CN102740615A - 壳体及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种壳体，其包括基体及形成于基体表面的金属质感层，该金属质感层为多层第一薄膜层与多层第二薄膜层交替层叠而形成的复合层，所述第一薄膜层的材料选自氧化钛、铁的氧化物、氧化锆、氧化锡及氧化锌中的至少一种；所述第二薄膜层的材料为氧化铝或氧化硅。该壳体具有幻彩及金属质感外观。本发明还要提供一种上述壳体的制作方法。

Description

壳体及其制作方法
技术领域
本发明是关于一种壳体及其制作方法，尤其是关于一种具有幻彩及金属质感外观的壳体及该壳体的制作方法。
背景技术
现有电子产品（如手机、PDA等）的壳体常被镀覆一金属层或金属氧化物层而使产品具有金属质感，从而吸引消费者眼球。该金属层通常以不导电电镀的方式形成，因该金属层不导电，从而可避免其对信号产生干扰。该不导电的金属层或金属氧化物层通常为透明状，其形成于壳体上之后，与壳体的基材或形成于壳体上的其他油漆层共同使得壳体呈现出彩色的具金属质感的外观。
然而，上述壳体虽然具有彩色的金属质感外观，却不能呈现出具有幻彩外观，其外观吸引力不强，难以使产品具备较强的竞争力。
发明内容
鉴于此，有必要提供一种具有幻彩及金属质感外观的壳体。
另外，还要必要提供一种上述壳体的制作方法。
一种壳体，其包括基体及形成于基体表面的金属质感层，该金属质感层为多层第一薄膜层与多层第二薄膜层交替层叠而形成的复合层，所述第一薄膜层的材料选自氧化钛、铁的氧化物、氧化锆、氧化锡及氧化锌中的至少一种；所述第二薄膜层的材料为氧化铝或氧化硅。
一种壳体的制作方法，其包括如下步骤：
提供基体；
通过真空镀膜方式，于该基体的表面形成金属质感层，所述金属质感层为多层第一薄膜层与多层第二薄膜层交替层叠而形成的复合层，所述第一薄膜层的材料选自氧化钛、铁的氧化物、氧化锆、氧化锡及氧化锌中的至少一种；所述第二薄膜层的材料为氧化铝或氧化硅。
由于所述金属质感层中第一薄膜层的折射率与第二薄膜层的折射率相差较大，使金属质感层对外部光线产生较高的反射性，其反射光在空间可形成多个干涉加强区而产生幻彩效果，使所述壳体呈现出强烈的幻彩及金属质感外观的效果，给人以一种时尚化及美的享受，极大地提高了产品的外观吸引力及竞争力。
附图说明
图1为本发明一较佳实施方式壳体的剖视示意图。
主要元件符号说明
壳体 10
基体 11
金属质感层 15
第一薄膜层 151
第二薄膜层 153
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，本发明一较佳实施方式的壳体10包括基体11及形成于基体表面的金属质感层15。所述的壳体10可以是手机、PDA、笔记本电脑、MP3、MP4、GPS导航仪、蓝牙耳机及数码相机等产品的壳体。
基体11可为塑料基体，其可以注塑成型的方式制成。注塑该基体11的塑料可选自为聚碳酸酯（PC）、聚乙烯（PE）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）及聚碳酸酯与丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚合物的混和物（PC+ABS）中的任一种。该基体11亦可为玻璃基体、陶瓷基体或金属基体。
金属质感层15可由真空镀膜的方式形成于基体11的表面。所述真空镀膜的方式可为真空溅镀、真空蒸镀等。所述金属质感层15的厚度为0.5-2μm。
该金属质感层15为多层第一薄膜层151与多层第二薄膜层153交替层叠而形成的复合层。所述第一薄膜层151的材料选自氧化钛、铁的氧化物、氧化锆、氧化锡及氧化锌中的至少一种；所述第二薄膜层153的材料为氧化铝或氧化硅。其中，与所述基体11直接接触的为第一薄膜层151。该金属质感层15的最外层为第一薄膜层151或第二薄膜层153。该第一薄膜层151与第二薄膜层153的总层数可在6-10层之间。
由于所述金属质感层15中第一薄膜层151的折射率与第二薄膜层153的折射率相差较大，使金属质感层15对外部光线产生较高的反射性，其反射光在空间可形成多个干涉加强区而产生幻彩效果，使所述壳体10呈现出强烈的幻彩及金属质感外观的效果，给人以一种时尚化及美的享受，极大地提高了产品的外观吸引力及竞争力。
请参阅图1，一种制作所述壳体10的方法，包括如下步骤：
提供基体11。该基体11可为塑料、玻璃或金属基体。对该基体11进行清洁前处理，比如用含乙醇或异丙醇等有机溶剂的清洗液清洗基体11表面，以去除基体11表面的油污。
对经上述处理后的基体11的表面进行氩气等离子体清洗，以进一步去除基体11表面的油污，以及改善基体11表面与后续涂层的结合力。该等离子体清洗的具体操作及工艺参数为：将基体11固定于一中频磁控溅射镀膜机（图未示）的镀膜室的转架上，抽真空至真空度为8.0×10-3Pa，以100~500sccm（标准状态毫升/分钟）的流量向镀膜室内通入纯度为99.999%的氩气，并施加-500~-800V的偏压于基体11，对基体11表面进行等离子体清洗，清洗时间为3~10min。
在该基体11的表面真空镀膜所述金属质感层15。该金属质感层15为多层第一薄膜层151与多层第二薄膜层153交替层叠而形成的复合层。所述真空镀膜可为真空溅镀、真空蒸镀等，本实施例以真空溅镀为例加以说明。
真空溅镀所述金属质感层15的具体操作及工艺参数如下：
（1）以氩气为工作气体，调节氩气流量至100~300sccm，再向镀膜室中通入流量为30~200sccm的纯度为99.99%的反应气体氧气；选择Ti、Fe、Zr、Sn及Zn中的任一种材料为靶材，设置该靶材的电源功率为2~8kw，对基体11施加-50~-200V的偏压，加热镀膜室至50~200℃（即溅射温度为50~200℃），沉积第一薄膜层151。沉积该第一薄膜层151的时间为5~50min。
（2）关闭上述靶材的电源，然后开启安装于所述镀膜室内的硅靶或铝靶的电源，设置该硅靶或铝靶的电源功率为2~8kw，保持氧气流量、氩气流量、溅射温度及施加于基体11上的偏压不变，于所述第一薄膜层151上沉积一第二薄膜层153。沉积该第二薄膜层153的时间为5~60min。
（3）重复上述步骤（1）及（2），以交替沉积第一薄膜层151及第二薄膜层153。
为了使蒸镀上该金属质感层15的基体11在用作通讯装置（如手机）的外壳时，对无线射频的传输或接收不产生干扰（即具有良好的电磁波穿透性能），还需要控制该金属质感层15的厚度。为了达到上述效果，该金属质感层15的厚度范围为0.5-2μm。
下面通过实施例来对本发明进行具体说明。
实施例1
本实施例所使用的真空镀膜机20为中频磁控溅射镀膜机，为深圳南方创新真空技术有限公司生产，型号为SM-1100H。
本实施例基体11的材质为玻璃。
等离子体清洗：氩气流量为500sccm，基体11的偏压为-500V，等离子体清洗时间为8min。
形成第一薄膜层151：选锌靶为靶材，其功率为8kW，氧气流量为30sccm，氩气流量为200sccm，基体11的偏压为-70V，镀膜温度为100℃，镀膜时间为10min。其中，每一第一薄膜层151的厚度为50nm。
形成第二薄膜层153：选硅靶为靶材，其功率为6kW，氧气流量为50sccm，氩气流量为200sccm，基体11的偏压为-70V，镀膜温度为100℃，镀膜时间为30min。其中，每一第二薄膜层153的厚度为70nm。
所述金属质感层15中，该第一薄膜层151与第二薄膜层153的总层数为6层。
实施例2
本实施例基体11的材质为不锈钢。
等离子体清洗：氩气流量为500sccm，基体11的偏压为-700V，等离子体清洗时间为5min。
形成第一薄膜层151：选锌靶为靶材，其功率为5kW，氧气流量为30sccm，氩气流量为200sccm，基体11的偏压为-70V，镀膜温度为100℃，镀膜时间为15min。其中，每一第一薄膜层151的厚度为65nm。
形成第二薄膜层153：选硅靶及锡靶为靶材，硅靶的功率为6kW，锡靶的功率为8kW，氧气流量为50sccm，氩气流量为200sccm，基体11的偏压为-70V，镀膜温度为120℃，镀膜时间为35min。其中，每一第二薄膜层153的厚度为70nm。
所述金属质感层15中，该第一薄膜层151与第二薄膜层153的总层数为8层。
实施例3
本实施例基体11的材质为玻璃。
等离子体清洗：氩气流量为500sccm，基体11的偏压为-500V，等离子体清洗时间为8min。
形成第一薄膜层151：选锌靶为靶材，其功率为10kW，氧气流量为30sccm，氩气流量为200sccm，基体11的偏压为-70V，镀膜温度为100℃，镀膜时间为15min。其中，每一第一薄膜层151的厚度为65nm。
形成第二薄膜层153：选硅靶、锡靶及铁靶为靶材，硅靶的功率为5kW，锡靶的功率为8kW，铁靶的功率为6kW，氧气流量为50sccm，氩气流量为200sccm，基体11的偏压为-70V，镀膜温度为120℃，镀膜时间为20min。其中，每一第二薄膜层153的厚度为75nm。
所述金属质感层15中，该第一薄膜层151与第二薄膜层153的总层数为10层。

Claims (10)

1.一种壳体，其包括基体及形成于基体表面的金属质感层，该金属质感层为多层第一薄膜层与多层第二薄膜层交替层叠而形成的复合层，其特征在于：所述第一薄膜层的材料选自氧化钛、铁的氧化物、氧化锆、氧化锡及氧化锌中的至少一种；所述第二薄膜层的材料为氧化铝或氧化硅。
2.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：与所述基体直接接触的为第一薄膜层。
3.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：所述金属质感层的最外层为第一薄膜层或第二薄膜层。
4.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：所述金属质感层的厚度为0.5-2μm。
5.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：所述第一薄膜层与第二薄膜层的总层数为6-10层。
6.如权利要求1所述的壳体，其特征在于：所述基体的材质为塑料、玻璃、陶瓷或金属。
7.一种壳体的制作方法，其包括如下步骤：
提供基体；
通过真空镀膜方式，于该基体的表面形成金属质感层，所述金属质感层为多层第一薄膜层与多层第二薄膜层交替层叠而形成的复合层，所述第一薄膜层的材料选自氧化钛、铁的氧化物、氧化锆、氧化锡及氧化锌中的至少一种；所述第二薄膜层的材料为氧化铝或氧化硅。
8.如权利要求7所述的壳体的制作方法，其特征在于：真空镀膜形成该金属质感层包括如下步骤：
选择Ti、Fe、Zr、Sn及Zn的任一种材料为靶材，以氧气为反应气体，于该基体上镀覆第一薄膜层；
以硅靶或铝靶为靶材，以氧气为反应气体，于该第一薄膜层上镀覆第二薄膜层；
重复所述镀覆第一薄膜层及第二薄膜层的步骤，于所述基体上交替镀覆多层第一薄膜层和多层第二薄膜层。
9.如权利要求8所述的壳体的制作方法，其特征在于：镀覆所述第一薄膜层的工艺参数为：氧气的流量为30~200sccm，以氩气为工作气体，其流量为100~300sccm，所述靶材的电源功率为2~8kw，于基体上施加-50~-200V的偏压，溅射温度为50~200℃，溅射时间为5~50min。
10.如权利要求8所述的壳体的制作方法，其特征在于：镀覆所述第二薄膜层的工艺参数为：氧气的流量为30~200sccm，以氩气为工作气体，其流量为100~300sccm，所述靶材的电源功率为2~8kw，于基体上施加-50~-200V的偏压，溅射温度为50~200℃，溅射时间为5~60min。
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