具有射频透射部件的电子设备外壳的制作方法

文档序号:29468486发布日期:2022-04-02 04:08阅读:63来源:国知局
具有射频透射部件的电子设备外壳的制作方法
具有射频透射部件的电子设备外壳
1.本专利申请是2020年9月16日提交的名称为“electronic device housing having a radio-frequency transmissive component”的美国临时专利申请第63/079419号的非临时专利申请并要求该美国临时专利申请的权益,该美国临时专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
2.所述实施方案整体涉及用于电子设备的部件,这些部件包含热固性复合材料。更具体地,本实施方案涉及使得能够操作电子设备的无线部件的外壳部件或壳体部件。


背景技术:

3.一些电子设备可包括被配置为与其他设备进行通信或以其他方式操作地耦接的无线和/或rf发送部件。一些电子设备由塑料外壳或壳体形成,这使得能够传输各种无线信号。然而,如果壳体或外壳由金属材料形成,则金属材料的导电性质可干扰信号传输。
4.本文所述的系统和技术涉及包括外壳的电子设备,该外壳具有用于促进无线信号传输的rf透射部件。


技术实现要素:

5.本文所述的实施方案涉及用于电子设备的部件,这些部件包含热固性复合材料。包含热固性复合材料的部件可为外壳的部件并且可限定该外壳的外表面。在一些情况下,外壳部件为外壳的结构部件。
6.包含热固性复合材料的外壳部件可具有使其适于用作外壳的结构部件的特性的组合。例如,此类外壳部件可能够被加工和抛光,但仍可具有足够的强度和韧性以在使用中具有耐刮擦性和耐冲击性。在一些情况下,外壳部件可在跌落事件期间抵抗易碎失效、显著变形和/或与邻接外壳部件的分离。此外,包含热固性复合材料的外壳部件可为可着色的以匹配邻接外壳部件的颜色。
7.在一些情况下,包含热固性复合材料的部件可形成用于设备的内部部件的透射窗口。例如,包含热固性复合材料的部件可形成用于定位在外壳内的发射器部件、接收器部件和/或收发器部件的窗口。在一些情况下,包含热固性复合材料的部件可形成用于天线或传感器的窗口。例如,天线能够可操作地耦接到电子设备的无线传输电路。包含热固性复合材料的部件可对射频信号透明。
8.包含热固性复合材料的部件可为介电部件。在一些情况下,射频(rf)透明介电部件形成用于rf发射器、rf接收器和/或rf收发器的窗口。在另外的情况下,介电部件可在两个导电外壳部件之间提供电隔离。
9.部件的热固性复合材料通常包含形成交联网络的热固性聚合物。例如,热固性聚合物可为环氧基聚合物或聚氨酯基聚合物。热固性复合材料通常还包含纳米级无机颗粒,诸如二氧化硅颗粒。这些纳米级无机颗粒可分布在热固性聚合物的基体中。热固性复合材
料还可包含附加组分,诸如一种或多种颜料。
10.本文的公开内容还涉及电子设备外壳和包括本文所述部件的电子设备。电子设备通常包括定位在外壳内的设备部件,诸如显示器、一个或多个传感器和/或电池。在一些示例中,电子设备包括无线通信系统的一个或多个部件。
11.本公开提供了一种包括外壳的电子设备。该外壳包括第一外壳部件和第二外壳部件,该第一外壳部件由第一金属材料形成并限定该外壳的外表面的第一部分,该第二外壳部件由第二金属材料形成并限定该外壳的外表面的第二部分。该外壳还包括定位在该第一外壳部件和该第二外壳部件之间并且结合到该第一外壳部件和该第二外壳部件的介电部件,该介电部件包含热固性复合材料,该热固性复合材料包含环氧基体和分散在该环氧基体内的纳米级氧化物颗粒。
12.此外,本公开提供了一种电子设备,该电子设备包括射频(rf)部件和至少部分地围绕该rf部件的壳体。该壳体包括由金属材料形成并限定外表面的外壳、从该外表面的第一部分向内延伸的第一表面,以及面向该第一表面并从该外表面的第二部分向内延伸的第二表面。该壳体还包括由rf透射材料形成的窗口,该窗口定位在该rf部件上方并且粘附到该第一表面和该第二表面,该rf透射材料包含热固性复合材料,该热固性复合材料包含分散在热固性基体内的纳米级二氧化硅颗粒。
13.本公开还提供了一种外壳,该外壳包括由金属材料形成的具有纹理化壁并且限定该外壳的外表面的第一部分的外壳部件,以及结合到该纹理化壁并限定该外表面的第二部分的结构部件。该结构部件由热固性复合材料形成,该热固性复合材料包含交联环氧材料和分散在该交联环氧材料内的纳米级氧化物颗粒。
附图说明
14.本公开通过下面结合附图的具体描述将更易于理解,其中类似的附图标记表示类似的元件。
15.图1a和图1b示出了示例性电子设备的视图。
16.图2a、图2b、图2c和图2d示出了图1a至图1b的设备的横截面视图的示例。
17.图3示出了图1a至图1b的设备的横截面视图的另一示例。
18.图4示出了另一示例性电子设备。
19.图5示出了图4的设备的示例性横截面视图。
20.图6示出了图4的设备的另一示例性横截面视图。
21.图7a和图7b示出了附加示例性电子设备的视图。
22.图8示出了图7a和图7b的设备的示例性横截面视图。
23.图9示出了图7a和图7b的设备的另一示例性横截面视图。
24.图10示出了另一示例性电子设备。
25.图11示出了图10的设备的示例性横截面视图。
26.图12示出了可穿戴电子设备的示例。
27.图13示出了图12的设备的示例性横截面视图。
28.图14a和图14b示出了电子设备的附加示例。
29.图15a、图15b和图15c示出了另一示例性电子设备。
30.图16示出了用于形成包括热固性复合部件的外壳的示例性工艺的流程图。
31.图17a和图17b示出了处于图16的工艺中不同阶段的外壳组件的示例。
32.图18示出了可结合包含热固性复合材料的部件的样品电子设备的框图。
33.附图中的交叉影线或阴影的用途通常被提供以阐明相邻元件之间的边界并还有利于附图的易读性。因此,存在或不存在无交叉影线或阴影均不表示或指示对特定材料、材料属性、元件比例、元件尺寸、类似图示元件的共同性或在附图中所示的任何元件的任何其他特性、性质、或属性的任何偏好或要求。
34.此外,应当理解,各个特征部和元件(以及其集合和分组)的比例和尺寸(相对的或绝对的)以及其间呈现的界限、间距和位置关系在附图中被提供,以仅用于促进对本文所述的各个实施方案的理解,并因此可不必要地被呈现或示出以进行缩放并且并非旨在指示对所示的实施方案的任何偏好或要求,以排除结合其所述的实施方案。
具体实施方式
35.现在将具体地参考在附图中示出的代表性实施方案。应当理解,以下描述并非旨在将实施方案限制于一个优选的具体实施。相反,所述实施方案旨在涵盖可被包括在本公开以及由所附权利要求限定的实质和范围内的替代形式、修改形式和等同形式。
36.以下公开涉及用于电子设备的部件,这些部件包含热固性复合材料。在一些情况下,包含热固性复合材料的部件可被包括在电子设备的外壳中。此类外壳部件可具有使其适于用作外壳的结构部件的特性的组合。例如,此类外壳部件可能够被加工和抛光,但仍可具有足够的强度和韧性以在使用中具有耐刮擦性和耐冲击性。在一些情况下,外壳部件可在跌落事件期间抵抗易碎失效、显著变形和/或与邻接外壳部件的分离。此外,包含热固性复合材料的外壳部件可为可着色的以匹配邻接外壳部件的颜色。
37.在一些情况下,电子设备的外壳还包括由除热固性复合材料之外的材料形成的一种或多种外壳部件。例如,其他外壳部件可由金属、玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷或这些材料的组合形成。包含热固性复合材料的外壳部件可结合到这些其他外壳部件中的一者或多者,以向外壳提供结构完整性。在一些实施方案中,一个或多个外壳部件由金属材料形成,并且在这些外壳部件与由热固性复合材料形成的部件组装在一起之后,金属材料的表面被阳极化以产生阳极化层。在一些情况下,包含热固性复合材料的外壳部件可在工艺诸如阳极化或物理气相沉积工艺期间抵抗劣化和/或颜色变化。
38.在另外的情况下,包含热固性复合材料的部件可被定位在电子设备外壳内,而不是用作外壳部件。在一些示例中,热固性复合材料是定位在电子设备的外壳内的组件的一部分。当该内部组件的结构完整性很重要时,包含热固性复合材料的组件部件可有助于为组件提供结构支撑。例如,该组件可包括由热固性复合材料形成的部件以及由金属形成的一个或多个部件。由热固性复合材料形成的部件可结合到金属部件以向组件提供结构完整性。在一些情况下,由热固性复合材料形成的部件可将由金属形成的两个或更多个部件电隔离。组件可定位在由一种或多种介电和/或低磁导率材料形成的外壳内。
39.包含热固性复合材料的部件可为介电部件。在一些情况下,部件的介电特性可允许无线电波的充分传输,使得部件被认为对射频透明。例如,介电常数(相对介电常数)在所关注的频率范围内可足够低以允许无线电波的传输。频率范围可为“低频带”频率范围(例
如,小于1ghz,诸如约400mhz至小于1ghz、约600mhz至约900mhz、或600mhz至700mhz)、“中频带”频率范围(例如,约1ghz至约6ghz、诸如约1ghz至约2.6ghz、约2ghz至约2.6ghz、约2.5ghz至约3.5ghz、或约3.5ghz至约ghz)、或“高频带”频率范围(例如,约24ghz至约40ghz、约57ghz至约64ghz、或约64ghz至约71ghz)。此外,无线充电范围可以广泛地从约80khz至约300khz,或从约110khz至约205khz。当外壳包括导电部件时,介电外壳部件可提供用于rf发射器、rf接收器和/或rf收发器的窗口。例如,rf发射器、rf接收器和/或rf收发器可以是无线通信系统或无线充电系统的一部分。
40.在另外的情况下,介电部件在两个导电部件之间提供至少一定程度的电隔离或绝缘。例如,介电外壳部件可在两个导电外壳部件之间提供导电和/或电容隔离。在一些情况下,两个导电外壳部件中的至少一者被配置为用作天线。例如,两个导电外壳部件中的至少一者可被配置为辐射用于无线通信系统的电磁辐射。介电外壳部件可将该天线与其他导电外壳部件电隔离。
41.在另外的情况下,包含热固性复合材料的部件可具有适于允许能量通过电磁感应传输的特性。例如,包含热固性复合材料的部件可形成用于感应耦合无线充电系统的发射器、接收器或收发器的窗口。在一些情况下,感应耦合无线充电系统可为谐振感应耦合无线充电系统。热固性复合材料可具有足够低的磁导率,使得其不干扰由感应耦合无线充电系统生成的磁场的传输。
42.主要由热固性复合材料构成的部件在本文中可称为热固性复合部件。热固性复合部件也可称为由热固性复合材料形成。在实施方案中,热固性复合材料包含形成交联网络的热固性聚合物,诸如环氧基聚合物或聚氨酯基聚合物。热固性聚合物的这些示例在本文中也可称为交联环氧材料和交联聚氨酯材料。热固性复合材料通常还包含纳米级无机颗粒,诸如二氧化硅颗粒或其他氧化物颗粒。与单独的热固性聚合物相比,在热固性复合材料中包含纳米级无机颗粒可增加热固性复合材料的强度和韧性。纳米级无机颗粒也可影响材料的介电特性。在一些情况下,热固性复合材料还包含有助于赋予热固性复合部件耐久颜色的颜料。相对于图1a、图1b和图16提供的热固性复合材料的描述一般性地适用于此处,并且为简洁起见,此处不再重复。
43.在一些情况下,包含热固性复合材料的结构外壳部件具有抵抗变形而不过度易碎的能力。热固性外壳部件的强度可由热固性复合材料的一种或多种机械特性来指示,诸如热固性复合材料的硬度、弹性模量或断裂强度。热固性复合部件的延展性和韧性可由热固性复合材料的一种或多种附加机械特性来指示。例如,热固性复合材料的延展性可通过材料的伸长百分比或冲击强度来指示。在一些示例中,在室温下测量机械特性。热固性复合部件还可被配置为具有一种或多种热特性(诸如玻璃化转变温度),该一种或多种热特性与热固性复合固化之后进行的任何制造工艺相适应。热固性复合部件还可具有小于阈值的收缩率。
44.如前所述,包含热固性复合材料的外壳部件可结合到外壳的一个或多个相邻部件以向外壳提供结构完整性。在一些情况下,通过使相邻外壳部件的表面改性来增强热固性复合外壳部件与相邻外壳部件之间的结合。例如,相邻外壳部件的表面可通过机械纹理化、化学蚀刻、阳极化、使用底漆等中的一种或多种来改性。在另外的情况下,热固性复合部件可与相邻外壳部件上的较大尺度保持特征在结构上互锁。热固性复合材料与邻接外壳部件
的材料之间的结合强度可由热固性复合材料与邻接外壳部件的材料之间的搭接剪切强度来指示。
45.本文的公开内容还涉及电子设备外壳和包括含有热固性复合材料的部件的电子设备。在一些情况下,电子设备包括无线通信系统。无线通信协议和标准可包括已建立的协议和标准,诸如ieee 802.11x、gsm、lte、cdma、tdma、3g、4g、5g、蓝牙、蓝牙低功耗(ble)、iso/iec18000-3、wi-fi、射频识别(rfid)、近场通信(nfc)、全球定位系统(gps),或任何其他目标无线通信协议或标准(包括有待开发的协议和/或标准)。例如,无线通信可为射频或红外通信系统。电子设备通常包括定位在该设备内的其他部件,诸如显示器、一个或多个传感器和/或电池。
46.以下参考图1a至图18讨论这些实施方案和其他实施方案。然而,本领域的技术人员将容易地理解,本文相对于这些附图所给出的详细描述仅出于说明性目的,而不应被理解为是限制性的。
47.图1a和图1b示出了电子设备或简称为“设备”100的示例。出于本公开的目的,设备100可为便携式电子设备,包括例如移动电话、平板电脑、便携式计算机、可穿戴电子设备、便携式音乐播放器、健康监视设备、便携式终端、无线充电设备、设备附件,或其他便携式或移动设备。在图1a和图1b的示例中,尺寸和形状因数(包括其长边长度与其短边长度的比率)对应于移动电话的尺寸和形状因数。然而,该示例不是限制性的,并且其他设备形状因数的示例在图7a、图7b、图10、图12、图14a、图15a和图15b中示出。
48.在图1a和图1b的示例中,设备100包括外壳110、前覆盖件122和后覆盖件124。外壳110以及前覆盖件122和后覆盖件124包封电子设备的内部部件,并且在本文中可统称为壳体。在一些情况下,设备包括支撑板和/或用于支撑内部电子电路或电子部件的附加内部结构部件。图1a和图1b的示例不是限制性的,并且在其他示例中,设备的内部部件可由缺少覆盖件的外壳包封(如图14a、图15a和图15b所示)、由与单个覆盖件结合的外壳包封(如图7a和图7b所示),或由任何其他合适的构型包封。
49.外壳110包括一些外壳部件,这些外壳部件包含热固性复合材料(例如,114b)。在一些情况下,这些外壳部件由热固性复合材料形成,并且在其他情况下,这些外壳部件由多种复合材料形成(如图9的示例所示)。外壳110还包括由除热固性复合材料之外的材料形成的其他外壳部件(例如,112b和112f)。例如,这些其他外壳部件中的每一者可由金属、玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷以及它们的组合形成。图1a至图1b所示的外壳部件的数量不是限制性的,并且在其他示例中,外壳可包括更少或更多数量的外壳部件。
50.在一些情况下,由热固性复合材料形成的外壳部件(例如,114b)耦接到由除热固性复合材料之外的材料形成的一个或多个外壳部件(例如,112b和112f)。如相对于图16更详细地解释,包含热固性复合材料的外壳部件可通过固化可聚合混合物来形成。例如,可将可聚合混合物引入其他外壳部件中的两者或更多者之间的间隙中,然后固化。
51.在一些实施方案中,由除热固性复合材料之外的材料形成的外壳部件的表面可被改性以改善其与热固性复合材料的结合。表面改性可增强表面与热固性聚合物和/或其预聚物之间的相互作用。例如,外壳部件的表面可通过机械纹理化、化学蚀刻、阳极化、使用底漆等中的一种或多种来改性。相对于图2b和图2c提供的表面改性的描述一般性地适用于本文,并且为简洁起见,此处不再重复。此外,包含热固性复合材料的外壳部件可与由除热固
性复合材料之外的材料形成的外壳部件的较大尺度特征在结构上互锁。这些特征结构在本文中可称为保持特征结构或互锁特征结构。本文所述的多种保持特征结构包括但不限于相对于图3、图5至图6、图8至图9和图14b所示的那些保持特征结构。
52.在一些情况下,包含热固性复合材料的部件可提供用于内部设备部件的“窗口”,这些内部设备部件被配置为辐射(发射)和/或接收电磁信号。热固性复合材料可透射由内部设备部件发射和/或接收的电磁辐射的波长(或频率)。例如,热固性复合材料可为rf透射材料。在一些情况下,热固性复合材料可对电磁信号的一个或多个波长(或频率)基本上透明。例如,热固性复合材料可在指定波长或频率处或在指定波长或频率范围内透射至少50%、60%、70%、80%或90%。内部设备部件可为天线并且可为无线通信系统的一部分。在一些情况下,内部设备部件被配置为接收射频(rf)信号。频率范围可为“低频带”频率范围(例如,小于1ghz,诸如约400mhz至小于1ghz、约600mhz至约900mhz、或600mhz至700mhz)、“中频带”频率范围(例如,约1ghz至约6ghz、诸如约1ghz至约2.6ghz、约2ghz至约2.6ghz、约2.5ghz至约3.5ghz、或约3.5ghz至约ghz)、或“高频带”频率范围(例如,约24ghz至约40ghz、约57ghz至约64ghz、或约64ghz至约71ghz)。此外,无线充电范围可以广泛地从约80khz至约300khz,或从约110khz至约205khz。
53.在一些情况下,包含热固性复合材料的部件可为介电部件,并且部件在给定频率处的介电特性可足够低,使得部件对电磁信号基本上透明。例如,介电常数(相对介电常数)在所关注的频率范围内可足够低以允许无线电波的传输。在一些情况下,热固性复合材料在2.5ghz下可具有2至4或2.5至3.5的介电常数(也称为相对介电常数)。耗散因数(也称为损耗角正切或损耗角正切值)可小于0.5或小于0.4。在一些情况下,根据测试方法iec-61189-2-721:2015测量这些参数。包含热固性复合材料的部件(其可为热固性复合部件)可具有与热固性复合材料类似的介电特性。
54.在一些情况下,介电部件可在导电外壳部件之间提供至少一定程度的电隔离。例如,介电强度可足够高以防止或基本上限制通过介电部件的导电。另选地或除此之外,介电强度可足够高以减少与相邻导电部件的电容耦合。在一些实施方案中,这些导电外壳部件中的至少一者被配置为用作天线。例如,这些导电外壳部件中的至少一者可被配置为辐射用于无线通信系统的电磁辐射。介电外壳部件可将该天线与相邻导电外壳部件电隔离。在另外的情况下,介电部件可将导电外壳部件的不同区域分开,诸如围绕限定在导电外壳部件中的开口的不同区域(例如,被配置为用作无线通信系统的发射器的开口)。
55.在一些实施方案中,部件可主要由热固性复合材料组成,并且在本文中可称为热固性复合部件。热固性复合部件也可称为由热固性复合材料形成。部件的热固性复合材料包含形成交联网络的热固性聚合物,诸如环氧基聚合物或聚氨酯基聚合物。热固性复合材料通常还包含无机颗粒,诸如纳米级无机颗粒。与单独的热固性聚合物相比,在热固性复合材料中包含纳米级无机颗粒可增加热固性复合材料的强度和韧性。此外,在热固性复合材料中包含无机颗粒可影响热固性复合材料的介电常数。相对于图16提供的环氧基聚合物和聚氨酯基聚合物的附加描述一般性地适用于本文,并且为简洁起见,此处不再重复。
56.热固性聚合物通常形成用于增强材料的基体。该基体在本文中也可称为热固性基体。例如,该基体可为环氧基基体,其在本文中也可称为环氧基体。增强材料可基本上被分散在热固性聚合物的基体内。在一些情况下,增强材料可为颗粒形式。例如,这些颗粒可包
括纳米级氧化物颗粒(例如,具有1nm至100nm的尺寸)。在一些实施方案中,热固性复合材料包含纳米级二氧化硅颗粒。另选地或除此之外,热固性复合材料可包含纳米级陶瓷颗粒,诸如氧化锆、氧化铝和/或二氧化钛颗粒。然而,当需要基本上rf透明的部件时,介电常数大于二氧化硅的陶瓷可能不太合适。纳米级氧化物颗粒可为基本上非磁性的。纳米级二氧化硅或陶瓷颗粒的载量按重量百分比计可为约10%至约50%。在另外的实施方案中,这些颗粒中的至少一些颗粒可具有较大尺寸,诸如大于100nm且小于20微米。相对于图16提供的纳米级尺寸和较大尺寸的二氧化硅和陶瓷颗粒的附加描述一般性地适用于本文,并且为简洁起见,此处不再重复。
57.在一些情况下,热固性复合材料包含有助于赋予热固性复合部件耐久颜色的一种或多种颜料。在一些情况下,颜料颗粒可为微米级或纳米级。例如,颜料可为无机颜料、碳颜料、有机颜料或它们的组合。相对于图16提供的颜料的描述一般性地适用于本文,并且为简洁起见,此处不再重复。
58.在一些实施方案中,包含热固性复合材料的部件为外壳的结构部件。包含热固性复合材料的结构外壳部件可具有抵抗变形而不过度易碎的能力。热固性外壳部件的强度可由热固性复合材料的一种或多种机械特性来指示,诸如热固性复合材料的硬度、弹性模量或断裂强度。例如,热固性复合材料可具有对于肖氏d硬度标度位60至100或70至95的硬度。又如,热固性复合材料可具有30mpa至50mpa或30mpa至40mpa的断裂强度(极限拉伸强度uts)。在一些情况下,根据astm d638,使用iv型狗骨形样品测量拉伸强度。
59.热固性复合部件的延展性和韧性可由热固性复合材料的一种或多种附加机械特性来指示。例如,热固性复合材料的延展性可通过材料的伸长百分比或冲击强度来指示。在一些情况下,材料的伸长百分比为10%至15%。冲击强度可使用缺口棒冲击测试(诸如悬臂梁冲击测试)来测量。在一些情况下,热固性复合材料的冲击强度为40j/m至90j/m或50j/m至90j/m,如通过悬臂梁冲击测试所测量的。在一些情况下,根据astm d256来测量冲击强度。在一些示例中,在室温下测量机械特性。在一些情况下,可直接在热固性复合部件上测量机械特性,而在其他情况下,可在固化至约相同交联程度的热固性复合材料的样品上测量机械特性。
60.热固性复合部件还可被配置为具有一种或多种其他特性。例如,结构外壳部件可具有60℃至90℃、65℃至85℃或70℃至80℃的玻璃化转变温度。热固性复合部件还可具有小于8%或小于5%的收缩率。在一些情况下,可直接在热固性复合部件上测量这些其他特性,而在其他情况下,可在固化至约相同交联程度的热固性复合材料的样品上测量该特性。
61.如前所述,包含热固性复合材料的外壳部件可结合到一个或多个其他外壳部件以向外壳提供结构完整性。在一些实施方案中,这些部件之间的结合包括粘性结合。在一些情况下,热固性复合材料与邻接外壳部件的材料之间的结合由热固性复合材料与邻接外壳部件的材料之间的搭接剪切强度来指示。在一些情况下,如使用单次搭接测试所测量的,搭接剪切强度大于20mpa或大于25mpa。在一些情况下,搭接剪切强度大于20mpa且至多50mpa或大于25mpa且至多50mpa。在一些情况下,搭接剪切强度可根据astm d1002来测量。在一些情况下,可直接在热固性复合部件上测量结合,而在其他情况下,可在固化至约相同交联程度的热固性复合材料的样品上测量机械特性。
62.图1a和图1b的外壳110包括多个外壳部件(112a至112f以及114a至114f),这些外
壳部件中的每一者均限定外壳的外表面的相应部分。此外,外壳110限定电子设备的侧表面106。外壳部件114f位于外壳部件112c和112d之间,并且在图1a和图1b的视图中不可见。
63.在图1a和图1b的示例中,外壳110包括含有热固性复合材料的六个外壳部件。在一些情况下,这六个外壳部件中的每一者均为介电外壳部件。在图1a和图1b的示例中,外壳部件114a、114b、114c、114d、114e和114f中的每一者均包含热固性复合材料。在一些情况下,外壳部件114a至114f中的一者或多者由热固性复合材料形成(并且主要由热固性复合材料组成)。在一些情况下,外壳部件114a至114f中的每一者由基本上相同的热固性复合材料形成。在其他情况下,外壳部件114a至114f中的一者或多者由包含增强颗粒的热固性复合材料与包含纤维的热固性复合材料的组合形成,如相对于图9所示和所述。相对于图9提供的描述一般性地适用于本文,并且此处不再重复。
64.外壳110还包括由除热固性复合材料之外的材料形成的六个外壳部件。在图1和图1b中,外壳部件112a、112b、112c、112d、112e和112f中的每一者均由除热固性复合材料之外的材料形成。例如,外壳部件112a至112f中的每一者可由金属、玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷等形成。在一些情况下,外壳部件112a至112f中的一者或多者是导电的。以举例的方式,由金属(也称为金属材料)形成的外壳部件可由铝合金、钢、钛合金、镁合金或类似材料形成。由玻璃和/或玻璃陶瓷(也称为玻璃和/或玻璃陶瓷材料)形成的外壳部件可由硅铝酸盐玻璃和/或玻璃陶瓷形成。由陶瓷(也称为陶瓷材料)形成的外壳部件可由氧化铝(例如,多晶氧化铝或蓝宝石)、氧化锆、另一种金属氧化物、金属碳化物、金属硼化物、金属氮化物、金属硅化物等形成。在一些情况下,外壳部件112a至112f中的每一者由基本上相同的材料形成。如本文所提及的,由特定材料诸如金属形成的外壳部件还可包含沿一个或多个表面的不同材料的相对薄的涂层,诸如阳极化层、物理气相沉积涂层、油漆涂层、底漆涂层(其可包括偶联剂)等。在一些情况下,可在外壳110中形成一个或多个开口,诸如在部件112b中形成的开口135和136。例如,此类开口可设置在扬声器或麦克风上方,可围绕按钮或其他类型的输入设备,或者可允许触及充电口。
65.在一些情况下,包含热固性复合材料的外壳部件部分地或完全地填充由除热固性复合材料之外的材料形成的相邻两个外壳部件之间的间隙。例如,外壳部件114b可部分地或完全地填充相邻外壳部件112b与112f之间的间隙。在一些情况下,包含热固性复合材料的外壳部件(例如,114b)在机械上和结构上耦接两个相邻外壳部件(例如,112b和112f)。
66.在一些实施方案中,外壳110包括多个导电外壳部件和包含热固性复合材料的多个介电外壳部件。例如,外壳部件112a至112f可由金属材料(例如,金属合金)形成,并且外壳部件114a至114f可由热固性复合材料形成。在一些情况下,由导电材料形成的外壳部件中的至少一个外壳部件被配置为用作天线。例如,两个导电外壳部件中的至少一者可被配置为辐射用于无线通信系统的电磁辐射。包含热固性复合材料的介电外壳部件可将该天线与相邻导电外壳部件电隔离。
67.前覆盖件122可定位在显示器142上方,并且可提供窗口,通过该窗口可观看显示器。在一些情况下,显示器142为触敏显示器。显示器142可为液晶显示器(lcd)、发光二极管(led)显示器、led背光lcd显示器、有机发光二极管(oled)显示器、有源层有机发光二极管(amoled)显示器等。在一些实施方案中,显示器142可附接到(或邻接)前覆盖件122。前覆盖件122可至少部分地限定电子设备的前表面102。开口134可设置在前覆盖件122中,并且在
一些情况下可提供扬声器端口。设备100还可包括前向相机132。
68.后覆盖件124的外表面可至少部分地限定电子设备的后表面104。在图1b的示例中,后覆盖件可包括容纳相机组件的一个或多个光学模块156的较厚区域144。较厚区域144可与后覆盖件的周围部分一体形成,或者可由耦接到后覆盖件的周围部分(例如,通过耦接环)的单独的覆盖件提供。
69.电子设备100包括相机组件,该相机组件继而包括一个或多个光学模块156。该相机组件可限定任何数量的光学模块,诸如一个、两个、三个、四个、五个或六个光学模块。这些光学模块可包括但不限于相机模块、照明模块、传感器以及它们的组合。当该相机组件包括多个相机模块时,该相机模块中的每个相机模块可具有不同的视场或其他光学特性。在一些情况下,相机模块包括光学传感器阵列和/或光学部件诸如透镜、滤波器或窗口。在另外的情况下,相机模块包括光学传感器阵列、光学部件和围绕该光学传感器阵列和光学部件的相机模块外壳。相机模块还可包括聚焦组件。例如,聚焦组件可包括用于移动相机模块的透镜的致动器。在一些情况下,光学传感器阵列可为互补金属氧化物半导体(cmos)阵列等。在一些情况下,相机组件可包括一种或多种传感器诸如深度测量传感器(例如,飞行时间传感器)、环境光传感器、红外传感器、紫外光传感器、健康监测传感器、生物识别传感器(例如,指纹传感器)等。
70.本文所述的典型覆盖件是薄的,并且通常包括厚度小于5mm、并且更典型地厚度小于3mm、厚度小于或等于2mm或厚度小于或等于1mm的覆盖构件。前覆盖件122和后覆盖件124可耦接到外壳110。例如,可用粘合剂、紧固件、接合特征结构或它们的组合将前覆盖件122和后覆盖件124中的每一者耦接到外壳。
71.前覆盖件122和后覆盖件124中的每一者通常包括覆盖构件,该覆盖构件可为玻璃构件、玻璃陶瓷构件或包括一个或多个玻璃部分和一个或多个玻璃陶瓷部分的构件。覆盖构件可通过离子交换进行化学强化。在一些情况下,覆盖件可包括多个层,每个层选自玻璃层、玻璃陶瓷层和聚合物层。覆盖件诸如前覆盖件122和后覆盖件124还可包括一个或多个涂层。例如,覆盖件可包括外涂层诸如疏油涂层和/或抗反射涂层。另选地或除此之外,覆盖件还可包括内部涂层,诸如掩蔽层。
72.除了显示器和相机组件之外,电子设备100还可包括附加部件。这些附加部件可包括处理单元、控制电路、存储器、输入/输出设备、电源(例如,电池)、充电组件(例如,无线充电组件)、网络通信接口、附件和传感器中的一者或多者。下文结合图18更详细地讨论了样品电子设备的部件,并且结合图18提供的描述大体适用于本文。
73.图2a示出了电子设备200的局部横截面视图的示例。具体地,图2a示出了外壳210的示例。外壳210包括含有热固性复合材料的外壳部件214b。外壳部件214b定位在由除热固性复合材料之外的材料形成的两个外壳部件212b、212f之间。穿过外壳210的横截面可为沿图1a中的a-a穿过外壳110的侧向横截面的示例。外壳部件212b、212f和214b在组成、物理特性、电特性和其他特性方面可分别类似于外壳部件112b、112f和114b,并且为简洁起见,此处不再重复该描述。
74.在图2a的示例中,包含热固性复合材料的外壳部件214b基本上填充两个相邻外壳部件212b、212f之间的间隙211b。在一些情况下,外壳部件214b由热固性复合材料形成,并且外壳部件212b、212f由除热固性复合材料之外的材料形成。在实施方案中,外壳部件214b
在结构上耦接两个相邻外壳部件212b和212f。外壳部件214b限定外壳的外表面206的部分206h以及外壳的内表面207的部分207h。
75.如图2a所示,外壳部件212b限定外壳的外表面206的一部分206b以及从外表面206的部分206b朝向电子设备的内表面207b向内延伸的表面208b。类似地,外壳部件212f限定外表面206的部分206f以及从外表面206的部分206f朝向电子设备的内表面207f向内延伸的表面208f。外表面206可为电子设备的侧表面。间隙211b限定于表面208b与208f之间。表面208b和208f在本文中也可称为结合表面。
76.图2a示出了间隙的宽度(w)和间隙的厚度(t)。在一些示例中,间隙的宽度可为约40微米至约300微米、约100微米至约500微米、约500微米至约2mm、约1mm至约5mm、或约5mm至约1cm。间隙的厚度(也可称为深度)可为约250微米至约2mm、约250微米至约1mm、约500微米至约1.5微米、或约1mm至约5mm。
77.在图2a的示例中,间隙的厚度与外壳部件214b的厚度大致相同,并且还与外壳部件212b和212f的厚度大致相同。在一些情况下,部分206b、206f和206h基本上彼此齐平,这可至少部分地通过共加工外壳部件214b和外壳部件212b和212f来实现。在另外的示例中,间隙的深度小于外壳部件的厚度,如图15c所示。在另外的示例中,包含热固性复合材料的外壳部件的厚度(如从其外表面测量)可大于相邻外壳部件的厚度,如图8和图9所示。
78.外壳210还可被描述为限定电子设备的侧壁,外壳部件212b限定侧壁的第一部分,并且外壳部件212f限定侧壁的第二部分。表面208b还可被描述为由外壳部件212b的端部限定,并且表面208f被描述为由外壳部件212f的端部限定。
79.在一些示例中,外壳部件214b由热固性复合材料形成。因此,外壳部件214b可被称为热固性复合外壳部件。外壳部件214b可为介电外壳部件。热固性复合材料可以如先前相对于图1a至图1b所述,并且为简洁起见,此处不再重复该描述。然而,该示例不是限制性的,并且在其他示例中,外壳部件的仅一部分可由热固性复合材料形成。具体地,图9示出了由两种不同材料形成的外壳部件的示例,诸如包含颗粒增强材料的第一热固性复合材料和包含纤维增强材料的第二热固性复合材料。
80.外壳部件212b和212f中的每一者均由除热固性复合材料之外的材料形成。在一些示例中,外壳部件212b和212f中的每一者由金属、玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷或这些材料的组合形成。在一些情况下,外壳部件214b可被配置为用于定位在外壳内的rf部件的窗口,诸如当外壳部件214b对rf基本上透明时以及当外壳部件212b和212f由具有高介电常数的金属或陶瓷(例如,氧化锆)形成时。在另外的情况下,外壳部件214b可被配置为将外壳部件212b和212f电隔离,诸如当外壳部件212b和212f两者均由金属形成并且212b和212f中的至少一者被配置为用作天线时。例如,两个金属外壳部件212b和212f中的至少一者可被配置为辐射用于无线通信系统的电磁辐射。
81.图2b示出了图2a的外壳210的区域1-1的详细视图的示例。具体地,图2b示出了外壳部件214b和外壳部件212f之间的界面区域260。如前所述,外壳部件214b可由热固性复合材料形成,并且外壳部件212f可由除热固性复合材料之外的材料形成。界面区域260包括由外壳部件212f限定的表面208f。如图2b所示,表面208f限定纹理。如相对于图16更详细所述,表面208f可通过包括机械纹理化和/或化学蚀刻的各种方法进行纹理化。纹理可被描述为限定多个纹理特征结构,诸如峰和谷。在一些实施方案中,纹理的均方根高度为0.5微米
至2微米、250nm至1微米或125nm至750nm。在一些情况下,固化形成热固性复合材料的可聚合混合物可至少部分地适形于表面208f的纹理。当可聚合混合物固化时,热固性复合材料对纹理的适形可在纹理的尺度(例如,微米尺度或更小)上形成机械性互锁。在另外的实施方案中,表面208f可限定通过抛光操作获得的具有较低均方根高度(例如,小于125nm)的平滑纹理。
82.图2c示出了图2b的区域2-2的详细视图的示例。在图2c的示例中,界面区域260还包括阳极化层262。当外壳部件212f由金属材料形成时,金属材料的电化学氧化可产生阳极化层262。阳极化层由金属氧化物形成,并且通常比在金属材料上形成的原生氧化物层厚。例如,可通过阳极化在铝合金上形成氧化铝层。例如,阳极化层可具有约250nm至约2微米或约500nm至约1.25微米的平均厚度。在一些情况下,阳极化层262可为多孔的。例如,这些孔可具有约10nm至约100nm或约25nm至约75nm的平均直径。在一些情况下,固化以形成热固性复合材料的可聚合混合物可至少部分地进入阳极化层的孔中。当可聚合混合物固化时,孔内的热固性复合材料可形成纳米尺度(也称为纳米级)机械性互锁。在一些示例中,部件延伸到第一外壳部件的表面上的第一阳极化层的第一组纳米级孔中,并且延伸到第二外壳部件的表面上的第二阳极化层的第二组纳米级孔中。在另外的示例中,溶胶-凝胶涂层可形成在外壳部件的表面上;溶胶-凝胶涂层可包含硅或金属氧化物。
83.如图2c的示例所示,界面区域260还可包括底漆264。在一些情况下,底漆可包含偶联剂。偶联剂可被构造成与阳极化层262和热固性复合材料两者相互作用。在一些情况下,偶联剂可以是基于硅烷的。例如,偶联剂可衍生自烷氧基硅烷,诸如二烷氧基或三烷氧基硅烷。烷氧基硅烷能够与金属氧化物诸如阳极化层262的金属氧化物相互作用。烷氧基硅烷还可包含能够与可聚合混合物的一种或多种组分相互作用的官能团。例如,当热固性复合材料为环氧基时,烷氧基硅烷可包含环氧基团。当界面区域包括多孔阳极化层时,偶联剂264可进入阳极化层的孔中。然而,偶联剂264中的一些偶联剂可保留在阳极化层的表面上,如图2c所示。在另外的示例中,偶联剂可在不存在阳极化层的情况下使用,并且偶联剂可能够与金属上的天然氧化物层或与形成于金属上的溶胶-凝胶涂层相互作用。
84.另选地,界面区域可包括不含偶联剂的底漆。例如,底漆可衍生自不同于用于形成热固性复合材料的可聚合混合物。在一些情况下,环氧基底漆可用于环氧基热固性复合材料和聚氨酯基热固性复合材料。
85.图2d为扫描电镜图像的示例,示出了铝合金外壳部件212f与环氧基复合部件214b之间的界面区域260。添加图2d中的虚线以大体指示铝合金外壳部件212f与形成于铝合金外壳部件212f上的阳极化层262之间的界面的位置。底漆264的区域在阳极化层262与环氧基复合部件214b之间的界面处可见(该区域在图2d中被圈出)。阳极化层是多孔的,具有纳米尺度孔径。图2d的图像是穿过界面区域260的横截面的背散射电子图像。
86.图3示出了图1a至图1b的设备的横截面视图的另一示例。具体地,图3示出了外壳310的另一示例。外壳310包括外壳部件314b,该外壳部件包含定位在由除热固性复合材料之外的材料形成的两个外壳部件312b、312f之间的热固性复合材料。在一些情况下,外壳部件314b可由热固性复合材料形成。穿过外壳310的横截面可为沿图1a中的a-a穿过外壳110的侧向横截面的另一示例。外壳部件312b、312f和314b在组成、物理特性、电特性和其他特性方面可类似于外壳部件112b、112f和114b,并且为简洁起见,此处不再重复该描述。
87.在图3的示例中,外壳部件312b和312f中的每一者均包括保持特征结构313。保持特征结构313可以与外壳部件314b在结构上互锁,并且因此有助于将外壳部件314b在机械上保持在间隙311b(形成在外壳部件312b和312f之间)内。在图3的示例中,保持特征结构313中的每一者均限定从外壳310的内表面307伸出的突起,该突起延伸到电子设备的内部容积中。外壳部件314b围绕保持特征结构313延伸,并且在一些情况下,可封装保持特征结构313。如图3所示,保持特征结构313限定了延伸穿过或部分地穿过突起的孔333,并且外壳部件314b可延伸到孔333中。例如,孔333可被取向成垂直于图3的平面、平行于图3的平面,或成中间角度。图3的示例不是限制性的,并且保持特征结构可采用多种形式,包括从外表面向内延伸的表面中的凹陷或凹槽(如图5至图6、图8至图9和图14b所示)、内角(如图6和图8至图9所示)、不含孔(诸如333)的突起等。
88.在一些情况下,沿结合表面的保持特征结构大于通过前述表面改性技术产生的特征结构(例如,纹理或孔)。保持特征结构可通过机械加工技术、模制技术、另一种成形技术或通过成形技术的组合来形成。在一些情况下,保持特征结构可与外壳部件表面改性技术中的一种或多种结合使用。如前所述,这些表面改性技术包括但不限于机械纹理化、化学蚀刻、阳极化、使用底漆等。
89.图4示出了另一示例性电子设备。在图4的示例中,设备400包括外壳410和前覆盖件422。在一些情况下,设备还包括后覆盖件。外壳410和前覆盖件422可以是包封电子设备的内部部件的壳体的一部分。
90.外壳410包括含有热固性复合材料(例如,414a、414b和415)的一些外壳部件,以及由除热固性复合材料之外的材料形成的其他外壳部件(例如,412a、412b和412c)。在一些情况下,外壳部件414a、414b和415中的一者或多者可由热固性复合材料形成。外壳部件414a、414b和415在组成、物理特性、电特性和其他特性方面可类似于外壳部件114b,并且为简洁起见,此处不再重复该描述。此外,外壳部件412a、412b和412c在组成、物理特性、电特性和其他特性方面可类似于外壳部件112b和112f,并且为简洁起见,此处不再重复该描述。
91.在图4的示例中,外壳部件412a限定开口(例如,如图5的横截面视图所示的511)。在图4的示例中,该开口具有沿侧表面406的狭槽的形式。包含热固性复合材料的外壳部件415被定位在开口内并且结合到外壳部件412a。外壳410可至少部分地围绕发射器、接收器和/或收发器。当外壳部件412a由导电材料形成时,外壳部件415可提供用于发射器、接收器和/或收发器的“窗口”。在一些情况下,外壳部件415可提供用于毫米波天线的窗口,该毫米波天线被配置为进行5g通信。例如,天线可具有24ghz至39ghz频带或60ghz频带(例如,57ghz-64ghz或64ghz-71ghz)。此外,外壳部件415可限定波导的一部分或允许光束形成或光束导向功能。在另外的实施方案中,开口可被配置为用作无线通信系统的发射器,并且外壳部件412a能够可操作地耦接到无线传输电路。电子设备400还包括可具有按钮形式的输入设备438。
92.外壳部件412a还可被描述为具有限定开口的至少一部分的壁(例如,限定表面508a和508b的壁,如图5的横截面视图所示)。壁的表面可通过机械纹理化、化学蚀刻、阳极化、使用底漆等中的一种或多种来改性,如先前相对于图2a至图2c所述。在一些情况下,壁为纹理化的。例如,由金属形成的外壳部件的纹理化壁可通过在金属中形成纹理特征结构、通过在金属上或金属中形成具有纹理的涂层或通过它们的组合来产生。此外,外壳部件
412a可包括如先前相对于图3所述的保持特征结构。为简洁起见,先前相对于图2a至图2c和图3提供的描述在此处不再重复。
93.此外,包含热固性复合材料的外壳部件414a可在机械上和结构上耦接外壳部件412a和412b,并且外壳部件414b可在机械上和结构上耦接外壳部件412a和412c。如先前相对于图1a和图1b所述,外壳部件414a和414b可提供用于电子设备内部的发射器、接收器和/或收发器的窗口,或者可将相邻导电部件电隔离(这些部件中的至少一者可被配置为用作天线)。为简洁起见,先前相对于图1a和图1b提供的描述在此处不再重复。
94.前覆盖件422可定位在显示器442上方,并且可提供窗口,通过该窗口可观看显示器。在一些实施方案中,显示器442可附接到(或邻接)前覆盖件422。前覆盖件422可限定电子设备的前表面402。前覆盖件422可类似于前覆盖件122,并且为简洁起见,此处不再重复该描述。开口434可设置在前覆盖件422中,并且在一些情况下可提供扬声器端口。
95.图5示出了图4的电子设备400的横截面视图的示例。具体地,图5示出了外壳510的示例。外壳510包括外壳部件515,该外壳部件包含定位在由除热固性复合材料之外的材料形成的外壳部件512的开口511中的热固性复合材料。穿过外壳510的横截面可为沿图4中的b-b穿过外壳410的竖直横截面的示例。外壳部件515在组成、物理特性、电特性和其他特性方面可与外壳部件114b类似,并且外壳部件512在组成、物理特性、电特性和其他特性上可与外壳部件112a和112f类似,并且为简洁起见,此处不再重复该描述。
96.在图5的示例中,包含热固性复合材料的外壳部件515基本上填充由除热固性复合材料之外的材料形成的外壳部件512中的开口511。在一些情况下,外壳部件515可由热固性复合材料形成。在实施方案中,外壳部件515为介电外壳部件,并且外壳部件512为导电外壳部件。在实施方案中,外壳部件515为外壳510的结构部件。外壳部件512限定外壳的外表面506的部分506a和506b,并且外壳部件515限定外壳的该外表面的部分506c。外表面506可为电子设备的侧表面,如图4所示。
97.如图5所示,外壳部件512还限定从外表面506的部分506a朝向内表面507向内延伸的表面508a。此外,外壳部件512限定从外表面506的部分506b朝向内表面507向内延伸的表面508b。开口至少部分地限定在大体面向彼此的表面508a和508b之间。外壳部件515结合到表面508a和508b,这些表面在本文中也可称为结合表面。壁的表面508a和508b可通过机械纹理化、化学蚀刻、阳极化、使用底漆等中的一种或多种来改性,如先前相对于图2a至图2c所述。
98.在图5的示例中,外壳部件还限定沿表面508a和508b的保持特征结构513。具体地,保持特征结构513限定沿表面508a和508b的弯曲凹陷,该弯曲凹陷在本文中也可称为底切。在图5的示例中,凹陷沿表面508a和508b的长度(以及开口511的深度)延伸。然而,该示例不是限制性的,并且在其他示例中,凹陷可沿表面508a和508b的较小部分延伸(如图6所示)并且/或者可具有不同的形状。
99.图6示出了图4的电子设备400的横截面视图的附加示例。具体地,图6示出了外壳610的示例。外壳610包括外壳部件615,该外壳部件包含定位在由除热固性复合材料之外的材料形成的外壳部件612的开口611中的热固性复合材料。穿过外壳610的横截面可为沿图4中的b-b穿过外壳410的竖直横截面的另一示例。外壳部件615在组成、物理特性、电特性和其他特性方面可类似于外壳部件114b,并且外壳部件612在组成、物理特性、电特性和其他
特性方面可类似于外壳部件112b和112f,并且为简洁起见,此处不再重复该描述。
100.在图6的示例中,包含热固性复合材料的外壳部件615基本上填充由除热固性复合材料之外的材料形成的外壳部件612中的开口611。在一些情况下,外壳部件615可由热固性复合材料形成。在实施方案中,外壳部件615为介电外壳部件,并且外壳部件612为导电外壳部件。在实施方案中,外壳部件615为外壳610的结构部件。以与先前针对图5所述类似的方式,外壳部件612可限定外壳的外表面606的第一部分606a和第二部分606b,并且外壳部件615可限定外壳的该外表面的第三部分606c。外表面606可为电子设备的侧表面,如图4所示。
101.如图6所示,外壳部件612还限定大体面向彼此的表面608a和表面608b。开口611至少部分地限定在表面608a和608b之间。外壳部件615结合到表面608a和608b,这些表面在本文中也可称为结合表面。壁的表面608a和608b可通过机械纹理化、化学蚀刻、阳极化、使用底漆等中的一种或多种来改性,如先前相对于图2a至图2c所述。
102.在图6的示例中,外壳部件612还限定沿表面608a和608b的保持特征结构613a和613b。具体地,保持特征结构613a和613b各自限定表面608a和608b中的弯曲凹陷。保持特征结构613a和613b也可被表征为“底切”。保持特征结构613a和613b各自限定表面608a和608b的成角度部分。在图6的示例中,由保持特征结构613b限定的成角度部分相对于表面的相邻部分(以及垂直于606c的线)形成量值大于零且小于九十度的角度。因此,限定外壳的内表面607的部件615的部分相对于限定外表面606的部分606c的部件615的部分偏移。然而,该示例不是限制性的,并且在其他示例中,成角度部分可限定量值大于零且小于或等于九十度、或者大于或等于九十度且小于一百八十度的角度。
103.图7a和图7b示出了附加示例性电子设备的视图。在图7a和图7b的示例中,设备700包括外壳710和前覆盖件722。外壳710和前覆盖件722可以是包封电子设备的内部部件的壳体的一部分。在图7a和图7b的示例中,尺寸和形状因数(包括其长边长度与其短边长度的比率)对应于平板计算设备的尺寸和形状因数。
104.在图7a和图7b的示例中,外壳710包括含有热固性复合材料的外壳部件(例如,714和715)。在一些情况下,外壳部件714和715由热固性复合材料形成并且可称为热固性复合外壳部件。一个或多个其他外壳部件由除热固性复合材料之外的材料形成(例如,限定外壳部分712a、712b、712c和712d的一个或多个外壳部件)。在实施方案中,外壳部件714和715为介电外壳部件,并且限定外壳部分712a、712b、712c和712d的一个或多个外壳部件为一个或多个导电外壳部件。外壳部件714和715在组成、物理特性、电特性和其他特性方面可类似于外壳部件114b,并且为简洁起见,此处不再重复该描述。此外,限定外壳部分712a、712b、712c和712d的一个或多个外壳部件在组成、物理特性、电特性和其他特性方面可类似于外壳部件112b和112f,并且为简洁起见,此处不再重复该描述。
105.外壳部件714沿电子设备700的后表面704延伸。在图7a和图7b的示例中,外壳部件714还沿电子设备的一个或多个侧表面706延伸。类似地,外壳部件715可沿电子设备700的后表面704和侧表面706延伸。
106.在图7a和图7b的示例中,外壳700包括由除热固性复合材料之外的材料形成的一个或多个外壳部件。在一些情况下,不同的外壳部分712a、712b和712c由单个外壳部件形成。在其他情况下,不同的外壳部分712a、712b和712c由不同的外壳部件形成,如下文进一
步解释的。
107.例如,外壳部分712a、712b和712c可由单个外壳部件形成。在穿过外壳部件形成狭槽的位置中,外壳部分712a和712b之间的间隙可如图8所示出现。然而,限定间隙的狭槽可不在其他位置中延伸穿过外壳部件,从而允许在这些位置中外壳部分712a和712b之间的电接触。外壳部件714和715中的每一者可有助于在机械上和结构上耦接外壳700的其他部分。例如,外壳部件714可有助于在机械上和结构上耦接不同的外壳部分712a、712b和712c。
108.在另外的示例中,外壳部分712a可由第一外壳部件形成,并且外壳部分712b可由第二外壳部件形成。可在外壳部分712a和712b之间形成间隙(例如,图8的811),并且可将外壳部件714引入该间隙中。当外壳部分712a和712b由导电材料形成时,外壳部件714可将外壳部分712a与外壳部分712b和712c电隔离(例如,以防止通过外壳部件714的导电或通信)。外壳部件714和715中的每一者可在机械上和结构上耦接外壳700的由除热固性复合材料之外的材料形成的不同部件。例如,外壳部件714可在机械上和结构上耦接限定外壳部分712a、712b和712c的不同外壳部件。
109.外壳部分712a、712b和712c中的至少一者可被配置为用作天线。例如,电子设备可包括能够操作地耦接到外壳部分712b和712c中的至少一者的无线传输电路。在外壳部分712a、712b和712c中的每一者由不同的外壳部件限定的示例中,这些外壳部件中的至少一者可被配置为用作天线。
110.另选地或除此之外,包含热固性复合材料的外壳部件714和/或715可提供用于电子设备内部的发射器和/或接收器的窗口。例如,外壳部件714和/或715可提供用于rf发射器、rf接收器和/或rf收发器的窗口。rf发射器、rf接收器和/或rf收发器可以是无线通信系统的一部分。
111.图7a和图7b的示例不是限制性的,并且在另外的实施方案中,外壳可包括至少一个包含热固性复合材料的外壳部件和至少一个由除热固性复合材料之外的材料形成的外壳部件。在一些情况下,包含热固性复合材料的外壳部件可仅沿电子设备的一个表面(诸如电子设备的后表面)延伸。
112.前覆盖件722可定位在显示器742上方,并且可提供窗口,通过该窗口可观看显示器。在一些实施方案中,显示器742可附接到(或邻接)前覆盖件722。前覆盖件722可限定电子设备700的前表面702。前覆盖件722可类似于前覆盖件122,并且为简洁起见,此处不再重复该描述。电子设备还可包括沿电子设备的后表面704的较厚区域744,其可类似于区域144。区域744可容纳相机组件的一个或多个光学模块752。区域744还可容纳传感器754(诸如lidar传感器)和其他部件753(诸如麦克风)、较小的光学部件(诸如闪光灯)等。在图7a和图7b的示例中,输入设备737和738沿设备700的侧表面706提供。
113.图8示出了图7a和图7b的电子设备700的横截面视图的示例。具体地,图8示出了外壳810的示例,该外壳可为外壳710的示例。外壳810包括外壳部件814,该外壳部件包含热固性复合材料。外壳部件814可由热固性复合材料形成。
114.外壳部件814的至少一部分定位在限定于外壳部分812a与812b之间的间隙811中,这些外壳部分的每一者由除热固性复合材料之外的材料形成。外壳部件814可为介电外壳部件,并且外壳部分812a和812b可为导电外壳部分。穿过外壳810的横截面可为沿图7b中的c-c穿过外壳710的侧向横截面的示例。外壳部件814在组成、物理特性、电特性和其他特性
方面可类似于外壳部件114b,并且外壳部件812a和812b在组成、物理特性、电特性和其他特性方面可类似于外壳部件112b和112f,并且为简洁起见,此处不再重复该描述。
115.在图8的示例中,包含热固性复合材料的外壳部件814基本上填充外壳部分812a与812b之间的间隙811,这些外壳部分中的每一者由除热固性复合材料之外的材料形成。在实施方案中,外壳部件814为外壳810的结构部件。在图8的示例中,外壳部件814不仅通过基本上填充间隙811而且通过在间隙附近向外壳部分812a提供支撑来向外壳提供结构完整性。如图8所示,外壳部分814的厚度t2大于外壳部分812a的厚度t1,从而使其能够向外壳部分812a提供支撑。
116.以与先前针对图2a所述类似的方式,外壳部分812a和812b可限定外壳的外表面806的第一部分和第二部分,并且外壳部件814可限定外壳的该外表面的第三部分。外表面806可为电子设备的后表面,如图7所示。在一些情况下,外表面806的第一部分、第二部分和第三部分彼此基本上齐平,这可至少部分地通过共加工外壳部分812a、812b和外壳部件814来实现。类似地,外壳部分812a和812b可限定外壳的内表面807的第一部分和第二部分,并且外壳部件814可限定外壳的该内表面的第三部分。此外,外壳部件814沿外壳部分812a和外壳部分812b中的每一者的内表面的一部分延伸。
117.如图8所示,外壳部分812a和812b中的每一者还限定从外表面806朝内表面807向内延伸的表面808a、808b。外壳部件814结合到表面808a和808b,这些表面在本文中也可称为结合表面。外壳部件814还可结合到外壳的内表面807的部分(例如,外壳部分812a和外壳部分812b中的每一者的内表面的一部分)。表面808a和808b中的一者或多者以及内表面807的部分(例如,外壳部件814沿其延伸的部分)可通过机械纹理化、化学蚀刻、阳极化、使用底漆等中的一种或多种来改性,如先前相对于图2a至图2c所述。在图8的示例中,外壳部分812a和812b中的每一个还限定一个或多个保持特征部,诸如凹陷部和/或成角度部分。例如,外壳部件814延伸到形成于外壳部分812b中的凹陷部中。这些保持特征结构可类似于如先前相对于图1a至图1b、图3和图5至图6所述的那些特征结构,并且为简洁起见,此处不再重复该描述。
118.图9示出了图7a至图7b的设备的另一示例性横截面视图。具体地,图9示出了外壳910的示例,该外壳可为外壳710的示例。外壳910包括外壳部件914,该外壳部件包含热固性复合材料。外壳部件914的至少一部分定位在限定于外壳部分912a与912b之间的间隙911中,这些外壳部分中的每一者由除热固性复合材料之外的材料形成。外壳部件914可为介电外壳部件,并且外壳部分912a和912b可为导电外壳部分。穿过外壳910的横截面可为沿图7b中的c-c穿过外壳710的侧向横截面的示例。
119.在图9的示例中,外壳部件914包括由热固性复合材料形成的第一部分914a和由除部分914a的热固性复合材料之外的材料形成的第二部分914b。
120.在一些情况下,第二部分914b可具有比第一部分914a更大的强度,并且第一部分914a可用作嵌体以向外壳部件914提供所需的颜色和/或表面光洁度。在一些情况下,第一部分914a的厚度小于第二部分914b的厚度。例如,第二部分914b的厚度可为第一部分914a的厚度的至少两倍。
121.在一些情况下,第二部分914b由复合材料形成,该复合材料包含在聚合物材料的基体中的不连续增强纤维。在一些情况下,基体由热固性聚合物(诸如环氧基聚合物或聚氨
酯基聚合物)形成。因此,该复合材料可为附加的热固性复合材料。增强纤维可为玻璃纤维(例如,玻璃丝)、碳纤维、金属纳米线、芳族聚酰胺纤维和/或其他纤维或线。在一些示例中,纤维可具有约3微米至约25微米的直径。在一些情况下,基体中纤维的填充量按体积百分比计为约20%至约40%。在一些示例中,第一部分914a和第二部分914b中的每一者的复合材料均具有环氧基基体。第一部分914a在组成、物理特性、电特性和其他特性方面可类似于外壳部件114b,并且外壳部分912a和912b在组成、物理特性、电特性和其他特性方面可类似于外壳部件112b和112f,并且为简洁起见,此处不再重复该描述。
122.如先前相对于图8所述,外壳部件914基本上填充间隙911并且沿外壳部分912a和912b中的每一者的内表面的部分延伸。在图9的示例中,外壳部件914不仅通过基本上填充间隙911而且通过在间隙附近向外壳部分912a提供支撑来向外壳提供结构完整性。
123.以与先前针对图8所述类似的方式,外壳部分912a和912b可限定外壳的外表面906的第一部分和第二部分,并且外壳部件914可限定外壳的该外表面的第三部分。类似地,外壳部分912a和912b可限定外壳的内表面907的第一部分和第二部分,并且外壳部件914b可限定外壳的该内表面的第三部分。此外,外壳部分912a和912b中的每一者还限定从外表面906向内延伸的表面908a、908b。外壳部件914结合到这些表面。外壳部件914还可结合到外壳的内表面907的部分。这些表面中的一个或多个表面可通过机械纹理化、化学蚀刻、阳极化、使用底漆等中的一种或多种来改性,如先前相对于图2a至图2c所述。此外,外壳部分912a和912b中的每一者限定一个或多个保持特征部,诸如凹陷和/或成角度部分。这些保持特征结构可类似于如先前相对于图1a至图1b、图3和图5至图6所述的那些特征结构,并且为简洁起见,此处不再重复该描述。
124.图10示出了又一示例性电子设备。在图10的示例中,设备1000包括壳体1010,该壳体包括外壳1012和部件1014。部件1014可提供用于内部设备部件(诸如图11所示的设备部件1170)的窗口。外壳1012限定外表面1002和外表面1006。在一些情况下,设备1000可形成用于一对耳机的后杯。电子设备1000还可包括附接到外壳1012的端部(例如,大体与外表面1002相对)的耳垫。外表面1006可在外表面1002与该附加耳垫之间延伸。耳带可另外附接到外壳1012(例如,沿表面1006)。外壳1012可至少部分地包封电子设备的内部部件。
125.壳体1010包括部件1014和外壳1012,该部件包含热固性复合材料,该外壳由除热固性复合材料之外的材料形成。在一些情况下,部件1014可由热固性复合材料形成。部件1014可为介电部件,并且外壳1012可为导电外壳。部件1014在组成、物理特性、电特性和其他特性方面可类似于外壳部件114b,并且为简洁起见,此处不再重复该描述。此外,外壳1012在组成、物理特性、电特性和其他特性方面可类似于外壳部件112b和112f,并且为简洁起见,此处不再重复该描述。
126.外壳1012限定开口(例如,如图11的横截面视图所示的1111)。包含热固性复合材料的部件1014被定位在开口内并且结合到外壳1012。外壳1012可至少部分地围绕发射器和/或接收器。在一些实施方案中,当外壳1012由导电材料形成时,部件1014可提供用于发射器、接收器和/或收发器的“窗口”。
127.在图10的示例中,开口111限定于外壳1012的第一部分1012a与第二部分1012b之间。第一部分1012a限定外壳1012的外表面1006的第一部分,并且第二部分1012b限定该外壳的该外表面的第二部分。图10的示例不是限制性的,并且在其他示例中,外壳1012可具有
不同的形状。例如,外表面1002可限定较小正方形且更接近椭圆形的形状,并且外表面1006可具有相对于表面1002的长度和宽度更大的高度。另外,开口可另选地或除此之外被包括在外壳的与图10的示例中所示表面不同的表面中。
128.外壳1012还可被描述为具有限定开口的至少一部分的壁(例如,限定表面1108a和1108b的壁,这些表面继而限定开口1111,如图11的横截面视图所示)。壁的表面可通过机械纹理化、化学蚀刻、阳极化、使用底漆等中的一种或多种来改性,如先前相对于图2a至图2c所述。此外,外壳1012可包括如先前相对于图3所述的保持特征结构。为简洁起见,先前相对于图2a至图2c和图3提供的描述在此处不再重复。
129.图11示出了图10的电子设备1000的横截面视图的示例。具体地,图11示出了壳体1110的示例。壳体1110包括部件1114,该部件包含定位在由除热固性复合材料之外的材料形成的外壳1112的开口1111中的热固性复合材料。在一些情况下,部件1114可由热固性复合材料形成。在一些情况下,部件114为介电部件,并且外壳112为导电外壳。穿过壳体1110的横截面可为沿图10中的d-d穿过壳体1010的竖直横截面的示例。图11还示出了定位在部件1114后面的设备部件1170。部件1114在组成、物理特性、电特性和其他特性方面可类似于外壳部件114b,并且外壳1112在组成、物理特性、电特性和其他特性方面可类似于外壳部件112b和112f,并且为简洁起见,此处不再重复该描述。
130.在图11的示例中,包含热固性复合材料的部件1114基本上填充由除热固性复合材料之外的材料形成的外壳1112中的开口1111。在实施方案中,部件1114为壳体1110的结构部件。外壳1112包括至少部分地限定开口1111的部分1112a和1112b。外壳1112的部分1112a限定外壳的外表面1106的部分1106a,部分1112b限定外壳的该外表面的部分1106b,并且部件1114限定外壳的该外表面的部分1106c。在图11的示例中,外表面1106的部分1106a、部分1106b和部分1106c一起限定外表面1106的弯曲区域。另外,外壳1112的部分1112a和1112b与部件1114一起限定内表面1107的弯曲区域。在穿过外壳1112的竖直横截面的平面中,外部弯曲区域可限定凸曲线,并且内部弯曲区域可限定凸曲线。
131.如图11所示,外壳1112的部分1112a还限定从外表面1106的部分1106a向内(朝向内表面1107)延伸的表面1108a。另外,外壳1112的部分1112b限定从外表面1106的部分1106b向内延伸的表面1108b。开口至少部分地限定在大体面向彼此的表面1108a和1108b之间。部件1114定位在表面1108a与1108b之间并且结合到这些表面,这些表面在本文中也可称为结合表面。壁的表面1108a和1108b可通过机械纹理化、化学蚀刻、阳极化、使用底漆等中的一种或多种来改性,如先前相对于图2a至图2c所述。
132.在一些情况下,部件1114提供了用于设备部件1170的透射窗口。设备部件1170可为发射器部件、接收器部件或收发器部件。在一些实施方案中,设备部件1170为无线通信系统的一部分。例如,无线通信系统可为射频或红外通信系统,并且设备部件1170可包括一个或多个天线。在另外的情况下,设备部件1170可为传感器。例如,传感器可为磁性传感器、射频识别芯片、霍尔效应传感器等。在另外的示例中,设备部件1170可包括被配置为进行5g通信的毫米波天线。此外,部件1114可限定波导的一部分或允许光束形成或光束导向功能。
133.图12示出了可穿戴电子设备的示例。例如,设备1200可为手表。设备1200包括外壳1210、前覆盖件1222和后覆盖件1224。前覆盖件1222可限定设备的前表面1202,并且外壳1210可限定设备的侧面1206。带1225可附接到外壳1210并被配置为将可穿戴电子设备固定
到用户。
134.在图12的示例中,外壳1210包括含有热固性复合材料的多个外壳部件(例如,1214a、1214b)。外壳部件1214a和1214b可由热固性复合材料形成。外壳1210还包括由除热固性复合材料之外的材料形成的多个外壳部件(例如,1212a、1212b、1212c)。外壳部件1214a和1214b可以是介电外壳部件,并且部件1212a、1212b和1212c可以是导电外壳部件。外壳部件1214a可在机械上和结构上耦接外壳部件1212a和1212b,并且外壳部件1214b可在机械上和结构上耦接外壳部件1212a和1212c。如先前相对于图1a和图1b所述,外壳部件1214a和1214b可将相邻导电部件电隔离。例如,当外壳部件1212a和1212b中的至少一者被配置为辐射电磁辐射时,外壳部件1212a和1212b的一定程度的电隔离可能是期望的。外壳部件1214a和1214b在组成、物理特性、电特性和其他特性方面可类似于外壳部件114b,并且为简洁起见,此处不再重复该描述。此外,外壳部件1212a、1212b和1212c在组成、物理特性、电特性和其他特性方面可类似于外壳部件112b和112f,并且为简洁起见,此处不再重复该描述。
135.设备1200还包括输入构件1238和1239。输入构件1239可为电子设备1200的冠部模块的一部分。如相对于图13进一步所述,在一些情况下,输入构件1239包括含有热固性复合材料的部件(例如,1314)。输入构件1239具有被配置为接收旋转用户输入并且还被配置为接收“按压”形式的输入的外表面。此外,输入构件1239可提供用于电子设备1200内的生物传感器的电极。例如,输入构件1239可包括能够用于获取心电图的电极。外壳1210可形成用于获取心电图的一个或多个其他电极,或者导电端子可形成于外壳上以用作另一电极。冠部模块可至少部分地定位在形成于外壳1210内的孔内。
136.前覆盖件1222可定位在显示器1242上方,并且可提供窗口,通过该窗口可观看显示器。在一些情况下,显示器1242为触敏显示器。在一些实施方案中,显示器1242可附接到(或邻接)前覆盖件1222。在一些情况下,前覆盖件1222可包括大于显示器的可视区域的平坦中间部分以及围绕该平坦中间部分的弯曲边缘部分。该弯曲边缘部分可与外壳的弯曲外表面重合以形成连续的波状外形表面。前覆盖件1222可由与前覆盖件122类似的材料形成,并且为简洁起见,此处不再重复该描述。
137.图13为图12的设备的示例性横截面视图。具体地,图13示出了输入构件1339的示例。输入构件1339包括含有热固性复合材料的部件1314。在一些情况下,部件1314可由热固性复合材料形成。部件1312a和1312b中的每一者均由除热固性复合材料之外的材料形成。部件1314可为介电部件,并且部件1312a和1312b可为导电部件。输入构件还限定可延伸到外壳(例如,图12中的1210)中的轴1340。
138.部件1314的至少一部分定位在限定于部件1312a与1312b之间的间隙1311中。部件1314可在机械上和结构上耦接部件1312a和1312b。在实施方案中,部件1314为输入构件1339的结构部件。部件1314可限定环,如图12所示。
139.在实施方案中,当部件1312a和1312b由导电材料诸如金属形成时,部件还可将相邻导电外壳部件电隔离。例如,部件1312b可用作电子设备内的生物传感器的电极。部件1312b与部件1312a的电隔离可通过减少电极与用户之间的非预期接触的机会而有利于生物传感器的操作。在一些情况下,电极可用于获取心电图。外壳可形成用于获取心电图的一个或多个其他电极,或者导电端子可形成于外壳上以用作另一电极。穿过输入构件1339的
横截面可为沿图12中的e-e穿过输入构件1239的竖直横截面的一个示例。
140.在一些示例中,部件1314在组成、物理特性、电特性和其他特性方面可类似于外壳部件114b。然而,在其他示例中,部件1314可能够具有比外壳部件114b更低的玻璃化转变温度和强度,以便降低固化温度和/或减少固化时间。部件1312a和1312b在组成、物理特性、电特性和其他特性方面可类似于外壳部件112b和112f。为简洁起见,此处不再重复对外壳部件114b、112b和112f的物理特性、电特性和其他特性的描述。
141.部件1312a和1312b可限定第一部分和第二部分,并且部件1314可限定输入构件1339的外表面1306的第三部分。在一些情况下,外表面1306的第一部分、第二部分和第三部分基本上彼此齐平,这可至少部分地通过共加工外壳部件1312a、1312b和1314来实现。
142.如图13所示,外壳部件1312a和1312b中的每一者还限定从外表面1306朝向内表面1307向内延伸的表面。外壳部件1314结合到这些表面,这些表面在本文中也可称为结合表面。表面中的一个或多个表面可通过机械纹理化、化学蚀刻、阳极化、使用底漆等中的一种或多种来改性,如先前相对于图2a至图2c所述。
143.图14a和图14b示出了电子设备1400的示例,其中图14b示出了图14a沿f-f的示例性横截面视图。设备1400包括壳体1410。壳体1410包括含有热固性复合材料的部件1414,该部件放置在壳体的拐角1411附近。部件1414可为介电部件。部件1414可提供用于壳体内部的设备部件的窗口(如图14b所示)。壳体1410的拐角在跌落事件期间可能更容易受到冲击,但部件1414被配置为具有足够的抗冲击性以位于拐角附近。如前所述,部件1414可被配置为具有足够的延展性和强度以向壳体1410提供结构完整性。在一些示例中,部件1414在组成、物理特性、电特性和其他特性方面可类似于外壳部件114b。
144.壳体1410还包括由除热固性复合材料之外的材料形成的外壳1412。例如,外壳1412可由金属、玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷或这些材料的组合形成。在一些情况下,外壳1412为导电外壳。在一些示例中,外壳1412在组成、物理特性、电特性和其他特性方面可类似于外壳部件112b和112f。
145.当外壳1412由导电材料形成时,部件1414可定位在位于外壳1410内的发射器部件(在本文中也称为发射部件、辐射部件或简称为发射器)、接收器部件(在本文中也称为接收部件或简称为接收器)、收发器部件或传感器部件(在本文中也称为感测部件)上方。图14b示出了定位在外壳内的设备部件1470。
146.外壳1412包括前壁1422、后壁1424和四个侧壁。侧壁1426a和1426b示出于图14a中。在图14a的示例中,外壳1412限定四个拐角。外壳1412的拐角1411可对应于外壳的一个侧面(例如,1426a)过渡到另一侧面(例如,1426b)的区域或部分。图14a中所示的拐角为圆形,但是可另选地为正方形或具有另一种轮廓形状(例如,正方形或成角度的拐角)。
147.在图14a的示例中,部件1414邻近拐角1411定位在侧壁1426a上。部件1414可限定侧壁1426a的第一部分,而外壳1412可限定侧壁1426b的第二部分。
148.图14b示出了图14a的设备1400的示例性横截面视图。该横截面延伸穿过部件1414并且穿过侧壁1426a和1426b的部分。如图14b所示,电子设备1400还包括定位在外壳部件1414后面的设备部件1470。在一些情况下,外壳部件1414提供了用于设备部件1470的透射窗口。
149.设备部件1470可为发射器部件、接收器部件、收发器部件、或传感器部件。在一些
实施方案中,设备部件1470为无线通信系统的一部分。例如,无线通信系统可为射频或红外通信系统。在一些情况下,设备部件1470可为天线。在另外的实施方案中,设备部件1470可为传感器。在另外的实施方案中,设备部件1470可为无线充电系统的一部分,该无线充电系统可为感应耦合无线充电系统或rf无线充电系统。例如,设备部件可包括无线接收器部件,诸如无线接收器线圈或无线充电系统的其他特征结构。设备部件1470可类似于设备部件1170,并且为简洁起见,此处不再重复该描述。
150.图15a、图15b和图15c示出了另一示例性电子设备1500。在图15a中,设备的前覆盖件1522以及侧壁1526a和1526b是可见的。在图15b中,后覆盖件1524以及侧壁1526a和1526c是可见的。图15c示出了穿过前覆盖件1522的示例性横截面视图。
151.设备1500包括外壳1510。外壳1510包括含有热固性复合材料的外壳部件1514、1516和1518。外壳1510还包括由除热固性复合材料之外的材料形成的第一外壳部件1512a和第二外壳部件1512b。例如,外壳部件1512a和1512b可由金属、玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷或这些材料的组合形成。在一些实施方案中,外壳部件1514、1516和1518为介电外壳部件,而外壳部件1512a和1512b为导电外壳部件。外壳部件1514、1516和1518在组成、物理特性、电特性和其他特性方面可类似于外壳部件114b。外壳部件1512a和1512b在组成、物理特性、电特性和其他特性方面可类似于外壳部件112b和112f。
152.在图15a和图15b的示例中,外壳部件1516居中位于外壳的前壁1522上,外壳部件1518至少部分地定位在外壳部件1512a与1512b之间,并且外壳部件1514居中位于外壳的后壁1524上。图15a至图15c示例不是限制性的,并且在其他示例中,外壳部件1514和1516不需要居中位于前壁或后壁上,并且在一些情况下可位于外壳1510的侧壁上。
153.如图15a和图15b所示,外壳部件1518至少部分地定位在外壳部件1512a与1512b之间并且结合到这些外壳部件。例如,外壳部件可以与相对于图2a和图3的示例所示类似的方式定位在外壳部件1512a与1512b之间的间隙中。如图15a和图15b所示,外壳部件围绕外壳1510的周边延伸。外壳部件1518可被配置为具有足够的强度和抗冲击性,使得外壳1510保持结构完整性。在一些情况下,使用外壳部件1518结合外壳部件1512a和1512b可简化外壳1510的组装。
154.在一些情况下,外壳部件1514可在内部设备部件上方提供透射窗口。例如,当外壳部件1512b由导电材料形成时,外壳部件1514可在内部设备部件上方形成透射窗口。内部设备部件可类似于设备部件1070或1470,并且为简洁起见,此处不再重复该描述。外壳部件1514可被配置为具有足够的强度和抗冲击性,使得后壁1524保持结构完整性。
155.在一些情况下,外壳部件1516可向外壳1510提供装饰性效果,如图15c所示。图15c示出了图15a的设备1500沿g-g的示例性横截面视图。该横截面延伸穿过外壳部件1516和第一外壳部件1512a。在图15c的示例中,外壳部件1516不延伸穿过外壳部件1512a的厚度。例如,外壳部件1516可形成徽标或可覆盖外壳部件1512a中的凹陷部。在一些示例中,外壳部件1516在组成、物理特性、电特性和其他特性方面可类似于外壳部件114b。然而,在其他示例中,外壳部件1516可能够具有比外壳部件114b更低的玻璃化转变温度和强度,以便降低固化温度和/或减少固化时间。外壳部件1516可被配置为具有足够的强度和抗冲击性,使得前壁1522保持结构完整性。
156.外壳1510包括前壁1522、后壁1524和四个侧壁。侧壁1526a、1526b和1526c示出于
图15a和图15b中。在图15a至图15c的示例中,外壳1510限定四个拐角。图15a和图15b中所示的拐角为圆形,但是可另选地为正方形或具有另一种轮廓形状(例如,正方形或成角度的拐角)。在另外的实施方案中,外壳1510不需要具有拐角和/或侧壁。例如,外壳1510可具有圆柱形或透镜状形式。
157.图16示出了用于形成包含热固性复合材料的外壳或壳体的示例性工艺1600的流程图。在图16的示例中,外壳或外壳的部件由除热固性复合材料之外的材料形成。例如,外壳或外壳部件可由金属、玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷或这些材料的组合形成。当外壳包括由其他材料形成的多个部件时,热固性复合材料可形成外壳部件。当外壳由单件其他材料形成时,热固性复合材料可形成壳体的部件。
158.工艺1600包括预处理由除热固性复合材料之外的材料形成的外壳或外壳部件的表面的操作1602。例如,可通过机械纹理化、化学蚀刻、阳极化、使用底漆等中的一种或多种使表面改性。图2d示出了已通过机械纹理化、阳极化和使用底漆来改性的铝合金外壳部件的示例。
159.在一些情况下,通过在表面上形成纹理来预处理表面。根据外壳或外壳部件的形状,机械纹理化可包括研磨操作或另一形式的研磨处理,诸如湿喷砂或干喷砂。纹理还可至少部分地通过化学蚀刻形成。化学蚀刻技术可涉及使用合适的酸或碱(例如,基于氢氟酸的蚀刻剂)来移除玻璃覆盖构件的部分。化学蚀刻可发生在液相或气相中。蚀刻技术还包括反应离子蚀刻,该反应离子蚀刻可在气体如氩气或氙气中使用含氟化合物诸如ch4、chf3、sf6等的混合物。
160.由于在表面上形成阳极化层,还可在表面上形成纹理。当外壳或外壳部件由金属材料形成时,金属材料的电化学氧化可产生由金属氧化物形成的阳极化层。在一些情况下,在磷酸阳极化(paa)工艺期间形成阳极化层。阳极化层通常比形成于金属上的原生氧化物层厚。例如,阳极化层可具有约250nm至约2微米或约500nm至约1.25微米的平均厚度。在一些情况下,阳极化层可为多孔的。例如,这些孔可具有约10nm至约100nm或约25nm至约75nm的平均直径。这些孔可有助于形成表面纹理。
161.另选地或除此之外,可使用底漆对表面进行预处理。在一些情况下,底漆可包含偶联剂。偶联剂可被构造成与热固性复合材料和外壳或外壳部件的表面两者相互作用。例如,偶联剂可与形成于表面诸如自然氧化物层、阳极化层或溶胶-凝胶涂层上的金属氧化物相互作用。偶联剂还可与玻璃、玻璃陶瓷和氧化物陶瓷外壳部件相互作用。在一些情况下,偶联剂可以是基于硅烷的。例如,偶联剂可衍生自烷氧基硅烷,诸如二烷氧基或三烷氧基硅烷。烷氧基硅烷还可包含能够与可聚合混合物的一种或多种组分相互作用的官能团。例如,当热固性复合材料为环氧基时,烷氧基硅烷可包含环氧基团。当界面区域包括多孔阳极化层时,偶联剂可进入阳极化层的孔中。
162.在另外的示例中,界面区域可包含除硅烷基偶联剂之外的底漆。例如,底漆可衍生自不同于用于形成热固性复合材料的可聚合混合物。在一些情况下,环氧基底漆可用于环氧基热固性复合材料和聚氨酯基热固性复合材料。当界面区域包括多孔阳极化层时,底漆可进入阳极化层的孔中。
163.工艺1600还包括将可聚合混合物分配到外壳或外壳部件的表面上的操作1604。在一些情况下,外壳限定开口,并且可聚合混合物被引入该开口中。在另外的情况下,在两个
外壳部件之间形成间隙,并且将可聚合混合物引入该间隙中。可聚合混合物通常为液体形式,并且操作1604可为液体模制技术或液体/湿压缩模制技术。
164.限定开口的外壳的表面或限定间隙的外壳部件的表面形成用于可聚合混合物的模具的至少一部分(例如,模具的侧面)。在一些情况下,开口或间隙延伸穿过外壳或外壳部件的厚度。在此类情况下或当期望闭合模具(例如,施加压力)时,可使用一个或多个模具部件来提供模具的附加部件(例如,模具的底部)。在一些实施方案中,模具的附加部件中的一者或多者可为纹理化的。在另外的情况下,开口不完全延伸穿过外壳或外壳部件的厚度,如图17a所示。不需要附加的模具部件,因为外壳部件形成了模具的侧面和底部两者。
165.可聚合混合物通常包含热固性聚合物的预聚物。例如,用于形成环氧基热固性材料的可聚合混合物可包含具有两个或更多个环氧官能团的环氧预聚物分子,并且用于形成聚氨酯基热固性材料的可聚合混合物可包含具有两个或更多个异氰酸酯官能团的聚氨酯预聚物。可聚合混合物通常包含固化剂。适用于形成本文所述的热固性复合材料的可聚合混合物还包含增强材料,诸如纳米级二氧化硅或陶瓷颗粒。可聚合混合物还可包含颜料以及其他添加剂。下文提供了对可聚合混合物组分的更详细描述。
166.环氧基热固性材料可通过使具有两个或更多个环氧基官能团的环氧预聚物分子与固化剂反应而形成。环氧基热固性材料在本文中也可简称为交联环氧聚合物或基体。本文中对环氧预聚物分子的提及还可指相同类型或不同类型的多个环氧预聚物分子。环氧预聚物的示例包括但不限于双酚基预聚物(例如,双酚a二缩水甘油醚,缩写为badge或dgeba)、脂族环氧预聚物诸如脂环族环氧预聚物、酚醛基预聚物以及缩水甘油胺预聚物(例如,n,n,o-三缩水甘油氨基-4-酚(tgap)或n,n,n',n'-四缩水甘油二氨基-4-4'-二苯基甲烷(tgddm))。在一些情况下,可使用氟化环氧预聚物。固化剂的示例包括但不限于多官能伯胺、酸酐、酚等。
167.聚氨酯基热固性材料可通过使具有两个或更多个异氰酸酯官能团的聚氨酯预聚物与固化剂反应而形成。聚氨酯基热固性聚合物在本文中也可简称为交联聚氨酯聚合物或基体。本文中对聚氨酯预聚物分子的提及也可指相同类型或不同类型的多个环氧预聚物分子。聚氨酯预聚物可通过使多元醇与二异氰酸酯反应而形成。二异氰酸酯的示例包括芳族二异氰酸酯和脂族二异氰酸酯。多元醇的示例包括但不限于聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚己内酯多元醇和聚碳酸酯多元醇。固化剂的示例包括但不限于羟基官能固化剂和胺官能固化剂(例如,芳族二胺)。
168.在一些实施方案中,可聚合混合物包含纳米级二氧化硅颗粒。例如,纳米级二氧化硅颗粒可具有10nm至100nm或15nm至50nm的尺寸(例如,平均直径)。热固性复合部件可包含重量百分比在10%至50%的二氧化硅颗粒。在一些情况下,另选地或除此之外,纳米级陶瓷颗粒(诸如纳米级氧化物颗粒)可包含于可聚合混合物中。这些颗粒可包括但不限于氧化锆、氧化铝和/或二氧化钛颗粒。然而,这些材料中的一些材料可具有比二氧化硅更大的介电常数,并且当需要基本上rf透明的部件时可能不太合适。在另外的实施方案中,包含在混合物中的颗粒中的至少一些颗粒可具有较大尺寸,诸如大于100nm且小于20微米、大于100nm且小于10微米、大于100nm且小于5微米,以及大于100nm且小于1微米。在一些情况下,粒度为平均粒度。
169.在一些情况下,可聚合混合物包含有助于赋予热固性复合部件耐久颜色的一种或
多种颜料。在一些情况下,颜料颗粒可为微米级或纳米级。例如,颜料颗粒可具有小于20微米、小于10微米、小于5微米、小于1微米、10nm至100nm、50nm至500nm、500微米至5微米、或5微米至20微米的尺寸。在一些情况下,颜料可包括无机颜料或碳颜料,诸如二氧化钛、炭黑、氧化铁、硅酸钠铝以及它们的组合。当热固性复合材料用于将导电外壳部件彼此电隔离时,炭黑可具有低电导率和/或可以不使热固性复合材料导电的量包含在内。在另外的情况下,颜料为有机颜料,例如酞菁、苯并咪唑酮、二芳基化物、二唑啉酮、喹吖啶酮等。颜料载量按重量百分比计可为约1%至约5%,约2%至约10%,或约5%至约10%。在一些情况下,颜料可在添加到可聚合混合物中之前被分散于载体媒介物中。
170.工艺1600还包括固化可聚合混合物以形成热固性复合材料的操作1606。操作1606产生热固性复合材料的组件和由除热固性复合材料之外的材料形成的外壳或外壳部件。为简洁起见,该组件在本文中也可称为外壳组件。例如,可加热可聚合混合物以固化可聚合混合物并形成交联的热固性复合材料。可将可聚合混合物加热至高于所需玻璃化转变温度的温度。在一些情况下,固化温度可为约100℃至约150℃。在操作1606之后,热固性复合材料通常结合到由除热固性复合材料之外的材料形成的外壳或外壳部件。在一些情况下,热固性复合材料与其他材料之间的结合包括热固性复合材料与其他材料和/或界面区域的组分诸如阳极化层、底漆等之间的粘性结合。例如,粘性结合可包括化学相互作用、物理相互作用或两者。
171.工艺1600还包括共加工外壳组件的操作1608。操作1608通常涉及加工热固性复合材料和由除热固性复合材料之外的材料形成的外壳或外壳部件的邻接部分两者。操作1608可包括一个或多个加工操作,诸如粗加工操作和细加工操作。操作1608可涉及从外壳组件的内表面和外表面中的一者或两者移除材料。例如,图17a所示的外壳组件的内表面可被加工以得到图17b所示的外壳组件。在一些情况下,可以在粗加工操作与细加工操作之间加热外壳组件。例如,当外壳组件要经历阳极化工艺和/或物理气相沉积工艺时,可将外壳组件加热到与外壳组件在阳极化工艺和/或物理气相沉积工艺期间将经历的温度类似的温度。
172.工艺1600还包括对热固性复合材料的外壳组件和由除热固性复合材料之外的材料形成的外壳部件进行纹理化的操作1610。在一些情况下,外壳组件可被赋予平滑或抛光的纹理。在另外的情况下,外壳组件可被赋予更粗糙的纹理,诸如喷砂纹理。在一些情况下,操作1610可为可选的。
173.工艺1600还包括对外壳组件进行阳极化处理的操作1612。操作1612可在至少部分地由金属材料形成的外壳或外壳部件的外表面上形成阳极化层。在一些情况下,在操作1612期间形成的阳极化层可比在操作1602期间形成的阳极化层厚。例如,在操作1610期间形成的阳极化层可为在操作1602期间形成的阳极化层的厚度的至少两倍。形成于不同金属部件上的阳极化层可相同或可不同。如果需要,在操作1612期间形成的阳极化层可被染色并密封以向外壳或外壳部件赋予所需的颜色。作为操作1612的替代,可使用物理气相沉积工艺向外壳或外壳部件赋予所需的颜色,以将涂层沉积在外壳组件上。在一些情况下,操作1612可为可选的,诸如对于玻璃、玻璃陶瓷和陶瓷外壳部件。
174.工艺1600还包括对外壳组件的热固性复合材料进行抛光的操作1614。具体地,可对限定组件外表面的热固性复合材料的表面进行抛光,以移除可在操作1612中发生的少量变色。在一些情况下,操作1614可为可选的。
175.图17a和图17b示出了处于图16的操作中不同阶段的外壳组件的示例。图17a示出了在固化可聚合混合物以形成热固性复合材料的操作1606之后外壳组件1710a的横截面视图的示例。在图17a中,外壳组件1710a包含固化在形成于外壳部件1712a中的凹陷部1711中的热固性复合材料1714a。凹陷部的背面形成模具的背面,因此不需要附加的模塑部件来形成模具的背面。当外壳部件诸如1712a的内表面和/或外表面限定弯曲表面时,该构型可为有用的。在图17a的示例中,内表面1707a限定所描绘平面中的凹曲线,并且外表面1706a限定凸曲线。外壳部件1712a由除热固性复合材料之外的材料形成,并且在一些情况下可由金属材料或相对于图1a和图1b所述的其他材料中的任一种材料形成。
176.图17b示出了在共加工图17a的外壳组件1710a的操作1608之后外壳组件1710b的横截面视图的示例。操作1608从外壳部件1712a的至少内表面1707a移除材料以形成外壳部件1712b。在操作1608之后,热固性复合材料1714b从外壳组件1710b的外表面1706b延伸到内表面1707b。操作1608还可从外壳部件1712a的外表面1706a移除材料。
177.图18示出了样品电子设备的框图,该样品电子设备可结合包含如本文所述的热固性复合材料的部件,诸如包含热固性复合材料的外壳部件。图18中示出的示意图可对应于如上述图1a至图17b中所述的设备的部件。然而,图18还可更一般性地表示如本文所述具有包含热固性复合材料的部件的其他类型的电子设备。
178.在实施方案中,电子设备1800可包括传感器1820以提供关于电子设备的配置和/或取向的信息,以便控制显示器的输出。例如,当显示器1808的可视区的全部或部分被阻挡或大体上遮掩时,显示器1808的一部分可被关闭、禁用或置于低能量状态。又如,显示器1808可被适配为响应于设备1800的旋转使图形输出的显示基于设备1800的取向变化(例如,90度或180度)而旋转。
179.电子设备1800还包括与计算机可读存储器1802能够操作地连接的处理器1806。处理器1806可经由电子总线或电桥操作地连接到存储器1802。处理器1806可被实现为一个或多个计算机处理器或微控制器,该一个或多个计算机处理器或微控制器被配置为响应于计算机可读指令来执行操作。处理器1806可包括设备1800的中央处理单元(cpu)。除此之外或另选地,处理器1806可包括位于设备1800内的其他电子电路,该电子电路包括专用集成芯片(asic)和其他微控制器设备。处理器1806可被配置为执行上述示例中描述的功能。
180.存储器1802可包括多种类型的非暂态计算机可读存储介质,包括例如读取存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程存储器(例如,eprom和eeprom)或闪存存储器。存储器1802被配置为存储计算机可读指令、传感器值和其他持久性软件元素。
181.电子设备1800可包括控制电路1810。控制电路1810可在单个控制单元中实现,并且不必被实现为不同的电路元件。如本文所用,“控制单元”将与“控制电路”同义使用。控制电路1810可接收来自处理器1806或来自电子设备1800的其他元件的信号。
182.如图18所示,电子设备1800包括电池1814,该电池被配置为向电子设备1800的部件提供电力。电池1814可包括耦接在一起以提供内部电力供应的一个或多个电力存储单元。可将电池1814操作地耦接到电力管理电路,该电力管理电路被配置为针对电子设备1800内的各个部件或部件的组提供适当的电压和功率电平。电池1814可经由电力管理电路而被配置为从外部电源诸如交流电源插座接收电力。电池1814可存储所接收到的电力,使得电子设备1800可在没有连接到外部电源的情况下运行延长的时间段,该时间段可在若干
个小时到若干天的范围内。
183.在一些实施方案中,电子设备1800包括一个或多个输入设备1818。输入设备1818为被配置为接收来自用户或环境的输入的设备。输入设备1818可包括例如下压按钮、触摸激活按钮、电容式触摸传感器、触摸屏(例如,触敏显示器或力敏显示器)、电容式触摸按钮、拨号盘、冠部等。在一些实施方案中,输入设备1818可提供专用或主要功能,包括例如电源按钮、音量按钮、home按钮、滚轮和相机按钮。
184.设备1800也可包括一个或多个传感器或传感器模块1820,诸如力传感器、电容传感器、加速度计、气压计、陀螺仪、接近传感器、光传感器等。在一些情况下,设备1800包括传感器阵列(也称为感测阵列),该传感器阵列包括多个传感器1820。例如,与覆盖构件的突起特征部相关联的传感器阵列可包括环境光传感器、激光雷达传感器和麦克风。如先前相对于图1b所述,一个或多个相机模块也可与该突起特征结构相关联。传感器1820能够可操作地耦接到处理电路。在一些实施方案中,传感器1820可检测电子设备的变形和/或配置的变化并且能够操作地耦接到基于传感器信号控制显示器的处理电路。在一些具体实施中,来自传感器1820的输出用于将显示输出重新配置为与设备的取向或折叠/展开配置或状态对应。用于该目的的示例性传感器1820包括加速度计、陀螺仪、磁力仪和其他类似类型的定位/取向感测设备。此外,传感器1820可包括麦克风、声学传感器、光传感器(包括环境光、红外(ir)光、紫外(uv)光、光学面部识别传感器、深度测量传感器(例如,飞行时间传感器)、健康监测传感器(例如,心电图(erg)传感器、心率传感器、光体积描记图(ppg)传感器、脉搏血氧计、生物识别传感器(例如,指纹传感器)或其他类型的感测设备。
185.在一些实施方案中,电子设备1800包括一个或多个输出设备1804,该一个或多个输出设备被配置为向用户提供输出。输出设备1804可包括显示器1808,该显示器呈现由处理器1806生成的视觉信息。输出设备1804还可包括一个或多个扬声器以提供音频输出。输出设备1804还可包括一个或多个触觉设备,该一个或多个触觉设备被配置为沿着设备1800的外部表面产生触觉或触知输出。
186.显示器1808可包括液晶显示器(lcd)、发光二极管(led)显示器、led背光lcd显示器、有机发光二极管(oled)显示器、有源层有机发光二极管(amoled)显示器、有机电致发光(el)显示器、电泳油墨显示器等。如果显示器1808为液晶显示器或电泳油墨显示器,则显示器1808还可包括可受控以提供可变显示器亮度水平的背光部件。如果显示器1808为有机发光二极管或有机电致发光型显示器,则可通过修改被提供至显示元件的电信号来控制显示器1808的亮度。此外,关于电子设备的配置和/或取向的信息可用于控制显示器的输出,如相对于输入设备1818所述。在一些情况下,显示器与触摸传感器和/或力传感器集成在一起,以便检测沿着设备1800的外部表面所施加的触摸和/或力。
187.电子设备1800还可包括通信端口1812,该通信端口被配置为发射和/或接收来自外部设备或单独设备的信号或电通信。通信端口1812可被配置为经由电缆、适配器或其他类型的电连接器而耦接到外部设备。在一些实施方案中,通信端口1812可用于将电子设备1800耦接到主机计算机。
188.电子设备1800还可包括至少一个附件1816,诸如相机、用于相机的闪光灯或其他此类设备。相机可为可连接到电子设备1800的其他部分(诸如,控制电路1810)的相机组件的一部分。
189.如本文所用,术语“约”、“大约”、“基本上”、“类似”等用于解释相对小的变化,诸如+/-10%、+/-5%、+/-2%、或+/-1%的变化。此外,可使用关于范围端点的术语“约”表示端点值的+/-10%、+/-5%、+/-2%、或+/-1%的变化。此外,公开其中至少一个端点被描述为“约”特定值的范围包括公开其中端点等于特定值的范围。
190.如本文所用,在用术语“和”或“或”分开项目中任何项目的一系列项目之后的短语“中的至少一者”是将列表作为整体进行修饰,而不是修饰列表中的每个成员。短语“中的至少一者”不要求选择所列出的每个项目中的至少一个;相反,该短语允许包括项目中任何项目中的最少一者和/或项目的任何组合中的最少一者和/或项目中每个项目中的最少一者的含义。举例来说,短语“a、b和c中的至少一者”或“a、b或c中的至少一者”各自是指仅a、仅b或仅c;a、b和c的任意组合;和/或a、b和c中的每一者中的一者或多者。类似地,可以理解,针对本文提供的结合列表或分离列表而呈现的元素的顺序不应被解释为将本公开仅限于所提供的顺序。
191.以下论述适用于本文所述的电子设备,其范围在于这些设备可用于获取个人可识别信息数据。众所周知,使用个人可识别信息应遵循公认为满足或超过维护用户隐私的行业或政府要求的隐私政策和做法。具体地,应管理和处理个人可识别信息数据,以使无意或未经授权的访问或使用的风险最小化,并应当向用户明确说明授权使用的性质。
192.为了说明的目的,前述描述使用具体命名以提供对所述实施方案的彻底理解。然而,对于本领域的技术人员而言将显而易见的是,不需要具体细节,以便实践所述实施方案。因此,出于例示和描述的目的,呈现了对本文所述的具体实施方案的前述描述。它们并非旨在是穷举性的或将实施方案限制为所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是,鉴于上面的教导内容,许多修改和变型是可行的。
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