一种通讯设备金属外壳及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种通讯设备金属外壳及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 对于手机、平板电脑、笔记本电脑等类似的便携式电子通讯设备，与塑胶外壳相 比，金属外壳具有更加美观，更具质感，同时耐磨耐划伤等性能更加优越的特点，因此无论 是从厂商还是用户的角度，大面积采用金属外壳已成为今后的发展趋势。但是在现有技术 中，由于电磁波不能穿透金属，因此电子通讯设备在设计时只能采用非金属外壳，或采用金 属外壳时需要在天线处用非金属材质进行隔断，从而使得电子通讯设备在外观设计上受到 极大的限制。
[0003] 现有技术中，为实现在采用金属外壳的前提下，保证通讯设备的正常通讯，通常采 用在设备内部的天线所对应部位的金属外壳上开设缝隙，保证天线能正常工作。但金属外 壳缝隙处强度低易损坏变形，需通过工艺在金属外壳底部结合一层塑胶支撑件，起到防止 变形、增加强度的作用。由于狭缝宽度极小，所以可以通过阳极氧化、微弧氧化、电泳和喷涂 等表面装饰层的覆盖，实现外壳缝隙处肉眼不可见，从而使该外壳外观显示为全金属质感。 又因为缝隙处为非金属材质，将电子通讯设备天线设计在缝隙处，可使电磁波通过，不会屏 蔽天线辐射。
[0004] 目前将金属和树脂相结合的方法主要有两种，一种是利用胶粘剂，通过化学胶粘 剂分别与金属和树脂作用，从而将两者结合到一起。第二种就是在模具内装入预先准备的 异材质嵌件后注入树脂，熔融的材料与嵌件结合固化，制成一体化产品（即常见的嵌件成 型，insert molding)。但是，采用胶粘剂的方法，由于胶粘剂的耐酸耐碱性能差，产品无法 进行后续的表面装饰。同时胶粘剂有一定的厚度，对于复杂形状区域不适用，无法实现金属 与树脂的无缝结合，而嵌件成型工艺，结合力较弱，且所加工的有些狭缝区域缝之间的间隙 很小，该工艺无法保证塑料与狭缝区域的结合力。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服塑料支撑层与金属基体结合力弱的问题，提供一种塑料支 撑层与金属基体结合力高，且具有外观一体化的效果的通讯设备金属外壳及其制备方法。
[0006] 本发明的发明人意外发现，通过本发明的技术能在金属表面形成独特的立体孔洞 结构，树脂可直接注塑至孔洞内，即可得到结合力良好的产品，不需增加额外基团产生放热 反应，对树脂也没有特殊要求，适用范围更广，由此完成了本发明。
[0007] 也即，本发明提供了一种通讯设备金属外壳，其中，该通讯设备金属外壳包括：具 有一条以上狭缝的金属基体、至少位于所述金属基体的内表面的阳极氧化膜层及形成于所 述阳极氧化膜层上的塑料支撑层；其中，所述阳极氧化膜层包括与金属基体接触的阻挡层 及位于阻挡层外表面的疏松层，所述疏松层中含有疏松层微孔，所述疏松层微孔的孔径为 10nm-800um，所述阻挡层中含有阻挡层微孔，所述阻挡层微孔的孔径为10nm-800um。
[0008] 本发明还提供一种通讯设备金属外壳的制备方法，其中，该方法包括以下步骤，
[0009] 1)提供金属基体，所述金属基体上开设有一条以上的狭缝；
[0010] 2)对所述金属基体进行阳极氧化，得到表面含有阳极氧化膜层的金属基体；
[0011] 3)对所述表面含有阳极氧化膜层的金属基体进行粗化处理，所述粗化处理包括： 将所述表面含有阳极氧化膜层的金属基体浸入刻蚀液中进行刻蚀处理，其中，所述刻蚀液 中H+浓度为0. 55-5. 5mol/L，所述蚀刻液中含有氯尚子和/或磷酸根尚子；
[0012] 4)在经过粗化处理后的金属基体内表面注塑树脂，形成塑料支撑层。
[0013] 本发明还提供一种通过上述方法制备而得到的通讯设备金属外壳。
[0014] 根据本发明的通讯设备金属外壳的制备方法，通过将开设有狭缝的金属基体进行 阳极氧化后，进一步进行粗化处理，在金属基体内表面形成独特的立体孔洞结构，然后再在 金属基体内表面注塑树脂形成塑料支撑层，树脂可直接注塑至孔洞内，由此能够显著提高 塑料支撑层与金属基体的结合力，提高金属外壳的强度；进而通过所述塑料支撑层填充所 述狭缝，能够更进一步地提高塑料支撑层与金属基体的结合力。另外，注塑得到的塑料支撑 层能够对金属基体提供支撑，防止在表面装饰过程中，金属基体发生变形，由此能够在表面 装饰工艺后，能够保证金属外壳外观上的平整一致性，形成外观一体化的效果。
[0015] 本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0016] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0017] 本发明提供的通讯设备金属外壳该包括：具有一条以上狭缝的金属基体、至少位 于所述金属基体的内表面的阳极氧化膜层及形成于所述阳极氧化膜层上的塑料支撑层；其 中，所述阳极氧化膜层包括与金属基体接触的阻挡层及位于阻挡层外表面的疏松层，所述 疏松层中含有疏松层微孔，所述疏松层微孔的孔径为10nm-800um，所述阻挡层中含有阻挡 层微孔，所述阻挡层微孔的孔径为l〇nm-80〇 Um
[0018] 在本发明中，所述通讯设备例如可以为：手机、平板电脑、笔记本电脑或蓝牙耳机 等。
[0019] 本发明中，所述金属基体的内表面定义为将其用于通讯设备中时，金属基体朝向 通讯设备内部的表面。可以理解的是，金属基体的外表面定义为将其用于通讯设备中时，金 属基体朝向外界的表面。
[0020] 在本发明中，所述金属基体的材质可以为本领域通常用于通讯设备的各种金属， 例如可以为铝、铝合金、不锈钢或钛合金等。优选为铝材质或铝合金材质。
[0021] 根据本发明，所述金属基体的厚度没有特别的限定，本领域技术人员可以根据具 体的通讯设备适当地进行选择。例如所述金属基体的厚度为0. 2-2mm，优选为0. 5-lmm。
[0022] 在本发明中，所述狭缝用于保证天线与外界的信号传输，实现通讯。对于上述狭 缝，狭缝宽度可以为15-500um，优选为15-200um〇
[0023] 优选地，狭缝长度为0· 1-500臟，更优选为10-150mm ;相邻两条缝隙之间的间距可 以为(λ l-10mm，优选为(λ 3-L 6mm。另外，狭缝的条数没有特别的限定，只要能够实现通讯 即可，例如可以为1-200条，优选为5-50条。
[0024] 所述狭缝的形状可以为直线形、曲线形、方波线形或锯齿线形，优选为直线形。
[0025] 对于上述缝隙的具体宽度、间距、长度、条数和形状，本领域技术人员可通过实际 需要实现的通讯信号类别及频率等条件在上述范围内进行调整，具体调整方法是本领域公 知的，在本发明中不再赘述。
[0026] 根据本发明，优选地，所述疏松层微孔的孔径为10nm-500um，所述阻挡层微孔的孔 径为10nm-500um ;进一步优选地，所述疏松层微孔的孔径为10nm-100um，所述阻挡层微孔 的孔径为l〇nm-200um。另外，优选所述疏松层微孔及阻挡层微孔相互连通，由此能够进一步 提高树脂与合金的结合力。
[0027] 根据本发明，优选的情况下，所述疏松层的厚度为100nm-100um(进一步优选为 l-50um);所述阻挡层的厚度为50nm-5um(进一步优选为50-500nm)。通过使所述疏松层和 阻挡层的厚度在上述范围内，所述阳极氧化膜层与金属基体也能具有更高的结合力，同时 也能优化腐蚀复杂孔洞结构的空间，便于在金属基体表面造出结构更优的蚀刻孔。通过使 所述疏松层在上述范围内，所述阳极氧化膜层与金属基体具有更高的结合力。此外，所述疏 松层和阻挡层的厚度大于或小于上述范围时，所述塑料支撑层与金属基体的结合力有可能 不够。
[0028] 根据本发明，优选的情况下，所述金属基体还包括与阻挡层接触的腐蚀层，所述腐 蚀层中含有金属腐蚀孔，所述金属腐蚀孔的孔径为l〇nm-lmm ;优选地，所述金属腐蚀孔的 孔径为l〇nm-800um;更优选地，所述金属腐蚀孔的孔径为10nm-600um。另外，优选，所述疏 松层微孔、阻挡层微孔及金属腐蚀孔相互连通，由此能够增加注塑树脂进入到金属基体的 深度，更进一步地提高树脂与合金的结合力，且更有利于成型。
[0029] 优选地，所述腐蚀层的厚度为10nm-200um，进一步优选为10nm-100um，其中，腐蚀 层与其他金属基体没有明显界限，腐蚀层的厚度可以指在金属基体上腐蚀造孔