本发明涉及一种金属壳体的制造方法、一种制造手持通信设备的壳体的方法。另外，本发明还涉及由所述方法制造的金属壳体以及手持通信设备的壳体。
背景技术：
目前，为使手持通讯设备(手持通讯设备通常包括小型便携式计算机、智能手机等)更为坚固以及为实现更多的外观装饰效果，广泛使用金属代替传统的塑胶材料作为手持通讯设备的外壳。
为了进一步减小整个设备的尺寸，使其结构更为紧凑、便于携带，在设计上往往将手持通讯设备的金属外壳或者金属外壳的一部分作为天线的构成部分。为了避免良导体的金属壳体对天线通信信号产生影响，一般需要在金属壳体的特定部位开设缝隙、并在缝隙中填充电介质。但在金属壳体上开设缝隙，往往会影响手持通讯设备的外观，破坏整个手持通讯设备壳体的一体性(unibody)特点。
为了继续保持手持通讯设备外观上的一体性特点，则要求在金属壳体上所开设的缝隙的尺寸达到足够小，使得用户裸眼观察缝隙部位时，缝隙不可见或者仅有极低的可见度。
美国专利(us8,373,610b2)公开了一种天线的结构，在该种天线结构中，开设在金属壳体或部件上的若干条微缝的宽度小于100μm，在此宽度范围内，用户肉眼很难看到缝隙的存在，从而在视觉上使得作为天线一部分的壳体的部位仍呈现一个整体的效果。
上述美国专利详细介绍了这种微缝天线的结构以及功能，并未涉及其具体的制作方法。该美国专利仅简单列举出在金属壳体或部件上制作这种微缝结构的方法可以有激光切割、等离子弧切割或显微机械加工等。
根据本申请的申请人的经验，若采用上述列举的方法制作微缝，对制作设备的精度、操作人员的技能等要求都非常高，在操作过程中对精密尺寸的控制难度极大。
技术实现要素：
本发明的一个目的是提出一种金属壳体、手持通信设备的壳体的制造方法以及由所述制造方法制成的金属壳体和手持通信设备的壳体，以克服现有技术中存在的至少一个上述问题。
根据本发明的一个方面，提出了一种金属壳体的制造方法，所述方法包括以下步骤：
提供多个金属薄片、至少一个金属部件以及绝缘的结合物；以及
通过所述结合物将所述多个金属薄片与所述至少一个金属部件结合在一起从而形成所述金属壳体。
优选地，所述方法可以包括以下步骤：
对所述金属薄片和所述金属部件的待结合表面进行阳极氧化处理从而生成阳极氧化膜层，所述阳极氧化膜层的表面具有多个微孔。优选地，可以通过在所述金属薄片和所述金属部件的待结合表面上进行蚀刻或照射激光来形成所述多个微孔。
替代地，所述方法也可以包括以下步骤：
在所述金属薄片和所述金属部件的待结合表面上形成多个微孔。
优选地，所述结合物可以包括粘结剂。
替代地，所述结合物也可以包括有机材料，并且将所述多个金属薄片与所述至少一个金属部件结合在一起的过程包括以下步骤：
将所述有机材料置于所述金属薄片和所述金属部件的待结合表面之间；
通过加热来熔化所述有机材料；
通过加压来使熔化的有机材料渗入所述金属薄片和所述金属部件的表面上的所述微孔内；以及
通过冷却来固化所述有机材料，由此使所述至少一个金属部件与所述多个金属薄片通过所述有机材料被结合在一起。
优选地，所述有机材料可以选自pe、pp、pet、pps和/或尼龙。
优选地，在将所述多个金属薄片与所述至少一个金属部件结合在一起的过程中，可以逐一地结合各个金属薄片以及各个金属部件，或者也可以同时地结合所有的金属薄片以及所有的金属部件。
优选地，在将所述多个金属薄片与所述至少一个金属部件结合在一起的过程中，可以先通过所述结合物将所述多个金属薄片结合在一起以形成至少一个多层结构；然后通过所述结合物将所述多层结构与所述至少一个金属部件结合在一起。
优选地，所述金属薄片可以是大尺寸的金属薄片，并且所述多层结构的形成过程包括以下步骤：
通过所述结合物将所述多个金属薄片结合在一起以形成至少一个大尺寸多层结构；以及
利用机械加工方式从所述大尺寸多层结构中下料制作出所述多层结构。
优选地，所述机械加工方式可以包括cnc、激光切割和/或冲压。
优选地，所述金属壳体中，所述结合物可以具有5～100μm的厚度。
优选地，可以由相邻的两个阳极氧化膜层与所述两个阳极氧化膜层之间的结合物构成绝缘微层，所述绝缘微层可以具有5～100μm的厚度。
优选地，可以使所述阳极氧化膜层具有1～20μm的厚度，和/或使所述微孔具有5～100nm的孔径尺寸。
优选地，可以利用铝合金制成所述金属部件和所述金属薄片。
优选地，所述方法还可以包括通过cnc方式对所述金属壳体进行加工。
优选地，所述金属薄片的厚度方向可以垂直于所述金属部件的厚度方向。
根据本发明的另一个方面，还提出了一种手持通信设备的壳体的制造方法，所述制造方法包括：
将根据以上所述的制造方法获得所述金属壳体制成所述手持通信设备的壳体。
优选地，所述制造方法还包括：
通过嵌件成型工艺使所述金属壳体与塑胶共同形成所述壳体。
根据本发明的另一个方面，还提出了一种金属壳体，其中，所述金属壳体由根据以上所述的制造方法制成。
根据本发明的另一个方面，还提出了一种手持通信设备的壳体，其中，所述壳体由根据以上所述的手持通信设备的壳体的制造方法制成。
利用本发明所提出的上述具有绝缘微层的金属壳体和手持通信设备的壳体的制造方法，是一种绝缘微层厚度容易精确控制，多层绝缘微层厚度一致性很高，绝缘微层的介电常数容易调节的方法，可以简化操作、降低成本、提高效率。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的优选实施方式，其中：
图1示出了根据本发明的第一实施方式的金属壳体的制造方法的流程图；
图2示出了根据本发明的第一实施方式的金属壳体的制造方法；
图3示出了根据本发明的第一实施方式所获得的金属壳体；
图4示出了根据本发明的第二实施方式的金属壳体的制造方法的流程图；
图5示出了根据本发明的第二实施方式的金属壳体的制造方法；
图6示出了根据本发明的第二实施方式所获得的金属壳体；
图7-9示出了根据本发明的第二实施方式中步骤s231的一个替代形式；
图10a示意性地示出了根据本发明所获得的坯料或多层结构；
图10b是图10a中绝缘微层处的局部放大示意图；
图11示出了根据本发明的金属壳体中的阳极氧化膜层的表面形貌；
图12示出了根据本发明的第三实施方式的金属壳体的制造方法的流程图；
图13a-13e示出了根据本发明的第三实施方式的金属壳体的制造方法；
图13f示出了根据本发明的第三实施方式所获得的金属壳体；
图14a示出了根据本发明的第三实施方式所获得的金属壳体；以及
图14b是图14a中的绝缘微层处的局部放大示意图。
具体实施方式
参见图1-3，其示出了根据本发明的第一实施方式的金属壳体的制造方法，所述方法包括以下步骤：
步骤s110：提供第一金属部件11、第二金属部件12以及5个金属薄片131；
步骤s120：对所述金属薄片131进行阳极氧化处理，由此在其表面上形成阳极氧化膜层，所述阳极氧化膜层上具有多个微孔；以及
步骤s130：通过绝缘的结合物(未示出)将第一金属部件11、第二金属部件12与5个金属薄片131结合在一起。如图2和3所示，金属薄片131的厚度方向y垂直于所述金属部件的厚度方向z。
在步骤s13中，例如，所述结合物为绝缘粘结剂，并且使用“粘合法”来实现所述结合。所述粘结剂可以是有机粘结剂或无机粘结剂，可以是液体形态或者非液体形态的粘结剂。具体地，将裁切到一定形状和厚度的金属薄片131(已经过阳极氧化)沿其厚度方向y逐一、直接粘贴到金属部件11和12的表面上。这里例如根据某一手持通讯设备的天线设计要求，使用5片金属薄片叠置并粘结形成坯料或多层结构13，所述多层结构13中包括有绝缘微层。所述绝缘微层由金属薄片之间的阳极氧化膜层加上粘结剂构成。
如图2所示，先将第一片金属薄片粘贴到第一金属部件11上，此后再将第二片金属薄片粘贴到第一片金属薄片上，以此类推，直至将第五片金属薄片粘贴至第四片金属薄片上，从而完成坯料或多层结构13的全部粘贴。
根据实际情况，由5片金属薄片粘贴形成的部位并非金属壳体的边缘部位，此时可继续在第五片金属薄片上粘贴第二金属部件12。在所述粘结过程中，需要沿金属薄片的厚度方向y给组件施加一定的粘结压力f11和f12。该压力影响粘结剂层的厚度。
图3示出了所述步骤s13结束之后所获得的金属壳体10。
替代地，所述5个金属薄片与2个金属部件也可以同时被粘贴。
替代地，在所述结合物为有机绝缘粘结剂的情况下，步骤s120可以省略。在这种情况下，所述绝缘微层仅由结合物构成。
参见图4-6，其示出了根据本发明的第二实施方式的金属壳体的制造方法，所述方法包括以下步骤：
步骤s210：提供第一金属部件11、第二金属部件12以及5个金属薄片131；
步骤s220：对所述金属薄片131进行阳极氧化处理；
步骤s231：利用有机绝缘粘结剂将5个金属薄片131粘结在一起以形成坯料或多层结构13；以及
步骤s232：利用有机绝缘粘结剂将第一金属部件11、第二金属部件12与多层结构13粘结在一起。
根据本发明的第二实施方式，先将5片金属薄片131叠置并相互粘结以获得多层结构13，再将所获得的多层结构13与第一金属部件11和第二金属部件12结合。这种方式在一定结构情况下能够提高坯料或多层结构的制作效率并且降低成本。另外在此粘结过程中，同样也需沿金属薄片的厚度方向y施加一定的粘结压力。
图6示出了所述步骤s232结束之后所获得的金属壳体10。
参见图3和图6可以看出，根据本发明的第一和第二实施方式可获得结构相同的金属壳体。
优选地，在形成多层结构13的步骤s231中，可以先将大尺寸的金属薄片131’结合成大尺寸的多层结构13’、再根据需要裁切出特定要求(如特定尺寸)的多层结构13，如图7-9所示。
步骤s231的这一替代形式包括以下步骤：
1)提供多个(例如5个)大尺寸的金属薄片131’，如图7所示；
2)将所述大尺寸的金属薄片131’进行阳极氧化处理；
3)利用结合物将所述大尺寸的金属薄片131’结合在一起，以形成大尺寸的多层结构13’，如图8所示；以及
4)利用机械加工方式(例如cnc、激光切割或冲压等)从所述大尺寸的多层结构13’中下料制作出多层结构13，如图9所示。
根据上述实施方式，所述5个金属薄片131在其厚度方向y上被叠置并利用粘结剂粘结以形成坯料或多层结构13，并且所述多层结构13的垂直于所述厚度方向y的两个表面分别粘结到所述金属部件11和12的两个表面上。
可以理解的是，尽管在上述实施方式中，提供了两个金属部件和5个金属薄片，然而其它数量的金属部件以及其它数量的金属薄片也是可行的。例如，可以在两个金属部件之间设置9个金属薄片，或者提供2个多层结构连接3个金属部件，其中每个多层结构可以分别具有9个金属薄片。另外，甚至也可仅提供一个金属部件。在这种情况下，由金属薄片形成的多层结构可以作为整个金属壳体的边缘部位。
根据本发明，由于形成坯料是通过结合的方式构成的，因此坯料是不同的金属薄片构成的，并且这些金属薄片优选地在结合前有阳极氧化处理，其表面存在一层厚度均匀的且厚度约在1～20μm的阳极氧化膜层。由于氧化膜具有绝缘特性，因此通过粘结形成的坯料的各金属薄片之间自然就实现了绝缘；并且由于阳极氧化膜层是一种多孔结构，这些多孔表面形貌也有利于提高粘结剂对金属壳体的粘结强度。从物质构成来看，绝缘微层是由阳极氧化膜层和有机绝缘粘结剂层构成的。
参见图10a和图10b，其中，图10a示意性地示出了根据本发明所获得的坯料或多层结构13。图10b是图10a中绝缘微层处的局部放大示意图。
参见图10b，所述多层结构13具有绝缘微层132。金属壳体10中的所述绝缘微层132是通过铝合金阳极氧化处理和有机绝缘粘结剂形成的。
可见所述绝缘微层132的结构主要由三层结构和两种物质构成。所述三层结构指的是阳极氧化膜层132a+粘结剂绝缘层132b+阳极氧化膜层132a。两种物质指的是两层无机阳极氧化膜层132a和中间的有机物绝缘层132b。
所述绝缘微层132的不可见或低可见度主要是通过控制其厚度来实现的，该厚度值例如可以在5～100μm之间。所述绝缘微层132的厚度可以通过控制阳极氧化膜层132a和有机绝缘粘结剂层132b的厚度来实现。
所述阳极氧化膜层132a的厚度例如可以通过控制阳极氧化条件来调节。所述有机物绝缘层132b的厚度例如可以通过控制有机物的涂装方式来调节，其黏度例如可以通过粘结过程中施加的压力等因素来调节。通过这些控制方式可以获得多种不同的厚度的绝缘层结构。
当上述金属壳体10应用到例如手持通信设备上时，所述绝缘微层132的主要功能是使得金属壳体10本身具有一定的高频阻抗，以便金属壳体10的内部能够接收和发射高频无线电信号。这里的高频指的是电磁频率在700mhz～3000mhz。
根据本发明，在坯料的粘结制作之前，对例如为铝合金的金属薄片131进行阳极氧化处理。此处的阳极氧化处理是为了在金属薄片131表面形成一定厚度并具有多孔结构的阳极氧化膜层131a。此处阳极氧化微孔的孔径尺寸一般在5nm～100nm之间。
所述阳极氧化膜层131a的厚度和微孔孔径大小例如可以通过控制阳极氧化槽液的成分、配比、浓度、温度、时间以及电学参数(如电压)来调节。所述阳极氧化膜层131a的作用主要有两点：1.形成具有一定厚度和绝缘特性的膜层；2.阳极氧化膜层上的纳米孔有利于提高坯料的粘结强度。参见图11，其中示出了阳极氧化膜层131a的表面形貌。另外，调节该阳极氧化膜层的厚度也是调节所述绝缘微层厚度的一种简易有效方法。
根据本发明所获得的金属壳体10例如可以用作手持通信设备的壳体。在这种情况下，在获得上述金属壳体10之后，还可以根据产品的结构要求，进一步将具有绝缘微层132的所述金属壳体10加工(如通过cnc铣削)成所需形状。
参见图12-13f，其中示出了根据本发明的第三实施方式的对金属壳体10进行加工的方法。
根据第三实施方式，在例如根据第一或第二实施方式制作完成具有绝缘微层的金属壳体后，通过cnc等方式对所述金属壳体进行进一步的精细加工，以达到制作手持通信设备壳体的要求。
如图12-13f所示的工艺流程，是利用带有绝缘微层的金属壳体制作完成手持通信设备壳体的过程：
s310，粘结步骤：指通过金属薄片粘结方式形成带有绝缘微层的金属壳体；
s320，内部cnc步骤：指通过cnc方式进一步加工，使坯料达到制作壳体的要求；
s330，嵌件成型步骤：指通过嵌件成型工艺，使带有绝缘微层的金属壳体与塑胶共同形成壳体；
s340，外部cnc及阳极处理步骤：指对通过嵌件成型所制成的壳体的进行外观处理；
s350，组装步骤：指将已具有一定外观效果的壳体与其他部件(如屏幕、侧键、内部电子元器件等)进行组装，得到手持通讯设备的成品或半成品。
参见图13f-14b，其中示出了通过使用根据第三实施方式的方法获得的手持通讯设备的成品或半成品的示意图，其壳体带有绝缘微层。其中，图13f和图14a分别示出了所述手持通讯设备的俯视透视图和仰视透视图，图14b示出了图14a中的绝缘微层处的局部放大视图。
在以上实施方式中，给出了对金属薄片进行阳极氧化处理的示例。然而，替代地，也在第一金属部件、第二金属部件12以及5个金属薄片的待结合表面上例如通过加工而形成多个微孔。在结合过程中，通过外界施加压力，所述粘结剂进入微孔中，由此加强结合力。所述微孔例如可以通过蚀刻、激光等方式形成。
另外，通过阳极氧化处理而形成的阳极氧化膜层上也形成有微孔(如图11所示)，因此阳极氧化膜层不仅可加强结合力，还可进一步改善绝缘效果。
在以上实施方式中，给出了利用粘接剂作为结合物、即使用“粘合法”来执行结合的示例。然而，替代地，结合物也可以是在受热时可以熔融的有机材料，并且使用“熔融法”来执行所述结合。其中所述有机材料可以是pe、pp、pet、pps、尼龙等。在这种情况下，结合过程包括以下步骤：
1)将加工成薄片的有机材料放置于待结合的结合表面之间，其中所述结合表面例如是已经被加工有多个微孔的金属表面，或者是已经被阳极氧化形成的具有多个微孔的阳极氧化膜层的表面；
2)通过加热使有机材料熔融，例如熔融至液体状态；
3)通过加压使得熔融的有机材料渗入结合表面的微孔内；以及
4)冷却后，有机材料固化在结合表面的微孔内，固化的有机材料与微孔形成锚栓达到两个结合表面相结合的目的。此时所述绝缘微层由金属薄片之间的阳极氧化膜层加上有机材料构成。
以上已经参考实施方式对本发明进行了描述，但需要指出的是，以上所述的实施方式均是示例性的，而不是限制性的。在以上所述的实施方式中描述的各个技术特征在不互相抵触的情况下可以任意地在不同的实施方式中结合和使用。并且本领域技术人员可以认识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以作出多种变化，这些变化都应被涵盖在本发明的范围之内。