(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイスであって、
継ぎ目のないハウジングを備え、
前記継ぎ目のないハウジングは、
その内部に１つ以上の内部電子デバイスコンポーネントを保持するあるいは含むように構成されている開口部を有し、かつ、その少なくとも一部が金属で形成されている金属部分を有する第１のハウジングコンポーネントであって、前記金属部分は、前記開口部に隣接して配置されている第１の金属表面領域を含んでいる、第１のハウジングコンポーネントと、
前記開口部に配置されている内部電子デバイス部品と、
前記開口部に渡って配置されている複数のラミネート金属箔層を含む第２のハウジングコンポーネントであって、前記複数のラミネート金属箔層は、内部に前記開口部が配置されている密閉外部ハウジングを形成するために、１つ以上の超音波接合を介して前記第１の金属表面領域に取り付けられている、第２のハウジングコンポーネントと、
前記開口部内に配置されていて、かつ前記超音波接合中に前記開口部に渡って配置される前記複数のラミネート金属箔層の少なくとも一部を支持するように構成されている支持機構と
を備えることを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
前記第２のハウジングコンポーネントは、前記第１のハウジングコンポーネントの前記第１の金属表面領域に、前記複数のラミネート金属箔層の１つ目の単一のラミネート金属箔層を超音波接合し、更に、前記複数のラミネート金属箔層の残りのラミネート金属箔層を１つずつ前記第２のハウジングコンポーネントの上部に順番に超音波接合することによって形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記第２のハウジングコンポーネントは、前記第１のハウジングコンポーネントに、該第２のハウジングコンポーネントが超音波接合される前に形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記第１のハウジングコンポーネントは、複数のラミネート金属箔層を１つずつ超音波接合し、そして、その内部に前記開口部を形成することで作成される
ことを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項５】
前記第１のハウジングコンポーネントと前記第２のハウジングコンポーネントとを組み合わせることで、周囲環境から前記開口部を密閉している
ことを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項６】
前記第１のハウジングコンポーネントと前記第２のハウジングコンポーネントとの少なくとも一方は、前記第１のハウジングコンポーネントと前記第２のハウジングコンポーネントとが互いに超音波接合された後に、更に、仕上げ加工が施されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項７】
前記仕上げ加工は、機械加工を含んでいる
ことを特徴とする請求項６に記載の電子デバイス。
【請求項８】
前記継ぎ目のないハウジングの外部部分は、接続部分を含んでいない
ことを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項９】
デバイスの製造方法であって、
その内部に１つ以上の内部電子デバイスコンポーネントを保持するあるいは含むように構成されている開口部を有し、かつ、その少なくとも一部が金属で形成されている金属部分を有する第１のハウジングコンポーネントであって、前記金属部分は、前記開口部に隣接して配置されている金属表面領域を含んでいる、第１のハウジングコンポーネントを選択するステップと、
前記第１のハウジングコンポーネントの前記開口部内に内部電子デバイス部品を設置するステップと、
複数のラミネート金属箔層で、第２のハウジングコンポーネントを形成するステップであって、前記複数のラミネート金属箔層を互いに超音波溶接することを含む、形成するステップと、
前記開口部内に支持機構を配置するステップと、
前記開口部が完全に封入されかつ密閉されるように組み合わされたハウジングを形成するために、前記第１のハウジングコンポーネントの前記金属表面領域と、前記開口部に渡って、前記第２のハウジングコンポーネントを取り付けるステップとを備え、
前記組み合わされたハウジングの外部部分は、継ぎ目を含んでいない
ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記取り付けるステップは、前記第２のハウジングコンポーネントを前記第１のハウジングコンポーネントに超音波接合することを含んでいる
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記内部電子デバイス部品は、その上に前記支持機構を含んでいる
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記取り付けるステップは、前記第２のハウジングコンポーネントの一部だけを取り付けることを含み、
前記形成するステップは、前記第２のハウジングコンポーネントの一部が前記第１のハウジングコンポーネントに取り付けられた後に実行される
ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記支持機構は、前記取り付けるステップ中に、前記第２のハウジングコンポーネントを支持する
ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１のハウジングコンポーネントと前記第２のハウジングコンポーネントとが互いに超音波接合された後に、前記組み合わされたハウジングに対して１つ以上の仕上げ加工手順を実行するステップを更に備える
ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記１つ以上の仕上げ加工手順は、前記組み合わされたハウジングを機械加工することを含んでいる
ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記組み合わされたハウジングの外部部分は、接続部分を含んでいない
ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記デバイスは、電子デバイスである
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本発明は、一般的には、電子デバイスに関するものであり、より詳しくは、電子デバイスの密閉ハウジング（筐体）の構造（formation）に関するものである。
【０００２】
背景
ラップトップコンピュータ、メディアプレーヤ、セルラー電話及びその類のようなパーソナルコンピュータ電子デバイスは、より洗練され、消費者に強力で使いやすいものに益々なってきている。これらのデバイスの様々なコンポーネントをより小さいサイズで加工する能力は、依然として電力を必要とするあるいはより一層の電力を必要とし、そのようなデバイスの動作速度及び美観的な魅力は、その傾向への大きな一因となっている。残念なことに、より小型で、より軽量で、かつより強力なポータブルコンピュータデバイスの傾向は、これらのデバイス用のいくつかのコンポーネントの実際の構造について、継続的な設計課題を提示する。このような電子デバイスとそれに対するコンポーネントに関連する設計課題の１つは、デバイス内部の様々な内部デバイスコンポーネントを収容するために使用される外部筺体あるいはハウジングの構造である。
【０００３】
特に、多くの電子デバイスは、いくつかの異なる部品に加えて、複雑な機械構造、特性及び／あるいは、ハウジングを接続するあるいは取り付けなければならない他の内部部品からなるハウジングを有している。より精巧に設計されている電子デバイスでさえも、ねじ、つまみ、あるいは他のコンポーネント締め具が露出していないとしても、少なくともいくつかの継ぎ目や他の切れ目を持っている傾向がある。例えば、２つの主要部品から構成される外部ハウジングは、典型的には、上部ケーシングと下部ケーシングを含んでいて、これらは、一方の上部に配置されていて、そして、ねじあるいは他の締め付け手段を使用して互いに締め付けられている。このような技術は、典型的には、ハウジングの設計を複雑にし、また、美観的な問題をもたらすものである。なぜなら、ハウジングの合わせ面には望ましくない割れ目、継ぎ目、隙間、あるいは裂け目が露出しているばかりか、そのハウジングの表面に沿って配置されている締め具が露出しているからである。電子デバイスの外部表面からこれらの締め具を隠しているあるいは取り去っているとしても、筺体全体を囲む嵌め合わせ境界あるいは継ぎ目が、上部ケーシングと下部ケーシングとを使用する場合に依然として頻繁に発生する。
【０００４】
このような継ぎ目あるいは隙間は、一般的には、デバイスの美観的な魅力の全体を損なう傾向にあるが、通常は、複数の部品でデバイスハウジングを形成する必要がある。これは、少なくとも電子デバイスあるいはコンポーネントの少なくとも製造中に、その電子デバイスあるいはコンポーネントの内部領域へアクセスする必要があるという単純な理由からである。電子デバイスが一旦製造されると、電子デバイスあるいはコンポーネントの内部領域へアクセスすることが現実には必要とされない場合があるが、製造時の嵌め合わせ境界、隙間、継ぎ目、あるいは他の人工物の存在は、通常、製造プロセスの不必要かつ不適切な副産物となっている。
【０００５】
電子デバイス及びコンポーネント用の外部ハウジングを提供するために使用される多くの設計及び技術は、従来においては首尾よく機能してきているが、新規でかつ美観に訴えるデバイスに対しては、代替のハウジング設計及び技術を提供する要望が常に存在している。
【発明の概要】
【０００６】
要約
本発明の効果は、自身の外部表面に、製品の明確な継ぎ目あるいは他の人工物を有さない電子デバイスに対する単一のユニタリハウジング（unitary housing）を提供することである。これは、ハウジング内に既に配置されている付属内部部品とともに超音波溶接されているハウジングコンポーネントの使用を少なくとも通じて、自身の外部表面を機械加工及び仕上げ加工することができる単一のユニタリハウジングを１つの要素として形成することができる。
【０００７】
様々な実施形態では、電子デバイスは、開口部を有する第１のハウジングコンポーネントと、前記開口部内に配置されている１つ以上の内部電子デバイス部品と、前記開口部に配置されている内部電子デバイス部品と、前記開口部に渡って配置されている第２のハウジングコンポーネントと、前記開口部内に配置されていて、かつ前記第２のハウジングコンポーネントを支持するように構成されている支持機構とを含むことができる。前記第１のハウジングコンポーネントは、少なくとも一部を金属で形成することができ、ここで、少なくともその表面領域が前記第２のハウジングコンポーネントに取り付けられている一方で、前記第２のハウジングコンポーネントは、複数のラミネート金属箔層で形成することができる。前記第２のハウジングコンポーネントは、１つ以上の超音波溶接を介して前記第１のハウジングコンポーネントに取り付けることができ、そうすることで、完全に密閉されたハウジングが作成される。前記支持機構は、超音波溶接プロセス中に、ラミネート金属箔装置の少なくとも一部を支持するように構成することができる。前記完全に密閉されたハウジングを密閉することができ、超音波溶接後に、その外部表面を機械加工することができる、そうでなければ、仕上げ加工することができる。
【０００８】
様々な追加の実施形態では、電子デバイスの製造方法が提供される。この方法は、とりわけ、取り得る用途の内、電子デバイスの全体あるいは電子デバイスのコンポーネントだけの製造に使用することができる。様々なプロセスステップは、内部に開口部を有する第１のハウジングコンポーネントを選択するステップと、前記開口部内に内部電子デバイス部品を設置するステップと、複数の金属箔層で第２のハウジングコンポーネントを形成するステップと、前記開口部内に支持機構を配置するステップと、前記開口部が完全に封入されかつ密閉されるように、前記第１のハウジングコンポーネントと、前記開口部に渡って、前記第２のハウジングコンポーネントを取り付けるステップとを含むことができる。前記第１のハウジングコンポーネントは金属部分を有し、これは、前記開口部に隣接して配置されている第１の金属表面領域を含んでいる。また、前記形成するステップは、前記金属箔層を互いに超音波溶接することを含むことができ、また、前記支持機構は、前記取り付けるステップ中に前記第２のハウジングコンポーネントを支持する。
【０００９】
様々な実施形態では、電子デバイスあるいはその製造方法を含むことができ、前記第２のハウジングコンポーネントへの前記第１のハウジングコンポーネントへの取り付けは、前記第１のハウジングコンポーネントへの前記第２のハウジングコンポーネントの超音波溶接を含むことができる。加えて、前記内部電子デバイス部品は、その上に前記支持機構を含むことができ、また、前記取り付けるプロセスの副産物として、前記第２のハウジングコンポーネントに超音波接合させることができる。
【００１０】
本発明の他の装置、方法、及び特徴及び利点は、以下の図面及び詳細説明の検証の上で、当業者に明らかであろう、あるいは明らかとなろう。このような追加のシステム、方法、特徴及び利点のすべてが本記載に含まれ、本発明の範囲内に含まれ、そして、添付の請求項によって保護されることが意図されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】互いに超音波接合されている、例示の金属箔スタックの正面斜視図である。
【図１Ｂ】接合プロセス後の図１Ａの例示の金属箔スタックの側面図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態に従う、完全封入前の例示の電子デバイスの正面斜視図及び部分拡大図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態に従う、組立及び完全封入後の図２Ａの例示の電子デバイスの正面斜視図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態に従う、外部表面の機械加工及び仕上げ加工後の図２Ｂの例示の電子デバイスの正面斜視図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態に従う、図３Ａの例示の電子デバイスの垂直断面図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態に従う完全封入前の例示の代替の電子デバイスの正面斜視図及び部分拡大図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態に従う、組立及び完全封入後の図４Ａの例示の電子デバイスの正面斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に従う、電子デバイスを製造する例示の方法のフローチャートである。
【図６Ａ】本発明の一実施形態に従う、接合対象の第１の単一のラミネート金属箔層を有する例示の電子デバイスの正面斜視図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態に従う、完全なラミネート金属箔層の接合及び完全封入後の図６Ａの例示の電子デバイスの正面斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に従う電子デバイスを製造する例示の代替の方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に従う装置及び方法の例示の用途は、本セクションで記載される。これらの例は、本発明の理解における背景を追加し、そして、支援するために単独で提供される。本発明が、これらの特定の詳細のいくつかあるいは全てを使用しないで実現されても良いことは当業者には明らかであろう。他の例では、本発明を不必要に曖昧にすることを回避するために、周知のプロセスステップ群は詳細には説明しない。他の用途も可能であり、そうすることで、以下の例示は、制限されるように解釈されるべきでない。
【００１３】
以下の詳細説明では、添付の図面を参照するものであり、これらの図面は、記載の一部を構成するものであり、また、その図面は、本発明の特定の実施形態を例示によって示されるものである。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施できるように十分に詳細に記載されているが、これらの例示が制限するものでないことが理解されるべきであり、そうすることで、他の実施形態を使用することができ、また、本発明の範囲及び精神を逸脱することなくその変更を行うことができる。
【００１４】
本発明は、様々な実施形態において、セルラー電話、メディアプレーヤ、ＰＤＡ、携帯型電子ゲーム機、リモートコントロール装置、ラップトップコンピュータ、あるいは他の同様のデバイスのような、パーソナル電子デバイスあるいはコンポーネントに関するものである。このような電子デバイスあるいはコンポーネントは、一体型（ユニタリ―）の外部ハウジングを有することができ、そうすることで、その電子デバイスの任意の外部表面において知覚される継ぎ目あるいは隙間がないようにすることができる。その結果、電子デバイスが、単一のユニタリハウジングで形成されることになり、これは、多くのユーザに美観的な魅力を高めることになる。このようなデバイスは、特殊な方法で、２つ以上の外部ハウジングコンポーネントを締め付けることによって、例えば、コンポーネント同士を超音波用溶接することによって形成することができる。
【００１５】
本発明の様々な実施形態では、金属表面領域を有する、第１の金属ハウジング外部コンポーネントあるいは部分的に金属のハウジング外部コンポーネントが提供される。この金属表面領域は、それに別のコンポーネントの一部を超音波接合することを容易にするために特殊処理されている。いくつかの実施形態では、超音波エネルギーが適切に適用されると、他のコンポーネントへの溶接あるいは接合を容易にする方法において、様々な切り下げ（undercuts）あるいは他の表面凹凸が金属表面領域上に形成され得る。他の実施形態では、そのような超音波接合あるいは溶接は、金属表面に特殊な表面加工を施すことなく、第１のハウジングコンポーネントと第２のハウジングコンポーネントとを結合することができる。
【００１６】
図１Ａでは、互いに超音波溶接されている金属箔スタック（積層）の正面斜視図が示されている。超音波接合システム１は、ベースプレート１０、スタック２０に配置されている複数の金属薄層、及び超音波振動ローラ３０を含んでいて、この超音波振動ローラ３０は、スタックの最上層に渡って転がり、一方で、押し下げ力３５がその超音波振動ローラ３０に適用される。いくつかの実施形態では、スタック２０の薄層は、金属箔で形成することができ、そうすることで、超音波接合は実質的に低温金属「溶接」プロセスとなる。他の実施形態では、この薄層は、他のタイプの金属とすることができ、これには、例えば、超音波接合用に適している熱可塑性金属あるいは特殊適合用紙がある。更なる他の実施形態は、様々なタイプの金属層を有するスタック２０を含めることができる。これは、特殊仕上げコンポーネントに対して要望されることがあるからである。
【００１７】
いくつかの実施形態では、スタック２０の様々な層を、その上に１つずつ超音波ローラ３０を施すことができ、この超音波ローラ３０は、その層の下に既に形成されているスタック上に新規の層を接合することを容易にするものである。加えて、単純なベースプレート１０は薄層スタック２０を支持するために示されているが、このようなベースプレートは、そのような超音波接合プロセスを容易にするいくつかのコンポーネントを含むことができる。例えば、ベースプレートは、硬質プレートを含むことができ、この硬質プレートは、加熱プレートあるいはアンビル（anvil）の上部に配置され、これは、接合プロセスのためのベースプレートと層スタックに要求される熱を与えるように構成されている。薄層加工物製造（「ＬＯＭ」）の様々な形態に関連する、様々な追加の要素、特徴及びプロセスを、必要に応じて、適用することもできる。
【００１８】
続けて、図１Ｂでは、溶接プロセス後の図１Ａの例示のスタックの側面図が示される。図示されるように、ベースプレート１０は、薄膜層スタックを支持し、そして、押し上げ力１５をスタック層２１及び２２上に与えることで、超音波ローラの押し下げ力３５に対抗している。超音波ローラの超音波振動の結果として、超音波による機械的な振動２５が、スタック層２１及び２２の金属を通じて伝えられる。押し上げ力１５、押し下げ力３５の組み合わせと、これらの超音波振動あるいは力２５は、拡大領域２６で示されるように、薄膜層の金属部分を互いに接合するように作用する。一般的には、適切に適用された超音波振動は、可塑性変形及び原子拡散の少なくとも一方によって、異なる層の金属部分を互いに混合させることができる。容易に理解されるように、超音波振動の大きさ及び周波数は、薄膜層の薄さ、要求される接着強度、及び接合される金属のタイプに対して適切となるように変更することができる。例えば、１０から１００ｋＨｚの範囲の周波数は、多くの金属及び薄さに対して適切である。
【００１９】
図２Ａを参照すると、これは、完全封入前の例示の電子デバイスの正面斜視図と部分的分解図が示される。電子デバイス１００は、内部に形成されている開口部１４２を有する第１のハウジングコンポーネント１４０と、その開口部１４２の周囲に配置される表面領域１４４を含んでいる。第１のあるいはベースハウジングコンポーネント１４０は、例えば、金属で形成することができ、また、図示の表面領域１４４は、別の外部ハウジングコンポーネントを取り付けるために特殊処理されている。ベースハウジングコンポーネント１４０は、例えば、様々な適切な方法の任意の方法で、機械加工、鍛造、成型、延伸あるいは形成することができる。１つ以上の内部電子デバイス部品１５０を、開口部１４２に設置した上で、その開口部１４２を開放したままにしてアクセス可能にすることができる。電子デバイス部品１５０は、例えば、１つ以上のプロセッサ、メモリ及びその類を有する完成回路ボードとすることができる。電子デバイス部品１５０の設置は、例えば、ねじ、留め金、リベット、接着剤、圧入、あるいは任意の他の適切な設置手段で行うことができる。
【００２０】
図２Ｂは、組立及び完全封入後の図２Ａの例示の電子デバイスの正面斜視図を示している。電子デバイス１０２は、第１のハウジングコンポーネント１４０の上に第２のハウジングコンポーネント１２０を取り付けることによって完全に封入することができ、そうすることで、開口部１４２と電子デバイス部品１５０を、これらのハウジングコンポーネント内に完全に密閉することができる。第２のあるいはリッド（蓋）ハウジングコンポーネント１２０は、上述の層スタック２０と実質的に同様のものとすることができ、事実、図の拡大部分は、このコンポーネントが、互いに接合された複数の層１２８を含んでいることを示している。第１のハウジングコンポーネントと第２のハウジングコンポーネントの超音波接合の結果、１つのユニタリハウジングが形成され、その内部において、他の開口部分を存在しない場合には、内部開口部と部品を密閉することができる。
【００２１】
一実施形態では、この第２のハウジングコンポーネント１２０は、第１のハウジングコンポーネント１４０に取り付ける前に、接合済のスタック化ユニットに個別に形成され、一方で、他の実施形態では、第２のハウジングコンポーネントは、第１のハウジングコンポーネントとデバイス部品の組み合わせの上に層毎に形成される。つまり、第２のハウジングコンポーネント１２０を、第１のハウジングコンポーネント１４０の上部表面１４４の上と、開口部１４２内に配置される１つ以上の支持機構の上に一度に一層で構築することができる。いくつかの実施形態では、支持機構は、電子デバイス部品１５０自身とすることができ、つまり、その上部表面を支持機構とすることができる。このような支持機構は、特に、ベースハウジングコンポーネントの開口領域内に「ベースプレート」を効果的に提供するために特に有用であり、そうすることで、リッドハウジングコンポーネントの初期の層が、その上に形成される。
【００２２】
特定の例示のように、図２Ａの電子デバイス１００は、開口部１４２内に適切に配置されている電子部品１５０とともに組み立てることできる。そして、単一の薄膜層１２８を、表面１４４と電子部品１５（あるいは、代替の任意の他の適切な支持機構）の上表面の上に超音波接合あるいは溶接することができる。第１の薄膜層が接合された後、次に、第２の薄膜層を第１の薄膜層の上に積んで、再度、超音波接合することができる。同様にして、ハウジングコンポーネント１２０に対して最終的に要望される厚みになるまで、追加の層を既存の層の上に形成することができる。このような超音波接合は、上述の例による、超音波接合システム１に示されるものと同様にして、ロール形成で実現することができる。
【００２３】
続いて、図３Ａを参照すると、本発明の一実施形態に従って、その外部表面を機械加工し、かつ仕上げ加工した後の、図２Ｂの例示の電子デバイスの正面斜視図が示される。理解されるように、図２Ｂに示される結果物は、最終製品である必要はない。このように、様々な精密プロセスを、外部ハウジングに施して、仕上げ加工済の電子デバイス製品１０４を得ることができる。例えば、リッドコンポーネント１２０とベースコンポーネント１４０の両方の様々な領域において、機械加工して、そして仕上げ加工することで、明確な継ぎ目、隙間、あるいは欠落を持たないユニタリ外部ハウジングを有する、丸みを帯びた最終製品が製造される。いくつかの実施形態では、このような機械加工及び仕上げ加工プロセスは、ブロック１０２が一緒に接合された後に実行することができ、一方で、他の実施形態では、いくつかの機械加工及び仕上げ加工は、接合プロセス中に実行することができる。
【００２４】
図３Ｂは、図３Ａの例示の電子デバイスの垂直断面図である。容易に理解されるように、内部電子デバイス部品あるいは部品群１５０は、開口部１４２内に存在していて、ここでは、第１のハウジングコンポーネント１４０と第２のハウジングコンポーネント１２０によって囲まれている。ここでも、これらのハウジングコンポーネント１２０、１４０は最終形態１０４に、機械加工され、そして仕上げ加工されていて、そうすることで、電子デバイス１０２の本来のブロック形状は整形されている。
【００２５】
図４Ａに移ると、本発明の別の実施形態に従う、完全封入前の例示の他の電子デバイスの正面斜視図と部分的な拡大図が示されている。電子デバイス２００は、上述の電子デバイス１００と実質的に同様のものとすることができるが、ここでは、その内部に形成されている開口部２６２を有する第１のハウジングコンポーネント２６０と、その開口部の周囲に配置され、かつ第２のハウジングコンポーネントを接合するように構成されている表面領域とを含んでいる。ここでも、第１のあるいはベースハウジングコンポーネント２６０は、例えば、金属で形成することができる。同様に、１つ以上の内部電子デバイスコンポーネント２５０、例えば、回路ボードを、開口部２６２内に設置することができる。
【００２６】
第１のあるいはベースハウジングコンポーネント２６０は、上述の実施形態と異なるが、このベースハウジングコンポーネントも、薄膜層スタック超音波接合プロセスで形成することができる。拡大図で示されるように、第１のハウジングコンポーネント２６０は、複数の薄膜層２６８で構成することができ、この薄膜層２６８は、上述の方法と同様の方法で互いにその上部で接合されている。このようにして、開口部２６２は、スタックされかつ接合されている部材の最終ブロックに対する機械加工及び仕上げ加工を施した後に形成することができる。選択的には、薄膜層あるいは箔のそれぞれは、プロセスの進行に応じて、特殊形成あるいは成型することができる。例えば、ハウジングコンポーネント２６０の下部のいくつかの第１の層は完全な薄板とすることができ、一方で、中間の層及び上部の層はそれぞれ適切なサイズに成型されたセンター穴を有するようにしても良い。
【００２７】
図４Ｂは、組立及び完全封入後の図４Ａの例示の電子デバイスを示している。電子デバイス２０２は、第２のあるいはリッドハウジングコンポーネント２２０を第１のあるいはベースハウジングコンポーネント２６０に接合することによって形成することができる。これは、上述の電子デバイス１０２と実質的に同様にして実現することができ、その違いとしては、第１のハウジングコンポーネント２６０が、それ自身が層状に接合されたスタックで形成されていることである。図示していないが、ブロックについての様々な機械加工及び仕上げ加工プロセスを施して、上述の電子デバイス１０４と実質的に同様の最終製品を得ることができることは容易に理解されるであろう。
【００２８】
次に、図５に進むと、電子デバイスの製造方法の一例のフローチャートが示される。提示されるステップは図示の目的のためだけに示されていて、必要に応じて、多くの他のステップがこのプロセスに含まれても良いことが理解されるであろう。また、これらのステップの順番は変更することができ、状況に応じて、そのすべではなく、適宜、必要なステップを実行することができる。スタートステップ３００の後、プロセスステップ３０２で、その内部に配置されている開口部を有する第１のハウジングコンポーネントが選択される。プロセスステップ３０４において、内部電子デバイスコンポーネントが開口部に設置され、プロセスステップ３０６において、その上に、第２のハウジングコンポーネントが、金属箔層のような複数の薄膜層に形成される。プロセスステップ３０８において、支持機構が開口部内に配置される。プロセスステップ３１０において、第２のハウジングコンポーネントを、第１のハウジングコンポーネントに対して超音波接合するあるいは取り付けることができ、そうすることで、開口部が封じられて密閉されるようにする。その後、プロセスは、エンドステップ３１２で終了する。
【００２９】
続いて、図６Ａでは、自身に接合されている第１の単一のラミネート箔層を有する例示の電子デバイスの正面斜視図が示されている。電子デバイス４００は、上述の電子デバイスと同一あるいは実質的に同様とすることができ、この例は、下部のあるいは第１のハウジングコンポーネント４４０の上部の層毎に第２のあるいは上部ハウジングコンポーネントを形成するための機能を拡張するように単独で示されている。上述の実施形態と同様に、第１のハウジングコンポーネント４４０はその内部に開口部を有するとともに、その開口部内部に設置される１つ以上の内部電子デバイス部品４５０を備える一方で、その開口部は開放したままアクセス可能になっている。ここでも、電子デバイス部品４５０は、例えば、１つ以上のプロセッサ、メモリ及びその類を有する完成回路ボードであり、また、電子デバイス部品１５０の設置は、例えば、ねじ、留め金、リベット、接着剤、圧入、あるいは任意の他の適切な設置手段で行うことができる。
【００３０】
単一のラミネート金属箔層４２８は、１つ以上の上部表面領域あるいは位置４４５において、第１のハウジングコンポーネント４４０の上部に超音波接合することができる。単一の層４２８は、開口部の一部と、その内部の電子デバイス部品４５０とが露出するように部分的に開放されているように示されているが、形成あるいは接合プロセスの一部としての位置である必要はなく、また、１つの層全体が、接合が完了する際には、開口部の全外周の周囲で第１のハウジングコンポーネントに完全に接合されること好ましいことが容易に理解されるであろう。第１のあるいはメインハウジングコンポーネントへの第１の単一の層４２８の超音波接合あるいは溶接が一旦完了すると、第２の単一の層が、その第１の単一の層の上部全体に超音波接合される。次に、第３の層が、第２の層の上部に接合され、以下、所望の最終的な数の層が互いに１つずつその上部に接合されるまで、継続される。この方法では、第２のハウジングコンポーネントは、第１のハウジングコンポーネントの上部の所定の位置に形成される。
【００３１】
図６Ｂは、本発明の実施形態に従う、全体がラミネート箔層の接合で完全に封入された後の図６Ａの例示の電子デバイスの正面斜視図を示している。完全に封入された電子デバイス４０２は、上述の電子デバイス１０２と同一あるいは実質的に同様のものとすることができ、また、ここでは、図示の目的のために、第２のハウジングコンポーネント４２０に接合されている複数の層４２９を形成する多層接合プロセスによって完全に封入された電子デバイスを示している。ここで、第２のハウジングコンポーネント４２０は、第１のハウジングコンポーネントに最初に接合される第１の層４２８によって第１のハウジングコンポーネント４２０の上部表面（群）に接合されている。ここでも、１つ以上の内部機構、例えば、電子デバイス部品上の素子（群）を、第１の層４２９が接合されている状態で、開口領域に渡る接合に対する支持を提供するために使用することができ、また、封入されたデバイス４０２を、接合プロセスの後の機械加工により、最終的に製造される形状にすることができる。
【００３２】
最後に、図７に進むと、本発明の一実施形態に従う電子デバイスの代替の例示の製造の方法のフローチャートが提供される。ここでも、提示されるステップは図示の目的のためだけに示されていて、必要に応じて、多くの他のステップがこのプロセスに含まれても良いことが理解されるであろう。また、これらのステップの順番は変更することができ、状況に応じて、そのすべではなく、適宜、必要なステップを実行することができる。スタートステップ７００の後、プロセスステップ７０２において、その内部に配置されている開口部を有する第１のハウジングコンポーネントが選択される。上述のように、この第１のハウジングコンポーネントは、単一の薄膜層を複数個互いに超音波接合し、仕上済のブロックを後機械加工することによって形成することができる。あるいは、この第１のハウジングコンポーネントは、鋳造、押出加工、及びその類のような、任意の他の典型的な形成プロセスによって形成することもできる。
【００３３】
ここでも、プロセスステップ７０４において、内部電子デバイスコンポーネントが開口部に設置され、プロセスステップ７０６において、その上に、支持機構が開口部内に配置される。この支持機構は、電子デバイスコンポーネントあるいはそれらのいくつかの部分の上部表面とすることができる。次のプロセスステップ７０８において、第１の単一のラミネート金属箔層を、第１のハウジングコンポーネントと支持機構の上部表面（群）に対して超音波接合するあるいは取り付けることで、開口部が封じられて密閉されるようにする。その後、ステップ７１０において、要求される数の層が得られるまで、複数のラミネート金属箔層が互いの上部に１つずつ超音波接合されるあるいは取り付けられる。ステップ７１２において、外部ハウジングが機械加工されることで、最終形状とすることができ、その後、プロセスは、エンドステップ７１４で終了する。
【００３４】
ここでも、各ステップの順序は変更することができ、また、いくつかのステップを同時に実行することができることが理解されるであろう。例えば、第１のハウジングコンポーネントは、金属箔層の任意の超音波接合の前に、最終形状に機械加工することができる。また、超音波接合及び最終製品への追加の機械加工あるいは仕上げ加工による外部ハウジングを形成する特定の方法が、継ぎ目、接続部分、ねじ、あるいは複数の部品からならハウジングにおける見苦しい副産物を含まないように見えるハウジングをもたらすことが理解されるであろう。このような最終製品の美観的な魅力は、複数のコンポーネント及びそのような継ぎ目あるいは接続部分を有する他のハウジングを改善するものである。
【００３５】
上述の発明は、明確性及び理解の目的のための図示及び例によって詳細に説明されているが、本発明の成員あるいは本質的な特性を逸脱することなく、いくつかの他の特定の変形及び実施形態で実施できることが理解されるであろう。一定の変更及び変形を実現することができ、また、本発明は、上述の説明に限定されるものではなく、むしろ、添付の請求項の範囲によって定義されるものであることが理解されるであろう。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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