多层外壳的制作方法

电子设备可包括外壳。电子设备的各种组件，比如硬件处理器、图形处理器等可设置在由外壳限定的腔和/或体积中。设置在电子设备的外壳中的组件可能在电子设备的操作期间产生热。

附图说明

图1示出了根据本公开的多层外壳的示例的图。

图2示出了根据本公开的多层外壳的示例中包括的空隙层的示例的横截面。

图3示出了根据本公开的多层外壳的示例中包括的空隙层的示例的横截面。

图4示出了根据本公开的多层外壳的另一示例的图。

图5示出了根据本公开的多层外壳的又一示例的图。

图6示出了根据本公开的电子设备的示例的图。

图7示出了根据本公开的制造多层外壳的方法的示例的流程图。

图8a、8b、8c、8d和8e示出了根据本公开的制造图案化石墨烯电极的方法的示例。

具体实施方式

电子设备，比如智能手机、手持计算机、个人数字助理、车载电脑(carputer)、可穿戴计算机、笔记本电脑、平板电脑、笔记本电脑/平板电脑杂合体等可包括外壳。如上所述，电子设备的各种组件，比如硬件处理器、图形处理器等可设置在由外壳限定的腔和/或体积中。设置在电子设备的外壳中的组件可能在电子设备的操作期间产生热。这样，可期望从外壳的内部向外壳外部的环境传热，以确保电子设备如期望的起作用并且保持在所设计的操作温度范围内。但是，这种传热还必须避免将电子设备的终端用户暴露于高温，因为这可能不是期望的。

因此，本公开涉及多层外壳、包括多层外壳的电子设备以及制造多层外壳的方法。例如，如本文所描述的多层外壳可包括：第一连续层，所述第一连续层包括铜、塑料、石墨烯、铝、钛、镁或其组合；第一连续层上的空隙层，其中所述空隙层包括5体积百分比(vol.％)至95vol.％的空隙；和空隙层上的第二连续层，其中所述第二连续层包括铜、塑料、石墨烯、铝、钛、镁或其组合。

理想地，如本文所描述的多层外壳将热从电子设备传至电子设备周围的环境，但至少部分由于空隙层的存在而从终端用户的角度保持期望的操作温度。因此，多层外壳理想地将热传递从外壳的内部迁移到外壳的外部，与如下其他方法相反：所述其他方法可能采用由单一导热材料(比如金属)形成和/或可由可能无法迁移传热的导热材料(例如，热带)的连续层形成的外壳，其可能缺少空隙层并且可能具有电子设备的终端用户经历的不期望的高操作温度。

图1示出了根据本公开的多层外壳100的示例的图。如图1中所示，多层外壳可包括第一连续层104、第二连续层102和空隙层106。然而，本公开不限于此。而是，多层外壳可包括另外的层或更少的层，这取决于例如多层外壳的期望应用，以及其他考虑因素。例如，在一些示例中，多层外壳100可包括粘合剂层(未显示)。

如本文所使用，连续材料是指基本上不断裂或没有中断的材料。例如，应注意，各种示例中的第一连续层104和第二连续层102是无空隙的或基本上无空隙。换句话说，在各种示例中，第一连续层104和第二连续层102至少基本上无空隙(即，基本上没有空隙，比如空隙层106中包括的空隙)。

第一连续层104和/或第二连续层102可各自独立地由铜、塑料、石墨烯、铝、钛、镁或其组合以及其他适当的连续导电材料形成。例如，在一些示例中，第一连续层104和/或第二连续层102可由铜形成。例如，在一些示例中，第一连续层104和/或第二连续层102可基本上由铜形成。但是，如上所述，本公开不限于此。

在一些示例中，第一连续层104和第二连续层102可各自由塑料形成。在一些示例中，第一连续层104或第二连续层102可由铜形成，而第一连续层104或第二连续层102的另一个可由塑料形成，以及促进多层外壳的各种其他可能情形。

空隙层106是指具有5vol.％至95vol.％的空隙109-1、……、109-v和95vol.％至5vol.％的实心材料的层。空隙109-1、……、109-v是指空隙层106的材料107-1、……、107-a中和/或之间的体积。因此，空隙可包含或以其他方式允许气体(比如空气)流动。因此，空隙层106可又由散布有空隙109-1、……、109-v(5vol.％至95vol.％的空隙)的材料107-1、……、107-a的实心部分(95vol.％至5vol.％的实心材料)的组合形成。

在一些示例中，空隙层106可由图案化粘合剂形成，并且在形成空隙层106的图案化粘合剂之间具有5vol.％至95vol.％的空隙。图案化粘合剂可由基于异氰酸酯的聚合物、环氧树脂、丙烯酸(acrylic)、热熔性粘合剂、乙烯-乙酸乙烯酯(eva)共聚物、聚酰胺、聚烯烃、苯乙烯共聚物、聚酯、聚氨酯、基于橡胶的粘合剂或其组合以及促进多层外壳的其他类型的适当粘合剂形成。

在一些示例中，空隙层106的图案化粘合剂可包括添加剂，比如导热添加剂，以及其他类型的添加剂。导热添加剂的例子包括石墨烯、碳纳米管、石墨、铝、铜、银、硅、金、金刚石或其组合。在空隙层106中可包括其他添加剂，比如着色剂、粘结剂和/或粘合试剂。

如上所述，多层外壳100可与各种电子设备一起使用。例如，当用于制造笔记本电脑外壳时，多层外壳100可具有数毫米(mm)级别的厚度。例如，多层外壳100可具有0.5mm至12mm之间的厚度(第一连续层104、第二连续层102、空隙层106等的总厚度)，以及其他可能的厚度。例如，在一些示例中，多层外壳可形成笔记本电脑、平板电脑、移动电话或其组合的外壳，并且厚度为0.03毫米至2.0毫米。此外，应理解，所有的值和子范围都包含在本公开中提供的相应范围内。

第一连续层104和第二连续层102可独立地具有10μm至150μm的厚度(在垂直于沿着横截面108的平面的方向上)。在一些示例中，空隙层可具有20微米至40微米的厚度(在垂直于横截面108的方向上)。同样，应注意，包括范围内的所有单个值和子范围。

空隙层106的图案化粘合剂可理想地将第一连续层104联接至第二连续层104。例如，空隙层可将第一连续层104直接联接(如图1中所示，没有中间层)或可间接联接(具有中间层，比如本文所述的石墨烯涂层)至第二连续层106。

尽管空隙层106可由图案化粘合剂形成，但是本公开不限于此。例如，在一些示例中，空隙层106可由具有5vol.％至95vol.％的空隙的玻璃纤维、矿物棉、纤维素、硅酸钙、蜂窝玻璃、弹性泡沫、酚醛泡沫、蛭石、聚氨酯泡沫、聚合物树脂中的聚苯乙烯泡沫，比如热塑性树脂和/或热固性树脂，以及其他类型的材料形成。

图2示出了根据本公开的多层外壳的示例包括的空隙层206的示例的横截面。如图2(沿着图1的横截面108所截取)中所示，空隙层206可包括设置在第一连续层204上的图案化粘合剂，其为具有散布在图案化粘合剂点之间的空隙209-1、……、209-v的分开且不同的粘合剂点207-1、……、207-a的形式。即，粘合剂点207-1、……、207-a本身由具有散布在图案化粘合剂点之间的空隙209-1、……、209-v的实心粘合剂点形成。

即，图案化粘合剂可由粘合剂的图案化粘合剂点和/或图案化带以及其它可能形式形成。如本文所使用，粘合剂点是指彼此基本上分开且不同的圆形、环形或其他形状的粘合剂沉积物。换句话说，粘合剂点可位于层(例如，第一连续层104)上，从而粘合剂点的相应点(或至少其大部分)物理上彼此不接触，以此方式，空隙209-1、……、209-v可在每个相应粘合剂点207-1、……、207-a之间形成。空隙209-1、……、209-v的形状、尺寸和总数可根据粘合剂点207-1、……、207-a的形状、尺寸和总数而改变。

尽管图2示出了粘合剂点的某些图案、数量和形状，但是，应理解，粘合剂图案、粘合剂点的形状、粘合剂点的总数、粘合剂点的相对位置，和/或粘合剂点的尺寸以及其他方面，可以改变，以促进本文所述的多层外壳的各方面。

图3示出了根据本公开的多层外壳的示例包括的空隙层306的示例的横截面。如图3(沿着图1的横截面108所截取)中所示，空隙层306可包括设置在层上(例如，在第一连续层304上)的图案化粘合剂，其为具有散布在图案化粘合剂带之间的空隙309-1、……、309-v的图案化粘合剂带307-1、……、307-a的形式。尽管图3示出了粘合剂带的某些图案、数量和形状，但是，应理解，粘合剂图案、粘合剂带的形状、粘合剂带的总数、粘合剂带的相对位置，和/或粘合剂带的尺寸以及其他方面可以改变，以促进本文所述的多层外壳的各方面。

图4示出了根据本公开的多层外壳420的另一示例的图。如图4中所示，多层外壳420可包括第一连续层404、第二连续层402、空隙层406、第一石墨烯涂层424、第二石墨烯涂层422和粘合剂层426。

第一连续层404可类似于图1、2、3和5中所示的第一连续层104、第一连续层204、第一连续层304、第一连续层504和/或第三连续层546。第二连续层202可类似于分别结合图1、4和5描述的第二连续层102、第二连续层402和/或第二连续层502。

空隙层408可类似于结合图1、2、3和5所示的空隙层106、空隙层206、空隙层306、空隙层506和/或空隙层542。例如，如图4中所示，空隙层可包括材料407-1、……、407-a和散布在材料之间的空隙409-1、……、409-v。

第一石墨烯涂层424和第二石墨烯涂层422可独立地为10纳米至150纳米(nm)厚。第一石墨烯涂层424和第二石墨烯涂层422可通过各种化学工艺形成和/或通过诸如物理气相沉积(pvd)的石墨烯沉积技术形成。第一石墨烯涂层424和第二石墨烯涂层422可类似于本文结合图5所描述的第三石墨烯涂层544和第四石墨烯涂层548。

粘合剂层426可包括基于异氰酸酯的聚合物(pmdi，氨基甲酸酯、尿素)、环氧树脂、丙烯酸、热熔性粘合剂、乙烯-乙酸乙烯酯(eva)共聚物、聚酰胺、聚烯烃、苯乙烯共聚物、聚酯、聚氨酯、基于橡胶的粘合剂或其组合。粘合剂层可类似于如图5中所示的粘合剂层528。

图5示出了根据本公开的多层外壳的又一示例的图。如图5中所示，多层外壳540可包括第一连续层504、第二连续层502、空隙层506、第一石墨烯涂层524、第二石墨烯涂层522、粘合剂层526、第二空隙层542、第三石墨烯涂层544、第三连续层546和第四石墨烯涂层548。

如图5中所示，在一些示例中，多层外壳可包括多个空隙层。类似地，根据多层外壳的期望应用和/或传热能力，多层外壳中连续层的总数和/或石墨烯涂层的总数可以改变。

图6示出了根据本公开的电子设备660的示例的图。如图6中所示，电子设备660具有多层外壳664。多层外壳664可类似于本文结合图100、420、540所描述的多层外壳100、420和/或540。

电子设备可包括各种产热组件，比如硬件处理器、图形处理器和/或存储器资源等。多层外壳664可形成包括至少产热组件的腔和/或体积。如上所述，多层外壳664可理想地通过经多层外壳664传导热，而从产热组件向电子设备660周围的环境传热。如此并且与一些电子设备相反，在一些示例中，电子设备660可为无风扇的电子设备(即，没有风扇的电子设备)。

电子设备660可包括显示器662。显示器662可由各种基板材料，比如聚丙烯酸膜、聚碳酸酯、环烯烃共聚物(coc)膜、聚酰亚胺膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜和/或复合塑料膜以及其他材料形成。

在一些示例中，显示器可包括基板材料上的石墨烯。例如，基板材料可包括设置在前表面665或与显示器的前表面相对的后表面上的石墨烯层。在一些示例中，电子设备660可包括多石墨烯层。例如，相应的石墨烯层可设置在电子设备660的每个前表面665和后表面上。多石墨烯层可各自独立地具有10nm至150nm的厚度。多石墨烯层可各自具有约5x10⁷至约2x10⁹西门子(siemens)/米(s/m)的导电率。

在一些示例中，多石墨烯层可通过物理气相沉积辊对辊工艺等同时沉积在基板材料上。在一些示例中，可通过例如激光蚀刻多石墨烯层的石墨烯层，以形成适于使显示器662适合作为触摸屏显示器的电极图案。例如，662可在一些示例中为柔性触摸显示器。

在一些示例中，显示器基板可分成两个部分。即，显示器基板可沿着长度(沿着与沿着图1中所示的横截面108的平面相同方向上的平面)分开。例如，在一些示例中，显示器基板可涂有多个石墨烯层并且随后分开，以产生各自具有相应石墨烯层的两个显示器基板。两个显示器基板可各自被蚀刻，以形成适于使两个显示器在经粘合剂层粘附至透明材料时适合作为触摸屏显示器的电极图案。可以期望可分成可形成为触摸屏的两个显示器的基板的经济性和用途。

电子设备660可包括各种组件(未显示)，比如按钮、键盘、话筒、照相机、端口或另外的屏幕。例如，电子设备662可为智能手机、媒体播放器、平板电脑、膝上型计算机、笔记本计算机和/或其他类型的便携式设备。

图7示出了根据本公开的制造多层外壳的方法770的示例的流程图。如771处所示，方法770可包括提供第一连续层，所述第一连续层包括铜、塑料、石墨烯、铝、钛、镁或其组合。如本文所使用，提供可包括制造和/或以其他方式获取第一连续层。

如772处所示，方法770可包括将空隙层联接至第一连续层，其中空隙层包括5vol.％至95vol.％的空隙。如773处所示，方法770可包括将第二连续层联接至空隙层，以形成多层外壳，其中第二连续层包括铜、塑料、石墨烯、铝、钛、镁或其组合。

在一些示例中，方法770可包括将空隙层直接联接(没有中间元件)至第一连续层。类似地，在一些示例中，方法770可包括将空隙层直接联接至第一连续层。

尽管上述图主要涉及多层外壳，但是本公开不限于此。图8a、8b、8c、8d和8e示出了根据本公开的制造图案化石墨烯电极880的方法的示例。在一些示例中，图案化石墨烯电极可包含在多层外壳中，作为设置在多层外壳中的显示器和/或触摸屏。

如图8a中881处所示，形成图案化石墨烯电极的方法880可包括提供基板882。基板882可由各种基板材料形成，比如聚丙烯酸膜、聚碳酸酯、环烯烃共聚物(coc)膜、聚酰亚胺膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜和/或复合塑料膜等。

在一些示例中，方法880可包括提供柔性基板882，比如适合作为柔性触摸屏的那些或当进行进一步加工步骤，比如在基板880上或基板880中形成电极时，适合形成柔性触摸屏基础的那些。适当的柔性材料的例子包括各种柔性基板材料，比如聚丙烯膜、聚碳酸酯、环烯烃共聚物(coc)膜、聚酰亚胺膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)膜和/或复合塑料膜等。应注意，基板882(柔性或其他)可基本上为透明的，以便适用于显示屏和/或触摸屏。

如图8b中881-2处所示，方法可包括将可拆卸的图案化膜884联接至基板882(881-1处提供)。可拆卸的图案化膜的例子包括聚酯、硅酮橡胶和/或耐热性热塑性聚合物。在任何情况下，应注意，可拆卸的图案化膜884在其中具有孔882，以允许基板882的石墨烯887沉积(通过离子束溅射(ibs)、反应性溅射、离子辅助沉积(iad)、高靶利用率溅射、高功率脉冲磁控管溅射(hipims)、气流溅射和/或化学气相沉积等)，如图8c中881-3处所显示。应注意，膜884的材料886覆盖基板882的其他部分从而防止沉积在其他覆盖部分上。以此方式，可选择性地在基板882的各种位置上和/或中形成电极，使得基板882包括石墨烯层888，如881-4处所示。

方法880可包括移除可拆卸的图案化膜884，如图8e中881-5处所示。即，因为一旦移除可拆卸的图案化膜，并且一旦移除可拆卸的膜884所得结构就变成适合用作显示器和/或触摸屏的图案化石墨烯电极。移除可包括机械和/或化学移除可拆卸的图案化膜。例如，可拆卸的图案化膜884可被‘剥离’或以其他方式从基板882机械地移除。与包括用不同技术制备的电极的其他结构相比，所得的图案化石墨烯电极可具有期望的导电性。

在本公开的前述详细说明中，参考了形成其一部分的附图，并且其中通过图示的方式显示了可以如何实施本公开的示例。足够详细地描述了这些示例，以确保本领域技术人员实施本公开的示例，并且应当理解，可使用其他示例，并且在不背离本公开的范围的情况下，可进行工艺、电子和/或结构改变。

本文的附图按照其中第一位数对应于附图编号并且剩余位数表示附图中的元件或组件的编号惯例。例如，参考数值106可指图1中的元件“10”并且类似的元件可由图2中的参考数值206表示。本文各种附图中显示的元件可被增加、替换和/或消除，以便提供本公开许多另外的示例。此外，附图中提供的元件的比例和相对尺度旨在说明本公开的示例，并且不应视为限制性的。

如本文所使用，“许多”元件和/或特征可指一个或多个这种元件和/或特征。应理解，当一个元件被称为在另一元件“上”、“连接至”另一元件、“联接至”另一元件或与另一元件“联接”时，其可直接在另一元件“上”、直接“连接至”另一元件或直接与另一元件“联接”，或可存在中间元件。如本文所使用，“基本上”是指足够接近绝对特征以实现相同功能的特征。