特征件包括比外壳更大的强度和刚性。在那些情况下，由于线性摩擦焊接过程，外壳的强度和刚性显著增加，这部分地是由于梁特征件，而不管外壳减小的厚度。
[0079]而且，附加的固态结合技术可以包括可被用来组合突起特征件与外壳的旋转摩擦焊接工具。突起特征件可以包括由金属或金属合金形成的圆柱形。该工具包括焊头，它接纳突起特征件并且以每分钟相对较高的转速(“RPM”)旋转突起特征件，同时接合突起特征件与外壳。另外，突起特征件可以以足以在外壳中产生足够的摩擦热的RPM被旋转，从而使外壳软化并允许突起特征件被驱动并嵌入外壳。传统的旋转摩擦焊接应用涉及焊接其直径比突起特征件的直径大得多的大型结构。另外，在那些应用中，与相对的区域关联的可见痕迹、形迹和/或灼伤无需考虑，因为相对于美观特征件给出很少或没有给出考虑。但是，在本文所描述的实施例中，即使当突起特征件包括2mm的直径时，旋转摩擦焊接工具也能够生成足够的热量以便将突起特征件嵌入外壳中。另外，操作不会在外壳的外部或装饰区域上产生任何可见痕迹、形迹和/或灼伤。
[0080]以下参照图1-45讨论这些和其它实施例。但是，本领域的技术人员将容易认识到，本文关于这些图给出的详细描述仅仅是为了解释的目的，而不应当被认为是限制。[0081 ]图1示出了电子设备100在打开的构造中的实施例的等距视图。“打开的构造”是指显示器壳体102定位成远离基部104，类似于图1中的描绘。在一些实施例中，电子设备100是平板计算设备。在其它实施例中，电子设备100是台式计算设备。在图1所示的实施例中，电子设备100是膝上型计算设备。如图所示，显示器壳体102可以以这样一种方式与基部104耦合，使得显示器壳体102可以关于基部104旋转，或者反之亦然。显示器壳体102和基部104可以限定电子设备100的外壳。而且，在一些实施例中，显不器壳体102和基部104由第一材料或第一类型的金属制成，诸如铝或铝合金。显示器壳体102可以包括被设计为显示用户可观看的视觉内容的显示面板106。相应地，显示面板106可以是电子设备100的操作部件，因为显示面板106基于电通信执行操作。基部104可以包括键盘组件108和触摸垫110，这两者都被设计为向可以位于基部104中的一个或多个处理器(未示出)输入手势。而且，基部104可以包括与底壳(未不出)親合的顶壳112，以封住由电子设备100使用的若干电子部件。
[0082]图2示出了图1中所示电子设备100的等距视图，示出了电子设备100在闭合的构造中。“闭合的构造”是指显示器壳体102以所示的方式靠近基部104。电子设备100可以包括被设计为部分地在显示器壳体102与基部104之间产生指定距离或间隙的若干特征件。例如，显示器壳体102可以包括第一附连特征件132和第二附连特征件134。在一些实施例中，第一附连特征件132和第二附连特征件134由可磁吸引的材料形成，所述材料诸如是钢(包括不锈钢)或铁。但是，第一附连特征件132和第二附连特征件134可以由其它可磁吸引的材料形成。而且，基部104可以包括分别在对应于第一附连特征件132和第二附连特征件134的位置的第一磁体142和第二磁体144，使得显示器壳体102可以与基部104通过附连特征件和磁体在闭合的构造中磁耦合。一般而言，第一磁体142和第二磁体144分别包括对应于第一附连特征件132和第二附连特征件134的尺寸和形状。结构特征件的布置可以颠倒。例如，在一些实施例中，基部104包括第一附连特征件132并且显示器壳体102包括第一磁体142。结构特征件到电子设备100的特征件的固定将在下面示出并讨论。
[0083]图3示出了电子设备100在闭合的构造中的部分侧视图，示出了(图2中)部分A的放大视图，其中显示器壳体102与基部104被间隙152隔开，该间隙被限定为显示器壳体102与基部104之间的空间或空隙。一般而言，间隙152在显示器壳体102与基部104之间，并且尤其是在显示器壳体102与顶壳112之间的所有区域是一致的。在这方面，图3示出第一附连特征件132与第一磁体142磁耦合，从而使显示器壳体102与基部104之间的关系使得间隙152在显示器壳体102与基部104之间的位置一致。磁耦合部分地由图3中的磁力线表示，表示为带箭头的虚线。而且，虽然没有示出，但第二附连特征件134也可以与第二磁体144磁耦合(图2中两者都示出了)，以进一步将间隙152限定为在显示器壳体102与基部104之间具有一致的距离。而且，附连特征件和磁体虽然没有在显示器壳体102和基部104周围充分延伸，但仍然可以包括尺寸和形状以及关联的磁耦合，以便在闭合的构造中使间隙152在显示器壳体102与基部104之间的所有位置(包括不包括附连特征件或磁体的位置)都具有一致的距离。
[0084]图4示出了具有位于外壳202中的若干附连特征件的外壳202的平面图。在一些实施例中，外壳202是显示器壳体，类似于显示器壳体102(在图2中示出)。在其它实施例中，夕卜壳202是基部，类似于基部104(在图2中示出)。而且，在一些实施例中，外壳202由第一类型的金属形成，所述第一类型的金属诸如是铝或铝合金。如图所示，外壳202包括分别位于外壳202的第一角落204和第二角落206上的第一附连特征件232和第二附连特征件234。第一附连特征件232和第二附连特征件234可以由金属或金属合金形成，被设计为增加外壳202的刚度和结构刚性。例如，第一附连特征件232和第二附连特征件234可以由第二类型的金属形成，所述第二类型的金属诸如是钛、钼、不锈钢、黄铜、青铜，等等。另外，第二类型的材料可以与第一类型的材料不同，其中第二类型的材料可以包括比第一类型的材料更大的硬度、强度和/或耐久性。一般而言，可使用具有相对高的刚度与重量比的任何金属或金属合金。相应地，第一附连特征件232和第二附连特征件234可以由除用于形成外壳202的金属之外的其它金属形成。这允许外壳202包括具有相对小重量(基于铝的重量)的金属和相对小的厚度，诸如I毫米或更小，并且仍然保持与具有比外壳202更大厚度并相应地更多材料的外壳的类似刚度和结构刚性。但是，在一些实施例中，第一附连特征件232和第二附连特征件234包括铝。
[0085]在一些情况下，第一附连特征件232和第二附连特征件234被设计为接纳和耦合被用来固定显示面板(诸如图1中的显示面板106)与外壳202的一个或多个显示支架。而且，当第一附连特征件232和第二附连特征件234由可磁吸引的材料(诸如不锈钢)形成时，第一附连特征件232和第二附连特征件234可被设计为不仅提供附加的刚度而且提供与位于电子设备的另一结构外壳中的一个或多个磁体的磁耦合。而且，虽然第一附连特征件232和第二附连特征件234分别布置在外壳202的第一角落204和第二角落206的周围，但是第一附连特征件232和第二附连特征件234可以布置在外壳202的其它位置。而且，在其它实施例中，单个附连特征件可以沿外壳202的所有四个角落布置。
[0086]在一些情况下，附连特征件可以粘合固定。但是，附连特征件可以通过被设计为增加附连特征件的功能性的其它方式来结合。例如，图5示出了经受结合操作以便固定第一附连特征件232与外壳202的第一附连特征件22的侧视图。如图所示，结合工具250可以接合第一附连特征件232，以执行软焊操作。在一些实施例中，结合工具250是超声软焊工具，被设计为应用超声能量来利用焊料材料256结合第一附连特征件232与外壳202。如图所示，焊料材料256可以布置在外壳202的沟道中，并且第一附连特征件232可以至少部分地布置在外壳202的该沟道中。结合工具250可以包括能够沿由(由箭头254表示的)线性路径限定的轴线在第一方向和与第一方向相反的第二方向(即，来回)致动的超声变幅杆252，从而向第一附连特征件232并且还向被用来结合第一附连特征件232和外壳202的焊料材料256输送超声能量。而且，结合工具250可以在朝外壳202的方向上向第一附连特征件232施加力(由第二箭头258表示)。在一些实施例中，超声变幅杆252可以利用大约在10-40千赫(“kHz”)的范围内的频率被致动。从超声变幅杆252生成的超声能量会引起焊料材料256的回流或熔化，这又使第一附连特征件232与外壳202结合。焊料材料256可以包括大约110摄氏度的熔点。以这种方式，当外壳202作为阳极氧化过程的一部分经受化学(例如，酸性)时，焊料材料256不会开裂或以其它方式在焊接材料256的回流条件下损坏外壳202的阳极氧化区域。另外，焊料材料256的熔化温度使得形成外壳202的铝或铝合金不受干扰，并且外壳202不会变形。
[0087]图6示出了利用图4中所示的结合工具250与外壳202结合的第一附连特征件232的侧视图。焊料材料256可以包括具有比粘合剂更大热导率的热导率的一种或多种金属。以这种方式，第一附连特征件232可以限定被用来消散或将来自与第一附连特征件232热耦合的发热部件的热量重定向带走的热通路，因为，相对于粘合剂，热量可以有效地通过焊料材料256。而且，经验测试显示，焊料材料256的结合强度比粘合剂的结合强度显著更大，并且在负载或力施加到外壳202时(例如，在外壳202的跌落事件中)第一附连特征件232更有可能保持与外壳202固定。
[0088]一旦第一附连特征件232与外壳202固定，在一些实施例中，就应用附加的操作。例如，图7示出了在经受材料去除操作之后图6中所示的外壳202和第一附连特征件232的侧视图。材料操作被设计为使得第一附连特征件232的最上表面242基本上与外壳202的最上表面212共面或齐平。在一些情况下，先前描述的最上表面之间的共面在10微米以内。而且，在一些情况下，形成共面表面的单个材料去除操作还形成跨外壳202的最上表面212和第一附连特征件232的最上表面242的均匀表面粗糙度。相应地，最上表面242的表面粗糙度可以基本上类似于最上表面242的表面粗糙度。
[0089]作为替代或组合地，可以发生附加的材料去除操作，以允许附加的特征件与外壳202耦合。图8示出了图7中所示的外壳202和第一附连特征件232的侧视图，其中第三附连特征件236与外壳202和第一附连特征件232固定。在一些实施例中，第三附连特征件236从第一附连特征件232延伸到第二附连特征件234(图3中示出)。第三附连特征件236可以采取外壳302的支撑结构和/或部署在外壳202中的显示器的形式。而且，虽然第三附连特征件236被定位在第一附连特征件232之上，但是第一附连特征件232仍然可被设计为当第一附连特征件232被定位在例如磁体(未示出)的磁力线内时与磁体磁親合。
[0090]再次参照图2，以类似于先前对第一附连特征件232和外壳202所描述的方式，在一些实施例中，第一磁体142和第二磁体144与基部104固定。
[0091]图9示出了具有第一附连特征件432和位于第一附连特征件432、焊料材料452与外壳402之间的空间中的填充材料410的外壳402备选实施例的侧视图。在一些实施例中，填充材料410是包括相对软的塑料材料的灌封材料。以这种方式，当第一附连特征件432的最上表面442相对于外壳402的最上表面412不共面或不亚齐平时，填充材料410可被设计为相对于最上表面412形成连续、共面的特征件。虽然没有示出，但是填充材料410也可以用玻璃取代，包括玻璃珠或玻璃结合线，其可被加热，从而使玻璃材料在第一附连特征件432周围回流。这也可以帮助控制焊料材料452的回流。
[0092]图10示出了包括与外壳502的内部区域520固定的突起特征件510的外壳502的一部分的实施例的等距视图。外壳502可以由先前描述的第一类型的金属形成。在一些实施例中，突起特征件510由先前描述的第二类型的金属形成。但是，在其它实施例中，突起特征件510由铝形成。而且，在一些实施例中，突起特征件510被设计为接纳附加的部件或其它结构特征件。如图所示，突起特征件510包括第一突起特征件512和第二突起特征件514。第一突起特征件512可以包括凸缘区域516(在放大视图中部分地示出)，被设计为提供附加的稳定性以及用于结合操作的更大的表面区域。第二突起特征件514可被设计为由另一结构部件的对应特征件接纳的凸耳。而且，为了增强结合操作，内部区域520可以在某个位置包括纹理化区域522，在该位置之下，突起特征件510与外壳502结合。例如，放大视图显示纹理化区域522低于第一突起特征件512。这将在下面讨论。
[0093]在一些实施例中，第一突起特征件512和第二突起特征件514被设计为接合部件的一个或多个开口的突起。在其它实施例中，第一突起特征件512和第二突起特征件514包括开口，使得第一突起特征件512和第二突起特征件514可以各自接纳紧固件，以紧固部件与内部区域520。虽然没有示出，但突起特征件510也可以沿内部区域520的各个位置定位。
[0094]图11-16示出了被用来将突起特征件510直接结合到外壳502(如图10中所示)的固态结合操作。图11示出了与结合工具550接合以便固定第一突起特征件512与外壳502的第一突起特征件512的侧视图。外壳502可以在结合操作期间在固定装置504(部分示出)中固定。在一些实施例中，结合工具550是超声焊接工具。另外，在一些实施例中，结合工具550是具有能够沿由(由箭头554表示的)线性路径限定的轴线在第一方向和与第一方向相反的第二方向(即，来回)致动的超声变幅杆552的线性超声焊接工具，从而向第一突起特征件512输送超声能量。相应地，超声变幅杆552可以引起到第一突起特征件512的来回运动。而且，结合工具550可以在朝外壳502的方向(由第二箭头556表示)上向第一突起特征件512施加力。在一些实施例中，超声变幅杆552可以利用大约在10-40千赫(“kHz”)的范围内的频率被致动并且可以使第一突起特征件512在结合操作期间从中心线558(示为延伸通过结合工具550的假想线)移位大约在7至15微米的范围内的距离。在这些频率和相对小的距离，第一突起特征件512可以在外壳502上期望的位置被准确地焊接。
[0095]图12示出了图11中所示的第一突起特征件512的侧视图，其中第一突起特征件512与外壳602结合。在结合操作期间，由结合工具550对第一突起特征件512的重复线性致动使第一突起特征件512和外壳502 二者的金属氧化物在一般由第一突起特征件512与外壳502之间的结合位置限定的联结区域中被分解。这会引起扩散结合，并且第一突起特征件512和外壳502的原子可以混合并扩散到彼此当中。而且，外壳502的纹理化区域522和结合工具550的纹理化区域562通过将超声能量引导到联结区域来促进结合过程。
[0096]图13示出了图10中所示的外壳502的外部区域570的等距视图。为了说明的目的，纹理化区域未示出。外部区域570—般与当电子设备(诸如图1中所示的电子设备100)被组装好时用户可见的装饰表面关联。尽管有前面描述过的线性超声焊接操作，突起特征件510还是通过超声焊接操作被结合到内部区域520，而未在外部区域570上留下任何可见的痕迹、形迹和/或灼伤。而且，在一些实施例中，外壳502可以包括3mm或更小的厚度572。另外，在一些实施例中，厚度572为Imm或更小。在任一情况下，外部区域570都没有任何痕迹、形迹和/或灼伤。这允许包括外壳502的电子设备包括结构增强，同时仍然提供美观的光洁度。
[0097]除了接纳内部部件，突起特征件还可以在其它应用中使用。例如，图14示出了具有位于电子设备600的顶壳612与底壳618之间的突起特征件620(诸如第一突起特征件622和第二突起特征件624)的电子设备600的仰视图。电子设备600可以类似于电子设备100(图1中示出)。突起特征件620以在底壳618后面定位的虚线示出。第一突起特征件622和第二突起特征件624可以通过前述的线性超声结合过程与顶壳612结合。每个突起特征件620可被设计为接纳从底壳618延伸的紧固件。在备选实施例中，突起特征件620与底壳618结合并且紧固件从顶壳612延伸。突起特征件620可以提供要被固定到一起的两个结构特征件，而无需使用外部或可见的紧固件就，这导致到环境的更少开口。
[0098]在一些实施例中，先前描述的突起特征件与外壳结合，之后是形成附加特征件的附加过程。图15示出了与外壳652结合的突起特征件674的侧视图，其中突起特征件经受材料去除操作。旋转工具682可被用来从突起特征件674去除材料，以限定内部腔体，在一些实施例中，内部腔体包括被设计为接纳带螺纹紧固件的内部带螺纹区域。图16示出了在对内部腔体692进行材料去除过程之后的突起特征件674的侧视图。在这种构造中，突起特征件674可被称为具有内部空腔692的凸耳。
[0099]图17示出了包括与外壳702的内部区域720固定的梁特征件710的外壳702的一部分的等距视图。外壳702可以是电子设备的结构特征件的一部分，诸如顶壳、底壳或显示器壳体，并且可以由先前所述的第一类型的金属形成。而且，梁特征件710可以由先前所述的第二类型的金属形成。但是，在其它实施例中，梁特征件710包括铝。梁特征件710可以包括几种用途。例如，梁特征件710可以为外壳702提供结构支撑，尤其是在外壳702的厚度772是几毫米或更小的情况下。而且，梁特征件710可以结合一个或多个梁特征件(未示出)来使用，以接纳在电子设备中使用的内部部件。而且，梁特征件710可被用来消散或者使来自与梁特征件710热耦合的发热部件(未示出)的热量改道。另外，如图所示，内部区域720可以包括纹理化区域722，以促进结合过程。
[0100]图18-21中所示的方法、工具和技术可以形成直接固定图17中所示的梁特征件710与外壳702的固态结合。图18示出了根据所述实施例固定在固定装置740中并经受结合操作的外壳702的等距视图。如图所示，结合过程可以包括结合工具750。在一些实施例中，结合工具750是超声焊接工具。另外，在一些实施例中，结合工具750是具有能够绕中心线756(示为延伸通过结合工具750的假想线)沿(由箭头754表示的)圆弧状或者部分圆形路径在第一方向和与第一方向相反的第二方向(即，以径向方式来回)旋转的超声变幅杆752的扭转超声焊接工具，从而向梁特征件710输送超声能量。在一些实施例中，超声变幅杆752可以利用大约在10-40kHz的范围内的频率被致动并且旋转大约在7至15微米的范围内的距离。相应地，在初始结合操作期间，超声变幅杆752可以引起到梁特征件710的来回运动。在这些频率和相对小的距离，梁特征件710在外壳702上的期望位置被准确地焊接。而且，结合工具750还可以包括与外部沟道762组合的内部沟道758，以形成真空沟道来供应固定梁特征件710和结合工具750并且将梁特征件710保持在期望位置的真空。
[0101]图19示出了根据所述实施例经受结合操作以便固定梁特征件710与外壳702的梁特征件710的侧视图。如图所示，结合工具750使用扭转超声焊接操作对梁特征件710的第一区域712执行结合操作。结合工具750的重复圆弧状或者部分圆形的运动使梁特征件710的第一区域712与外壳702固定。而且，结合工具750还可以在朝外壳702的方向上向梁特征件710施加力(由箭头764表示)。在结合操作期间，结合工具750会引起梁特征件710和外壳702二者的金属氧化物都在一般由梁特征件710和外壳702之间的结合位置限定的联结区域内分解。这会导致扩散结合，并且梁特征件710和外壳702的原子可以混合并扩散到彼此当中。而且，外壳702的内部区域的纹理化区域722连同结合工具750的纹理化区域将超声能量引导到联结区域，在该联结区域，梁特征件710与外壳702结合。
[0102]图20示出了图19中所示的梁特征件710的侧视图，其中结合工具750执行到梁特征件710的第二区域714的焊接操作。虽然没有示出，但结合工具750可以对梁特征件710执行若干附加的焊接操作。例如，结合工具750可以对与第一区域712和第二区域714相对的区域执行焊接操作。但是，部分地由于扭转超声焊接工具的旋转运动，后续的焊缝不干扰之前的焊缝，从而防止梁特征件710沿之前的焊缝从外壳702分离或断开，并且梁特征件710的所有焊缝组合以保持梁特征件710与外壳702。
[0103]图21示出了图21中所示的外壳的外部区域770的等距视图。为了说明的目的，纹理化区域未示出。尽管有前面描述的扭转超声焊接过程，梁特征件710还是被结合到内部区域720，未在外部区域770上留下任何可见的痕迹或形迹。而且，在一些实施例中，外壳的厚度772为3毫米或更小。另外，在一些实施例中，厚度772为I毫米或更小。在任一情况下，外部区域770都没有任何痕迹或形迹。这允许包括外壳702的电子设备具有若干结构增强，同时仍然提供美观的光洁度。
[0104]图22示出了利用结合操作与外壳802固定的多个梁特征件的等距视图。结合操作可以是先前所描述的扭转超声焊接过程。如图所示，位于外壳802中的第一梁特征件812和第二梁特征件814可以提供多种功能。例如，当外壳802是显示器壳体时，第一梁特征件812和第二梁特征件814可以支撑部件，诸如显示面板106(图1中所示)。而且，第一梁特征件812和第二梁特征件814可被用来消散或从与一个或两个梁特征件热耦合的发热部件带走热量。而且，虽然没有示出，但任何一个突起特征件510(图14中所示)可以贯穿整个外壳802部署并结合第一梁特征件812和/或第二梁特征件814使用。
[0105]如图18-20中所示，结合工具750可被设计为在梁特征件710的局部区域中执行“点焊”。但是，其它结合工具可被设计为接纳整个梁特征件。例如，图23示出了结合工具950的备选实施例的等距视图。结合工具950也可以是具有腔体或开口的扭转结合工具，其中腔体或开口被设计为基本上接纳梁特征件910并以先前所述的方式在旋转运动中致动梁特征件910。另外，与点焊操作相反，结合工具950可被设计为跨梁特征件910的整个长度提供超声能量。这可以允许梁特征件910在单个结合操作中与外壳902的焊接。而且，虽然未示出，但是在一些实施例中，根据所述实施例，结合工具950包括线性结合工具，被设计为沿线性路径来回向梁特征件910提供超声能量。
[0106]扭转超声焊接工具可以执行附加的结合操作。例如，图24示出了根据所述实施例经受结合操作以便将附连特征件1110与外壳1102固定的附连特征件1110的实施例的侧视图。结合工具1150可以是先前所述的线性超声焊接工具。但是，在图24中所示的实施例中，结合工具1150是扭转超声焊接工具。附连特征件1110可以类似于第三附连特征件236(在图8中示出)并且可以跨外壳1102的整个长度延伸。
[0107]图25示出了在结合操作之后在图24中所示的附连特征件1110。如图所示，附连特征件1110可以在附连特征件1110与外壳1102之间的结合位置1112结合到外壳1102。结合工具1150重复的圆弧状或者部分圆形的运动使附连特征件1110与外壳1102固定。特别地，在结合操作期间，结合工具1150(图24中示出)使附连特征件1110和外壳1102二者的金属氧化物都在结合位置1112分解。这造成扩散结合，并且附连特征件1110和外壳1102的金属原子混合并扩散到彼此当中。
[0108]前面的实施例描述了用于固定单个特征件与外壳的技术。但是，由各种材料形成的多个特征件可以使用单个结合步骤同时与外壳固定。例如，图26示出了根据所述实施例、具有利用结合操作与外壳1202的内部区域1220固定的突起特征件1210和中间特征件1212的外壳1202的一部分的等距视图。在一些情况下，外壳1202、突起特征件1210和中间特征件1212由金属(诸如铝)形成。但是，每个特征件中所使用的铝的类型可以有所不同。例如，在一些实施例中，外壳1202包括7000系列铝。而且，在一些实施例中，突起特征件1210包括6000系列铝。从而，外壳1202和突起特征件1210可以是具有比铝本身更高强度的铝合金。而且，在一些实施例中，中间特征件1212包括通常与纯铝关联的1000系列，其可以具有比外壳1202的硬度和突起特征件1210的硬度小的硬度。相应地，中间特征件1212可以比外壳1202和突起特征件1210更柔软。这允许单个结合操作共同结合突起特征件1210和中间特征件1212与外壳1202。应当指出，可使用具有类似相对硬度属性的其它金属。即，在一些实施例中，中间特征件1212的硬度小于外壳1202和突起特征件1210的硬度，同时使用除铝或铝合金之外的金属。
[0109]当中间特征件1212与电气接地(未示出)电耦合时，可以沿外壳1202的各个部分延伸的中间特征件1212(部分示出)可被用作用于与突起特征件1210和/或中间特征件1212电耦合的部件的电接地路径。作为替代或相结合地，当中间特征件1212与散热片(未示出)热耦合时，中间特征件1212可被用作用于与突起特征件1210和/或中间特征件1212热耦合的部件的散热路径。而且，中间特征件1212可以由具有比外壳1202和突起特征件1210更小的强度或硬度的另外一种多多种金属形成。例如，中间特征件1212可以包括铜。
[0110]图27-29示出了可被用来直接结合突起特征件1210和中间特征件1212与外壳1202(如图26中所示)的固态结合过程。图27示出了经受结合操作以便将突起特征件1210和中间特征件1212与外壳1202固定的突起特征件1210和中间特征件1212的侧视图。如图所示，结合工具1250接合突起特征件1210。在一些实施例中，结合工具1250是具有超声变幅杆1254的线性超声焊接工具，其中超声变幅杆1254能够以如前所述的方式沿由线性路径(由第一箭头I表示)限定的轴线致动并且向突起特征件1210和中间特征件1212输送超声能量。为了附加的支撑，固定装置1206可被用来在结合操作期间在固定的位置固定到外壳1202。在结合操作期间，结合工具1250使突起特征件1210、中间特征件1212和外壳1202都在一般由I)突起特征件1210与中间特征件1212以及2)中间特征件1212与外壳1202之间的结合位置限定的联结区域中分解。这造成扩散结合，并且突起特征件1210、中间特征件1212以及外壳1202的金属原子混合并扩散到彼此当中。而且，虽然没有示出，但是外壳1202的纹理化区域(如前所述)和结合工具1250的纹理化区域可被用来通过向联结区域引导超声能量形式的能量来促进结合操作。而且，除了沿由第一箭头I表示的路径致动，结合工具1250可以在朝外壳1202的方向上向中间特征件1212施加力(由第二箭头1256表示)。
[0111]图28示出了进一步经受结合操作的图27中所示的突起特征件1210和中间特征件1212的侧视图。如图所示，至少部分地由于由结合工具1250施加到中间特征件1212的超声能量和力，结合操作使中间特征件1212的相对较软的材料在突起特征件1210接合中间特征件1212的位置移动。
[0112]图29示出了在图28中所示的结合操作之后与外壳1202固定的突起特征件1210和中间特征件1212的侧视图。如图所示，中间特征件1212的附加材料会移动并围绕突起特征件1210积聚。而且，虽然没有示出，但突起特征件1210可以是凸耳并且还可以包括被设计为接纳紧固件的内部带螺纹区域，以便经由突起特征件1210固定部件与外壳1202。而且，两个以上特征件的共同结合也可以以这样一种方式执行，使得外壳1202的外部区域(未示出)不包括与结合操作关联的任何痕迹、形迹和/或灼伤。
[0113]其它冶金结合可被用来将两个或更多个特征件结合到衬底。图30示出了根据所述实施例、利用结合操作与外壳1302的一部分固定的梁特征件1310的等距视图。外壳1302可以由先前描述的第一类型的金属形成。梁特征件1310可以由先前描述的第二类型的金属形成。但是，在其它实施例中，梁特征件1310包括铝。梁特征件1310可被用来向外壳1302提供刚度，尤其是当外壳1302包括相对小的厚度1372时。(下面描述的)结合工具可被设计为向每个梁特征件1310施加相对大量的力，同时还向每个梁特征件1310施加线性致动。由于相对大的力以及致动，梁特征件1310和外壳1302会在由每个梁特征件1310和外壳1302之间的结合位置限定的联结区域中软化但不会熔化。如图所示，在放大图视中，第一梁特征件1312的一部分可以在结合操作期间软化第一梁特征件1312周围的固化物(cures)。
[0114]梁特征件1310可以包括不同的尺寸。例如，第一梁特征件1312可以包括大于第二梁特征件1314的厚度的厚度。而且，梁特征件1310可以包括没有材料的一个部分或多个部分。例如，第三梁特征件1316可以包括下方通道1318。当一个或多个梁特征件1310包括下方通道时，梁特征件1310可以对外壳提供结构支撑，同时还提供允许一个或多个结构(诸如电缆组件)延伸通过具有下方通道的梁特征件的(由下方通道限定的)沟道。
[0115]图31-33示出了能够直接结合与图30中所示的梁特征件1310类似的若干梁特征件的固态结合操作。图31示出了经受结合操作以便将第一梁特征件1412和第二梁特征件1414与外壳1402固定的第一梁特征件1412和第二梁特征件1414的侧视图。如图所示，结合工具1450被用来执行结合操作。固定装置1406可被用来在结合操作期间在固定的位置固定外壳1402。在一些实施例中，结合工具1450是焊接工具。在图31中所示的实施例中，结合工具1450是线性摩擦焊接工具。结合工具1450可被设计为施加线性致动(在第一箭头1454的方向)，以及在朝外壳1402的方向上向第一梁特征件1412和第二梁特征件1414提供力(由第二箭头1456表示)。在一些实施例中，力可以是至少I吨的力。而且，在一些实施例中，结合工具1450会引起第一梁特征件1412和第二梁特征件1414大约在0.8mm至2mm范围内的距离的线性致动。在一些情况下，线性致动为大约1_。虽然图31中所示的实施例包括多个梁特征件，但是在其它实施例中，结合工具1450被设计为执行到单个梁特征件的线性摩擦焊接。还有，在其它实施例中，结合工具1450被设计为执行到三个或更多个梁特征件的线性摩擦焊接。
[0116]图32示出了进一步经受结合操作的图31中所示第一梁特征件1412和第二梁特征件1414的侧视图。如图所示，外壳1402、第一梁特征件1412和第二梁特征件1414开始在第一梁特征件1412和外壳1402之间的第一联结区域以及第二梁特征件1414和外壳1402之间的第二联结区域之间软化。图33示出了进一步经受结合操作的图32中所示第一梁特征件1412和第二梁特征件1414的侧视图。第一梁特征件1412和第二梁特征件1414可以分别继续在第一联结区域和第二联结区域软化。而且，外壳1402可以经受附加的软化。线性摩擦焊接过程可以继续(或重复)，直到第一梁特征件1412和第二梁特征件1414以期望的方式与外壳1402固定。
[0117]图34示出了根据所述实施例、与用于电子设备的外壳1502的内部区域1520固定的梁特征件1510。梁特征件1510可以类似于例如图30-33中所示的梁特征件。另外，梁特征件1510可以通过前面所述的线性摩擦焊接过程与外壳1502结合。在一些实施例中，外壳1502是显示器壳体。如图所示，外壳1502可以包括第一电路板1522、第二电路板1524和第三电路板1526。第一电路板1522可以通过经过梁特征件1510的若干下方通道(类似于图30中所示的下方通道1318)的电缆组件1528与第三电路板1526电耦合。而且，第一电路板1522可以与第一梁特征件1512和第二梁特征件1514热耦合，并且第二电路板1524与第三梁特征件1516和第四梁特征件1518热耦合。从而，第一电路板1522可以通过第一梁特征件1512和第二梁特征件1514散热，并且第二电路板1524可以通过第三梁特征件1516和第四梁特征件1518散热。这种散热可以允许位于第一电路板1522和第二电路板1524上的集成电路在它们的指定温度内操作并且执行其期望操作而不会过热。而且，虽然仅示出了外壳1502的内部区域1520，但是外部区域(与内部区域1520相对)可以不含与线性摩擦焊接操作关联的任何痕迹、形迹和/或灼伤，即使是在当外壳1502的厚度是几毫米或更小的情况下。
[0118]线性摩擦焊接操作允许外壳经受显著的材料去除操作(基于线性摩擦焊接)，但是通过添加结构特征件也重获其大多数原始强度和刚性。而且，一个或多个梁特征件的整个表面在操作期间接触外壳并且相应地跨整个表面区域进行焊接以形成更强的结合。另外，外壳的制造时间可以显著减少。例如，不是执行从外壳去除材料同时允许保留外壳的一些部分(诸如类似于梁特征件的那些的结构)的选择性消减加工操作，而是整个外壳可以在焊接之后经受连续的材料去除操作。后一种场景下的双步骤操作会需要比选择性消减加工操作更少的总体时间。这个过程不仅减少了制造时间，而且使用更少的材料，从而使其成为更加环境友好的过程。另外，梁特征件可以由(如前所述的)第二类型的材料制成，从而基于为梁特征件选择的材料(或多种材料)允许更加预定强度和/或成本的方法。
[0119]在一些情况下，在线性摩擦焊操作期间，可能期望减小梁特征件的接触表面。“接触表面”可被称为在焊接操作期间接合另一表面并且相对于另一表面被致动的表面。减小的接触表面可以减小与两个部分之间的界面区域关联的表面区域，并进而减少在焊接操作期间生成的热量。这也有助于与线性摩擦焊接操作关联的区域相对的外部区域免于痕迹、形迹和/或灼烧。
[0120]图35和36示出了具有被设计为在焊接操作期间减小肋特征件的接触表面的肋特征件的梁特征件的实施例。不是梁特征件的整个侧面或表面都接合衬底，而是梁特征件可以表示梁特征件的减小的接触表面。图35示出了包括沿梁特征件1610的区域延伸的肋特征件1620的梁特征件1610的实施例的等距视图。如图所示，第一肋特征件1622、第二肋特征件1624和第三肋特征件1626跨梁特征件1610纵向延伸。虽然示出了三个肋特征件，但是肋特征件的数量可以变化。图36示出了包括沿梁特征件1660的区域延伸的肋特征件1670的梁特征件1660的备选实施例的等距视图。如图所示，第一肋特征件1672、第二肋特征件1674、第三肋特征件1676、第四肋特征件1678和第五肋特征件1682跨梁特征件1660横向地延伸。虽然示出了五个肋特征件，但是肋特征件的数量可以变化。图35和36中所示的肋特征件可以在梁特征件和外壳之间的线性摩擦焊接操作期间接触外壳。而且，虽然外壳可以由第一类型的金属形成，但是图35和36中所示的梁特征件可以由先前描述的第二类型的金属形成。
[0121]图37和38示出了用于具有跨梁特征件延伸的肋特征件的梁特征件的结合操作。图37示出了经受结合操作以便固定梁特征件1610与外壳1602的图35中所示梁特征件1610的等距视图。固定装置1606可被用来在结合操作期间在固定的位置固定外壳1602。如图所示，结合工具1650来回施加线性致动(由第一箭头1654表不)，同时还在朝外壳1602的方向施加力(由第二箭头1656表示)。在一些实施例中，由结合工具1650在外壳1602的方向上施加的力是至少I吨的力或更多。而且，在一些实施例中，线性致动可以大约在0.8至2_的范围内。图38示出了在梁特征件1610通过结合操作与外壳1602固定之后图37中所示梁特征件1610的等距视图。由于线性摩擦焊接操作，肋特征件1620(在图37中示出)显著软化但不熔化，以限定材料1630在梁特征件1610周围形成。应当理解，该材料先前限定图37中的肋特征件1620。相应地，梁特征件1610的高度可以基于肋特征件的分解或软化而降低。
[0122]再次参照图37，结合工具1650的线性致动的方向(由第一箭头1654表示)基本上相对于外壳1602的侧壁1604是平行的。另外，肋特征件1620也基本上相对于侧壁1604是平行的。这允许焊接操作在非常靠近侧壁1604执行，而不会干扰侧壁1604。从而，线性摩擦焊接操作允许梁特征件1610的放置的灵活性。
[0123]图39示出了经受固态结合操作以便直接固定梁特征件1660与外壳1652的图36中所示梁特征件1660的平面图。可以使用与结合工具1650(图37中所示)具有相同的线性致动和(朝向外壳1652的)向下力的焊接工具1690。如图所示，肋特征件1670(诸如第一肋特征件1672(横向))以及结合工具1690的线性致动(由箭头1694表示)基本上相对于外壳1652的侧壁1658是平行的。图40示出了图39中所示的梁特征件1660的平面图，其中梁特征件1660与外壳1652通过结合操作固定。肋特征件1670(图39中所示)在结合操作期间软化但不熔化，并且先前限定肋特征件1670的材料1680在梁特征件1660周围形成。横向构造允许都相对于侧壁1658平行的肋特征件1670(图39中所示)连同结合工具1690的线性致动允许梁特征件1660相对于侧壁1658非常靠近。而且，虽然没有示出，但是图37-40中所示的梁特征件可以包括下方通道(类似于图30中所示的下方通道1318)。
[0124]而且，虽然没有示出，但是先前所描述的梁特征件(有或没有肋特征件)提供了附加的优点，尤其是当可用的工具限制期望的构造时。例如，包括侧壁的外壳还可以包括梁特征件，通过焊接操作被焊接到外壳并且能够相对于侧壁以直角与侧壁组合。在另一个例子中，在材料去除过程期间，基于梁特征件或侧壁的尺寸，被设计为产生底切以形成或限定例如唇缘区域的切割工具(诸如T型切割工具)可能过大。换句话说，由T型切割工具限定的切割操作会去除比预期更多的材料。但是，焊接操作可以能够“加回”特征件并且结构构造被形成为期望的规格。例如，具有预切或预形成的凹痕以限定唇缘区域的梁特征件可被焊接到外壳。在还有另一个例子中，两个梁特征件可被焊接在一起，以限定方角，即，两个梁特征件可以限定直角。这可能优于包括圆形切割工具的切割操作，其中圆形切割工具限定具有半径的角落，包括圆形或者非方形角，因为圆形切割工具可能无法形成尖锐的直角。
[0125]在一些情况下，结合操作可被用来驱动外壳的结合表面下方被结合的特征件。例如，图41示出了根据所述实施例、通过结合工具1750经受固态结合操作以便将突起特征件1710与外壳1702直接结合的突起特征件1710的实施例的等距视图。可以认识到，示出了外壳1702的一部分，并且外壳1702可以采用前面对外壳描述的任何结构部件。而且，外壳1702可以包括第一类型的材料(如前所述)，并且突起特征件1710可以包括第二类型的材料(如前所述)。在一些实施例中，结合工具1750是被设计为用于高速旋转运动的旋转工具，并且可以能够执行旋转惯性摩擦焊接操作。例如，结合工具1750可以包括每分钟100,000次旋转(RPM)或更高的旋转速度。如图所示，结合工具1750能够在一般圆形运动中(由箭头1754示出)绕由延伸通过突起特征件1710的中心线1756限定的纵向轴线旋转突起特征件1710。而且，在一些实施例中，突起特征件1710包括6_或更小的直径1712。另外，在一些实施例中，突起特征件1710包括2mm或更小的直径1712。基于直径1712，突起特征件1710相对小的表面区域在结合操作期间提供相对小的结合表面(或接触表面)。但是，由于结合工具1750的高速，可以生成足够的热量，以便在外壳1702和突起特征件1710之间形成结合。
[0126]图42示出了旋转突起特征件1710以便在突起特征件1710与外壳1702之间形成结合的结合工具1740的侧视图。类似于先前的结合操作，图42中所示的结合操作可以使突起特征件1710和外壳1702的金属氧化物分解，以形成突起特征件1710和外壳1702的原子之间的扩散结合，因为外壳1702和突起特征件1710 二者在由外壳1702和突起特征件1710之间及其周围的区域限定的联结区域都开始软化但不熔化。但是，在这个结合操作中，结合工具1750被设计为向突起特征件1710提供力，以便“下沉”或使得突起特征件1710的一部分布置在外壳1702的表面之下。例如，图43示出了示出由于结合操作而部分地嵌在外壳1702中的突起特征件1710的侧视图。结合工具1750可以包括附加特征件来帮助结合操作。例如，结合工具1750可被精确地定时，以便在外壳1702和突起特征件1710固化时停止结合操作。另外，尽管突起特征件1710的直径1712相对小，但结合工具1750被设计为提供不破坏突起特征件1710的惯性力。这部分地是由于在结合工具1750中的心轴在当例如结合操作完成时脱离。
[0127]图44示出了与外壳1702结合的突起特征件1710的侧视图。如图所示，突起特征件1710的一部分位于外壳1702的表面1704下方。可以对突起特征件1710执行附加的过程。例如，突起特征件1710可以经受材料去除操作(未示出)，以限定内部腔体。另外，在一些实施例中，在被形成时，内部腔体包括被设计为接纳带螺纹紧固件的带螺纹内部腔体。
[0128]本文中所描述的实施例示出了各种特征件。在一些实施例中，电子设备可以包括组合到电子设备中的若干特征件。例如，在一些实施例中，电子设备至少包括附连特征件(诸如图2中所示的第一附连特征件232)、突起特征件(诸如图10中所示的第一突起特征件512)、梁特征件(诸如图17中所示的梁特征件710)。另外，电子设备的实施例可以包括两个或更多个上面提到的每种特征件。
[0129]图45示出了根据所述实施例、示出用于形成具有外壳的电子设备的方法的流程图1800，其中外壳包括第一部分和可旋转地与第一部分耦合的第二部分。第一部分和第二部分可以是电子设备的外壳的部分。例如，第一部分可以包括显不器壳体，并且第二部分可以包括基部。相应地，在一些实施例中，第二部分可以包括磁体。
[0130]在步骤1802中，附连特征件与被配置为结合附连特征件与第一部分的结合工具接合。结合工具可以包括被设计为当与附连特征件接合时发送超声能量的超声结合工具。在这方面，结合工具可以以1kHz或更大的超声频率振动或移动。
[0131 ]在步骤1804中，附连特征件经由结合工具被致动。致动可以部分地由于从结合工具生成的超声能量。通过结合工具的致动可以经过附连特征件。这会使位于附连特征件和第一部分之间的焊料材料熔化并且结合附连特征件与第一部分。在一些实施例中，在第一部分与第二部分之间的闭合构造中，附连特征件与磁体磁耦合以限定磁路，并且第一部分通过基于该磁路的间隙与第二部分隔开。
[0132]图46示出了根据所述实施例、示出用于形成具有外壳的电子设备的方法的流程图1900，其中外壳包括第一部分和可旋转地与第一部分耦合的第二部分。第一部分可以由第一类型的材料形成并且第二部分可以由与第一类型的材料不相似的第二类型的材料形成。作为例子，第一类型的材料可以包括铝或铝合金，并且第二类型的材料可以包括钛、钼、不锈钢、黄铜、青铜，等等。而且，第一部分可以包括电子设备的外壳。而且，根据所描述的实施例，第二部分可以包括例如附连特征件、突起特征件或者梁特征件。
[0133]在步骤1902中，当第一部分在联结区域与第二部分接触时，由结合工具向第一部分施加力。结合工具可以包括超声结合工具。另外，结合工具可以能够进行结合操作，诸如线性超声焊接、扭转超声焊接、和/或线性摩擦焊接。
[0134]在步骤1904中，第一部分以重复的方式相对于第二部分在第一方向并且随后在与第一方向相反的第二方向被结合工具致动，使得在施加力的同时至少一些第一类型的材料与至少一些第二类型的材料在联结区域中混合。第一和第二方向可以包括沿线性路径或者沿部分圆形路径的“来回”运动。
[0135]所描述的实施例的各个方面、实施例、实现或特征可以单独地或以任何组合被使用。所描述的实施例的各个方面可以由软件、硬件或者硬件和软件的组合来实现。所描述的实施例还可被体现为计算机可读介质上用于控制制造操作的计算机可读代码，或者体现为计算机可读介质上用于控制生产线的计算机可读代码。计算机可读介质是可以存储其后可被计算机系统读取的数据的任何数据存储设备。计算机可读介质的例子包括只读存储器、随机存取存储器、⑶_R0M、HDD、DVD、磁带和光学数据存储设备。计算机可读介质还可以经网络耦合的计算机系统分布，使得计算机可读代码以分布方式被存储和执行。
[0136]为了解释的目的，前面的描述使用特定的术语来提供对所述实施例的透彻理解。但是，对本领域技术人员显而易见的是，具体细节不是为了实践所述实施例而必需的。因而，本文所描述的具体实施例的前面描述是为了说明和描述而给出的。它们不是详尽的或者要把实施例限定到所公开的精确形式。对本领域普通技术人员显而易见的是，鉴于上述教导，许多修改和变化是可能的。
【主权项】
1.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括: 由第一金属形成的壳体部分；以及 由与所述第一金属不同的第二金属形成的部件，所述第二金属与所述第一金属混合以固定所述部件与所述壳体部分。2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括可旋转地与所述壳体部分耦合的第二壳体部分。3.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述壳体部分包括接纳键盘的基部，并且其中所述第二壳体部分包括接纳显示器的显示器壳体。4.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于: 所述第二壳体部分包括磁铁， 所述部件包括可磁性吸引的材料，以及 所述第二壳体部分被配置成朝所述壳体部分旋转使得所述部件与所述磁铁磁耦合。5.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述壳体部分还包括由与所述第一金属不同的第三金属形成的突起特征件，所述第三金属与所述第一金属混合以固定所述突起特征件与所述壳体部分。6.如权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述突起特征件包括接纳紧固件的内部腔体。7.如权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述第二壳体部分还包括纹理化区域，其中所述突起特征件位于所述纹理化区域。8.如权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述纹理化区域包括与所述第二壳体部分中围绕所述纹理化区域的区域的表面粗糙度不同的表面粗糙度。9.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述壳体部分还包括由与所述第一金属不同的第三金属形成的梁特征件，所述第三金属与所述第一金属混合以固定所述梁特征件与所述壳体部分。10.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述梁特征件横跨所述壳体部分的一部分，以向所述壳体部分提供结构化支撑。11.如权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述壳体部分包括小于2毫米的厚度。12.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述梁特征件包括下方通道。
【文档编号】G06F1/16GK205680039SQ201620459955
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年5月19日 公开号201620459955.8, CN 201620459955, CN 205680039 U, CN 205680039U, CN-U-205680039, CN201620459955, CN201620459955.8, CN205680039 U, CN205680039U
【发明人】S·J·奥斯本, J·N·吉丁斯, A·T·加勒丽, W·F·勒盖特, S·J·蒙特普拉瑟, E·T·克利吾澳, T·J·艾温
【申请人】苹果公司