专利名称：外观层及提升其于工件的附着力的方法
技术领域：
本发明涉及一种溅镀外观层在电子产品外壳的方法，特别是一种提升外观层于金属基材附着力的方法。
背景技术：
随着科技进步，许多携带式电子装置，如数字相机、个人数字助理(PDA)、行动电话等越来越趋于普及。目前现有的电子产品外壳通常是使用工程塑料，但是，塑料材质制成的外壳，于视觉或触碰时质感较差。且当电子装置，特别是数字电路在运作时，所产生的电磁波能自由地穿透没有加屏蔽层的塑料，干扰其它装置的正常运行，因此需加设防电磁波干扰的金属层，同时使电子装置的外壳具有良好的视觉美感与质感。另外，在业界也有采用合金金属作为携带式电子装置的外壳(如铝合金、镁合金、不锈钢等)，来提升触碰时的质感，且又可防止电磁波。由于电子产品外壳，或是装设于电子产品上的零件，如手机按键。形状较为复杂，直接加工不易，因此，目前常采用金属射出成型(MIM)的方式来制备。金属射出成型是将金属粉末与高分子粘结剂混合加热后，在经过射出成型、脱脂、烧结的工艺，即可制备出尺寸精密且具复杂形状的工件。但金属射出成型的产品，其外观为雾面，并不具有任何金属光泽，看起来较为粗糙。因此，需要再经过机械抛光，使表面粗糙度至少小于10 μ m。除此之外，还需在表面度上一层外观层(或装饰层)，来提升工件表面的质感。真空溅镀可作为金属、塑料、玻璃或其它材质表面的镀膜处理，具有低成本、高致密度、高产量与符合绿色环保诉求等优点。然而，溅镀金属直接接触于塑料基材或以金属射出成型方式制备的金属基材上的附着力不佳，无法达到业界的需求值。
因此，如何提升外观层或金属防治层于金属或塑料底材上的附着力，为本发明所欲解决的问题。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种外观层，通过增加匹配层来实现外观层附着力的提闻。本发明的目的还在于提供一种提升外观层于工件的附着力的方法。为达到上述目的，本发明首先提供了一种外观层，溅镀于一工件表面，具有良好的附着力，所述工件为一金属基材或一塑料基材，该外观层包括一匹配层，选自钛、铬或钛合金等中的一种；及一颜色装饰层，选自不锈钢、铬、镍铬合金及其任意组合等中的一种，其中，匹配层形成于工件与颜色装饰层之间，使外观层整体与工件之间具有良好的附着力。根据本发明的具体技术方案，优选地，在上述外观层中，匹配层的厚度大约为10至 150nm。根据本发明的具体技术方案，优选地，在上述外观层中，当工件为金属基材时，其是选自不锈钢、铬、镍铬合金及其任意组合所组成的群组中的一种。更优选地，当工件及颜色装饰层为不锈钢时，匹配层选自钛或钛合金。根据本发明的具体技术方案，优选地，在上述外观层中，当工件为塑料基材时，其是选自ABS、ABS/PC(ABS与PC的组合)或PC (聚碳酸酯)等中的一种。根据本发明的具体技术方案，优选地，该外观层可选择性的更包括一修饰层，形成于所述的颜色装饰层上，以修饰工件整体的外观颜色。更优选地，上述颜色装饰层的厚度大约为50至5000nm,修饰层的厚度为5至60nm,并且,颜色装饰层与修饰层使用不同的材料。本发明还提供了一种提升外观层于工件的附着力的方法，包括提供一工件；以溅镀方式形成一匹配层于工件表面，其中，匹配层选自钛、铬或钛合金等中的一种；及以溅镀方式形成一颜色装饰层于匹配层上，颜色装饰层选自不锈钢、铬、镍铬合金及其任意组合中的一种。根据本发明的具体技术方案，优选地，在上述方法中，工件为一金属基材，并以金属射出成型法制备。根据本发明的具体技术方案，优选地，在上述方法中，工件的材料选自不锈钢、铬、镍铬合金等中的一种。根据本发明的具体技术方案，优选地，在上述方法中，在溅镀匹配层之前，更包括将工件浸泡于一第一有机溶剂中清洗，第一有机溶剂选自丙酮、活性酸剂、抑制剂及其任意组合所组成的群组，其中，所述活性酸剂由数种轻微腐蚀性酸所组成，优选包括盐酸、亚硝酸、醋酸、微量氢氟酸(HF)，所述抑制剂包括接口活性剂，可以选自阴离子接口活性剂、阳离子界面活性剂及中性型接口活性剂所组成的群组中的一种；接着，以一第二有机溶剂去除残留于该工件上的第一有机 溶剂后烘干，第二有机溶剂可以选自正己烷、纯水、异丙醇及其任意组合所组成的群组中的一种；及进行一电浆工艺，对工件表面进行活化处理。来使外观层的附着力更好。本发明提供的方法不论在工艺及设备上都很简便。虽然在颜色装饰层与工件之间多了一层匹配层，却能够使外观层的附着力大幅提升。
图1为本发明实施例的外观层镀于工件的剖面示意图；图2为本发明另一实施例的外观层镀于工件的剖面不意图；图3为本发明实施例的提升外观层于工件的附着力的方法流程图。主要组件符号说明10 :工件110:匹配层111 :颜色装饰层 11 :外观层112:修饰层S200-S230 :流程步骤
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文依本发明的外观层及提升其于工件的附着力的方法，特举较佳实施例，并配合所附相关图式，作详细说明如下，其中相同的组件将以相同的组件符号加以说明。
本发明的外观层被溅镀沉积于工件表面，并且，其附着力可以满足业界需求。所述的工件材质可以是塑料基材或金属基材。前述的工件，实际上是当今常见的电子产品的外壳，比如手机、笔电、个人数字助理(PDA)等，也可以是电子产品上所使用的精密零件，比如按键或开关等。在本实施例中，若工件为塑料基材，可以选自ABS、ABS/PC或PC等中的一种。若工件为金属，可以选自不锈钢、铬、镍铬合金及其任意组合所组成的群组中的一种。本发明实施例中，所述的工件是采用不锈钢，且以金属射出成型法(MIM)来制备，也就是将不锈钢粉末与高分子粘结剂混合加热后，经射出成形、脱脂、烧结等步骤而形成。请参照图1，为本发明实施例用来溅镀于工件表面的外观层的示意图。外观层11，被溅镀于一工件10表面，包括一匹配层110及一颜色装饰层111。匹配层110形成于工件10与颜色装饰层111之间，使外观层11与工件10之间具有良好的附着力。匹配层110可以选自钛、铬或钛合金等中的一种。颜色装饰层111可以选自不锈钢、铬、镍铬合金及其任意组合中的一种。本发明实施例中，是以不锈钢作为颜色装饰层
111。其中，颜色装饰层及匹配层的厚度比例，依照工件的形状、尺寸、或表面形貌等条件，需有不同的厚度调配，才能使外观层与工件之间的附着力达到最佳。在一实施例中，匹配层110厚度大约为10至150nm，颜色装饰层111的厚度大约为50至500nm。本发明实施例中，工件10选择不锈钢，并同时以不锈钢作为颜色装饰层111。但是，直接溅镀不锈钢于工件表面时，如何提升附着力一直是业界所遇到的难题。因此，在本发明最佳实施例中，是采用钛或钛合金作为前述的匹配层110，以提升整体外观层于不锈钢工件的附着力。在本发明实施例中，匹配层厚度大约为100至150nm，会具有最佳的附着力。请参照图2，为本发明外观层的另一实施例的示意图，在图2中，外观层11更包括一修饰层112，通过调变颜色装饰层111，及修饰层112的厚度，可以依照客制化需求调整工件10外观的颜色及质感。其中，颜色装饰层111与修饰层112是使用不同的材料。本实施例中，先通过颜色装饰层111，来改变工件10 (底材)外观的颜色。颜色装饰层111厚度较厚，范围为自50至5000nm。再通过将修饰层112，形成于颜色装饰层111上，造成去除或增加偏光的感观，以光干涉原理产生独特的反射外观，来修饰工件外观颜色。其中，修饰层112的厚度较颜色装饰层111薄，约为5至60nm。比如若仅以不锈钢作为颜色装饰层111，工件外观的颜色为银色偏黄，若仅以铬(Cr)作为颜色装饰层111时，则为银色偏白。本发明一实施例中，若颜色装饰层111为不锈钢，厚度为lOOnm，选择铬作为修饰层112时，随着厚度的变化，可将原本偏黄的颜色渐渐转为偏白。本发明并提供一种提升外观层于工件的附着力的方法。请参照图3，为本发明实施例的流程图。请参照步骤S200，首先提供一工件，如前所述，工件材质可以是一金属基材或一塑料基材。本发明实施例中，是针对以金属射出成型法所制备的工件，并已经过机械磨光步骤。请参照步骤S205，本发明的工件在形成外观层之前，会先将工件浸泡于一第一有机溶剂中，并以超音波震洗，目的是将附着于工件表面上的固态油溃和抛土溶解，以进一步提升外观层于工件的附着力。所述的第一有机溶剂可以选自丙酮、活性酸剂、抑制剂及其任意组合所组成的群组，其中，所述活性酸剂由数种轻微腐蚀性酸所组成，包括盐酸、亚硝酸、醋酸、微量氢氟酸(HF)，所述抑制剂包括接口活性剂，可以选自阴离子接口活性剂、阳离子界面活性剂及中性型接口活性剂所组成的群组中的一种。接着，以一第二有机溶剂，擦拭经过超音波震洗后的工件，以去除前一步骤中所使用的溶剂，并放入烘干炉烘干，如步骤S210。所述的第二有机溶剂可以选自正己烷、纯水、异丙醇及其任意组合所组成的群组中的一种。在本发明较佳实施例中，还包括进行一电浆工艺，对金属基材表面进行活化处理，如步骤S215。经过活化处理后的工件会产生表面官能基改质，且表面受电浆轰击产生细微粗化，因而可使后续外观层的附着力提升。使用电浆进行活化处理时，在本实施例中，所采用的功率约100W，且选择通入的气体可以选择氧气(O2)、氮气(N2)或氩气(Ar)等中的一种。请参照步骤S220，以溅镀方式形成一匹配层于工件表面，其中，匹配层选自钛、铬或钛合金等中的一种。最后，如步骤S225，以溅镀方式形成一颜色装饰层于匹配层上，颜色装饰层选自不锈钢、铬或镍铬合金及其任意组合中的一种。匹配层相较于后续的颜色装饰层来说，对于金属基材的附着力较大，因此可以使整体外观层附着力增加。此外，也可以选择再将一修饰层溅镀于颜色装饰层上，如步骤S230，以调整外观层的颜色。本发明的发明人并以其中一实施例进行实验测试，测试的方式是使用百格3M胶带来测试，并观察外观层于工件脱落的状况来判定其附着力。被测试的实施例及对照组中，工件为金属基材，且为不锈钢，二者具有相同的溅镀前处理步骤，并同样以不锈钢作为颜色装饰层。但是，实施例以钛或钛合金作为匹配层，对照组则不具有匹配层。实验结果发现，使用钛或钛合金作为匹配层的工件，其外观层的附着良率高达100%，而对照组的附着良率则只有84%。证明本发明的外观层所使用的匹配层，确实可以有效提闻于工件上的附着力。此外，发明人也发现，若以喷涂方式将不锈钢镀于工件时，附着良率则仅有0-30 %。可见采用本发明的方法，先对工件进行表面处理，再溅镀匹配层及颜色装饰层，可以大幅提升整体外观层的附着力。本发明虽以较佳实例阐明如上，然其并非用以限定本发明精神与发明实体仅止于上述实施例。凡所属技术领域的一般技术人员，当可轻易了解并利用其它组件或方式来产生相同的功效。是以，在不脱离本发明的精神与范畴内所作的修改，均应包含在权利要求保护范围之内。
权利要求
1.一种外观层，被溅镀于一工件表面时，具有良好的附着力，所述工件为一金属基材或一塑料基材，该外观层包括 一匹配层，选自钛、铬或钛合金中的一种 '及 一颜色装饰层，该颜色装饰层选自不锈钢、铬、镍铬合金及其任意组合中的一种，其中，所述匹配层形成于所述工件与所述颜色装饰层之间，使该外观层与所述工件之间具有良好的附着力。
2.如权利要求1所述的外观层，其中，所述匹配层的厚度为10至150nm。
3.如权利要求1所述的外观层，其中，当所述工件为金属基材时，其是选自不锈钢、铬、镍铬合金及其任意组合所组成的群组中的一种。
4.如权利要求3所述的外观层，其中，所述工件及所述颜色装饰层为不锈钢时，所述匹配层选自钛或钛合金。
5.如权利要求1所述的外观层，其中，当所述工件为塑料基材时，其是选自ABS、ABS/PC或PC中的一种。
6.如权利要求1所述的外观层，该外观层更包括一修饰层，形成于所述颜色装饰层上，其中，所述颜色装饰层的厚度为50至5000nm,所述修饰层的厚度为5至60nm,并且,所述颜色装饰层与所述修饰层使用不同的材料。
7.一种提升外观层于工件的附着力的方法，包括 提供一工件； 以溅镀方式形成一匹配层于所述工件表面，其中，所述匹配层选自钛、铬、钛合金中的一种；及 以溅镀方式形成一颜色装饰层于所述匹配层上，所述颜色装饰层选自不锈钢、铬、镍铬合金中的一种。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述工件为一金属基材，并以金属射出成型法制备。
9.如权利要求8所述的方法，形成所述匹配层之前，更包括下列步骤 将所述工件浸泡于一第一有机溶剂中清洗，所述第一有机溶剂选自丙酮、活性酸剂、抑制剂及其任意组合所组成的群组，其中，所述活性酸剂由数种轻微腐蚀性酸所组成，优选包括盐酸、亚硝酸、醋酸、微量氢氟酸，所述抑制剂组成包括接口活性剂，优选选自阴离子接口活性剂、阳离子界面活性剂及中性型接口活性剂所组成的群组中的一种； 以一第二有机溶剂去除残留于所述工件上的所述第一有机溶剂后烘干，所述第二有机溶剂选自正己烷、纯水、异丙醇及其任意组合所组成的群组中的一种 '及 进行一电浆工艺，对该工件表面进行活化处理。
10.如权利要求7所述的方法，其中，所述工件选自不锈钢、铬、镍铬合金中的一种。
全文摘要
本发明提供一种外观层及提升其于工件附着力的方法。该外观层被溅镀于一工件表面，具有良好的附着力，该工件为一金属基材或一塑料基材。外观层包括一匹配层，选自钛、铬或钛合金中的一种；及一颜色装饰层，选自不锈钢、铬、镍铬合金及其任意组合中的一种，其中，匹配层形成于工件与颜色装饰层之间，使外观层整体与工件之间具有良好的附着力。本发明提供的上述方法包括提供一工件；以溅镀方式形成一匹配层于该工件表面，其中，该匹配层选自钛、铬、钛合金中的一种；及，以溅镀方式形成一颜色装饰层于该匹配层上，该颜色装饰层选自不锈钢、铬、镍铬合金中的一种。
文档编号C23C14/14GK103057200SQ201110323599
公开日2013年4月24日 申请日期2011年10月21日 优先权日2011年10月21日
发明者洪崇喜, 孙传恕 申请人:向熙科技股份有限公司