专利名称：纤维强化高分子壳体及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种壳体(casing)及其制造方法，并且特别地，本发明涉及一种纤维 强化高分子壳体(fiber-reinforced polymeric casing)及其制造方法。
背景技术：
为了降低重量，多种高分子材料已广泛地应用在电子产品的壳体上，例如，热固性 丰对月旨(thermosetting resine)或热塑性丰对月旨(thermoplastic resine)。进而为了提升高 分子材料制成的壳体的强度，纤维强化热固性高分子材料以及纤维强化热塑性高分子材料 被应用的程度也日益增加。但是，采用纤维强化热固性高分子材料或纤维强化热塑性高分 子材料来制造壳体，需要采用迥然不同的工艺。 采用纤维强化热固性高分子材料来制造壳体，一般利用真空成型工艺(vacuum molding process)来执行。首先，纤维强化热固性高分子垫(fiber-reinforced thermosetting polymeric mat)先行裁剪，再被贴附于模具内壁上。接着，贴附有纤维强化 热固性高分子垫的模具被放置于真空釜内，进行抽真空、升至适当温度。最后，贴附有纤维 强化热固性高分子垫的模具从真空釜内取出，并且纤维强化热固性高分子垫所制的壳体脱 模完成。 采用纤维强化热塑性高分子材料来制造壳体，一般利用热压成型工艺(hot press molding process)来执行。首先，纤维强化热塑性高分子垫(fiber-reinforced thermoplastic polymeric mat)先行裁剪，再被贴附于下模具内壁上。接着，上模具与下模 具压合，进行热压程序。最后，成型的纤维强化热塑性高分子壳体从下模具脱模。
若是设计上需要在纤维强化高分子壳体的内壁上设置结构性部件(structural part)，以往结构性部件仅能以点胶方式或是利用双面背胶接合或贴合在已成型的纤维强 化高分子壳体的内壁上。然而，上述设置在纤维强化高分子壳体的内壁上的结构性部件，其 与壳体间的接合并不足以应付后续长期的使用。 此外，现行已有技术发展到将已成型的纤维强化高分子壳体放置在射出成型模具 中，再行在纤维强化高分子壳体的内壁上射出成型结构性部件。此种作法可以提升结构性 部件与壳体间的接合强度。但是在射出成型过程中，原已成型的纤维强化高分子壳体容易 发生外观问题、变形等问题。而且，纤维强化高分子壳体的成型需用到一组模具，在纤维强 化高分子壳体的内壁上的结构性部件的成型需用到另一组模具，使得整体制造成本过高。
随着纤维强化高分子材料应用在壳体制造上的持续发展，仍未见有纤维强化高分 子壳体与其上结构性部件一次性成型且结构性部件与壳体间接合度佳的工艺技术被提出。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种纤维强化高分子壳体及其制造方法。根据本发 明的壳体与其上结构性部件一次性成型，可有效降低壳体的制造成本，且加强壳体与结构 性部件间的结合强度。
根据本发明的一观点，本发明提供一种纤维强化高分子壳体。根据本发明的一较 佳具体实施例的纤维强化高分子壳体，其包含一多层结构、一中间介质以及一结构性部件。 多层结构由堆叠并塑型多层纤维强化高分子垫而成。中间介质设置于该多层结构的一表面 上。结构性部件包含一高分子材料，并且与多层结构一次性成型于中间介质上。于一具体 实施例中，中间介质为一金属材料或一塑料材料。于一具体实施例中，结构性部件利用一射 出成型工艺来成型。 根据本发明的另一观点，本发明提供一种制造一纤维强化高分子壳体的方法。根 据本发明的一较佳具体实施例的方法，首先，堆叠并塑型多层纤维强化高分子垫而成一多 层结构。接着，根据本发明的方法于多层结构的一表面上设置一中间介质。最后，根据本发 明的方法于中间介质上一次性成型包括一高分子材料的结构性部件及多层结构。于一具体 实施例中，中间介质为一金属材料或一塑料材料。于一具体实施例中，结构性部件的成型利 用一射出成型工艺来执行。 本发明的有益技术效果在于，根据本发明的壳体与其上结构性部件一次性成型， 可有效降低壳体的制造成本，且加强壳体与结构性部件间的结合强度。 为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图， 作详细说明如下。
图1A为根据本发明的一较佳实施例的一种纤维强化高分子壳体及其一剖面的示 意图。 图1B为根据本发明的另一较佳实施例的一种纤维强化高分子壳体及其一剖面的 示意图。 图2A至图2D示意的截面视图用以示意根据本发明的一较佳具体实施例的一种制 造一纤维强化高分子壳体的方法。
具体实施例方式
本发明提供一种纤维强化高分子壳体及其制造方法。根据本发明的纤维强化高分 子壳体与其上结构性部件一次性成型，且其间的接合强度佳。以下将详述本发明的较佳具 体实施例，用以充分解说本发明的特征、精神、优点以及产品量产上的可行性。
请参阅图1A，图1A为根据本发明一较佳实施例的一种纤维强化高分子壳体l及其 一剖面的示意图。根据本发明的较佳具体实施例的纤维强化高分子壳体1包含一多层结构 (multi-layer structure) 12、一中间介质(intermediumfilm) 16以及一结构性部件18。
如图1A所示，多层结构12由多层纤维强化高分子垫(fiber reinforcedpolymeric mat) 14堆叠并塑型而成。被塑型的多层结构12具有一外表面122 以及一呈曲面的内表面124。 于一具体实施例中，所述多层纤维强化高分子垫14包含一热固性高分子材料 (thermosetting polymer)或一热塑性高分子材茅斗(thermoplasticpolymer)。
同样示于图1A，该中间介质16设置于多层结构12的内表面124上。结构性部件 18包含一高分子材料，并且设置于该中间介质16上，如图1A所示。于结构性部件18的成型过程中，多层结构12也同时被成型。也就是说，纤维强化高分子壳体1与其上的结构性 部件18同时成型，即所谓的"一次性成型"。 于一具体实施例中，结构性部件18利用一射出成型工艺(injectionmolding process)来成型在中间介质16上。需强调的是，于该射出成型工艺过程中，多层结构12 — 并成型。 此外需说明的是，由于中间介质16的导入，纤维强化高分子壳体1于成型过程中 可以避免发生外观问题、变形等问题。中间介质16提供良好的介质，使结构性部件18能稳 固地固定在壳体1的表面上。此外，针对设计上的考虑，利用选用适当的中间介质16的制 造材料，中间介质16可以增强壳体1整体的刚性，或使壳体1具有其它物理特性，例如，电 磁干扰的防护效能。于一具体实施例中，中间介质16为一金属材料或一塑料材料。
另外，为了进一步强化结构性部件18与壳体1之间的接合强度，请参阅图1B，于另 一较佳具体实施例中，中间介质16可具有多个通孔162。于多个结构性部件18采用射出 成型工艺来成型的过程中，射入的高分子材料的部分材料注入多个通孔162进而与中间介 质16接合在一起，或与多层结构12接合在一起。由此，结构性部件18与壳体1之间的接 合强度被强化。其中，中间介质16上形成通孔162与否，需视中间介质16的制造材料来决 定。当中间介质16与结构性部件18、多层结构12的分子间的架桥力不足时，才需要增加通 孔的设计。如果中间介质16与结构性部件18、多层结构12同为高分子材料所制成，可省略 通孔的设计。 在图1B中与图1A中附图标记相同的部件即为现有已详述的各个材料层，在此不 多做赘述。 请参阅图2A至图2D，所述附图为截面视图用以所示根据本发明的一较佳具体实 施例的一种制造一纤维强化高分子壳体的方法。以下将对该方法作一详细阐述。
根据本发明的方法，首先，堆叠并塑型多层纤维强化高分子垫14而成一多层结构 12，其中被塑型的多层结构12具有一外表面122以及一呈曲面的内表面124。于一具体实 施例中，如图2A所示，多层纤维强化高分子垫14先行裁剪，再被设置于一下模具22的内壁 上，并堆叠至所需厚度。于实际应用中，一固定板24会设置在多层结构12的边缘，以协助 多层结构12的塑型。 于另一较佳具体实施例中，堆叠并塑型多层纤维强化高分子垫14的步骤进一步 包含将所述多层纤维强化高分子垫14浸入一树脂的程序。 接着，如图2B所示，根据本发明的方法于多层结构12的内表面124上设置一中间 介质16。于一具体实施例中，中间介质16为一金属材料或一塑料材料。
最后，根据本发明的方法在中间介质16上，一次性成型包括一高分子材料的结构 性部件18及多层结构12。于一具体实施例中，结构性部件18利用一射出成型工艺来成型 在中间介质16上。关于结构性部件18利用射出成型工艺的描绘如图2C及图2D所示，一 上模具26与如图2B所示已设置各材料层的下模具22闭合，进接着执行射出成型工艺。需 强调的是，于该射出成型工艺过程中，多层结构12 —并成型。随后，如图2D所示上模具26 与下模具22分离，结构性部件18即成型在中间介质16上。紧接着脱模后即完成如图1A 所示的纤维强化高分子壳体1。 于另一较佳具体实施例中，中间介质16其上事先可以形成如图1B所示的多个通孔162。于所述多个结构性部件18采用射出成型工艺来成型的过程中，射入的高分子材料的部分材料注入所述多个通孔162进而与中间介质16接合在一起，或与多层结构12接合在一起。由此，结构性部件18与壳体1之间的接合强度被强化。 此外，上述关于一次性射出成型工艺上的设计，也可以便更为现行一个定模对应两个以上动模的射出成型工艺设计，例如，将该上模具26设计成定模并且对两个下模具(动模)22交替射出成型。此种射出成型设计， 一下模具在执行成型作业时，另一下模具则在外取件及执行射出成型现有作业。由此，整个生产作业安全性高，并且可提高生产效率。
由以上关于本发明的较佳具体实施例详细说明，可以清楚了解根据本发明的纤维强化高分子壳体其具有一次性成型的优点，但是并没有现有技术发生外观问题、变形问题的缺点。并且在工艺的设计上，可以采用一个定模对应两个以上动模的射出成型工艺设计，明显地，大幅提升产品量产上的可行性。 虽然本发明已以具体实施例披露如上，然而其仅为了说明本发明的技术内容，而并非将本发明狭义地限定于该实施例，任何所属技术领域中具有通常知识的人员，在不脱
离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应视权利要求书所界定的范围为准。
权利要求
一种制造纤维强化高分子壳体的方法，其特征是，上述方法包含下列步骤(a)堆叠并塑型多层纤维强化高分子垫而成多层结构；(b)于上述多层结构的表面上设置中间介质；以及(c)于上述中间介质上一次性成型包括高分子材料的结构性部件及上述多层结构。
2. 根据权利要求l所述的方法，其特征是，于步骤(a)中，上述方法还包含下列步骤 将上述多层纤维强化高分子垫浸入树脂。
3. 根据权利要求l所述的方法，其特征是，步骤(c)利用射出成型工艺来执行。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征是，上述中间介质具有多个通孔，于上述射出 成型工艺过程中，上述高分子材料的部分材料通过上述多个通孔与上述中间介质接合在一 起。
5. 根据权利要求3所述的方法，其特征是，上述中间介质具有多个通孔，于上述射出 成型工艺过程中，上述高分子材料的部分材料通过上述多个通孔与上述多层结构接合在一 起。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征是，上述高分子材料为塑料材料。
7. 根据权利要求1所述的方法，其特征是，上述中间介质为金属材料或塑料材料。
8. —种纤维强化高分子壳体，其特征是，包含多层结构，上述多层结构由堆叠并塑型多层纤维强化高分子垫而成； 中间介质，上述中间介质设置于上述多层结构的表面上；以及结构性部件，上述结构性部件包含高分子材料且与上述多层结构一次性成型于上述中 间介质上。
9. 根据权利要求8所述的纤维强化高分子壳体，其特征是，上述多层纤维强化高分子 垫包含热固性高分子材料或热塑性高分子材料。
10. 根据权利要求8所述的纤维强化高分子壳体，其特征是，上述中间介质为金属材料 或塑料材料。
11. 根据权利要求8所述的纤维强化高分子壳体，其特征是，上述结构性部件利用射出 成型工艺来成型。
12. 根据权利要求11所述的纤维强化高分子壳体，其特征是，上述中间介质具有多个 通孔，上述高分子材料的部分材料通过上述多个通孔与上述中间介质接合在一起。
13. 根据权利要求11所述的纤维强化高分子壳体，其特征是，上述中间介质具有多个 通孔，上述高分子材料的部分材料通过上述多个通孔与上述多层结构接合在一起。
全文摘要
本发明披露一种纤维强化高分子壳体及其制造方法。根据本发明的壳体包含一多层结构、一中间介质以及一结构性部件。该多层结构由堆叠并塑型多层纤维强化高分子垫而成。该中间介质设置于该多层结构的一表面上。该结构性部件包含一高分子材料所形成，并且与该多层结构一次性成型于该中间介质上。根据本发明的壳体与其上结构性部件一次性成型，可有效降低壳体的制造成本，且加强壳体与结构性部件间的结合强度。
文档编号H05K5/00GK101746069SQ20081018171
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月4日 优先权日2008年12月4日
发明者周志杰, 蔡佳明 申请人:和硕联合科技股份有限公司