由氧化锆制成并具有用于电子功能的选择性导电区域的外部元件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于便携式物品的由第一材料制成的外部元件，所述第一材料是绝缘陶瓷材料，其特征在于，所述外部元件的表面至少部分地被处理，从而它具有至少一个有导电性的修改部分。

An external component made of zirconia and having a selective conductive area for electronic function.

The present invention relates to an external element for a portable article made of a first material, an insulating ceramic material, characterized in that the surface of the external element is at least partially processed so that it has at least one conductive modified part.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由氧化锆制成并具有用于电子功能的选择性导电区域的外部元件
本专利技术涉及一种外部元件(罩盖元件，壳体元件)及其制造方法，所述元件由氧化锆类型的陶瓷制成，所述陶瓷的导电性被选择性地改变。
技术介绍
部分地由陶瓷制成的可穿戴物品是已知的，所述可穿戴物品诸如手表或手镯。一种已知的陶瓷是氧化锆ZrO2。另外，目前可穿戴物品的趋势是它们越来越多地集成导电性和电子功能。这种在手表中结合技术的增加采用集成触摸控制装置的形式或采用集成无线通信功能的形式，于是手表能够与例如智能手机的另一设备通讯，所述触摸控制装置提供更直观和更用户友好的交互。然而，电子功能的这种增加是有问题的，因为它涉及越来越多的构件并且对外部部件施加附加的限制。关于通信方面，需要天线，这涉及天线保持架和用于将天线连接到主电子模块的连接器。天线所在的区域必须没有导电部件，以便提供尽可能好的传输特性。类似地，在触摸控制的情况下，电极是必需的，因此也需要允许支承这些电极的装置以及用于将这些电极连接到主电子模块的装置。因此可以说，新技术的集成趋于增加约束和部件数量，这意味着其小型化和配适性，以及因此的手表成本的增加或表壳尺寸的增加或美学改变。因此需要找到这种手表中电子功能增加的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过提供由陶瓷制成的外部元件及其制造工艺来减轻现有技术的缺点，所述制造工艺允许选择性地制造导电区域以便允许功能的集成。为此，本专利技术涉及由第一材料制成的用于可穿戴物品(便携式物品)的外部元件，所述第一材料是绝缘陶瓷，其特征在于，所述外部元件的表面至少部分地被处理以便具有至少一个具有非零电导率的转化(转化部)。本专利技术允许获得具有绝缘区域和有导电性的区域的外部元件，使得可以将这些区域用于诸如导电轨道(线迹，piste)、天线、电子电路或用于触摸控制的电极的应用。在第一实施例中，第一材料是氧化锆。在第二实施例中，表面被选择性地处理以转化成导电率不为零的碳化锆。在第三实施例中，表面被选择性地处理以转化成导电率不为零的氮化锆。在第四实施例中，表面包括至少一个凹部，该表面被处理以便转化成碳化物或氮化物，然后被抛光以将所述转化局部化到所述凹部。在第五实施例中，表面包括至少一个突出部分，该表面被处理以转化成碳化物或氮化物，然后该表面被抛光以将所述转化从所述突出部分排除。在第六实施例中，表面被均匀地转化成碳化物或氮化物，然后被局部加工以将转化局部化到未加工的部分。本专利技术还涉及一种包括根据前述权利要求之一所述的外部元件的可穿戴物品。在第一实施例中，所述可穿戴物品是钟表，所述钟表包括由中间部件(表壳中框，carrure)形成的表壳，该中间部件安装有由后盖和表镜封闭的表圈，所述可穿戴物品还包括控制装置和具有扣钩的表带，所述扣钩通过两对表耳紧固到该中间部件，并且外部元件被选择为布置在下列元件中，所述元件包括：中间部件、表圈、控制装置、后盖、表带或扣钩。在另一个实施例中，所述可穿戴物品还包括电子模块，所述电子模块能使用所述处理过的表面以便具有至少一个有非零电导率的转化从而提供至少一个功能。在另一个实施例中，经处理以具有至少一个有非零电导率的转化的表面将是天线，从而提供通信功能。在另一个实施方案中，经处理以具有至少一个有非零电导率的转化的表面将是电极，从而提供控制功能。在另一个实施例中，经处理以具有至少一个有非零电导率的转化的表面将是用于屏蔽功能的隔板，所述隔板允许电子部件或模块与另一电子部件或模块的干扰被隔离。在另一个实施例中，经处理以具有至少一个有非零电导率的转化的表面将是至少一个导电轨道，所述至少一个导电轨道允许电子部件或模块电连接到至少一个其它电子部件或模块。本专利技术还涉及一种处理用于可穿戴物体品的由第一材料制成的外部元件的方法，所述第一材料是绝缘陶瓷，所述方法包括以下步骤：-提供外部元件并将其放置在密闭密封的腔室内，所述腔室内含有这样的气氛，该气氛以原子的方式富含化学元素(富含化学元素的原子)；-借助于第一聚焦热源例如激光器局部地加热外部元件的表面，使得该腔室的气氛的原子在所述表面被加热的位置处与第一材料的表面局部地结合。在第一实施例中，通过经由局部加热外部元件的表面的同一热源解离气体来制造该气氛。在第二实施例中，通过第二热源解离气体来制造该气氛，所述第二热源独立于局部加热外部元件的表面的热源。在第三实施例中，通过第二热源解离气体来制造该气氛，所述第二热源独立于局部加热外部元件的表面的第一热源，所述外部元件经由第三热源被均匀地加热至比允许气氛的原子与第一材料结合的温度低的温度，第一热源用于使外部元件的表面的温度局部升高，以便允许气氛的原子与第一材料结合。在第一变型中，所述方法包括以下步骤：-提供外部元件；-在所述外部元件的表面上局部沉积金属层，所述金属层将用作掩模以将氧化锆的渗碳或渗氮作用限制到外部元件的表面的未受金属沉积物保护的区域；-将所述外部元件放置在含有以原子的方式富含化学元素的气氛并且密闭密封的腔室中，加热外部元件的表面以使腔室的气氛的化合物的原子与第一材料的未被金属沉积物覆盖的表面结合；-选择性且化学地侵蚀所述外部元件的表面以去除金属沉积物，从而将导电区域限制在渗碳/渗氮步骤中未被金属沉积物覆盖的区域。在第一实施例中，通过预先放置在外部元件上的掩模的沉积来制造选择性金属沉积物。在第二实施例中，通过沉积以及然后进行通过激光使所述外部元件的表面结构化的步骤来制造选择性金属沉积物。在第三实施例中，通过沉积以及然后在所述外部元件的表面上进行光刻步骤来制造选择性金属沉积物。在第四实施例中，沉积选择性金属层的步骤包括：在所述外部元件的整个表面上沉积掩模层，然后选择性地将该掩模层蚀刻至期望的形状，然后在所述外部元件的全部表面沉积金属层，然后通过化学侵蚀去除剩余的掩模层。在第二变型中，所述方法包括以下步骤：-提供外部元件；-将所述外部元件放置在含有以原子的方式富含化学元素的气氛并且密闭密封的腔室中，加热所述外部元件的表面以使该腔室的气氛的原子与第一材料的表面结合；其特征在于，所述方法还包括，在处理所述外部元件的步骤之前或之后，使外部元件结构化从而允许在其表面上产生浮凸部的步骤。在第一实施例中，当使外部元件结构化的步骤在处理所述外部元件的表面的步骤之后进行时，结构化将表面层从结构化区域移除并且将表面层定位到非结构化的区域。在第二实施例中，当使外部元件结构化的步骤在处理所述外部元件的表面的步骤之前进行时，所述方法还包括抛光步骤以从自外部元件浮凸的表面的顶部去除表面层，并因此将导电区域局部化到未被抛光触及的凹部。附图说明从以下对本专利技术的至少一个实施例的详细描述中，本专利技术的目的、优点和特征将变得更清楚明了，所述至少一个实施例仅作为非限制性示例给出并且由附图示出，其中：-图1和2示意性地示出了根据本专利技术的可穿戴物品；-图3至5示意性地示出了根据本专利技术的方法的第一实施例；-图6至图20示意性地示出了根据本专利技术的方法的第二实施例；和-图21和22示意性地示出了根据本专利技术的方法的第三实施例。具体实施方式图1和图2示出了根据本专利技术的可穿戴物品1。根据本专利技术的可穿戴物品的一个示例是钟表。这种钟表包括由中间部件21形成的表壳2，它被后盖22和表镜3封闭。该表壳2包围电子模块，该电子模块可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于可穿戴物品的外部元件(10)，所述外部元件由第一材料制成，所述第一材料为绝缘陶瓷，其特征在于，所述外部元件的表面被局部地处理以使得所述表面包括绝缘区域和导电区域，所述导电区域具有至少一个有非零电导率的转化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.18 EP 15201257.11.一种用于可穿戴物品的外部元件(10)，所述外部元件由第一材料制成，所述第一材料为绝缘陶瓷，其特征在于，所述外部元件的表面被局部地处理以使得所述表面包括绝缘区域和导电区域，所述导电区域具有至少一个有非零电导率的转化。2.根据权利要求1所述的外部元件，其特征在于，所述第一材料是氧化锆。3.根据权利要求1或2所述的外部元件，其特征在于，所述表面被选择性地处理以转化为碳化物。4.根据权利要求1或2所述的外部元件，其特征在于，所述表面被选择性地处理以转化为氮化物。5.根据权利要求1至4之一所述的外部元件，其特征在于，所述表面包括至少一个凹部(17b)，所述表面被处理以转化成碳化物或氮化物，并且被抛光以便将该转化局部化到所述凹部。6.根据权利要求1至4之一所述的外部元件，其特征在于，所述表面包括至少一个突出部分(17a)，所述表面被处理以便被转化为碳化物或氮化物，并且被抛光以便从所述突出部分排除该转化。7.一种可穿戴物品，它包括根据前述权利要求之一所述的外部元件。8.根据权利要求7所述的可穿戴物品，其特征在于，所述可穿戴物品是钟表，它包括由中间部件(21)形成的表壳(2)，该表壳设置有表圈并且由后盖(22)和表镜(3)封闭，所述可穿戴物品还包括控制装置(24，24')以及通过两对表耳固定到该中间部件的表带(4)；以及，所述外部元件被选择用于布置在以下列表中，该列表包括：中间部件、表圈、控制装置、后盖、表带或扣钩。9.根据权利要求8所述的可穿戴物品，其特征在于，所述可穿戴物品还包括电子模块(5)，所述电子模块能够使用所述被处理的表面以便具有至少一个有非零电导率的转化，从而提供至少一个功能。10.根据权利要求9所述的可穿戴物品，其特征在于，被处理从而具有至少一个有非零电导率的转化的所述表面将是天线以提供通信功能。11.根据权利要求7所述的可穿戴物品，其特征在于，被处理从而具有至少一个有非零电导率的转化的所述表面将是电极以提供控制功能。12.根据权利要求9至11之一所述的可穿戴物品，其特征在于，被处理从而具有至少一个有非零电导率的转化的所述表面将是用于屏蔽功能的隔板，所述隔板允许电子构件或模块与另一电子构件或模块在干扰上隔离。13.根据权利要求9至12之一所述的可穿戴物品，其特征在于，被处理从而具有至少一个有非零电导率的转化的所述表面将是至少一个导电轨道，所述导电轨道允许电子构件或模块电连接到至少一个其它电子构件或模块。14.一种处理用于可穿戴物品的外部元件(10)的方法，所述外部元件由第一材料制成，所述第一材料是绝缘陶瓷，所述方法包括以下步骤：·提供外部元件并将该外部元件放置在含有...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·屈尔绍，S·斯普林格，
申请(专利权)人：斯沃奇集团研究和开发有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH