專利名稱：超聲波焊接型線結(jié)構(gòu)及焊接方法、產(chǎn)品殼體和電子產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超聲波焊接型線結(jié)構(gòu)，其包括分別在構(gòu)成產(chǎn)品殼體的上半殼體和下半殼體的裝配表面上形成的超聲波焊接型線和配合型線，配合型線與超聲波焊接型線部分地構(gòu)成形狀配合。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，很多電子產(chǎn)品，例如手機(jī)等通訊器材中使用的揚(yáng)聲器模塊，其外殼通常由兩個半殼體構(gòu)成，用于在內(nèi)部封裝電子器件。在裝配過程中經(jīng)常通過超聲波焊接的方式將兩個半殼體焊接裝配在一起。超聲波焊接是利用高頻振動波傳遞到兩個需焊接的物體表面，在加壓的情況下， 使兩個物體表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合的焊接方法。通常，如圖I所示，在待焊接的兩個工件中，在一個工件的焊接表面上設(shè)置截面為例如三角形的凸起形狀的型線，然后將具有凸起型線的工件的焊接表面與另一個工件的焊接表面配合壓緊在一起進(jìn)行超聲波焊接。在對殼體等需要較高配合精度和較高密封要求的工件進(jìn)行超聲波焊接時，為了定位準(zhǔn)確需要在焊接表面上設(shè)置定位銷/定位孔或定位肋條等定位結(jié)構(gòu)以防錯位。而且，在超聲波焊接過程中，融化的材料可能會溢出，為了防止溢出，需要對焊接過程進(jìn)行精確控制，以保證焊接質(zhì)量和產(chǎn)品外觀。另外，為了保證焊接后產(chǎn)品的密封性，往往還需要設(shè)置諸如海綿等的密封材料。顯然，設(shè)置上述定位結(jié)構(gòu)和密封材料，并對超聲波焊接過程進(jìn)行精確控制，增加了加工時間和加工成本，降低了成品率，也難以獲得一致滿意的產(chǎn)品質(zhì)量。特別是對于上下殼體的很窄的裝配表面來說，設(shè)置定位結(jié)構(gòu)在模具加工方面非常困難。參見圖2A及圖2B，中國實(shí)用新型CN201345228Y公開了一種通過超聲波焊接安裝的防水閃存盤，其中在第一、二塑料殼體10、20上分別設(shè)置楔形的凹槽11和與凹槽11適配的楔形凸起21，經(jīng)超聲波焊接后能夠?qū)崿F(xiàn)良好的密封。但是，這種楔形凹槽和楔形凸起的配合結(jié)構(gòu)要求較高的尺寸配合精度，從而給模具設(shè)計、制造提出了很高的要求，增加了模具加工方面的成本。而且，這種楔形凸起-凹槽的配合結(jié)構(gòu)對于焊接過程的控制也有較高要求，增加了焊接控制的復(fù)雜度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種超聲波焊接型線結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的焊接方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題。本發(fā)明通過一種超聲波焊接型線結(jié)構(gòu)解決了上述技術(shù)問題，該超聲波焊接型線結(jié)構(gòu)包括在構(gòu)成產(chǎn)品殼體且分別具有裝配表面的上半殼體和下半殼體中的一個半殼體的裝配表面上形成的超聲波焊接型線，以及在所述上半殼體和下半殼體中的另一個半殼體的裝配表面上形成的配合型線，所述配合型線與所述超聲波焊接型線部分地構(gòu)成形狀配合，所述超聲波焊接型線的截面為從所述一個半殼體的裝配表面突起的形狀，所述配合型線的截面為從所述另一個半殼體的裝配表面凹入的臺階形狀，所述臺階形狀的凹入部分延伸至所述另一個半殼體的裝配表面的內(nèi)邊緣，且所述突起相對于所述一個半殼體的裝配表面的高度大于所述臺階相對于所述另一個半殼體的裝配表面的高度。上述超聲波焊接型線結(jié)構(gòu)由于采用了突起和臺階的相互配合的型線結(jié)構(gòu)，因此可以在保證焊接質(zhì)量的前提下降低對于尺寸配合精度的要求，降低了模具加工和焊接控制的復(fù)雜度，從而降低了生產(chǎn)成本。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上還可以做出進(jìn)一步改進(jìn)，例如所述臺階與所述突起相對的面相對于所述上半殼體和下半殼體的裝配表面大致垂直；所述超聲波焊接型線設(shè)在所述一個半殼體的裝配表面的內(nèi)側(cè)或中部；在進(jìn)行焊接裝配作業(yè)時，所述臺階的垂直面與所述突起的外側(cè)面之間存在間隙。另外，還可以將上述技術(shù)方案作出如下改進(jìn)，例如所述突起為楔形，該楔形的外 側(cè)面相對于所述一個半殼體的裝配表面基本垂直，該楔形的內(nèi)側(cè)面為斜面，且該楔形的寬度沿著突出方向逐漸減??；所述超聲波焊接型線和所述配合型線的尺寸設(shè)置成在進(jìn)行超聲波焊接后在所述上半殼體和下半殼體的裝配表面的外側(cè)部分之間存在間隙。上述改進(jìn)能夠更有效地保證在焊接過程中上下殼體的對齊，防止熔融材料的溢出，并簡化焊接過程的控制。此外，所述超聲波焊接型線和所述配合型線可以沿著所述產(chǎn)品殼體的周向設(shè)置在所述上半殼體和下半殼體的整體裝配表面上；在所述上半殼體和下半殼體的配合表面上還設(shè)有用于定位的輔助定位結(jié)構(gòu)；所述輔助定位結(jié)構(gòu)設(shè)置成相互配合的輔助焊接型線及輔助配合型線。上述進(jìn)一步改進(jìn)能夠更有效地確保上下殼體的準(zhǔn)確定位并使得產(chǎn)品殼體更加堅(jiān)固。本發(fā)明還提供設(shè)置上述超聲波焊接型線結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品殼體及采用該產(chǎn)品殼體的電子產(chǎn)品，該電子產(chǎn)品可包括例如揚(yáng)聲器的電子部件。另外，本發(fā)明還提供一種對構(gòu)成產(chǎn)品殼體的上半殼體和下半殼體進(jìn)行超聲波焊接的方法，包括如下步驟在所述上半殼體和下半殼體上設(shè)置如上所述的超聲波焊接型線結(jié)構(gòu)；裝配所述上半殼體和下半殼體；以及對所述上半殼體和下半殼體施加超聲波焊接來形成所述產(chǎn)品殼體。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中超聲波焊接型線結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2A和圖2B為現(xiàn)有技術(shù)中另一種超聲波焊接型線結(jié)構(gòu)的不意圖；圖3為本發(fā)明的一個實(shí)施方式的產(chǎn)品立體圖；圖4為本發(fā)明的一個實(shí)施方式的產(chǎn)品立體分解圖；圖5A和圖5B為示出上述實(shí)施方式中的焊接型線和配合型線的立體圖；圖6為上述焊接型線和配合型線的配合結(jié)構(gòu)的放大剖面圖；圖7為上述焊接型線和配合型線的配合結(jié)構(gòu)的放大剖面立體圖。附圖標(biāo)記列表
I上殼體2下殼體3揚(yáng)聲器4柔性印刷電路板11焊接型線21配合型線12、22裝配表面111焊接型線的外側(cè)面 112焊接型線的內(nèi)側(cè)面211垂直面
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖3-7，詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
的細(xì)節(jié)。但是，需要說明的是，下面的描述本質(zhì)上僅為示例性的，而不意圖限制本發(fā)明公開、應(yīng)用或使用。在以下描述中所使用的某些術(shù)語僅用于參照，因此并不意味著進(jìn)行限制。例如，諸如“上”、“下”、“頂”和“底”等術(shù)語是指所參照的附圖中的方向。如圖3和圖4所示，本發(fā)明的一個實(shí)施方式涉及揚(yáng)聲器模塊。該揚(yáng)聲器模塊包括上殼體I和下殼體2,在由上、下殼體1、2構(gòu)成的產(chǎn)品殼體中封裝有揚(yáng)聲器3和柔性印刷電路板(FPC) 4等部件。如圖5A和圖5B所示，在揚(yáng)聲器模塊的裝配、制造過程中，通過超聲波焊接工藝將上、下殼體1、2焊接為完整的產(chǎn)品殼體。因此，為了進(jìn)行超聲波焊接，在上殼體I的裝配表面上形成焊接型線11，并在下殼體2的裝配表面上形成配合型線21。參見圖6和圖7,上殼體I包括頂表面部分和大致垂直于頂表面部分向下延伸的向下延伸部，該向下延伸部的端面為上殼體的裝配表面12。下殼體2包括底表面部分和大致垂直于底表面部分向上延伸的向上延伸部，該向上延伸部的端面22為下殼體的裝配表面，且這兩個裝配表面12、22的寬度尺寸基本相同。焊接型線11突出設(shè)置在上殼體I的裝配表面12的內(nèi)側(cè)，其截面大致為楔形，其中外側(cè)面111大致垂直于裝配表面并距離裝配表面的外邊緣一定距離，內(nèi)側(cè)面112從裝配表面12的內(nèi)邊緣朝向外側(cè)面111的前端傾斜匯聚。在下殼體2的裝配表面22的內(nèi)側(cè)與焊接型線11對應(yīng)的位置加工出截面為臺階狀的配合型線21。上述臺階狀截面的垂直面211與焊接型線11的外側(cè)面111構(gòu)成形狀配合。優(yōu)選的是，配合型線21的垂直面211至下殼體2的裝配表面22的外邊緣的距離L2小于焊接型線11的外側(cè)面111至上殼體I的裝配表面12的外邊緣的距離LI，從而在垂直面221與外側(cè)面111之間形成間隙。并且，焊接型線11的高度hi大于臺階21的高度h2。在進(jìn)行揚(yáng)聲器模塊的裝配作業(yè)時，將揚(yáng)聲器3和柔性印刷電路板(FPC) 4等部件與上、下殼體1、2正確安裝就位，之后進(jìn)行上、下殼體1、2的超聲波焊接以制成揚(yáng)聲器模塊。在上、下殼體1、2的超聲波焊接過程中，焊接型線11的外側(cè)面111與配合型線12的垂直面211構(gòu)成的形狀配合起到了定位對齊的作用，因此不必再另外設(shè)置專門的定位對齊部分，從而大大降低了焊接結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度及相應(yīng)的模具的復(fù)雜度，降低了開模成本，也延長了模具的使用壽命。而且由于配合型線12成臺階狀，因此降低了焊接型線11和配合型線12的尺寸精度，由此也降低了模具加工和焊接控制的復(fù)雜度，從而降低了生產(chǎn)成本。而且，由于在配合型線21的垂直面211與焊接型線的外側(cè)面111之間形成間隙，并且在上、下殼體1、2的裝配表面12、22之間也始終存在間隙，因此可防止在焊接過程中融化的焊料向外溢出，大大提高了焊接質(zhì)量和產(chǎn)品合格率，同時也能夠獲得一致滿意的產(chǎn)品質(zhì)量。另外，在焊接過程中，在上、下殼體I、2的裝配表面12、22之間由于焊接型線11和配合型線12 二者的高度差而始終存在間隙，在焊接完成后，該間隙形成了分隔線。該分隔線的作用一是有利于產(chǎn)品的外觀美觀，因?yàn)樯?、下殼體在組裝過程中如果有水平錯位的現(xiàn)象，則通過由間隙構(gòu)成的分隔線可以在視覺或觸覺上降低對于這種水平錯位的感受；更重要的是，這種分隔線結(jié)構(gòu)還可以作為焊接高度限制的停止平臺，從而有利于超聲波焊接高度的控制，可以避免因?yàn)槌暡C(jī)臺的不穩(wěn)定造成融接高度過深，進(jìn)而造成內(nèi)部電子組件的損害。 以上描述了本發(fā)明的一種實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，基于上述實(shí)施方式可進(jìn)行多種變形，并且同樣能夠?qū)崿F(xiàn)上述發(fā)明效果。例如，上述焊接型線和配合型線的位置可以互換，S卩，在下殼體設(shè)置焊接型線，而在上殼體設(shè)置配合型線。而且，焊接型線也不必設(shè)在相應(yīng)的裝配表面的內(nèi)側(cè)，而是也可以設(shè)在該裝配表面的中部。再者，焊接型線和配合型線可以沿相應(yīng)裝配表面的整周設(shè)置，但也可以僅設(shè)在一部分裝配表面上。另外，本發(fā)明的超聲波焊接型線結(jié)構(gòu)省去了以往焊接結(jié)構(gòu)所需的例如定位銷、定位柱等的定位結(jié)構(gòu)，從而在保證焊接定位要求的情況下簡化了模具及焊接控制成本，但在某些需要準(zhǔn)確定位或需要產(chǎn)品殼體更加堅(jiān)固等情況下，也可以在配合表面上增設(shè)用于定位的輔助定位結(jié)構(gòu)，甚至將該輔助定位結(jié)構(gòu)設(shè)置成輔助焊接型線及輔助配合型線的形式。本公開的描述僅為示例性的屬性，因此沒有偏離本公開要旨的各種變形理應(yīng)在本公開的范圍之內(nèi)。這些變形不應(yīng)被視為偏離本公開的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種超聲波焊接型線結(jié)構(gòu)，該超聲波焊接型線結(jié)構(gòu)包括 在構(gòu)成產(chǎn)品殼體且分別具有裝配表面的上半殼體(I)和下半殼體(2)中的一個半殼體的裝配表面(12)上形成的超聲波焊接型線(11)，以及 在所述上半殼體(I)和下半殼體(2)中的另一個半殼體的裝配表面(22)上形成的配合型線(21)， 所述配合型線(21)與所述超聲波焊接型線(11)部分地構(gòu)成形狀配合， 其特征在于， 所述超聲波焊接型線(11)的截面為從所述一個半殼體的裝配表面(12)突起的形狀，所述配合型線(21)的截面為從所述另一個半殼體的裝配表面(22)凹入的臺階形狀，所述臺階形狀的凹入部分延伸至所述另一個半殼體的裝配表面(22)的內(nèi)邊緣，且所述突起相對于所述一個半殼體的裝配表面(12)的高度(hi)大于所述臺階相對于所述另一個半殼體 的裝配表面(22)的高度(h2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超聲波焊接型線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述臺階與所述突起相對的面相對于所述上半殼體和下半殼體的裝配表面(12，22)大致垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超聲波焊接型線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述超聲波焊接型線(11)設(shè)在所述一個半殼體的裝配表面的內(nèi)側(cè)或中部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波焊接型線結(jié)構(gòu)，其特征在于，在進(jìn)行焊接裝配作業(yè)時，所述臺階的垂直面(211)與所述突起的外側(cè)面(111)之間存在間隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波焊接型線結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中所述突起為楔形，該楔形的外側(cè)面(111)相對于所述一個半殼體的裝配表面基本垂直，該楔形的內(nèi)側(cè)面(112)為斜面，且該楔形的寬度沿著突出方向逐漸減小。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超聲波焊接型線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述超聲波焊接型線(11)和所述配合型線(21)的尺寸設(shè)置成在進(jìn)行超聲波焊接后在所述上半殼體和下半殼體的裝配表面(12，22)的外側(cè)部分之間存在間隙。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超聲波焊接型線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述超聲波焊接型線(11)和所述配合型線(21)沿著所述產(chǎn)品殼體的周向設(shè)置在所述上半殼體和下半殼體的整體的裝配表面(12，22)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超聲波焊接型線結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述上半殼體和下半殼體的配合表面(12，22)上還設(shè)有用于定位的輔助定位結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的超聲波焊接型線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述輔助定位結(jié)構(gòu)設(shè)置成相互配合的輔助焊接型線及輔助配合型線。
10.一種產(chǎn)品殼體，該產(chǎn)品殼體由設(shè)有如權(quán)利要求I所述的超聲波焊接型線結(jié)構(gòu)的上半殼體和下半殼體通過超聲波焊接而形成。
11.一種電子產(chǎn)品，該電子產(chǎn)品包括電子部件和封裝所述電子部件的如權(quán)利要求10所述的產(chǎn)品殼體。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子產(chǎn)品，其特征在于，所述電子部件包括揚(yáng)聲器。
13.一種對構(gòu)成產(chǎn)品殼體的上半殼體和下半殼體進(jìn)行超聲波焊接的方法，包括如下步驟 在所述上半殼體和下半殼體上設(shè)置如權(quán)利要求I所述的超聲波焊接型線結(jié)構(gòu)，裝配所述上半殼體和下半殼體，以及對所述上半殼體和下半殼體施加超聲 波焊接來形成所述產(chǎn)品殼體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種超聲波焊接型線結(jié)構(gòu)，該超聲波焊接型線結(jié)構(gòu)包括在構(gòu)成產(chǎn)品殼體且分別具有裝配表面的上半殼體和下半殼體中的一個半殼體的裝配表面上形成的超聲波焊接型線，以及在所述上半殼體和下半殼體中的另一個半殼體的裝配表面上形成的配合型線，所述配合型線與所述超聲波焊接型線部分地構(gòu)成形狀配合。所述超聲波焊接型線的截面為從所述一個半殼體的裝配表面突起的形狀，所述配合型線的截面為從所述另一個半殼體的裝配表面凹入的臺階形狀，所述臺階形狀的凹入部分延伸至所述另一個半殼體的裝配表面的內(nèi)邊緣，且所述突起相對于所述一個半殼體的裝配表面的高度大于所述臺階相對于所述另一個半殼體的裝配表面的高度。
文檔編號B29C65/08GK102858119SQ20111018559
公開日2013年1月2日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者陳柏志, 蔡欣昀 申請人:萊爾德電子材料股份有限公司