共同模制的陶瓷与聚合物结构制造技术

本公开涉及共同模制的陶瓷与聚合物结构。公开了制造用于电子设备的共同模制壳体部件的方法。从陶瓷材料形成的部件被放在模具中。模具包括定义被配置为接纳第一部件的第一腔体的第一部分，以及定义当模具被闭合时与第一腔体相通的第二腔体的第二部分。第二腔体是要接合到陶瓷材料的特征的形状。聚合物材料被注入第二腔体中，由此从聚合物材料形成该特征并将该特征结合到陶瓷材料。聚合物材料被固化。所述第一部件和特征一起形成用于电子设备的壳体部件。

【技术实现步骤摘要】
对相关申请的交叉引用本申请是于2015年3月8日提交且标题为“Co-Molded Ceramic and Polymer Structure”的美国临时专利申请No.62/129,868的非临时专利申请并且要求其权益，其全部公开内容通过引用被结合于此。
本公开内容一般而言涉及陶瓷和聚合物结构，并且更具体而言涉及用于电子设备的共同模制的陶瓷与聚合物结构。
技术介绍
电子设备常常包括封住电子设备的一些或全部敏感和/或精巧部件的壳体。这种壳体可以具有被剪切、胶粘、结合或以其它方式固定到彼此以形成壳体的多个配合部分并且在壳体内封入电子部件。按照惯例，塑料被用于电子设备的壳体，至少部分地因为它容易形成现代电子设备所需的复杂形状和几何形状。但是，越来越多的电子设备的壳体由与塑料不同的其它材料制成。例如，包括玻璃、陶瓷等的壳体由于它们优异的强度、光学性能和美学性能而被使用。但是，这些材料自身有缺点。例如，用于将壳体部件耦合到一起的小保持特征(例如，夹子、臂、棘爪、凹槽)模制成塑料片会相对简单，但是可能难以或不可能用玻璃和陶瓷形成。
技术实现思路
本文中所讨论的实施例涉及具有与聚合物材料共同模制的陶瓷材料的产品，以及通过共同模制陶瓷材料与聚合物材料来制造壳体和/或壳体部件的方法。在一些实施例中，制造用于电子设备的壳体部件的方法包括将由陶瓷材料形成的第一部件放在模具中。模具可以包括定义被配置为接纳第一部件的第一腔体的第一部分和定义当模具闭合时与第一腔体相通的第二腔体的第二部分，并且是要接合到陶瓷材料的特征的形状。聚合物材料可被注入到第二腔体中，由此从聚合物材料形成特征并将该特征结合到陶瓷材料。聚合物材料可以被固化。第一部件和所述特征一起形成用于电子设备的壳体部件。在一些实施例中，制造用于电子设备的壳体部件的方法包括在固定装置中固定陶瓷部件。陶瓷部件可以具有第一侧和与第一侧相对的第二侧，并且可以在其中定义从第一侧延伸到第二侧的孔。聚合物材料可被注入到孔中，使得聚合物材料基本上填充孔，并且使得聚合物材料的第一表面基本上与陶瓷部件的第一侧共面。聚合物材料可以被固化。在一些实施例中，用于电子设备的壳体部件包括陶瓷外壳，陶瓷外壳具有中央表面，该中央表面被从该中央表面延伸离开的凸缘包围，其中中央表面和凸缘定义腔体。壳体部件可以包括涂覆中央表面和凸缘的聚合物材料。聚合物材料可被结合到中央表面和凸缘，而无需聚合物材料与陶瓷外壳之间的任何粘合剂。在一些实施例中，用于电子设备的壳体包括第一壳体部件。第一壳体部件可以包括由陶瓷材料形成的第一壳体部分，以及耦合到第一壳体部分的表面的保持部件。该保持部件可以包括从第一壳体部分延伸离开并且可被配置为与第二壳体部件的保持特征啮合的臂，以关于第二壳体部件保持第一壳体部件。该保持部件可以由聚合物材料形成。在一些实施例中，用于电子设备的壳体包括第一壳体部件。该第一壳体部件可以包括由陶瓷材料形成的第一壳体部分，以及耦合到第一壳体部分的表面的保持部件。该保持部件可以包括从第一壳体部分延伸离开的臂。该保持部件可以由聚合物材料形成。壳体还包括第二壳体部件，其包括保持特征。保持部件的臂可以与该保持特征啮合，由此关于第二壳体部件保持第一壳体部件。第一壳体部件和第二壳体
部件定义被配置为接纳电子设备部件的内部容积。其它实施例在本文公开。本公开内容的各种实施例的特征、使用和优点将从以下对如附图中所示的实施例的描述变得显然。附图说明结合附图通过以下详细描述，本公开内容将容易理解，其中相同的标号指示相同的结构元件，并且其中：图1绘出了根据一些实施例的电子设备的例子的说明性透视图；图2A绘出了根据一些实施例、用于电子设备的壳体的分解透视图；图2B-2C绘出了根据一些实施例、图2A的壳体的横截面视图；图3绘出了根据一些实施例的电子设备的例子的说明性透视图；图4A绘出了根据一些实施例、图3的壳体的底部平面图；图4B-4C绘出了根据一些实施例、图4A的壳体的第一部分的横截面视图；图5A-5B绘出了根据一些实施例、图4A的壳体的第一部分的横截面视图；图6A-6B分别绘出了根据一些实施例、用于电子设备的壳体的一部分的透视和横截面视图；图7A-7B分别绘出了根据一些实施例、用于电子设备的壳体的一部分的透视和横截面视图；图8A-8B分别绘出了根据一些实施例、用于电子设备的壳体的一部分的透视和横截面视图；图9A-9B分别绘出了根据一些实施例、用于电子设备的壳体的一部分的透视和横截面视图；图10绘出了根据一些实施例的电子设备的例子的说明性透视图；图11A绘出了根据一些实施例、用于电子设备的壳体的分解透视图；图11B-11C绘出了根据一些实施例、图11A的壳体的横截面视
图；图12绘出了根据一些实施例、制造用于电子设备的壳体部件的方法；及图13绘出了根据一些实施例、制造用于电子设备的壳体部件的方法。具体实施方式现在将详细地参照在附图中示出的代表性实施例。应当理解，下面的描述并不意在将实施例限定到一种优选实施例。相反，它意在覆盖可以包括在如由所附权利要求定义的所述实施例的精神和范围之内的备选方案、修改和等同物。用于电子设备的壳体正越来越多地用除塑料之外的其它材料制成。例如，壳体可以包括由陶瓷、晶体、玻璃、金属材料等制成的部分。作为具体的例子，手表的壳体可以包括充当用于手表的显示屏或手表面的盖子的晶体元件，以及覆盖手表的背面的陶瓷部分(例如，当戴在用户的手腕上时靠着用户皮肤的手表的部分)。类似地，智能电话或平板计算机(或其它电子设备)的壳体可以包括充当用于显示屏的盖子的玻璃或晶体元件，以及充当设备的后部的金属、陶瓷或其它材料。这种材料会难以形成电子设备壳体所必需的复杂几何形状。例如，壳体可以由多个离散的零件组成，这些离散的零件耦合到一起，形成壳体。为了提供零件之间的安全连接，以及为了为电子设备的部件提供足够的密封，壳体部件可以包括便于壳体部件的适当配合、耦合和/或密封的配合特征、表面、夹子、肩部、或其它复杂的几何形状或特征。对于一些材料，这些复杂的几何形状难以或不可能从所述材料形成。另外，即使期望的几何形状可以利用特定的材料实现，这么做也会是昂贵的，或者会导致在消费者电子设备中使用起来太弱的部件。作为一个具体的例子，陶瓷材料具有许多使它们在电子设备壳体中使用起来特别有用的性质。例如，它们可以高度抗划擦，从而使得
它们特别适合用于经常遭受撞击、刮擦和划痕的电子设备，诸如可穿戴电子设备(例如，智能手表、眼镜等)、机械表、及其它消费者产品(包括，但不限于，媒体播放器、移动计算机、平板计算设备，等等)。作为具体的例子，蓝宝石晶体的高硬度和光学清晰度(结晶陶瓷材料)可以非常适合用作可穿戴电子设备的触摸屏的盖玻璃。陶瓷材料还可以相对轻，从而使手持式或可穿戴电子设备更易于携带、穿戴和使用。而且，陶瓷材料可以能够实现高度表面抛光，从而使它们特别美观悦目。但是，陶瓷材料通常比塑料更难以形成复杂的几何形状，并且因此，从陶瓷材料制造壳体部件会比对其它材料更困难。因此，本文所述的是壳体部件，其中聚合物材料与陶瓷部件共同模制，以形成包括陶瓷和聚合物材料部分的壳体部件。(如本文所使用的，术语“聚合物”和/或“聚合物材料”包括天然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电子设备的壳体部件，所述壳体部件包括：陶瓷外壳，包括中央表面，所述中央表面被从所述中央表面延伸离开的凸缘包围，所述中央表面和凸缘限定腔体；及聚合物材料，涂覆中央表面和凸缘；其中聚合物材料被结合到中央表面和凸缘，而无需聚合物材料与陶瓷外壳之间的任何粘合剂。

【技术特征摘要】
2015.03.08 US 62/129,868;2015.08.03 US 14/816,2771.一种用于电子设备的壳体部件，所述壳体部件包括：陶瓷外壳，包括中央表面，所述中央表面被从所述中央表面延伸离开的凸缘包围，所述中央表面和凸缘限定腔体；及聚合物材料，涂覆中央表面和凸缘；其中聚合物材料被结合到中央表面和凸缘，而无需聚合物材料与陶瓷外壳之间的任何粘合剂。2.如权利要求1所述的壳体部件，其中陶瓷外壳是整块的陶瓷材料。3.如权利要求1所述的壳体部件，其中聚合物材料与陶瓷外壳共同模制。4.如权利要求1所述的壳体部件，其中凸缘完全包围中央表面。5.如权利要求1所述的壳体部件，其中陶瓷外壳耦合到附加的壳体部件，以形成用于电子设备的壳体，其中陶瓷外壳和所述附加的壳体部件限定被配置为接纳电子设备部件的内部容积。6.如权利要求1所述的壳体部件，其中聚合物材料具有基本均匀的厚度。7.如权利要求1所述的壳体部件，其中聚合物材料通过聚合物材料与陶瓷材料的微结构之间的机械交互耦合到中央表面和凸缘。8.如权利要求1所述的壳体部件，其中陶瓷外壳在中央表面中包括空穴，并且聚合物材料通过聚合物材料与所述空穴之间的机械交
\t互耦合到中央表面。9.如权利要求8所述的壳体部件，其中所述空穴包括底切。10.一种用于电子设备的壳体，所述壳体包括：由陶瓷材料形成的第一壳体部分；及保持部件，耦合到第一壳体部分的表面，所述保持部件包括从第一壳体部分延伸离开并且被配置为啮合与第二壳体部分相关联的保持特征的臂，由此将第一和第二壳体部分保持在一起；其中：保持部件由聚合物材料形成；及保持部件与第一壳体部分共同模制。11.如权利要求10所述的壳体，其中：保持部件包括安装底座；及安装底座模制到第一壳体部分的表面。12.如权利要求11所述的壳体，其中安装底座和臂作为整体部件形成。13.如权利要求10所述的壳体，其中保持部件直接耦合到第一壳体部分的表面。14.如权利要求10所述的壳体，所述臂还包括被配置为啮合第二壳体部分的保持特征的闩锁。15.如权利要求10所述的壳体，其中保持部件还包括从第一壳体部分延伸离开并且被配置为与第二壳体部分的附加保持特征啮合的附加臂。16.如权利要求15所述的壳体，其中所述臂和附加臂每个都包括沿第一壳体部分的长度的多于一半延伸的细长构件。17.一种用于电子设备的壳体，所述壳体包括：第一壳体部件，包括：由陶瓷材料形成的壳体部分；及保持部件，耦合到壳体部分的表面，所述保持部件从壳体部分延伸离开，其中所述保持部件由聚合物材料形成；及第二壳体部件，包括保持特征；其中保持部件与保持特征啮合，由此关于第二壳体部件以固定关系保持第一壳体部件；及其中第一壳体部件和第二壳体部件限定被配置为接纳电子设备部件的内部容积。18.如权利要求17所述的壳体，还包括位于第一壳体部件的密封面与第二壳体部件的密封面之间的密封体，其中第一壳体部件的密封面面向第二壳体部件的密封面。19.如权利要求18所述的壳体，其中密封体直接耦合到第一壳体部件或第二壳体部件。20.如权利要求18所述的壳体，其中密封体被注射模制...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·C·浦尔，K·M·肯尼，松雪直人，D·I·纳扎罗，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国;US