CN102560389A

CN102560389A - 真空镀膜件及其制造方法

Info

Publication number: CN102560389A
Application number: CN2010105892384A
Authority: CN
Inventors: 张新倍; 陈文荣; 蒋焕梧; 陈正士; 刘咸柱; 李聪
Original assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2012-07-11

Abstract

一种真空镀膜件，该真空镀膜件包括基体、结合层以及色彩层，所述结合层形成于基体的表面，所述色彩层形成于结合层的表面，所述色彩层为Al-N膜，该色彩层呈现的色度区域于CIE LAB表色系统的L*坐标值介于48至83之间，a*坐标值介于-12至-5之间，b*坐标值介于-45至-17之间。本发明还提供一种上述真空镀膜件的制造方法。该真空镀膜件呈现出蓝色的外观，丰富了真空镀膜层的颜色。

Description

真空镀膜件及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种真空镀膜件及其制造方法，尤其涉及一种具有蓝色与金属质感的真空镀膜件及其制造方法。

背景技术

随着科技的不断进步，手机、个人数字助理(PDA，Personal Digital Assistant)、及计算机等各式电子装置也迅速发展，其功能亦愈来愈丰富。为了使电子装置的外壳具有丰富色彩，传统上可利用彩色塑料形成彩色塑料外壳，或藉由喷漆方式在电子装置的外壳表面形成色料层。然而，塑料外壳与喷漆外壳不能呈现良好的金属质感。虽然以真空镀膜的方式所形成的膜层具有高硬度、高耐磨性、良好的化学稳定性、与基体结合牢固以及亮丽的金属外观等优点，但由于真空镀膜技术本身较为复杂而不易精密操控，且现有技术中于外壳表面形成的金属真空镀膜层的色彩有限。与烤漆、阳极处理等工艺相比，真空镀膜层的颜色不够丰富，限制了其在装饰镀膜领域的竞争力。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种具有蓝色及金属质感的真空镀膜件。

另外，本发明还提供一种上述真空镀膜件的制造方法。

一种真空镀膜件，包括基体、结合层以及色彩层，所述结合层形成于基体的表面，所述色彩层形成于结合层的表面。所述色彩层为Al-N膜，该色彩层呈现的色度区域于CIE LAB表色系统的L*坐标值介于48至83之间，a*坐标值介于-12至-5之间，b*坐标值介于-45至-17之间。

一种真空镀膜件的制造方法，其包括如下步骤：

提供基体；

在该基体表面磁控溅射色彩层，磁控溅射所述色彩层的工艺参数为：以铝靶为靶材，以氮气为反应气体，其流量为25～100sccm；所述色彩层为Al-N膜，所述色彩层呈现的色度区域于CIE LAB表色系统的L^*坐标值介于48至83之间，a^*坐标值介于-12至-5之间，b^*坐标值介于-45至-17之间。

所述真空镀膜件的制备方法，在形成色彩层时，采用铝靶作为靶材，通过对反应气体氮气的流量的控制，从而实现所需的色彩层中各成分的比例关系及各成分间的微观键合结构，从而达到使色彩层呈现出蓝色的目的。以该方法所制得的真空镀膜件可呈现出具吸引力的蓝色的金属外观，丰富了真空镀膜层的颜色，大大地提高了产品的外观竞争力。

附图说明

图1是本发明较佳实施例的真空镀膜件的结构示意图。

主要元件符号说明

真空镀膜件10

基体 11

结合层 13

色彩层 15

具体实施方式

本发明的真空镀膜件可以为电子装置外壳，也可以为眼镜边框、钟表外壳、金属卫浴件及建筑用件。

请参阅图1，本发明提供一真空镀膜件10，该真空镀膜件10包括基体11、结合层13及色彩层15。该结合层13设置于基体11的表面，该色彩层15设置于结合层13的表面。

基体11可以为金属材料或玻璃、塑料等非金属材料。

结合层13以磁控溅射的方式形成于基体11的表面。该结合层13为铝金属膜，其厚度在200～400nm之间。该结合层13的颜色为不影响色彩层颜色的浅色调，比如可为银色、白色及灰白色等浅色调。

色彩层15为Al-N膜，其以磁控溅射的方式形成。该色彩层15的厚度在600～800nm之间。该色彩层15由肉眼直观呈现出蓝色，其呈现的色度区域于CIE LAB表色系统的L^*坐标值介于48至83之间，a^*坐标值介于-12至-5之间，b^*坐标值介于-45至-17之间。

本发明还提供了上述真空镀膜件10的制造方法包括以下步骤：

提供基体11。该基体11可以为金属材料或玻璃、塑料等非金属材料。

对该基体11进行预处理。该预处理可包括常规的对基体11进行化学除油、除蜡、酸洗、超声波清洗及烘干等步骤。

对基体11的表面进行氩气等离子体清洗，进一步去除基体11表面的油污，以改善基体11表面与后续涂层的结合力。对基体11的表面进行氩气等离子体清洗的方法包括如下步骤：将基体11放入一磁控溅射镀膜机的镀膜室内的转架上，对该镀膜室进行抽真空处理至真空度为3×10^-5Torr，以300～600sccm(标准状态毫升/min)的流量向镀膜室内通入纯度为99.999％的氩气，调节偏压至-150～-800V，对基体11表面进行等离子体清洗，清洗时间为3～10min。

在基体11的表面形成结合层13。该结合层13为铝金属膜，其可采用磁控溅射的方式形成。形成该结合层13的具体操作方法可为：在所述等离子体清洗完成后，以氩气为工作气体，调节其流量至280～370sccm，加热该镀膜室至100℃左右，开启已置于磁控溅射镀膜机中的铝靶的电源，设置其功率为8～10kw，对基体11施加-10～-350V的偏压，占空比为40～60％，并设置转架的公转转速为3转每min(revolution per minute，rpm)，沉积结合层13。沉积所述结合层13的时间可为10～20min。

在该结合层13的表面形成色彩层15。在本发明的较佳实施例中，形成色彩层15的具体操作方法可为：在沉积所述结合层13后，向所述磁控溅射镀膜机中通入反应气体氮气及工作气体氩气，并设定氩气的流量为350～420sccm、氮气的流量为25～100sccm；设置铝靶材电源功率为8～12kw，调节施加于基体11的偏压至-10～-350V、占空比为40～60％，转架的公转转速为3转每min(revolution perminute，rpm)，沉积所述色彩层15。沉积色彩层15的时间可为20～60min。

该色彩层15为Al-N膜，其于CIE LAB表色系统的L^*坐标值介于48至83之间，a^*坐标值介于-12至-5之间，b^*坐标值介于-45至-17之间。

上述真空镀膜件的制造方法，通过对反应气体氮气气体的流量控制来改变色彩层15的成分，即改变色彩层15中铝原子与氮原子的比例，从而达到使色彩层15呈现出蓝色的目的。同时，通过选择合适的偏压，控制氮原子与铝原子的沉积速率，可增强色彩层15的致密性。另外，选择合适的氮气及氩气的流量与偏压，能够保证较高的沉积速率，还可提高该真空镀膜件10的生产效率。

下面通过实施例来对本发明进行具体说明。

实施例1

(1)镀膜前处理

采用丙酮对基体11进行超声波清洗大约5min。

将清洗好的基体11放入磁控溅射镀膜机的镀膜室内的转架上。对基体11的表面进行采用氩气等离子清洗。对镀膜室进行抽真空处理至真空度为3×10^-5Torr，氩气流量为500sscm，施加基体的偏压为-150V，该等离子清洗时间为10min。本实施例所使用的磁控溅射镀膜机为南方创新公司生产，型号为SM-1100H-D。

(2)磁控溅射形成结合层13

在所述等离子体清洗完成后，以氩气为工作气体，调节其流量至280sccm，加热该镀膜室至100℃，开启已置于磁控溅射镀膜机中的铝靶的电源，设置其功率为8kw，对基体11施加-250V的偏压，占空比为40％，并设置转架的公转转速为3转每min(revolution per minute，rpm)，沉积结合层13。沉积所述结合层13的时间可为15min。

(3)磁控溅射形成色彩层15

在该结合层13的表面形成色彩层15。在本发明的较佳实施例中，形成色彩层15的具体操作方法可为：在沉积所述结合层13后，向所述磁控溅射镀膜机中通入反应气体氮气及工作气体氩气，并设定氩气的流量为360sccm、氮气的流量为35sccm；设置铝靶材电源功率为8kw，调节施加于基体11的偏压至-250V、占空比为50％，转架的公转转速为3转每min(revolution per minute，rpm)，沉积所述色彩层15。沉积色彩层15的时间可为35min。

该色彩层15为Al-N膜，其于CIE LAB表色系统的L^*坐标值为48，a^*坐标值为-5.2，b^*坐标值为-18。

实施例2

(1)镀膜前处理

采用丙酮对基体11进行超声波清洗大约5min。

将清洗好的基体11放入磁控溅射镀膜机的镀膜室内的转架上。对基体11的表面进行采用氩气等离子清洗。对镀膜室进行抽真空处理至真空度为3×10^-5Torr，氩气流量为500sscm，施加基体的偏压为-200V，该等离子清洗时间为10min。本实施例所使用的磁控溅射镀膜机为南方创新公司生产，型号为SM-1100H-D。

(2)磁控溅射形成结合层13

在所述等离子体清洗完成后，以氩气为工作气体，调节其流量至320sccm，加热该镀膜室至150℃，开启已置于磁控溅射镀膜机中的铝靶的电源，设置其功率为9kw，对基体11施加-350V的偏压，占空比为50％，并设置转架的公转转速为3转每min(revolution per minute，rpm)，沉积结合层13。沉积所述结合层13的时间可为20min。

(3)磁控溅射形成色彩层15

在该结合层13的表面形成色彩层15。在本发明的较佳实施例中，形成色彩层15的具体操作方法可为：在沉积所述结合层13后，向所述磁控溅射镀膜机中通入反应气体氮气及工作气体氩气，并设定氩气的流量为410sccm、氮气的流量为55sccm；设置铝靶材电源功率为8kw，调节施加于基体11的偏压至-350V、占空比为60％，转架的公转转速为3转每min(revolution per minute，rpm)，沉积所述色彩层15。沉积色彩层15的时间可为35min。

该色彩层15为Al-N膜，其于CIE LAB表色系统的L^*坐标值为55，a^*坐标值为-7，b^*坐标值为-33。

Claims

1.一种真空镀膜件，包括基体、结合层以及色彩层，所述结合层形成于基体的表面，所述色彩层形成于结合层的表面，其特征在于：所述色彩层为Al-N膜，该色彩层呈现的色度区域于CIE LAB表色系统的L^*坐标值介于48至83之间，a^*坐标值介于-12至-5之间，b^*坐标值介于-45至-17之间。

2.如权利要求1所述的真空镀膜件，其特征在于：所述结合层为铝金属膜，其厚度200～400nm。

3.如权利要求1所述的真空镀膜件，其特征在于：所述色彩层的厚度为600～800nm。

4.如权利要求1所述的真空镀膜件，其特征在于：所述结合层及色彩层通过磁控溅射镀膜法形成。

5.如权利要求1所述的真空镀膜件，其特征在于：所述基体为金属材料、玻璃、或塑料。

6.一种真空镀膜件的制造方法，其包括如下步骤：

提供基体；

在该基体的表面磁控溅射色彩层，磁控溅射所述色彩层的工艺参数为：以铝靶为靶材，以氮气为反应气体，其流量为25～100sccm；所述色彩层为Al-N膜，所述色彩层呈现的色度区域于CIE LAB表色系统的L^*坐标值介于48至83之间，a^*坐标值介于-12至-5之间，b^*坐标值介于-45至-17之间。

7.如权利要求6所述的真空镀膜件的制造方法，其特征在于：形成该色彩层的工艺参数为：以氩气为工作气体，设置其流量为280～370sccm，设置铝靶的电源功率为8～12kw，对基体施加的偏压为-10～-350V，占空比为40～60％，镀膜时间为20～60min。

8.如权利要求6所述的真空镀膜件的制造方法，其特征在于：该真空镀膜件的制造方法还包括在形成色彩层前在基体上镀覆结合层的步骤。

9.如权利要求8所述的真空镀膜件的制造方法，其特征在于：所述结合层为铝金属膜，形成该结合层的工艺参数为：以氩气为工作气体，设置其流量为350～420sccm，设置铝靶的电源功率为8～10kw，对基体施加的偏压为-10～-350V，占空比为40～60％，镀膜时间为10～20min。