电子设备的结构件及其成型方法、电子设备与流程

本技术涉及电子设备，尤其涉及电子设备的结构件及其成型方法、电子设备。

背景技术：

1、智能手表等电子设备包括需要具备导电性能的结构件，以实现电子设备的功能，例如天线功能、充电功能等，目前，电子设备的导电结构件通常为金属材质，通过金属的导电性实现相应的功能。但是，金属材质的结构件的质感较差，导致电子设备的体验较差。

技术实现思路

1、本技术提供了一种电子设备的结构件及其成型方法、电子设备，该结构件的至少部分由导电陶瓷材料和不导电陶瓷材料制成，能够提高电子设备的质感。

2、本技术实施例提供一种电子设备的结构件，结构件包括天线辐射体和第一陶瓷基体，天线辐射体由导电陶瓷材料制成，第一陶瓷基体由不导电陶瓷材料制成，天线辐射体用于发射和接收信号；天线辐射体和第一陶瓷基体一体烧结成型。本实施例中，该第一陶瓷基体与天线辐射体一体烧结成型，即通过一体烧结的工艺，能够将导电陶瓷原材料和普通不导电陶瓷原材料一体成型，而无需首先制成不导电陶瓷件和导电陶瓷件，然后将不导电陶瓷件和导电陶瓷件之间通过黏胶剂连接。因此，本技术实施例中的结构件无需为黏胶剂预留空间，且第一陶瓷基体和天线辐射体的厚度也无需过大，从而使得该结构件的整体厚度较小，当用于电子设备时，不会导致电子设备的厚度过大，从而提高用户体验。同时，第一陶瓷基体与天线辐射体一体烧结成型时，使得二者之间的连接可靠性更高，降低脱落的风险。而且，该第一陶瓷基体还能够起到保护天线辐射体的作用，从而提高结构件的使用寿命。

3、在一种具体实施例中，天线辐射体的厚度大于0.2mm；第一陶瓷基体的厚度大于0.3mm。由于天线辐射体与第一陶瓷基体之间为一体烧结成型，因此，无需预留黏胶剂的空间，从而减小结构件和电子设备的厚度。

4、在一种具体实施例中，天线辐射体能够与电子设备的天线辐射体耦合形成电子设备的天线电路。本实施例中，该电子设备在其原有的天线辐射体的基础上增加了用于接收和发送信号的天线辐射体，使得电子设备的天线能量更加集中，从而改善天线的性能，且该天线辐射体为导电陶瓷材质，在满足天线性能的同时，还使得结构件的质感较好。另外，由于形成该结构件的导弹陶瓷材料和不导电陶瓷材料为一体烧结成型的结构，从而使得该结构件具有更好的可靠性，且该结构件的厚度无需太大，降低电子设备的整体厚度，提高用户体验。

5、在一种可能的设计中，第一陶瓷基体具有凹槽，天线辐射体嵌入凹槽内，且天线辐射体的至少部分裸露于结构件的外侧，从而通过第一陶瓷基体保护天线辐射体，提高天线辐射体的可靠性，从而提高电子设备的天线的可靠性。另外，天线辐射体嵌入第一陶瓷基体的凹槽后，天线辐射体的表面与第一陶瓷基体的表面平齐，从而使得该结构件的外轮廓平滑，提高用户体验。

6、在一种具体实施例中，沿电子设备的厚度方向，天线辐射体与电路板之间的最小距离为l1，天线辐射体的底部与电子设备的原有的天线辐射体之间的最小距离为l2，其中，2mm＜l1＜4mm，4mm＜l2＞6mm。此时，该l1和l2能够满足天线辐射体与电子设备的天线辐射体的净空需求，防止电子设备的其他天线辐射体件对两个天线产生屏蔽而影响天线的信号。

7、在一种可能的设计中，天线辐射体能够与电子设备的电路板电连接。本实施例中，该电子设备在原有的天线辐射体的基础上增加了用于发射和接收信号的天线辐射体，使得电子设备的天线能量更加集中，从而改善天线的性能，同时，天线辐射体由导电陶瓷材料制成，在满足天线辐射体的性能的同时，还使得结构件的质感较好。另外，由于该结构件由导电陶瓷材料和不导电陶瓷材料一体烧结成型，从而使得该结构件的厚度无需太大，降低电子设备的整体厚度，提高用户体验。

8、在一种具体实施例中，沿电子设备的厚度方向，天线辐射体与电路板之间的最小距离为l1，天线辐射体的底部与第二天线辐射体之间的最小距离为l2，其中，l1＞2mm，l2＞4mm。此时，该l1和l2能够满足天线辐射体与电子设备原有的天线辐射体的净空需求，防止电子设备的天线辐射体件对两个天线辐射体产生屏蔽而影响天线的信号。同时，该l1和l2较大，能够降低天线辐射体与原有天线辐射体之间的耦合作用，使得二者能够分别发挥各自的作用，降低二者之间的相互影响。

9、在一种具体实施例中，结构件还包括电连接天线辐射体和第一陶瓷基体的延伸段；第一陶瓷基体设置有通孔，延伸段经通孔延伸至第一陶瓷基体的外侧，延伸段用于与电子设备的电路板电连接。本实施例中，天线辐射体裸露于电子设备的外侧时，使得该天线辐射体的天线信号更好，延伸段延伸至电子设备的内部时，能够实现天线辐射体与电路板之间的电连接。

10、在一种具体实施例中，延伸段与电路板通过弹片电连接，该弹片可以为金属材质，且能够变形，在电子设备组装过程中，弹片受压发生变形，组装完成后，弹片回复变形，从而压紧延伸段与电路板，提高延伸段与电路板之间的电连接可靠性，且该弹片对延伸段与电路板的损伤较小，提高延伸段与电路板的可靠性。

11、在一种具体实施例中，延伸段包括与天线辐射体电连接的第一端和用于与电子设备的电路板电连接的第二端，第一端的横截面积小于第二端的横截面积，且该延伸段的第二端与电路板之间通过弹片连接，即该延伸段中，与弹片连接的一端的截面积较大，从而增大延伸段与弹片之间的连接可靠性，并降低延伸段与弹片之间的压强。

12、在一种具体实施例中，天线辐射体包括至少两个间隔设置的辐射体段，相邻辐射体段之间均具有间隙，各辐射体段形成电感，相邻辐射体段及二者之间的间隙形成电容，且该电子设备中的天线辐射体与原有天线辐射体之间的距离也形成电容，从而将电子设备中各部分天线的辐射等效为谐振电路。另外，通过调整辐射体段的长度能够改变电感，调整间隙能够改变电容，从而改变谐振电路的共振频率，以便匹配不同的天线。因此，本技术实施例中，天线辐射体包括至少两个间隔设置的辐射体段时，能够改善天线的性能。

13、在一种具体实施例中，间隙位于电子设备的整点位置，使得电子设备的用户体验更好，且在加工过程中，便于确定该第一间隙的位置以及第一辐射体段的长度，从而降低加工难度。

14、在一种具体实施例中，结构件为表圈或中框。

15、本技术实施例提供一种电子设备的结构件，结构件包括用于与电子设备的中框配合的配合部和用于用户触摸的接触部；其中，接触部由导电陶瓷材料制成，配合部由不导电陶瓷材料制成，且配合部和接触部一体烧结成型。

16、本实施例中，当该结构件(例如键帽)通过上述导电陶瓷材料和不导电陶瓷材料制成时，使得该结构件的质感较好，从而提高用户体验。同时，该导电陶瓷材料能够作为结构件中的导电结构件(接触部)，不导电陶瓷材料能够作为结构件中的绝缘结构件(配合部)，因此，能够实现结构件的导电和绝缘性能，使得绝缘垫片无需伸出中框外侧，提高电子设备的用户体验。同时，该结构件的导电陶瓷材料和不导电陶瓷材料通过烧结一体成型，使得该结构件的整体厚度较小，从而使得电子设备的厚度较小，提高用户体验。

17、在一种具体实施例中，配合部设置于接触部的外周，配合部用于隔开接触部与电子设备的中框，由于配合部绝缘，从而能够防止接触部与中框接触导致短路，使得接触部和中框均能够正常工作。

18、在一种具体实施例中，结构件还包括按键支架、第一导电件和弹性件，按键支架与第一导电件之间通过第一连接件连接，弹性件的一端与接触部连接，另一端与按键支架连接，第一导电件与用于与电子设备的电路板电连接，以使接触部与电路板之间通过按键支架、第一连接件以及第一导电件电连接。当用户接触结构件的接触部时，接触部识别用户的生物电信号，并将该生物电信号通过按键支架、第一连接件以及第一导电件传递至电路板。

19、在一种具体实施例中，按键支架与中框通过绝缘垫绝缘，绝缘垫位于电子设备的内腔内，从而防止按键支架与中框电连接导致的结构件的接触部与中框短路，同时，由于结构件中配合部的存在，使得接触部与中框之间无需通过绝缘垫绝缘，因此，绝缘垫无需伸出至安装孔的外侧，该绝缘垫位于结构件的内侧，从而改善电子设备的用户体验。

20、在一种具体实施例中，导电陶瓷材料的电阻率低于1×10-5ωm。当该结构件用于电子设备时，电阻率低于1×10-5ωm的导电陶瓷材料的导电性能较好，从而能够满足电子设备的导电要求，且工作过程中发热量较小，能够降低电子设备工作时候的温度。

21、在一种具体实施例中，导电陶瓷材料为氧化锆基导电陶瓷、氧化铝基导电陶瓷、氮化硅基导电陶瓷、铝酸钙基导电陶瓷、氮化钛金属陶瓷、碳化钛金属陶瓷、碳氮化钛金属陶瓷、一氧化钛金属陶瓷、碳化钽金属陶瓷、碳化铌金属陶瓷中的一种；

22、其中，氧化锆基导电陶瓷、氧化铝基导电陶瓷、氮化硅基导电陶瓷和铝酸钙基导电陶瓷分别以氧化锆、氧化铝、氮化硅及铝酸钙为基体，以碳化钛、碳化铌、碳化钽、碳化铬、碳化钒、碳化钨、碳化锆、氮化钛、氮化锆、氮化钒、碳氮化钛陶瓷粉体中的至少一种作为导电陶瓷材料的导电相。

23、在一种具体实施例中，不导电陶瓷材料为氧化锆陶瓷、氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、铝酸钙陶瓷中的至少一种。

24、本技术实施例提供一种电子设备的结构件，结构件包括本体和用于与电子设备的电路板电连接的充电端子，充电端子由导电陶瓷材料制成，本体由不导电陶瓷材料制成。

25、本实施例中，当该结构件由导电陶瓷材料和不导电陶瓷材料制成时，使得该后壳的质感较好，从而提高用户体验。同时，该结构件的导电陶瓷材料能够作为结构件的导电部分，不导电陶瓷材料能够作为结构件的绝缘部分，从而实现结构件的导电和绝缘性能。同时，该结构件中的导电陶瓷材料和不导电陶瓷材料通过烧结一体成型，使得该结构件的整体厚度较小，从而使得电子设备的厚度较小，提高用户体验。

26、该电子设备通过导电陶瓷材质制成的充电端子充电，该结构件中，形成充电端子的导电陶瓷材料一部分裸露于本体的外侧，从而与电源电连接，一部分伸入本体的内侧，从而与电路板电连接。

27、在一种具体实施例中，该结构件包括本体和用于与电路板电连接的加热件，本体由不导电陶瓷材料制成，加热件由导电陶瓷材料制成。

28、当电子设备开启加热功能时，通电后的加热件能够发热，从而提高电子设备的温度，使得电子设备处于能够正常工作的温度，防止电子设备因温度过低而无法正常工作甚至关机。

29、在一种具体实施例中，加热件为由导电陶瓷材料制成的加热线圈，且加热件的宽度小于0.5mm，厚度小于0.3mm。

30、本实施例中，该加热件的电阻较大，从而使得加热件通电后能够释放较多的热能，以提高电子设备的温度。

31、在一种具体实施例中，电子设备设置有用于测量电子设备所处环境温度的第一传感器，电路板用于在第一传感器检测到的温度低于预设温度时控制电路板向加热件供电。

32、本实施例中，通过设置检测环境温度的第一传感器，使得加热件只有在环境温度过低时才开始加热，而无需一直加热，从而节省能量，并防止加热件一直加热时导致电子设备温度过高。

33、在一种具体实施例中，电子设备还包括电池以及用于测量电池电压的第二传感器以及用于测量结构件的温度的第三传感器，电路板还用于在第二传感器检测到电池的电压低于预设电压时停止向加热件供电，并用于在第三传感器检测到结构件的温度达到第二预设温度时停止向加热件供电。

34、本实施例中，通过设置检测电池电压的第二传感器和用于测量结构件温度的第三传感器，使得在电池电压过低时以及结构件温度过高时电路板停止向加热件供电，从而关闭加热件的加热功能，使得加热件无需一直加热，从而节省能量，并防止加热件一直加热时导致电子设备温度过高而烫伤用户。

35、在一种具体实施例中，该结构件为电子设备的后壳。

36、本技术实施例提供一种电子设备，电子设备包括以上的电子设备的结构件。当上述结构件用于电子设备时，导电陶瓷材料部分能够作为电子设备的导电结构件，不导电陶瓷材料部分能够将该导电陶瓷材料部分与电子设备的其他导电件绝缘，从而防止发生短路，使得电子设备能够正常工作。且陶瓷的质感较好，从而使得电子设备在满足导电性的同时，具有良好的质感，提高用户的使用体验。

37、本技术实施例提供另一种电子设备，电子设备包括中框和安装于中框的表圈，表圈包括第二陶瓷基体和导电层，导电层位于第二陶瓷基体的朝向电子设备的内腔的内侧；导电层用于发射和接收信号。

38、本实施例中的表圈的导电层位于陶瓷基体的内侧，即本实施例中的表圈的用于发射和接收信号的导电层内置于电子设备的内部，从而能够降低导电层被损坏的风险，提高导电层的使用寿命。另外，该表圈的第二陶瓷基体裸露于电子设备的外侧，由于第二陶瓷基体的质感较好，从而能够提高电子设备的用户体验。

39、在一种具体实施例中，电子设备还包括电路板和中框，中框具有与电路板电连接的天线辐射体；导电层与电路板未连接，且导电层与天线辐射体耦合，或者，导电层与电路板电连接。

40、本实施例中，该电子设备在天线辐射体的基础上增加了用于发送和接收信号的导电层，使得电子设备的天线能量更加集中，从而改善天线的性能，且该导电层设置于表圈，使得该电子设备除了中框之外，表圈也能够起到天线的作用，同时，该导电层内置于电子设备的内腔，在满足天线性能的同时，还能够提高天线的使用寿命。

41、在一种具体实施例中，导电层的材料的电阻率低于1×10-5ωm，该导电层的导电性能较好，从而能够满足电子设备的天线性能要求，且工作过程中发热量较小，能够降低电子设备工作时候的温度。

42、在一种具体实施例中，导电层的远离第二陶瓷基体的一侧覆盖有油墨层，该油墨层具有绝缘性能，从而能够防止导电层与电子设备的其他导电结构件接触而短路，且该油墨层能够起到保护导电层的作用，从而降低导电层被水汽等腐蚀的风险，提高导电层的使用寿命和可靠性。

43、在一种具体实施例中，导电层的厚度大于0.1mm，能够提高导电层的过流能力，从而改善表圈的导电层的性能。

44、在一种具体实施例中，导电层为导电金属和粘合剂组成的金属浆料，金属浆料移印于第二陶瓷基体的内表面。

45、在一种具体实施例中，第二陶瓷基体为双色陶瓷，进一步改善电子设备的用户体验。

46、在一种具体实施例中，导电层沿周向包括至少两个间隔设置的辐射体段，相邻辐射体段之间具有间隙，即该表圈的各辐射体段形成电感，相邻辐射体段及二者之间的间隙形成电容，将表圈中各部分天线的辐射等效为谐振电路。另外，通过调整辐射体段的长度能够改变电感，调整间隙能够改变电容，从而改变谐振电路的共振频率，以便匹配不同的天线。因此，本技术实施例中，导电层包括至少两个间隔设置的辐射体段时，能够改善天线的性能。另外，当导电层内置，即位于第二陶瓷基体的内侧时，相邻辐射体段之间的位置无需设置在整点位置，可以设置于任意位置，从而提高灵活性。

47、本技术实施例提供一种电子设备的结构件的成型方法，成型方法包括：

48、将导电陶瓷原材料在第一压力下预成型为导电陶瓷块，将不导电陶瓷原材料在第二压力下预成型为不导电陶瓷块；

49、对导电陶瓷块和不导电陶瓷块相互拼接的界面进行湿润处理；

50、将导电陶瓷块和不导电陶瓷块相互拼接后在第三压力下压制，形成素胚，其中，第三压力大于第一压力，并大于第二压力；

51、将素胚一体烧结，形成成品胚；

52、切割成品胚，形成结构件。

53、本施例中的成型方法在形成素胚时，并非通过一步高压压制成型，而是经过低压压制和高压压制两个步骤将导电陶瓷原材料和不导电陶瓷原材料压制形成素胚，首先经过低压压制形成导电陶瓷块和不导电陶瓷块，并对导电陶瓷块和不导电陶瓷块的拼接界面湿润处理，使得二者在拼接之后拼接界面的结合力更大，再经过高压压制将导电陶瓷块和不导电陶瓷块压制为一体，该过程中，能够提高导电陶瓷块和不导电陶瓷块之间的结合力，进一步提高电子设备的结构件中导电陶瓷材料与不导电陶瓷材料之间的结合力，提高该结构件的强度。另外，该结构件在成型过程中无需将不导电陶瓷块和导电陶瓷块之间通过黏胶剂连接，无需为黏胶剂预留空间，且结构件的厚度也无需过大。

54、在一种具体实施例中，在将导电陶瓷原材料在第一压力下预成型为导电陶瓷块，将不导电陶瓷原材料在第二压力下预成型为不导电陶瓷块之前，成型方法还包括：

55、调整导电陶瓷原材料和不导电陶瓷原材料中胶的含量，以使导电陶瓷原材料和不导电陶瓷原材料的收缩率差值小于2％。

56、该步骤中，调整导电陶瓷原材料和不导电陶瓷原材料的脱脂、烧结收缩率，使得二者的收缩率尽量接近，从而能够降低烧结后的结构件发生开裂和变形的风险，调整收缩率的方式可以为调整导电陶瓷原材料与不导电陶瓷原材料中胶的含量，使二者胶的含量接近，以减小二者收缩率的差值。

57、在一种具体实施例中，第一压力为20mpa-100mpa，第二压力为20mpa-100mpa。

58、在一种具体实施例中，第三压力为150mpa-300mpa。

59、在一种具体实施例中，不导电陶瓷原材料为氧化锆陶瓷材料，导电陶瓷原材料为氧化锆基导电陶瓷原材料或金属陶瓷，烧结温度为1350℃-1650℃，或者；

60、不导电陶瓷原材料为氮化硅陶瓷材料，导电陶瓷原材料为氧化锆基导电陶瓷或金属陶瓷，烧结温度为1550℃-1900℃，或者；

61、不导电陶瓷原材料为氧化铝陶瓷材料，导电陶瓷原材料为氧化铝基导电陶瓷或金属陶瓷，烧结温度为1400℃-1650℃，或者；

62、不导电陶瓷原材料为氯酸钙陶瓷材料，导电陶瓷原材料为氯酸钙基导电陶瓷或金属陶瓷，烧结温度为1300℃-1600℃。

63、在一种可能的设计中，将导电陶瓷原材料预成型为导电陶瓷块，将不导电陶瓷原材料预成型为不导电陶瓷块的过程中，成型方法包括：

64、将液态导电陶瓷原材料注入注塑模具内，注塑形成导电陶瓷块，将液态不导电陶瓷原材料注入注塑模具内，注塑形成不导电陶瓷块，注塑的过程中，导电陶瓷材料和不导电陶瓷材料的连接面连接，形成素胚；

65、将素胚烧结，形成成品胚。

66、在一种可能的设计中，注塑模具包括第一注塑模具和第二注塑模具，第一注塑模具包括用于注塑导电陶瓷块的第一部分和用于注塑不导电陶瓷块的第二部分；

67、注塑导电陶瓷块和不导电陶瓷块的过程中，成型方法包括：

68、将第二注塑模具放入第二部分，以封堵第二部分，将液态导电陶瓷原材料注入第一部分内，注塑形成导电陶瓷块；

69、将第二注塑模具取出，将液态不导电陶瓷原材料注入第二部分内，注塑形成不导电陶瓷块。

70、本实施例中，注塑该导电陶瓷块和不导电陶瓷块在同一个第一注塑模具内完成时，使得导电陶瓷块的第一拼接界面与不导电陶瓷块的第二拼接界面能够连接，降低二者的偏移量，提高成型后的电子设备的结构件中由导电陶瓷材料制成的部分和由不导电陶瓷材料制成的部分的精度。

71、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本技术。