KR20160002702A - 알루미늄 필름의 접착을 개선시키는 방법 - Google Patents

알루미늄 필름의 접착을 개선시키는 방법 Download PDF

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루시 엘리자베스 브라우닝
윌리엄 찰스 칼슨
존 프레데릭 슐츠
구스타보 롤란도 바예호
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알루미플레이트, 인크.
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Abstract

기술된 구현예는 대체로 알루미늄 필름 및 기판 표면 상에 알루미늄 필름의 접착을 개선시키는 전처리에 관한 것이다. 방법은 후속적으로 증착된 알루미늄 필름에 대하여 접착을 촉진하는, 기판 상에 3 차원 접착 표면을 제공하는 단계를 수반한다. 본 방법으로, 종래 접착-촉진 처리에서 사용된 스트라이크 물질, 예컨대 니켈 및 구리의 사용을 피할 수 있다. 일부 구현예에 따르면, 방법은 알루미늄을 증착하기 전에 기판 상에 알루미늄 산화물 접착 층을 제공하는 단계를 수반한다. 일부 구현예에 따르면, 방법은 알루미늄을 증착하기 전에 기판 상에 징케이팅 층을 제공하는 단계를 수반한다. 일부 구현예에 따르면, 방법은 알루미늄을 증착하기 전에 기판의 표면을 러프닝하는 단계를 수반한다. 일부 구현예는 2 가지 이상의 기판 전처리의 조합을 수반한다. 기술된 방법은 후속 양극 산화 공정에서 더 많은 유연성을 제공하는 데 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 방법은 알루미늄 필름 및 기판의 일부를 양극 산화하는 단계를 수반한다.

Description

알루미늄 필름의 접착을 개선시키는 방법{METHODS FOR IMPROVING ADHESION OF ALUMINUM FILMS}
본 개시 내용은 대체로 알루미늄 필름 및 알루미늄 필름을 증착하는 방법에 관한 것이다. 특히, 증착된 알루미늄 필름의 접착을 개선시키는 다양한 방법이 기술되어 있다.
전기도금은 부품 상에 바람직한 물리적 품질을 가지는 금속 코팅을 제공하기 위해 산업에서 널리 사용되는 공정이다. 예를 들어, 전기도금된 코팅은 부품 표면에 연마저항 및 내마모성, 방식 처리 및 미적 품질을 제공할 수 있다. 전기도금된 코팅은 또한 작은 크기의 부품 상에 두께를 구축하는 데 사용될 수 있다.
알루미늄 표면이 공기 또는 물에 노출될 때 빠르게 산화물 층이 생기고, 따라서 전착된 필름의 양호한 접착을 저해하는 경향이 있기 때문에, 특히 알루미늄 기판은 도금하기 어려울 수 있다. 추가적으로, 알루미늄은 더 양극성(anodic)인 금속 중 하나이므로, 도금액에 노출되는 동안 만족스럽지 않은 침적 증착물을 형성하는 경향이 있으며, 이는 불연속적인 도금 또는 도금 공정의 실패를 야기할 수 있다. 또한, 알루미늄 필름을 도금하는 경우, 도금 방법은 보통 기판 상에 순수한 알루미늄 금속을 도금하는 단계를 수반한다. 순수한 알루미늄은 정연한 미세구조 및 양호한 성형 특성을 가지지만, 상대적으로 연성이고 쉽게 긁힌다. 그러므로, 내구성이 도금된 필름의 바람직한 특징인 산업적 적용에 있어서 알루미늄을 도금하는 것에 대하여 상당한 난제가 있다.
본 문서는 개선된 접착을 가지는 알루미늄 필름에 관한 다양한 구현예를 기술한다.
일 구현예에 따르면, 알루미늄 기판의 표면 상에 보호 코팅을 형성하는 방법이 기술되어 있다. 본 방법은 알루미늄 기판의 표면 상에 접착-촉진 층을 형성하는 단계를 포함한다. 접착-촉진 층은 알루미늄 기판의 표면에 대하여 실질적으로 수직으로 배향된 측벽을 갖는 다수의 공동을 가진다. 접착-촉진 층은 후속 양극 산화 공정과 화학적으로 양립 가능하다. 본 방법은 또한 접착-촉진 층 상에 알루미늄 층을 증착하는 단계를 포함한다. 알루미늄 층은 접착-촉진 층의 해당 공동 내에 배치된 대수의 앵커 부분을 가진다. 앵커 부분은 알루미늄 층에 적용된 전단력을 견디는 접착-촉진 층의 측벽과 맞물리게 하여 접착-촉진 층에 알루미늄 층을 고정시킨다.
추가적인 구현예에 따르면, 기판에 알루미늄 층을 형성하는 방법이 기술되어 있다. 본 방법은 기판 상에 알루미늄 산화물 접착 층을 형성하는 단계를 포함한다. 알루미늄 산화물 접착 층은 복수의 해당 기공 벽에 의해 한정되는 다수의 기공을 가진다. 본 방법은 또한 형성 동안, 동시에 기공 벽의 커짐과 기공 벽의 용해를 가능하게 함으로써, 후속 알루미늄 층 증착 공정 동안 기공 내에서 알루미늄 물질이 형성할 수 있도록 하기에 평균 기공 크기가 충분히 크도록, 알루미늄 산화물 접착 층의 평균 기공 크기를 제어하는 단계를 포함한다. 본 방법은 또한 알루미늄 산화물 접착 층 상에 알루미늄 층을 증착하는 단계를 포함한다. 증착 동안, 알루미늄 층의 앵커 부분이 해당 기공의 적어도 일부 내부에 형성된다. 앵커 부분은 알루미늄 층에 적용된 전단력을 견디는 기공 벽과 맞물리게 하여 알루미늄 산화물 층에 알루미늄 층을 고정시킨다.
추가 구현예에 따르면, 알루미늄 기판용 복합 코팅재가 기술되어 있다. 복합 코팅재는 알루미늄 기판에 배치되는 제1 알루미늄 산화물 층을 포함한다. 제1 알루미늄 산화물 층은 제1 경도를 가진다. 복합 코팅재는 또한 제1 알루미늄 산화물 층 상에 배치된 제2 알루미늄 산화물 층을 포함한다. 제2 알루미늄 산화물 층은 제1 알루미늄 산화물 층보다 광학적으로 더 투명하다. 제1 알루미늄 산화물 층은 제2 산화물 층에 완전하게 결합된다.
기술된 구현예 및 이의 이점은 첨부된 도면과 함께 취하여 하기 설명을 참고함으로써 가장 잘 이해될 수 있다. 이들 도면은 기술된 구현예의 사상 및 범주에서 벗어나지 않으면서 형태 및 세부 사항에 있어서 당업자에 의해 기술된 구현예에 가해질 수 있는 임의의 변경을 어떠한 방식으로도 제한하지 않는다.
도 1a 내지 도 1c는 양극 산화 공정을 수반하는 전처리를 거쳐 증착된 알루미늄 층의 접착을 개선시킨 부품의 단면도를 나타낸다.
도 2의 A 및 B는 인산 양극 산화 공정을 사용하여 형성된 알루미늄 산화물 접착 층을 포함하는 부품의 단면 주사전자현미경(SEM) 사진을 나타낸다.
도 3a 내지 도 3c는 징케이팅(zincating) 공정을 수반하는 전처리를 거쳐 증착된 알루미늄 층의 접착을 개선시킨 부품의 단면도를 나타낸다.
도 4a 내지 도 4c는 표면 러프닝(surface roughening) 공정을 수반하는 전처리를 거쳐 증착된 알루미늄 층의 접착을 개선시킨 부품의 단면도를 나타낸다.
도 5a 내지 도 5c는 기판의 일부가 양극 산화되는 양극 산화 및 알루미늄 증착 공정을 거친 부품의 단면도를 나타낸다.
도 6은 기판 전처리를 수반하여 증착된 알루미늄 층의 접착을 개선시키는 고급 공정을 나타내는 흐름도를 나타낸다.
도 7은 다수의 부품을 도금하는 데 적당한 도금용 랙 조립체를 나타낸다.
본 출원에 따른 방법 및 장치의 대표적인 적용이 본 섹션에 기술되어 있다. 이들 예는 단지 기술된 구현예의 이해에 도움과 배경을 추가하기 위해 제공될 뿐이다. 따라서, 기술된 구현예가 이들 구체적인 상세 내용의 일부 또는 전부 없이도 실시될 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 다른 예에서, 기술된 구현예를 불필요하게 불명료하게 하는 것을 피하기 위하여 잘 알려진 공정 단계는 상세하게 기술되어 있지 않다. 기타 다른 적용이 가능하며, 하기 예는 제한하는 것으로서 간주되지 않아야 한다.
본 출원은 알루미늄 필름 및 기판 상에 알루미늄 필름을 제공하는 것에 관한 것이다. 본 명세서에서 사용된 용어 “필름” 및 “층”은 상호교환적으로 사용된다. 달리 기술되어 있지 않다면, 본 명세서에서 사용된 “알루미늄” 및 “알루미늄 층”은, 순수한 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 알루미늄 혼합물을 포함하여, 임의의 적당한 알루미늄 포함 물질을 말할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 “순수한” 또는 “거의 순수한” 알루미늄은 대체로 알루미늄 합금 또는 기타 다른 알루미늄 혼합물에 비하여 알루미늄 금속의 백분율이 더 높은 알루미늄을 말한다. 알루미늄 필름은 소비재에 보호용이면서 매력적인 층을 제공하는 데 매우 적당하다. 예를 들어, 본 명세서에 기술된 방법은 전자 장치용 인클로저(enclosure) 및 케이싱에 대하여 보호용이면서 성형적으로 매력적인 코팅재를 제공하는 데 사용될 수 있다.
기판 상에 증착된 알루미늄 층의 접착을 개선시키기 위한 방법이 본 명세서에 기술되어 있다. 본 명세서에 기술된 방법은 스트라이크 층(strike layer)을 이용하지 않고 기판에 알루미늄 층의 접착을 개선시키는 데 사용될 수 있다. 방법은 알루미늄 층의 증착 전에 기판 전처리를 수반한다. 전처리는 기판에 알루미늄 층을 고정시키기 위한 앵커 영역으로서의 역할을 할 수 있는, 틈(gap) 또는 공동을 가지는 3 차원 표면을 기판 상에 제공한다. 일부 구현예에서, 방법은 알루미늄을 증착하기 전에 기판 상에 얇은 알루미늄 산화물 접착 층을 제공하는 단계를 수반한다. 일부 구현예에서, 방법은 알루미늄을 증착하기 전에 기판 상에 징케이팅 층을 제공하는 단계를 수반한다. 일부 구현예에서, 방법은 알루미늄을 증착하기 전에 기판의 표면을 러프닝하는 단계를 수반한다. 일부 구현예는 2 가지 이상의 기판 전처리의 조합을 수반한다.
이들 및 다른 구현예가 도 1 내지 7에 관하여 하기에 논의되어 있다. 그러나, 당업자는 이들 도면에 대하여 본 명세서에서 제공된 상세한 설명이 단지 예시적인 목적을 위한 것이고 제한으로서 해석되어서는 안된다는 것을 용이하게 인식할 것이다.
상기 기술된 바와 같이, 알루미늄 기판이 공기 또는 물에 노출될 때 빠르게 천연 산화물 층이 생기므로, 알루미늄 기판 상에 증착하는 것은 어려울 수 있다. 천연 산화물 층은 알루미늄 기판의 표면에 다수의 금속 물질, 예컨대 알루미늄을 접착하는 것을 저해할 수 있다. 더 양호한 접착을 제공하기 위한 종래 방법은 구리 또는 니켈 도금으로 된 박막(스트라이크 또는 스트라이크 층으로 지칭됨)을 형성하는 단계를 포함한다. 스트라이크 층은 일반적으로 알루미늄 기판에 대하여, 또한 후속적으로 증착된 알루미늄 층에 대하여 양호한 접착을 가진다. 그러나, 스트라이크 층의 사용은 몇몇 단점을 가질 수 있다. 예를 들어, 스트라이크 층은 도금 공정 동안 갈바니 부식에 더 취약한 부품을 만들 수 있다. 특히, 외부 코팅 층이 긁혀서 도금된 알루미늄 층(가능하게는 알루미늄 기판) 옆에 스트라이크 층을 노출시키게 되면, 이종 물질의 노출은 부품에 갈바니 전지를 형성할 수 있다. 이는 나중에 도금 및 양극 산화된 부품에 부식 위험을 증가시킬 수 있다.
또한 스트라이크 층을 사용하는 것에 대한 제조상의 난제가 있을 수 있다. 일부 제조 공정에서, 전체 알루미늄 층은 양극 산화 공정을 사용하여 알루미늄 산화물로 전환된다. 양극 산화 공정 동안, 부품 전체에 걸쳐 다양한 전류 밀도 분포를 형성하는 국소 영역에서 스트라이크 층이 노출될 수 있다. 알루미늄 층의 국소적으로 더 얇은 영역은 곧장 양극 산화될 수 있으며, 부품 전체에 걸쳐 다양한 두께를 가지는 양극 산화된 층이 생성된다. 또한, 스트라이크 층 유래의 물질은 양극 산화 조(bath)를 오염시키고 생성된 알루미늄 산화물에서 결함을 형성할 수 있다. 이러한 공정 동안 스트라이크 층의 노출을 피하기 위하여, 도금된 알루미늄의 완충 층이 기판과 알루미늄 산화물 층 사이에 위치할 수 있다. 그러나, 완충 층은 전반적인 알루미늄 및 알루미늄 산화물 적층물에 두께를 추가할 수 있다.
스트라이크 층에의 도달을 피하기 위하여, 알루미늄의 완충 층은 스트라이크 층과 알루미늄 층의 나머지 부분 사이에 남아있을 수 있다. 알루미늄 층의 두께는 부품 전체에 걸쳐 다양할 수 있으므로(전류 밀도에서의 변화로 인하여), 완충 층의 두께는 일반적으로 부품 전체에 걸쳐 최소한의 두께에 의해 좌우된다. 완충 층을 사용하는 것의 단점 중 하나는 알루미늄 및 알루미늄 산화물 적층물에 원치 않는 여분의 두께를 추가할 수 있다는 것이다. 추가적으로, 양극 산화 공정 동안 알루미늄 산화물 층이 알루미늄 층의 두께에 근접하게 또는 두께 초과로 커지면, 양극 산화 용액은 스트라이크 층과 접촉하고 반응할 수 있다. 반응 생성물은 양극 산화 용액을 오염시킬 수 있고, 생성된 알루미늄 산화물 층에서 결함의 원인이 될 수 있다. 적어도 이러한 이유에 대하여, 특정 적용에서 스트라이크 층의 사용을 피하는 것이 유리할 수 있다. 그러나, 특히 순수하거나 거의 순수한 알루미늄을 도금할 때, 알루미늄이 일반적으로 전기도금 동안 기판에 잘 접착하지 않으므로, 기판 상에 직접 알루미늄을 도금하는 것은 어려울 수 있다. 추가적으로, 기판이 또한 알루미늄으로 만들어진다면, 알루미늄 기판은 강한 친화력을 가져서 표면 상에서 천연 산화물 층을 형성하며, 이는 상기 표면을 도금하는 것을 어렵게 만든다.
기판 상에서 알루미늄 층의 접착을 개선시키기 위하여, 본 명세서에 기술된 방법은 알루미늄 증착 공정 전에 기판을 전처리하는 단계를 수반한다. 전처리는 스트라이크 층의 사용을 피하고, 따라서 스트라이크 층 사용의 불리한 면 중 일부를 포함하지 않는다. 전처리는 기판 상에서 3 차원의 접착-촉진 표면을 형성하는 단계를 수반한다. 알루미늄 층이 접착-촉진 표면에 증착될 때, 알루미늄의 일부는 3 차원의 접착-촉진 표면의 틈 또는 공동 내에 증착될 수 있다. 알루미늄 층의 이러한 일부는 기판 표면에 알루미늄 층을 고정시키고 기판에 알루미늄 층의 더 양호한 접착을 제공할 수 있다. 접착-촉진 층에는 알루미늄이 아닌 금속 제제, 예컨대 구리 및/또는 니켈을 함유하는 제제가 실질적으로 없을 수 있으며, 따라서 후속 양극 산화 공정과 화학적으로 양립 가능하다. 일부 구현예에서, 접착-촉진 표면을 형성하는 것은 기판 표면 상에서 알루미늄 산화물 접착 층을 형성하는 단계를 수반하며, 이는 도 1a 내지 1c 및 도 2의 A 및 B에 관하여 하기 기술되어 있다. 다른 구현예에서, 접착-촉진 표면을 형성하는 것은 기판 표면 상에서 징케이팅 층을 형성하는 단계를 수반하며, 이는 도 3a 내지 3c에 관하여 하기 기술되어 있다. 다른 구현예에서, 접착-촉진 표면을 형성하는 것은 기판 표면을 러프닝하는 단계를 수반하며, 이는 도 4a 내지 도 4c에 관하여 하기 기술되어 있다. 이들 구현예는 적당한 예로서 제시되어 있으며, 접착-촉진 표면을 제공하는 가능한 방법의 범주 및 유형을 제한하는 것으로 의미되는 것이 않음이 이해되어야 한다.
기판 상에서 접착-촉진 표면을 형성하는 한 가지 방법은 기판 상에서 접착-촉진 특성을 가지는 얇은 알루미늄 산화물 층을 형성하는 것이다. 도 1a 내지 도 1c는 일부 구현예에 따라서 알루미늄 산화물 접착 층의 형성을 수반하는 알루미늄 증착 공정을 거친 부품(100)의 단면도를 나타낸다. 도 1a에서, 알루미늄 기판(102)의 얇은 부분은 알루미늄 산화물 접착 층(104)으로 전환된다. 알루미늄 산화물 접착 층(104)을 형성하기 전, 알루미늄 기판(102)의 상단 표면은 임의의 적당한 마감 기법으로 처리될 수 있다. 예를 들어, 알루미늄 기판(102)을 연마하여 거울같이 빛나게 할 수 있다. 다른 구현예에서, 알루미늄 기판(102)은 텍스처링되거나(textured) 러프닝된 표면을 가지도록 텍스처링된다. 알루미늄 산화물 접착 층(104)을 형성하는 것은 알루미늄 기판(102)의 일부가 소비되는 전환 공정이므로, 알루미늄 산화물 접착 층(104)은 알루미늄 기판(120)에 필수적이며 상기 기판에 잘 접착된다. 알루미늄 산화물 접착 층(104)은 양호한 앵커 표면을 형성하도록 충분히 두꺼워야 하고 기판(102)의 표면이 후속 전기도금 공정에 있어서 전도성인 상태로 유지되기에 충분히 얇아야 하다. 일부 구현예에서, 알루미늄 산화물 접착 층(104)은 두께가 약 5 마이크로미터 미만이다. 일부 구현예에서, 알루미늄 산화물 접착 층(104)은 두께가 약 3 마이크로미터 이하이다.
알루미늄 산화물 접착 층(104)은 산성 전해질 용액의 사용을 포함하는 양극 산화 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 일부 구현예에서, 전해질 용액은 인산, 옥살산, 또는 인산과 옥살산의 조합물을 포함한다. 인산 및/또는 옥살산은 표준 양극성 기공의 평균 직경에 비하여 평균 직경이 더 큰 기공(105)의 형성을 촉진할 수 있다. 추가적으로, 알루미늄 산화물 접착 층(104)은 일반적으로 표준 양극 산화된 알루미늄 산화물 층에 비하여 기공 밀도가 더 낮다. 기공(105)은 커지고, 이에 의하여 직경이 더 큰 기공(105) 및 밀도가 더 작은 기공을 형성하므로, 인산 및/또는 옥살산은 기공(105)의 기공 벽의 일부를 용해시키는 경향이 있는 것으로 여겨진다. 즉, 인산 및/또는 옥살산 조건에서 양극 산화는 기공 벽을 키우는 것과 용해시키는 것을 동시에 가능하게 한다. 일부 구현예에서, 기공(105)은 직경이 약 100 nm 이상이다. 일부 구현예에서, 산성의 전해질 용액은 크롬산 및/또는 황산을 포함한다. 일부 구현예에서, 산성의 전해질 용액은 인산, 옥살산, 크롬산 및 황산 중 2 가지 이상의 혼합물을 포함한다. 일부 구현예에서, 알루미늄 산화물 층(104)을 활성화시키고 도금된 알루미늄을 이용하여 더 양호한 접착을 촉진하기 위하여 후속 알루미늄 도금 공정 전에 알루미늄 산화물 접착 층(104)은 불활성 대기에 노출된다. 불활성 대기는 부품(100)을 비산화 대기, 예컨대 질소 또는 아르곤 환경에 노출시키는 것을 포함할 수 있다.
도 1b에서, 알루미늄 층(106)은 알루미늄 산화물 접착 층(104)에 증착된다. 알루미늄 층(106)은 도금 공정, 예컨대 전기도금 공정을 포함하여 임의의 적당한 공정을 사용하여 증착될 수 있다. 일부 구현예에서, 습기 또는 공기에 알루미늄 산화물 접착 층(104)의 노출을 피하기 위하여, 알루미늄 산화물 접착 층(104)을 형성하고 곧바로 알루미늄 층(106)은 알루미늄 산화물 접착 층(104) 상에 증착된다. 일부 구현예에서, 알루미늄 산화물 접착 층(104)은 습기가 없는 대기, 예컨대 질소 또는 아르곤 환경에 배치된다. 나타낸 바와 같이, 기공(105)은 알루미늄 층(106)의 앵커 부분(107)이 기공(105) 내에 형성될 수 있을 정도로 충분히 크다. 기공 벽(105)은 기판(102)의 상단 표면에 대하여 실질적으로 수직이어서, 전단력(109)이 알루미늄 층(106)에 적용될 때 앵커 부분(107)은 기공 벽(105)과 맞물리고 알루미늄 층(106)을 알루미늄 산화물 접착 층(104)에 고정시킬 수 있다. 알루미늄 산화물 접착 층(104)에 대한 알루미늄 층(106)의 결합 강도는 표준 인발 시험에 의해 측정될 수 있다. 일부 구현예에서, 인발 시험에 의해 측정된 알루미늄 산화물 접착 층(104)에 대한 알루미늄 층(106)의 접착력은 약 70 MPa 내지 약 85 Mpa의 범위이다.
도 1c에서, 알루미늄 층(106)의 일부는 선택적으로 알루미늄 산화물 층(108)으로 전환된다. 나타낸 바와 같이, 알루미늄 산화물 층(108)은 알루미늄 산화물 접착 층(104)의 기공(105)에 비하여 일반적으로 직경이 더 작은 기공(112)을 가진다. 알루미늄 산화물 층(108)은 종래의 양극 산화 공정을 포함한, 임의의 적당한 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 부품(100)은 스트라이크 층을 포함하지 않으며, 이에 의하여 스트라이크 층에서 양극 산화 간섭 물질에 의해 야기되는 결함의 발생을 제거함을 주목한다. 즉, 양극 산화 공정 동안 결함을 야기하는 물질에 도달할 가능성은 없다. 따라서, 알루미늄 층(106)은 스트라이크 층을 사용하는 해당 알루미늄 층보다 더 얇을 수 있으며, 이에 의하여 알루미늄 산화물 접착 층(104), 알루미늄 층(106), 및 알루미늄 산화물 층(108)의 적층 두께를 감소시킬 수 있다. 일부 구현예에서, 실질적으로 알루미늄 층(106) 전부는 알루미늄 산화물 층으로 전환된다. 일부 구현예에서, 실질적으로 알루미늄 층(106) 전부 및 알루미늄 기판(102)의 일부는 알루미늄 산화물 층으로 전환된다. 개재하는 스트라이크 층이 없기 때문에 이들 구현예는 달성될 수 있다. 즉, 알루미늄 산화물 접착 층(104)은 양극 산화 공정과 양립 가능하다.
도 2의 A 및 B는 도 1a 내지 도 1c에 관하여 상기 기술한 특징을 설명하는 실제 알루미늄 부품(200)의 단면 SEM(주사전자현미경) 이미지를 나타낸다. 도 2의 B는 도 2의 A의 SEM 이미지 일부의 확대도를 나타내는 삽도이다. 부품(200)은 알루미늄 기판(202), 알루미늄 산화물 접착 층(204), 알루미늄 층(206), 및 알루미늄 산화물 층(208)을 포함한다. 알루미늄 산화물 접착 층(204)은 인산을 포함하는 양극 산화 용액을 사용하여 형성되었다. 삽도 도 2의 B에 분명하게 나타낸 바와 같이, 알루미늄 층(206)의 일부는 알루미늄 산화물 접착 층(204)의 기공 내에 증착하고, 기계적으로 알루미늄 층(206)과 알루미늄 산화물 접착 층(204)을 함께 연동시킨다. 알루미늄 산화물 접착 층(204)의 기공은 기판(202)의 상단 표면에 대하여 실질적으로 수직이어서, 전단력이 알루미늄 층(206)에 적용될 때 알루미늄 층(206)의 증착된 부분은 기공의 기공 벽과 맞물리고 알루미늄 층(206)을 알루미늄 산화물 접착 층(204)에 고정시킬 수 있다.
기판 상에 접착-촉진 표면을 형성하는 다른 방법은 기판 상에 징케이팅 층을 형성하는 것이다. 도 3a 내지 도 3c는 일부 구현예에 따라서 징케이팅 층의 형성을 수반하는 알루미늄 증착 공정을 거친 부품(300)의 단면도를 나타낸다. 도 3a에서, 징케이팅 층(304)은 알루미늄 기판(302)에 증착된다. 징케이팅 층(304)은 일반적으로 아연산염 용액에 알루미늄 기판(302)을 노출시킴으로써 형성될 수 있는 얇은 전도성 결정 층이다. 아연산염 용액은 테트라하이드록소징케이팅 이온(Zn(OH)4 2 -)을 포함하며, 상기 테트라하이드록소징케이팅 이온은 알루미늄 기판(302)을 형성하는 천연 산화물 층을 제거할 수 있다. 일단 형성되면, 징케이팅 층(304)은 알루미늄 기판(302)의 재산화를 방지할 수 있다. 일부 구현예에서, 시안화물 다금속(cyanide multi-metal) 기반 아연산염 용액이 사용된다. 징케이팅 층(304)은 일반적으로 후속 양극 산화 공정과 화학적으로 산정가능하다. 일부 구현예에서, 징케이팅 층(304)은 매우 얇으며, 일부 경우에서는 두께가 약 0.5 마이크로미터 미만이다. 일부 구현예에서, 징케이팅 층(304)은 도금된 알루미늄을 이용하여 더 양호한 접착을 촉진하기 위하여 후속 알루미늄 도금 공정 전에 불활성 대기에 노출된다.
도 3b에서, 알루미늄 층(306)은 징케이팅 층(304) 상에 증착된다. 삽도에 나타낸 바와 같이, 징케이팅 층(304)은 벽(305)에 의해 둘러싸인 공동을 포함하는 3 차원의 결정 구조를 가진다. 알루미늄 층(306)이 징케이팅 층(304) 상에 증착될 때, 앵커 부분(307)은 징케이팅 층(304)의 공동 내에 증착된다. 벽(305)은 기판(302)의 상단 표면에 대하여 실질적으로 수직일 수 있어서, 전단력(309)이 알루미늄 층(306)에 적용될 때 앵커 부분(307)은 벽(305)과 맞물리고 알루미늄 층(306)을 기판(302)에 고정시킬 수 있다. 일부 구현예에서, 인발 시험에 의해 측정된 징케이팅 층(304)에 대한 알루미늄 층(306)의 접착력은 약 30 MPa 내지 약 65 Mpa의 범위이다.
도 3c에서, 알루미늄 층(306)의 일부는 선택적으로 알루미늄 산화물 층(308)으로 전환되며, 상기 알루미늄 산화물 층(308)은 그 내부에서 형성된 양극성 기공(312)을 가진다. 알루미늄 산화물 층(308)은, 종래의 양극 산화 공정을 포함한 임의의 적당한 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 징케이팅 층(304)은 부품(300) 내 스트라이크 층의 제거를 가능하게 하며, 이에 의하여 스트라이크 층에서 양극 산화 간섭 물질에 의해 야기되는 결함의 발생을 제거할 수 있다. 따라서, 일부 구현예에서, 실질적으로 알루미늄 층(306) 전부는 알루미늄 산화물 층으로 전환된다. 일부 구현예에서, 실질적으로 알루미늄 층(306) 전부 및 알루미늄 기판(302)의 일부는 알루미늄 산화물 층으로 전환된다.
기판 상에서 접착-촉진 표면을 형성하는 추가적인 방법은 기판 상에서 텍스처링 또는 러프닝된 표면을 형성하는 것이다. 도 4a 내지 도 4c는 일부 구현예에 따라서 기판 표면 러프닝을 수반하는 알루미늄 증착 공정을 거치는 부품(400)의 단면도를 나타낸다. 도 4a에서, 알루미늄 기판(402)의 상단 표면은 텍스처링되어 일련의 마루 및 골을 가지는 거친 표면(404)을 가진다. 임의의 적당한 표면 텍스처링 또는 러프닝 공정이 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 블라스팅 과정이 사용되며, 이에 의하여 블라스팅 매질은 알루미늄 기판(402)의 상단 표면에 악영향을 미친다. 일부 구현예에서, 레이저 텍스처링 과정이 사용되며, 이에 의하여 연속적 또는 펄스 레이저는 알루미늄 기판(402)의 상단 표면 전체에 걸쳐서 주사되어 피트의 무작위 또는 조직화된 패턴을 형성한다. 일부 구현예에서, 산 에칭 과정이 사용되며, 이에 의하여 산성 용액은 알루미늄 기판(402)의 러프닝된 상단 표면을 에칭하고 형성한다. 일부 구현예에서, 알루미늄 기판(402)은 도금된 알루미늄을 이용하여 더 양호한 접착을 촉진하기 위하여 후속 알루미늄 도금 공정 전에 불활성 대기에 노출된다.
도 4b에서, 알루미늄 층(406)은 알루미늄 기판(402) 상에 증착된다. 나타낸 바와 같이, 앵커 부분(407)은 러프닝된 표면(404)의 골 내에 형성된다. 러프닝된 표면(404)의 골의 벽(405)은 기판(402)의 상단 표면에 대하여 실질적으로 수직이어서, 전단력(1309)이 알루미늄 층(406)에 적용될 때 앵커 부분(407)은 벽(405)과 맞물려서 알루미늄 층(406)을 기판(402)에 고정시킨다. 거친 표면(404)의 골 각각은 일반적으로 도 1a 내지 도 1c에 관하여 상기 기술된 알루미늄 산화물 접착 층(104)의 각각의 기공(105)의 폭에 비하여 폭이 더 크다. 일부 구현예에서, 인발 시험에 의해 측정된 기판(402)에 대한 알루미늄 층(306)의 접착력은 약 29 MPa이다.
도 4c에서, 알루미늄 층(406)의 일부는 선택적으로 알루미늄 산화물 층(408)으로 전환되며, 상기 알루미늄 산화물 층(408)은 그 내부에서 형성된 기공(412)을 가진다. 알루미늄 산화물 층(408)은, 종래의 양극 산화 공정을 포함한 임의의 적당한 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 일부 구현예에서, 실질적으로 알루미늄 층(406) 전부는 알루미늄 산화물 층으로 전환된다. 러프닝된 표면은 부품(400) 내 스트라이크 층의 제거를 가능하게 하며, 이에 의하여 스트라이크 층에서 양극 산화 간섭 물질에 의해 야기되는 결함의 발생을 제거할 수 있다. 따라서, 일부 구현예에서, 실질적으로 알루미늄 층(406) 전부는 알루미늄 산화물 층으로 전환된다. 일부 구현예에서, 실질적으로 알루미늄 층(406) 전부 및 알루미늄 기판(402)의 일부는 알루미늄 산화물 층으로 전환된다.
일부 구현예에서, 상기 기술한 전처리 기법 중 하나 이상이 조합되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 알루미늄 기판은 표면 러프닝 공정으로 처리된 다음, 알루미늄 산화물 접착 층이 형성되고, 그 다음 알루미늄 층이 증착된다. 다른 구현예에서, 알루미늄 기판은 표면 러프닝 공정으로 처리된 다음, 징케이팅 층이 형성되고, 그 다음 알루미늄 층이 증착된다. 일부 구현예에서, 다수의 전처리 기법을 조합하는 것은 기판에 대한 알루미늄 층의 접착을 개선시킬 수 있다.
상기 기술한 바와 같이, 스트라이크 층의 부재에 대한 장점 중 하나는 알루미늄 층의 더 많은 부분, 및 가능하게는 기판 그 자체가 스트라이크 층 물질 결함을 형성하지 않으면서 알루미늄 산화물로 전환될 수 있다는 것이다. 이는 후속 양극 산화 공정 동안 더 유연하게 하고 기판 상에 알루미늄 산화물 층을 형성함에 있어서 더 많은 변화가 일어날 수 있게 한다. 도 5a 내지 도 5c는 기판의 일부가 양극 산화되는 양극 산화 및 알루미늄 증착 공정을 거친 부품(500)의 단면도를 나타낸다.
도 5a에서, 접착-촉진 표면(504)은 알루미늄 기판(502) 상에 형성된다. 접착-촉진 표면(504)은 후속 알루미늄 증착 공정 동안 앵커 부분의 형성을 가능하게 하는 3 차원 품질을 가지는 임의의 적당한 표면이다. 상기 기술된 바와 같이, 접착-촉진 표면(504)은 알루미늄 산화물 접착 층의 표면, 징케이팅 층의 표면, 또는 기판(502)의 러프닝된 표면에 해당할 수 있다. 표면(502)는 임의의 적당한 양극 산화가 가능한 금속 또는 금속 합금으로 만들어질 수 있다.
도 5b에서, 알루미늄 층(506)은 접착-촉진 층 상에 증착된다. 알루미늄 층(506)은 기판(502)과 동일 또는 상이한 조성을 가질 수 있다. 일 구현예에서, 알루미늄 층(506) 및 기판(502)은 둘 다 실질적으로 동일한 알루미늄 합금으로 만들어진다. 일부 구현예에서, 알루미늄 층(506)은 실질적으로 순수한 알루미늄으로 만들어지고, 기판(502)은 알루미늄 합금으로 만들어진다. 부품(500)에 대하여 광학적으로 더 밝은 상단 층을 가지는 것이 바람직한 적용에서 알루미늄 층(506)이 실질적으로 순수한 알루미늄인 구현예가 바람직할 수 있다. 알루미늄 합금은 일반적으로 순수한 알루미늄보다 더 단단하고 부품(500)에 대하여 양호한 구조적 지지를 제공할 수 있으므로, 기판(502)은 알루미늄 합금으로 만들어질 수 있다.
도 5c에서, 실질적으로 알루미늄 층(506) 전부는 제1 산화물 층(508)으로 전환되고, 기판(502)의 일부는 제2 산화물 층(510)으로 전환되어, 부품(500)용 복합 코팅재를 형성한다. 제1 산화물 층(508) 및 제2 산화물 층(510)은 단일 양극 산화 공정 동안 형성되고, 제1 산화물 층(508)은 제2 산화물 층(510)과 완전하게 결합될 수 있다. 제1 산화물 층(508) 및 제2 산화물 층(510)은 인터페이스(514)에 의해 분리된다. 양극 산화 공정 동안 형성된 기공(512)은 제1 산화물 층(508) 내에서 형성될 수 있고, 인터페이스(514)를 넘어서, 제2 산화물 층(510) 내에서 계속 형성될 수 있다. 알루미늄 층(506) 및 기판(502)이 상이한 조성을 가지는 구현예에서, 제1 산화물 층(508) 및 제2 산화물 층(510)은 상이한 물리적 품질 및/또는 외관을 가질 수 있다. 예를 들어, 순수한 알루미늄 층의 전환으로 생성된 알루미늄 산화물 층은 알루미늄 합금 층의 전환으로 생성된 알루미늄 산화물 층에 비하여 광학적으로 더 투명하거나 반투명할 수 있다. 즉, 알루미늄 합금으로부터 얻은 알루미늄 산화물은 더 황색을 나타내고 오히려 흐릿하거나 무광 품질을 가질 수 있다. 제1 산화물 층(508) 및 제2 산화물 층(510)은 또한 상이한 경도 품질을 가질 수 있다. 일 구현예에서, 제2 산화물 층(508)은 제1 산화물 층(510)보다 더 단단하다.
도 6은 기술된 구현예에 따라서 기판 전처리 및 알루미늄 증착을 수반하는 고급 공정을 나타내는 흐름도(600)를 나타낸다. (602)에서, 기판의 표면은 전처리되어 접착-촉진 표면을 형성한다. 기판은 양극 산화가 가능한 물질, 예컨대 알루미늄 또는 이의 합금으로 만들어질 수 있다. 전처리는 틈 또는 공동을 가지는 3 차원 표면을 제공하는 단계를 포함한다. 전처리의 예는 알루미늄 산화물 접착 층을 형성하는 단계, 징케이팅 층을 형성하는 단계 및 러프닝된 기판 표면을 제공하는 단계 중 하나 이상을 포함한다. 일부 구현예에서, 접착-촉진 층은 두께가 약 3 마이크로미터 미만이다. (604)에서, 접착-촉진 표면은 선택적으로 불활성 대기에 접착-촉진 표면을 노출시킴으로써 활성화된다. 적당한 불활성 대기는 질소 및/또는 아르곤 기체에의 노출을 포함할 수 있다.
(606)에서, 알루미늄 층은 기판의 접착-촉진 표면 상에 증착된다. 일부 구현예에서, 알루미늄 층은 도금 공정, 예컨대 전기도금 공정을 사용하여 증착된다. 알루미늄 층은 기판과 실질적으로 동일 또는 상이한 조성을 가질 수 있다. 일 구현예에서, 기판은 알루미늄 합금으로 만들어지고, 알루미늄 층은 실질적으로 순수한 알루미늄으로 만들어진다. 알루미늄 층은 임의의 적당한 두께로 증착될 수 있다. 일부 구현예에서, 알루미늄 층은 약 1 마이크로미터 내지 약 10 마이크로미터 범위의 두께로 증착된다. 일부 구현예에서, 알루미늄 층은 약 2 마이크로미터 내지 약 4 마이크로미터 범위의 두께로 증착된다.
(608)에서, 알루미늄 층과 기판 중 알루미늄 층의 적어도 일부는 선택적으로 산화물 층으로 전환된다. 일부 구현예에서, 양극 산화 공정이 산화물 층을 형성하는 데 사용된다. 일부 구현예에서, 알루미늄 층의 단지 일부만이 알루미늄 산화물 층으로 전환된다. 스트라이크 층의 부재는 양극 산화 공정으로 스트라이크 층 물질 관련 결함에 관한 우려 없이 알루미늄 층의 비교적 더 큰 비율을 전환할 수 있게 한다. 따라서, 일부 구현예에서, 기판에 근접한 부분을 포함하여 실질적으로 알루미늄 층 전체는 알루미늄 산화물로 전환된다. 일부 구현예에서, 실질적으로 알루미늄 층 전체는 알루미늄 산화물 층으로 전환되고, 기판의 일부는 산화물 층으로 전환된다. 알루미늄 산화물 층이 내구성이 있고 성형적으로 매력적이도록 양극 산화 공정 조건이 선택될 수 있다. 일반적으로, 실질적으로 순수한 알루미늄 층으로부터 전환된 알루미늄 산화물 층은 알루미늄 합금으로부터 전환된 알루미늄 산화물 층에 비하여 상대적으로 투명하거나 불투명한 시각적 품질을 가질 수 있다.
제조 환경에 있어서, 다수의 부품은 단일 도금욕에서 도금될 수 있다. 부품은 랙 조립체, 예컨대 도 7에 나타낸 랙 조립체(700) 상에 위치할 수 있다. 랙 조립체(700)는 도금 공정 동안, 일부 구현예에서는 도금 공정 이전 또는 도금 공정 이후 공정 동안 부품(702a 내지 702l)을 지지하도록 배열된다. 예를 들어, 랙 조립체(700)는 접착-촉진 표면의 형성 동안, 및/또는 불활성 대기에의 노출 동안, 및/또는 도금 공정 동안 및/또는 도금 후 양극 산화 공정 동안 부품(702a 내지 702l)을 지지하는 데 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 부품(702a 내지 702l)은 랙 조립체(700)에서 부품(702a 내지 702l)을 제거하지 않으면서 공정 스테이션마다 구성 단위로서 함께 이동될 수 있다.
랙 조립체(700)는 도금조(plating cell)의 하단을 향해 배향된 하단부(711)와 도금조의 상단을 향해 배향된 상단부(713)를 이용한 도금 공정 동안 도금욕 내에 배치될 수 있다. 랙 조립체(700)는 랙 프레임(704), 배수 막대(706), 및 컷아웃(710)을 포함한다. 부품(702a 내지 702l)은 컷아웃(710) 내에 배치되어, 부품(702a 내지 702l) 각각은 랙 프레임(704)의 가장자리로부터 일정 거리(712)로 분리된다. 추가적으로, 부품(702a 내지 702l)의 외부 표면과 랙 프레임(704)의 외부 표면은 동일한 평면을 따라 존재한다. 거리(712)는, 도금 공정 동안 부품(702a 내지 702l) 및 랙 프레임(704)가 단일의 편평한 표면에 접근하도록 충분히 작아야 한다. 랙 프레임(704)에 대한 부품(702a 내지 702l)의 근접성 및 랙 프레임(704)과 동일한 평면을 따르는 부품(702a 내지 702l)의 배치는 부품(702a 내지 702l)의 가장자리, 모서리 및 편평한 표면을 따라 균일한 전류 밀도 및 도금을 촉진할 수 있다. 일부 구현예에서, 배수 막대(706)가 랙 조립체(700)에 추가될 수 있다. 배수 막대(706)는 부품(702a 내지 702l) 및 랙 프레임(704)과 상이한 평면을 따라 랙 프레임(704)과 연결되고 랙 프레임(704)으로부터 외측으로 연장된다. 배수 막대(706)는 랙 프레임(704)에 대하여 일정 각도로 배치되어 도금 공정 동안 화학 물질의 양호한 배수를 촉진할 수 있다. 배수 막대(706)는 부품(702a 내지 702l)과 연결하고 부품(702a 내지 702l)을 배수 막대(706)에 고정시키는 커넥터 부분(708)을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 커넥터 부분(708)은 파스너, 예컨대 나사를 사용하여 부품(702a 내지 702l)에 고정된다. 랙 조립체(700)는 특정 구현예를 예시하는 것이고, 랙 프레임(704), 배수 막대(706) 및 부품(702a 내지 702l)의 배열은 다른 구현예에서 달라질 수 있음이 주목되어야 한다.
고순도 알루미늄으로 코팅하기 위하여 알루미늄 합금 기판을 처리하는 데 있어서, 랙 물질은 이용될 수 있는 다양한 처리 단계와 화학적으로 양립 가능하여야 함이 주목되어야 한다. 일부 구현예에서, 접착 개선 처리(예를 들어, 인산 양극 산화)는, 공정이 올바르게 진행하도록 처리를 위해 제시된 실질적으로 모든 표면이 지속적인 유전체 산화물 층을 균일하게 발달시키는 것을 필요로 한다. 후속 처리 단계(불활성 대기 활성화)는 또한 단지 알루미늄 표면이 노출되게 하는 것으로부터 이익을 얻을 수 있다. 아무것도 안 덮인 티타늄은 접착에 대하여 성공적으로 작용할 수 있지만, 잠재적으로 성형상 결함을 야기할 수 있다. 알루미늄으로 코팅된 티타늄 랙의 사용으로 이러한 결함을 피한다.
전체가 알루미늄 합금으로 만들어진 랙은 랙을 변경시키지 않으면서, 접착 개선 단계, 불활성 활성화 단계 및 또한 고순도 알루미늄 코팅 공정 후 임의의 성형 마감 양극 산화에서 성공적으로 이용될 수 있다. 일부 구현예에서, 티타늄 랙은 먼저 알루미늄으로 코팅된다면, 또한 이러한 모든 처리 단계에서 이용될 수 있다. 티타늄 랙의 유용성은 티타늄이 정상적인 처리 후 세정 및 복원 처리에 의해 실질적으로 열화되지 않을 것이라는 점이다. 전체가 알루미늄으로 만들어진 랙은 잠재적으로 소모되어 완전한 처리 사이클의 몇몇 사이클 수에 의해 파괴될 수 있었다.
설명의 목적으로 한 상기 기술은, 기술된 구현예의 철저한 이해를 제공하기 위하여 특정 명명법을 사용하였다. 그러나, 구체적인 상세 내용은 기술된 구현예를 실시하기 위하여 요구되는 것이 아님이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 구체적인 구현예의 상기 기술은 예시 및 설명의 목적으로 제시된다. 상기 기술은 개시된 정확한 형태로 기술된 구현예를 한정하거나 망라한 것으로 의도되지 않는다. 상기 교시 내용을 고려하여 다수의 변형 및 변화가 가능할 것임이 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (30)

  1. 알루미늄 기판의 표면 상에 접착-촉진 층을 형성하는 단계로서, 상기 접착-촉진 층은 알루미늄 기판의 표면에 대하여 실질적으로 수직으로 배향된 측벽을 갖는 복수의 공동을 가지고, 여기서 상기 접착-촉진 층은 후속 양극 산화 공정과 화학적으로 양립 가능한 단계; 및
    접착-촉진 층 상에 알루미늄 층을 증착하는 단계로서, 상기 알루미늄 층은 접착-촉진 층의 해당 공동 내에 배치된 복수의 앵커 부분을 가지고, 여기서 상기 앵커 부분은 알루미늄 층에 적용된 전단력을 견디는 접착-촉진 층의 측벽과 맞물리게 하여 접착-촉진 층에 알루미늄 층을 고정시키는 단계;
    를 포함하는, 알루미늄 기판의 표면 상에 보호 코팅을 형성하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    양극 산화 공정을 사용하여 알루미늄 층의 적어도 일부를 알루미늄 산화물 층으로 전환시키는 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 실질적으로 상기 알루미늄 층 전체가 알루미늄 산화물 층으로 전환되는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    양극 산화 동안, 상기 접착-촉진 층과 알루미늄 기판 사이의 경계를 넘어서 상기 알루미늄 기판의 일부를 제2 알루미늄 산화물 층으로 전환시키는 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 알루미늄 기판은 전자 장치용 인클로저의 적어도 일부를 구성하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 접착-촉진 층에는 실질적으로 구리 또는 니켈이 없는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 알루미늄 산화물 접착 층은 두께가 약 3 마이크로미터 이하인 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 접착-촉진 층을 형성하는 단계는,
    상기 알루미늄 기판의 표면 상에 알루미늄 산화물 접착 층을 형성하는 단계로서, 알루미늄 산화물 접착 층은 복수의 해당 기공 벽에 의해 한정되는 복수의 기공을 가지며, 여기서 복수의 기공은 알루미늄 층의 앵커 부분이 후속 알루미늄 층 증착 공정 동안 알루미늄 층에서 형성될 수 있도록 충분히 큰 평균 기공 크기를 가지는 단계
    를 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 알루미늄 산화물 접착 층은 두께가 약 3 마이크로미터 이하인 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 접착-촉진 층을 형성하는 단계는,
    상기 알루미늄 기판 상에 아연산염 층을 형성하는 단계로서, 상기 아연산염 층은 복수의 공동을 가지는 결정 구조를 가지는 단계
    를 포함하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 아연산염 층은 두께가 약 0.5 마이크로미터 미만인 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착-촉진 층을 형성하기 전에, 상기 알루미늄 기판의 표면을 러프닝하는 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 알루미늄 기판은 알루미늄 합금으로 구성되는 방법.
  14. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알루미늄 기판은 알루미늄 합금으로 구성되는 방법.
  15. 기판 상에 알루미늄 산화물 접착 층을 형성하는 단계로서, 상기 알루미늄 산화물 접착 층은 복수의 해당 기공 벽에 의해 한정되는 복수의 기공을 가지는 단계;
    상기 형성 동안, 동시에 기공 벽의 커짐과 기공 벽의 용해를 가능하게 함으로써, 후속 알루미늄 층 증착 공정 동안 기공 내에서 알루미늄 물질이 형성하도록 하기에 평균 기공 크기가 충분히 크도록, 알루미늄 산화물 접착 층의 평균 기공 크기를 제어하는 단계; 및
    알루미늄 산화물 접착 층 상에 알루미늄 층을 증착하는 단계로서, 여기서 증착 동안, 알루미늄 층의 앵커 부분이 해당 기공의 적어도 일부 내에 형성되고, 상기 앵커 부분은 알루미늄 층에 적용된 전단력을 견디는 기공 벽과 맞물리게 하여 상기 알루미늄 산화물 층에 알루미늄 층을 고정시키는 단계
    를 포함하는, 기판 상에 알루미늄 층을 형성하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 기판은 양극 산화가 가능한 물질로 구성되며, 상기 방법은
    실질적으로 상기 알루미늄 층 전체를 알루미늄 산화물 층으로 전환시키고, 상기 기판의 일부를 산화물 층으로 전환시키는 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 기판은 알루미늄 합금으로 구성되는 방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 기판은 알루미늄 합금으로 구성되는 방법.
  19. 제15항에 있어서, 상기 알루미늄 층은 실질적으로 순수한 알루미늄으로 구성되는 방법.
  20. 제15항에 있어서, 상기 알루미늄 기판은 적어도 전자 장치용 인클로저의 부품을 구성하는 방법.
  21. 제16항에 있어서, 상기 알루미늄 기판은 적어도 전자 장치용 인클로저의 부품을 구성하는 방법.
  22. 제15항에 있어서, 상기 알루미늄 산화물 접착 층을 형성하는 단계는,
    인산, 옥살산, 크롬산 및 황산 중 적어도 하나를 포함하는 양극 산화 용액을 사용하여 기판을 양극 산화시키는 단계
    를 포함하는 방법.
  23. 제15항에 있어서, 상기 알루미늄 층을 증착하는 단계는
    상기 알루미늄 산화물 접착 층 상에 상기 알루미늄 층을 전기도금하는 단계
    를 포함하는 방법.
  24. 제16항에 있어서, 상기 알루미늄 층을 증착하는 단계는
    상기 알루미늄 산화물 접착 층 상에 상기 알루미늄 층을 전기도금하는 단계
    를 포함하는 방법.
  25. 제15항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알루미늄 산화물 접착 층은 두께가 약 3 마이크론 미만인 방법.
  26. 알루미늄 기판용 복합 코팅재로서, 상기 복합 코팅재는
    알루미늄 기판에 배치되고, 제1 광학 투명도를 가지는 제1 알루미늄 산화물 층; 및
    상기 제1 알루미늄 산화물 층에 배치되고, 상기 제1 광학 투명도보다 더 큰 제2 광학 투명도를 가지는 제2 알루미늄 산화물 층으로서, 상기 제1 알루미늄 산화물 층은 제2 알루미늄 산화물 층에 완전하게 결합하는 제2 알루미늄 산화물 층
    을 포함하는 복합 코팅재.
  27. 제26항에 있어서, 인터페이스가 상기 제1 및 제2 알루미늄 산화물 층을 분리하는 복합 코팅재.
  28. 제26항에 있어서, 상기 알루미늄 기판은 적어도 전자 장치용 인클로저의 부품을 구성하는 복합 코팅재.
  29. 제26항에 있어서, 상기 제1 알루미늄 산화물 층과 상기 제2 알루미늄 산화물 층 각각은 복수의 기공을 가지는 복합 코팅재.
  30. 제26항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 알루미늄 산화물 층은 상기 제2 알루미늄 산화물 층보다 더 단단한 복합 코팅재.
    제2 경도, 여기서 제1 경도는 제2 경도보다 더 큼.
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