专利名称：电子机器机箱的制造方法及电子机器机箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及将树脂一体成型在金属板上的电子机器机箱的制造方法及电 子机器机箱。
背景技术：
作为这种电子机器，已知有笔记本电脑。笔记本型电脑(以下，简称为"笔
记本PC")具备主体机箱和盖体而构成。主体机箱是容纳有电脑的构成部件的
箱体，其上表面设有键盘。盖体为，在与主体机箱的上表面相对的面上具备液 晶显示器等显示装置。
作为上述主体机箱和盖体，以往， 一直以来都通过将树脂单体成型来得到， 但近年，对通过模内成型等将金属板和树脂 一体成型得到的机箱进行着各种研 究(例如，参照专利文献1)。该机箱为，通过将金属板配置在金属模具内， 将树脂注射到金属模具内，使金属板和树脂一体化而得到的产品，与以相同厚 度成型得到的由树脂单体形成的机箱相比，可以使强度提高，因此能够实现机 箱的进一步薄型化、轻量化。
专利文献1:日本特开2003-170531号公报
发明内容
但是，通常，树脂的热膨胀率大于金属的热膨胀率。因此，将树脂注射到 设置于金属模具中的金属板并将金属板和树脂一体成型时，由于金属和树脂的 热膨胀率不同，机箱发生翘曲。因此，在专利文献l中，通过使树脂含有玻璃 纤维等填料，将树脂的热膨胀率调整为与金属的热膨胀率基本相同。
但是，树脂中的填料越多，注射成型时的树脂的流动性P条低，成型性恶化， 因此存在难以将树脂部分成型为薄壁的问题。
本发明是鉴于上述情况得到的，目的在于，提供一种不仅可以确保将树脂 一体成型在金属板上时的树脂的流动性，而且可以防止成型后发生的机箱的翘为了实现上述目的，本发明提供电子机器机箱的制造方法，是将金属板设 置在金属模具内，将树脂注射到所述金属模具内，从而在所述金属板的至少一 面的整体上将树脂成型为一体的方法，其特征在于，所述树脂含有由硅酸盐玻 璃形成的纤维状的填料，通过调整所述填料中的二氧化硅的含量，将所述树脂
的成型收缩率设定为小于一体成型中的所述金属板的收缩率SM。
这里，所谓所述树脂的成型收缩率sr为，在将金属模具尺寸设定为LR0, 将成型后恢复到室温时的树脂的尺寸设定为LR1时，以SR= (LR(rLR1) /Lro来 表示。另外，由于温度变化而发生收缩时，上述的成型收缩率SR,使用该树
脂的热膨胀率(XR，以SR=(成型时的树脂的温度变化量AtR) X(Xr来表示。另
外， 一体成型中的金属板的收缩率sm为，在将由于树脂的注射而金属板的温 度上升最大时的金属板的尺寸设定为LMQ,将成型后恢复到室温时的金属板的 尺寸设定为L組时，以SM= (LM(rLM1) / L副来表示。另外，由于温度变化而
发生收缩时，上述的收縮率Sm，使用该金属板的热膨胀率ClM，以Sm-(成型
时的金属的温度变化量AtM) xaM来表示。
另夕卜，根据本发明的优选方式，优选将所述填料中的二氧化硅的含量调整 为60质量％~ 100质量°/。，使所述树脂中含有25质量％~50质量％的所述填 料。
另夕卜，根据本发明的优选方式，优选将所述树脂的成型收缩率设定为比一 体成型中的所述金属板的收缩率小0.5/1000~1.0/1000。
另外，本发明为，通过将金属板设置在金属模具内，将树脂注射到所述金 属模具内，从而在所述金属板的至少一面的整体上将树脂成型为一体的电子机 器机箱，其特征在于，所述树脂含有由硅酸盐玻璃形成的纤维状的填料，所述 填料为，通过调整二氧化硅的含量，将所述树脂的成型收缩率设定为小于一体 成型中的所述金属板的收缩率。
另外，根据本发明的优选方式，优选所述树脂是含有填料25质量°/。 50 质量％的树脂，所述填料中的二氧化硅的含量调整为60质量％ 100质量％。
另夕卜，根据本发明的优选方式，优选所述树脂是成型收缩率设定为比一体 成型中的所述金属板的收缩率小0.5/1000~1.0/1000的树脂。
另外，根据本发明的优选方式，所述金属板的周边部的厚度优选以朝着端面逐渐变薄的方式而形成。
另外，根据本发明的优选方式，优选应用于笔记本型电脑的盖体。 根据本发明的电子机器机箱的制造方法和电子机器机箱，通过对树脂中所 含的填料中的二氧化硅的含量进行调整，减小填料自身的热膨胀率，通过使得 树脂的成型收缩率设定为小于一体成型中的所述金属4反的收缩率，从而不仅能 够确保将树脂在金属板上一体成型时的树脂的流动性，而且可以防止成型后发 生的机箱的翘曲。
图1是表示本发明的实施方式的笔记本PC的概略斜视图。 图2是从图1所示的笔记本PC的盖体取下显示装置，使容纳显示装置的 空间空间露出的状态下的盖体的概略平面图。 图3是图2所示的盖体的横截面图。 图4是图2所示的盖体的横截面图。 图5是表示盖体的成型方法的一个例子的图。 符号说明
I 笔记本型电脑 10 主体才几箱
II 主体纟几箱的上表面
12 键盘
13 键块
14 置月宛(palmrest)区域
15 铰接部
20 盖体
21 盖体的基端部
22 天线安装空间空间
23 覆盖部
24a、 24b、 24c、 24d 侧壁部
25 显示装置容纳空间空间
26 (覆盖部的)表面27 (覆盖部的)背面
28 覆盖部周边部 30 显示装置
40 金属板
41 面对显示装置容纳空间空间的面
42 树脂注入口
43 狭缝
44 端面
45 周边部
46 阶梯孔 50 树脂
60a、 60b 金属模具
61 流路
62 浇口 C 模腔
具体实施例方式
以下，参照附图，对将本发明的电子机器机箱应用于笔记本型电脑的盖体 时的合适的实施方式进行详细说明。
图1是表示本发明的实施方式的笔记本型电脑1 (以下简称为"笔记本
pcr)的斜视图。这里，例示的电脑pci具备主体机箱10和盖体20。
主体机箱IO在图中没有明示，其为内部容纳有作为控制设备的CPU、作 为存储设备的存储器、作为电源装置的电池等笔记本PC1的构成部件的箱体， 其上表面11上具备键盘12。键盘12，省略了图示，其为在由金属板构成的基 体部件的上面配设有薄膜开关片和多个键块13而构成的输入装置。如图1所 示，在主体机箱IO的上表面11，在位于近身侧的位置确保有置腕区域14,在 该置腕区域14更里侧的部位配设有键盘12。
盖体20是容纳有液晶显示器(LCD )、有机EL显示器等显示装置30的 箱体，如图l所示，在主体机箱IO的里侧边部，通过4交接部15，将其基端部 21以能够转动的方式支撑着。该盖体20,在对主体机箱IO打开时，使显示装置30朝着主体机箱IO的近身侧露出，同时形成主体机箱IO的上表面11开放 的状态。另一方面，如果通过铰接部15使其转动，则作为同时覆盖主体机箱 10的上表面11和显示装置30的覆盖部发挥功能。
图2是从图1所示的盖体20取下显示装置30,使容纳显示装置30的空 间露出的状态下的盖体20的概略平面图。另外，图3和图4是图2所述的盖 体20的横截面图。盖体20由与主体机箱IO的上表面ll几乎相同大小地形成 的、从平面看呈矩形的覆盖部23，和与该覆盖部23形成为一体的侧壁部 24a 24d构成。如上所述，由覆盖部23和侧壁部24a 24d围成的空间成为显 示装置30的容纳空间25 (以下，简称为"显示装置容纳空间25")。
如图3所示，盖体20的侧壁部24a 24d用树脂50单体成型。另 一方面， 盖体20的覆盖部23,以树脂50配置于表面26侧、金属板40配置于背面27 侧的方式，将金属板40和树脂50成型为一体。
金属板40，如图2和图3所示，是具有规定厚度的平面看略呈矩形的板 材，配置于覆盖部23的背面27的除覆盖部周边部28以外的几乎全部区域。 另外，如图3所示，金属板40的面对显示装置容纳空间25的面41以外的全 部的面整体与树脂50成型为一体。
显示装置容纳空间25中，与盖体20的基端部21相对的端部(盖体20 关闭状态时位于近身侧的端部)，成为无限通信用的天线安装空间22。因此， 如图2所示，金属板40形成天线安装空间22的部分被切掉的形状，该天线安 装空间22由树脂50构成。
如图2所示，金属板40中隔规定的间隔形成有多个贯通孔42和多个狭缝 43。多个贯通孔42是在注塑成型时用于将熔融状态的树脂50注射到模腔C 内(参照图5)的注入口。以下的"^兌明中，该贯通孔42称为树脂注入口 42。 另外，狭缝43是在注塑成型时排出由树脂50产生的气体的排气口。该排气口 的形状不限于图2所示的狭缝，也可以是圓形。
另外，如图3所示，金属板40的周边部45的厚度，以朝着端面44逐渐 变薄的方式而形成。形成上述结构的理由如下。覆盖部23中，由树脂50单体 成型的部分的树脂50的厚度(覆盖部周边部28的树脂50的厚度)，与金属板 40和树脂50—体成型得到的部分的树脂50的厚度不同。因此，由于成型时收缩的量各不相同，因此发生树脂的"收缩"，在覆盖部23的表面26上产生 高低差。因此，通过以朝着端面44逐渐变薄的方式来形成金属板40的周边部 45的厚度，则可以减小覆盖部23的表面26的高低差，提高平滑性。使金属 板40的端面44处的厚度为金属板40的中央附近的厚度的40~60%左右。另 外，优选如图3所示地，使金属板40的周边部45的倾斜面的长度为金属板 40的端面44处的厚度的3倍以上。
作为具有上述构成的金属板40的材料，可以使用镁压延板(AZ31、 AM60 等)、镁压铸件(AZ91等)、铝压延板(A5052、 A2024、 A6062等)、铝压铸 件(ADC 10 、 ADC12等)等。另外，金属板40的厚度(中央附近)为0.4mm~ 1 .Omm 左右。
树脂50，如上所述，在金属板40的面41以外的全部的面整体成型为一 体。作为树脂50的种类，可以使用聚碳酸酯树脂、ABS树脂、聚碳酸酯/ABS 树脂合金、聚缩醛树脂(尼龙6、尼龙66等)、聚苯乙烯树脂、聚苯石克醚树脂 (PPS)等。金属板40和树脂50 —体成型的部分中的树脂50的厚度为 0.5mm 3.0mm左右。
如上所述结构的盖体20,可以通过模内成型(内部(inside)成型)来制 造。这里，模内成型是注塑成型的一种，是将金属板设置在金属模具内，将树 脂在该金属模具内注塑成型，从而使两者一体成型的方法。
将金属板40和树脂50 —体成型时，金属板40和树脂50的热膨胀率的差 异很成问题。即，由于通常树脂的热膨胀率大于金属的热膨胀率，因此不调整 树脂50的热膨胀率就进行成型时，由于金属板40的热膨胀率aM与树脂50 的热膨胀率ctR不同，因此成型后的盖体20产生凹曲。
因此，本实施方式中，出于减小树脂50的热膨胀率(Xr的目的，使树脂 50中含有由硅酸盐玻璃形成的纤维状的填料。由硅酸盐玻璃形成的纤维状的 填料(无图示，以下简称为"填料")，以二氧化硅(Si02)为主成分，其余的 组成是由钠(Na)、 4丐(Ca)、硼(B)和它们的氧化物等形成的物质。由于二 氧化硅的热膨胀率是O,因此通过使树脂50中含有含有二氧化硅的填料，可 以减小树脂50的热膨胀率c^。另外，纤维状的填料，与球状等其他形状的填 料相比，抑制成型后的树脂50冷却时的树脂50收缩的力的效果优异。树脂50含有的填料的量越多，树脂50的热膨胀率(Xr越小，但如果树脂 50中的填料的含量超过一定量(40%左右)，则树脂50流动性降低，成型性恶 化。因此，树脂50所含的填料的量的限度是40质量％~50质量％。因此，本 实施方式中，通过提高填料所含的二氧化硅的含量，减小填料自身的热膨胀率， 可以不增加树脂50中的填料的含量，而减小树脂50的热膨胀率aR。
这里，作为提高填料中的二氧化硅的含量的方法，考虑到的方法是实施 减少形成填料的玻璃中的网络修饰物成分(上述的钠、钙、硼等)来提高二氧 化硅含量的处理，或者，使用石英玻璃这样的二氧化硅的纯度高的填料。
通常，注塑成型时的树脂的温度变化量大于金属的温度变化量。例如，以 使注塑成型时的熔融状态的树脂温度为280。C左右，金属模具的温度为12(TC 左右为例进行说明的话，设置于金属模具内的金属随着时间而上升到金属模具 的温度。熔融的树脂被注入的瞬间，金属从树脂获得热量，上升50。C左右的 温度，树脂温度急剧下降，因此不会上升其以上的温度。所以，金属40的温 度变化量AtM为，(金属模具温度120。C+上升部分50°C )-室温25°C=145°C 左右，树脂50的温度变化量AtR为，28(TC-室温25。C-255。C左右。
因此，即便使树脂50的热膨胀率(Xr与金属板40的热膨胀率(Xm—致，由 于树脂50的成型收缩率Sr与一体成型中的金属板40的收缩率Sm不同，所以 树脂50的收缩量大，成型后，盖体20容易发生翘曲。这里，树脂50的成型 收縮率Sr,由在将金属模具设定为Lrq,将成型后恢复到室温时的树脂的尺寸 设定为Lw时，以SR= (LR(rLR1) /Lro来表示。另外，由于温度变化而发生收 缩时，上述的成型收缩率SR,使用该树脂的热膨胀率aR，以SR=(成型时的 树脂的温度变化量At" X(Xr来表示。另外， 一体成型中的金属板的收缩率 SM，由在将由于树脂的注射而金属板的温度最大上升时的金属板的尺寸设定 为LMo，将成型后恢复到室温时的金属板的尺寸设定为LM1时，以SM=( LM(rLM1) /Lm。来表示。另外，由于温度变化而发生收缩时，上述的成型收縮率Sm,使 用该金属板的热膨胀率aM，以SM=(成型时的金属的温度变化量AtM) xaM 来表示。
本发明人等发现，将树脂50的成型收缩率SR设定为比一体成型中的所述 金属板的收缩率Sm小0.5/1000-1.0/1000时，可以抑制成型后的盖体20的翘曲。因此，将树脂50的热膨胀率aR设定为金属板40的热膨胀率aM的32%~45% 左右。
通常的玻璃纤维中的二氧化硅的含量为40质量％~50质量％左右，为了如 上所述地使树脂50的热膨胀率ctR为金属板40的热膨胀率(Xm的32%~45%左 右，对填料中的二氧化硅的含量进行调整。具体来说，上述列举的金属板40 和树脂50的组合的情形中，将填料中的二氧化硅的含量调整为60质量°/。~100 质量％，使在树脂50中含有25质量％~50质量％的调整后的填料，从而可以 将树脂50的热膨胀率ciR设定为金属板40的热膨胀率(Xm的32%~45%左右。
这里，举出一体成型中的金属板40的收缩率缩率Sm与樹脂50的收缩率 Sr的一个例子。作为金属板40，使用上述列举的镁板时，这些金属的热膨胀 率oiM为约16x 1(T6/°C。使金属板40的成型时的温度变化量厶tM为145。C时， 金属板40的上述收缩率SM为2.32/1000。通过含有上述的填料，使得树脂50 的热膨胀率oiR设定为金属板40的热膨胀率aM的32。/() 45。/()。因此，这时，树 脂50的热膨胀率(XR为6 x l(r6/°C。使树脂50的温度变化量AtR为255。C时， 树脂50的成型收缩率SM为1.53/1000。从而，金属板40的上述收缩率Sm与 树脂50的成型收缩率SR的差在0.5/1000 1.0/1000的范围内。
接着，参照图5,对盖体20的成型方法的一个例子进行说明。首先，事 先在金属板40的表面涂布热熔融型的粘接剂(无图示)。这时，通过将金属板 40的表面适度地粗面化来增大表面积，从而可以增大与树脂50的密合强度。 接着，将金属板40设置在金属模具60b内，通过金属模具60a进行合模，形 成模腔C。金属模具60a、 60b的温度为约120。C左右。金属模具60b中的多 个浇口 62分别穿通形成于金属板40上的多个树脂注入口 42。接着，通过形 成于金属模具60b中的流路61和浇口 62,将熔融状态的树脂50注射到模腔C 内。熔融状态的树脂50的温度为约280°C。由于该熔融状态的树脂50的热量， 金属板40表面的粘接剂熔融，金属板40和树脂50被牢固地粘接。之后，使 模腔C内的树脂50冷却、固化，形成为盖体20后，打开模具，切断浇口 62 部分的树脂50,从i^莫腔C中取出成型的盖体20。
如上所述，本实施方式中，因为将树脂50的成型收缩率SR设定为比一体 成型中的所述金属板的收缩率Sm小0.5/1000-1.0/1000左右，所以通过上述成型步骤成型的盖体20的翘曲被抑制在最小限度。另外，因为增加了填料所含 的二氧化硅的含量，减小了填料自身的热膨胀率，所以，树脂50中的填料的 含量很少就可以了。因此，注塑成型时的树脂50的流动性也得以保证。
另外，上述成型方法中，在金属板40上形成树脂注入口 42,将树脂50 从金属板40的设置侧注射到模腔C内。因此，浇口 62部分的树脂的切断面 (浇口痕迹)，残留在盖体20的背面27侧，表面26侧不会产生洗口痕迹。所 以，与从金属模具60a侧注射树脂50相比，不仅可以提高表面26的平滑性， 而且容易进行盖体20的表面26的修饰处理。
上述成型方法中，通过在金属板40的表面涂布粘接剂，在注射成型时使 粘接剂熔融，来粘接金属板40和树脂50,除此以外，也可以如图4所示地， 通过事先在金属板40的多处形成阶梯孔46，注射成型时，将树脂50注入到 这些阶梯孔46中，从而也可以粘接金属板40和树脂50。阶梯孔46，由于在 金属板40的面41侧形成大的直径，因此注入阶梯孔46中的树脂50可以发挥 锚固效果，可以进一步提高金属板40和树脂50的密合强度。
如上述的说明，本实施方式中的电子机器机箱的制造方法和电子机器机 箱，通过调整树脂中含有的填料中的二氧化硅的含量，减小填料自身的热膨胀 率，从而将树脂的成型收缩率设定为小于金属的成型收缩率。具体来说，通过 将填料中的二氧化硅的含量调整为60质量％~100质量％,使在树脂中含有25 质量％~50质量％的调整后的填料，从而可以将树脂50的成型收缩率S"殳定 为小于金属板40的收缩率SM0.5/1000~1.0/1000。结果，不仅能够确保在将树 脂50 —体成型于金属板40时的树脂50的流动性，而且能够防止成型后产生 的机箱(盖体20)的翘曲。
另外，利用本实施方式的电子机器机箱，通过使所述金属板40的周边部 45的厚度以朝着端面44逐渐变薄的方式而形成，可以防止树脂50的收缩， 平滑地制成机箱(盖体20)的表面26。
另外，通过将本实施方式的电子机器机箱应用于笔记本PC1的盖体20， 能够实现笔记本PC1的进一步薄型化、轻量化。
上述实施方式中，说明了将本实施方式的电子机器机箱应用于笔记本PC1 的盖体20的例子，但本发明不限于此，也可以应用于笔记本PC1的主体机箱 IO或其他的电子机器。
权利要求
1.电子机器机箱的制造方法，其为，将金属板设置在金属模具内，将树脂注射到所述金属模具内，从而在所述金属板的至少一面的整体上将树脂成型为一体的方法，其特征在于，所述树脂含有由硅酸盐玻璃形成的纤维状的填料，通过调整所述填料中的二氧化硅的含量，将所述树脂的成型收缩率设定为小于一体成型中的所述金属板的收缩率。
2. 根据权利要求1记载的电子机器机箱的制造方法，其特征在于，将所 述填料中的二氧化硅的含量调整为60质量％ ~ 100质量％,使所述树脂中含有 25质量％ ~ 50质量°/。的所述填料。
3. 根据权利要求1或2记载的电子机器机箱的制造方法，其特征在于， 将所述树脂的成型收缩率设定为比 一体成型中的所述金属板的收缩率小 0.5/1000~1.0/1000。
4. 电子机器机箱，其为，通过将金属板设置在金属模具内，将树脂注射 到所述金属模具内，从而在所述金属板的至少一面的整体上将树脂成型为一体 的电子机器机箱，其特征在于，所述树脂含有由硅酸盐玻璃形成的纤维状的填 料，所述填料为，通过调整二氧化硅的含量，将所述树脂的成型收缩率设定为 小于一体成型中的所述金属^1的收缩率。
5. 根据权利要求4记载的电子机器机箱，其特征在于，所述树脂含有填 料25质量％ ~ 50质量％的所述填料，所述填料中的二氧化硅的含量调整为60 质量％ 100质量％。
6. 根据权利要求4或5记载的电子机器机箱，其特征在于，所述树脂是 成型收缩率设定为比一体成型中的所述金属板的收缩率小0.5/1000-1.0/1000 的树脂。
7. 根据权利要求4 6的任一项记载的电子机器机箱，其特征在于，以朝 着端面逐渐变薄的方式形成所述金属板的周边部的厚度。
8. 根据权利要求4 7的任一项记载的电子机器机箱，其特征在于，应用 于笔记本电脑的盖体。
全文摘要
本发明提供一种电子机器机箱的制造方法及电子机器机箱，其不仅可以确保将树脂在金属板上一体成型时的树脂的流动性，而且可以防止成型后发生的机箱的翘曲。本发明的方法是，将金属板(40)设置在金属模具(60a、60b)内，将树脂(50)注射到金属模具(60a、60b)内，从而在金属板(40)的至少一面的整体上将树脂(50)成型为一体，其中，使树脂(50)中含有由硅酸盐玻璃形成的纤维状的填料。这时，调整填料中所含的二氧化硅的量，将树脂(50)的成型收缩率S<sub>R</sub>设定为小于一体成型中的金属板(40)的收缩率S<sub>M</sub>。
文档编号G06F1/18GK101596771SQ20091013828
公开日2009年12月9日 申请日期2009年5月31日 优先权日2008年5月29日
发明者县广明, 樋口和夫 申请人:联想(新加坡)私人有限公司