专利名称：金属壳体具有塑胶机构的复合件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属塑胶复合件，特别是涉及一种轻金属壳体成型物，包括利用埋入注塑(insert injection)技术于金属壳体上成型的塑胶机构件。
背景技术：
近年来，由于可携式电子产品朝轻、薄、短、小的趋势发展，需采用轻化且具备高刚性的金属机壳，这使得金属机壳结合塑胶机构件的复合材料结构技术成为业界的发展重点。过去传统的作法是分别将金属件与塑胶件成型后，再在金属件上涂胶，然后将金属件与塑胶件对准叠放，最后施以压合胶合。然而，应用于3C产品的金属机壳通常不是单纯的平面结构，而是具有不规则曲面，塑胶件也具相对应的曲面，此曲面对曲面的胶合制作工艺十分困难，因此造成良率无法提升。在相关的先前技术中，日本特开2011-73191公开号揭示了一种将碳纤强化塑胶(CFRP)预浸材(prepreg)与金属合金强力固接的方法，参见图1，其特征是先将CFRP预浸材12与金属合金11的预定表面加以粗化后，再分别施以单液性(one-pack type)环氧树脂接着剂，之后使涂有接着剂的表面相接触、固化并胶合。其中将金属合金11的预定表面粗化需施以特殊药水，形成纳米孔洞表面。日本特开2010-274600公开号则揭示了一种金属合金与热硬化树脂的复合体的制造方法，参见图2，其特征是先将金属合金件I的表面施以特殊药水，蚀出纳米孔洞表面，继之，还需要再形成金属氧化物或金属磷化物的表面层，最后以埋入注塑成型技术将塑胶件4成型在此金属合金件I的表面。日本特开2007-179952公开号则揭示了一种按键的制造方法，其特征是将一外按键部(outside keytop piece)的一金属涂膜与一内按键部(inside keytop piece)的一白色涂膜通过一融着层(fusion layer)组合固着。日本特开2009-81030公开号则揭示了一种压扣的制造方法，其特征是将用来接着盖件(cover member)与按键(key top)的粘着剂以点状阵列形成在该盖件与该按键之间，以方便制造过程中的除气(degassing)。中国CN1827839专利公开号则是揭露了一种金属表面处理方法，其特征是先将金属件施以底漆涂布，继之，以真空镀膜披覆金属薄膜层，后再施以透明硬膜喷涂保护，该方法主要是通过真空镀膜制作工艺进行镁合金外观件的表面处理，以产生具有金属外观质感的镁合金产品。日本特开2011-11505公开号揭示了一种以注塑成型制作金属树脂复合品的方法，参见图3，可以在金属件20的背面模塑成型树脂机构的同时，在金属件20的外观面以装饰片(decorative sheet)F 形成装饰。日本特开2011-11505公开号揭示了一种复合品的制造方法，通过注塑溶融树脂时，同时将加饰层形成在金属体的一面，并使金属体及注塑树脂的复合品模塑成模具所期的形状。
日本特开2011-73314公开号揭示了一种与透明埋入材料注塑成型树脂的方法，参见图4，可以提高成型于透明埋入材料3周边的树脂件的强度，其特征是在透明埋入材料3周围提供一金属框体4，再将一接着层5贴合于该透明埋入材料与该金属框体构成的一面，然后注塑成型树脂，形成一围绕该透明埋入材料的树脂件7，且使该树脂件至少与该金属框体的周缘接合。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种改良的金属壳体具有塑胶机构的复合件，以解决先前技术的不足与缺点。根据本发明的一较佳实施例，本发明提供一种金属壳体具有塑胶机构的复合件，包含有一金属壳体，具有一内侧面与一外侧面；一贴合面，成型于该金属壳体的该内侧面，其是通过一物理方式成型；一接着层，相对设置于该贴合面上；以及一成型于该接着层上的一塑胶机构件，且该塑胶机构件是以注塑成型在该接着层上。其中该物理方式包含有喷砂粗化处理、激光蚀刻粗化处理、等离子体处理(plasma)、紫外光等离子体处理(UVPlasma)或模具压合成型。根据本发明的另一较佳实施例，本发明提供一种金属壳体具有塑胶机构的复合件，包含有一金属壳体，具有一内侧面与一外侧面；一贴合面，成型于该金属壳体的该内侧面，其是通过一化学方式成型；一接着层，相对设置于该贴合面上；以及一成型于该接着层上的一塑胶机构件，且该塑胶机构件是以注塑成型在该接着层上。其中该化学方式包含有化学蚀刻处理、成型。为了使贵审查委员能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图。然而所附附图仅供参考与辅助说明用，并非用来对本发明加以限制者。
本说明书含有附图并于文中构成了本说明书的一部分，以使阅者对本发明实施例有进一步的了解。该些图示描绘了本发明一些实施例并连同本文描述一起说明了其原理。在该些图示中图1为日本特开2011-73191公开号的碳纤强化塑胶预浸材与金属合金强力固接的不意图；图2为日本特开2010-274600公开号的金属合金与热硬化树脂的复合体的示意图；图3为日本特开2011-11505公开号的一种以注塑成型制作金属树脂复合品的示意图；图4为日本特开2011-73314公开号的一种与透明埋入材料注塑成型树脂的方法的不意图；图5例示本发明金属壳体具有塑胶机构的复合件的侧视图；图6A为图5的金属壳体具有塑胶机构的复合件，沿着切线1-1’的剖面示意图；图6B为图6A中圆圈处的放大示意图7为本发明一较佳实施例所绘示的制作金属壳体具有塑胶机构的复合件的流程不意图；图8为本发明另一较佳实施例所绘示的制作金属壳体具有塑胶机构的复合件的流程示意图。需注意本说明书中的所有图示皆为图例性质。为了清楚与方便图示说明之故，图示中的各部件在尺寸与比例上可能会被夸大或缩小地呈现。图中相同的参考符号一般而言会用来标示修改后或不同实施例中对应或类似的特征。主要元件符号说明I金属壳体具有塑胶机构的复合件10金属壳体12塑胶机构件12a信号接孔12b组装结构12c结构补强结构101装饰层112接着层SO内侧面SI外侧面Sb贴合面SlOO 子流程S102 子流程S200 子流程S202 子流程MOl金属素材进料MO2冲压成型M03铣削加工M04去毛边MO5贴合面表面处理M06 清洁M07披覆接着剂M08 烘烤Mll金属素材进料M12贴合面表面处理M13冲压成型M14铣削加工M15去毛边Ml6 清洁M17表面装饰处理M18披覆接着剂
M19 烘烤POl塑料进料P02 干燥P03埋入注塑P04去毛边P05表面装饰处理P06 整形P07后段品管步骤Pll塑料进料P12 干燥P13埋入注塑P14去毛边P15 整形P16后段品管步骤
具体实施例方式在下文的细节描述中，元件符号会被用来标示在随附的图示中成为其中的一部分，并且以可实行该实施例的特例描述方式来表示。这类实施例会说明足够的细节以使该领域的一般技术人士得以具以实施。阅者须了解到本发明中也可采行其他的实施例，或是在不悖离文中所述实施例的前提下作出任何结构性、逻辑性、及步骤顺序上的改变。因此，下文的细节描述将不欲被视为是一种限定，反之，其中所包含的实施例将由随附的权利要求来加以界定。请参阅图5、图6A及图6B,其中图5为本发明金属壳体具有塑胶机构的复合件的侧视图，图6A为图5的金属壳体具有塑胶机构的复合件，沿着切线1-1’的剖面示意图，图6B为图6A中圆圈处的放大示意图。本发明金属壳体具有塑胶机构的复合件可以是手机机壳或电池背盖等等。如图5及图6A所示，本发明金属壳体具有塑胶机构的复合件I包含一金属壳体10以及一成型于金属壳体10的内侧面SI上的塑胶机构件12,其中，塑胶机构件12包括信号接孔12a、组装结构12b及/或结构补强结构12c。塑胶机构件12注塑成型在金属壳体10的一内侧面SI的一贴合面Sb上，详细言之，贴合面Sb在进行注塑前，预先以物理方式或化学方式成型，并在贴合面Sb上设置一接着层112，而塑胶机构件12注塑成型在接着层112上，而与金属壳体10构成紧密结合。另外，在金属件10的一外侧面SO上，则可以披覆一表面装饰层101，以获得不同外观质感表现。前述用以成型贴合面Sb的以物理方式可以包括有喷砂粗化处理、激光蚀刻粗化处理、等离子体处理(plasma)、紫外光等离子体处理(UV Plasma)或模具压合成型,而化学方式可以包括有化学蚀刻处理、成型。请参阅图7，其为依据本发明一较佳实施例所绘示的制作金属壳体具有塑胶机构的复合件的流程示意图。如图7所示，本发明制作金属壳体具有塑胶机构的复合件的方法包含有两个子流程SlOO及S102，其中子流程SlOO是金属壳体的制备步骤，而S102主要为埋入注塑成型、表面处理步骤及后段产品品管检查。首先，进行金属素材进料(步骤M01)及进料检查，其中上述金属素材可以是不锈钢、镁合金、铝合金或镁铝合金等等。接着，将上述金属素材进行冲压成型(步骤M02)，以获得所要的金属壳体形状，例如，手机机壳或电池背盖等等，继之，进行铣削加工(步骤M03)，接着，进行去毛边步骤(步骤M04)。在完成去毛边步骤之后，接着，在金属壳体的内侧面成型贴合面(步骤M05)。根据本发明的较佳实施例，上述贴合面可以利用物理方式进行表面处理，例如，喷砂粗化处理。当然，也可以选用其它物理方式进行表面粗化，例如，激光蚀刻粗化处理、等离子体处理、紫外光等离子体处理或模具压合成型等。此外，也可选择以化学方式成型贴合面，例如，化学蚀刻处理、成型。接着，进行清洁步骤(步骤M06)。然后，进行披覆接着剂的步骤(步骤M07),例如，以喷涂、点胶或印刷等方式,将接着剂(adhesive)或者I禹合剂(primer)等，涂布于表面处理加工过的贴合面，以在该贴合面上形成接着层。接下来，进行烘烤(步骤M08)，如此完成子流程S100。经过子流程SlOO处理的金属壳体，则等待进行后续的埋入注塑成型加工，亦即，子流程S102。以下将详述子流程S102，首先，进行塑料进料(步骤P01)及检查，其中上述塑料可以是聚碳酸酯(polycarbonate,PC)树脂、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(acrylonitrilebutadiene styrene,AB S)树脂或聚苯硫醚(polyphenylene sulfide,PPS)树脂等等。接着，进行干燥处理(步骤P02)。然后，进行埋入射出制作工艺(步骤P03)，将塑料或塑胶注塑成型于经过子流程SlOO处理的金属壳体上。更明确的说，塑胶直接注塑成型于金属壳体的贴合面的接着层上。举例来说，金属壳体可以是手机机壳或电池背盖等，而注塑成型的塑胶机构件则可以是信号接孔、组装结构及/或结构补强结构。由于埋入注塑成型制作工艺已是周知技术，因此不再赘述。之后，进行去毛边步骤(步骤P04)。然后，可选择进行金属件的表面装饰处理(步骤P05)，例如，喷砂、发丝处理、PVD处理、阳极处理或喷涂处理等等。其中，值得注意的是，上述PVD处理又包含有镀镍膜处理，其可以在机壳表面上展现出隐藏字体的特殊效果。另外，也可在金属壳体的外侧面上设置一装饰层，例如，以印刷、涂装、铝阳极处理等方式，形成各种颜色、图案及花纹。最后，进行整形(步骤P06)及后段品管步骤(步骤P07)，完成子流程S102。请参阅图8，其为依据本发明另一较佳实施例所绘示的制作金属壳体具有塑胶机构的复合件的流程示意图。如图8所示，本发明另一较佳实施例以制作金属壳体具有塑胶机构的复合件的方法，同样包含有两个子流程S200及S202，其中子流程S200是金属壳体的制备步骤，而S202主要为埋入注塑成型及后段产品品管检查。以下详述子流程S202，首先，进行金属素材进料(步骤Mil)及进料检查，其中上述金属素材可以是不锈钢、镁合金、铝合金或镁铝合金等等。在金属壳体的内侧面成型贴合面(步骤M12)。根据本发明的较佳实施例，上述贴合面以物理方式进行表面处理，例如，喷砂粗化处理。当然，也可以选用其它物理方式进行表面粗化，例如，激光蚀刻粗化处理、等离子体处理、紫外光等离子体处理或模具压合成型等。此外，也可选择以化学方式成型贴合面，例如，化学蚀刻处理、成型。接着，将上述金属素材进行冲压成型(步骤M13)，以获得所要的金属壳体形状，例如，手机机壳或电池背盖等等，继之，进行铣削加工(步骤M14)，接着，进行去毛边步骤(步骤M15)。接着，进行清洁步骤(步骤M16)。完成清洁步骤之后，接下来进行表面装饰处理(步骤M17)，例如，喷砂、发丝处理、PVD处理、阳极处理或喷涂处理等等。其中，值得注意的是，上述PVD处理又包含有镀镍膜处理，其可以在机壳表面上展现出隐藏字体的特殊效果。另外，也可在金属壳体的外侧面上设置一装饰层，例如，以印刷、涂装、铝阳极处理等方式，形成各种颜色、图案及花纹。然后，进行披覆接着剂的步骤(步骤M18)，例如，以喷涂、点胶或印刷等方式，将接着剂(adhesive)或者稱合剂(primer)等,涂布于表面处理加工过的贴合面，以在该贴合面上形成接着层。接下来，进行烘烤(步骤M19)，如此完成子流程S200。经过子流程S200处理的金属壳体，则等待进行后续的埋入注塑成型加工，亦即，子流程S202。以下将详述子流程S202，首先，进行塑料进料(步骤Pll)及检查，其中上述塑料可以是PC树脂、ABS树脂或PPS树脂等等。接着，进行干燥处理(步骤P12)。然后，进行埋入注塑制作工艺(步骤P13)，将塑料或塑胶注塑于经过子流程S200处理的金属壳体上。更明确的说，塑胶直接注塑成型于金属壳体的贴合面的接着层上。举例来说，金属壳体可以是手机机壳或电池背盖等，而注塑成型的塑胶机构件则可以是信号接孔、组装结构及/或结构补强结构。由于埋入注塑成型制作工艺已是周知技术，因此不再赘述。之后，进行去毛边步骤(步骤P14)。最后，进行整形(步骤P15)及后段品管步骤(步骤P16)，完成子流程S202。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种金属壳体具有塑胶机构的复合件，包含有: 金属壳体，具有内侧面与外侧面； 贴合面，成型于该金属壳体的该内侧面，其是通过一物理方式成型； 接着层，相对设置于该贴合面上；以及 成型于该接着层上的一塑胶机构件，且该塑胶机构件以注塑成型在该接着层上。
2.如权利要求1所述的金属壳体具有塑胶机构的复合件，其中该接着层包含有一接着剂。
3.如权利要求1所述的金属壳体具有塑胶机构的复合件，其中该金属件包含有镁合金、招合金或镁招合金。
4.如权利要求1所述的金属壳体具有塑胶机构的复合件，其中该金属壳体包含有不锈钢。
5.如权利要求1所述的金属壳体具有塑胶机构的复合件，其中该塑胶机构件包含有聚碳酸酯(polyc arbonate, PC)树脂、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(acrylonitrilebutadiene styrene, ABS)树脂或聚苯硫醚(polyphenylene sulfide, PPS)树脂。
6.如权利要求1所述的金属壳体具有塑胶机构的复合件，其中该塑胶机构件为一信号接孔。
7.如权利要求1所述的金属壳体具有塑胶机构的复合件，其中该塑胶机构件为一组装结构。
8.如权利要求1所述的金属壳体具有塑胶机构的复合件，其中该塑胶机构件为一结构补强结构。
9.如权利要求1至4所述的金属壳体具有塑胶机构的复合件，另包含一装饰层，设置于该金属壳体的该外侧面。
10.一种金属壳体具有塑胶机构的复合件，包含有: 金属壳体，具有内侧面与外侧面； 贴合面，成型于该金属壳体的内侧面，其是通过化学方式成型； 接着层，相对设置于该贴合面上；以及 成型于该接着层上的一塑胶机构件，且该塑胶机构件以注塑成型在该接着层上。
11.如权利要求10所述的金属壳体具有塑胶机构的复合件，其中该接着层包含有一接着剂。
12.如权利要求10所述的金属壳体具有塑胶机构的复合件,其中该金属壳体包含有镁合金、招合金或镁招合金。
13.如权利要求10所述的金属壳体具有塑胶机构的复合件,其中该金属壳体包含有不锈钢。
14.如权利要求10所述的金属壳体具有塑胶机构的复合件,其中该塑胶机构件包含有聚碳酸酯(polycarbonate, PC)树脂、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(acrylonitrilebutadiene styrene, AB S)树脂或聚苯硫醚(polyphenylene sulfide, PPS)树脂。
15.如权利要求10所述的金属壳体具有塑胶机构的复合件,其中该塑胶机构件为一信号接孔。
16.如权利要求10所述的金属壳体具有塑胶机构的复合件,其中该塑胶机构件为一组装结构。
17.如权利要求10所述的金属壳体具有塑胶机构的复合件，其中该塑胶机构件为一结构补强结构。
18.如权利要求10至13所述的金属壳体具有塑胶机构的复合件，另包含一装饰层，设置于该金属壳体的 该外侧面。
全文摘要
本发明公开一种金属壳体具有塑胶机构的复合件，其包含有一金属壳体，具有一内侧面与一外侧面；一贴合面，成型于该金属壳体的该内侧面，是通过物理方式成型；一接着层，相对设置在该贴合面上；以及一成型于该接着层上的一塑胶机构件，且该塑胶机构件以注塑成型在该接着层上。
文档编号H05K5/00GK103079367SQ201110326800
公开日2013年5月1日 申请日期2011年10月25日 优先权日2011年10月25日
发明者张友志, 游世甫, 刘张礼 申请人:毅嘉科技股份有限公司