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透明材料和不透明材料的激光焊接制造技术

技术编号:13983539 阅读:76 留言:0更新日期:2016-11-12 18:13
本发明专利技术公开了电子设备中的透明材料的焊接。电子设备(100)可包括具有穿过壳体(102)的一部分形成的至少一个孔的壳体(102)。该电子设备(100)还可包括被定位在穿过壳体的一部分形成的孔内的部件(104)。该部件(104)可被激光焊接至穿过壳体形成的孔。此外,该部件(104)可包含透明材料。用于将部件固定在电子设备(100)内的方法可包括提供包括至少一个孔的电子设备壳体,并且将部件(104)定位在穿过壳体形成的孔内。被定位在孔内的部件(104)可包含透明材料。该方法还可包括将部件(104)焊接到电子设备壳体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本专利合作条约专利申请要求于2014年3月31日提交的专利技术名称为“Laser Welding of Transparent and Opaque Materials”的美国非临时专利申请No.14/230324的优先权,该专利申请的内容全文以引用方式并入本文。
本公开整体涉及电子设备,并且更具体地涉及被包含在电子设备中的透明材料以及用于在电子设备中固定该透明材料的方法。
技术介绍
常规电子设备通常包括多个工作或功能部件全部被包含在单个外壳或壳体内。这些部件允许用户与电子设备进行交互。电子设备的一些部件包括例如按钮、开关、屏幕显示器和相机。这些部件中的每个部件可包括在电子设备的外表面上可见或暴露的部分,并且可与位于电子设备内的该部件的各个部分进行交互或者可与其进行通信。例如,该按钮可包括被定位在电子设备的外表面上的接触部分并且可与内部部分进行通信,该内部部分可与电子设备或电子设备的不同部件(例如,处理器)进行交互。在另一个示例中,显示器和/或相机可包括透明窗口,该透明窗口保护部件,但是允许部件从电子设备的外部看到或者暴露至电子设备的外部。电子设备的在其外表面上可看到或暴露的部件通常直接耦接至外壳或者包括直接耦接至外壳的窗口。例如,按钮可包括直接耦接至外壳的壳体部分,并且相机可包括邻近相机镜头被定位的直接耦接至外壳的窗口。通常使用粘合剂来将电子设备的部件耦接至外壳。更具体地,粘合剂通常被分配在部件和外壳之间,以将该部件耦接至电子设备的外壳,和/或使该部件在电子设备的工作寿命期间保持在外壳内。唯独依靠粘合剂将部件耦接至电子设备的外壳可能导致操作问题。例如,随着电子设备的工作寿命推移,粘合剂可能被磨损或弱化。其可能使得部件(例如,按钮)或者部件的部分(例如,相机窗口)相对于电子设备的外壳发生位移或者从其脱离。在部件变得相对于外壳发生位移或者从其脱离时,电子设备可能无法按照预期工作或者根本无法工作。此外,唯独依靠粘合剂将部件耦接至电子设备的外壳可能导致制造问题。即,在使用粘合剂将部件耦接至外壳时,通常要求对接触表面进行处理,以确保充分接触。更具体地,可对部件的接触表面和外壳的接收该部件的一部分的接触表面进行平坦化处理、抛光和/或表面重建,以便提供免除在部件的先前处理(例如,切割、成形)期间形成的缺陷的基本上平坦的接触表面。接触表面的处理步骤增加电子设备制造过程的时间,尤其是在必须对接触表面进行多次处理和/或接触表面必须经历多个处理过程时。通过在部件的制造期间提供附加切割或成形过程来减少或消除这些缺陷。但是,这些附加切割或成形过程倾向于增加整个制造过程的时间,并且还可能根据部件的材料而增加成本。例如,在部件由通常被称为蓝宝石的金刚砂制成的情况下,可能要对该部件执行附加切割过程,以使接触表面上的缺陷最小化。但是,由于蓝宝石硬度(例如,9.0莫氏硬度等级),可能难以对该材料进行切割,其耗时并且可能导致切割工具的快速磨损。切割工具的这种快速磨损可能导致在制造过程期间对切割工具不断进行更换和/或锐化。包含用于将部件耦接至电子设备的外壳的粘合剂可能基于所使用的粘合剂的量和/或在电子设备内利用粘合剂的部件的数量而提高制造成本。即,粘合剂本身向电子设备添加附加部件,这也会提高制造电子设备的成本,并使制造时间延长向部件和/或电子设备的外壳施加粘合剂所耗费的时间量。此外,包含用于将部件耦接至电子设备的外壳的粘合剂可能需要附加处理,以满足电子设备的美观要求。例如,在施加用于耦接电子设备的部件的粘合剂之后,可能要向电子设备施加装饰墨水,以隐藏部件之间的粘合剂。即,可能要向电子设备的表面和/或部件施加装饰墨水,以充分隐藏在审美上或者视觉上可能不太美观的粘合剂。与上述粘合剂类似,在电子设备上施加装饰墨水可能增加电子设备的制造时间以及提高电子设备的制造成本。
技术实现思路
一般来讲,本文讨论的实施方案涉及包含透明材料的装置、在电子设备中使用的透明材料以及用于将透明材料固定到电子设备中的方法。该装置和电子设备通常包括两个部件:具有孔的第一部件(例如,壳体);以及包含透明材料的第二部件。该第二部件被定位在第一部件的孔内并被直接激光焊接到第一部件。更具体地,激光器被定位在第一部件和第二部件上方并且穿过包含透明材料的第二部件向第一部件发射射束,以在相应的部件之间形成激光焊接。通过将第一部件焊接到第二部件,将没有必要使用粘合剂对部件进行粘合,并且可在部件之间形成充分持久的耦接。此外,在一些实施方案中,通过穿过第二部件发射激光束而在第一部件和第二部件之间形成激光焊接,可将焊接相对于电子设备的用户隐藏起来。即,通过对相应的部件进行激光焊接,该焊接可基本上不被电子设备的用户察觉到,或者针对电子设备的用户将其隐藏起来。该激光焊接不仅将提高第一部件和第二部件之间的耦接强度,而且还可改进电子设备的美观修饰特征。一个实施方案可包括一种装置。该装置可包括具有孔的第一部件以及包含透明材料的第二部件。第二部件可被定位在第一部件的孔内。此外,可将第二部件焊接到第一部件。另一个实施方案可包括电子设备。该电子设备可包括壳体。该电子设备的壳体可包括穿过该壳体的一部分形成的至少一个孔。此外,该电子设备可包括被定位在穿过壳体的一部分形成的至少一个孔内的部件。可将该部件激光焊接至穿过壳体的一部分形成的至少一个孔。此外,该部件可包含透明材料。另一实施方案可包括用于将部件固定到电子设备壳体内的方法。该方法可包括提供电子设备壳体。该电子设备壳体可包括至少一个孔。该方法还可包括将部件定位在穿过壳体形成的至少一个孔内,并将该部件焊接至壳体。该部件可包含透明材料。附图说明通过下文结合附图的详细描述将易于理解本公开,其中类似的附图标号指示类似的结构元件,并且其中:图1A示出了根据实施方案的电子设备的前视图。图1B示出了根据实施方案的图1A的电子设备的后视图。图2A示出了根据实施方案的沿图1B的2-2线截取的图1B的电子设备的一部分的分解的前横截面视图。图2B示出了根据实施方案的图2A所示的电子设备的窗口的经放大的一部分。图2C示出了根据实施方案的沿2-2线截取的图1B的电子设备的一部分的前横截面视图。图2D示出了根据实施方案的图2D所示的电子设备的窗口以及壳体的经放大的一部分。图3示出了根据实施方案的沿图1A的3-3线截取的图1A的电子设备的一部分的前横截面视图。图4示出了根据实施方案的沿图1A的4-4线截取的图1A的电子设备的一部分的前横截面视图。图5示出了说明用于将部件固定到电子设备壳体内的方法的流程图。图6A-6D示出了根据实施方案的经历了图5所示的固定过程的包括窗口和壳体的电子设备的一部分的说明图。应当指出,本专利技术的附图未必是按比例绘制的。附图旨在仅描绘本专利技术的各个典型方面,因此不应被认为限制本专利技术的范围。在附图中,类似的附图标记在各附图之间表示类似的元件。具体实施方式现在将详细参考附图所示的代表性实施方案。应当理解,以下描述并非旨在将实施方案限制于一个优选实施方案。相反,其旨在涵盖可被包括在由所附权利要求限定的实施方案的实质和范围内的替代形式、修改形式和等同形式。本公开总体上涉及电子设备,并且更具体地涉及被包含在电子设备中的透明材料以及用于在本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种装置,包括:包括孔的第一部件;和被定位在所述第一部件的所述孔内的包含透明材料的第二部件,其中所述第二部件通过激光焊接被附连至所述第一部件,所述激光焊接通过使激光束穿过所述第二部件到达所述第一部件和所述第二部件之间的界面来生成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.31 US 14/230,3241.一种装置,包括:包括孔的第一部件;和被定位在所述第一部件的所述孔内的包含透明材料的第二部件,其中所述第二部件通过激光焊接被附连至所述第一部件,所述激光焊接通过使激光束穿过所述第二部件到达所述第一部件和所述第二部件之间的界面来生成。2.根据权利要求1所述的装置,其中所述第一部件选自由以下各项组成的组:蓝宝石、金属、玻璃和塑料。3.根据权利要求1所述的装置,其中所述第二部件选自由以下各项组成的组:蓝宝石、玻璃和塑料。4.根据权利要求1所述的装置,其中所述孔包括成角度的侧壁。5.根据权利要求1所述的装置,其中所述孔包括沟缘部分。6.根据权利要求1所述的装置,其中所述第二部件进一步包括:经处理的第一表面;和被定位成与所述经处理的第一表面相对的经处理的第二表面。7.根据权利要求1所述的装置,其中所述第二部件进一步包括包含缺陷的未经处理的侧壁。8.一种电子设备,包括:包括穿过壳体的一部分形成的至少一个孔的壳体;和被定位在穿过所述壳体的所述一部分形成的所述至少一个孔内的部件,其中所述部件被激光焊接至穿过所述壳体的所述一部分形成的所述至少一个孔,并且其中所述部件包含透明材料。9.根据权利要求8所述的电子设备,其中被定位在所述至少一个孔内的所述部件包括以下各项中的至少一者:按钮,用于显示器的透明层,和用于相机系统的窗口。10.根据权利要求8所述的电子设备,还包括被定位在所述部件和穿过所述壳体的所述一部分形成的所述至少一个孔之间的粘合剂,其中所述粘合剂被配置为进行以下操作中的至少一个操作:将所述部件粘附至所述壳体,以及隐藏在所述壳体和所述部件之间形成的所述激光焊接。11.根据权利要求8所述的电子设备,其中所述部件进一步包括:与所述壳体的外部表面沿平面对准的经处理的外表面...

【专利技术属性】
技术研发人员:L·M·艾姆斯M·M·李
申请(专利权)人:苹果公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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