专利名称：银白色膜结构及其镀膜方法
技术领域：
本发明涉及镀膜技术，特别涉及一种银白色膜结构及其镀膜方法。
背景技术：
越来越多的电子产品使用具有金属质感的外壳。外壳表面的膜结构通常利用反应式磁控溅射镀膜方法镀制而成。膜结构的颜色层一般在氧化铝中添加有二氧化硅，通过改变二氧化硅的含量控制膜结构的外观色彩。然而，颜色层中添加二氧化硅后，会使得外观颜色偏向灰色，导致膜结构的颜色缺乏亮丽的金属质感，该缺陷在银白色的膜层中表现尤为明显，会使银白色明显偏灰。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种外观颜色亮丽的具有金属质感的银白色膜结构及其镀膜方法。一种银白色膜结构，包括基材、位于该基材表面的结合层以及位于该结合层表面的颜色层。该结合层为氮化铬膜。该颜色层为氧化铝与氧化钛的混合物。该颜色层中铝元素的质量百分比高于钛元素的质量百分比。一种银白色膜结构的镀膜方法，包括以下步骤提供基材；利用反应式磁控溅镀方法在该基材表面沉积形成氮化铬膜作为结合层；利用反应式磁控溅镀方法在该结合层表面沉积形成由氧化铝与氧化钛混合而成的颜色层，其中，该颜色层中铝元素的质量百分比高于钛元素的质量百分比。与现有技术相比，本发明的银白色膜结构及其镀膜方法在基材表面沉积由氧化铝与氧化钛混合而成的颜色层，由于该颜色层中并无添加二氧化硅，从而避免了添加二氧化硅造成颜色层色彩灰暗的问题，进而使得该银白色膜结构具有外观颜色亮丽的金属质感。
然后，在反应式磁控溅镀装置中放置铬靶材并在铬靶材(第一阴极)与待镀基材(阳极)之间加一个正交磁场和电场，在真空镀膜腔体内通入氮气与氩气的混合气体，其中，氮气作为反应性气体，氩气作为工作气体。在电场的作用下，氩气电离成氩离子(带正电荷)和电子，氩离子在电场的作用下加速轰击铬靶材，溅射出大量的铬原子，铬原子与氮气反应生成氮化铬化合物并沉积在待镀基材10的第一表面102上形成氮化铬膜作为结合层20。氮化铬膜的化学式可表示为CrNx，其中，χ小于等于1且大于0。氮化铬膜中，铬元素与氮元素的质量百分比主要由加在铬靶材的功率、氮气占混合气体(氮气与氩气)的比率决定。加在铬靶材的功率越高，溅射出的铬原子越多，氮气占混合气体(氮气与氩气)的比率越低，铬元素在氮化铬膜中的质量百分比越大；反之，加在铬靶材的功率越低，溅射出的铬原子越少，氮气占混合气体(氮气与氩气)的比率越高，铬元素在氮化铬膜中的质量百分比越低。如此，需要根据客户要求的耐磨性能控制加在铬靶材的功率、氮气占混合气体(氮气与氩气)的比率、加在基材10的偏压大小、镀膜温度及镀膜时间等镀膜参数。步骤130，利用反应式磁控溅镀方法在结合层20的第二表面沉积形成由氧化铝与氧化钛混合而成的颜色层30，其中，颜色层中铝元素的质量百分比高于钛元素的质量百分比。具体地，在结合层20的镀制完成后，停止氮气及氩气的进入并关掉铬靶材，接着对真空镀膜腔体进行抽真空处理，排出真空镀膜腔体内的氮气及其他气体。优选地，在对真空镀膜腔体进行抽真空处理前，还开启冷凝器对真空镀膜腔体进行冷却，以便于抽取真空镀膜腔体内的残留气体，提高真空镀膜腔体上的真空度。并且，真空镀膜腔体在镀制颜色层过程中维持一定的工作压强。本实施方式中，冷凝机的冷却温度为-135°C，真空镀膜腔体内的工作压强基本维持在3. 95mtorr0优选地，在对真空镀膜腔体进行抽真空处理后，对真空镀膜腔体进行加热。然后，在反应式磁控溅镀装置中放置钛靶材和铝靶材，并在钛靶材(第一阴极)、铝靶材(第二阴极)与待镀基材10(阳极)之间加一个正交磁场和电场，在真空镀膜腔体内通入氧气与氩气的混合气体，其中，氧气作为反应性气体，氩气作为工作气体。在电场的作用下，氩气电离成氩离子(带正电荷)和电子，氩离子在电场的作用下加速轰击钛靶材和铝靶材，溅射出大量的钛原子和铝原子，铝原子与氧气反应生成氧化铝并沉积在结合层20的第二表面202上，同理，钛原子与氧气反应生成氧化钛并沉积在结合层20的第二表面202，从而形成由氧化铝与氧化钛混合而成的颜色层30。调整镀膜参数使得加在铝靶材的功率大于加在铬靶材的功率，例如在本实施方式的镀膜过程中，加在铝靶材的功率为30KW，加在钛靶材的功率为9KW，从而使得溅射出的铝原子的质量百分与钛原子的质量百分比大概为30比9，进而得到钛元素的质量百分比低于铝元素的质量百分比的颜色层30。本实施方式中，在沉积形成结合层20和颜色层30的过程中，均采用旋转式镀膜法进行薄膜沉积，即将多个基材10分别设置在真空镀膜腔体的圆周方向上等间距排布，多个基材10可在围绕真空镀膜腔体的中心轴线公转的同时绕自身中心轴线自转进行镀膜，提高镀膜的均勻性。本实施方式中设定基材10的公转速度为2rpm(revolution per minute,即转每分钟)，自转速度为8rpm。最后，利用本发明实施方式的方法以基材10采用不锈钢材质为例测试出1组具体的镀膜参数。具体镀膜参数及测试结果请参照以下表1-1。表中各种气体(例如&、02、Ar)流量的单位均为标准状态毫升每分钟(standard cublic centimeter per minute, sccm)表1-1银白色膜结构之镀膜参数及测试结果
权利要求
1.一种银白色膜结构，包括基材、位于该基材表面的结合层以及位于该结合层表面的颜色层，该结合层为氮化铬膜，该颜色层为氧化铝与氧化钛的混合物，其中，该颜色层中铝元素的质量百分比高于钛元素的质量百分比。
2.如权利要求1所述的银白色膜结构，其特征在于，该氮化铬膜的化学式表示为CrNx，其中，χ小于等于1且大于0。
3.如权利要求1所述的银白色膜结构，其特征在于，该基材的材质为金属，该金属基材沉积形成有结合层的表面为雾面、光面或者拉丝面。
4.如权利要求3所述的银白色膜结构，其特征在于，该金属为不锈钢。
5.如权利要求1所述的银白色膜结构，其特征在于，铝元素与钛元素的质量百分大约为30比9。
6.一种银白色膜结构的镀膜方法，包括步骤提供基材；利用反应式磁控溅镀方法在该基材表面沉积形成氮化铬膜作为结合层；利用反应式磁控溅镀方法在该结合层表面沉积形成由氧化铝与氧化钛混合而成的颜色层，其中，该颜色层中铝元素的质量百分比高于钛元素的质量百分比。
7.如权利要求6所述的银白色膜结构的镀膜方法，其特征在于，该基材的材质为不锈钢，在该基材表面沉积形成氮化铬膜作为结合层前，进一步包括对该不锈钢基材的表面进行雾面处理、光面处理或者拉丝面处理。
8.如权利要求6所述的银白色膜结构的镀膜方法，其特征在于，该反应式磁控溅射方法是利用反应式磁控溅镀装置进行的。
9.如权利要求8所述的银白色膜结构的镀膜方法，其特征在于，在该基材的表面沉积形成氮化铬膜前，先将基材放置在反应式磁控溅镀装置的真空镀膜腔体内并对真空镀膜腔体进行抽真空处理，并使真空镀膜腔体内维持3. 95mtorr至4. Imtorr范围内的工作压强。
10.如权利要求9所述的银白色膜结构的镀膜方法，其特征在于，在对真空镀膜腔体进行抽真空处理过程中，开启冷凝机对真空镀膜腔体进行冷却，该冷凝机的冷却温度为-135°C。
11.如权利要求9所述的银白色膜结构的镀膜方法，其特征在于，在对该真空镀膜腔体进行抽真空处理后，对该真空镀膜腔体进行加热至200°C。
12.如权利要求8所述的银白色膜结构的镀膜方法，其特征在于，在该基材的表面沉积形成氮化铬膜前，在反应式磁控溅镀装置中放置铬靶材并在铬靶材与待镀基材之间加一个正交磁场和电场，在该真空镀膜腔体内通入氮气与氩气的混合气体。
13.如权利要求8所述的银白色膜结构的镀膜方法，其特征在于，在该结合层表面沉积形成掺杂有铬原子的氧化铝膜前，对反应式磁控溅镀装置的真空镀膜腔体进行抽真空处理，并使真空镀膜腔体在镀制颜色层过程中维持3. 95mtorr至4. Imtorr范围内的工作压强。
14.如权利要求13所述的银白色膜结构的镀膜方法，其特征在于，在对真空镀膜腔体进行抽真空处理过程中，开启冷凝机对真空镀膜腔体进行冷却，该冷凝机的冷却温度为-135°C。
15.如权利要求13所述的银白色膜结构的镀膜方法，其特征在于，在对该真空镀膜腔体进行抽真空处理后，对该真空镀膜腔体进行加热至200°C。
16.如权利要求8所述的银白色膜结构的镀膜方法，其特征在于，在该结合层表面沉积形成由氧化铝与氧化钛混合而成的颜色层之前，在反应式磁控溅镀装置中放置钛靶材和铝靶材，并在钛靶材、铝靶材与待镀基材之间加一个正交磁场和电场，在该真空镀膜腔体内通入氧气与氩气的混合气体。
17.如权利要求16所述的银白色膜结构的镀膜方法，其特征在于，在该结合层表面沉积形成由氧化铝与氧化钛混合而成的颜色层时，控制加在铝靶材和钛靶材的功率使得加在铝靶材的功率大于加在铬靶材的功率。
18.如权利要求7-15任意一项所述的银白色膜结构的镀膜方法，其特征在于，在沉积形成结合层和颜色层的过程中，采用旋转式镀膜法进行薄膜沉积，使基材在围绕真空镀膜腔体的中心轴线公转的同时绕自身中心轴线自转进行镀膜，该基材的公转速度为2rpm，自转速度为8rpm。。
19.如权利要求8所述的银白色膜结构的镀膜方法，其特征在于，加在铝靶材的功率为30KW，加在钛靶材的功率为9KW。
全文摘要
本发明提供一种银白色膜结构，包括基材、位于该基材表面的结合层以及位于该结合层表面的颜色层。该结合层为氮化铬膜。该颜色层为氧化铝与氧化钛的混合物。该颜色层中铝元素的质量百分比高于钛元素的质量百分比。本发明的银白色膜结构先在基材表面沉积氮化铬膜作为结合层，然后再在结合层表面沉积由氧化铝与氧化钛混合而成的颜色层，由于该颜色层中并无添加二氧化硅，从而避免了添加二氧化硅造成颜色层色彩灰暗的问题，进而使得该银白色膜结构具有外观颜色亮丽的金属质感。本发明还提供一种银白色膜结构的镀膜方法。
文档编号C23C14/35GK102373411SQ201010258698
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月20日 优先权日2010年8月20日
发明者洪新钦 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司