专利名称：具有发泡结构的电子设备及其制造方法
技术领域：
本发明有关一种具有发泡结构的电子设备，且特别是有关一种无须外加加强肋条又能保有足够机械强度特色的电子设备。
背景技术：
随着电子产品的竞争日益激烈，各种电子产品的生命周期越来越短，电子产品外壳的多样化也更显重要。传统中，电子产品的外壳是以塑胶射出、金属压铸或金属冲压等方式所制成，用以让电子产品不但拥有必须的强度与可靠度，也具有多变化的外观造型。近年来，随着科技与资讯的日新月异，电子产品的制造技术亦日渐进步。在现在人追求轻便性与实用性的考量下，电子产品均追求轻、薄、短、小的特性。
因此，现有的电子产品在减重的考量下大多将外壳的厚度减少。然而，厚度减少的外壳将导致电子产品的强度与可靠度变弱，并进而使电子产品内部的元件受到外力伤害的机会增高。故传统中电子产品外壳内侧大多安装有加强肋条，使电子产品外壳所承受的应力减少，并进而增加电子产品的强度与可靠度。
然而，于电子产品外壳内侧安装加强肋条将使内部空间缩小。且加强肋条传统方法是使用热溶接、铆接、超音波溶接、胶着或锁螺丝等外加工序来固定于电子产品外壳内。另外，电子产品常需在壳体嵌设特殊图案或文字，例如在笔记本电脑的外壳上嵌设不同材质的商品名称字体，这在在都会降低整个外壳体的机械强度，因而需要额外的壳体结构设计以使电子产品能通过测试。据此，外加工序将增加额外的成本，而且，外加肋条的安装位置与制造可行性，乃至于固定方式均需复杂的设计与安排，进而使制造的困难度增加，进而使产品开发的时程延长。有鉴于此，相关制造商莫不积极改善上述缺点。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种具有发泡结构的电子设备及其制造方法，使电子产品不但具有多样化的外观，且具有必须的强度与可靠度。
本发明的另一目的是提供一种具有发泡结构的电子设备及其制造方法，使电子产品可借助发泡结构加强此电子产品的机械强度，且不必外加加强肋条。
本发明的又一目的是提供一种具有发泡结构的电子设备及其制造方法，不必借助加强肋条加强此电子产品的机械强度，而使电子产品的重量减轻。
本发明的再一目的是提供一种具有发泡结构的电子设备及其制造方法，其制造过程简易并进而降低生产成本及缩短产品开发的时程。
本发明的又一目的是在提供一种局部结构的加强方法，使电子产品可借助发泡结构局部加强此电子产品的机械强度，且不需要额外的壳体结构设计，进而使工序成本降低，以及缩短产品开发的时程。
根据本发明的上述目的，提出一种一种具发泡结构的电子设备及其制造方法。此电子设备包含外壳、安装于外壳内的电子元件以及覆盖或包覆电子元件的发泡结构。其中，发泡结构是用以加强外壳的机械强度或作为外壳的支撑结构之用，并可保护电子元件不受外力损伤。
根据本发明一方面的一种具有发泡结构的电子设备的制造方法，该方法至少包含提供一外壳；安装一电子元件于该外壳内；于安装该电子元件于该外壳内之后，灌注一发泡液至该外壳内；以及于灌注该发泡液至该外壳内之后，发泡该发泡液，使该发泡液形成一发泡结构以对该外壳提供支撑。
根据本发明另一方面一种具有发泡结构的电子设备，至少包含一外壳；一电子元件，安装于该外壳内；一发泡结构，位于该外壳内，用以支撑该外壳。
其中，发泡结构是覆盖或包覆电子元件，并借助发泡结构以加强外壳的机械强度或作为外壳的支撑结构之用，并可保护电子元件不受外力损伤。
根据本发明的一较佳实施例，上述的外壳可为软质或硬质材料所制造。因此，于发泡液注入内含有电子元件的外壳里之前，先提供一模具，并将内含电子元件的外壳置入此模具中。并于发泡液形成发泡结构之后，自模具中取出内含电子元件以及发泡结构的外壳。由于发泡结构的支撑，会使外壳形成一刚体结构，并进而使外壳足以承受压力和冲击。
由上述可知，由于本发明的另一较佳实施例所提供的发泡结构具有易变形且回复力佳的特性，所以当外力冲击电子设备时，此发泡结构可变形以吸收应力，进而避免对电子元件产生伤害，当外力消失，发泡结构可回复到原来的形状。而且，由于发泡结构具有质量轻的特色，因此电子产品可因此降低其重量，并进而使电子产品于市场上竞争力增加。再者，因为形成发泡结构加强材的工序简易，故电子产品的生产成本不但可因此而降低，并且可轻易拥有多样化的外观。
在本发明中适用的的发泡液可包含软质或硬质发泡体，例如塑胶发泡体或金属发泡体。此外，上述的发泡液亦可包含抗静电发泡体，例如外加抗静电剂、或者直接使用发泡铝合金或抗静电塑胶作为发泡体。
为让本发明的上述和其他目的、特点和优点能更明显易懂，下面将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明图1-6是依照本发明的一较佳实施例的具有发泡结构的电子设备的制造方法的一种制造流程剖面图；以及图7是应用本发明一较佳实施例的电子设备的一种分解立体图。
具体实施例方式
本发明的较佳实施例揭示一种形成发泡结构加强材的方法，此种方法适用于制造电子设备。利用发泡结构覆盖或包覆电子元件，使电子元件免于外力冲击所造成的损伤。此外，由于发泡结构具有质量轻的特性，故电子产品仍可保持轻、薄、短、小的特性。再者，因为形成发泡结构加强材的方法简易，故应用本发明的电子产品可具有价廉与多样化外观的特性。本发明的实施例可用于各种领域，而不会限定本发明的申请专利范围。
参考图1-6，其是依照本发明的一较佳实施例的形成发泡结构加强材的方法的一种制造流程剖面图。本发明的形成发泡结构加强材的方法可用于制造任何含有需保护的元件的产品，在特定实施例中，适用于电子设备的制造方法。参考图1，首先将一电子元件200安装于电子设备的底壳110上。其中，电子元件200可包含电路板或电子组件。
继续参考图1，安装一金属薄贴片240部分邻接于底壳110上的电子元件200，并安装一绝缘层220部分位于金属薄贴片240之上。其中，金属薄贴片240是用以减少电磁干扰效应(Electromagnetic Interference)。此外，于电子元件200、金属薄贴片240与绝缘层220外包覆有一层保护层(未图示)，用以保护上述的电子元件200、金属薄贴片240与绝缘层200不受后续灌注的发泡液影响。
参考图7，图7是应用本发明的一较佳实施例的电子设备的一种分解立体图。在安装金属薄贴片240与绝缘层220之后，安装一顶壳120于底壳110之上，并进而形成一外壳。其中，顶壳120安装有一外壳注入口140，且底壳110的两侧缘各安装有一外壳排气口160。外壳注入口140是用以灌注发泡液至外壳内，而外壳排气口160是用于灌注发泡液至外壳内时，排除外壳内原有的气体。此外，外壳注入口140与外壳排气口160亦可安装于外壳上的任意位置。参考图2，由于本实施例的外壳是以软质或硬质材料制成，故将内含电子元件200的外壳安装于一模具300内。其中，模具300安装有一模具注入口320，且模具300的两侧缘各安装有一模具排气口340。此外，模具注入口320与模具排气口340是分别安装于外壳注入口140与外壳排气口160外侧。借助模具注入口320以灌注发泡液，并经由外壳注入口140至外壳内。而模具排气口340是用于灌注发泡液至外壳内时，将外壳内原有的气体排出。
参照图3，于内含电子元件200的外壳安装于模具300里之后，借助一发泡液喷嘴400将发泡液500灌注至外壳内。在本实施例中，发泡液500包含硬质发泡体，例如硬质聚胺酯、聚苯乙烯发泡体(Polystyrene)、醋酸纤维素发泡体(Cellular Cellulose Acetate)、热固塑胶发泡体、异态发泡体或金属发泡体(如铝合金发泡体)。借助硬质发泡体所形成的发泡结构具有较高的机械强度，可用以支撑电子设备的外壳。在本发明的另一实施例中，发泡液500亦可包含软质发泡体，例如聚胺酯发泡体、乙烯树脂发泡体(Vinyl Foam)、聚乙烯发泡体与硅氧树脂发泡体(Silicone Foam)，若发泡液500包含聚胺酯发泡体或聚乙烯发泡体则更佳。借助软质发泡体所形成的发泡结构具有易变形的特性，可用以保护电子元件200免受外力的损伤。所使用的发泡液还可包含导体的微粒，例如金属微粒。添加导体微粒的发泡液所发泡出的发泡结构可具有导电性，进而避免静电对电子元件的干扰与伤害。此外，发泡液500也可借助抗静电发泡体来避免静电对电子元件的影响，例如抗静电塑胶发泡体或铝合金发泡体等。
灌注发泡液至外壳内的多寡是取决于发泡结构所需要的机械性质。举例来说，若灌注至外壳内的发泡液量较少，则使后续的发泡工序发泡的程度较大，进而使发泡后的发泡结构较为柔软(换言之，杨氏系数较低)。反之，若灌注至外壳内的发泡液量较多，则发泡后的发泡结构则较坚硬(换言之，杨氏系数较高)。另外，在本发明的再一实施例中，发泡液亦可灌注至外壳内的局部区域，使发泡后的发泡结构得以加强此局部区域。
参照图4，于发泡液500灌注至外壳内之后，借助一发泡工序使发泡液500发泡，用以使发泡液500形成发泡结构600。此发泡工序可利用发泡液500内含的化学发泡剂(Chemical Blowing Agent)，或者直接将气体加入发泡液中，此两者均用以使气体均匀地分布于软质发泡体中，进而使软质发泡体达到发泡目的。
参照图5，于发泡工序完成后，将模具300打开，并取出内含发泡结构600与电子元件200的外壳。值得注意的是，外壳注入口140与外壳排气口160的周围一般均含有于发泡工序后溢出的发泡结构620。
参照图6，将内含发泡结构600与电子元件200的外壳取出后，修整外壳注入口140与外壳排气口160周围的发泡结构620。制造者亦可安装遮丑片700于外壳注入口140与外壳排气口160，用以增加外壳美观。
根据以上所述，应用本发明的较佳实施例的电子设备可借助发泡结构的加强支撑，而使电子设备的外壳拥有必须的机械强度，进而避免外力对电子元件200造成损伤。此外，由于本发明的另一较佳实施例所提供的发泡结构具有易变形且回复力佳的特性，所以当外力冲击电子设备时，此发泡结构可变形以吸收应力，进而避免对电子元件产生伤害，当外力消失，发泡结构可回复到原来的形状。另外，根据本发明的再一实施例所提供的局部发泡结构，使电子设备可借助局部发泡结构加强此电子设备的局部与整体的机械强度。
由上述本发明较佳实施例可知，应用本发明至少具有下列优点(1)由于发泡结构可具有足够的机械强度，故可加强外壳的机械强度或作为外壳的支撑结构之用；(2)由于发泡结构具有易变形的特性，所以当外力冲击电子设备时，此发泡结构可变形以吸收应力，进而避免对电子元件产生伤害；(3)由于发泡结构具有质量轻的特性，故电子设备在考虑其必须的机械强度与可靠度时，仍可保持轻、薄、短、小的特性；(4)因为形成发泡结构加强材的方法简易，故应用本发明的电子产品可减少其设计与制造的成本；以及(5)由于外壳可借助软质材料所制成，故可提供多变的外观造型，并进而提升市场竞争力。
虽然本发明已以一较佳实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉本技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种等效的改变或替换，因此本发明的保护范围当视后附的本申请权利要求范围所界定的为准。
权利要求
1.一种具有发泡结构的电子设备的制造方法，该方法至少包含提供一外壳；安装一电子元件于该外壳内；于安装该电子元件于该外壳内之后，灌注一发泡液至该外壳内；以及于灌注该发泡液至该外壳内之后，发泡该发泡液，使该发泡液形成一发泡结构以对该外壳提供支撑。
2.如权利要求1所述的具有发泡结构的电子设备的制造方法，其特征在于还包含于灌注该发泡液至该外壳内之前，还包括以一膜层覆盖该电子元件。
3.如权利要求1所述的具有发泡结构的电子设备的制造方法，其特征在于该外壳包含一外壳注入口，安装于该外壳，用以灌注该发泡液至该外壳内；以及至少一外壳排气口，安装于该外壳，用于灌注该发泡液至该外壳内时，排除该外壳内原有的气体。
4.如权利要求3所述的具有发泡结构的电子设备的制造方法，其特征在于还包含于灌注该发泡液至该外壳内之前，提供一模具，该模具包含一中空腔室，并将安装有该电子元件的该外壳置入该中空腔室；以及于发泡该发泡液之后，打开该模具，并取出内含该发泡结构以及该电子元件的该外壳；其中，该模具包含一模具注入口，安装于该模具，且位于该外壳注入口外侧，用以灌注该发泡液至该外壳内；以及至少一模具排气口，安装于该模具，且位于相对应的该外壳排气口外侧，用于灌注该发泡液至该外壳内时，排除该外壳内原有的气体。
5.如权利要求4所述的具有发泡结构的电子设备的制造方法，其特征在于还包含于取出内含该发泡结构以及该电子元件的该外壳之后，修整该外壳的该外壳注入口与该外壳排气口。
6.如权利要求5所述的具有发泡结构的电子设备的制造方法，其特征在于还包含于修整该外壳的该外壳注入口与该外壳排气口之后，贴上至少一遮丑片于该外壳注入口与该排气口。
7.一种具有发泡结构的电子设备，至少包含一外壳；一电子元件，安装于该外壳内；一发泡结构，位于该外壳内，用以支撑该外壳。
8.如权利要求7所述的具有发泡结构的电子设备，其特征在于还包含一膜层，覆盖该电子元件。
9.如权利要求7所述的具有发泡结构的电子设备，其特征在于该发泡结构覆盖该电子元件以保护该电子元件。
10.如权利要求7所述的具有发泡结构的电子设备，其特征在于该发泡结构包含一软质发泡体、一硬质发泡体及其组合其中之一。
11.如权利要求10所述的具有发泡结构的电子设备，其特征在于该软质发泡体选自于由聚胺酯发泡体、乙烯树脂发泡体、聚乙烯发泡体与硅氧树脂发泡体所组成的一族群。
12.如权利要求10所述的具有发泡结构的电子设备，其特征在于该硬质发泡体选自于由硬质聚胺酯发泡体、聚苯乙烯发泡体、醋酸纤维素发泡体、热固塑胶发泡体、异态发泡体与金属发泡体所组成的一族群。
全文摘要
本发明有关一种具有发泡结构的电子设备及其制造方法，该方法包括以下步骤。提供一外壳，此外壳内部具有一电子元件。灌注一发泡液至外壳中并发泡此发泡液以形成发泡结构。上述的发泡方式可为化学发泡或外加气体的方式，此两者均用以使气体均匀地分布于发泡体中以达成发泡目的。完成发泡之后的发泡结构位于外壳中，且覆盖或包覆电子元件。发泡结构可用于加强外壳的机械强度或作为外壳的支撑结构之用。另可运用发泡结构易变形的特性来吸收外力所产生冲击，并进而保护电子元件不受伤害。
文档编号H05K7/14GK1889816SQ20051008227
公开日2007年1月3日 申请日期2005年6月29日 优先权日2005年6月29日
发明者詹佳潢 申请人:华硕电脑股份有限公司