TWI471438B

TWI471438B - 殼體及其製作方法

Info

Publication number: TWI471438B
Application number: TW99144581A
Authority: TW
Inventors: Hsin Pei Chang; wen rong Chen; Huan Wu Chiang; Cheng Shi Chen; Kao Yu Liao; xiao-qing Xiong
Original assignee: Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2015-02-01
Also published as: TW201226595A

Description

殼體及其製作方法

本發明涉及一種殼體及其製作方法。

隨著科技的不斷進步，行動電話、個人數位助理等各式電子裝置也迅速發展，其功能亦愈來愈豐富。為了使電子裝置的外殼具有豐富色彩，傳統上可利用彩色塑膠形成彩色塑膠外殼，或藉由噴漆方式在電子裝置的殼體表面形成色料層。然而，塑膠外殼與噴漆外殼不能呈現良好的金屬質感。另一方面，由於真空鍍膜技術本身較為複雜而不易精密操控，習知技術中於殼體表面形成的金屬真空鍍膜層的色彩有限，與烤漆、陽極處理等工藝相比，真空鍍膜層的色彩不夠豐富，嚴重影響了其在裝飾鍍膜領域的競爭力。

有鑒於此，本發明提供一種具有碧綠色及金屬質感的殼體。

另外，本發明還提供一種上述殼體的製作方法。

一種殼體，該殼體包括一基體、一結合層以及一色彩層，所述結合層形成於基體的表面，所述色彩層形成於結合層的表面，所述色彩層為一Cr-O-N膜，該色彩層呈現的色度區域於CIE LAB表色系統的L*座標值介於76至81之間，a*座標值介於-8至-10之間，b*座標值介於23至27之間。

一種殼體的製作方法，其包括如下步驟：

提供一基體；

在該基體的表面磁控濺射一結合層；

在該結合層的表面磁控濺射一色彩層，磁控濺射所述色彩層的工藝參數為：以鉻為靶材，以氬氣為工作氣體，以氮氣、氧氣為反應氣體，氮氣流量為30~60sccm，氧氣流量40~80sccm；所述色彩層為氮氧鉻膜(Cr-O-N)，所述色彩層呈現的色度區域於CIE LAB表色系統的L*座標值介於67至100之間，a*座標值介於-14至-13之間，b*座標值介於-5至-3之間。

所述殼體的製備方法，在形成色彩層時，採用鈦靶作為靶材，藉由對反應氣體氮氣和氧氣的流量的控制，從而實現所需的色彩層中各成分的比例關係及各成分間的微觀鍵合結構，從而達到使色彩層呈現出碧綠色的目的。以該方法所製得的殼體可呈現出具吸引力的碧綠色的金屬外觀，極大地提高了產品的外觀競爭力。

請參閱圖1，本發明一較佳實施例的殼體10可為一手機的殼體。該殼體10包括一基體11、一結合層13及一色彩層15。該結合層13設置於基體11的表面，該色彩層15設置於結合層13的表面。

基體11可以為金屬材料或玻璃、塑膠等非金屬材料。

結合層13以磁控濺射的方式形成於基體11的表面。該結合層13為一鈦金屬膜，其厚度在0.1~0.3μm之間。該結合層13的色彩為不影響色彩層色彩的淺色調，比如可為銀色、白色及灰白色等淺色調。

色彩層15為一Cr-O-N膜，其以磁控濺射的方式形成。該色彩層15的厚度在0.3~0.5μm之間。該色彩層15肉眼觀察呈現出碧綠色，其呈現的色度區域於CIE LAB表色系統的L*座標值介於67至100之間，a*座標值介於-14至-13之間，b*座標值介於-5至-3之間。

所述色彩層15中Cr、O、N的質量百分含量分別為Cr：40%~60%，O：30%~45%，N：5%~15%。請一併參閱圖1與圖2，本發明殼體10的製作方法包括以下步驟：

提供基體11。該基體11可以為金屬材料或玻璃、塑膠等非金屬材料。

對該基體11進行預處理。該預處理可包括常規的對基體11進行化學除油、除蠟、酸洗、超聲波清洗及烘乾等步驟。

本較佳的實施例中對基體11可以採用無水乙醇超聲清洗30~60分鐘。

在基體11的表面形成結合層13。該結合層13為鉻金屬膜，其可採用磁控濺射設備。該磁控濺射設備基本操作原理為：將基體11固定於一磁控濺射鍍膜機，將基材11烘乾後置入鍍膜機中進行PVD鍍膜。結合參閱圖3，提供一鍍膜機，鍍膜機包括一鍍膜室20，該鍍膜室20內設有轉架（未圖示）、二第一靶材22及二第二靶材23。轉架帶動基材11沿圓形軌跡21運行，且基材11在沿軌跡21運行時亦自轉。二第一靶材22與二第二靶材23關於軌跡21的中心對稱設置，且二第一靶材22相對地設置在軌跡21的內外側，二第二靶材23相對地設置在軌跡21的內外側。每一第一靶材22及每一第二靶材23的兩端均設有氣源24，該氣源24吹出氣體粒子轟擊相應的靶材的表面，以使靶材表面濺射出粒子。當基材11穿過二第一靶材22之間時，將鍍上第一靶材22表面濺射的粒子，當基材11穿過二第二靶材23之間時，將鍍上第二靶材23表面濺射的粒子。可以理解，第一靶材22與第二靶材23亦可材質相同。

形成該結合層13的具體操作方法可為:抽真空該鍍膜機的腔體至3×10^－5 Torr，並加熱該腔體至120℃左右，通入流量為400~450sccm（標準狀態毫升/分鐘）的氬氣（工作氣體）；開啟鉻靶材的電源，設定鉻靶材電源功率為8~10kw，對基體11施加0~-200V的偏壓，佔空比為0~100%，並設置轉架的公轉轉速為3轉每分鐘(revolution per minute，rpm)，沉積所述結合層13。沉積所述結合層13的時間可為5~10分鐘。

在該結合層13的表面形成色彩層15。在本發明的較佳實施例中，形成色彩層15的具體操作方法可為：在沉積所述結合層13後，向所述磁控濺射鍍膜機中通入工作氣體氬氣，以氮氣、氧氣為反應氣體，氮氣流量為30~60sccm，氧氣流量40~80sccm；設置鉻靶材電源功率為8~10kw，調節對基體11的偏壓至0~-200V、佔空比為0~100%，轉架的公轉轉速為2.5~3.5轉每分鐘(revolution per minute，rpm)，沉積所述色彩層15。沉積色彩層15的時間可為15~60分鐘。

所述色彩層15中Cr、O、N的質量百分含量分別為Cr：40%~60%，O：30%~45%，N：5%~15%。除上述第一實施例外，籍由磁控濺射改變所述色彩層15中Cr、O、N的質量百分含量可以得到不同色差值，具體的工藝條件及相應的結果見表1

本發明殼體10可為筆記型電腦、個人數位助理等電子裝置的殼體，或為其他裝飾類產品的殼體。

所述殼體10的製備方法，係藉由對靶材的選取及對反應氣體氧氣和氮氣流量的設計，從而達到使色彩層15呈現出碧綠色的目的。

應該指出，上述實施方式僅為本發明的較佳實施方式，本領域技術人員還可在本發明精神內做其他變化。這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。

10．．．殼體

11．．．基體

13．．．結合層

15．．．色彩層

20．．．鍍膜室

21．．．軌跡

22．．．第一靶材

23．．．第二靶材

24．．．氣源

圖1係本發明較佳實施例的殼體的剖視示意圖。

圖2係本發明較佳實施例製作所述殼體的流程圖。

圖3係圖1產品的製作過程中所用鍍膜機結構示意圖。

10．．．殼體

11．．．基體

13．．．結合層

15．．．色彩層

Claims

一種殼體，包括一基體、一結合層以及一色彩層，所述結合層形成於基體的表面，所述色彩層形成於結合層的表面，其改良在於：所述色彩層為氮氧鉻膜(Cr-O-N)，該色彩層呈現的色度區域於CIE LAB表色系統的L*座標值介於67至100之間，a*座標值介於-14至-13之間，b*座標值介於-5至-3之間。
如申請專利範圍第1項所述之殼體，所述色彩層中Cr、O、N的質量百分含量分別為Cr：40%，O：45%，N：15%。
如申請專利範圍第1項所述之殼體，所述色彩層中Cr、O、N的質量百分含量分別為Cr：50%，O：40%，N：10%。
如申請專利範圍第1項所述之殼體，所述色彩層中Cr、O、N的質量百分含量分別為Cr：60%，O：35%，N：5%。
如申請專利範圍第1項所述之殼體，所述色彩層的厚度為0.5~1.0μm。
如申請專利範圍第1項所述之殼體，所述基體為金屬材料、玻璃、或塑膠。
如申請專利範圍第1項所述之殼體，所述結合層為一鉻金屬膜，其厚度為0.1~0.3μm。
一種殼體的製作方法，其包括如下步驟：
提供一基體；
在該基體的表面磁控濺射一結合層；
在該結合層的表面磁控濺射一色彩層，磁控濺射所述色彩層的工藝參數為：以鉻為靶材，以氬氣為工作氣體，以氮氣、氧氣為反應氣體，氮氣流量為30~60sccm，氧氣流量40~80sccm；所述色彩層為氮氧鉻膜(Cr-O-N)，所述色彩層呈現的色度區域於CIE LAB表色系統的L*座標值介於67至100之間，a*座標值介於-14至-13之間，b*座標值介於-5至-3之間。
如申請專利範圍第8項所述之殼體的製作方法，磁控濺射該色彩層的工藝參數為：鉻靶的電源功率為8~10kw，對基體施加的偏壓為0~-200V，佔空比為0~100%，鍍膜時間為10~60分鐘。
如申請專利範圍第8項所述之殼體的製作方法，磁控濺射該色彩層的工藝參數為：鉻靶的電源功率為8~10kw，對基體施加的偏壓為0~-200V，佔空比為0~100%，鍍膜時間為10~60分鐘。