专利名称：制造具有金属表面的模内成形薄膜的方法
技术领域：
本发明涉及一种制造模内成形薄膜的方法，特别涉及一种制造具有金属表面的模内成形薄膜的方法。
背景技术：
随着电子产品微型化以及轻薄化的趋势，许多携带型产品，如笔记本电脑、个人移动助理、移动电话等，因符合一般大众的需求而被广泛使用。除了实体功能之外，外观设计在商业上也是相当重要的考虑。传统塑料产品的生产，受限于塑料射出的技术，仅能作单色射出，缺乏变化。若想给塑料成品赋予图样或其它色彩装饰，仅能利用印刷或喷涂的方式将图样涂布于机壳表面。虽利用成熟度较高的一般印刷工序，成本低且加工相对容易，但由于覆盖于塑料成品表面的印刷油墨直接与外界接触，当使用一段时间后将导致颜色剥落或磨损的现象，影响整体美观。另外，若以喷涂的方式进行加工，由于喷涂期间内必须反复以遮蔽涂料或遮蔽片形成所欲喷涂的区域后再以各种涂料进行喷涂，相当耗时且工序繁杂，不利于工业上大规模的制造。另外，传统喷涂过程所产生大量含有铅类或其它重金属的飞沫，非但造成涂料的浪费，更造成严重的环境污染。而在喷涂固化涂料或防刮涂料时，很容易因为不同区域喷涂量的差异造成表面厚度不均勻，尤其是处理弯曲位置的时候，往往造成积料的情况。为能解决上述问题，业界开发出一系列的模内装饰(In Mode Decoration, IMD) 工序，包括了模内转印(In Mold Roller, IMR)、模内贴标(In Mold Label, IML)以及模内成形(In Mold Forming, IMF)等。其中，模内转印(IMR)是将油墨印刷于具备离型能力的塑料承载膜上，待塑料射出于该塑料承载模上与油墨相互结合后，即可将该承载模剥离，而使油墨「转印」至成形后的塑料成品表面；另一方面，模内贴标(IML)以及模内成形(IMF) 等则是先制备一薄膜，该薄膜是将油墨印刷于一固化层内，再将一塑料层覆盖于该油墨上， 使油墨夹合于该固化层与该塑料层之间所形成，该薄膜贴附于塑料射出形成后的塑料成品上，无须如模内转印(IMR)工序将塑料承载膜剥离。虽然模内装饰技术可以提供电子产品一定程度的外观变化，但就整体而言给人的感观仍仅为塑料制品。为了能使电子产品具备除了传统塑料外观以外的选择，业者开始着手在塑料外壳表面加以电镀、溅镀或者热喷涂的方式在塑料表面形成一铜、镍、铝、钛合金等金属表面，如美国第US 6，045，866号专利，中国台湾第515751号、第M346244号、第 M334131号专利等。而虽然通过上述技术可使传统塑料外壳的表面呈现金属感，但经过长期使用后，表面涂层仍会因磨擦而剥落，显露原本塑料表面。为能强化表面金属结构，业界更进一步发展出将金属薄膜直接披覆在塑料外壳表面的技术，如中国台湾第200934371号专利所示。该电子装置具有至少一电子元件与一机壳。机壳包括一机壳基层与一金属薄膜。 该金属薄膜是通过一模内装饰工序与机壳基层一体成形。金属薄膜也包括一黏接层用以结合机壳基层。然而，此方法需要在金属薄膜与与机壳基层之间设置有一黏接层。由于该金属薄膜与该机壳基层分属不同材料，黏接层的选择将决定该金属薄膜是否能稳固披覆于机壳表面的关键，且在生产工序上势必增加制造成本。
发明内容
本发明的主要目的，在于使电子产品外观呈现金属质感，并强化金属表面附着于与电子产品外壳的结合能力。为实现上述目的，本发明提供一种制造具有金属表面的模内成形薄膜的方法，包括步骤有a)提供一金属板层，该金属板层具有一接合面预设至少一蚀刻区域；b)施以一蚀刻工序于该接合面上的蚀刻区域，经过一第一蚀刻时间，使该蚀刻区域表面向内形成多个凹陷结构；c)以一注塑压力射出塑料于该金属板层的接合面，该塑料受到该注塑压力的压迫包覆该蚀刻区域的凹陷结构；以及d)固化该塑料以承载该金属板层，该固化后塑料与凹陷结构之间形成紧密接合关系。其中，在施以一蚀刻工序之前，具有一设置一保护层于该接合面的非蚀刻区域的步骤。这样一来，可以依照保护层所设置的位置以及形状，来决定蚀刻区域的图样以及大小。该蚀刻工序可选择施以化学溶液或等离子体对于该蚀刻区域进行表面蚀刻的方式。在本发明另一实施例中，则利用延长蚀刻时间来增加金属板层被蚀刻的程度。在施以该蚀刻工序的步骤中，再经过一第二蚀刻时间，使该蚀刻区域完全被侵蚀，使该金属板层于该蚀刻区域位置形成一镂空结构。其中，该镂空结构中设有一天线模块，该天线模块可为无线通讯协议模块、蓝牙传输模块或射频传输模块。借助本发明制造具有金属表面的模内成形薄膜的方法，使得金属材料可应用于模内装饰(IMD)技术中，让电子产品外观呈现金属质感。此外，该金属板层的蚀刻区域内的受到蚀刻的多个凹陷结构得以与模内装饰工序所射出的塑料紧密接合。因此，在制造过程中可省却黏接层的设置，又可达到比设置黏接层更稳固的接合关系。在制作程序上也可因为节省黏接层设置的步骤而降低生产成本。
图1是本发明制造具有金属表面的模内成形薄膜的方法一实施例的步骤流程示意图；图2-1至图2-6是本发明制造具有金属表面的模内成形薄膜的方法一实施例的加工步骤示意图；图3是本发明制造具有金属表面的模内成形薄膜的方法另一实施例的金属板层剖面结构示意图；图4是本发明制造具有金属表面的模内成形薄膜的方法另一实施例的成品剖面结构示意图；图5是本发明制造具有金属表面的模内成形薄膜的方法另一实施例的成品立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例及其附图，对本发明的技术内容作进一步详细说明。本发明可应用于多种模内装饰αη-Mold Decoration，IMD)工序中，包括模内转印 (In Mold Roller，IMR)、模内贴标(In Mold Label, IML)以及模内成形(InMold Forming, IMF)等，尤其是模内转印(IMR)技术。请参阅图1，其为本发明一实施例的步骤流程示意图，如图所示本发明公开了一种制造具有金属表面的模内成形薄膜的方法，包括步骤有a)提供金属板层(SlO)该金属板层具有一接合面预设至少一蚀刻区域；b)施以蚀刻工序(S20)对该接合面上的蚀刻区域进行蚀刻工序，经过一第一蚀刻时间，使该蚀刻区域表面向内形成多个凹陷结构；c)射出塑料(S30)以一注塑压力射出塑料于该金属板层的接合面，该塑料受到该注塑压力的压迫包覆该蚀刻区域的凹陷结构；以及d)固化塑料(S40)固化该塑料以承载该金属板层，该固化后塑料与凹陷结构之间形成紧密接合关系。其中，在步骤b) (S20)中直接对该接合面上的蚀刻区域进行蚀刻工序；或者，可在进行步骤b) (S20)之前，先设置一保护层于该接合面的非蚀刻区域后，再进行施以蚀刻工序于蚀刻区域。为能更进一步了解上述实施例的装饰薄膜的制造程序，图2-1至图2-6所示为本发明一实施例的加工步骤示意图。首先，准备一金属板层10。该金属板层10的材料可为钢、铁、不锈钢、钛合金、铝合金、镁合金、镍合金或锌合金等。该金属板层10具有一接合面 11以及一装饰面12，如图2-1所示。该接合面11上预设至少一蚀刻区域111以及在该接合面11上蚀刻区域111之外的地方设置有一保护层13。该保护层13可以表面印刷的方式形成于金属板层10的接合面11上，如图2-2所示。之后，可对接合面11进行蚀刻，将设有保护层13的金属板层10浸泡于蚀刻化学溶液中。不具有保护层13的金属板层10，也就是该接合面11的蚀刻区域111会与该蚀刻化学溶液相互反应。待经过一第一蚀刻时间后，该蚀刻区域111由表面向内凹陷并形成多个凹陷结构112，如图2-3所示。为停止该蚀刻化学溶液持续对该金属板层10的侵蚀， 在完成该蚀刻后，去除附着于该金属板层10上的蚀刻化学溶液以及保护层13，使蚀刻化学反应停止。在本发明中并未限定蚀刻方式，除了可使用上述以化学溶液也就是湿蚀刻(wet etching)的方式进行外，也可以使用等离子体蚀刻也就是干蚀刻(dry etching)的方式实现。将完成蚀刻的金属板层10置于一模内装饰成形模具20中。该模内装饰成形模具20包括有一具有注塑浇口 211的公模部21以及一供该金属板层10设置的母模部22。 请参阅图2-4所示，该公模部21与该母模部22组合后形成一成形腔室23，该成形腔室23 与该注塑浇口 211相互连通。再请参阅图2-5所示，该注塑浇口 211以一注塑压力射出塑料30于该金属板层10的接合面，并且填充于该成形腔室23中。该塑料30可为金属或塑料材料。金属材料可为铝、镁、锌或其合金等。而塑料材料则可为聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneter印hthalate，PET)、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(acrylonitrile butadienestyrene,ABS)、聚碳酸酉旨(polycarbonate,PC)、聚氣乙炼(polyvinyl chloride, PVC)或聚丙烯(polypropylene，PP)等。该塑料30受到该注塑压力的推压进入该接合面11的蚀刻区域111，并包覆蚀刻后所产生的凹陷结构112。最后，待该塑料30固化后，该塑料30与所包覆凹陷结构112之间形成紧密接合关系，如图2-6所示。本发明另一实施例中，在进行蚀刻的时候，若该接合面11的蚀刻区域111会与该蚀刻化学溶液相互反应的时间，除了原本足以形成凹陷结构112的第一蚀刻时间外，更再经过一第二蚀刻时间，使该蚀刻区域111的金属板层10完全被侵蚀。这样，该金属板层10 于该蚀刻区域111位置形成一镂空结构113，如图3所示。而该镂空区域113内可设有一天线模块14后再经过如上述进行模内装饰工序，使塑料30填充于该镂空区域113内，并固定该天线模块14于该镂空区域113内的位置，如图4、图5所示。该天线模块14可为无线通讯协议模块、蓝牙传输模块或射频传输模块等。综上所述，本发明制造具有金属表面的模内成形薄膜的方法，使得电子产品的表面得以具备金属感，并使得该金属板层与塑料之间无须通过增设黏接层来相互接合，在制作程序上可因为节省黏接层设置的步骤而降低生产成本。以上已将本发明做一详细说明，但以上所述，仅为本发明的一较佳实施例而已，并不能限定本发明的保护范围。即凡依本发明公开内容所作的均等变化与修饰等，皆应涵盖于本发明的范围内。
权利要求
1.一种制造具有金属表面的模内成形薄膜的方法，其特征在于包括步骤有提供一金属板层(10)，该金属板层(10)具有一接合面(11)预设至少一蚀刻区域 (111)；施以一蚀刻工序于该接合面(11)上的蚀刻区域(111)，经过一第一蚀刻时间，使该蚀刻区域(111)表面向内形成多个凹陷结构(112)；以一注塑压力射出塑料(30)于该金属板层(10)的接合面(11)，该塑料(30)受到该注塑压力的压迫包覆该蚀刻区域(111)的凹陷结构(112)；以及固化该塑料(30)以承载该金属板层(10)，该固化后塑料(30)与凹陷结构(112)之间形成紧密接合关系。
2.如权利要求1所述的制造具有金属表面的模内成形薄膜的方法，其特征在于，在施以一蚀刻工序之前，具有一设置一保护层于该接合面的非蚀刻区域的步骤。
3.如权利要求1所述的制造具有金属表面的模内成形薄膜的方法，其特征在于，在施以一蚀刻工序之后，具有一去除该蚀刻工序的步骤。
4.如权利要求1所述的制造具有金属表面的模内成形薄膜的方法，其特征在于，该蚀刻工序是施以化学溶液对于该蚀刻区域进行表面蚀刻的方式。
5.如权利要求1所述的制造具有金属表面的模内成形薄膜的方法，其特征在于，该蚀刻工序是施以等离子体对该蚀刻区域进行表面蚀刻的方式。
6.如权利要求1所述的制造具有金属表面的模内成形薄膜的方法，其特征在于，在施以该蚀刻工序的步骤中，再经过一第二蚀刻时间，使该蚀刻区域完全被侵蚀，使该金属板层于该蚀刻区域位置形成一镂空结构。
7.如权利要求6所述的制造具有金属表面的模内成形薄膜的方法，其特征在于，该镂空结构中设有一天线模块。
8.如权利要求7所述的制造具有金属表面的模内成形薄膜的方法，其特征在于，该天线模块选自于由无线通讯协议模块、蓝牙传输模块、射频传输模块所组成的群组。
9.如权利要求1所述的制造具有金属表面的模内成形薄膜的方法，其特征在于，该金属板层的材料选自于由钢、铁、不锈钢、钛合金、铝合金、镁合金、镍合金以及锌合金所组成的群组。
全文摘要
一种制造具有金属表面的模内成形薄膜的方法。首先提供一金属板层，该金属板层具有一预设至少一蚀刻区域的接合面。再者，将该接合面上的蚀刻区域施以一蚀刻工序，使该蚀刻区域表面向内形成多个凹陷结构。完成蚀刻该金属板层后，将一塑料以一注塑压力射出至该金属板层的接合面，该塑料受到该注塑压力的压迫而包覆该蚀刻区域的凹陷结构。最后，该塑料固化后承载该金属板层，且该固化后塑料与凹陷结构之间形成紧密接合关系。由此，该金属板层与该射出塑料之间无须另外增设一黏着层，就制作程序上得以节省制造成本以及减少加工工序。
文档编号H05K5/00GK102223774SQ20101015104
公开日2011年10月19日 申请日期2010年4月19日 优先权日2010年4月19日
发明者王金塗 申请人:苏州滕艺科技有限公司