说明书电铸外壳及其制造方法
背景技术
电子设备包括用于包封或固定各种设备部件和电路的外壳。外壳的特征因设备而不同。例如,计算机、电话和键盘的外壳通常不同,并且可使用不同的材料和组装技术来构造。尽管构造上存在差异,但许多常规外壳通常由固定在一起的两个或更多个外壳零件形成。使用多个外壳零件通常要求将外壳零件设计为彼此固定以将电子部件固定在适当的位置。这可导致外壳零件之间的交界处的接缝或其他不美观的瑕疵。因此,需要电子设备的外壳是美观的并且基本上是整体式构造。
发明内容
本发明提供了电子设备的电铸外壳及其制造方法。在一些实施例中,提供了一种电子设备,该电子设备具有至少一个电子零件和由包封该至少一个电子零件的金属构造的电铸外壳。
在其他实施例中,提供了一种耳塞,该耳塞具有包括电路板和至少一个扬声器的电子电路;固定至电路板的缆线,该缆线具有第一部分和第二部分;以及由金属构造的电铸耳塞外壳,该金属将缆线的第一部分和电子电路完全包封并固定在外壳的腔内,使得第二部分延伸远离外壳的外表面。
在其他实施例中,提供了一种用于制造电子设备的电铸外壳的方法。该方法提供将电子电路封装在材料中以形成芯轴,该芯轴包围电子电路并具有第一形状。该方法进一步提供围绕芯轴电铸金属层以形成电铸外壳,该电铸外壳包围芯轴并具有与第一形状类似的第二形状;以及从电铸外壳移除芯轴的至少一部分,使得在芯轴的该部分被移除之后,电子电路保持在电铸外壳内并且电铸外壳保持第二形状。
在其他实施例中,提供了一种耳塞,该耳塞具有耳塞电子器件以及包封该耳塞电子器件的电铸金属结构,该电铸金属结构具有非直线式三维形状以及基本上均匀的厚度。
在其他实施例中,提供了一种耳塞,该耳塞具有密封的耳塞电子器件,该密封的耳塞电子器件具有第一耳塞形状,其中密封的耳塞电子器件被结合到塑料树脂中;以及包封密封的耳塞电子器件的电铸金属结构,该电铸金属结构具有与第一耳塞形状基本上类似的第二耳塞形状。
附图说明
当结合附图考虑以下详细描述时,本发明的上述和其他方面和优点将变得更加显而易见,其中在整个附图中相同的附图标号是指相同的部件,并且其中:
图1A示出了根据本发明的一些实施例的电铸外壳的示例性视图;
图1B示出了根据本发明的一些实施例的沿线IB-IB截取的图1A中的电铸外壳的示例性剖视图;
图1C示出了根据本发明的一些实施例的沿线IB-IB截取的图1A中的电铸外壳的示例性剖视图;
图1D示出了具有根据本发明的实施例的设备外壳的设备的用户界面区域113的剖视图的示例性视图,其中该示例性剖视图是沿图1A的线ID-ID截取的;
图1E示出了具有根据本发明的实施例的设备外壳的设备的用户界面区域113的剖视图的示例性视图,其中该示例性剖视图是沿图1A的线ID-ID截取的;
图1F为根据本发明的一些实施例的示例性电铸过程的示意图;
图2A示出了根据本发明的实施例的电铸外壳的示例性剖视图;
图2B示出了根据本发明的实施例的芯轴的示例性剖视图;
图3A示出了根据本发明的实施例的实例的芯轴的示例性剖视图;
图3B示出了根据本发明的实施例的实例的电铸外壳的示例性剖视图;
图4示出了根据本发明的实施例的实例的电铸外壳的示例性剖视图;
图5示出了根据本发明的实施例的实例的电铸外壳的示例性视图;
图6A示出了根据本发明的实施例的实例的电铸外壳的侧视图;
图6B示出了根据本发明的实施例的实例的电铸外壳的顶部平面图;
图7示出了根据本发明的实施例的实例的芯轴和电铸外壳的示例性剖视图;
图8A示出了根据本发明的实施例的电铸外壳的示例性等轴视图;
图8B示出了根据本发明的实施例的电铸外壳的示例性等轴视图;
图8C示出了根据本发明的实施例的电铸外壳的示例性等轴视图;
图8D示出了根据本发明的实施例的电铸外壳的示例性等轴视图;
图9A示出了根据本发明的一些实施例的多个芯轴的示例性剖视图;
图9B示出了根据本发明的一些实施例的电铸外壳的示例性剖视图;
图10A为根据本发明的一些实施例的用于对外壳进行电铸的示例性过程的流程图;
图10B为根据本发明的一些实施例的用于对外壳进行电铸的示例性过程的流程图;
图11A示出了根据本发明的一些实施例的芯轴的示例性剖视图;
图11B示出了根据本发明的一些实施例的电铸外壳的示例性顶视图;
图11C示出了根据本发明的一些实施例的沿线XIC-XIC截取的图11B的电铸外壳的示例性剖视图;
图11D示出了图11B的电铸外壳的示例性侧视图;并且
图12示出了根据本发明的实施例的实例的电铸外壳的等轴视图。
具体实施方式
本发明公开了电子设备的电铸外壳及其制造方法。根据本发明的实施例的电铸外壳包封电子零件,该包封方式既美观又确保所包封的电子零件可针对设备发挥功能。
电铸外壳是使用电铸金属沉积工艺形成的电铸金属结构。使用电铸金属沉积工艺允许形成一种最终电铸外壳,该最终电铸外壳可以是基本上封闭或围绕设备的电子零件的一体成型或单件式金属结构。电铸外壳可为一体式的,因为它不需要两个或更多个外壳部件固定在一起以形成用于包封设备的电子零件的外壳。最终电铸外壳的一体式结构可提供所需的美感,因为对于包封设备的电子零件不存在外壳部件接合点或接缝。
通过将电子零件和/或电路封装在材料中以形成芯轴来形成电铸外壳。芯轴可为对设备的最终电铸外壳的形状进行限定的任何所需三维形状。芯轴(以及所包封的电路和/或零件)经受电铸金属沉积工艺,该电铸金属沉积工艺围绕芯轴沉积材料以形成外壳的电铸金属结构。在电铸过程中,可经由化 学浴将金属层沉积在芯轴上。在一些实施例中,芯轴的旨在用于形成最终外壳的表面可由导电材料形成和/或经预处理以确保芯轴的表面导电。在电铸过程中,可将金属层沉积到芯轴的导电表面上。将金属沉积为具有足够的层数和/或足够的厚度以形成自支撑结构,使得即使移除整个芯轴或芯轴的一部分,最终电铸金属结构仍保持完整。
芯轴的移除过程可取决于用于形成芯轴的材料。芯轴可由导电材料、经处理而导电的材料、任何类型的塑料、任何类型的金属(例如,铝)、任何其他合适的材料、和/或可根据需要成形以制造最终电铸外壳的材料的组合来形成。可在电铸外壳中形成一个或多个排水孔,从而允许芯轴从电铸外壳流出以至少部分地移除芯轴。可通过将电铸外壳加热至预定温度以使得芯轴材料诸如塑料从电铸外壳中的一个或多个排水孔流出以移除芯轴。在其他实施例中,可使用酸浴或其他化学品来移除或蚀刻掉芯轴材料诸如铝。在一些实施例中,可使用多种材料来形成芯轴,并且可根据需要选择性地移除用于形成芯轴的每种材料。例如,芯轴的第一部分可由使用特定的移除方法(例如,加热至特定温度)移除的第一材料(例如,塑料)形成,同时由第二材料(例如,具有不同熔点的金属或塑料)形成的芯轴的第二部分保持完整。可有策略地将排水孔置于电铸外壳中,以确保芯轴可从电铸外壳流出。
在一些实施例中,电铸外壳中的孔可提供用作排水孔以及用作设备的功能端口的双重用途。可在设备的电铸外壳中形成任意数量的端口,该任意数量的端口包括但不限于连接器端口、缆线或导线可穿过的端口、或声波可穿过的声音端口。可有策略地将排水孔和端口置于电铸外壳中,以确保芯轴材料完全移除和/或从特定电子零件移除。
在移除芯轴的实施例中,电铸金属结构可被构造为具有将电子零件固定在适当的位置的一个或多个保持结构。例如,可以如下方式来将芯轴成形:当将金属沉积于其上时,最终金属结构形成电子零件的自锁保持机构,并且当芯轴被移除时,电子零件可保持在适当的位置。保持结构可确保电子零件保持在外壳内的特定位置中以针对设备发挥功能。
电铸外壳可用于任何合适数量的不同设备。例如,电铸外壳可以是耳塞、头戴式受话器等的外壳。又如,电铸外壳可以是键盘或其他用户输入设备的外壳。再如,电铸外壳可以是便携式媒体设备诸如小外形媒体播放器的美观外壳。
图1A示出了根据本发明的一些实施例的电铸外壳的示例性视图。图1A示出了设备的电铸外壳101,该电铸外壳使用电铸工艺由金属构造。电铸外壳101可为具有用于一个或多个电子零件的内部空间的整体式、一体式或一体成型金属壳体。电铸外壳101可基本上围绕设备的电子零件,使得将较少的外壳零件固定在一起以形成设备外壳,并且因此在设备的外壳上存在较少的可见接缝。例如,电铸外壳101可用作设备的主外壳,并且仅可附接用于控制设备的接口电路的用户界面部件诸如按钮。
由电铸外壳101包封的电子零件可为特定设备提供设备电路或提供设备的特定功能。例如,电铸外壳101可为包封计算机的电子零件的整体式外壳。又如,电铸外壳101可为外围设备诸如显示器或键盘的单个外壳。电子设备可具有单个功能或多个功能。尽管在图1A中被示出为一般性盒子,但电铸外壳101可以是用于任何类型的设备的外壳,该设备包括但不限于以下设备:耳机、媒体播放器、视频播放器、静态图像播放器、游戏机、音乐记录器、语音记录器、相机、收音机、医疗设备、家用电器、汽车仪表、乐器、计算器、蜂窝电话、无线通信设备、个人数字助理、可编程遥控器、寻呼机、笔记本电脑、计算机、打印机和/或它们的任何组合。
电铸外壳101可包封设备的电子零件,包括但不限于:处理器、存储设备、电路板、通信电路、接口电路、总线、片上系统(SOC)、专用集成电路(ASIC)和/或电源。总线可提供数据传输路径以用于将数据传输至设备的元件或从设备的元件传输数据。处理器或可执行指令的任何其他部件可控制设备或其他电路的功能。例如,处理器可接收驱动输出的用户输入。
存储设备可包括一个或多个存储介质,包括例如硬盘驱动器、永久性存储器诸如ROM、半永久性存储器诸如RAM,和/或可存储数据的高速缓存。数据可包括但不限于以下数据:媒体、软件、配置信息和/或任何其他类型的数据。
通信电路可包括用于无线通信(例如,短程通信和远程通信)的电路。例如,设备的无线通信电路可为支持Wi-Fi的电路,该支持Wi-Fi的电路允许根据802.11标准中的一种标准进行无线通信。可支持其他标准诸如通信电路可包括使得设备能够耦接至另一设备并与另一设备进行通信的电路。可提供附加电子部件以用于发送和接收媒体,该电子部件包 括但不限于麦克风、放大器、数字信号处理器、图像传感器、光学器件、天线、接收器、发射器、收发器等。
电铸外壳101可具有允许用户与设备进行交互的至少一个用户界面区域113。该至少一个用户界面区域113可包括输出部件(尽管未示出)和/或输入部件或控件。电铸外壳101的实施例可允许将用户界面部件或用户界面控件直接连接至电铸外壳。例如,电铸外壳101可包括一个或多个用户界面部件,该用户界面部件包括但不限于以下部件:开关、滑动开关、键盘、转盘、滚轮、触摸屏显示器、天线、红外端口、用于接受音频和/或视觉信息的电子器件或它们的组合。
在某些实施例中,设备的一个或多个输入部件中的每个输入部件均可被配置为触发指令的执行以提供设备功能。例如,输入部件可提供一个或多个专用控制功能以用于作出选择或发出与操作设备相关联的命令。继续该实例,在媒体播放器的情况下,输入部件可与使设备上电或去电、打开或关闭菜单、播放或停止歌曲、改变模式等相关联。
在一个或多个实施例中,电铸外壳101可具有用户界面区域113,该用户界面区域具有集成或结合到电铸外壳101中的输入部件或用户界面控件。例如,可在电铸外壳101的金属结构的表面上形成按钮。电铸外壳101可具有接口电路以用于处理使用用户界面部件或控件发起的用户输入事件。接口电路可定位为与用户界面区域113基本上相邻,使得当用户与用户界面交互时用户输入事件可被处理。
电铸外壳101可具有开口、缺口、端口和/或连接部106以用于将特定功能部件或设备的附加部件(下文更详细地讨论了连接部106)、电子零件和/或外壳附接至外壳101。电铸外壳101的某些实施例可包括附接至电铸外壳101的至少一个输出部件,该至少一个输出部件为用户提供信息、声音和/或信息显示。输出部件可采取各种形式,包括但不限于以下形式:音频扬声器、头戴式受话器、音频线路输出、视觉显示器、天线、红外端口、端口等。
电铸外壳101可具有外部保持特征部以允许将附加电子零件、部件和/或外壳附接至电铸外壳诸如显示屏。例如,电铸外壳101可被成形以提供用于固定或附接显示屏或显示屏的外壳的外部保持特征部。在一个实施例中,显示屏可以是接收通过用户对屏幕的接触而产生的输入的触摸屏。
图1B示出了根据本发明的一些实施例的沿线IB-IB截取的图1A的电铸外壳的示例性剖视图。图1B示出了设备的具有芯轴105的电铸外壳101。芯轴105可将设备电子器件107(例如,电子零件)封装在材料中。例如,电子零件可包封在芯轴105内的塑料树脂中。
芯轴105可限定形状以用于使用电铸工艺来形成最终电铸外壳101。最终电铸外壳101可采用类似于芯轴105的形状或基本上类似于芯轴105的形状。芯轴105可被成形以形成单个外壳或一组电子零件,该单个外壳基本上包封设备的一个或多个电子零件,该一组电子零件执行设备的特定功能。可通过磨制、成形、机加工和/或处理利用所需的形状来形成芯轴105。芯轴105可具有用于根据设备的预期功能形成特定成形外壳101的形状。例如,芯轴105可被成形以形成耳塞、电话或任何其他设备。
设备的芯轴105可被成形以形成美观且容纳其中所包含的电子器件的外壳101。例如,外壳101可包封计算机的一个或多个电子零件,使得附加外壳无需覆盖或包封计算机的电子零件或提供计算机的特定功能的电子零件。这样,最终设备外壳可最终具有较少的接缝并且具有更美观的外观。
此外,在外壳上具有较少接缝的一体式外壳还可让用户更舒适地贴身佩戴。例如,耳塞外壳上的接缝可为锯齿状的并且不平坦的,使得当靠近耳朵放置时,接缝可能导致不舒适。因此,具有较少接缝的耳塞可以是平滑的并且减少了用户靠近耳朵佩戴耳塞时的不适。
芯轴105以及形成有芯轴105的最终设备或外壳101可为直线式或非直线式的三维形状。如图1A所示,最终电铸外壳101可具有基本上六面体的形状。尽管如此,应当指出的是,电铸外壳101仅是示例性的并且不必是基本上六面体的。外壳101可被成形为任何其他形状,包括但不限于以下形状:球形、椭球形、圆锥形、八面体或它们的任何组合。
芯轴105可具有保持成形特征部以形成确保电子器件保持在外壳内的特定位置中和/或设备电子器件以最佳方式执行的保持特征部。例如,芯轴可形成有保持特征部以将电路固定在特定位置中。继续该实例,芯轴105可形成有保持特征部以将接口电路保持为与用户界面区域113基本上相邻。又如,保持特征部可将电子零件保持在适当的位置,以便不阻挡设备的端口诸如声音端口。
芯轴105可具有连接成形特征部以确保外壳101电连接至其中的电子器件。连接成形特征部可形成连接部或接触区域以允许将用户界面控件集成到和/或将控件的附接件容纳到电子零件或设备电路的外壳101中。
在一些实施例中,芯轴105可具有用户界面成形特征部以在最终电铸外壳101的表面上形成用户界面诸如按钮。芯轴105可被成形以使得在电铸过程期间在用户界面成形特征部上施用金属层来形成集成到电铸外壳101中(例如,在电铸外壳101的表面上)的金属按钮。例如,可能需要在电铸外壳101的表面上形成按钮,而不是将用户界面部件附接到电铸外壳101上的接触区域上方。
图1C示出了根据本发明的一些实施例的沿线IB-IB截取的图1A的电铸外壳的示例性剖视图。电铸外壳101可为不具有芯轴105的自支撑结构。可从电铸外壳101的区域111移除芯轴105的材料的至少一部分。图1C示出了设备的具有区域111的电铸外壳101,该区域111没有芯轴105。如图1C所示,可将大部分芯轴105从电铸外壳101移除或排出,并且电铸外壳101的形状可保持完整。在一个实施例中,芯轴105的多个部分可保持在外壳101内以衬垫特定电子零件、确保电子零件保持在适当的位置、在特定电子零件之间形成屏障,和/或出于任何其他原因来将芯轴的多个部分保持在设备内。
保持特征部可确保在用于芯轴105的材料被移除之后该电子零件保持在适当的位置。例如,保持特征部可确保风扇保持在特定位置中并且被固定以使得风扇不会摇晃并且不制造过多噪声或者以其他方式干扰其他电子器件的操作。继续该实例,保持特征部可确保产生热量的特定电子零件保持固定在适当的位置并且不使得设备过热或损坏设备内的其他电子零件。又如,保持特征部可确保电路保持在适当的位置以允许与设备电路诸如用户界面部件的用户交互。
图1D示出了具有根据本发明的实施例的设备外壳的设备的用户界面区域113的剖视图的示例性视图,其中该剖视图沿图1A的线ID-ID截取。图1D示出了外壳101的用户界面区域113中的用户界面115,该用户界面具有集成到电铸外壳101中的界面部件(例如,界面控件、用于视觉地提供设备状态的LED或任何其他界面部件)。用户可通过与电铸外壳101上的用户界面115进行交互来发起输入事件。例如,用户界面115可以是按钮、弹片开关或具有致动器119的顶表面117的任何其他类型的用户界面部件,该致 动器的顶表面可被下压或变形以闭合设备的另外的开路,或断开另外的闭合电路。
在空闲时,用户界面115的电接触区域121与导电内表面123分开,并且开关据说是以电子方式“断开”。当将致动器119压缩至使其变形的程度时,可将开关的相对的导电内表面123移动以与相对的接触区域121物理接触和电接触以接通该电路,并且该接触被称为是以电子方式“闭合”开关。接触区域121可耦接至电子零件107诸如用于设备的接口电路的电路板。在该实例中,当开关闭合时,电路板107的至少一个电路接通,并且用户输入事件处理可从接口电路开始。
图1E示出了具有根据本发明的实施例的设备外壳的设备的用户界面区域113的剖视图的示例性视图,其中该剖视图沿图1A的线ID-ID截取。在该实例中,用户可通过在用户界面115的致动器119的顶表面117上施加力来发起输入事件。在方向A上施加至顶表面117的力可使用户界面115的致动器119从初始位置下压或变形至致动位置以改变设备的功能状态,诸如关闭或打开设备。
如图所示,当将致动器119压缩至其变形的程度时,开关的相对的导电内表面123移动以与相对的接触区域121物理接触并且电接触以接通电路板107上的至少一个电路,并且该接触被称为是以电子方式“闭合”开关。致动器119可为圆顶形、圆锥形,和/或具有可变形以将接触区域移动得更靠近在一起并返回至初始位置的任何其他形状。当用户终止顶表面117处的力时,致动器119可返回至其如图1D所示的初始位置。
图1F为根据本发明的一些实施例的示例性电铸过程的示意图。使用过程600来形成当芯轴105被移除时进行自支撑的外壳。芯轴105在电铸过程期间为三维成形外壳100提供支撑结构。在电铸过程中,阳极610的材料612在浴液620中朝着芯轴632诸如芯轴105移动,从而当在阳极610和阴极630之间施加电流602时形成阴极630。可将材料612作为薄层634沉积在芯轴632的表面上和/或沉积在利用芯轴632中的孔或开口被暴露的电子零件上。
可将任何合适的材料用作阳极610以被沉积在芯轴632上。在一些情况下,阳极610可包含镍基金属或合金,使得镍是沉积在芯轴632上的主要材料。此外,可将任何合适的材料用于芯轴632。具体地,可选择材料,使得当层634足够厚以进行自支撑时芯轴632可容易被移除。例如,芯轴632可 由塑料树脂构造。又如,芯轴632可由具有导电涂层的非导电材料构造。再如,芯轴632可由铝或其他合适的金属构造。
电铸过程可在构造电铸外壳方面具有若干优点或有益效果。例如,沉积在芯轴上的材料的准确成分可以是已知的并且通过选择用于阳极610的材料来进行控制。具体地,可确保沉积在芯轴632上的材料的高百分比是纯镍。例如,层634的镍纯度可大于95%、大于98%、大于99%、大于99.5%、大于99.8%、或大于99.9%。通过提供非常纯的电铸外壳或具有已知化学成分的至少一个电铸外壳,可降低部件中的合金变化,并且可基于化学成分的机械特性来容易地预测和计算部件的机械响应。
另一个相关的有益效果可包括了解电铸外壳的机械特性和材料特性。具体地,材料的颗粒可不包括任何非预期或不需要的中断部分或奇异部分。再如另一个有益效果,电铸外壳可不包括由制造过程所致的任何应力或应变。最终电铸外壳将因此以可预测的方式和使用经典力学、量子力学、有限元分析或任何其他分析手段可容易计算的方式来作出反应。这种方法使得工程师能够合理地将耳塞设计为具有特定机械特性并且能够制作按照设计来起作用的耳塞。
电铸过程的又一个有益效果可包括电铸外壳厚度的高精确度。具体地,借助浴液,阳极的材料均匀地沉积在芯轴上。根据例如在阳极和阴极之间施加的电流量、浴液的化学性质、阳极和阴极化学性质、芯轴在浴液中停留的时间量、在阳极和阴极之间施加电流的时间量或这些因素的组合来确定沉积材料的具体厚度。然而,这些因素可在批次之间容易地控制和重复以确保所有电铸外壳具有基本上相同的厚度。电铸外壳可具有任何合适的厚度,包括例如在15微米至800微米、15微米至500微米、15微米至100微米、15微米至50微米、15微米至30微米、或15微米至20微米范围内的厚度。
此外,由于镍或其他材料是在严密控制的化学和物理环境中逐原子地沉积,因此沉积材料的厚度变化可受到严密控制。例如,沉积材料的公差可为+/-1500纳米、+/-1000纳米、+/-500纳米、+/-200纳米、+/-100纳米、+/-50纳米、+/-30纳米或+/-10纳米。此外,这可使得附加材料能够沉积在特定区域中,例如以形成结节或纹理。例如,可对外壳的多个部分施加掩模,并且可将附加材料沉积在掩模上,使得当移除掩模时,外壳具有将特定纹理限定在特定区域中的附加材料。
电铸过程的另外的有益效果可以是将镍用于外壳。镍可具有比一些不锈钢合金高得多的拉伸强度(例如,钢为500MPa,但镍为2000MPa),并且因此可潜在地产生更可靠的零件。
图2A示出了根据本发明的实施例的电铸外壳的示例性剖视图。电铸外壳100可为具有一个或多个电子零件的三维成形结构,该电子零件诸如其中所包含的102和104。外壳100的外表面120可为电镀金属。外壳100的实施例可被形成为整体式或耦接以形成外壳100的多体式。例如,可将包封耳塞电子器件的电铸耳塞件耦接至包封缆线或导线116的铰接区域118件以形成外壳100。
三维成形外壳100可为容纳和/或基本上包封一个或多个电子零件诸如102和104的任何形状。三维成形外壳100可具有允许使用一个或多个电子零件来执行特定功能的形状和/或美观的形状。例如,三维成形外壳100可被成形以使得三维成形外壳100能够作为耳塞和/或耳塞部件使用或起作用。外壳100可被成形以刚好贴合在耳道内或停靠在耳朵内。
外壳100可具有定位一个或多个电子零件(例如,102和104)以实现最佳使用、性能和/或预期功能的形状。例如,外壳100可具有将电子零件和/或端口相对于耳朵定位以当耳塞位于耳朵上时实现最佳声音质量的形状。外壳100可用于特定功能和/或具有美观的形状。例如,外壳100可被成形为容纳耳塞的驱动器并具有平滑的形状,该平滑的形状没有锯齿状边缘以舒适地贴合在耳朵旁边。
耳塞可具有封闭或非封闭的样式。非封闭式耳塞通常被设计为不在耳朵(或耳道)和耳塞的外表面120之间形成气密性密封。相比之下,封闭式耳塞通常被设计为贴合在用户的耳道内部并且形成基本上气密的密封。下文通过对图8A至图8D的讨论提供了与耳塞的不同形状有关的更多细节。
耳塞可用作扬声器、驱动器、电路板、麦克风和/或任何其他电子零件的外壳。耳塞可保持为靠近耳朵并连接至信号源诸如媒体播放器、放大器、收音机、电话和/或任何其他设备。可使用一个或多个保持特征部来将一个或多个电子零件保持在外壳内的特定位置中以确保电子零件能够发挥功能。例如,可使用保持特征部来将接口电路固定在用户界面部件附近。
可在电铸过程期间在电铸三维成形外壳100和电子零件102之间形成连接部106。在一个实施例中,可在电铸过程期间将层直接施加至电子零件102 以形成连接部106,诸如在电路板上形成允许接通电路板上的至少一个电路的接触区域。连接部106可允许用户界面部件与其连接和/或连接到连接部106上方,诸如接触区域上方的按钮。
连接部106可允许将控件提供到电子零件102的三维成形外壳100中和/或将用户界面控件的附接件容纳到电子零件102的三维成形外壳100中。例如,连接部106可允许提供控件,该控件包括但不限于以下控件:音量控件、开/关开关、重置、时间、媒体管理、秒表控件、按键、开关、控制杆、按钮和/或用户界面的任何其他类型的控件。用于控制一个或多个电子零件的按钮可集成到三维成形外壳100中,并且该按钮可电连接至电子零件102。本领域的技术人员将认识到,存在可集成到三维成形外壳100中以与连接部106协作的各种控件。
在其他实施例中,连接部106可允许结合输出部件诸如针对设备状态的视觉指示器(例如,LED)。本领域的技术人员将认识到,在外壳100和电子零件102之间提供连接部106允许附接种类广泛的部件以允许用户与设备的电子零件102进行交互。
通过使用保持特征部110,112,122和124,可将电子零件102和104保持在特定位置中的外壳100内。可在芯轴上提供保持成形特征部,并且可在电铸过程期间在外壳100上或该外壳内形成保持特征部。在芯轴的至少一部分被移除之后,可形成保持特征部110,112,122和124以保持电子零件102和104。保持特征部110,112,122和124可将电子零件(例如,102和104)固定在特定位置中和/或允许电子零件(例如,102和104)的某种移动。保持特征部110,112,122和124可限制电子零件(例如,102和104)的移动,诸如限制在三维成形外壳100的特定位置内,使得电子零件保持针对设备发挥功能。
在一个实施例中,可提供排水孔108以将芯轴从三维成形外壳100移除。芯轴可用于在电铸过程期间形成三维成形外壳100,并且芯轴的至少一部分可通过排水孔108移除。例如,芯轴可由可被加热以使得芯轴的至少一部分熔化的材料诸如塑料树脂制成,并且芯轴的至少一部分可从排水孔渗出或排出。又如,芯轴可由可在酸浴中溶解的材料诸如铝制成,并且芯轴的至少一部分可溶解。
在芯轴的至少一部分被移除之后,保持特征部110,112,122和124可在芯轴被移除之后将电子零件102和104固定在外壳100内。在一个实施例中,保持特征部110,112,122和124可在芯轴被移除之后将电子零件102和104固定在特定位置中或者置于三维成形外壳100内。假设例如电子零件102和104为扬声器部件,则保持特征部110,112,122和124可在芯轴被移除之后将扬声器部件固定在特定位置中以确保扬声器按照预期那样执行。
三维成形外壳100可具有端口114,并且一条或多条导线116可从端口114离开或延伸出。端口114可相对于电子零件102和104定位以允许从电子零件102和104接收从端口114延伸出的任何导线和/或缆线。在一个实施例中,端口114可被定位为使得导线116和/或缆线从端口114延伸出以与外壳100的铰接区域一起使用。
三维成形外壳100可具有为一条或多条导线116提供应变消除的铰接区域118。在一个实施例中,一条或多条导线116可被缆线覆盖,并且铰接区域118可具有波纹管形状,该波纹管形状在三维成形外壳100和缆线之间的接合点处弯曲和/或为柔性的以提供应变消除。铰接区域118可为允许离开端口114的一条或多条导线116弯曲的任何形状。例如,波纹管形外壳可为独立件,其在端口114处附接或耦接至三维成形外壳100以形成铰接区域118。
在另一个实施例中,三维成形外壳100可为电铸结构,该电铸结构利用铰接区域118来形成,使得铰接区域118为外壳100的整体部分。例如,三维成形外壳100的铰接区域118可具有弹簧或波纹管形纹理,并且芯轴可具有成形特征部以在电铸过程期间形成三维成形外壳118的铰接区域118。本领域的技术人员将认识到,铰接区域的使用是可选的并且外壳100在没有铰接区域118的情况下形成。
在一个实施例中,端口114可在三维成形外壳100的电铸过程中用作排水孔以允许移除芯轴。本领域的技术人员将认识到,外壳100内的任何孔可任选地用作用于移除芯轴的排水孔。例如,端口114可提供用作外壳内的端口和用作移除芯轴的排水孔的双重用途。
图2B示出了根据本发明的实施例的芯轴的示例性剖视图。芯轴200可将以102和104示出的一个或多个电子零件封装在一种或多种材料中。例如,可通过将电子零件包封在塑料树脂中以形成芯轴200来封装电子零件102和104。又如,可将一个或多个电子零件102和104封装在铝中。
芯轴200可被成形以在三维成形外壳100内形成特定特征部和/或形成针对执行特定功能而成形的三维成形外壳100。例如,芯轴200可被成形以形成可用于耳塞的三维成形外壳100。芯轴200可被成形以形成具有基本上包封耳塞的一个或多个电子零件的形状的外壳100。可能需要形成基本上包封特定设备的一个或多个电子零件的外壳,使得不需要将外壳的件固定在一起就可覆盖电子零件。芯轴200可被成形以形成完全包封耳塞的一个或多个电子零件的外壳100。例如,芯轴200可被成形以围绕外壳100的所有电子零件并且形成舒适地贴合在耳朵中的最终外壳100。
外壳100可被成形以确保电子器件以最佳方式执行、被成形为美观的、和/或被成形以提供特定功能。利用用于耳塞的芯轴200形成三维成形外壳100的形状可允许三维成形外壳100与耳道相邻安置。又如,可形成最终外壳以提供耳塞的部件,诸如麦克风、用户界面或控件,该部件可附接至从耳塞延伸出的导线。例如,最终外壳可提供具有控件的用户界面部件,该控件包括但不限于以下控件:音量控件、用于回放和/或记录媒体的控件、通信控件、和/或电子器件的任何其他类型的用户界面。
芯轴200可具有保持成形特征部206以在三维成形外壳100中形成保持特征部110,具有保持成形特征部208以在三维成形外壳中形成保持特征部112,具有保持成形特征部214以在三维成形外壳中形成保持特征部124,并且具有保持成形特征部216以在三维成形外壳中形成保持特征部122。可根据由芯轴200中的保持成形特征部206,208,214和216所提供的形状,在电铸过程期间将金属层施加至芯轴200以形成保持特征部110,112,122和124。保持特征部110,112,122和124可为任何形状、脊、缺口、凹槽、和/或可在芯轴200被移除之后将电子零件102和104固定在三维成形外壳100内的任何其他特征部。
芯轴200可具有排水孔成形特征部210以在三维成形外壳100中形成排水孔108。排水孔108可用于允许芯轴200从三维成形外壳100排出或渗出。可有策略地放置排水孔以实现双重用途。例如,除用于移除芯轴之外,排水孔108还可用作耳塞的声音端口。
芯轴200可具有连接成形特征部212诸如间隙或孔以允许将金属直接施加至电子零件102并在电子零件102和三维成形外壳100之间形成连接部106。三维成形外壳100可电连接至电子零件102。
在另一个实施例中,在连接部106(例如,用于结合部件的接触区域)已形成在电子零件102上的情况下,芯轴200可封装电子零件102和204的区域,并且连接成形特征部212可为保持在最终外壳中的排水孔并且极为接近电子零件102和204的允许连接控件或用户界面的区域。继续该实例,将孔定位在芯轴的覆盖考虑到连接部106的电子零件102和204的区域的部分附近还可确保足够量的芯轴渗出,从而留下电子零件102和204的针对将用户界面或控件附接至连接部106而暴露的区域。
实施例可将一个或多个电子零件102和204封装在多于一种材料中以形成一个或多个芯轴。例如,可将电子零件102封装在铝中以形成第一芯轴,并且可将电子零件204封装在塑料树脂中以形成第二芯轴。可能需要使用不同的材料来封装第一芯轴和第二芯轴以允许在不同时间移除芯轴材料。例如,不同材料可在不同温度下熔化,这可允许移除一个芯轴的材料,同时由不同材料制成的另一芯轴可保持完整。或者,可利用多种材料来形成单个芯轴以控制何时移除芯轴的多个部分。本领域的技术人员将认识到,针对一个或多个芯轴的各种材料、形状和构型可用于形成三维成形外壳100。
图3A示出了根据本发明的实施例的实例的芯轴的示例性剖视图。芯轴300可具有封装在芯轴300内的电子零件302。芯轴300可具有保持成形特征部304和308,这些保持成形特征部可允许在形状与芯轴300基本上类似的电铸三维成形外壳100中形成保持特征部。与芯轴300一起形成的保持特征部可将电子零件302固定在三维成形外壳306内(下文参考图3B进行描述)。
保持特征部可将电子零件302固定在三维成形外壳100内的特定位置中。例如,可能需要将电子零件302定位在三维成形外壳100内的特定位置中以提供功能诸如优选水平的声音质量。又如,保持特征部可将电子零件302保持在适当的位置以限制或减少电子零件在三维成形外壳100内的移动。保持成形特征部304和308可为缺口、裂缝、特定形状、和/或可在材料诸如塑料树脂或铝中进行模制的任何其他特征部并且利可用电铸过程在三维成形外壳100中复制。
电子零件302可包封在芯轴300内的塑料树脂中。芯轴300可被成形和/或模制有保持成形特征部304和308,这些保持成形特征部允许在三维成形外壳306内形成保持特征部以在芯轴300的至少一部分被移除之后将电子零件302固定在适当的位置。例如,芯轴300的一部分可被加热,使得材料通 过排水孔108渗出,并且在三维成形外壳306内形成的保持特征部可在芯轴300的该部分渗出之后将电子零件302保持在适当的位置。
图3B示出了根据本发明的实施例的实例的具有保持特征部的电铸外壳的示例性视图。三维成形外壳306可形成有芯轴300。在将芯轴300从具有保持特征部310和312的三维成形外壳306移除之后,电子零件302可保持在适当的位置。如图3A所示,保持成形特征部304和308考虑到形成具有保持特征部310的三维成形外壳306,该保持特征部将电子零件302固定在适当的位置。
保持特征部310和312可使得三维成形外壳306具有与内部的电子零件部分类似的形状以容纳电子零件302,并确保电子零件302停留在适当的位置和/或允许电子零件302的准许维持电子零件302的最佳性能的移动。例如,保持特征部310和312可具有用于支撑电子零件302的拐角并将电子零件302以有限移动保持或固定在适当的位置的形状,并且因此外壳300的多个部分可具有与内部的电子零件302的一部分类似的形状。又如,外壳100利用电子零件102的各拐角处的保持特征部110,112,122和124来支撑电子零件102,并且外壳100与内部的电子零件102的形状部分地类似或采用该形状。
图4示出了根据本发明的实施例的实例的电铸外壳的示例性剖视图。芯轴400可具有连接成形特征部402诸如开口,该连接成形特征部允许在三维成形外壳406和电子零件408之间形成连接部404。芯轴400的连接成形特征部402可以是芯轴400中的在电铸过程期间使电子零件408暴露的开口、间隙或孔。连接成形特征部402可具有允许电铸金属层410形成与暴露的电子零件408的连接部404的尺寸和形状。电铸金属层410可被施加至暴露的电子零件408的表面。连接部404可用于提供通向电子零件408或电子零件408的接触区域的电通路。在一些实施例中,电子零件408的用户界面部件可耦接至连接部404。
图5示出了根据本发明的实施例的实例的电铸外壳的示例性视图。电铸外壳100可于其中具有多个孔504以用于允许声波穿过。在一个或多个实施例中,可将光掩模和/或任何其他类型的膜施加至三维成形电铸外壳100诸如图5所示的耳塞外壳,并且可执行激光切割或蚀刻以在外壳100中形成多个孔504从而形成耳塞的声音区域506。
在另一个实施例中,可将光掩模或膜施加至具有特定图案的芯轴200以形成声音区域,并且可将材料层施加至具有光掩模的芯轴200以形成外壳100。例如,光掩模可具有图案以在外壳100中形成多个孔。继续该实例,可移除光掩模,使得多个孔504以光掩模提供的图案的形式保持在外壳100上以形成声音区域506。
图6A示出了根据本发明的实施例的实例的电铸外壳的侧视图。图6A示出了耳塞的电铸外壳100的侧视图。如图所示,电铸外壳100可形成为没有接缝的单件。电铸外壳100可具有集成的声音区域506和铰接区域118。
图6B示出了根据本发明的实施例的实例的电铸外壳的顶部平面图。图6B示出了耳塞的电铸外壳100的顶部平面图。如图所示,电铸外壳100可形成为没有接缝的单件。电铸外壳100可具有集成的声音区域506和铰接区域118。本领域的技术人员将认识到,存在无限数量的图案可用于形成声音区域506的多个孔。例如,如图6B所示,可在电铸外壳100上的同心圆中形成多个孔。在其他实施例中,声音区域506的多个孔可具有看似随机的图案,如图5和图6A所描绘的。
图7示出了根据本发明的实施例的实例的芯轴和电铸外壳的示例性剖视图。芯轴700可被成形以具有纹理形成特征702,以使得能够在如图7所示的三维成形外壳704上形成纹理706。三维成形外壳704可具有纹理706以在三维成形外壳704中形成集成的铰接区域。例如,纹理706可在三维成形外壳704的表面上形成弹簧或波纹管形铰接区域118。
图8A至图8D示出了根据本发明的实施例的电铸外壳的示例性等轴视图。外壳800,804,806和808中的每个外壳可包围不同类型的电子器件。图8A示出了根据本发明的实施例的电铸外壳的示例性等轴视图。耳罩式耳塞800是可利用电铸过程形成的电子零件的电铸外壳的实例。耳罩式耳塞800可以是非封闭的或封闭的,并且耳罩式耳塞800可利用耳塞800的可贴合在耳朵上方的弯曲区域802来保持和/或安置为与耳朵相邻。
图8B示出了根据本发明的实施例的电铸外壳的示例性等轴视图。封闭式耳塞804和非封闭式耳塞806是电子零件的电铸外壳的实例。封闭式耳塞804可设计为贴合在用户的耳道内部并且形成基本上气密的密封。
图8C示出了根据本发明的实施例的电铸外壳的示例性等轴视图。非封闭式耳塞806可设计为不在耳朵(或耳道)和耳塞的外表面之间形成气密性密封。非封闭式耳塞806可形成为以最佳方式执行特定功能和/或实现美观。
图8D示出了根据本发明的实施例的电铸外壳的示例性等轴视图。电子零件808的电铸外壳可以是容纳电子零件的耳塞的部件和/或附件,诸如麦克风或音量控件。
图9A示出了根据本发明的一些实施例的多个芯轴的示例性剖视图。可使用一个或多个芯轴来形成如图9A所示的电铸外壳。可将第一芯轴900与第二芯轴902组合以形成图9B的电铸外壳,下文将更详细地对此进行讨论。可以多种方式将第一芯轴900与第二芯轴902组合以形成电铸外壳,所述方式包括但不限于以下方式:可将第一芯轴900置于第二芯轴902内部、可将第一芯轴900耦接至第二芯轴902、和/或用于组合芯轴以形成电铸外壳的任何其他方法。
在图9A中,第一芯轴900安置在第二芯轴902内部,并且芯轴900和芯轴902被示出为耦接在一起以在电铸过程期间相对于彼此保持它们的位置,如图所示利用耦接部分915和916来将芯轴900和902耦接在一起。耦接部分915和916可由任何合适的材料形成以在电铸过程期间将芯轴900和902保持在适当的位置。
第一芯轴900保持电子零件914并提供开口906,其中通向电子零件914的导线918从开口906延伸出。可在电铸过程期间通过第二芯轴902中的开口904和908将金属层施加至第一芯轴900。芯轴(例如900和902)中的每个芯轴可具有排水孔(例如开口906和908)以允许形成具有便于移除芯轴的排水孔的电铸外壳。
图9B示出了根据本发明的一些实施例的电铸外壳的示例性剖视图。如图9B所示,可在电铸过程期间构造第一三维成形外壳910和第二三维成形外壳912。可将金属层施加至芯轴900和902以及耦接部分915和916。可将芯轴900和902从第一外壳912和第二外壳910移除,如每个外壳中的空档区域920所示。电子零件914固定在外壳910内,并且端口922可由芯轴900中的开口906形成,其中导线918从端口922延伸出。
第一芯轴900和第二芯轴902可由不同材料制成并且利用不同方法来移除。例如,第一芯轴900可由塑料树脂制成并且第二芯轴902可由铝制成, 并且每个芯轴可利用不同方法(例如酸浴、加热等)来移除。可通过可用作排水孔的开口922,924和926来移除芯轴900和902。任选地,耦接部分915和916可由作为至少一个芯轴的类似材料制成并且可被移除。在图9B中,耦接部分915和916保持在由芯轴900和902形成的电铸外壳内。
图10A为根据本发明的一些实施例的用于对外壳进行电铸的示例性过程的流程图。从步骤1002开始,可将电子电路封装在材料中以形成芯轴1002。例如,可通过将一个或多个电子零件包封在塑料树脂中来封装电子零件。可使用例如注入模制、嵌入模制、压塑模制或其他合适的模制技术来将电子零件封装在塑料树脂中。芯轴可具有包围一个或多个电子零件的三维形状。芯轴可被成形以形成用于特定功能的外壳。在一个实施例中,芯轴可具有三维非直线式形状以产生耳塞的电铸外壳。芯轴可具有保持成形特征部以基于保持成形特征部来在三维成形外壳中形成保持特征部。例如,保持特征部可将电子零件保持在外壳内的特定位置中。
在步骤1004处,可围绕芯轴来电铸金属层以形成电铸外壳。金属层可与芯轴的三维形状类似以形成一个或多个电子零件的壳体,如结合附图1F的描述所述的。在施加金属层之后,保持特征部可在与芯轴中的保持成形特征部类似的外壳中形成。
在电铸过程期间,可围绕芯轴来电铸金属层,使得金属通过芯轴中的孔或间隙渗出,使得三维成形外壳能够电连接至实施例中的至少一个电子零件。三维成形外壳和电子零件之间的连接部可允许按钮的集成,该按钮用于控制集成到三维成形外壳中的电子器件。在一个或多个实施例中,可将波纹管形外壳耦接至三维成形外壳以在电铸外壳中形成铰接区域。
在步骤1006处,可将芯轴的至少一部分从电铸外壳移除。在芯轴的一部分被移除之后,电子电路可保持在电铸外壳内。例如,可对芯轴加热以通过允许芯轴的熔融材料排放来移除芯轴的一部分。又如,可通过将三维成形外壳浸没在酸浴中来移除芯轴。在一些实施例中,可移除基本上整个芯轴。在芯轴的一部分被移除之后,保持特征部可固定电子零件。
图10B为根据本发明的一些实施例的用于对外壳进行电铸的示例性过程的流程图。从步骤1008开始,将接口电路封装在材料中以形成芯轴。芯轴包围接口电路并且具有第一形状。可使用注入模制、嵌入模制和压塑模制 来将接口电路封装在塑料树脂中。芯轴可被成形以形成用于特定功能的外壳。在一个实施例中,芯轴可具有用于键盘外壳的六面体形状。
芯轴可被成形以具有保持成形特征部,从而在电铸外壳中形成保持特征部以保持接口电路。例如,最终保持特征部可将接口电路保持为与用户界面区域基本上相邻,以允许用户发起可使用接口电路进行处理的输入事件。
在步骤1010处,围绕芯轴电铸金属层以形成具有用户界面区域的电铸外壳。电铸外壳包围芯轴并具有与第一形状类似的第二形状。
在电铸过程期间,可围绕芯轴电铸金属层,使得金属通过芯轴中的孔或间隙渗出,使得三维成形外壳能够电连接至接口电路的至少一个电子零件。电铸外壳和电子零件之间的最终连接部可允许对用于发起输入事件的用户界面控件进行集成。
在一个实施例中,可在电铸过程期间基于具有芯轴形状的一个或多个用户界面成形特征部来在电铸外壳中形成用户界面区域中的一个或多个用户界面特征部。最终电铸外壳中的用户界面区域可具有基于用户界面成形特征部而在电铸外壳中形成的输入控件和/或部件。
在步骤1012处,将芯轴的至少一部分从电铸外壳移除。可通过加热芯轴材料以使材料从电铸外壳流出来移除该芯轴材料。或者,材料诸如铝可通过以下方式移除:将电铸外壳浸没在酸浴中以移除材料。在芯轴的该部分被移除之后,最终电铸外壳是自支撑的并且保持第二形状。具体地,接口电路保持在与用户界面区域基本上相邻的位置中的电铸外壳内。
图11A示出了根据本发明的一些实施例的芯轴的示例性剖视图。具体地,图11A示出了用于键盘的芯轴1100的示例性视图。芯轴1100将一个或多个电子零件1102和1110封装在材料诸如塑料树脂中。芯轴1100可具有特定的三维形状以容纳键盘电子器件并确保形成有芯轴1100的最终键盘针对变成键盘的预期功能而成形。
芯轴1100可具有用于形成特定类型的键盘的形状,该键盘具有特定用户界面区域诸如特定数量的按钮。例如,芯轴可被成形以形成用于特定语言的键盘,该特定语言诸如英语、希腊语、汉语或任何其他语言。在一些实施例中,芯轴1100可具有用于形成符合人体工程学的适当键盘、数字键盘、具有特定尺寸的键盘、无线键盘、和/或针对特定功能设计的任何其他输入设备的形状。
芯轴1100可具有保持成形特征部208以容纳键盘电子器件。保持成形特征部208可用于在键盘外壳中形成保持特征部310以将电子零件1102诸如电路板或其他接口电路保持在特定位置中和/或减少电子零件1102在键盘内的移动。例如,保持成形特征部208可将接口电路固定在适当的位置以确保当用户与键盘交互以发起用户输入事件时,由接口电路来处理用户输入事件。键盘的电子器件可包括但不限于以下电子器件:电路板、无线发射器和接收器、接口电路、开关、和/或任何其他键盘电子器件。
最终保持特征部310可允许接口电路(例如,电路板)具有不干扰键盘的最佳性能的移动量。例如,保持特征部310可确保电路板1102上的每个开关(例如,开关1110)或接触区域保持在电铸外壳中的用户界面区域的每个用户输入部件下方。继续该实例,保持特征部310可将开关1110保持在键盘的用户界面区域上的对应按钮下方,使得按钮和对应开关1110能够发挥功能。
如图11A所示,芯轴1100封装具有用于键盘的开关1110的电子零件1102诸如电路板。芯轴1100具有连接成形特征部1104以允许将按钮、控件或用户界面部件连接至电子零件1102。在一个实施例中,连接成形特征部1104是芯轴1100中的孔或间隙以允许电铸金属层通过连接部成形特征部1104(例如,开口)渗出,从而允许键盘外壳电连接(例如,形成接触区域)至电子零件1102。
在一个实施例中,连接成形特征部1104可具有提供用于形成接触区域的区域和提供便于将芯轴1100从外壳移除的排水孔的双重用途。可将膜置于连接成形特征部1104的开口处的芯轴1100的一部分上方,并且可移除该膜以暴露芯轴1100从而确保芯轴可被加热并从外壳内移除。
芯轴1100可具有用户界面成形特征部1101以在形成有芯轴1100的最终键盘外壳的用户界面区域中形成集成的用户界面控件或部件。芯轴1100的用户界面成形特征部1101可允许在最终键盘外壳中形成集成的用户界面部件。例如,用户界面成形特征部1101可允许在电铸外壳中形成集成的用户输入控件诸如按钮。用户界面成形特征部1101可具有特定形状以允许在电铸过程期间在电铸键盘外壳中形成界面特征。例如,用户界面成形特征部1101可被成形以成为用户界面部件诸如按钮,并且用户界面成形特征部1101上的金属层可形成用户界面部件。
在另一个实施例中,用户界面成形特征部1101可允许为用户界面形成输出显示器或部件。在这种情况下,用户界面成形特征部1101可为施加至芯轴材料的掩模,该掩模可稍后被移除以暴露下方的输出用户界面部件。例如,掩模、膜或其他可移除覆盖物可在电铸过程之前施加至芯轴并在形成电铸外壳之后移除以暴露下方的输出电子零件。继续该实例,输出电子零件可为LED、显示屏、和/或用于提供输出的任何其他电子零件。
芯轴1100的用户界面成形特征部1101可定位为与对应接口电路基本上相邻,以处理键盘外壳中的最终集成输入部件的输入事件。例如,封装的电子零件1102可具有一个或多个开关(例如,1110)或电触点,所述开关或电触点可定位在用户界面成形特征部1101下方以确保开关或电触点位于电铸外壳中的最终集成输入部件或控件例如按钮下方。
在一个实施例中,芯轴1100可具有极为接近电路板1102上的开关或接触区域的排水孔以确保将足够量的芯轴1100从电路板1102上的接触区域移除。例如,可将芯轴1100的一部分从外壳移除或排放,以使得在将按钮固定在上方的外壳时,利用电路板1102上的连接成形特征部1104形成的接触区域能够发挥功能。
图11B示出了根据本发明的一些实施例的电铸外壳的示例性顶视图。图11B示出了使用图11A的芯轴1100形成的电铸键盘1106的顶视图。在电铸过程中,可经由化学浴将材料层沉积在芯轴1100上。以足够的层数和厚度来沉积材料以形成键盘的自支撑结构,使得芯轴1100的至少一部分可从三维成形外壳移除并且键盘的结构可保持完整。
可移除或排放芯轴1100的至少一部分,从而保留最终的自支撑电铸键盘1106。例如,可移除芯轴1100的一部分以确保键盘的按钮能够发挥功能。在另一个实施例中,电子零件1102诸如电路板可保持至少部分地包封在材料中。例如,如果将特定电子零件衬垫在芯轴材料中或者保持与材料中的其他电子零件隔离,则该特定电子零件可以最佳方式执行。
电铸键盘1106可采用类似于芯轴1100的形状或基本上类似于芯轴1100的形状。在一个实施例中,电铸键盘1106可具有基本上直线式的形状。电铸键盘1106可具有用户界面区域1108,该用户界面区域具有单个按钮、单个用户界面输入、多个用户界面输入、或多个按钮或按键,如图所示。用户 界面区域1108的多个按钮可标记有字母数字字符和/或符号。多个按钮可刻有或印有字母数字字符和/或符号。
接口电路可定位为与用户界面区域1108基本上相邻以便处理用户发起的输入事件。例如,在用户界面区域1108的多个按钮中的每个按钮下方可以是允许电路板上的电路在致动器由用户按下和/或接触时接通的开关或电触点。接口电路的处理器可接收用户输入并驱动输出部件。例如,可在键盘上按下按键并且接口电路可保证在显示器上显示所选择的按键。
图11C示出了根据本发明的一些实施例的沿线XIC-XIC截取的图11B的电铸外壳的示例性剖视图。外壳1106的横截面示出用户界面区域1108的多个按钮中的按钮1112。在按钮1112下方提供电路板1102的开关1114。当接触或下压按钮1112时,开关1114可接通电路板1102上的电路,并且设备电路可处理用户输入事件。
可在利用芯轴1100的连接成形特征部1104形成的连接部1114处将按钮1112固定至电铸键盘外壳1106的用户界面区域1108。在另一个实施例中,电铸外壳1106的界面区域1108可具有集成的用户界面控制部件1118,该有集成的用户界面控制部件位于电铸外壳的表面上并且利用芯轴1100的用户界面成形特征部1101来形成。可将接口电路诸如电路板1102定位为与用户界面区域1108基本上相邻,以使用设备的用户界面来捕获并处理用户发起的事件。
如图11C所示,可将芯轴1100从键盘1106中基本上移除或排放以确保芯轴1100的材料不干扰键盘1106的最佳性能。在另一个实施例中,芯轴1100的至少一部分可保持在电铸键盘1106外壳内。
图11D示出了图11B的电铸外壳的示例性侧视图。图11D从侧面示出了具有用户界面区域1108的多个按钮的电铸键盘1106。键盘1106可具有厚度1116以容纳键盘电子器件和/或用于连接一个或多个附件或设备的端口。
图12示出了根据本发明的实施例的实例的电铸外壳的等轴视图。示出了键盘的电铸外壳1200的顶视图。如图所示,电铸外壳1200未形成有接缝。将多个按钮1202集成到其中以形成电铸外壳1200的界面区域1204。
在一个或多个实施例中,电铸外壳可用作任何便携式、移动式、手持式或微型移动电子设备的外壳。微型设备可具有比手持式设备更小的形状因数,诸如可由Apple Inc.of Cupertino,Calif提供的iPodTM Shuffle。示例性微型设备 可结合到各种对象中,该各种对象包括但不限于以下对象:手表、戒指、项链、皮带、耳机、鞋配饰、虚拟现实设备、其他可佩带电子器件、运动或健身设备附件、钥匙链或它们的任何组合。或者,电子设备可根本不是便携的。
虽然描述了电铸外壳、耳塞、键盘、设备以及用于制作耳塞、键盘、设备和它们的外壳的系统和方法,但应当理解,可在不脱离本发明的实质和范围的前提下对其作出许多改变。无论是未知的还是以后设计的,由本领域的普通技术人员视为要求保护的主题的非真实的改变都被明确考虑为平等地处于权利要求的范围内。因此,本领域普通技术人员现在或以后所知的明显置换被定义为在所定义元件的范围内。本发明提供的所述实施例出于示例性目的而非限制性目的而呈现。