可携带电子装置的模内注塑成型散热涂层结构的制作方法

本发明是有关一种可携带电子装置的散热涂层结构，尤指在塑料模具模内注塑成型散热涂层结构。

背景技术：

目前市售的可携带电子装置，当经由长时间使用后，则在局部出现过热现象，该现象不仅造成电子设备性能降低，机体发烫或当机问题。

次者，由于目前可携带电子装置的外观造型要求厚度过薄，并没有空间预留给传统热传递方法中的热对流(利用风扇获得对流)，所以就只剩下「热传导」和「热辐射」两种方式可被应用，目前市售的可携带电子装置多是利用在热源附近贴附，例如石墨片、铜箔等高导热材料以达到散热降温目的。从市售魅族，小米，华为等品牌大屏手机来看，并无显著散热降温效果，局部温度仍居高不下，该现象不仅造成该现象不仅造成电子设备性能降低，机体发烫或当机问题甚至让消费者触感温度过高甚至烫伤使用者，消费者使用中多有抱怨。

揆诸目前市售的可携带电子装置的上述缺失，主要原因如图1所示，即目前市售的可携带电子装置10通常于一后壳11结合一前壳12，并于该后壳11与该前壳12之间设有一电路板13与一电池15，该电路板13上具有一核心元件14，且于该前壳12设有一显示模组16与一触控面板17；然而，可携带电子装置10在长时间使用后，由于该电子组件热源(例如核心元件14，电池15)所散发的热量，例如核心元件14(例如高性能cpu)运行中所产生的废热，无法通过有效的方式传递出去，造成局部出现过热现象，此现象不仅为消费者带来了触感温度过高的不良使用感受，甚至使可携带电子装置的运算速度受到限制，甚至过慢当机的现象也时有发生。

再查，目前市售可携带电子装置大都是在后壳11以黏胶方式贴附石墨片20或铜箔等高导热材料，试图将该电子组件热源(例如核心元件14，电池15)所散发的热量，借由后壳11发散出去，以达到散热的目的；但事实上，因未考虑到导热均温的概念，废热无法均匀散布在可携带电子装置的机壳上，故无显著散热效果，例如核心元件14周遭的局部温度仍居高不下，造成机体发烫或当机问题，只能被动以软件降低核心元件14的效率，带给消费者造成不良使用体验。况且贴附石墨片或铜箔的手段，除了有产生裁切废料的问题外，以黏胶方式贴附石墨片20或铜箔等高导热材料，因壳体并非平整片而是有弧边或不规则形状，因此再贴附制作上较为不便，且黏附性也不是很稳固，导致产品可靠度不佳，进而影响其散热效能及使用寿命。

此外，发明人先前利用电镀、涂布或喷涂工艺，在壳体制作散热涂层。但查，以电镀、涂布或喷涂等方式在壳体制作散热涂层，除亦有上揭以黏胶方式贴附的问题外，其制程复杂加上环保问题、良率问题、成本问题，因此未臻完善，是故尚有改善空间。

是以，本发明人有鉴于上揭问题点，积极构思如何方便及有效的将散热涂层结合在可携带电子装置的壳体上，为本发明所欲解决的课题。

技术实现要素：

本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种可携带电子装置的模内注塑成型散热涂层结构，其具有方便及有效的将散热涂层结合在可携带电子装置内部，达到生产自动化且散热涂层结合质量佳的功效；其具有将可携带电子装置所产生热源散发的热量，经由散热涂层结构，不会造成壳体局部过热的问题，可解决可携带电子装置的散热问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种可携带电子装置的模内注塑成型散热涂层结构，包括：一适用于可携带电子装置的前壳及后壳，且该前壳与后壳相对应结合成一组件，并于该后壳与该前壳的腔体内，以及该前壳的顶面设有预定的电子组件，其特征在于：将高散热性材料设置在一薄膜上，以成为一可成型散热涂层膜，利用成型时高温热变形方式，使该可成型散热涂层变成要求的形状，转印于成型时的壳体，经注塑射出完成该前壳及后壳的塑料件表面形成散热涂层；借此，该前壳或后壳分别在该塑料射出模具的模穴直接射出成型一散热涂层结构。

本发明的工作原理：芯片热源散发的热量经由该前壳的散热涂层结构均匀散布在整个腔体内，再由该后壳的散热涂层结构和外界进行热交换，相对能使芯片核心温度有明确降低，不会造成机体发烫或当机问题，相对可以充分发挥电子设备性能，让消费者有更好的人机体验。

借助上揭技术手段，本发明克服了产品结构复杂下的结合问题，同时达到了最大散热面积，也就是说，在相同壳体上本发明的有效散热面积，较现有的贴附石墨片方式更大且结合更加；进而解决可携带电子装置所产生热源散发的热量，经由散热涂层结构，不会造成壳体局部过热的问题。

本发明的有益效果是，其具有方便及有效的将散热涂层结合在可携带电子装置内部，达到生产自动化且散热涂层结合质量佳的功效其具有将可携带电子装置所产生热源散发的热量，经由散热涂层结构，不会造成壳体局部过热的问题，可解决可携带电子装置的散热问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是现有可携带电子装置的结构分解说明图。

图2是发明的流程图。

图3是本发明可成型散热涂层膜的示意图。

图4是本发明散热涂层的立体图。

图4a是图4中4a-4a的断面剖视图。

图5是本发明的塑料射出模具剖视图。

图6是本发明的后壳成型一散热涂层结构剖视图。

图6a是图6中6a所示的放大剖视图。

图7是本发明的前壳成型一散热涂层结构剖视图。

图7a是图7中7a所示的放大剖视图。

图8是本发明较佳实施例的剖视图。

图中标号说明：

10a可携带电子装置

11后壳

12前壳

13电路板

14核心元件

15电池

16显示模组

17触控面板

18腔体

19组件

200可成型散热涂层膜

20a散热涂层

21薄膜

22高散热性材料

30散热涂层结构

40塑料射出模具

41第一模具

42第二模具

43模穴

44浇道

具体实施方式

首先，请参阅图2～图8所示，本发明可携带电子装置10a的模内注塑成型散热涂层结构，包括一后壳11结合一前壳12，且该前壳12与该后壳11相对应结合成一组件19，并于该后壳11与该前壳12的腔体18内，以及该前壳12的顶面设有预定的电子组件，本实施例中，该电子组件包括设置于该后壳11与该前壳12之间的电路板13与电池15，该电路板13上具有核心元件14，该电子组件还包括设置于该前壳12顶面的显示模组16与触控面板17。但，上揭构成为可携带电子装置的主要构件，属于先前技术(priorart)，非本专利的目的，容不赘述。

而本发明主要特征在于：如图3所示，将高散热性材料22印刷在一薄膜21上，以成为一可成型散热涂层膜200；利用模腔高温热变形方式，使该可成型散热涂层膜200变成要求的形状，再成为一配合该前壳12及后壳11的散热涂层20a；该散热涂层20a可呈连续状排列在该可成型散热涂层膜200上，然后依序送入塑料射出模具40的模穴43中，进行注塑射出，完成如图6及图7所示的前壳11及后壳12的塑料件，借此，该前壳12及后壳11分别在该塑料射出模具40的模穴43中直接射出成型一散热涂层结构30。本实施例中，该高散热性材料22包括选自：以竹炭、碳管、各类型石墨、石墨烯微片、石墨烯、碳球、碳纤维、氮化錋、氮化铝、云母、二氧化硅、二氧化钛、碳化硅、氧化锌、氧化锗、导热金属粒子(银、铜…)等的组合；与选自天拿水、醋酸乙酯、无水乙醇、醇类、酮类、酯类或蒸馏水或前述混合溶剂的组合所混合而成散热涂料。另该薄膜21为pc/pet等高分子材料制成。

基于上述的构成，该前壳12与该后壳11相对应形成一散热系统，以该前壳12的散热涂层结构30将热均匀散布在整个腔体18内，再由后壳11的散热涂层结构30和外界进行热交换，因此该电子组件热源(例如核心元件14，电池15)运行中所产生的废热，除了借由位于后壳11的散热涂层结构30发散出去，还会利用位于前壳12的散热涂层结构30均匀散布在后壳11与前壳12组成的机壳上，让该电子组件热源(例如核心元件14，电池15)周遭的局部温度下降，致使废热可被有效率地向外传导，而具有散热效果显著的功效。

本发明是以高散热性材料22涂布在一薄膜21上所构成的可成型散热涂层膜200，并将该散热涂层膜200，通过模内装饰技术(inmolddecoration，imd)，把该散热涂层20a放到一模具内进行注塑，与其它的塑料生产制程技术相比，减化生产步骤和加工作业，具有缩短生产时间及减少支出成本，具有提高产品的耐久性与质量等优点。再者，本发明对于不同尺寸或规格的可携带电子装置皆可制作，相较于先前技术贴附石墨片20或铜箔的手段，本发明具有制作方便，且该散热涂层结构30与该前壳12与该后壳11一体注塑成型，其结合性比贴附方式或喷涂加工等现有技术方都更优，具有显著的进步。

至于imd(inmolddecoration)，或称模内装饰技术，或是称为模内转印技术，已被广泛运用以取代传统的二次印刷或涂装加工，这种模内装饰印刷技术(imd)技术有下列几种不同的称呼，imr(in-moldtransfer)的中文名称「模内转印」，iml(in-moldlabel)的中文名称「模内贴标」，模内标签先经过印刷制作成卷筒状，在注塑时有两种方法，第一种采用卷筒式模内贴标注塑，制程技术和imr大致相同，很像放电影的胶片，注塑后塑料薄膜就像冲压的料带一样拉出，印刷图案则与注塑的塑料件结合。是以，模内装饰技术是涂布、热压、射出等塑料加工程序的整合工艺，虽然随着不同的技术(imr/iml/imf)供货商有所差异，但工艺成型原理基本上均是相同。但，模内装饰印刷技术(imd)并非本发明的专利目的，容不赘述。

本发明是运用模内装饰印刷技术(imd)的工艺成型原理来成型散热涂层结构30，而现有技术的模内转印方法(imd)，用来在注射成型的同时将图案转印于工件上。就散热涂层所属技术领域而言，要将「散热涂层」与注塑的塑料件结合，须克服许多技术上的困难，并非惯用手段的直接转用或置换即可轻易完成。是以，就本发明而言，要将「散热涂层」一体注塑在前壳12或后壳11，需如图2所示，至少包括几个步骤：

步骤一：高散热性材料制程-以高散热性材料22以涂布或喷涂等方式设置在一薄膜21上，以成为一可成型散热涂层膜200。

步骤二：散热涂层成型制程-利用模腔高温热变形方式，使该可成型散热涂层膜200变成要求的形状，再成为一配合该前壳11及后壳12的散热涂层20a。

步骤三：塑料件注塑制程-将该散热涂层膜200置入一塑料射出模具40的模穴43中，再注塑射出完成该前壳12及后壳11的塑料件，该前壳12及后壳11分别在塑料射出模具40模内直接射出成型一散热涂层结构30。

揆诸上述说明得知，本发明无法以现有技术的模内转印方法(imd)所能轻易完成。本发明要将「散热涂层」一体注塑在前壳12或后壳11，需至少包括上述三个步骤，亦即须先将高散热性材料22设置在一薄膜21上，以成为一可成型散热涂层膜200；然后利用高温热变形使该可成型散热涂层膜200变成要求的形状，也就是成型配合该前壳11及后壳12的散热涂层20a；本实施例中，该塑料射出模具40包括第一模具41及第二模具42，以及第一模具41及第二模具42之间的模穴43，一设于第一模具41或第二模具42上的至少一浇道44。其中模穴43配合前壳11或后壳12的形状所设成，该散热涂层20a先置于模穴43然后再向模穴43内射胶，如图5所示。射胶完成后保压冷却，最后开模，取出成型品。

本发明的技术方案中通过该散热涂层20a与前壳12或后壳11的模内注塑成型，进而形成一散热涂层结构30，如图6a或图7a所是，该散热涂层结构30(包括薄膜21及高散热性材料22)，与该前壳12与该后壳11一体注塑成型，因此其结合性比贴附方式或喷涂加工等现有技术方都更优，可达到使得该边缘或转角的位置，即便在小角度及大深度情况下也可以完美结合的效果，相较于现有技术的贴附石墨片方式，本发明克服了产品结构复杂下的结合问题，同时达到了最大散热面积，也就是说，在相同壳体上本发明的有效散热面积，较现有的贴附石墨片方式更大且结合更加。是以，本发明与现有技术相比较，确实具有预料不到的技术效果，具备了发明创造性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

综上所述，本发明在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关发明专利要件的规定，故依法提起申请。