金属中框及其馈点面的处理方法、壳体组件和电子设备

文档序号:194479 发布日期:2021-11-02 浏览:32次 >En<

阅读说明:本技术 金属中框及其馈点面的处理方法、壳体组件和电子设备 (Metal middle frame and processing method of feed point surface thereof, shell assembly and electronic equipment ) 是由 仰坪炯 于 2020-04-30 设计创作,主要内容包括:本申请提供了金属中框及其馈点面的处理方法、壳体组件和电子设备。金属中框馈点面的处理方法包括:提供金属中框;对金属中框的预定区域的表面进行激光重熔,以便得到馈点面。由此,经过激光重熔处理的金属中框的表面具有较佳的表面硬度,可以显著地降低馈点面的磨损,进而缓解馈点面氧化所带来的接触不良的风险;经过激光重熔处理的金属中框的表面具有较低的表面粗糙度,能够有效降低弹片与馈点面之间的摩擦系数,缓解磨料的产生,抑制馈点面的氧化和接触不良的问题;而且较低的表面粗糙度可以抑制馈点面吸附空气中水汽而发生氧化腐蚀的现象,进而确保馈点面的接触稳定性;同时,上述处理方法简单易实施,成本较低,便于工业化管理和量产。(The application provides a metal middle frame, a processing method of a feed point surface of the metal middle frame, a shell assembly and electronic equipment. The processing method of the metal middle frame feed point surface comprises the following steps: providing a metal middle frame; and carrying out laser remelting on the surface of a preset area of the metal middle frame so as to obtain a feed point surface. Therefore, the surface of the metal middle frame subjected to laser remelting has better surface hardness, so that the abrasion of the feed point surface can be remarkably reduced, and the risk of poor contact caused by oxidation of the feed point surface is further relieved; the surface of the metal middle frame subjected to laser remelting has lower surface roughness, so that the friction coefficient between the elastic sheet and the feed point surface can be effectively reduced, the generation of abrasive is relieved, and the problems of oxidation and poor contact of the feed point surface are inhibited; the lower surface roughness can inhibit the feed point surface from absorbing water vapor in the air to generate oxidation corrosion, thereby ensuring the contact stability of the feed point surface; meanwhile, the treatment method is simple and easy to implement, has low cost and is convenient for industrial management and mass production.)

金属中框及其馈点面的处理方法、壳体组件和电子设备

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域,具体的,涉及金属中框及其馈点面的处理方法、壳体组件和电子设备。

背景技术

在无线终端设备中,主板射频信号产生后经过适当的处理,由馈点位导入至金属中框,最终由金属中框实现天线信号的发射与接收,馈点作为主板与金属中框的连接点,其接触可靠性直接影响到了无线讯号的发射与接收。目前天线馈点的连接结构主要包括螺钉连接、弹片-中框镭雕和弹片-镀金铜片的三种连接结构,但是,上述三种连接方式仍有许多不足之处,影响馈点接触的可靠性。

因此,关于金属中框馈点的研究有待深入。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本申请的一个目的在于提出一种金属中框馈点面的处理方法,该方法处理得到的馈点面的表面硬度较佳,表面粗糙度较低,可以有效提高天线馈点链接结构的可靠性。

在本申请的一方面,本申请提供了一种金属中框馈点面的处理方法。根据本申请的实施例,金属中框馈点面的处理方法包括:提供金属中框;对所述金属中框的预定区域的表面进行激光重熔,以便得到所述馈点面。由此,经过激光重熔处理的金属中框的表面具有较佳的表面硬度,可以显著地降低馈点面的磨损,进而缓解馈点面氧化所带来的接触不良的风险;经过激光重熔处理的金属中框的表面具有较低的表面粗糙度,能够有效降低弹片与馈点面之间的摩擦系数,缓解磨料的产生,抑制馈点面的氧化和接触不良的问题;而且较低的表面粗糙度可以抑制馈点面吸附空气中水汽而发生氧化腐蚀的现象,进而确保馈点面的接触稳定性;同时,上述处理方法简单易实施,成本较低,便于工业化管理和量产。

在本申请另一方面,本申请提供了一种金属中框。根据本申请的实施例,所述金属中框的馈点面是通过前面所述的金属中框馈点面的处理方法得到的。由此,该金属中框的馈点面的表面硬度较佳、表面粗糙度较低、耐腐蚀性较佳,与电子设备主板上的弹片接触良好,弹片与馈点面之间的耐摩擦性高,显著提高弹片与馈点面之间的接触可靠性。本领域技术人员可以理解,该金属中框具有前面所述的金属中框馈点面的处理方法的所有特征和优点,在此不再一一赘述。

在本申请的又一方面,本申请提供了一种壳体组件。根据本申请的实施例,壳体组件包括前面所述的金属中框。由此,该金属壳体的金属中框的馈点面的表面硬度较佳、表面粗糙度较低、耐腐蚀性较佳,与电子设备主板上的弹片接触良好,弹片与馈点面之间的耐摩擦性高,显著提高弹片与馈点面之间的接触可靠性。本领域技术人员可以理解,该壳体组件具有前面所述的金属中框的所有特征和优点,在此不再一一赘述。

在本申请的又一方面,本申请提供了一种电子设备。根据本申请的实施例,该电子设备包括:前面所述的壳体组件;显示屏组件,所述显示屏组件与所述壳体组件相连,所述显示屏组件和所述壳体组件之间限定出安装空间,且所述壳体组件的金属中框的馈点面朝向所述显示屏组件设置;以及主板,所述主板设置在所述安装空间内且与所述显示屏组件电连接,且所述主板上设有金属弹片,所述金属弹片与所述馈点面接触设置。由此,该电子设备的主板上的弹片与金属中框的馈点面之间的接触可靠性较高,进而可以提升电子设备的整体性能。本领域技术人员可以理解,该电子设备具有前面所述的金属中框的所有特征和优点,在此不再一一赘述。

附图说明

图1是本申请一个实施例中金属中框馈点面的处理方法的流程图。

图2是本申请另一个实施例中金属中框馈点面的处理方法的流程图。

图3是本申请又一个实施例中电子设备的结构示意图。

图4是实施例1中的中框馈点面的扫描电镜图。

图5是对比例1中的中框馈点面的扫描电镜图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例。下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。

本申请是发明人是经过以下的人士和发现获得的:

目前金属中框与主板之间的馈点连接方式可以采用弹片-中框镭雕的方式,具体的:通过锡焊的方式在主板上焊接镀金弹片,而金属中框的预定区域(用于形成馈点面)则通过激光镭雕的方式去除表面的氧化皮或污染层,露出洁净的金属中框合金材料,经过装配后弹片抵在中框金属合金镭雕的区域,最终实现主板与金属中框的电连接。但是发明人发现,上述弹片和馈点面之间的接触可靠性较差,进而影响天线性能,主要原因如下:1、相比弹片,馈点面的表面硬度较低,在跌落测试以及后续使用过程中弹片在馈点面反复摩擦使得馈点面的金属发生剧烈的磨蚀现象,造成表面接触电阻升高,最终影响主板与中框的电连接;2、馈点面的表面粗糙度较大,长期在高温高湿的环境下运行存在大量吸附水汽发生氧化腐蚀的风险,严重影响弹片与馈点面之间的接触可靠性。针对上述缺陷,发明人发现,可以采用激光重熔(即先利用激光能量将金属材料熔融,之后金属材料又快速冷却变为固态)的方法对金属中框的预定区域(用于形成馈点面)的表面金属材料进行重熔处理,如此可以提升馈点面的表面硬度,降低表面粗糙度,进而大大提升弹片与馈点面之间的接触可靠性。

有鉴于此,在本申请的一方面,本申请提供了一种金属中框馈点面的处理方法。根据本申请的实施例,参照图1,金属中框馈点面的处理方法包括:

S100:提供金属中框。

根据本申请的实施例,金属中框的具体材料没有特殊要求,本领域技术人员可以根据实际需求灵活选择。在一些实施例中,金属中框的材料包括但不限于铝合金、钛合金、镁合金或不锈钢等材料。

S200:对金属中框的预定区域的表面进行激光重熔,以便得到馈点面。

根据本申请的实施例,经过激光重熔处理的金属中框的表面具有较佳的表面硬度,可以显著地降低馈点面的磨损,进而缓解馈点面氧化所带来的接触不良的风险;经过激光重熔处理的金属中框的表面具有较低的表面粗糙度,能够有效降低弹片与馈点面之间的摩擦系数,缓解磨料的产生,抑制馈点面的氧化和接触不良的问题;而且较低的表面粗糙度可以抑制馈点面吸附空气中水汽而发生氧化腐蚀的现象,即提高馈点面的耐磨损能力和抗氧化能力,进而确保馈点面的接触稳定性;同时,上述处理方法简单易实施,成本较低,便于工业化管理和量产。

进一步的,激光重熔后馈点面通过降低表面粗糙度,可有效抑制馈点面对用其中水汽的吸附,进而抑制因吸附水汽而导致的氧化腐蚀的过程,确保馈点接触的稳定性。在一些实施例中,对压铸态的Al-10Si(一种铝合金材料)中框的馈点面分别进行激光镭雕(仅处理掉预定区域的氧化皮和污染层)和激光重熔处理,同时放置于温度为65℃,湿度为95%的恒温恒湿环境中96小时,取出后采用万用电表测试表面电阻。经测试,激光镭雕的馈点面的电阻介于1.5-2.7Ω区间,激光重熔的馈点面的电阻介于0.24-1.45Ω之间,由此可以看到,激光重熔处理后的馈点面耐腐蚀氧化能力明显提升。

其中,激光重熔可以提高馈点面的表面硬度的原因主要表现为以下两点:1、表面晶粒细化:这是因为经激光加热以后的馈点表面金属发生熔化,但是整体中框表面积远大于实际处理的馈点面积,馈点位置高热量迅速耗散,因而该区域熔融表面迅速冷却,产生了晶粒细化效果。(2)固溶强化。经激光处理以后金属处于熔融状态,在高速冷却过程中其内部的合金元素无法及时析出,最终只能以固溶的状态残留在中框基体的内部,产生明显的固溶强化效果。由于以上两点原因,经过重熔后的馈点面的表面硬度大大提升。

其中,激光重熔可以降低馈点面的表面粗糙度的原因为:由于金属熔体具有一定的流动性,在表面张力的作用下熔体将趋于平坦化,因而最终获得的重熔后的馈点面的表面粗糙度明显降低。

进一步的,在进行后续的激光重熔之前,参照图2,还包括S300:对预定区域的表面进行清洁处理,清洁处理的方法选自CNC或激光镭雕。由此,可以很好的去除预定区域表面的污染物,如此更有利于提升馈点面的表面硬度,降低表面粗糙度。其中,CNC和激光镭雕的具体条件没有特殊要求,本领域技术人员可以根据实际要求灵活设计,在此不再过多的赘述。

进一步的,激光重熔是在保护气氛下进行的。其中,保护气氛的气体选自氮气、氩气和氦气中的至少一种。由此,可以很好的避免在重熔的过程中金属材料发生氧化。

根据本申请的实施例,激光重熔中采用的激光可以为连续光,也可以为脉冲光。其中,激光重熔的条件满足以下条件至少之一:

激光功率为10~500W(比如10w、50w、100w、150w、200w、250w、300w、350w、400w、450w、500w);扫速为10~5000mm/s(比如10mm/s、50mm/s、100mm/s、500mm/s、1000mm/s、1500mm/s、1800mm/s、2000mm/s、2400mm/s、2500mm/s、3000mm/s、3500mm/s、4000mm/s、4500mm/s、5000mm/s);Q脉宽为1~1000ns(比如1ns、10ns、30ns、50ns、100ns、150ns、200ns、300ns、600ns、700ns、800ns、900ns、1000ns);频率为1000~4000000Hz(比如1000Hz、5000Hz、10000Hz、50000Hz、100000Hz、500000Hz、1000000Hz、2000000Hz、3000000Hz、4000000Hz)。由此,在上述条件下,可以熔融一定厚度的金属材料(即形成金属中框的金属材料),进而有利于馈点面硬度的提高以及表面粗糙度的降低;若功率、扫速、Q脉宽或频率偏小,则可能会使得发生熔融的金属材料的厚度较薄,进而对馈点面表面硬度和表面粗糙度的改善效果相对较差;若功率、扫速、Q脉宽或频率偏大,则会使得发生熔融的金属材料的厚度较厚,进而可能会使得馈点面及其附近的金属中框区域的结构发生一定的变形,影响金属中框的外观结构和外观效果。

其中,金属中框经激光重熔的厚度为20~50微米,比如20微米、25微米、30微米、35微米、40微米、45微米或50微米。由此,上述厚度的金属材料经过重熔之后,可以较好的提高馈点面的表面硬度,降低馈点面的表面粗糙度,而且保证金属中框的外形结构不会发生任何改变;若金属中框经激光重熔的厚度小于20微米,则对馈点面的表面硬度和表面粗糙度的改善效果相对较差;若金属中框经激光重熔的厚度大于50微米,则可能会使得馈点面及其附近的金属中框区域的结构发生一定的变形,影响金属中框的外观结构和外观效果。

进一步的,金属中框馈点面的处理方法还包括:在经过激光重熔的预定区域的表面涂覆润滑油。由此,涂覆润滑油之后,一方面,能够进一步降低电子设备在使用过程中主板上的弹片与重熔后的馈点面的摩擦系数,减弱馈点面磨损磨料的产生;另一方面,润滑油能够起到隔绝空气的作用,因而能够有效缓解馈点面在高温高湿环境下的氧化腐蚀,确保弹片与馈点面的接触稳定性。

其中,润滑油的具体种类可以选择触点油,触点油具有良好的润滑抗磨和抗氧化作用如此,可以更有效在保证弹片与馈点面之间的良好接触以及接触稳定性。

根据本申请的实施例,金属中框的材料为铝合金,经过本申请的上述处理方法得到的馈点面的表面维氏硬度为130HV0.3~160HV0.3(比如130HV0.3、133HV0.3、135HV0.3、138HV0.3、140HV0.3、143HV0.3、145HV0.3、148HV0.3、150HV0.3、153HV0.3、150HV0.3、158HV0.3、160HV0.3)。相比直接经过激光镭雕的馈点面(或者说激光重熔之前的馈点面,其表面硬度约为110),本申请中经过激光重熔的馈点面的表面硬度得到有效的提升。需要说明的是,本文中维氏硬度的测试条件为:对馈点面施加300g的力,保载10s。

根据本申请的实施例,金属中框的材料为铝合金,经过本申请的上述处理方法得到的馈点面的表面粗糙度Ra为0.21~0.44,比如Ra为0.21、0.25、0.28、0.30、0.32、0.35、0.38、0.40。

在本申请另一方面,本申请提供了一种金属中框。根据本申请的实施例,所述金属中框的馈点面是通过前面所述的金属中框馈点面的处理方法得到的。由此,该金属中框的馈点面的表面硬度较佳、表面粗糙度较低、耐腐蚀性较佳,与电子设备主板上的弹片接触良好,弹片与馈点面之间的耐摩擦性高,显著提高弹片与馈点面之间的接触可靠性。本领域技术人员可以理解,该金属中框具有前面所述的金属中框馈点面的处理方法的所有特征和优点,在此不再一一赘述。

其中,金属中框的材料为铝合金,所述馈点面的表面硬度为130HV0.3~160HV0.3(比如130HV0.3、133HV0.3、135HV0.3、138HV0.3、140HV0.3、143HV0.3、145HV0.3、148HV0.3、150HV0.3、153HV0.3、150HV0.3、158HV0.3、160HV0.3)。相比直接经过激光镭雕的馈点面(或者说激光重熔之前的馈点面,其表面硬度约为110HV0.3),本申请中经过激光重熔的馈点面的表面硬度得到有效的提升。

进一步的,馈点面的表面粗糙度Ra为0.21~0.44。,比如Ra为0.21、0.25、0.28、0.30、0.32、0.35、0.38、0.40。由此可见,经过激光重熔的馈点面的表面粗糙度较低。

在本申请的又一方面,本申请提供了一种壳体组件。根据本申请的实施例,壳体组件包括前面所述的金属中框。由此,该金属壳体的金属中框的馈点面的表面硬度较佳、表面粗糙度较低、耐腐蚀性较佳,与电子设备主板上的弹片接触良好,弹片与馈点面之间的耐摩擦性高,显著提高弹片与馈点面之间的接触可靠性。本领域技术人员可以理解,该壳体组件具有前面所述的金属中框的所有特征和优点,在此不再一一赘述。

根据本申请的实施例,壳体组件包括电池后盖和中框,其中,电池后盖和中框可以为连接在一起的两个独立的结构,也可以为一体结构,本领域技术人员可以根据实际情况灵活选择,在此没有特殊限制要求。

在本申请的又一方面,本申请提供了一种电子设备。根据本申请的实施例,参照图3,该电子设备1000包括:前面所述的壳体组件100;显示屏组件200,显示屏组件200与壳体组件100相连,显示屏组件200和壳体组件100之间限定出安装空间,且壳体组件100的金属中框的馈点面朝向显示屏组件200设置;以及主板(图3中未示出),所述主板设置在所述安装空间内且与所述显示屏组件电连接,且所述主板上设有金属弹片,所述金属弹片与所述馈点面接触设置。由此,该电子设备的主板上的弹片与金属中框的馈点面之间的接触可靠性较高,进而可以提升电子设备的整体性能。本领域技术人员可以理解,该电子设备具有前面所述的金属中框的所有特征和优点,在此不再一一赘述。

实施例

实施例1

提供Al-10Si铝合金中框;

利用激光镭雕的方法对铝合金中框的预定区域进行清洁处理,露出中框的金属表面;

利用脉冲激光,对Al-10Si铝合金中框的预定区域进行激光重熔处理,其中,脉冲激光的激光功率为激光功率为75W;扫速为100mm/s;Q脉宽为30ns;频率为4000kHz,得到馈点面。

对比例1

提供Al-10Si铝合金中框;

利用激光镭雕的方法对铝合金中框的预定区域进行清洁处理,露出中框的金属表面,即为馈点面。

分别对实施例1和对比例1中的馈点面进行电镜扫描,实施例1中的馈点面的电镜扫描图参见图4(图4中标注的激光重熔面即为馈点面,标注的CNC面为与馈点面相邻的未经激光重熔处理的金属中框表面),对比例1中的馈点面的电镜扫描图参见图5。由此可见,经过激光重熔的馈点面的表面光滑度更佳,表面粗糙度更低。

分别测试实施例1和对比例1中的馈点面的维氏硬度和表面粗糙度,实施例1的馈点面的表面维氏硬度为150HV0.3,表面粗糙度Ra为0.37;对比例1的馈点面的表面维氏硬度为110HV0.3,表面粗糙度Ra为0.60。

在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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