一種通訊設(shè)備金屬外殼及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種通訊設(shè)備金屬外殼及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)于手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等類似的便攜式電子通訊設(shè)備，與塑膠外殼相 比，金屬外殼具有更加美觀，更具質(zhì)感，同時(shí)耐磨耐劃傷等性能更加優(yōu)越的特點(diǎn)，因此無論 是從廠商還是用戶的角度，大面積采用金屬外殼已成為今后的發(fā)展趨勢(shì)。但是在現(xiàn)有技術(shù) 中，由于電磁波不能穿透金屬，因此電子通訊設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)只能采用非金屬外殼，或采用金 屬外殼時(shí)需要在天線處用非金屬材質(zhì)進(jìn)行隔斷，從而使得電子通訊設(shè)備在外觀設(shè)計(jì)上受到 極大的限制。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，為實(shí)現(xiàn)在采用金屬外殼的前提下，保證通訊設(shè)備的正常通訊，通常采 用在設(shè)備內(nèi)部的天線所對(duì)應(yīng)部位的金屬外殼上開設(shè)縫隙，保證天線能正常工作。但金屬外 殼縫隙處強(qiáng)度低易損壞變形，需通過工藝在金屬外殼底部結(jié)合一層塑膠支撐件，起到防止 變形、增加強(qiáng)度的作用。由于狹縫寬度極小，所以可以通過陽極氧化、微弧氧化、電泳和噴涂 等表面裝飾層的覆蓋，實(shí)現(xiàn)外殼縫隙處肉眼不可見，從而使該外殼外觀顯示為全金屬質(zhì)感。 又因?yàn)榭p隙處為非金屬材質(zhì)，將電子通訊設(shè)備天線設(shè)計(jì)在縫隙處，可使電磁波通過，不會(huì)屏 蔽天線輻射。
[0004] 目前將金屬和樹脂相結(jié)合的方法主要有兩種，一種是利用膠粘劑，通過化學(xué)膠粘 劑分別與金屬和樹脂作用，從而將兩者結(jié)合到一起。第二種就是在模具內(nèi)裝入預(yù)先準(zhǔn)備的 異材質(zhì)嵌件后注入樹脂，熔融的材料與嵌件結(jié)合固化，制成一體化產(chǎn)品（即常見的嵌件成 型，insert molding)。但是，采用膠粘劑的方法，由于膠粘劑的耐酸耐堿性能差，產(chǎn)品無法 進(jìn)行后續(xù)的表面裝飾。同時(shí)膠粘劑有一定的厚度，對(duì)于復(fù)雜形狀區(qū)域不適用，無法實(shí)現(xiàn)金屬 與樹脂的無縫結(jié)合，而嵌件成型工藝，結(jié)合力較弱，且所加工的有些狹縫區(qū)域縫之間的間隙 很小，該工藝無法保證塑料與狹縫區(qū)域的結(jié)合力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服塑料支撐層與金屬基體結(jié)合力弱的問題，提供一種塑料支 撐層與金屬基體結(jié)合力高，且具有外觀一體化的效果的通訊設(shè)備金屬外殼及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明的發(fā)明人意外發(fā)現(xiàn)，通過本發(fā)明的技術(shù)能在金屬表面形成獨(dú)特的立體孔洞 結(jié)構(gòu)，樹脂可直接注塑至孔洞內(nèi)，即可得到結(jié)合力良好的產(chǎn)品，不需增加額外基團(tuán)產(chǎn)生放熱 反應(yīng)，對(duì)樹脂也沒有特殊要求，適用范圍更廣，由此完成了本發(fā)明。
[0007] 也即，本發(fā)明提供了一種通訊設(shè)備金屬外殼，其中，該通訊設(shè)備金屬外殼包括：具 有一條以上狹縫的金屬基體、至少位于所述金屬基體的內(nèi)表面的陽極氧化膜層及形成于所 述陽極氧化膜層上的塑料支撐層；其中，所述陽極氧化膜層包括與金屬基體接觸的阻擋層 及位于阻擋層外表面的疏松層，所述疏松層中含有疏松層微孔，所述疏松層微孔的孔徑為 10nm-800um，所述阻擋層中含有阻擋層微孔，所述阻擋層微孔的孔徑為10nm-800um。
[0008] 本發(fā)明還提供一種通訊設(shè)備金屬外殼的制備方法，其中，該方法包括以下步驟，
[0009] 1)提供金屬基體，所述金屬基體上開設(shè)有一條以上的狹縫；
[0010] 2)對(duì)所述金屬基體進(jìn)行陽極氧化，得到表面含有陽極氧化膜層的金屬基體；
[0011] 3)對(duì)所述表面含有陽極氧化膜層的金屬基體進(jìn)行粗化處理，所述粗化處理包括： 將所述表面含有陽極氧化膜層的金屬基體浸入刻蝕液中進(jìn)行刻蝕處理，其中，所述刻蝕液 中H+濃度為0. 55-5. 5mol/L，所述蝕刻液中含有氯尚子和/或磷酸根尚子；
[0012] 4)在經(jīng)過粗化處理后的金屬基體內(nèi)表面注塑樹脂，形成塑料支撐層。
[0013] 本發(fā)明還提供一種通過上述方法制備而得到的通訊設(shè)備金屬外殼。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的通訊設(shè)備金屬外殼的制備方法，通過將開設(shè)有狹縫的金屬基體進(jìn)行 陽極氧化后，進(jìn)一步進(jìn)行粗化處理，在金屬基體內(nèi)表面形成獨(dú)特的立體孔洞結(jié)構(gòu)，然后再在 金屬基體內(nèi)表面注塑樹脂形成塑料支撐層，樹脂可直接注塑至孔洞內(nèi)，由此能夠顯著提高 塑料支撐層與金屬基體的結(jié)合力，提高金屬外殼的強(qiáng)度；進(jìn)而通過所述塑料支撐層填充所 述狹縫，能夠更進(jìn)一步地提高塑料支撐層與金屬基體的結(jié)合力。另外，注塑得到的塑料支撐 層能夠?qū)饘倩w提供支撐，防止在表面裝飾過程中，金屬基體發(fā)生變形，由此能夠在表面 裝飾工藝后，能夠保證金屬外殼外觀上的平整一致性，形成外觀一體化的效果。
[0015] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0017] 本發(fā)明提供的通訊設(shè)備金屬外殼該包括：具有一條以上狹縫的金屬基體、至少位 于所述金屬基體的內(nèi)表面的陽極氧化膜層及形成于所述陽極氧化膜層上的塑料支撐層；其 中，所述陽極氧化膜層包括與金屬基體接觸的阻擋層及位于阻擋層外表面的疏松層，所述 疏松層中含有疏松層微孔，所述疏松層微孔的孔徑為10nm-800um，所述阻擋層中含有阻擋 層微孔，所述阻擋層微孔的孔徑為l〇nm-80〇 Um
[0018] 在本發(fā)明中，所述通訊設(shè)備例如可以為：手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦或藍(lán)牙耳機(jī) 等。
[0019] 本發(fā)明中，所述金屬基體的內(nèi)表面定義為將其用于通訊設(shè)備中時(shí)，金屬基體朝向 通訊設(shè)備內(nèi)部的表面。可以理解的是，金屬基體的外表面定義為將其用于通訊設(shè)備中時(shí)，金 屬基體朝向外界的表面。
[0020] 在本發(fā)明中，所述金屬基體的材質(zhì)可以為本領(lǐng)域通常用于通訊設(shè)備的各種金屬， 例如可以為鋁、鋁合金、不銹鋼或鈦合金等。優(yōu)選為鋁材質(zhì)或鋁合金材質(zhì)。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明，所述金屬基體的厚度沒有特別的限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具 體的通訊設(shè)備適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇。例如所述金屬基體的厚度為0. 2-2mm，優(yōu)選為0. 5-lmm。
[0022] 在本發(fā)明中，所述狹縫用于保證天線與外界的信號(hào)傳輸，實(shí)現(xiàn)通訊。對(duì)于上述狹 縫，狹縫寬度可以為15-500um，優(yōu)選為15-200um〇
[0023] 優(yōu)選地，狹縫長度為0· 1-500臟，更優(yōu)選為10-150mm ;相鄰兩條縫隙之間的間距可 以為(λ l-10mm，優(yōu)選為(λ 3-L 6mm。另外，狹縫的條數(shù)沒有特別的限定，只要能夠?qū)崿F(xiàn)通訊 即可，例如可以為1-200條，優(yōu)選為5-50條。
[0024] 所述狹縫的形狀可以為直線形、曲線形、方波線形或鋸齒線形，優(yōu)選為直線形。
[0025] 對(duì)于上述縫隙的具體寬度、間距、長度、條數(shù)和形狀，本領(lǐng)域技術(shù)人員可通過實(shí)際 需要實(shí)現(xiàn)的通訊信號(hào)類別及頻率等條件在上述范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，具體調(diào)整方法是本領(lǐng)域公 知的，在本發(fā)明中不再贅述。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述疏松層微孔的孔徑為10nm-500um，所述阻擋層微孔的孔 徑為10nm-500um ;進(jìn)一步優(yōu)選地，所述疏松層微孔的孔徑為10nm-100um，所述阻擋層微孔 的孔徑為l〇nm-200um。另外，優(yōu)選所述疏松層微孔及阻擋層微孔相互連通，由此能夠進(jìn)一步 提高樹脂與合金的結(jié)合力。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的情況下，所述疏松層的厚度為100nm-100um(進(jìn)一步優(yōu)選為 l-50um);所述阻擋層的厚度為50nm-5um(進(jìn)一步優(yōu)選為50-500nm)。通過使所述疏松層和 阻擋層的厚度在上述范圍內(nèi)，所述陽極氧化膜層與金屬基體也能具有更高的結(jié)合力，同時(shí) 也能優(yōu)化腐蝕復(fù)雜孔洞結(jié)構(gòu)的空間，便于在金屬基體表面造出結(jié)構(gòu)更優(yōu)的蝕刻孔。通過使 所述疏松層在上述范圍內(nèi)，所述陽極氧化膜層與金屬基體具有更高的結(jié)合力。此外，所述疏 松層和阻擋層的厚度大于或小于上述范圍時(shí)，所述塑料支撐層與金屬基體的結(jié)合力有可能 不夠。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的情況下，所述金屬基體還包括與阻擋層接觸的腐蝕層，所述腐 蝕層中含有金屬腐蝕孔，所述金屬腐蝕孔的孔徑為l〇nm-lmm ;優(yōu)選地，所述金屬腐蝕孔的 孔徑為l〇nm-800um;更優(yōu)選地，所述金屬腐蝕孔的孔徑為10nm-600um。另外，優(yōu)選，所述疏 松層微孔、阻擋層微孔及金屬腐蝕孔相互連通，由此能夠增加注塑樹脂進(jìn)入到金屬基體的 深度，更進(jìn)一步地提高樹脂與合金的結(jié)合力，且更有利于成型。
[0029] 優(yōu)選地，所述腐蝕層的厚度為10nm-200um，進(jìn)一步優(yōu)選為10nm-100um，其中，腐蝕 層與其他金屬基體沒有明顯界限，腐蝕層的厚度可以指在金屬基體上腐蝕造孔