KR20150017742A - 양극산화 공정 - Google Patents

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데이비드 에이. 파쿨라
탕 와이. 탄
피터 엔. 러셀-클라크
루씨 이. 브라우닝
줄리에 한차크-코너스
3세 존 엠. 손턴
토마스 요하네센
마사시게 다떼베
리차드 호워스
페기 젠센
존 폴리
폴 초이니에레
마이클 콜맨
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Abstract

금속 표면들을 보호하고 미관적으로 개선하는 양극산화 층들을 형성하기 위한 방법들 및 구조체들이 기재된다. 일부 실시예들에서, 방법들은 하단의 금속 표면이 관찰가능하도록 하단의 금속 상에 양극산화 층을 형성하는 것을 수반한다. 일부 실시예들에서, 방법들은 각진 표면 상에 제1 양극산화 층 및 인접한 제2 양극산화 층을 형성하는 것을 수반하며, 이들 두 개 양극산화 층들 사이의 계면은 규칙적이로 균일하다. 금속 표면들 상의 양극산화 및 텍스처화된 패턴들 상에 샤프하게 정의된 모서리들을 제공하기 위한 포토마스킹 기법들 및 도구들이 기재된다. 또한 전자 디바이스의 제조에 있어서 양극산화 저항 컴포넌트들을 제공하기 위한 기법들 및 도구들이 기재된다.

Description

양극산화 공정{ANODIZING PROCESSES}
기재된 실시예들은 일반적으로 양극산화(anodizing) 공정에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 실시예들은 금속 표면들의 외관을 보호 및 개선할 수 있는 양극산화(anodization) 층들을 제조하기 위한 방법들을 기재한다. 전자 디바이스를 위한 인클로저(enclosure) 상에서 수행되는 양극산화 공정을 수용하기 위한 도구들 및 방법들이 기재된다.
개인용 컴퓨터 및 전자 디바이스와 같은 소비자 제품에는 종종 금속 표면들이 있다. 소비자 제품의 제조 동안, 금속 부품이 기능하도록 함은 물론 미관적으로도 돋보이도록 이들 금속 표면들은 전형적으로 다수의 동작을 거치게 된다. 예를 들어, 소비자 제품의 금속 하우징은 금속 내 특징부들을 형성하기 위한 기계 가공 동작 및 금속 표면 상에 패턴 및 로고를 형성하기 위한 설계 동작을 거칠 수 있다.
부가적으로, 금속 표면은 보통 내마모성 및 내부식성이 향상되도록 처리된다. 예를 들어, 알루미늄 부분을 알루미늄 산화물로 변환하기 위해 알루미늄 표면이 전형적으로 양극산화된다. 알루미늄 산화물 필름은 알루미늄보다 강성이 높기 때문에, 보다 연성인 알루미늄 상에 보호층을 제공한다. 전자 디바이스와 같은 소비자 제품들은 샤프한 모서리와 에지(edge)를 가지고 있기 때문에, 상부에 일정하면서도 미관적으로 돋보이는 양극산화 필름을 형성하기가 어렵다.
본 명세서는 양극산화 필름을 제조하기 위한 방법들 및 도구들에 관한 다양한 실시예들을 기재한다. 기재되는 방법들은 전자 디바이스의 금속 표면, 예컨대 모바일 전화기 등을 위한 인클로저 상에 보호 양극산화 필름을 제공하기에 유용하다. 양극산화 필름은 전자 디바이스의 금속 표면을 보호하는 것은 물론이며, 금속 표면의 룩-앤-필(look and feel)을 미관적으로 개선시킬 수도 있다. 일부 실시예에서, 방법들은 금속 표면 상에 적어도 두 개의 인접한 양극산화 필름을 제공하는 단계를 포함한다. 인접한 필름 사이의 계면은 규칙적이고 균일하기 때문에, 금속 표면 상의 전반적인 보호 필름이 미관적으로 돋보이면서 매끄러운 결과를 준다. 일부 실시예에서, 인접한 필름들은 금속 표면의 각진 영역들 상에 있다. 전자 디바이스에서, 이와 같이 각진 영역들은 예를 들어, 디바이스의 챔퍼된 에지를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 방법들은 하단의(underlying) 금속 표면이 관찰가능(viewable)하도록 하단의 금속 상에 투명한 양극산화 필름을 형성하는 단계를 수반한다. 하단의 금속은 고반사 표면, 텍스처화(texture)된 표면 또는 아트워크(artwork)와 같은 표면 특징부를 가질 수 있으며, 이들은 투명한 양극산화 필름을 통해 보일 수 있다.
본 명세서의 개시 내용은 전자 디바이스의 제조에 있어서 양극산화 공정을 수용하기 위한 방법 및 도구에 관한 것이다. 방법 및 도구는 포토리소그래피 포토마스크 및 이를 사용하기 위한 기법을 포함한다. 포토마스크는 포토마스크 패턴의 모서리 영역 내의 사전-변형된 특징부를 가지며, 이는 이후의 포토리소그래피, 텍스처화 및 양극산화 공정 중에 발생할 수 있는 모서리 곡선화 효과(corner rounding effect)를 보상한다. 결과적으로 패턴화되고 텍스처화된 양극산화 금속 표면은 샤프하게 정의되고 미관적으로 돋보이는 모서리들을 가질 수 있게 된다.
또한 개시 내용은 전자 디바이스의 제조에 있어서 양극산화 저항 컴포넌트들을 제공하기 위한 기법 및 도구에 관한 것이다. 일부 실시예에서, 컴포넌트는 전자 디바이스의 두 개 이상의 섹션을 함께 결합하는 연결부재이다. 컴포넌트는 플라스틱 재료의 두 개 부분을 이용한 사출 성형 공정을 이용하여 제조될 수 있다. 제1 부분은 고강도 구조재로 만들어질 수 있고, 제2 부분은 매끄러우면서 미관적으로 돋보이는 재료로 만들어질 수 있다. 제1 및/또는 제2 부분은 이후의 양극산화 공정은 물론 그 외의 제조 공정들의 물리적, 화학적 조건들에 저항성을 가질 수 있다.
<도 1>
도 1은 기재된 실시예에 의한 일반적인 이중 양극산화(double anodizing) 공정을 도시하는 흐름도이다.
<도 2>
도 2는 기재된 실시예에 따라 구성된 휴대용 전자 디바이스의 개략적 등각투상도이다.
<도 3>
도 3은 도 2의 전자 디바이스의 부분 조립체의 적어도 일부분의 개략적 등각투상도이다.
<도 4>
도 4는 도 5a 내지 도 5e에 그래픽적으로 제시된 이중 양극산화 공정의 상세 사항을 도시하는 흐름도이다.
<도 5a 내지 도 5e>
도 5a 내지 도 5e는 기재된 실시예에 의한 이중 양극산화 공정을 거치는 부품의 선택된 모습을 그래픽적으로 도시한다.
<도 6a 및 도 6b>
도 6a 및 도 6b는 두 개의 상이한 양극산화 공정에 의해 제조된 두 개의 상이한 양극산화 층의 선택된 프로파일의 미세구조를 그래픽적으로 도시한다.
<도 7a 및 도 7b>
도 7a 및 도 7b는 두 개의 상이한 양극산화 공정을 거치고 난 두 개의 개별적 부품들의 선택된 프로파일을 그래픽적으로 도시한다.
<도 8>
도 8은 기재된 실시예에 의한 저속 램프-업(ramp up) 양극산화 공정에서 시간에 대한 함수로서의 전류 밀도 또는 전압 변화를 도시하는 그래프이다.
<도 9a 내지 도 9c>
도 9a 내지 도 9c는 기재된 실시예에 의한 저속 램프-업 양극산화 공정을 거치고 있는 금속 표면의 일부분의 상면 개략도이다.
<도 9d>
도 9d는 기재된 실시예에 의한 기판 상에 배리어 층 및 투명한 양극산화 층을 형성하기 위한 공정의 상세 사항을 도시하는 흐름도이다.
<도 10a>
도 10a는 단일의 양극산화 공정을 거치고 있는 각진 표면을 구비한 부품의 선택된 프로파일을 그래픽적으로 도시한다.
<도 10b 내지 도 10e>
도 10b 내지 도 10e는 기재된 실시예에 의한 이중 양극산화 공정을 거치고 있는 각진 표면을 구비한 부품의 선택된 프로파일을 그래픽적으로 도시한다.
<도 11>
도 11은 도 12a 내지 도 12f에 그래픽적으로 제시된 양극산화 공정의 상세 사항을 도시하는 흐름도이다.
<도 12a 내지 도 12f>
도 12a 내지 도 12f는 기재된 실시예에 의한 하이라이팅 기법을 포함하는 양극산화 공정을 거치고 있는 부품의 선택된 프로파일을 그래픽적으로 도시한다.
<도 13a 및 도 13b>
도 13a 및 도 13b는 기재된 실시예에 따라, 음각 유형과 양각 유형 포토레지스트를 각각 현상하기 위한 포토마스크의 선택된 부분들의 확대도를 그래픽적으로 도시한다.
<도 14a 내지 도 14d>
도 14a 내지 도 14d는 기재된 실시예에 의한 포토마스크, 포토레지스트 및 포토마스크를 이용한 기판의 선택된 부분을 그래픽적으로 도시한다.
<도 14e>
도 14e는 기재된 실시예에 의한 사전-변형된 특징부를 구비한 포토마스크를 사용하여 기판 상에 패턴을 형성하기 위한 공정의 상세 사항을 도시하는 흐름도이다.
<도 15a 및 도 15b>
도 15a 및 도 15b는 기재된 실시예에 의한 양극산화 저항 플라스틱 결합 부재를 구비한 전자 디바이스용 인클로저의 모습을 도시한다.
<도 16>
도 16은 기재된 실시예에 의한 도 15b의 일부분의 확대도를 도시한다.
<도 17>
도 17은 기재된 실시예에 의한 인클로저의 양극산화 저항 플라스틱 부재를 형성하기 위한 공정의 상세 사항을 도시하는 흐름도이다.
이하의 개시 내용은 예를 들어 모바일 전화기를 포함하는 휴대용 전자 디바이스와 같은 전자 디바이스의 다양한 실시예를 기재한다. 본 기재의 다양한 실시예의 완전한 이해를 제공하기 위해 이하 설명 및 도면을 통해 일부 상세 사항을 기재한다. 또한, 본 기재의 다양한 특성, 구조 및/또는 특징은 다른 적절한 구조 및 환경과 조합될 수 있다. 다른 경우들에서, 공지된 구조, 재료, 동작 및/또는 시스템은 이하의 설명에서 상세히 도시 및 설명되지 않는데, 이는 기재의 다양한 실시예의 설명을 불필요하게 모호하게 만드는 것을 방지하기 위함이다. 그러나, 당업자라면 본 명세서에 기재된 하나 이상의 상세 사항 없이도, 또는 다른 구조, 방법 및 컴포넌트와 함께 본 기재의 수행이 가능함을 인식할 것이다.
본 출원에 따른 방법들 및 장치들의 대표적인 응용들이 본 섹션에 기재되어 있다. 이 예들은 단지 기재된 실시예들의 이해를 돕고 맥락을 더하기 위하여 제공되고 있다. 따라서, 본 발명이 속하는 기재분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 기재된 실시예들이 이러한 특정 상세들 중 일부 또는 전부 없이도 실시될 수 있다는 것이 명백할 것이다. 다른 예들에서는, 기재된 실시예들을 불필요하게 불명확하게 하지 않기 위해 잘 알려진 공정 단계들은 상세히 기재되지 않았다. 이후의 예들은 제한적으로 취해지지 않도록, 기타 응용들이 가능하다.
하기의 상세한 설명에서, 첨부 도면에 대한 참조가 이루어지고, 이는 명세서의 일부를 형성하고, 예시를 통해, 기재된 실시예들에 따른 특정 실시예들이 도시된다. 본 실시예들이 당업자가 기재된 실시예들을 실시할 수 있을 정도로 충분히 상세히 기재되어 있지만, 이러한 예들은 한정의 것이 아니고, 따라서 다른 실시예들이 사용될 수 있으며, 기재된 실시예들의 사상 및 범주를 벗어남이 없이 변경들이 행해질 수 있다는 것을 잘 알 것이다.
상세한 설명에서, 금속 또는 금속 부품을 참조한다. 일부 바람직한 실시예들에서, 금속은 알루미늄 또는 알루미늄 합금이다. 그러나, 당업자라면 본 발명의 맥락에서, 금속이라는 용어는 순수한 원소 금속은 물론 금속 합금 또는 금속 혼합물을 포함하는 양극산화 공정을 거칠 수 있는 재료를 함유하는 임의의 적합한 금속을 칭하는 것임을 인식할 것이다.
본 명세서에 기재된 실시예는 금속 부분 상에 보호 양극산화 층을 제공하기 위한 방법과 구조물에 관한 것이다. 방법은 이중 양극산화 공정을 포함하며, 이에 의해 부품은 금속 표면의 일부분 상에 제1(또는 1차) 양극산화 층을 생성하기 위한 제1 양극산화 공정 및 금속 표면의 상이한 부분 상에 제1 양극산화 층과 인접하게 접촉한 제2 (또는 2차) 양극산화 층을 생성하기 위한 제2 양극산화 공정을 거친다. 기재된 실시예는 각진 금속 표면 상에 제1 및 제2 양극산화 층들을 형성하기 위한 방법을 포함하며, 양극산화 층들은 금속 부분의 에지에서 계면을 이루고, 양극산화 층들의 계면은 균일하고 미관적으로 돋보인다. 일부 실시예에서, 제1 양극산화 층은 제1 마감부를 가진 제1 금속 표면에 덮어씌울(overlay) 수 있으며, 제2 양극산화 층은 제2 마감부를 가진 제2 금속 표면에 덮어씌울 수 있다. 예를 들어, 제1 마감부는 거칠거나 무광이고, 제2 마감부는 고반사형이고/이거나 로고 또는 회사 마크와 같은 디자인을 가지고 있을 수 있다.
일부 실시예에서, 제2 양극산화 층은 하단의 금속 표면의 특징부들을 드러내도록 실질적으로 투명하다. 하단의 금속 표면은 투명한 제2 양극산화 층을 통해 관찰가능한 반사형 광택(shine) 또는 장식 특징부를 가질 수 있다. 제2 양극산화 층이 투명한 경우들에서, 양극산화 필름은 마모를 견디기에 충분한 두께를 갖는다. 제2 양극산화 층의 두께는 제1 또는 제2 양극산화 층 어디에서도 실질적으로 오프셋이 없는 매끄러운 표면을 제공할 수 있도록 제1 양극산화 층의 두께에 밀접하게 근사치이다. 이러한 오프셋은 또한 내구성을 개선하도록 제어될 수 있다(예를 들어, 한 개 층이 다른 층에 대해 보조 평면(sub-flush)으로 제조될 수 있으며, 이는 스크래치될 가능성을 잠재적으로 더 낮출 수 있다).
도 1은 기재된 실시예에 의한 일반적인 이중 양극산화 공정을 도시하는 흐름도이다. 단계 102에서, 하단의 표면의 일부분 상의 제1 양극산화 층이 제1 양극산화 공정을 이용하여 형성된다. 하단의 표면은 제1 마감부를 구비한 금속 표면일 수 있고, 제1 마감부는 임의의 적합한 특징 및 품질을 가진다. 예를 들어, 제1 마감부는 폴리싱되고 매끄럽거나, 기계 가공 또는 분쇄, 또는 텍스처화되고 거칠게 될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 양극산화 층은 제1 양극산화 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 제1 양극산화 공정은 일반적으로 표준 공정 파라미터들, 예컨대, 전형적 양극산화 전류 밀도, 수조 온도 및 양극산화 지속 시간을 이용한다. 예를 들어, 제1 양극산화 공정은 섭씨 약 15 내지 25도 범위의 수조 온도, 약 1.5 Amp/dm2 내지 약 2.0 Amp/dm2의 전류 밀도, 및 약 10 내지 40분의 양극산화 지속 시간을 특징으로 할 수 있다. 이러한 파라미터를 이용한 양극산화 층은 실질적으로 불투명한 것을 특징으로 할 수 있어서, 하단의 특징부들이 가려지지 않고 관찰되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 제1 양극산화 층이 형성되면, 인접한 제2 양극산화 층이 금속 표면(104)의 연접(contiguous)한 부분에 형성될 수 있다. 제2 양극산화 공정은 일반적으로 제1 양극산화 공정에 비해 보다 낮은 전류, 보다 높은 수조 온도 및 보다 긴 양극산화 지속 시간을 사용한다. 예를 들어, 제2 양극산화 공정은 약 0.4 Amp/dm2 내지 약 1.0 Amp/dm2 범위의 전류 밀도, 섭씨 약 20 내지 30도의 수조 온도, 및 약 15분을 초과하는 지속 시간을 특징으로 할 수 있다. 이러한 양극산화 파라미터들은 제1 양극산화 층의 것과는 상이한 애노딕(anodic) 산화 기공 구조를 가진 제2 양극산화 층을 가져오면서, 실질적으로 투명한 것을 특징으로 할 수 있는 제2 양극산화 층을 생성한다. 제2 양극산화 층은 실질적으로 투명하기 때문에, 하단의 표면 특징부들의 관찰이 훨씬 덜 가려지도록 허용하며, 이는 제1 양극산화 공정을 이용하여서는 달리 가능하지 않았을 것이다. 일부 경우에 따라, 제1 양극산화 층의 상대적 투명도는 제1 양극산화 층의 전반적 두께를 감소시킴으로써 증가될 수 있음을 주지해야 한다. 그러나, 이와 같이 제1 양극산화 층을 얇게 하는 것은 일반적으로 제1 양극산화 층의 보호 특성을 감소시킨다. 상반적으로, 제2 양극산화 층에 의해 제공되는 내재적으로 높은 수준의 투명도는 탁월한 시인성(viewability)을 제공하면서도, 얇게 처리되지 않은 제2 양극산화 층의 우수한 보호 특성을 유지한다.
제1 및 제2 양극산화 층들에 의해 제공되는 상이한 특징들로 인해, 제1 및 제2 양극산화 층들 사이의 계면은 자연스럽게 명확히 정의(well define)될 수 있다. 제1 양극산화 층과 제2 양극산화 층의 계면이 규칙적이므로, 제1 및 제2 양극산화 층들 사이에는 일정하면서 미관적으로 돋보이는 선이 제공될 수 있다. 제1 및 제2 양극산화 층 사이의 규칙적이고 일정하면서 미관적으로 돋보이는 계면의 상세 사항에 대하여 다음에 기재한다.
전술된 바와 같이, 실시예의 방법은 개인용 컴퓨터와 휴대용 전자 디바이스를 포함하는 전자 디바이스의 제조에 적용될 수 있다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따라 구성된 셀룰러 전화기와 같은 휴대용 전자 디바이스(10)(이하, "전자 디바이스(10)")의 개략적 등각투사도이다. 예시된 실시예에서, 전자 디바이스(10)는 사용자가 전자 디바이스(10)와 상호 작용하거나 전자 디바이스(10)를 제어하도록 허용하는 디스플레이(12)를 지지하는 본체(11)를 포함한다. 예를 들어, 디스플레이(12)는 프레임, 하우징, 또는 인클로저(16)에 작동가능하게 결합된 커버 또는 커버 글래스(14)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 디스플레이(12) 및/또는 커버(14)는 사용자로부터의 입력 명령을 수신하는 터치 감응 특징부들을 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 커버는 전자 디바이스(10)의 일 측 상에 위치될 수 있거나, 커버는 전자 디바이스(10)의 대향 측들 상에 위치될 수 있다. 아래 상세히 기재되는 바와 같이, 인클로저(16)와 커버(14)는 전자 디바이스(10)의 여러 내부 특징부들을 적어도 부분적으로 하우징하거나 인클로징(enclose)한다.
도 2에 도시된 실시예에서, 인클로저(16)는 또한 전자 디바이스(10)의 여러 개의 추가적 특징부들을 적어도 부분적으로 정의한다. 더 상세하게는, 인클로저(16)는 오디오 스피커 출력부(18), 커넥터 개구부(20), 오디오 잭 개구부(22), 카드 개구부(24)(예를 들어, 심(SIM)카드 개구부), 전방 카메라(26), 후방 카메라(도 1에 미도시), 전원 버튼(도 1에 미도시), 및 하나 이상의 볼륨 버튼(도 1에 미도시)를 포함할 수 있다. 도 1은 여러 개의 이들 특징부들을 개략적으로 도시하고 있으나, 당업자라면 이들 특징부들의 상대적 크기와 위치는 변경될 수 있음을 이해할 것이다.
일부 실시예들에서, 인클로저(16)는 금속 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어, 인클로저(16)는 알루미늄, 예를 들어, 6063 알루미늄으로 제조될 수 있다. 그러나 다른 실시예들에서, 인클로저(16)는 다른 적합한 금속 및/또는 합금으로 제조될 수 있다. 도 2에 도시된 부가적 특징부들에 의하면, 인클로저(16)는 (개별적으로 제1 에지 부분(30a) 및 제2 에지 부분(30b)으로서 식별되는) 대향 에지 부분들(30)을 포함하며, 이들은 몸체(11)의 주변을 둘러 연장된다. 일부 실시예들에서, 에지 부분들(30) 중 하나 또는 두 개 모두가 챔퍼(chamfer) 또는 베벨(bevel)된 프로파일을 가질 수 있다. 이하 상세히 기재된 바와 같이, 챔퍼된 에지 부분들(30)은 미관적으로 돋보이는 외관을 제공하기 위해 인클로저(16)에 대해 처리될 수 있다. 예를 들어, 인클로저(16)의 외부 표면이 처리될 수 있고, 에지 부분들(30)이 뒤이어 처리될 수 있다. 예를 들어 일 실시예에서, 제1 양극산화 공정이 인클로저(16)에 적용되고, 후속의 제2 양극산화 공정이 에지 부분들(30)에 적용될 수 있다. 중간 표면 처리를 포함하여 부가적으로 적합한 표면 처리들이 인클로저(16) 및/또는 에지 부분들(30)에 적용될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 에지 부분들(30)은 다른 적합한 프로파일 또는 형태를 가질 수 있으며 및/또는 표면 처리를 포함하는.
도 3은 도 2의 전자 디바이스의 부분 조립체(40)의 적어도 일부분의 개략적 등각투상도이다. 도 3에 도시된 실시예에서, 부분 조립체(40)는 도 2에 도시된 커버(14)와 같은 커버에 결합된 인클로저(16)를 포함한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 인클로저(16)는 제2 인클로저 부분(44)에 결합된 제1 인클로저 부분(42)을 포함하며, 이는 뒤이어 제3 인클로저 부분(46)으로 결합된다. 보다 상세하게는, 인클로저(16)는 제1 인클로저 부분(42)을 제2 인클로저 부분(44)으로 결합하는 제1 커넥터 부분(48)을 포함한다. 인클로저는 또한 제2 인클로저 부분(44)을 제3 인클로저 부분(46)으로 결합하는 제2 커넥터 부분(50)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 제1, 제2 및 제3 인클로저 부분들(42, 44, 46)은 금속성일 수 있으며, 제1 및 제3 커넥터 부분들(48, 50)은 하나 이상의 플라스틱 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 커넥터 부분들(48, 50) 각자는 대응하는 인클로저 부분들을 연결(enjoin)하는 제1 구조적 플라스틱 부분 및 적어도 부분적으로 제1 플라스틱 부분들을 덮는 제2 미관적 플라스틱 부분을 포함하는 이중-샷(two-shot) 플라스틱 공정으로부터 형성될 수 있다. 이들 플라스틱 부분들은 양극산화 공정에 사용되는 화학물질, UV 광 노출, 블라스팅 공정에서의 연마재, CNC 단계에서 사용되는 냉각재 및 마스킹 재료를 스트립(strip)하기 위해 사용되는 화학물질들을 포함하여, 인클로저의 형성 및 처리에 사용될 수 있는 가혹한 제조 공정과 화학물질들을 견딜 수 있도록 구성될 수 있다. 이들 화학물질들은 고온 또는 저온에서 적용되며 연장된 기간 동안 유지될 수 있는 강산 또는 염산을 포함할 수 있다. 적절한 이중-샷 플라스틱 기법과 관련하여 아래에서 상세히 설명한다. 추가적 실시예들에서, 인클로저 부분들(42, 44, 46) 및/또는 커넥터 부분들(48, 50)은 금속, 플라스틱 및 다른 적합한 재료를 포함하는 다른 적합한 재료들로 제조될 수 있다.
도 3에 도시된 실시예의 부가적 특징부들에 따르면, 인클로저(16)는 접지 목적을 위해 하나 이상의 저저항 전도체 부분들(52)(개략적으로 도시됨)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전도체 부분들(52)은 RF파를 차폐할 수 있는 알루미늄을 포함할 수 있다. 전도체 부분(52)은 안테나 전송 또는 통신을 위해 인클로저(16)를 통해 보다 낮은 저항을 제공하기 위해 인클로저(16)의 하나 이상의 층 또는 부분들을 제거함에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 전도체 부분(52)은 레이저 에칭 또는 달리 인클로저(16)의 양극산화된 부분을 제거 또는 에칭함에 의해 형성될 수 있다. 그런 다음, 전도체 부분(52)의 노출된 표면들은 화학적으로 처리되어 그 전기 전도성을 유지하도록 할 수 있다. 적합한 화학적 처리의 예들에는 전도체 부분(52)을 패시베이트(passivate)하기 위한 크로메이트(chromate) 및 비-크로메이트 컨버젼 코팅들이 포함된다. 이들 코팅들은 페인트 브러시를 이용한 분사 및 브러싱을 포함한 기법들을 이용하여 적용될 수 있다. 노출된 부분(52)은 물론 인클로저(16)의 상이한 부분을 통한 전도성에 대해 적절한 기법들을 이용하여 테스트할 수 있으며, 예컨대 노출된 부분(52)과 인클로저(16)의 상이한 지점들에서 프로브를 이용한 저항을 이용하여 하우징(16)을 통해 접지가 확립될 수 있음을 확인하는 등이 있다.
도시된 부분 조립체(40)는 인클로저(16)에 대해 증가된 구조적 연결강도를 제공하는 여러 개의 인서트(insert)(54)를 또한 포함한다. 예를 들어 인클로저(16)가 알루미늄으로 형성되는 실시예에서, 인서트(54)는 증가된 강도와 내구력을 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 인서트(54)는 전기적 접지 특징부들로서 기능할 수 있도록 전도성을 띤다. 일부 실시예에서, 인서트(54)는 대응 파스너(fastener)에 나사결합가능하게(threadably) 맞물리도록 구성된 나사식 인서트 또는 너트를 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 인서트(54)는 부품이 후속 양극산화 공정들을 거치기 전에 인클로저(16)에 추가될 수 있다. 이런 경우들에서, 인서트(54)는 예컨대 티타늄과 같이 화학적으로 가혹한 양극산화 공정을 견딜 수 있는 재료로 제조되는 것이 유리하다. 예를 들어, 인서트가 강재(steel) 또는 황동으로 제조되는 경우, 이들은 부품을 파괴하고 또한 양극산화 수조도 오염시킬 수 있는 양극산화 화학물질들에 의해 부식될 수 있다. 티타늄도 양극산화할 수 있으나, 양극산화 알루미늄에 대해 사용되는 조건하에서는 양극산화 정도가 최소이고 필름 성장은 적다. 따라서, 티타늄 인서트는 전도성을 유지할 것이고 따라서 알루미늄 양극산화 공정을 거친 후에라도 전기적 접지에 적합할 것이다. 부가적으로, 양극산화은 티타늄 상에서는 최소로 발생될 것이므로 인서트의 임의의 나사식 영역의 지오메트리(geometry)는 실질적으로 동일하게 유지될 것이다. 티타늄에 부가적으로, 예컨대, 7075 알루미늄 합금과 같은 경질 알루미늄 합금을 포함하여 다른 적합한 경질 금속 재료들이 인서트에 사용될 수 있음을 주지해야 한다. 보다 연성의 알루미늄 합금으로 제조된 인서트가 사용될 수 있다. 그러나, 보다 연성인 알루미늄 인서트는 알루미늄 양극산화 수조에서 양극산화할 수 있다. 따라서, 알루미늄 인서트의 전기 전도성을 유지하고 임의의 나사식 지오메트리를 유지하려면, 양극산화 수조에 노출하기 전에 예를 들어 고분자 플러그를 이용하여 알루미늄 인서트를 마스킹하는 것이 필요할 수 있다. 이러한 마스킹 공정은 공정에 제조 과정과 수동의 노동을 추가한다.
도 3에 도시된 부분 조립체(40)의 또 다른 부가적 특징에 따르면, 커버(14)가 인클로저(16)에 견고하게 결합되고/되거나 (요구되는 경우) 인클로저(16)에 대해 오프셋될 수 있다. 보다 상세하게는, 커버(14)는 인클로저(16)에 대해 기준 평면 또는 데이텀(datum)과 정렬될 수 있으며, 인클로저(16) (및 보다 상세하게는, 제1 인클로저 부분(42), 제2 인클로저 부분(44) 및/또는 제3 인클로저 부분(46))는 결합된 부분들 간에 비교적 타이트(tight)한 공차를 유지하면서 견고한 부착(예를 들어, 접착제 부착)을 위해 커버(14)를 인클로저(16)에 대해 가압 또는 바이어싱하기 위한 하나 이상의 접근 개구부(56)를 포함할 수 있다.
본 발명의 부가적 실시예들에 의하면, 커버(14)는 유리, 세라믹 및/또는 유리-세라믹 재료로부터 제조될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 커버(14)는 세라믹 특성을 가진 유리의 특정 부분 또는 분량을 포함하는 유리로 제조될 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 커버(14)는 알루미나 실리카 기반의 안료 유리(pigmented glass)로 형성될 수 있다.
전술된 바와 같이, 본 명세서에 기재된 실시예들은 예를 들어 도 2 및 도 3에 도시된 휴대용 전자 디바이스와 같은 전자 디바이스의 노출된 금속 표면 상에 보호 양극산화 층 또는 층들을 형성하기 위한 방법을 제공한다. 도 4 및 도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 실시예들에 의한 양극산화 공정과 연관된 단계들을 도시한다. 도 4는 처리 단계들을 도시하는 흐름도이다. 도 5a 내지 도 5e는 도 4에 기재된 공정을 거치는 부품의 일부분을 그래픽적으로 제시하는 도면들이다. 이후 설명에서, 도 5a 내지 도 5e의 그래픽적 제시들과 함께 도 4의 흐름도를 참조한다.
단계 402(도 5a에 대응함)에서 공정(400)이 시작하며, 여기서 제1 표면(502) 및 제2 표면(504)을 구비한 금속 부품(500) 상에 마스킹 동작이 수행된다. 도 5a 내지 도 5e에서, 제1 표면(502) 및 제2 표면(504)은 금속 부품(500)의 표면의 연접한 부분들이다. 마스크(506)는 제2 표면(504) 상에 형성되어 제2 표면(504)을 후속 공정들로부터 보호하도록 구성된다. 금속 부품(500)은 알루미늄, 스테인리스 강 또는 티타늄과 같은 임의의 적절한 금속으로 제작될 수 있다. 부가적으로, 금속 부품(500)은 세라믹 및 세라믹 함유 재료와 같은 다른 재료들을 포함할 수 있다. 특정 실시예들에서, 금속 부품(500)은 6000 시리즈(예를 들어, 6063 및 6061), 5000 시리즈(예를 들어, 5054 및 5052) 및 7000 시리즈 내의 것들을 포함하는 임의의 다양한 등급의 알루미늄 합금으로 제조될 수 있다. 상이한 유형과 등급의 금속을 사용하려면 금속의 재료 특성과 강도에 따라 상이한 파라미터를 얻기 위한 양극산화, 텍스처화 및 폴리싱 공정과 같은 후속 공정들을 필요로 한다.
마스킹이 있기 전에, 부품은 후속 양극산화 공정에 결함을 유발하거나 그게 아니면 악영향을 미칠 수 있는 바람직하지 못한 표면 결함, 때, 먼지 등을 제거하기 위한 세척 동작을 선택적으로 거칠 수 있다. 예를 들어, 표면 세척 동작들은 습식 폴리싱과 같은 주지의 공정들을 포함할 수 있다. 습식 폴리싱 용으로 알루미늄 산화물 슬러리와 같은 슬러리를 사용할 수 있으며, 이는 기계적 폴리셔(polisher)와 함께 사용되어 기계 자국을 제거하고 블라스팅 또는 다른 텍스처화 공정을 위해 평탄한 표면을 형성할 수 있도록 할 수 있다. 부가적으로, 습식 폴리싱은 임의의 후속 텍스처화 과정의 광택(gloss)을 증가시키는데 사용될 수 있다. 일부 경우들에서, 금속 표면 상에 미러 마감(mirror finish)을 제공할 수 있는 산성 또는 알칼리성 슬러리(예를 들어, 알루미늄 산화물 또는 실리콘 산화물)를 이용한 기계 화학적 래핑(lapping)이 수행될 수 있다. 선택적 폴리싱 이후에, 예를 들어 포토리소그래피 공정을 이용하여 아트워크(예를 들어, 회사 로고 및/또는 텍스트)가 미러 마감된 금속 표면 상에 선택적으로 형성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 마스킹과 아트워크 과정들은 함께 수행된다. 마스크는 예를 들어 분사 코팅 동작을 이용하여 부품 상에 적용될 수 있는 포토레지스트이다. 일부 실시예들에서, 그 다음 아트워크의 패턴에 대응되는 선택된 부분들이 UV 경화되며, 비경화된 부분들이 제거됨으로써 아트워크 패턴에 대응되는 커버된 미러 마감 표면들이 남게 된다. 일부 경우들에서, UV 경화는 UV 레이저의 사용을 포함할 수 있다. 다른 적합한 마스킹 기법들은 스크린 인쇄와 패드 인쇄(pad printing) 공정들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 아트워크를 커버하기 위해 사용되는 포토레지스트는 포토마스크 소정 영역들에 사전-변형된 특징부들을 가진 포토마스크로부터 형성됨으로서, 부품 상의 결과적 아트워크 내에 샤프하게 정의된 모서리들을 제공할 수 있도록 한다. 사전-변형된 포토마스크를 이용한 실시예들에 대해 도 13a, 도 13b 및 도 14a 내지 도 14d를 참조하여 이하 상세히 설명한다.
금속 부품의 제2 표면(504)이 마스킹되고 난 후, 제1 표면(502)에 텍스처를 부가하기 위해 부품은 선택적 과정을 거칠 수 있다. 예를 들어, 블라스팅 동작을 수행함에 의해 부품이 블라스팅 매체에 노출될 수 있다. 일 실시예에서, 블라스팅 매체는 약 1 바아(bar)의 압력하에서 적용되는 지르코니아의 형태를 취한다. 대안적으로, 화학적 에칭 공정이 사용되어 블라스팅된 표면과는 상이한 품질을 가진 텍스처화된 표면을 부여할 수 있다 제2 표면(504)은 마스크(506)에 의해 보호되기 때문에, 이는 텍스처화나 블라스팅을 거치지 않으며, 아트워크 및/또는 미러 폴리시와 같은 이전에 제공된 표면 특징부들을 보유할 것이다.
단계 404(도 5b에 대응함)에서, 부품은 제1 양극산화 공정을 거치며, 여기서 제1 표면(502)은 양극산화되면서 제2 표면(504)에 인접하면서 그와 접촉하는 1차 양극산화 층(508)을 형성하고, 여기서 제2 표면(504)은 마스크(506)에 의한 보호로 인해 영향을 받지 않는다. 양극산화는 금속 표면의 일부가 산화물 층으로 변화하는 것을 수반하므로, 점선(514)은 제1 양극산화 공정 이전에 제1 표면(502)이 존재하던 위치를 나타낸다. 1차 양극산화 층(508)의 에지(512)는 금속 표면의 제2 부분(504)에 인접하고, 마스크(506)의 에지에 의해 정의된다. 양극산화 이전에, 부품은 후속 양극산화 공정에 결함을 유발하거나 그게 아니면 악영향을 미칠 수 있는 이전 공정들에 의해 유발된 바람직하지 못한 표면 입자들을 제거하기 위한 세척 동작을 선택적으로 거칠 수 있다. 표면 동작들은 예를 들어 기계 공작으로부터의 그리스(grease) 또는 취급 과정에서의 기름과 같은 표면 불순물을 제거하기 위해, 예를 들어 Na3PO4 용액을 이용한 탈지 동작; 미관적 이유로 표면 텍스처를 변경하기 위해 예를 들어 H3PO4 용액 수조를 이용하는 화학적 폴리싱; 및 합금처리된 알루미늄의 표면에서 금속간 입자와 같은 이전 공정에서의 잔류물을 제거하고, 양극산화에 준비되도록 알루미늄 산화물 패시베이션 층을 에칭으로 제거하기 위해 예를 들어 HNO3을 이용한 디스멋(desmut) 동작과 같은 공지의 공정들을 포함할 수 있다. 단계 404에서의 제1 양극산화 공정은 섭씨 약 15 내지 25도의 온도에서 H2SO4 수조 용액의 사용을 전형적으로 수반한다. 일부 실시예들에서, 양극산화 층의 품질은 일정한 전류 밀도를 이용하여 제어될 수 있다. 일부 실시예들에서, 전류 밀도는 약 1.5 내지 2.0 A/dm2로 설정된다. 일정한 전압을 설정함에 의해 양극산화의 품질을 제어하는 것 또한 가능하다. 목표 전압은 부분의 크기에 따라 변경될 수 있음을 주지해야 할 것이다. 일반적으로, 양극산화의 지속 시간은 1차 양극산화 층(508)의 두께를 결정짓게 되는데, 이는 바람직하게는 50 미크론(micron) 두께 미만, 보다 바람직하게는 약 25 미크론 두께 미만이다. 미관적 적용을 고려할 때, 1차 양극산화 층(508)은 바람직하게는 약 15 미크론 두께 미만이다. 일부 실시예들에서, 양극산화는 대략 10 내지 40분간 수행됨으로서, 그 결과 1차 양극산화 층(508)의 두께는 약 8 내지 12 미크론이 된다. 양극산화가 완료되면, 부품은 예를 들어 니켈 아세테이트 용액을 이용하여 실링(sealing) 동작을 선택적으로 거친다.
단계 406(도 5c에 대응함)에서, 금속 표면의 일부가 노출되며, 이는 제2 표면(504)의 적어도 일부를 포함한다. 도 5c에 도시된 부품에서, 제2 표면이 제거 마스크(506)에 의해 노출된다. 마스크(506)가 제거되고 난 후, 1차 양극산화 층(508)은 에지(512)를 제2 표면(504)에 인접하게 유지시킨다. 제2 표면(504)은 이전에 제공된 아트워크, 텍스처화 또는 폴리싱을 유지시킨다. 부가적으로, 일부 실시예들에서, 1차 양극산화 층(508)의 섹션이 제거되어 하단의 금속의 일부를 노출시킨다. 금속 노출은 예를 들어 절삭 과정 또는 레이저 또는 화학적 에칭 과정을 이용하여 수행될 수 있다. 일부 실시예에 의한 절삭된 부품에 관련하여 도 10b 내지 도 10e를 참조하여 이하 상세히 기재한다.
단계 408(도 5d에 대응함)에서, 부품이 제2 양극산화 공정을 거침으로써 2차 양극산화 층(510)이 형성된다. 2차 양극산화 층(510)은 1차 양극산화 층(508)에 인접 및 접촉되어 있다. 제2 양극산화 공정은 제2 표면(504)과 같은 노출된 금속 표면들에서만 실질적으로 발생한다. 제1 양극산화 공정(404)에 의해 이미 양극산화된 금속 표면들은 중성 마스크로 기능하는 1차 양극산화 층(508)에 의해 제2 양극산화 공정(408)으로부터 보호받는다. 이러한 이유는 1차 양극산화 층(508)이 포함하는 AlO2이 비전도성이기 때문에 전자화학적 양극산화 공정에서 구동력으로써 요구되는 전류를 전도시킬 수 없기 때문이다. 도 5d에서의 결과적 부품은 에지(512)에 의해 정의된 계면에서 접촉하는 두 양극산화 층들(518 및 510)을 갖는다. 일부 실시예들에서, 제2 양극산화 공정(408)은 제1 양극산화 공정(404)과는 상이한 공정을 사용하며, 그 결과 2차 양극산화 층(510)은 1차 양극산화 층(508)과 상이한 필름 특성을 갖게 된다. 일부 실시예들에서, 제2 양극산화 공정(408)은 실질적으로 투명한 양극산화 층을 제공할 수 있는 공정 파라미터를 사용한다. 투명한 양극산화 층을 생성하기 위한 공정 파라미터들에 대해 도 6a 및 도 6b를 참조하여 다음과 같이 상세히 설명한다.
일부 실시예들에서, 제2 양극산화 공정(408)이 완료되고 난 후, 부품은 1차 양극산화 층(508)의 선택된 부분들을 제거하기 위해 레이저 에칭을 선택적으로 거칠 수 있다. 예를 들어, 1차 양극산화 층의 선택된 부분들이 제거되어 전기적 접지에 적합한 전도성 알루미늄 영역이 노출될 수 있다. 레이저 에칭된 영역들에서 양극산화 층이 제거된 영역은 예를 들어, 크로메이트 또는 비-크로메이트 코팅 처리를 이용하여 전도성을 확실히 유지하도록 하기 위해 컨버젼 코팅으로 처리될 수 있다.
도 5e는 이중 양극산화 공정(400)을 거치고 난 후의 부품(500)의 다른 도면을 도시한다. 도 5e는 부품(500)의 보다 큰 부분의 상면도를 도시하는 것으로, 도 5d는 단면도(516)에 대응한다. 도 5e에 도시된 바와 같이, 2차 양극산화 층(510)은 1차 양극산화 층(508)에 인접하게 배치된다. 도 5d 및 도 5e에 의해 도시된 바와 같이, 제1 양극산화 층(508)과 제2 양극산화 층(510) 사이의 계면은 1차 양극산화 층(508)의 에지(512)에 의해 정의된다. 도 5d에서 결과적인 부품(500)은 두 개의 양극산화 층들(508 및 510)을 가지며, 이들은 상이한 필름 품질을 가질 수 있고 전자 디바이스의 사용자와 같이 관찰자의 시각에 따라 각자 상이하게 나타날 수 있다. 예를 들어, 1차 양극산화 층(508)이 불투명하고 2차 양극산화 층(510)이 투명한 경우, 사용자는 2차 양극산화 층(510) 하단의 금속 표면의 부분만을 볼 수 있다.
도 5a 내지 도 5e를 참조해 전술한 바와 같이, 2차 양극산화 층(510)은 실질적으로 투명할 수 있다. 투명한 양극산화 필름을 형성하기 위한 공정 파라미터들은 일반적으로 불투명한 양극산화 필름을 형성하기 위한 공정 파라미터들과 상이하다. 예를 들어, 투명한 양극산화 공정은 전형적으로 약 0.4 내지 1.0 A/dm2의 전기 전류 밀도를 사용하는데, 이는 전술된 제1 양극산화 공정(404)과 같은 다른 양극산화 공정들 및 종래의 양극산화 공정들에 비해 실질적으로 낮다. 일정한 전류 밀도 대신에, 일정한 전압이 투명한 양극산화 층을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 종래의 양극산화 공정들에 비해 보다 낮은 전압이 사용될 수 있다. 보다 낮은 전류 밀도 또는 전압이 결과적인 양극산화 층에서 보다 작은 평균 기공 크기 및 보다 미세한 기공 구조라는 결과를 낸다고 믿어진다. 기공들은 양극산화 공정 중에 양극산화 필름의 미세구조 내에 자연스럽게 형성되는 수직 공극(void)들이다. 부가적으로, 섭씨 약 20도 내지 30도의 수조 온도가 투명한 양극산화 층을 형성하는 데 전형적으로 사용되며, 이는 예를 들어 전술된 제1 양극산화 공정(404)의 수조 온도에 비해 실질적으로 높다. 보다 높은 수조 온도는 증가된 기공 밀도라는 결과를 가져오는 것으로 믿어진다. 보다 미세한 기공 구조와 증가된 기공 밀도의 조합은 보다 투명한 양극산화 층에서 또한 명확히 드러나며, 종래의 양극산화 층들에 비교해 양극산화 층 상에 보다 광택나는 표면을 제공하게 된다. 기재된 실시예들에 의한 투명한 양극산화 층의 물리적 특징들과 미세구조에 관해 도 6a 및 도 6b를 참조하여 다음에서 상세히 설명한다.
투명한 양극산화 층을 형성하기 위한 양극산화 지속 시간은 다른 공정 파라미터 및 결과적 양극산화 층의 요구되는 두께에 따라 변경될 수 있다. 부가적으로, 전류 밀도, 전압 및 수조 온도와 같은 소정의 공정 파라미터들을 고려하여 필름 성장 최대치에 이를 수 있다. 도 4 및 도 5a 내지 도 5e를 참조하여 위에 설명된 부품과 같은 응용에서, 양극산화은 전형적으로 약 15분 이상 동안 수행되며, 그 결과 두께가 약 7 내지 9 미크론인 투명한 양극산화 층이 형성된다.
전술된 바와 같이, 전술된 실시예들에 따른 투명한 양극산화 층의 미세구조는 불투명한 양극산화 층들에 비해 상이한 기공 크기와 밀도 특성들을 갖는다. 이를 예시하기 위해, 도 6a 및 도 6b는 도 5a 내지 도 5e의 제1 양극산화 층(508)과 같은 투명한 양극산화 층과 실질적으로 불투명한 양극산화 층의 필름 특징상의 차이점들을 그래픽적으로 도시한다. 도 6a 및 도 6b는 알루미늄(Al-6063) 기판 상에 두 개의 상이한 양극산화 공정을 이용하여 형성된 양극산화 층들의 선택된 프로파일들의 확대도를 도시한다. 위에 언급한 바와 같이, 애노딕 필름은 금속 산화물 재료 내에 형성된 기공을 가진 다공성 미세구조를 가질 수 있다. 도 6a는 배리어 층(614) 상에 형성되고, 차례로 알루미늄 기판(612) 상에 형성된 양극산화 층(600)의 다공성 미세구조를 도시한다. 배리어 층(614)은 양극산화 공정 중에 금속 기판(612) 상에 성장한 산화물의 초기 층인 균일한 두께의 박막 밀도층(thin dense layer)이다. 기재된 실시예들에 따른 배리어 층의 형성과 관련하여 도 8 및 도 9a 내지 도 9c를 참조하여 아래에 상세히 설명한다. 알루미늄 기판은 예를 들어 블라스팅 과정 또는 에칭 과정으로부터 텍스처화된 표면과 같은 임의의 적합한 표면 특징부들을 가질 수 있다. 양극산화 층(600)은 약 1.5 내지 2.0 A/dm2 사이의 전류 밀도와, 약 10 내지 40 분간, 섭씨 약 15도 내지 25도 사이의 전해액(수조) 온도를 사용하여 형성된다(제1 양극산화 공정(404)). 결과적 양극산화 층(600)(또는 금속 산화물 층)은 평균 벽면 두께가 약 5 내지 6 nm인 셀 벽면(604)을 가진 금속 산화물 내에 형성된 약 11 내지 13 nm의 평균 입경(pore diaemter)을 가지는 기공들(602)을 갖는다. 도 6b는 배리어 층(618)과 알루미늄 기판(616) 상에 형성된 양극산화 층(606)(또는 금속 산화물 층)의 다공성 미세구조를 도시한다. 알루미늄 기판(616)은 고반사 광택과 같은 임의의 적합한 표면 특징부들을 가질 수 있다. 양극산화 층(606)은 약 0.4 내지 1.0 Amps/dm2 사이의 전류 밀도와, 약 15 분 초과의 지속 시간 동안 섭씨 약 20도 내지 30도 사이의 전해액 온도를 사용하여 형성된다(제2 양극산화 공정(408)). 결과적 양극산화 층(606)은 평균 벽면 두께가 약 4 내지 5 nm인 셀 벽면(610)을 가지는 금속 산화물 내에 형성된 약 6 내지 9 nm의 평균 입경을 가지는 기공들(608)을 갖는다. 따라서, 양극산화 층(606)은 양극산화 층(600)에 비해 대략 2 내지 3배 더 높은 기공 밀도를 갖는다. 부가적으로, 양극산화 층(606)의 평균 입경은 양극산화 층(600)의 평균 입경에 비해 보다 작다. 양극산화 층(606)(또는 금속 산화물 층)의 조밀하게 쌓인(densely packed) 기공들은 양극산화 층(606)(또는 금속 산화물 층)의 상부 표면과 배리어 층(618) 사이에 광 전달 경로를 제공함으로써, 양극산화 층(606)이 실질적으로 투명하게 되도록 한다. 배리어 층(618)은 매우 얇고 일반적으로 빛의 전달을 방해하지 않는다. 따라서, 입사광이 양극산화 층들(600 및 606)에 지향(direct)된 경우, 양극산화 층(606)은 예를 들어, 빛이 외부 환경으로부터 하단의 알루미늄 기판(616)의 표면을 통과하고, 알루미늄 기판(616)에서 반사되어 나가 다시 양극산화 층(606)을 통과하여 외부 환경으로 전달되도록 허용할 가능성이 보다 높아진다. 이러한 방식으로, 양극산화 층(606)은 관찰자에 의한 하단의 알루미늄 기판(616)의 관찰에 실질적으로 방해가 없도록 허용할 수 있다. 하단의 알루미늄 기판(616)은 표면 특징부들, 예를 들어 광택의 반사 표면, 표면 텍스처, 예를 들어 블라스팅된 표면, 또는 관찰자 시점에서 관찰이 가능한 아트워크를 포함할 수 있다. 이와는 상반적으로, 양극산화 층(600)은 실질적으로 불투명하고 일반적으로 하단의 알루미늄 기판(612)의 관찰에 방해가 없도록 하는 것을 허용하지 않는다.
투명한 품질의 유지를 위해, 투명한 양극산화 층을 형성하기 위한 종래의 발명들은 양극산화 층이 얇아야 하는 것, 예를 들면, 2 내지 3 미크론이어야 하는 것을 요구함을 주지해야 한다. 그러나, 이와 같은 얇은 양극산화 층은 스크래칭과 같은 손상에 보다 취약하다. 본 명세서에 제시된 실시예들의 장점은 투명한 양극산화 층이 일반적으로 보다 더 얇은 양극산화 필름들에 연관된 투명한 품질을 제공하면서도, 인접의 불투명한 양극산화 층의 두께와 스크래칭 저항성에 근사하도록 형성될 수 있다는 점이다. 부가적으로, 본 명세서에 기재된 투명한 양극산화 층은 종래의 양극산화 공정을 이용하여 2 내지 3 미크론의 양극산화된 필름보다 실질적으로 더 강성일 수 있다. 이들 특징부들이 도 7a 및 도 7b에 도시되어 있으며, 여기서 상이한 양극산화 공정들을 거친 두 개 부품들(700 및 720)에서 선택된 프로파일 측면도가 도시된다. 도 7a는 표준 공정 변수를 이용한 종래의 양극산화 공정을 거치고 난 부품(700)을 도시하고 있으며, 약 8 내지 12 미크론의 두께(706)를 가지는 불투명한 양극산화 층(704)이 형성되어 있다. 부품(700) 역시 다른 종래의 양극산화 공정을 거쳐 약 2 내지 3 미크론의 두께(710)를 가지는 인접한 양극산화 층(708)을 형성한다. 양극산화 층(708)은 실질적으로 투명하며, 하단의 금속(702)을 드러낸다. 그러나, 양극산화 층(708)의 상대적으로 낮은 두께는 양극산화 층(708)이 예를 들어, 전자 디바이스의 일반적인 사용 중에 발생할 수 있는 스크래칭 및 손상에 보다 취약하게 만든다. 부가적으로, 인접한 양극산화 층들(704 및 708)의 두께는 약 5 내지 10 미크론씩 상이하며, 이는 전자 디바이스의 일반적인 사용 중에 때, 기름 및 다른 입자들과 같은 파편(debris)이 보다 얇은 양극산화 층(708)과 보다 두꺼운 제1 양극산화 층(704)의 계면(728)에 형성되도록 허용할 수 있다.
도 7b는 도 7a의 부품(700)과는 상이한 양극산화 공정을 거친 부품(720)을 도시한다. 부품(720)은 표준 공정 파라미터를 이용한 종래의 양극산화 공정을 거치며, 약 8 내지 12 미크론의 두께(706)를 가지는 불투명한 양극산화 층(724)이 형성된다. 부품(720)은 기재된 실시예들에 따른 공정 파라미터를 이용하여 양극산화 공정을 부가적으로 거침으로써, 인접한 투명한 양극산화 층(726)을 형성한다. 층(726)이 투명하기 때문에, 금속(722)의 하단의 표면 특징부들은 투명 층(726)의 상부 표면에서 관찰이 가능하다. 투명한 양극산화 층은 약 7 내지 9 미크론의 두께(728)를 가지며, 이는 전자 디바이스의 일반적 사용 동안 일반적 마모를 견딜 수 있는 상대적으로 큰 두께이다. 부가적으로, 인접한 양극산화 층들(724 및 726)의 두께는 약 0 내지 5 미크론씩 상이하며, 따라서 전자 디바이스의 일반적 사용 동안 두 개의 양극산화 층들 간의 계면(730)에 파편이 형성될 가능성이 감소된다. 부가적으로, 투명한 양극산화 층(726)의 두께는 인접한 양극산화 층(724)의 두께에 근사하기 때문에, 양극산화 층들의 전반적인 상부 표면이 보다 균일하고, 매끄러우며, 미관적으로도 돋보인다.
일부 실시예들에서, 투명한 양극산화 층을 형성하기 위한 양극산화 공정은 저속 램프-업 과정을 포함하는데, 이 과정에서 양극산화 전류 밀도 또는 전압이 벌크 필름 성장에 사용되는 목표 양극산화 전류 밀도 또는 전압까지 저속으로 램프-업 된다. 도 8은 기재된 실시예에 의한 저속 전류 램프-업 과정에서 시간에 대한 함수로서의 전류 변화를 도시하는 그래프이다. 도 8은 보다 종래의 전류 밀도 또는 전압 램프-업(802)에서, 시간이 흐름에 따라 전류 밀도 또는 전압이 목표 양극산화 전류 밀도 또는 전압(804)까지 빨리 증가되고 있음을 도시한다. 이런 경우, 전류 밀도 또는 전압 램프-업(802)은 0.5분이라는 시간 동안 목표 전류 밀도 또는 전압으로 증가했다. 예를 들어, 목표 양극산화 전류 밀도(804)가 1.5 Amps/dm2인 경우, 표준 램프-업 과정에서 전류 밀도는 0.5분의 시간 동안 0 Amp/dm2 내지 1.5 Amps/dm2 까지 랩프-업 될 것이다. 저속 램프-업(806)에서, 일부 실시예들에 따르면, 전류 밀도 또는 전압은 훨씬 느린 속도(pace), 예를 들어, 적어도 약 5분의 시간 동안 목표 전류 밀도 또는 전압(804)까지 증가된다. 예를 들어, 목표 양극산화 전류 밀도(804)가 1.5 Amps/dm2인 경우, 저속 램프-업 과정에서, 전류 밀도는 적어도 5분의 시간 동안 0 Amp/dm2 내지 1.5 Amps/dm2 까지 램프-업 될 것이다. 저속의 전류 밀도 또는 전압 램프-업이 더욱 균일한 배리어 층의 형성이라는 결과를 가져오며, 이는 상부에 보다 균일한 벌크 양극산화 층이 성장하도록 촉진하고, 따라서 상부에 투명한 벌크 양극산화 층을 형성하도록 보다 촉진시킬 수 있다고 믿어진다.
도 9a 내지 도 9c는 도 8을 참조하여 전술한 저속 램프-업 과정을 수반하는 양극산화 공정을 거친 금속 표면의 일부를 가지는 부품(900)의 상면도를 도시한다. 도 9a에서, 저속 램프-업 과정의 시작 시간에서(t0), 양극산화 재료는 금속 표면(902) 상의 핵생성 자리(nucleation sites)(904)에 형성되기 시작한다. 도 9b에서, 시간(t1) 동안 저속 램프-업이 진행되고, 양극산화 재료(906)는 핵생성 자리(904)로부터 서서히 외부로 성장한다. 도 9c에서, 저속 램프-업이 보다 오랜 시간(t2) 동안 진행되고, 양극산화 재료는 양극산화 재료가 금속 표면(902)을 완전히 덮도록 양극산화 재료가 소정 시점까지 핵생성 자리(904)로부터 외부로 성장함으로써, 배리어 층(908)이 형성된다. 전류 밀도 또는 전압이 예를 들어 약 5분의 시간 동안 저속으로 램프-업 되도록 허용되기 때문에, 양극산화 필름이 핵생성 자리(904) 주변에 보다 저속으로 그리고 균일하게 성장하며, 따라서 보다 균일한 배리어 층(908)이 형성된다. 램프-업 시간 주기는 바람직하게는 적어도 약 5분이다. 배리어 층(908)이 형성되고 나면, 그 뒤로 전류 밀도 또는 전압은 벌크 양극산화 필름 성장을 지속하기 위해 목표 전류 밀도 또는 전압에 유지될 수 있다. 균일한 배리어 층의 형성은 상부에 보다 균일한 벌크 양극산화 필름 성장을 촉진함으로써, 전반적으로 균일하면서 보다 투명한 최종 양극산화 층이라는 결과를 가져온다고 믿어진다. 저속 램프-업 과정은 목표 전류 밀도 또는 전압까지 전류 밀도 또는 전압의 저속 램프-업을 수반할 수 있음을 주지한다.
도 9d는 기재된 실시예에 의한 배리어 층 및 투명한 양극산화 층을 형성하기 위한 공정의 상세 사항을 도시하는 흐름도이다. 단계 910에서, 배리어 층이 전술된 저속 램프-업 과정을 이용하여 알루미늄 기판 상에 형성된다. 전술된 바와 같이, 일부 실시예들은 전류 밀도의 저속 램프-업을 수반할 수 있으며, 다른 실시예들은 전압의 저속 램프-업을 수반할 수 있다. 결과적인 배리어 층은 균일하고 상부에 균일한 양극산화 필름 성장을 촉진할 수 있다. 배리어 층은 하단의 알루미늄 기판에 대해 방해받지 않는 관찰을 제공할 정도로 충분히 얇다. 단계 920에서, 투명한 양극산화 필름이 전술된 공정 파라미터들을 이용하여 배리어 층 상에 직접적으로 배치된다(도 6b, 양극산화 층(606)) 결과적인 투명한 양극산화 층이 가진 기공들은 양극산화 층의 상부 표면으로부터 배리어 층의 상부 표면까지 투명한 양극산화 층을 통해 빛의 전달을 제공하도록 충분히 작은 직경을 가지며 충분히 조밀하게 쌓여 있다. 배리어 층이 빛의 전달을 실질적으로 방해하지 않으므로, 관찰자는 알루미늄 기판 상의 표면 특징부에 대해 실질적으로 방해 없이 관찰하도록 허용될 수 있다. 전술된 바와 같이, 비록 투명한 양극산화 층이 하단의 기판의 실질적으로 방해받지 않는 관찰을 제공할 수 있으나, 이는 스크래칭과 같은 마모에 대한 높은 저항성을 유지하기 위해 소정 두께로 형성될 수 있다.
전술된 바와 같이, 본 명세서에 기재된 실시예들은 미관적으로 돋보이면서 보호성인 양극산화 층을 각진 금속 표면들, 예를 들어, 도 2에 도시된 챔퍼된 표면들(30a 및 30b) 상에 제공하는데 적합하다. 종래 방법들에서, 단일의 양극산화 층은 전형적으로 금속 표면 상에 형성되며, 이는 각도와 모서리를 가진 금속 표면의 부분들을 포함한다. 본 명세서에 기재된 실시예들은 이중 양극산화 공정을 제공함으로써, 적어도 두 개의 개별적 양극산화 층들이 각진 금속 표면의 상이한 부분들 상에 형성됨으로써, 각진 에지와 모서리들에서 보다 균일하면서도 돋보이는 외관을 형성하도록 한다. 예시를 위해, 도 10a는 단일의 양극산화 공정을 거침으로써 금속 표면(1016) 상에 양극산화 층(1002)를 형성하는 에지들(1018)을 가지는 부품(1000)의 선택된 프로파일을 도시한다. 명료함을 위해, 도 10a는 양극산화 이전의 배리어 층이라던가 금속 표면의 위치(예를 들어 도 5a 내지 도 5d의 점선으로 표시된 것들)를 도시하지 않고 있음을 주지해야 한다. 삽도에 도시된 바와 같이, 양극산화 층(1002)은 에지들(1018)의 측부 표면과 상부 표면 사이에 사행하는 불규칙한 균열(1004)을 가진다. 고레벨 관점에서 관찰할 때, 사행의 균열(1004)은 빛을 반사하며, 각진 영역의 측부 표면 상에 있는지 또는 상부 표면에 있는지에 따라 균열이 상이한 각도로 관찰되고 있다. 그 결과로 미관적으로 바람직하지 않은 울퉁불퉁한 에지 하이라이트(edge highlight)들로 나타나는 부품(1000) 상의 블러(blur)된 특징부들이 나타난다.
본 명세서에 기재된 실시예들에서, 미관적으로 돋보이는 보호 층을 제공하기 위해 각진 표면들 상에서 두 개의 양극산화 과정을 수반하는 공정이 수행된다. 적합한 표면들로는 도 2 및 도 3의 휴대용 전자 디바이스와 같은 소비자 전자 제품의 하우징이 포함된다. 일부 실시예들에서, 소비자 전자 제품은 측벽을 구비한 상부 및 하부 부분들을 가지는 단일 조각 금속 하우징을 갖는다. 소비자 전자 제품은 상부 부분에 의해 둘러싸이고 정의되는 전방 개구부를 가질 수 있다. 하부 부분과 측벽은 상부 부분과 협력하고 전방 개구와 협력하여 캐비티를 형성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 챔퍼된 부분은 상부 부분과 측벽 사이에 배치된다. 기재된 실시예들은 소비자 전자 제품의 상부 및 하부 부분들, 측벽과 챔퍼된 부분 상에 보호성 양극산화 층을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
예시를 위해, 도 10b 내지 도 10e는 전자 디바이스 하우징의 에지와 같은 금속 표면의 선택된 프로파일들이 이중 양극산화 공정을 거치고 있는 것을 도시한다. 도 10b에서, 금속 부품(1020)은 제1 표면(1022) - 제1 표면(1022)에 직교된 제1 표면 배향 벡터(1026)를 가짐 - 및 제2 표면(1024) - 제2 표면(1024)에 직교된 제2 표면 배향 벡터(1028)를 가짐 - 을 갖는다. 제1 표면 배향 벡터(1026)과 제2 표면 배향 벡터(1028)는 각각 표면들(1026 및 1024)에 대해 기준 벡터들이며, 이후의 산화물 성장의 전반적 방향을 도시하도록 의도된 것이 아님을 주지한다. 도 10c에서, 1차 양극산화 층(1030)이 제1 표면(1022)과 제2 표면(1024)을 포함하는 금속 부품(1020)의 선택된 부분 상에 성장된다. 명료함을 위해, 도 10c 내지 도 10e는 양극산화 이전의 배리어 층이라던가 금속 표면의 위치(예를 들어 도 5a 내지 도 5d의 점선으로 표시된 것들)를 도시하지 않음을 주지해야 할 것이다. 도 10d에서, 1차 양극산화 층(1030)의 연접한 부분과 하단의 금속 하우징의 대응하는 사전에 결정된 양(amount)이 제거됨으로써, 챔퍼된 조립체(1032)를 형성한다. 일부 실시예들에서, 제거는 절단기(cutter)를 이용한 금속 부품(1020)의 절단을 수반한다. 일부 실시예들에서, 절단은 미러 반사형 표면을 제공한다. 일부 실시예들에서, 제거는 레이저 및/또는 에칭 과정을 수반할 수 있다. 챔퍼된 조립체(1032)는 제3 표면(1034) - 제3 표면(1034)에 직교된 제3 표면 배향 벡터(1036)를 가짐 - 을 포함한다. 제3 표면(1034)은 제1 표면(1022)과 제2 표면(1024)의 남은 부분들(1038 및 1040)에 연접하면서 또한 그들 사이에 배치된다.
도 10e에서, 2차 양극산화 층(1042)이 제3 표면 배향 벡터(1036)에 따라 제3 표면(1034) 상에 성장한다. 제3 표면 배향 벡터(1036)는 표면(1034)에 대한 기준 벡터로서, 이후의 산화물 성장의 전반적인 방향을 도시하도록 의도된 것이 아님을 주지한다. 일부 실시예들에서, 2차 양극산화 층과 1차 양극산화 층들은 상이한 성질들, 예를 들어, 도 6a 및 도 6b를 참조하여 전술된 바와 같은 기공 밀도 및 평균 기공 크기 등을 가질 수 있다. 양극산화 공정의 본질로 인해, 2차 양극산화 층(1042)은 제3 금속 표면(1034)에 대해 실질적으로 직교된 방향으로 성장한다. 2차 양극산화 층(1042)은 예를 들어 제3 표면(1034)과 같은 노출된 금속 표면 상에만 실질적으로 성장한다. 양극산화는 일반적으로 금속 부품(1020)의 일부가 산화물로 변환되는 변환 과정이므로, 2차 양극산화 층(1042)은 제3 표면(1036)의 상방으로 연장되는 2차 양극산화 층(1042)의 부분에 대해 내향 성장하는 것으로 도시된다. 2차 양극산화 층(1042)은 남은 부분(1038)에 인접한 제1 에지(1044)와 남은 부분(1040)에 인접한 제2 에지(1046)를 포함한다. 제1 에지(1044)와 제2 에지(1046)는 제3 배향 벡터(1036)와 정렬되므로, 제1 표면의 제1 에지(1044)와 남은 부분(1038) 사이의 제1 각도(1048)는 제2 표면의 제2 에지(1046)와 남은 부분(1040) 사이의 제2 각도와 대략 동일하다. 따라서, 2차 양극산화 층(1042)과 1차 양극산화 층(1030) 사이의 계면들은 규칙적이고 명확히 정의되어 있어서, 고레벨 관점에서 관찰할 때 미관적으로 돋보이는 깔끔한 라인들로 보인다. 2차 양극산화 층(1042)의 두께는 1차 양극산화 층(1030)의 두께에 가까운 근사치일 수 있으므로, 부품(1020)의 각진 금속 영역에 전반적으로 매끈한 품질을 제공할 수 있음을 주지해야 할 것이다. 일부 실시예들에서, 1차 양극산화 층(1030)과 2차 양극산화 층(1042) 사이의 두께 차이는 약 5 미크론 이하이다. 따라서, 기재된 실시예들은 에지화된 표면들 상에 매끈하면서도 미관적으로 보기 좋은 양극산화 층들을 형성하는데 사용될 수 있다.
에지화된 금속 표면에 규칙적이고 명확히 정의된 라인들을 형성하는 것에 부가적으로, 일부 실시예들은 1차 양극산화 층과 2차 양극산화 층 사이의 계면에 개선된 하이라이트 효과를 제공할 수 있다. 도 11 및 도 12a 내지 도 12f는 하이라이팅 공정에 수반되는 단계들을 도시한 것으로, 기재된 실시예들에 따라 두 개의 양극산화 층들 사이에 하이라이팅된 경계가 형성되어 있다. 도 11은 처리 단계들을 도시하는 흐름도이다. 도 12a 내지 도 12f는 도 11에 기재된 공정을 거치는 부품의 일부분을 그래픽적으로 제시한 측면도들이다. 이후 설명에서, 도 12a 내지 도 12f의 측면도 제시들과 함께 도 11의 흐름도 둘 다를 참조한다.
단계 1102(도 12a에 대응함)에서 공정(1100)이 시작하며, 여기서 마스킹 동작이 제1 표면(1202)과 제2 표면(1204)을 가지는 금속 조각(1200) 상에 수행됨으로서, 제2 표면(1204) 상에 마스크(1206)가 형성된다. 마스크는 후속 블라스팅 및 양극산화 공정을 견딜 수 있는 임의의 적합한 마스크일 수 있다. 일부 실시예들에서, 포토레지스트 마스크가 사용되며, 포토레지스트는 패턴을 갖는다. 제1 표면(1202)과 제2 표면(1204)은 각자에 대해 인접 및 연접해 있다. 단계 1104(도 12b에 대응함)에서, 텍스처(1208)가 제1 금속 표면(1202) 상에 생성된다. 텍스처(1208)는 예를 들어, 블라스팅 동작으로부터 생성된 거친(rough) 또는 "블라스팅된" 표면일 수 있다. 블라스팅 동작은 예를 들어, 금속 조각을 압력(예를 들어, 1 바아) 하에 적용된 지르코니아와 같은 블라스팅 매체에 대해 노출시키는 것을 포함할 수 있다. 단계 1106(도 12c에 대응함)에서, 마스크(1206)의 에지들(1210)의 접착을 감소시키도록 마스크(1206)가 처리되면서, 블라스팅된 금속 표면(1208)에 인접한 제2 표면(1204)의 비-텍스처화된 부분(1212)이 노출된다. 이러한 방식으로, 텍스처화된(1208) 제1 금속 표면(1202)에 인접한 마스크(1206)의 에지들(1210)이 하단의 제2 금속 표면(1204)으로부터 들어올려진다. 마스크의 처리에는 예를 들어 희석 산 용액을 이용한 화학적 세척을 포함할 수 있다. 대안적으로, 마스크 재료의 에지를 제거하도록 레이저 어블레이션(laser ablation) 과정이 사용될 수 있다. 일부 경우에서, 마스크의 에지들은 양극산화 공정에 노출되는 중에 금속 표면에 대한 접착성이 자연적으로 덜해질 수 있다.
단계 1108(도 12d에 대응함)에서, 제1 양극산화 공정이 수행되면서 블라스팅된 금속 표면(1208)과 노출된 비-텍스처화된 금속 부분(1212) 상에 1차 양극산화 층(1214)이 생성된다. 1차 양극산화 층(1214)은 흐릿하며(hazy) 하단의 금속(1200)의 표면을 뚜렷이 드러내지 않는다. 단계 1110(도 12e에 대응함)에서, 마스크(1206)가 제거되면서, 남은 비-양극산화된 제2 표면(1204)이 노출된다. 제2 표면(2104)은 아트워크 또는 반사부(reflectiveness)와 같은 임의의 이전에 제공된 표면 특징부들을 유지한다. 단계 1112(도 12f에 대응함)에서, 제2 양극산화 공정이 수행되면서, 제2 표면(1204) 상에 2차 양극산화 층(1216)이 생성된다. 1차 양극산화 층(1214)과 2차 양극산화 층(1216)은 상이한 물리적이며 미세구조적 성질들을 가질 수 있다. 예를 들어, 2차 양극산화 층(1216)은 실질적으로 투명하여 하단의 금속(1200)의 아트워크라던가 반사부와 같은 임의의 특징부들을 드러내는 반면, 1차 양극산화 층(1214)은 실질적으로 불투명할 수 있다. 이러한 경우, 마감처리된 부품(1218)은 불투명한 1차 양극산화 층(1214), 인접의 불투명한 비-텍스처화된 부분(1220), 및 비-텍스처화된 표면(1222)을 가지는 실질적으로 투명한 2차 양극산화 층(1216)을 구비한 텍스처화된 표면(1208)을 갖는다. 따라서, 시각적으로, 비-텍스처화된 표면(1220)은 하단의 금속(1200)을 드러내는 투명한 2차 양극산화 층(1216)을 에워싸면서 이를 정의하는 하이라이트 영역 또는 하이라이트된 경계로 작용할 수 있다. 비록 도 12a 내지 도 12f가 평탄한 금속 조각(1200)을 도시하고 있으나, 본 명세서에 기재된 하이라이팅 방법들은 도 10b 내지 도 10e에 도시된 금속 부품과 같이 각진 특징부들을 가지는 기판들 상에 사용될 수 있음을 주지해야 할 것이다. 이러한 경우들에서, 본 명세서에 제공된 방법들은 부품의 에지들을 따라 일관적인 하이라이트를 제공할 수 있다.
사전-변형된 특징부들을 가지는 포토마스크의 사용
전술된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 아트워크를 커버하는 포토레지스트를 형성하기 위해 사용되는 포토마스크는 결과적인 아트워크에 샤프하게 정의된 모서리들을 제공하도록 사전-변형된 특징부들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 포토마스크는 구멍 또는 투명부를 가진 불투명한 판으로, 빛이 이를 통하여 정의된 패턴으로 비출 수 있도록 허용한다. 빛의 정의된 패턴이 기판을 커버하고 있는 포토레지스트 층 상에 비추면, 포토레지스트는 정의된 패턴을 취할 것이다. 포지티브(positive)형의 포토레지스트가 사용될 경우, 빛에 노출된 포토레지스트의 부분은 포토레지스트 현상액에 가용성이 된다. 포토레지스트의 비-노출된 부분은 포토레지스트 현상액에 불용성으로 유지되며, 기판의 표면 상에 남는다. 네가티브(negative)형의 포토레지스트가 사용될 경우, 빛에 노출된 포토레지스트의 부분은 포토레지스트 현상액에 불용성이 된다. 포토레지스트의 비-노출된 부분은 포토레지스트 현상액에 의해 용해된다.
하단의 포토레지스트의 모서리 영역들은 모서리가 외부 모서리인지 또는 내부 모서리인지에 따라 빛에 대해 노출 과다 또는 노출 부족의 경향을 갖는다. 노출 부족 또는 노출 과다된 포토레지스트의 모서리 영역들은 순차적으로 이들 모서리 영역들이 포토레지스트 현상액 내에서 노출 부족 또는 노출 과다되는 결과를 가져온다. 패턴이 기판 상으로 전사되면, 모서리들이 곡선화되어 나타나 더 이상 샤프하지 않게 된다. 본 명세서에 기재된 실시예들에서, 포토레지스트는 포토리소그래피 공정은 물론 블라스팅 공정 및/또는 양극산화 공정에도 노출될 수 있다. 기재된 실시예들에 따른 사전-변형된 특징부들은 포토리소그래피 공정은 물론 후속적 블라스팅 및/또는 양극산화 공정에 의해 유발될 수 있는 모서리의 곡선화 양을 감소시킬 수 있다.
블라스팅 공정에서 블라스팅 매체는 압력 하에 적용되는 연마재 입자를 가지므로, 일반적으로 비교적 연성 재료로 제조된 포토레지스트는 물리적으로 가혹한 환경에 노출될 수 있다. 포토레지스트 상의 패턴의 모서리 영역들은 블라스팅 매체로부터의 침식에 특히 취약하므로, 금속 상의 패턴에 곡선화된 모서리들의 결과를 가져온다. 블라스팅 공정의 물리적으로 가혹한 환경을 견디기 위해 포토레지스트가 바람직하게 비교적 두꺼움을 주지해야 할 것이다. 포토레지스트가 두꺼운 경우 모서리의 곡선화가 더욱 악화될 수 있는데, 그 이유는 빛이 포토레지스트 재료의 전체 두께를 관통하기 어렵기 때문이다. 부가적으로, 포토레지스트 재료는 보다 두껍게 적용될수록 일반적으로 보다 연성이 되므로, 블라스팅과 같은 후속 과정으로부터의 손상에 더욱 취약하게 된다. 포토레지스트가 제거되고 난 후, 금속 표면은 다음으로 양극산화 공정에 노출되어 금속 표면 상에 보호성 양극산화 층을 형성한다. 양극산화 과정이 사용되는 경우, 양극산화 공정은 에지와 모서리 특징부들의 외관을 더욱 곡선화할 수 있다. 이러한 이유는 양극산화 공정이 금속 표면 상에 부가적 층을 추가하고, 이는 하단의 금속 표면 내의 패턴의 에지와 모서리의 외관을 변형시키고 에지와 모서리의 샤프함을 침식할 수 있기 때문이다.
위에 언급한 모서리 곡선화 효과를 보상하기 위해, 본 명세서에 기재된 실시예들은 기판 상에 샤프하게 정의된 모서리를 가진 바람직한 결과적 패턴을 제공하기 위해 포토리소그래피 패턴의 모서리 영역들에서 사전-변형된 특징부들을 가지는 포토마스크를 제공하기 위한 방법을 포함한다. 포토마스크 패턴 상의 사전-변형된 영역들은 패턴의 외부 모서리들에서 연장되어 나오며, 패턴의 내부 모서리 내부로 인입되는 테이퍼 부분들로 나타난다.
도 13a 및 도 13b와 도 14a 내지 도 14d는 기재된 실시예들에 의하여 사전-변형된 특징부들을 가지는 포토마스크를 사용하여 기판 상에 포토마스크 패턴과 결과적인 대응의 포토레지스트 패턴의 확대 상면도를 도시한다. 도 13a에서, 포토마스크(1300)는 네가티브형 포토레지스트를 현상하도록 구성된다. 불투명한 부분(1304)과 투명한 부분(1302)을 가지는 패턴이 포토마스크(1300) 상에 배치된다. 포토리소그래피 공정 동안 빛은 투명한 부분(1302)을 통과하여 기판 상에 배치된 네가티브형 포토레지스트의 층 상으로 비춘다. 투명한 부분(1302)에 대응하는 네가티브 포토레지스트의 노출된 부분들은 기판 상에 남는 반면, 불투명한 부분(1304)에 대응하는 네가티브 포토레지스트의 비-노출된 부분들은 포토레지스트 현상액에 의해 용해되어 제거된다. 도시된 바와 같이, 투명한 부분(1302)은 외부 모서리(1306)에 위치된 연장형(extending)의 사전-변형된 특징부(1310)와 내부 모서리(1308)에 인입형(receding)의 사전-변형된 특징부(1312)를 갖는다. 연장형의 사전-변형된 특징부(1310)는 포토리소그래피 공정 동안에 외부 모서리(1306)에 대응하는 하단의 포토레지스트가 빛에 노출 부족이 되는 경향과 후속 블라스팅 및/또는 양극산화 공정 중의 열화를 보상한다. 따라서, 연장형의 사전-변형된 특징부(1310)는 후속의 블라스팅 및/또는 양극산화 공정들에 의해 유발될 수 있는 모서리 침식량을 감소시킨다. 인입형의 사전-변형된 특징부(1312)는 포토리소그래피 공정 동안에 내부 모서리(1308)에 대응하는 하단의 포토레지스트가 빛에 노출 과다 되는 경향과 후속의 블라스팅 및/또는 양극산화 공정 중의 열화를 보상한다. 따라서, 인입형의 사전-변형된 특징부(1312)는 후속의 블라스팅 및/또는 양극산화 공정들에 의해 유발될 수 있는 모서리 침식량을 감소시킨다.
도 13b에서, 포토마스크(1318)는 포지티브형 포토레지스트를 현상하도록 구성된다. 불투명한 부분(1322)과 투명한 부분(1324)을 가지는 패턴이 포토마스크(1318) 상에 배치된다. 포토리소그래피 공정 동안 빛은 투명한 부분(1324)을 통과하여 기판 상에 배치된 포토레지스트의 층 상으로 비춘다. 투명한 부분(1324)에 대응하는 포지티브 포토레지스트의 노출된 부분들은 포토레지스트 현상액에 의해 용해되어 제거되는 반면, 불투명한 부분(1322)에 대응하는 포지티브 포토레지스트의 비-노출된 부분들은 기판 상에 남는다. 도시된 바와 같이, 투명한 패턴(1324)은 외부 모서리(1328)에 위치된 연장형의 사전-변형된 특징부(1330)와 내부 모서리(1326)에 인입형의 사전-변형된 특징부(1320)를 갖는다. 연장형의 사전-변형된 특징부(1330)는 포토리소그래피 공정 동안에 외부 모서리(1328)에 대응하는 하단의 포토레지스트가 빛에 노출 부족이 되는 경향과 후속의 블라스팅 및/또는 양극산화 공정 중의 열화를 보상한다. 따라서, 연장형의 사전-변형된 특징부(1330)는 후속의 블라스팅 및/또는 양극산화 공정들에 의해 유발될 수 있는 모서리 침식량을 감소시킨다. 인입형의 사전-변형된 특징부(1320)는 포토리소그래피 공정 동안에 내부 모서리(1326)에 대응하는 하단의 포토레지스트가 빛에 노출 과다가 되는 경향과 후속의 블라스팅 및/또는 양극산화 공정 중의 열화를 보상한다. 따라서, 인입형의 사전-변형된 특징부(1320)는 후속의 블라스팅 및/또는 양극산화 공정들에 의해 유발될 수 있는 모서리 침식량을 감소시킨다.
도 14a 내지 도 14d는 기재된 실시예들에 따른 상이한 공정 단계에서의 포토마스크, 포토레지스트 및 기판을 도시한다. 도 14a 내지 도 14d에 도시된 실시예들에서, 네가티브형 포토레지스트가 사용된다. 네가티브형 포토레지스트에 대해 본 명세서에 기재된 방법은 또한 포지티브형 포토레지스트에 대해서도 사용될 수 있음을 주지해야 한다. 도 14a에서, 포토마스크(1400)는 내부에 투명한 패턴(1404)을 가지는 불투명한 부분(1402)을 갖는다. 투명한 패턴(1404)은 외부 모서리에 연장형의 사전-변형된 특징부(1406)와 내부 모서리에 인입형의 사전-변형된 특징부(1408)를 갖는다. 도 14b는 포토마스크(1400)를 사용하여 포토리소그래피 공정이 수행되고 난 후의 기판(1410)을 도시한다. 포토리소그래피 공정에서, UV 광이 투명한 패턴(1404)을 통과하여 비춤으로써 하단의 기판 상으로 회전(spin)된 포토레지스트 상에 대응 패턴을 형성한다. 포토레지스트가 후속의 블라스팅 공정을 거칠 것이므로, 포토레지스트 재료는 바람직하게는 비교적 두꺼운 층 상으로 적용됨을 주지해야 할 것이다. 일부 실시예들에서, 포토레지스트는 약 40 내지 50 미크론 두께 사이이다. 다음으로 포토레지스트가 현상되어 포토레지스트의 비-노출된 부분들이 제거됨에 따라, 패턴화된 포토레지스트(1414)와 노출된 기판 부분(1412)이 남는다. 삽도에 도시된 바와 같이, 패턴이 포토레지스트(1414)로 전사될 때쯤 포토마스크(1400)의 전사된 패턴으로부터의 연장형의 사전-변형된 특징부(1406)와 인입형의 사전-변형된 특징부(1408)의 부분들이 곡선화 되어있다. 이러한 모서리 곡선화는 전술된 바와 같이 포토리소그래피 공정 동안에 포토마스크 패턴 내의 모서리 영역들이 노출 부족 및 노출 과다되는 경향을 갖는 포토리소그래피 공정의 광학 효과로 인해 유발된다. 결과적으로, 패턴화된 포토레지스트(1414)는 외부 모서리들에 제1 포토레지스트 특징부(1416)를, 그리고 내부 모서리들에 제2 포토레지스트 특징부(1418)를 갖는다. 포토레지스트의 제1 포토레지스트 특징부(1416)와 제2 포토레지스트 특징부(1418)는 포토마스크(1400)의 연장형의 사전-변형된 특징부(1406) 및 인입형의 사전-변형된 특징부(1408)로들로 곡선화되고 돌출(pronounce)이 덜하다.
도 14c는 블라스팅 공정을 거치고 난 후의 기판(1410)을 도시한다. 전술된 바와 같이, 블라스팅 공정은 포토레지스트에 의해 보호되지 않은 기판의 부분들 상의 텍스처화된 표면을 이루기 위해 소정 압력으로 기판 상에 충돌되는 연마 재료의 사용을 수반한다. 일 실시예에서, 블라스팅 매체는 압력하에서 적용되는 지르코니아의 형태를 취한다. 포토레지스트 재료는 일반적으로 비교적 연성이기 때문에, 블라스팅 공정 동안 포토레지스트 재료의 일부가 특히 포토레지스트 층의 외부 모서리들에서의 충돌 입자들에 의해 자리이동(displace) 및 제거됨으로써, 곡선화된 돌출 모서리들을 가져올 수 있다. 포토레지스트 층의 내부 모서리들에서, 포토레지스트의 블랍(blob)은 포토레지스트 재료의 자리이동 및 이탈(dislodgment)로 인해 형성될 수 있으며, 따라서 곡선화된 내부 모서리들의 결과를 가져온다. 포토레지스트 재료가 지나치게 얇을 경우, 블라스팅으로 인해 포토레지스트 재료 내에 구멍들이 형성될 수 있으며 이는 기판의 하단 부분들에 손상을 가져다줄 수 있다. 그러나, 포토레지스트가 지나치게 두꺼운 경우, 포토레지스트의 전체 두께가 포토리소그래피 공정 동안 UV 광에 충분히 노출되지 못할 수 있고, 따라서 전술된 곡선화 효과가 더욱 악화된다. 포토레지스트의 최적화된 두께는 사용된 포토레지스트 재료의 유형과 사용된 UV 파장 및 강도와 같은 다수의 인자들에 따를 수 있다. 포토리소그래피 공정, 블라스팅 공정 및/또는 양극산화 공정을 견딜 수 있는 임의의 적합한 포토레지스트 재료가 사용될 수 있음을 주지한다. 포토레지스트는 분사 코팅 또는 스핀 온(spin on) 동작과 같은 임의의 적합한 기법을 사용하여 기판 상에 적용될 수 있다.
도 14c를 다시 참조하면, 기판(1410)이 블라스팅 공정에 노출되고 난 후, 결과적 기판(1420)은 기판 하단 부분을 보호하는 텍스처화된 부분(1422)과 패턴화된 포토레지스트(1424)를 갖는다. 삽도에 도시된 바와 같이, 블라스팅 이전의 제1 포토레지스트 특징부(1416)와 제2 포토레지스트 특징부(1418)의 부분들은 블라스팅 매체에 의해 침식된다. 그 결과, 패턴화된 포토레지스트(1424)는 외부 모서리에서의 제1 포토레지스트 특징부(1426)와 내부 모서리에서의 제2 포토레지스트 특징부(1428)를 각각 가지며, 이들은 블라스팅 공정이 있기 전의 제1 포토레지스트 특징부(1416)와 제2 포토레지스트 특징부(1418)에 비해 곡선화되며 돌출이 보다 덜하다.
도 14d는 포토레지스트(1424)가 제거되고 금속 표면이 양극산화 공정을 거치고 난 후의 기판(1420)을 도시한다. 전술된 바와 같이, 양극산화 층은 기판 상에 재료의 층을 부가하기 때문에, 양극산화 공정으로 인해 모서리들의 샤프함은 더욱 곡선화되거나 변형될 수 있다. 도 14d에서, 기판(1420)이 양극산화 공정에 노출되고 난 후, 결과적 기판(1430)은 텍스처화된 양극산화 부분(1432)과 비-텍스처화된 양극산화 부분(1434)을 갖는다. 삽도에 도시된 바와 같이, 비-텍스처화된 양극산화 부분(1434)은 샤프하게 정의된 외부 모서리(1436)와 샤프하게 정의된 내부 모서리(1438)를 갖는다. 포토마스크(1400)의 돌출되고 굴곡진 모서리들이 연장형의 사전-변형된 특징부(1406) 및 인입형의 사전-변형된 특징부(1408)를 갖지 않으면, 포토리소그래피, 블라스팅 및 양극산화 공정 이후의 결과적 포토레지스트(1434)는 곡선화되어 미관적인 효과가 덜하다. 따라서, 포토마스크(1400) 내의 연장형의 사전-변형된 특징부(1406) 및 인입형의 사전-변형된 특징부(1408)는 포토레지스트(1424)에 의해 경험되는 후속의 블라스팅 공정에 의해 발생하는 모서리 침식을 보상하며, 더 나아가 후속의 양극산화 공정에 의해 유발되는 모서리 곡선화를 보상한다.
도 14e는 기재된 실시예에 의한 사전-변형된 특징부를 구비한 포토마스크를 사용하여 기판 상에 패턴을 형성하기 위한 공정의 상세 사항을 도시하는 흐름도이다. 단계 1450에서, 기판 상에 배치된 포토레지스트 상에 패턴이 형성되며, 이 패턴은 제1 사전-변형된 특징부 및/또는 제2 사전-변형된 특징부를 각각 외부 및/또는 내부 모서리들에 구비한 패턴을 가지는 포토마스크에 의해 형성된다. 전술된 바와 같이, 제1 사전-변형된 특징부는 외부 모서리로부터 연장되고, 제2 사전-변형된 특징부는 내부 모서리 내로 인입된다. 단계 1452에서, 기판이 포토리소그래피 공정에 노출되어 기판 상에 포토마스크의 대응 패턴을 가지는 포토레지스트가 형성된다. 단계 1454에서, 기판이 블라스팅 공정을 거치면서 포토레지스트에 의해 보호되지 않는 기판의 부분들 상에 텍스처화된 표면이 형성된다. 다음으로 단계 1456에서, 포토레지스트가 제거되면서 텍스처화된 부분과 비-텍스처화된 부분을 가지는 기판 상에 패턴이 형성된다. 단계 1458에서, 기판이 양극산화 공정을 거치면서 텍스처화된 패턴과 비-텍스처화된 패턴 상에 양극산화 층이 형성된다. 결과적인 양극산화되고 블라스팅된 표면은 샤프하게 정의되고 미관적으로 돋보이는 모서리를 갖게 될 것이다.
양극산화 저항 컴포넌트들을 위한 몰딩 기법들
앞서 논한 바와 같이, 전자 디바이스의 소정 구조적 부분들이 기재된 실시예들에 따라 플라스틱 또는 수지 재료로부터 형성될 수 있다. 플라스틱 부분들은 양극산화 공정에 겪게 되는 바와 같은 열악한 제조 공정과 화학물질에 대한 노출을 견디도록 구성될 수 있다. 이하 기재되는 바와 같이, 플라스틱의 구조적 부분들은 이중 사출 공정을 사용하여 전자 디바이스의 하우징 내로 일체화될 수 있다. 도 15a 및 도 15b와 도 16은 일부 실시예에 따라 플라스틱 부분들을 포함하는 전자 디바이스의 몇가지 예시적인 도면을 도시한다. 도 15a 및 도 15b는 예를 들어 섹션들(110, 120, 130)과 같은 여러개 섹션들을 함께 연결함에 의해 구성될 수 있는 외주연 컴포넌트(100)를 도시한다. 일부 실시예들에서, 외주연 컴포넌트(100)는 계면(112)에서 섹션(110)과 섹션(120)을 함께 연결하고, 계면(122)에서 섹션(120)과 섹션(130)을 함께 연결함으로써 구성될 수 있다. 개별적인 섹션들을 함께 기계적으로 결합하기 위해, 커플링 부재들(114, 124)이 계면들(112, 122)에 각각 존재할 수 있다. 커플링 부재들(114, 124)은 플라스틱이 제1 액상 상태에서 시작하여 제2 고체 상태로 순차적으로 변화하는 사출 성형 공정으로부터 구성될 수 있다. 플라스틱 재료는 고체 상태로 변화하면서 섹션들(110과 120, 120과 130)을 각각 함께 결합함으로써 단일의 새로운 컴포넌트(예를 들어, 외주연 컴포넌트(100))를 형성할 수 있다. 커플링 부재들(114, 124)은 섹션들(110과 120, 120과 130) 각각을 물리적으로만 함께 결합할 수 있는 것이 아니다. 이들은 섹션(120)으로부터 섹션(110)을 전기적으로 절연하고, 섹션(130)으로부터 섹션(120)을 전기적으로 절연할 수도 있다.
커플링 부재들(114, 124)은 섹션들(110, 120, 130)의 부품들에 접착되거나, 그와 함께 일체적으로 형성된 일체적으로 형성된 잠금 구조들과 함께 존재할 수 있다. 차단 디바이스(도시되지 않음)가 각각의 계면에 위치되어 커플링 부재가 제2 상태(예를 들어, 고체 상태)로 변화하는 동안 커플링 부재를 형상화(shape)할 수 있다. 커플링 부재들(114, 124)은 도시된 바와 같이 외주연 부재(100)의 폭을 걸쳐 구성된다. 커플링 부재들(114)의 일부는 섹션들(110, 120, 130)의 측벽 상에 존재하는 잠금 부재들(114 내지 155)과 계면을 이룰 수 있으며, 부재들(114, 124)의 다른 부분들은 섹션들의 에지 상에 존재하는 부가적 잠금 부재들과 계면을 이룰 수 있다. 액체 상태로 적용되는 경우, 커플링 부재(114)는 잠금 부재들(114 내지 155) 안으로 흐르고/흐르거나 잠금 부재들(141 내지 155)을 둘러 흐르며, 고체로 변화하면서, 섹션들(110, 120)을 결합하는 물리적 상호 연결부를 형성한다. 커플링 부재(114)는 나사 또는 다른 파스너들이 섹션(110)을 부재(114)로 고정하는데 사용될 수 있도록 섹션(110) 내의 구멍들과 일렬 배치된 나사 인서트들을 포함할 수 있다.
커플링 부재들(114 및 124)은 예를 들어 제1 샷으로 적용되고 난 후, 구멍, 인입부, 보유 특징부, 또는 임의의 다른 요구되는 특징부들을 가지도록 기계가공될 수 있다. 일부 기계가공된 특징부들이 구성요소들(161-167)로서 예시되어 있다. 예를 들어, 구성요소(161-163)는 구멍들이고, 구성요소(165-167)는 직사각형 절개부들이다. 이들 기계가공 특징부들은 커플링 부재의 일측으로부터 타측으로 케이블의 통과를 가능케 하거나, 예를 들어, 버튼, 카메라, 마이크로폰, 스피커, 오디오잭, 리시버, 결합 조립체 등의 다양한 컴포넌트들의 위치의 고정을 가능케 할 수 있다. 커플링 부재들(114 및 124)은 제1 샷 컴포넌트 및 제2 샷 컴포넌트를 포함하도록 구성될 수 있다. 제1 및 제2 샷 컴포넌트들은 상이한 재료들로 구성될 수 있으며, 제1 샷은 제2 샷 재료에 비해 상대적으로 높은 강도의 구조재로 구성된다. 제1 샷 컴포넌트는 섹션들(예를 들어, 섹션(110) 내지 섹션(120))의 물리적 커플링에 대해 책임이 있을 수 있고, 제2 샷을 수용하도록 보유 영역들을 포함하도록 기계가공될 수 있다.
제1 샷은 플라스틱이 제1 액체 상태에서 시작하여 제2 고체 상태로 순차적으로 변화하는 사출 성형 공정에 의해 형성될 수 있다. 액체 상태에 있는 동안, 플라스틱은 계면들(112 및 122)의 내부 및 잠금 부재들(141-155) 내로 유동하도록 허용될 수 있다. 계면들 및 잠금 부재들 내부로 유동한 후, 플라스틱 재료는 경화되도록 순차적으로 허용될 수 있다(예를 들어, 플라스틱 재료는 제2 고체 상태로 변화하도록 허용된다). 제2 샷 컴포넌트는 제1 샷의 보유 영역 내부의 자가 고정(self-anchor)된 코스메틱(cosmetic) 컴포넌트로서 역할할 수 있다. 제2 샷은 제1 샷 컴포넌트의 표면의 적어도 일부 상으로 플라스틱을 사출성형함에 의해 형성될 수 있다. 제2 샷은 제1 및 제2 샷들을 함께 물리적으로 결합하는 기계적 인터록(mechanical interlock)으로서 역할하는 제1 샷의 캐비티들 내에 형성될 수 있다. 제1 샷의 부분들 내로 유동한 후, 플라스틱 재료는 경화되도록 순차적으로 허용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 샷은 제1 샷의 표면의 부분들 상에만 형성되며, 그렇지 않다면 전자 디바이스의 외부에서 관찰이 가능하게 될 것이다. 이들 경우들에서, 제2 샷은 디바이스가 완전히 조립되었을 때 사용자에게 관찰이 가능한 유일한 부품일 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 샷은 디바이스 내에 가능한 한 적은 공간을 차지하도록 형성되나, 미관적 용도를 위해 적절한 커버리지를 제공하도록 형성된다. 일부 실시예들에서, 제2 샷은 제1 샷을 완전히 둘러싸고 보호한다. 일부 경우들에서, 제2 샷은 제1 샷의 표면을 부분적으로 또는 완전히 둘러쌀 수 있는 베니어판(veneer)과 같이 얇을 수 있다.
사출 성형 공정 동안 액체 상태에 있는 제2 샷이 제1 샷 컴포넌트 내에 형성된 잠금 구조체 내부 및/또는 둘레로 유동하도록 허용된다. 제2 샷은 임의의 적합한 색을 가질 수 있다. 도 15a 및 도 15b에 도시된 바와 같이, 커플링 부재들(114 및 124)은 제1 샷 컴포넌트(430) 및 제2 샷 컴포넌트(440)를 포함하는 것으로 예시된다. 제1 샷 컴포넌트(430)는 섹션들(120 및 130)의 잠금 메커니즘과의 계면을 위한 계면 특징부들을 포함한다. 제1 샷 컴포넌트(430)는 또한 제2 샷 컴포넌트(440)들을 수용하기 위한 제2 샷 보유 영역들을 포함할 수 있다. 도 16은 섹션들(110 및 120)과 그들 사이에 배치된 제2 샷 컴포넌트(440)의 확대도를 도시한다. 일부 실시예들에서, 제2 샷 컴포넌트(440)는 컴포넌트(100)의 외부에서 관찰이 가능하고, 제1 샷 컴포넌트(430)는 관찰이 불가능하다.
커플링 부재들(114 및 124)은 제조 공정 동안 다양한 물리적 및 화학적으로 가혹한 환경에 노출될 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스의 측벽들과 백 플레이트는 폴리싱이 미세 폴리싱 과정인지 또는 거친 폴리싱 과정인지 여부에 따라 강산성(예를 들어, 대략 pH 2) 및/또는 강알칼리성(예를 들어, 대략 pH 8-9) 슬러리의 사용을 수반할 수 있는 폴리싱 또는 래핑(lapping) 동작을 거칠 수 있다. 부가적으로, 포토리소그래피 동안, 디바이스는 UV 경화 단계 및 현상 단계 동안 UV광에 노출될 수 있음은 물론, 경화되지 않은 포토레지스트 재료를 세척 제거하기 위해 소듐 하이드록사이드와 같은 강한 염기에도 노출될 수 있다. 또한, 양극산화 공정 동안 디바이스는 승온에서 증가된 시간 동안 다양한 산성 및 알칼리성 용액들로 처리될 수 있으며, 이는 양극산화 기법과 관련하여 위에 설명한 바와 같다. 블라스팅 과정이 사용되는 경우, 플리스틱 재료는 가압 블라스팅 매체에 노출될 수 있다. 일 실시예에서, 블라스팅 매체는 약 1 바아의 압력하에 적용되는 지르코니아의 형태를 취한다. 부가적으로, (포토레지스트 재료를 제거하기 위해 사용되는) 디마스킹(de-masking) 동안 디바이스는 승온에서 산성의 또는 알칼리성의 세정 용액들에 노출될 수 있다. 더 나아가, CNC 동안 디바이스는 절삭유제(cutting fluid)에 노출될 수 있다. 제1 샷 및 제2 샷 재료들은 위에 기재된 하나 이상의 공정들에 의해 영향을 받지 않을 수 있으므로, 구조적 짜임새를 유지하고 실질적으로 비-손상되어 나타날 수 있다. 일부 실시예들에서, 위에 기재한 일부 공정들 동안 플라스틱 부분들의 열화를 방지하기 위해 마스크가 사용될 수 있음을 주지해야 한다. 예를 들어, 포토리소그래피 동안의 보다 높은 강도의 UV 노출 동안 플라스틱을 보호하고, 소정의 CNC 단계들 동안 스크래칭으로부터 플라스틱 표면을 보호하기 위해 마스크가 사용될 수 있다.플라스틱을 보호하기 위한 임의의 적합한 마스크가 사용될 수 있다. 일 실시예에서, UV 경화성 고분자 마스크가 사용된다.
본 명세서에 기재된 실시예들에서, 예를 들어 커플링 부재들(114 및 124)과 같이 부분들을 제조하기 위해 사용되는 플라스틱 재료들은 하나 이상의 전술된 공정들의 물리적 및 화학적 조건들을 견디도록 구성될 수 있다. 제1 및 제2 샷은 상이한 목적에 사용되기 위해 상이한 재료들로 제조될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 샷은 전자 디바이스의 구조적 지지부를 제공하도록 보다 강성의 재료로 제조될 수 있으며, 제2 샷은 미관적 목적을 위해 보다 연성이지만 보다 미관적으로 돋보이는 재료로 제조될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 샷 및 제2 샷 재료들 둘 모두 하나 이상의 전술된 공정의 물리적 및 화학적 조건들을 견디도록 구성된다. 제2 샷이 제1 샷을 완전히 둘러싸는 실시예들에서, 제2 샷은 전술된 하나 이상의 공정들을 견딜 수 있는 반면, 제1 샷은 전술된 하나 이상의 공정들에 꼭 저항성일 필요는 없다. 즉, 제2 샷은 후속 공정들로부터 제1 샷의 표면을 보호할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 샷 재료는 예를 들어 유리 충전 폴리아릴에테르케톤(PAEK) 재료와 같은 높은 기계적 강도의 열가소성 고분자 수지로 제조된다. 다른 실시예들에서, 유리 충전 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 재료가 사용된다. 바람직한 실시예들에서, 제2 샷은 매끄럽고 균일하게 나타남으로써, 제1 샷에 비해 보다 미관적으로 돋보이는 외관을 제공한다. 일부 경우들에서, 제2 샷은 하나 이상의 색을 취할 수 있다.
도 17은 기재된 실시예들에 따라, 양극산화 공정에 저항성인 인클로저를 위해 이중-샷 플라스틱 부재를 형성하기 위한 공정의 상세 사항을 예시한 흐름도이다. 단계 1710에서, 인클로저의 플라스틱 부재의 제1 샷 컴포넌트가 형성되며, 제1 샷 컴포넌트는 후속 양극산화 공정에 저항성인 고강도 구조재로 제조된 것이다. 단계 1720에서, 인클로저의 플라스틱 부재의 제2 샷 컴포넌트가 형성되며, 제2 샷 컴포넌트는 제1 샷 컴포넌트의 표면의 적어도 일부를 덮도록 형성된 것이다. 제2 샷 컴포넌트 재료는 제1 샷 컴포넌트에 비해 상이한 재료로 제조되고 후속 양극산화 공정에 저항성이다. 전술한 바와 같이, 일부 실시예들에서, 제1 샷 및 제2 샷 재료는 폴리싱, UV 포토리소그래피, 블라스팅, 디마스킹 또는 CNC 공정과 같은 후속 공정에 저항성일 수 있다. 제1 및 제2 샷 컴포넌트들은 전술한 바와 같이 사출 성형에 의해 형성될 수 있으며, 이들은 각자 제1 액체 상태에 있고 제2 고체 상태로 경화된다.
일 실시예에 따르면, 금속 하우징 상에 보호층을 형성하기 위한 방법이 기재된다. 금속 하우징은 제1 표면 배향 벡터를 가지는 제1 표면 및 제2 표면 배향 벡터를 가지는 제2 표면을 구비한 외부 표면을 갖는다. 제1 및 제2 표면들은 각자에 대해 연접하고, 제1 및 제2 표면 벡터들은 비-평행(non-parallel)이다. 방법은 제1 양극산화 공정을 이용하여 제1 및 제2 표면들 둘 모두를 포함하는 하우징의 외부 표면의 선택된 부분 상에 1차 양극산화 층을 성장시키는 것을 수반한다. 방법은 또한 1차 양극산화 층의 연접한 부분 및 대응하는 사전-결정된 양의 하단의 금속 하우징을 제거함으로써 챔퍼된 조립체를 형성하는 것을 수반한다. 챔퍼된 조립체는 제3 표면 배향 벡터를 가지며 제1 및 제2 표면들의 남은 부분들에 연접하면서 그들 사이에 배치된 제3 표면을 포함한다. 방법은 또한 제2 양극산화 공정을 이용하여 제3 표면 배향 벡터에 따라 제3 표면 상에 제2 양극산화 층을 성장시키는 것을 수반한다. 제2 양극산화 층은 제1 표면의 남은 부분에 인접한 제1 에지 및 제2 표면의 남은 부분에 인접한 제2 에지를 포함한다. 제1 및 제2 에지들은 제3 표면 배향 벡터와 정렬됨으로써, 제1 에지와 제1 표면의 남은 부분 사이의 제1 각도와 제2 에지와 제2 표면의 남은 부분 사이의 제2 각도가 대략 동일하도록 한다.
다른 실시예에 따르면, 금속 표면의 제1 부분을 덮어씌운 1차 양극산화 층과 금속 표면의 제2 부분을 덮어씌운 2차 양극산화 층 사이에 하이라이팅된 경계를 형성하는 방법이 기재된다. 제1 및 제2 부분들은 각자에 대해 연접한다. 방법은 포토레지스트의 패턴화된 층을 이용하여 금속 표면의 제2 부분을 마스킹하는 것을 수반한다. 방법은 또한 금속 표면의 노출된 제1 부분을 텍스처화하는 것을 수반한다. 방법은 금속 표면의 텍스처화된 제1 부분에 인접한 포토레지스트의 패턴화된 층의 에지가 금속 표면의 하단의 제2 부분으로부터 들어올려지게 함으로써 금속 표면의 노출된 제2 부분이 드러나도록 하는 것을 부가적으로 수반한다. 방법은 제1 양극산화 공정을 이용하여 금속의 상기 제1 부분 상에 1차 양극산화 층을, 그리고 금속 표면의 노출된 제2 부분에 경계 양극산화 층을 형성하는 것을 추가로 수반한다. 방법은 또한 포토레지스트의 패턴화된 층을 제거하는 것을 수반한다. 방법은 제2 양극산화 공정을 이용하여 금속 표면의 노출된 제2 부분 상에 2차 양극산화 층을 형성하는 단계를 부가적으로 수반하며, 여기서 경계 양극산화 층은 2차 양극산화 층을 정의 및 하이라이팅 한다.
부가적 실시예에 따르면, 소비자 전자 제품이 기재된다. 소비자 전자 제품은 상부 부분에 의해 둘러싸이고 정의된 전방 개구부를 가지는 단일 조각 금속 하우징을 포함한다. 단일 조각 하우징은 상부 부분과 협력하고 전방 개구부와 협력하여 캐비티를 형성하기 위한 하부 부분 및 측벽을 추가로 포함한다. 챔퍼된 부분은 상부 부분과 측벽 사이에 배치된다. 단일 조각 하우징은 또한 단일 조각 하우징의 표면 상에 보호 양극산화 층을 포함한다. 보호 양극산화 층은 1차 양극산화 층을 갖는다. 1차 양극산화 층은 단일 조각 하우징의 하부 부분, 측벽 및 상부 부분 상에 배치된다. 단일 조각 하우징은 또한 단일 조각 하우징의 챔퍼된 부분 상에 배치된 2차 양극산화 층을 포함한다. 2차 양극산화 층은 1차 양극산화 층에 비해 상이한 속성을 갖는다. 1차 양극산화 층과 2차 양극산화 층은 명확히 정의된 경계에 의해 분리된다.
일 실시예에 따르면, 알루미늄 기판 상에 포토레지스트 패턴을 형성하기에 적합한 포토마스크가 기재된다. 포토레지스트 패턴은 알루미늄 기판을 양극산화 하는 중에 생성된 표면 특징부와 연관된다. 포토마스크는 제1 사전-변형된 특징부를 포함하는 적어도 하나의 외부 모서리를 포함한다. 제1 사전-변형된 특징부는 포토레지스트 패턴의 대응하는 외부 모서리에서 후속 블라스팅 동작에 의해 유발되는 모서리 침식량을 감소시키도록 구성된다. 제1 사전-변형된 특징부는 포토레지스트의 외부 모서리에서 블라스팅 매체의 실질적 부분을 차단함으로써 하단의 포토레지스트를 보호한다. 포토레지스트는 또한 제2 사전-변형된 특징부를 포함하는 적어도 하나의 내부 모서리를 포함한다. 제2 사전-변형된 특징부는 포토레지스트 패턴의 대응하는 내부 모서리에서 후속 블라스팅 동작에 의해 유발되는 모서리 침식량을 감소시키도록 구성된다. 제2 사전-변형된 특징부는 포토레지스트의 내부 모서리에서 블라스팅 매체의 실질적 부분을 차단함으로써 하단의 포토레지스트를 보호한다.
다른 실시예에 따르면, 알루미늄 기판 상에 패턴을 형성하기 위한 방법. 방법은 포토레지스트 패턴에 대응하는 포토마스크 패턴을 이용하여 알루미늄 기판 상에 배치된 포토레지스트 상에 패턴을 형성하는 것을 수반한다. 포토마스크 패턴은 제1 사전-변형된 특징부를 가지는 적어도 하나의 외부 모서리 및 제2 사전-변형된 특징부를 가지는 적어도 하나의 내부 모서리를 포함한다. 제1 사전-변형된 특징부 및 제2 사전-변형된 특징부는 각각 후속 블라스팅 공정으로부터의 포토레지스트의 대응 패턴의 모서리 침식 및 후속 양극산화 공정으로부터의 양극산화 층의 대응 패턴의 모서리 변형을 보상한다. 방법은 또한 알루미늄 기판을 포토리소그래피 공정에 노출시킴으로써 알루미늄 기판 상에 포토레지스트의 대응 패턴을 형성하는 것을 수반한다. 방법은 또한 알루미늄 기판을 블라스팅 함으로써 포토레지스트에 의해 보호되지 않은 기판의 부분들 상에 블라스팅된 표면을 형성하는 것을 수반한다. 방법은 또한 알루미늄 기판으로부터 포토레지스트를 제거함으로써, 알루미늄 기판 상에 블라스팅된 부분 및 블라스팅되지 않은 부분을 남기는 것을 수반한다. 방법은 알루미늄 기판을 양극산화 함으로써 알루미늄 기판 상에 양극산화 층을 형성하는 것을 추가로 수반한다.
부가적인 실시예에 따르면, 알루미늄 기판 상에 패턴을 형성하기 위한 다른 방법이 기재된다. 방법은 포토레지스트 패턴에 대응하는 포토마스크 패턴을 이용하여 알루미늄 기판 상에 배치된 포토레지스트 상에 패턴을 형성하는 것을 수반한다. 포토마스크 패턴은 제1 사전-변형된 특징부를 가지는 적어도 하나의 외부 모서리 및 제2 사전-변형된 특징부를 가지는 적어도 하나의 내부 모서리를 포함한다. 제1 사전-변형된 특징부 및 제2 사전-변형된 특징부는 각자 후속 블라스팅 공정으로부터 포토레지스트의 대응 패턴의 외부 및 내부 모서리들을 각각 보호한다. 방법은 또한 알루미늄 기판을 블라스팅 함으로써 포토레지스트에 의해 보호되지 않은 알루미늄 기판의 부분들 상에 텍스처화된 표면을 형성하는 것을 수반한다. 방법은 알루미늄 기판으로부터 포토레지스트를 제거함으로써, 알루미늄 기판 상에 텍스처화 및 패턴화된 표면을 남기는 것을 추가로 수반한다.
일 실시예에 따르면, 전자 디바이스를 위한 금속 인클로저를 형성하기 위한 방법이 기재된다. 방법은 인클로저의 제1 섹션 및 제2 섹션을 결합하는 것을 수반하며, 이는 인클로저의 제1 섹션 및 제2 섹션 내에 위치된 잠금 부재의 내부 및 둘레로 커플링 부재의 제1 샷 컴포넌트를 사출 성형함에 의한 것이다. 제1 샷 컴포넌트는 후속 양극산화 공정에 저항성인 고강도 구조재로 제조된다. 방법은 적어도 부분적으로 제1 샷 컴포넌트를 덮는 제2 샷 컴포넌트를 형성하는 것을 또한 수반한다. 제2 샷은 제1 샷 컴포넌트에 비해 상이한 재료로 제조된다. 제2 샷 컴포넌트는 후속 양극산화 공정에 저항성이다. 방법은 인클로저를 양극산화하는 것을 또한 수반한다. 인클로저의 금속 부분들은 양극산화되며, 제1 및 제2 샷 컴포넌트들은 구조적 짜임새를 유지하며 양극산화 공정에 의해 실질적으로 비-손상되어 나타난다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스를 위한 금속 인클로저를 형성하기 위한 다른 방법이 기재된다. 방법은 인클로저의 두 개 섹션들을 물리적으로 결합하도록 구성된 제1 샷 컴포넌트를 형성하는 것을 수반한다. 제1 샷은 고강도 구조재로 제조된다. 방법은 제1 샷 컴포넌트의 표면을 완전히 둘러싸는 제2 샷 컴포넌트를 형성하는 것을 수반한다. 제2 샷은 제1 샷 컴포넌트에 비해 상이한 재료로 제조된다. 제2 샷 컴포넌트는 후속 양극산화 공정에 저항성이다. 방법은 인클로저를 양극산화하는 것을 부가적으로 수반한다. 인클로저의 금속 부분들은 양극산화되며, 제1 및 제2 샷 컴포넌트들은 구조적 짜임새를 유지하며 양극산화 공정에 의해 실질적으로 비-손상되어 나타난다.
부가적 실시예에 따르면, 인클로저 내에 플라스틱 커플링 부재를 형성하기 위한 방법이 기재된다. 방법은 사출 성형에 의해 제1 샷 컴포넌트를 인클로저의 계면들 내부로 형성하는 것을 수반한다. 제1 샷 컴포넌트는 인클로저의 두 개 섹션들을 물리적으로 결합하도록 구성된다. 제1 샷 컴포넌트는 후속 양극산화 공정에 영향을 받지 않는 고강도 구조재로 제조된다. 방법은 제2 샷 컴포넌트를 형성하는 것을 또한 수반하며, 제2 샷 컴포넌트의 일부는 인클로저의 외부 표면을 형성한다. 제2 샷 컴포넌트는 제1 샷 컴포넌트에 비해 상이한 재료로 제조되며, 제2 샷 컴포넌트를 제1 샷 컴포넌트의 표면의 적어도 일부 상으로 사출성형 함으로써 형성된다. 제2 샷 컴포넌트는 인클로저의 제1 샷 컴포넌트 및 외부 표면을 미관적으로 개선하도록 구성된다. 제2 샷 컴포넌트는 후속 양극산화 공정 및 블라스팅 공정에 저항성이다.
일 실시예에 따르면, 전자 디바이스가 기재된다. 전자 디바이스는 다수의 가동(operational) 컴포넌트를 인클로즈(enclose) 및 지지하도록 구성된 금속 하우징을 포함한다. 전자 디바이스는 하우징의 외부 표면 상에 형성된 보호층을 또한 포함한다. 보호층은 하우징의 외부 표면 상에 직접적으로 형성된 배리어 층을 포함한다. 보호층은 배리어 층 상에 형성된 금속 산화물 층을 또한 포함한다. 금속 산화물 층은 금속 산화물 층의 상부 표면과 배리어 층 사이에 광 전달 경로를 제공하는 광 전달 구조체를 갖는다. 배리어 층은 광 전달을 실질적으로 방해하지 않는 구조를 가짐으로써, 보호층을 통한 하우징의 외부 표면에 대한 실질적으로 방해받지 않는 관찰을 허용한다.
다른 실시예에 따르면, 알루미늄 기판 상에 보호층을 형성하기 위한 방법이 기재된다. 방법은 램프 업 시간 주기에 걸쳐 목표 전류 밀도로 전류 밀도를 램프 업함으로써 알루미늄 기판의 표면 상에 배리어 층을 직접적으로 형성하는 것을 수반한다. 알루미늄 기판 상의 핵 생성 자리 둘레에 균일한 양극산화 필름이 성장함으로써 상부에 균일한 양극산화 필름 성장이 촉진된다. 방법은 양극산화 시간 주기 동안 목표 전류 밀도를 유지함으로써 배리어 층의 표면 상에 양극산화 필름을 직접적으로 형성하는 것을 수반한다. 결과적인 양극산화 필름은 다수의 조밀하게 쌓인 기공들을 갖는다. 조밀하게 쌓인 기공들은 양극산화 필름의 상부 표면과 배리어 층 사이에 광 전달 경로를 제공한다. 배리어 층은 광 전달을 실질적으로 방해하지 않음으로써, 보호층을 통한 알루미늄 기판의 표면에 대한 실질적으로 방해받지 않는 관찰을 허용한다.
추가 실시예에 따르면, 알루미늄 기판 상에 보호층을 형성하기 위한 다른 방법이 기재된다. 방법은 램프 업 시간 주기에 걸쳐 목표 전압으로 전압을 램프 업 함으로써 알루미늄 기판의 표면 상에 배리어 층을 직접적으로 형성하는 것을 수반한다. 알루미늄 기판 상의 핵 생성 자리 둘레에 균일한 양극산화 필름이 성장함으로써 알루미늄 기판 상에 균일한 양극산화 필름 성장이 촉진된다. 방법은 양극산화 시간 주기 동안 목표 전압을 유지함으로써 배리어 층의 표면 상에 양극산화 필름을 직접적으로 형성하는 것을 또한 포함한다. 결과적인 양극산화 필름은 다수의 조밀하게 쌓인 기공들을 갖는다. 조밀하게 쌓인 기공들은 양극산화 필름의 상부 표면과 배리어 층 사이에 광 전달 경로를 제공한다. 배리어 층은 광 전달을 실질적으로 방해하지 않음으로써, 보호층을 통한 알루미늄 기판의 표면에 대한 실질적으로 방해받지 않는 관찰을 허용한다.
상기 설명은, 설명의 목적들을 위해, 설명된 실시예들의 철저한 이해를 제공하기 위해 특정 명명법을 사용하였다. 그러나, 설명된 실시예들을 실시하기 위해 특정 상세 사항들이 요구되지 않는다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 특정 실시예들의 전술한 설명은 예시 및 설명의 목적을 위해 제공된다. 이는 기재된 실시예들을 정확한 개시 형태들로 완전하게 하거나 제한하도록 의도되지 않는다. 많은 수정들 및 변형들이 상기 교시들에 비추어 가능하다는 것이 당업자에게 명백해질 것이다.

Claims (84)

  1. 금속 하우징 상에 보호층을 형성하기 위한 방법으로서, 상기 금속 하우징은 제1 표면 배향 벡터를 가진 제1 표면 및 제2 표면 배향 벡터를 가진 제2 표면을 포함하는 외부 표면을 가지고, 상기 제1 및 2 표면들은 각자에 대해 연접(contiguous)하고, 상기 제1 및 2 표면 벡터들은 비-평행(non-parallel)이고, 상기 방법은,
    제1 양극산화(anodization) 공정을 이용하여 상기 제1 및 제2 표면들 둘 모두를 포함하는 상기 하우징의 상기 외부 표면의 선택된 부분 상에 1차 양극산화 층을 성장시키는 단계;
    상기 1차 양극산화 층의 연접한 부분 및 대응하는 사전-결정된 양의 상기 하단의(underlying) 금속 하우징을 제거함으로써 챔퍼(chamfer)된 조립체를 형성하는 단계 ― 상기 챔퍼된 조립체는 제3 표면 배향 벡터를 가지며 상기 제1 및 제2 표면들의 남은 부분들에 연접하면서 그들 사이에 배치된 제3 표면을 포함함 -; 및
    제2 양극산화 공정을 이용하여 상기 제3 표면 배향 벡터에 따라 상기 제3 표면 상에 2차 양극산화 층을 성장시키는 단계 ― 상기 2차 양극산화 층은 상기 제1 표면의 상기 남은 부분에 인접한(adjacent to) 제1 에지(edge) 및 상기 제2 표면의 상기 남은 부분에 인접한 제2 에지를 포함하며, 상기 제1 및 제2 에지들은 상기 제3 표면 배향 벡터와 정렬됨으로써 상기 제1 에지와 상기 제1 표면의 상기 남은 부분 사이의 제1 각도 및 상기 제2 에지와 상기 제2 표면의 상기 남은 부분 사이의 제2 각도는 대략 동일함 ― 를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 2차 양극산화 층 및 상기 1차 양극산화 층은 상이한 속성을 가진, 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 1차 양극산화 층의 두께는 상기 2차 양극산화 층의 두께와 대략 동일한, 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 양극산화 공정 및 상기 제2 양극산화 공정은 적어도 하나의 공정 파라미터에 의해 상이한, 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 2차 양극산화 층은 제1 기공 밀도 및 제1 평균 기공 크기를 가진 것을 특징으로 하고, 상기 1차 양극산화 층은 제2 기공 밀도 및 제2 평균 기공 크기를 가진 것을 특징으로 하는, 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 기공 밀도는 상기 제2 기공 밀도보다 크고, 상기 제1 평균 기공 크기는 상기 제2 평균 기공 크기보다 작은, 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제거하는 단계는 절단기(cutter)를 이용하여 상기 1차 양극산화 층의 일부 및 대응하는 사전-결정된 양의 상기 하단의 금속 하우징을 절단하여 미러 반사 표면을 구비한 상기 제3 표면을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 기공 밀도 및 상기 제1 평균 기공 크기는 외부 환경으로부터의 빛이 상기 2차 양극산화 층을 통과하면서 일부는 상기 미러 반사 표면으로부터 반사되어 상기 외부 환경으로 되돌아 가도록 허용하는, 방법.
  9. 금속 표면의 제1 부분을 덮어씌운(overlaying) 1차 양극산화 층과 상기 금속 표면의 제2 부분을 덮어씌운 2차 양극산화 층 사이에 하이라이팅(highlight)된 경계를 형성하는 방법으로서, 상기 제1 및 제2 부분들은 각자에 대해 연접하며, 상기 방법은,
    포토레지스트의 패턴화된 층을 이용하여 상기 금속 표면의 상기 제2 부분을 마스킹하는 단계;
    상기 금속 표면의 노출된 상기 제1 부분을 텍스처화(texture) 하는 단계;
    상기 금속 표면의 상기 텍스처화된 제1 부분에 인접한 상기 포토레지스트의 패턴화된 층의 에지가 상기 금속 표면의 상기 하단의 제2 부분으로부터 들려지게 함으로써 상기 금속 표면의 노출된 제2 부분이 드러나도록 하는 단계;
    제1 양극산화 공정을 이용하여 상기 금속의 상기 제1 부분 상에 상기 1차 양극산화 층을, 그리고 상기 금속 표면의 상기 노출된 제2 부분에 경계 양극산화 층을 형성하는 단계;
    상기 포토레지스트의 패턴화된 층을 제거하는 단계; 및
    제2 양극산화 공정을 이용하여 상기 금속 표면의 상기 노출된 제2 부분 상에 상기 2차 양극산화 층을 형성하는 단계 ― 상기 경계 양극산화 층은 상기 2차 양극산화 층을 정의(define) 및 하이라이팅 함 ― 를 포함하는, 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 양극산화 공정은 상기 제2 양극산화 공정과는 상이한 양극산화 공정 파라미터를 이용하는, 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 2차 양극산화 층은 상기 1차 양극산화 층에 비해 보다 높은 기공 밀도와 보다 작은 평균 기공 크기를 갖는, 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 금속 표면의 상기 노출된 제1 부분을 텍스처화하는 단계는 블라스팅(blasting) 매체를 이용하여 상기 금속 표면을 블라스팅하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 금속 표면의 상기 노출된 제1 부분을 텍스처화하는 단계는 상기 금속 표면을 화학적 에칭 공정에 노출시키는 단계를 포함하는, 방법.
  14. 소비자 전자 제품으로서,
    상부 부분에 의해 둘러싸이고 정의되는 전방 개구부를 가진 단일 조각 금속 하우징을 포함하며, 상기 단일 조각 하우징은,
    상기 상부 부분과 협력하고 상기 전방 개구부와 협력하여 캐비티를 형성하는 하부 부분 및 측벽 ― 상기 상부 부분과 상기 측벽 사이에 챔퍼된 부분이 배치됨 -, 및
    상기 단일 조각 하우징의 표면 상에 보호 양극산화 층을 추가로 포함하고, 상기 보호 양극산화 층은,
    상기 단일 조각 하우징의 상기 하부 부분, 상기 측벽 및 상기 상부 부분 상에 배치된 1차 양극산화 층, 및
    상기 단일 조각 하우징의 상기 챔퍼된 부분 상에 배치된 2차 양극산화 층 ― 상기 2차 양극산화 층은 상기 1차 양극산화 층과는 상이한 속성을 가짐 ― 을 포함하며, 상기 1차 양극산화 층과 상기 2차 양극산화 층은 명확히 정의된(well defined) 경계에 의해 분리되는, 소비자 전자 제품.
  15. 제14항에 있어서, 상기 측벽은 제1 표면 배향 벡터를 가진 것을 특징으로 하고, 상기 상부 부분은 제2 표면 배향 벡터를 가진 것을 특징으로 하며, 상기 제1 및 제2 표면 배향 벡터들은 비-평행하고, 상기 챔퍼된 부분은 상기 제1 및 제2 표면 배향 벡터들과는 상이한 제3 표면 배향 벡터를 가진 것을 특징으로 하는, 소비자 전자 제품.
  16. 제15항에 있어서, 상기 2차 양극산화 층은 상기 챔퍼된 부분에 대하여 실질적으로 직교 방향으로 성장하는, 소비자 전자 제품.
  17. 제16항에 있어서, 상기 2차 양극산화 층은 상기 하우징의 상기 측벽 상에 배치된 상기 1차 양극산화 층의 제1 부분에 인접한 제1 에지 및 상기 하우징의 상기 상부 부분 상에 배치된 상기 1차 양극산화 층의 제2 부분에 인접한 제2 에지를 포함하는, 소비자 전자 제품.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제1 및 제2 에지는 상기 챔퍼된 부분의 상기 제3 배향 벡터와 정렬됨으로써, 제1 에지와 상기 1차 양극산화 층의 상기 제1 부분 사이의 제1 각도는 제2 에지와 상기 1차 양극산화 층의 제2 부분 사이의 제2 각도와 대략 동일한, 소비자 전자 제품.
  19. 제14항에 있어서, 상기 1차 양극산화 층의 두께는 상기 2차 양극산화 층의 두께와 대략 동일한, 소비자 전자 제품.
  20. 제14항에 있어서, 상기 2차 양극산화 층은 제1 기공 밀도 및 제1 평균 기공 크기를 갖는 것을 특징으로 하고, 상기 1차 양극산화 층은 제2 기공 밀도 및 제2 평균 기공 크기를 갖는 것을 특징으로 하는, 소비자 전자 제품.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제1 기공 밀도는 상기 제2 기공 밀도보다 크고, 상기 제1 평균 기공 크기는 상기 제2 평균 기공 크기보다 작은, 소비자 전자 제품.
  22. 알루미늄 기판 상에 포토레지스트 패턴을 형성하기에 적합한 포토마스크로서, 상기 포토레지스트 패턴은 상기 알루미늄 기판을 양극산화 하는 동안 생성된 표면 특징부와 연관된 것이고, 상기 포토마스크는,
    제1 사전-변형된 특징부를 포함하는 적어도 하나의 외부 모서리 - 상기 제1 사전-변형된 특징부는 상기 포토레지스트 패턴의 대응하는 외부 모서리에서의 후속 블라스팅 작업에 의해 유발되는 모서리 침식량을 감소시키도록 구성되며, 상기 제1 사전-변형된 특징부는 상기 포토레지스트의 상기 외부 모서리에서 블라스팅 매체의 실질적 부분을 차단함으로써 하단의 포토레지스트를 보호함 -; 및
    제2 사전-변형된 특징부를 포함하는 적어도 하나의 내부 모서리 - 상기 제2 사전-변형된 특징부는 상기 포토레지스트 패턴의 대응하는 내부 모서리에서의 후속 블라스팅 작업에 의해 유발되는 모서리 침식량을 감소시키도록 구성되며, 상기 포토레지스트의 상기 내부 모서리에서 블라스팅 매체의 실질적 부분을 차단함으로써 하단의 포토레지스트를 보호함 - 를 포함하는, 포토마스크.
  23. 제22항에 있어서, 제1 및 제2 사전-변형된 특징부들은 후속 양극산화 공정에 의해 유발되는 모서리 곡선화(rounding)를 추가로 보상하는, 포토마스크.
  24. 제22항에 있어서, 상기 제1 사전-변형된 특징부는 상기 외부 모서리로부터 연장되고, 상기 제2 사전-변형된 특징부는 상기 내부 모서리 내로 인입되는, 포토마스크.
  25. 제24항에 있어서, 포토리소그래피 공정에 후속으로, 포토레지스트 상의 제1 포토레지스트 특징부 및 제2 포토레지스트 특징부가 상기 포토마스크의 대응하는 상기 제1 및 제2 사전-변형된 특징부들에 비해 곡선화되는, 포토마스크.
  26. 제25항에 있어서, 후속 블라스팅 공정 중에, 상기 제1 포토레지스트 특징부와 제2 포토레지스트 특징부의 일부가 제거됨으로써, 상기 제1 포토레지스트 특징부와 제2 포토레지스트 특징부가 추가로 곡선화되는, 포토마스크.
  27. 제26항에 있어서, 상기 알루미늄 기판으로부터의 상기 포토레지스트의 제거 및 양극산화 공정의 사용에 후속으로, 양극산화 층 상의 제1 모서리 및 제2 모서리가 대응하는 상기 제1 포토레지스트 특징부 및 제2 포토레지스트 특징부에 비해 곡선화되는, 포토마스크.
  28. 제23항에 있어서, 상기 블라스팅 동작은 상기 양극산화 동작 이전에 수행되는, 포토마스크.
  29. 제22항에 있어서, 상기 블라스팅 동작은 압력 하에 적용된 지르코니아 블라스팅 매체를 이용하는 것을 포함하는, 포토마스크.
  30. 제22항에 있어서, 상기 하단의 포토레지스트는 상기 블라스팅 및 양극산화 동작들을 견디고 상기 알루미늄 기판에 대한 손상을 방지하기에 적합한 두께를 가진, 포토마스크.
  31. 제22항에 있어서, 상기 하단의 포토레지스트는 네가티브 포토레지스트인, 포토마스크.
  32. 제22항에 있어서, 상기 하단의 포토레지스트는 포지티브 포토레지스트인, 포토마스크.
  33. 알루미늄 기판 상에 패턴을 형성하는 방법에 있어서,
    포토마스크 패턴을 이용하여 상기 알루미늄 기판 상에 배치된 포토레지스트 상에 상기 패턴을 형성하는 단계 ― 상기 포토마스크 패턴은 상기 포토레지스트 패턴에 대응하며, 제1 사전-변형된 특징부를 가진 적어도 하나의 외부 모서리 및 제2 사전-변형된 특징부를 가진 적어도 하나의 내부 모서리를 포함하고, 상기 제1 사전-변형된 특징부 및 제2 사전-변형된 특징부는 각각 후속 블라스팅 공정으로부터 상기 포토레지스트의 상기 대응 패턴의 모서리 침식 및 후속 양극산화 공정으로부터 상기 양극산화 층의 상기 대응 패턴의 모서리 변형을 보상함 -;
    상기 알루미늄 기판을 포토리소그래피 공정에 노출시킴으로써 상기 알루미늄 기판 상에 상기 포토레지스트의 상기 대응 패턴을 형성하는 단계;
    상기 알루미늄 기판을 블라스팅함으로써 상기 포토레지스트에 의해 보호되지 않은 상기 기판의 부분들 상에 블라스팅된 표면을 형성하는 단계;
    상기 알루미늄 기판으로부터 상기 포토레지스트를 제거함으로써, 상기 알루미늄 기판 상에 블라스팅된 부분 및 블라스팅되지 않은 부분을 남기는 단계; 및
    상기 알루미늄 기판을 양극산화 함으로써 상기 알루미늄 기판 상에 양극산화 층을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
  34. 제33항에 있어서, 상기 제1 사전-변형된 특징부는 상기 외부 모서리로부터 연장되며, 상기 제2 사전-변형된 특징부는 상기 내부 모서리 내로 인입되는, 방법.
  35. 제34항에 있어서, 포토리소그래피 공정에 후속으로, 포토레지스트 상의 제1 포토레지스트 특징부 및 제2 포토레지스트 특징부는 상기 포토마스크의 대응하는 상기 제1 및 제2 사전-변형된 특징부들에 비해 곡선화되는, 방법.
  36. 제35항에 있어서, 후속 블라스팅 공정 중에, 상기 제1 포토레지스트 특징부 및 제2 포토레지스트 특징부의 일부가 제거됨에 의해, 상기 제1 포토레지스트 특징부 및 제2 포토레지스트 특징부는 추가로 곡선화되는, 방법.
  37. 제36항에 있어서, 상기 알루미늄 기판으로부터 상기 포토레지스트의 제거와 양극산화 공정의 사용에 후속으로, 양극산화 층 상의 제1 모서리 및 제2 모서리는 대응하는 상기 제1 포토레지스트 특징부 및 제2 포토레지스트 특징부에 비해 곡선화되는, 방법.
  38. 제33항에 있어서, 상기 포토레지스트 상에 상기 패턴을 형성하는 단계는 네가티브 포토레지스트의 사용을 포함하는, 방법.
  39. 제33항에 있어서, 상기 포토레지스트 상에 상기 패턴을 형성하는 단계는 포지티브 포토레지스트의 사용을 포함하는, 방법.
  40. 알루미늄 기판 상에 패턴을 형성하는 방법으로서,
    포토마스크 패턴을 이용하여 상기 알루미늄 기판 상에 배치된 포토레지스트 상에 상기 패턴을 형성하는 단계 ― 상기 포토마스크 패턴은 상기 포토레지스트 패턴에 대응하며, 제1 사전-변형된 특징부를 가진 적어도 하나의 외부 모서리 및 제2 사전-변형된 특징부를 가진 적어도 하나의 내부 모서리를 포함하고, 상기 제1 사전-변형된 특징부 및 제2 사전-변형된 특징부 각자는 후속 블라스팅 공정으로부터 상기 포토레지스트의 상기 대응하는 패턴의 각각 외부 및 내보 모서리들을 보호함 -;
    상기 알루미늄 기판을 블라스팅함으로써 상기 포토레지스트에 의해 보호되지 않은 상기 알루미늄 기판의 상기 부분들 상에 텍스처화된 표면을 형성하는 단계; 및
    상기 알루미늄 기판으로부터 상기 포토레지스트를 제거함으로써 상기 알루미늄 기판 상에 텍스처화 및 패턴화된 표면을 남기는 단계를 포함하는, 방법.
  41. 제40항에 있어서, 상기 알루미늄 기판을 양극산화 함으로써 상기 알루미늄 기판 상에 양극산화 층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  42. 제40항에 있어서, 상기 블라스팅 공정은 압력하에 적용된 지르코니아 블라스팅 매체를 이용하는 것을 포함하는, 방법.
  43. 전자 디바이스를 위한 금속 인클로저(enclosure)를 형성하는 방법으로서,
    상기 인클로저의 제1 섹션 및 제2 섹션을 결합하는 단계 ― 상기 결합하는 단계는 상기 인클로저의 상기 제1 섹션 및 제2 섹션 내에 위치된 잠금 부재의 내부 및 둘레로 커플링 부재의 제1 샷(shot) 컴포넌트를 사출 성형함에 의한 것이며, 상기 제1 샷 컴포넌트는 후속 양극산화 공정에 저항성인 고강도 구조재를 포함함 -;
    상기 제1 샷 컴포넌트를 적어도 부분적으로 커버하는 제2 샷 컴포넌트를 형성하는 단계 ― 상기 제2 샷은 상기 제1 샷 컴포넌트와는 상이한 재료가 포함되며, 상기 제2 샷 컴포넌트는 상기 후속 양극산화 공정에 저항성임 -; 및
    상기 인클로저를 양극산화하는 단계 ― 상기 인클로저의 금속 부분들은 양극산화되고, 상기 제1 및 제2 샷 컴포넌트들은 구조적 짜임새(structural integrity)를 유지하며 상기 양극산화 공정에 의해 실질적으로 비-손상되어 나타남 ― 를 포함하는, 방법.
  44. 제43항에 있어서, 다음과 같은 부가적 후속 공정들, 즉, 폴리싱 공정, UV 포토리소그래피 공정, 블라스팅 공정, 디마스킹(de-masking) 공정 및 CNC 공정 중 적어도 하나를 추가로 포함하며, 상기 제1 및 제2 샷 컴포넌트들은 상기 후속 폴리싱 공정, UV 포토리소그래피 공정, 블라스팅 공정, 디마스킹 공정 및 CNC 공정 중 적어도 하나에 대해 저항성인, 방법.
  45. 제44항에 있어서, 상기 부가적 후속 공정들은 적어도 하나의 블라스팅 공정을 포함하는, 방법.
  46. 제45항에 있어서, 상기 블라스팅 공정은 상기 제1 샷 및 제2 샷 컴포넌트들을 가압 블라스팅 매체에 노출시키는 것을 포함하는, 방법.
  47. 제46항에 있어서, 상기 가압 블라스팅 매체는 약 1 바아(bar)의 압력하에 적용되는 지르코니아를 포함하는, 방법.
  48. 제43항에 있어서, 상기 제1 샷 컴포넌트는 상기 인클로저의 상기 잠금 부재의 내부 및 둘레로 제1 액체 상태의 상기 제1 샷 컴포넌트를 사출성형 함으로써 형성되고, 상기 제1 샷 컴포넌트의 상기 제1 액체 상태는 제2 고체 상태로 경화되도록 허용되는, 방법.
  49. 제46항에 있어서, 상기 제2 샷 컴포넌트는 상기 제1 샷 컴포넌트의 표면의 적어도 일부 상으로 제1 액체 상태의 상기 제2 샷 컴포넌트를 사출성형 함으로써 형성되고, 상기 제2 샷 컴포넌트의 상기 제1 액체 상태는 제2 고체 상태로 경화되도록 허용되는, 방법.
  50. 제43항에 있어서, 상기 제1 샷 컴포넌트는 높은 기계적 강도의 열가소성 고분자 수지가 포함되는, 방법.
  51. 제43항에 있어서, 상기 제1 샷 컴포넌트는 유리 충전 폴리아릴에테르케톤(PAEK) 재료가 포함되는, 방법.
  52. 제1항에 있어서, 상기 제2 샷 컴포넌트는 매끄럽고(smooth) 평탄한(even) 외관을 가진 수지가 포함되는, 방법.
  53. 제43항에 있어서, 상기 제2 샷은 하나 이상의 색을 가진, 방법.
  54. 전자 디바이스를 위한 금속 인클로저를 형성하는 방법으로서,
    상기 인클로저의 두 개 섹션들을 물리적으로 결합하도록 구성되는 제1 샷 컴포넌트를 형성하는 단계 ― 상기 제1 샷은 고강도 구조재가 포함됨 -;
    상기 제1 샷 컴포넌트의 표면을 완전히 감싸는 제2 샷 컴포넌트를 형성하는 단계 ― 상기 제2 샷은 상기 제1 샷 컴포넌트에 비해 상이한 재료가 포함되고, 상기 제2 샷 컴포넌트는 후속 양극산화 공정에 저항성임 -; 및
    상기 인클로저를 양극산화하는 단계 ― 상기 인클로저의 금속 부분들은 양극산화되고, 상기 제2 샷 컴포넌트는 구조적 짜임새를 유지하며 상기 양극산화 공정에 의해 실질적으로 비-손상되어 나타남 ― 를 포함하는, 방법.
  55. 제54항에 있어서, 다음과 같은 후속 공정들, 즉, 폴리싱 공정, UV 포토리소그래피 공정, 블라스팅 공정, 디마스킹 공정 및 CNC 공정 중 적어도 하나를 추가로 포함하며, 상기 제2 샷 컴포넌트는 상기 후속 폴리싱 공정, UV 포토리소그래피 공정, 블라스팅 공정, 디마스킹 공정 및 CNC 공정 중 적어도 하나에 대해 저항성인, 방법.
  56. 제54항에 있어서, 상기 제2 샷 컴포넌트는 상기 제1 샷 컴포넌트의 상기 표면을 완전히 감싸는 베니어판(veneer)인, 방법.
  57. 인클로저 내에 플라스틱 결합 부재를 형성하기 위한 방법으로서,
    제1 샷 컴포넌트를 형성하는 단계 ― 상기 제1 샷 컴포넌트는 상기 인클로저의 계면들 내부로 제1 샷 컴포넌트를 사출성형 함으로써 형성되고, 상기 제1 샷 컴포넌트는 상기 인클로저의 두 개 섹션들을 물리적으로 결합하도록 구성되며, 상기 제1 샷 컴포넌트는 후속 양극산화 공정에 의해 영향을 받지 않는 고강도 구조재가 포함됨 -; 및
    제2 샷 컴포넌트를 형성하는 단계 ― 상기 제2 샷 컴포넌트의 일부는 상기 인클로저의 외부 표면을 형성하고, 상기 제2 샷 컴포넌트는 상기 제1 샷 컴포넌트에 비해 상이한 재료가 포함되며 상기 제1 샷 컴포넌트의 상기 표면의 적어도 일부 상으로 상기 제2 샷 컴포넌트를 사출성형 함으로써 형성되고, 상기 제2 샷 컴포넌트는 상기 인클로저의 상기 제1 샷 컴포넌트 및 상기 외부 표면을 미관적으로 개선하도록 구성되고, 상기 제2 샷 컴포넌트는 상기 후속 양극산화 공정 및 블라스팅 공정에 저항성임 ― 를 포함하는, 방법.
  58. 제57항에 있어서, 상기 제1 샷 컴포넌트를 형성하는 단계는 상기 제1 샷 컴포넌트의 제1 액체 상태를 인클로저의 상기 계면들로 사출성형하는 단계를 포함하며, 상기 인클로저의 상기 계면들에서 상기 제1 샷 컴포넌트의 상기 제1 액체 상태가 상기 제1 샷 컴포넌트의 제2 고체 상태로 경화되도록 허용되는, 방법.
  59. 제58항에 있어서, 상기 제2 샷 컴포넌트를 형성하는 단계는 상기 제2 샷 컴포넌트의 제1 액체 상태를 상기 제1 샷 컴포넌트의 상기 표면의 적어도 일부 상으로 사출성형하는 단계를 포함하며, 상기 제1 샷 컴포넌트의 상기 표면의 적어도 일부 상에서는 상기 제2 샷 컴포넌트의 상기 제1 액체 상태가 상기 제2 샷 컴포넌트의 제2 고체 상태로 경화되도록 허용되는, 방법.
  60. 제59항에 있어서, 상기 제1 및 제2 샷 컴포넌트들은 후속 폴리싱 공정, UV 포토리소그래피 공정, 디마스킹 공정 또는 CNC 공정에 의해 추가로 영향을 받지 않는, 방법.
  61. 제60항에 있어서, 상기 제1 샷 컴포넌트는 높은 기계적 강도의 열가소성 고분자 수지가 포함되는, 방법.
  62. 제61항에 있어서, 상기 제1 샷 컴포넌트는 유리 충전 PAEK 재료가 포함되는, 방법.
  63. 제62항에 있어서, 상기 제2 샷 컴포넌트는 매끄럽고 평탄한 외관을 가진 수지가 포함되는, 방법.
  64. 전자 디바이스로서,
    복수의 가동(operational) 컴포넌트들을 인클로즈(enclose)하고 지지하도록 구성된 금속 하우징; 및
    상기 하우징의 외부 표면 상에 형성된 보호층을 포함하며, 상기 보호층은
    상기 하우징의 상기 외부 표면 상에 직접적으로 형성된 배리어 층, 및
    상기 배리어 층 상에 형성된 금속 산화물 층을 포함하고, 상기 금속 산화물 층은 상기 금속 산화물 층의 상부 표면과 상기 배리어 층 사이에 광 전달 경로를 제공하는 광 전달 구조체를 가지며, 상기 배리어 층은 광 전달을 실질적으로 방해하지 않는 구조체를 가짐으로써, 상기 보호층을 통한 상기 하우징의 상기 외부 표면의 관찰(view)이 실질적으로 방해 받지 않도록 허용하는, 전자 디바이스.
  65. 제64항에 있어서, 상기 광 전달 구조체는
    상기 금속 산화물 층 전체에 걸쳐 퍼진(suffuse) 조밀하게 쌓인(densely packed) 복수의 기공들을 포함하는, 전자 디바이스.
  66. 제64항에 있어서, 상기 금속 산화물 층의 두께는 약 15 미크론(micron) 미만인, 전자 디바이스.
  67. 제65항에 있어서, 상기 금속 산화물 층의 두께는 약 7 내지 9 미크론인, 전자 디바이스.
  68. 제65항에 있어서, 상기 금속 산화물 층은 약 6 내지 9 nm의 평균 기공 직경과 약 4 내지 5 nm의 평균 셀 벽 두께를 가지는, 전자 디바이스.
  69. 제65항에 있어서, 상기 하단의 알루미늄 기판은 상기 보호층을 통해 관찰가능한(viewable) 반사형 광택(reflective shine)을 구비한 표면을 가지는, 전자 디바이스.
  70. 제65항에 있어서, 상기 하단의 알루미늄 기판은 상기 보호층을 통해 관찰가능한 아트워크(artwork)를 구비한 표면을 가지는, 전자 디바이스.
  71. 제65항에 있어서, 상기 금속 하우징은 알루미늄을 포함하는, 전자 디바이스.
  72. 제65항에 있어서,
    상기 하우징의 상기 외부 표면 상의 상기 보호층에 대해 인접 및 접촉하도록 형성된 제2 보호층을 추가로 포함하며, 상기 제2 보호층은,
    상기 하우징의 상기 외부 표면 상에 직접적으로 형성된 제2 배리어 층, 및
    상기 제2 배리어 층 상에 형성된 제2 금속 산화물 층을 포함하고, 상기 제2 금속 산화물 층은 복수의 기공들을 포함하며, 상기 기공들의 상기 평균 크기 및 밀도는 상기 제2 금속 산화물 층의 상부 표면과 상기 제2 배리어 층 사이에 실질적으로 광 전달 경로를 제공하지 않음으로써, 상기 제2 보호층을 통한 상기 하우징의 상기 외부 표면의 관찰을 실질적으로 방해하는, 전자 디바이스.
  73. 제72항에 있어서, 상기 제2 금속 산화물 층의 두께는 약 15 미크론 미만인, 전자 디바이스.
  74. 제73항에 있어서, 상기 제2 금속 산화물 층의 두께는 약 8 내지 12 미크론인, 전자 디바이스.
  75. 제74항에 있어서, 상기 제2 금속 산화물 층은 약 11 내지 13 nm의 평균 기공 직경과 약 5 내지 6 nm의 평균 셀 벽 두께를 가지는, 전자 디바이스.
  76. 제74항에 있어서, 상기 제2 보호층은 상기 하우징의 상기 외부 표면의 블라스팅된 부분 상에 형성되는, 전자 디바이스.
  77. 알루미늄 기판 상에 보호층을 형성하는 방법으로서,
    램프 업(ramp up) 시간 주기에 걸쳐 전류 밀도를 목표 전류 밀도로 램프 업함으로써 상기 알루미늄 기판의 표면 상에 직접적으로 배리어 층을 형성하는 단계 ― 상기 알루미늄 기판 상의 핵 생성 자리(nucleation site)들 둘레에 균일한 양극산화 필름이 성장함으로써, 상부에 균일한 양극산화 필름의 성장을 촉진함 -; 및
    양극산화 시간 주기 동안 상기 목표 전류 밀도를 유지함으로써 상기 배리어 층의 표면 상에 직접적으로 양극산화 필름을 형성하는 단계 - 결과적 양극산화 필름은 복수의 조밀하게 쌓인 기공들을 가짐 ― 를 포함하며, 상기 조밀하게 쌓인 기공들은 상기 양극산화 필름의 상부 표면과 상기 배리어 층 사이에 광 전달 경로를 제공하고, 상기 배리어 층은 광 전달을 실질적으로 방해하지 않음으로써, 상기 보호층을 통한 상기 알루미늄 기판의 상기 표면의 관찰이 실질적으로 방해 받지 않도록 허용하는, 방법.
  78. 제77항에 있어서, 상기 알루미늄 기판은 5000, 6000 또는 7000 시리즈 등급 알루미늄 합금이 포함되는, 방법.
  79. 제78항에 있어서, 상기 양극산화 필름은 약 15 미크론 미만인, 방법.
  80. 제79항에 있어서, 상기 양극산화 필름의 두께는 약 7 내지 9 미크론인, 방법.
  81. 제80항에 있어서, 상기 양극산화 필름은 약 6 내지 9 nm의 평균 기공 직경과 약 4 내지 5 nm의 평균 셀 벽 두께를 가지는, 방법.
  82. 알루미늄 기판 상에 보호층을 형성하는 방법으로서,
    램프 업 시간 주기에 걸쳐 전압을 목표 전압으로 램프 업함으로써 상기 알루미늄 기판의 표면 상에 직접적으로 배리어 층을 형성하는 단계 - 상기 알루미늄 기판 상의 핵 생성 자리들 둘레에 균일한 양극산화 필름이 성장함으로써, 상부에 균일한 양극산화 필름의 성장을 촉진함 -; 및
    양극산화 시간 주기 동안 상기 목표 전압을 유지함으로써 상기 배리어 층의 표면 상에 직접적으로 양극산화 필름을 형성하는 단계 - 결과적 양극산화 필름은 복수의 조밀하게 쌓인 기공들을 가짐 ― 를 포함하며, 상기 조밀하게 쌓인 기공들은 상기 양극산화 필름의 상부 표면과 상기 배리어 층 사이에 광 전달 경로를 제공하고, 상기 배리어 층은 광 전달을 실질적으로 방해하지 않음으로써, 상기 보호층을 통한 상기 알루미늄 기판의 상기 표면의 관찰이 실질적으로 방해 받지 않도록 허용하는, 방법.
  83. 제82항에 있어서, 상기 양극산화 필름의 두께는 약 7 내지 9 미크론인, 방법.
  84. 제83항에 있어서, 상기 양극산화 필름은 약 6 내지 9 nm의 평균 기공 직경과 약 4 내지 5 nm의 평균 셀 벽 두께를 가지는, 방법.
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