CN104669709A - 外壳及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种外壳,其包括基材及形成于基材表面的透明膜,该透明膜包括打底层、过渡层和透明层,该打底层为铬层,该过渡层为碳化铬层,该透明层为硅层。本发明还涉及一种外壳的制造方法:提供基材;以铬靶为靶材,在基材表面溅镀打底层;以铬靶为靶材,通入反应气体乙炔,在打底层的表面溅镀过渡层;以硅靶为靶材,在过渡层的表面溅镀透明层。所述透明膜具有高光亮度,使外壳的表面呈现较高的亮度和光洁度;膜层之间的逐层过渡较好,使外壳具有较高的硬度和抗磨损的性能,延长了外壳的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种外壳及其制造方法,尤其涉及一种表面形成有透明膜的外壳及其制造方法。
背景技术
随着科技的迅速演进,移动电话、个人计算机等3C产品和汽车电子产品的发展迅速,市场上所出现的高光、高亮度、多样化的外壳及表面具有金属外观的产品普遍得到消费者的青睐。为了使电子产品呈现良好的亮度和光洁度,通常使用喷涂等传统的制作工艺于电子产品表面形成透明膜。然而,这些传统的制作工艺复杂,且制作的透明膜光洁度较低,耐磨损性能较差,使用寿命较短。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种外壳,其表面形成有高光、高亮度的透明膜。
另外,还有必要提供一种上述外壳的制造方法。
一种外壳,其包括基材和形成于基材表面的透明膜,该透明膜包括打底层、形成于打底层表面的过渡层及形成于过渡层表面的透明层,该打底层为铬层,该过渡层为碳化铬层,该透明层为硅层,该打底层形成于所述基材的表面,该过渡层形成于该打底层的表面,该透明层形成于该过渡层的表面。
一种外壳的制造方法,其包括如下步骤:
提供基材;
以铬靶为靶材,采用磁控溅射法在基材表面溅镀打底层,该打底层为铬层;
以铬靶为靶材,通入反应气体乙炔,采用磁控溅射法在打底层的表面溅镀过渡层,该过渡层为碳化铬层;
以硅靶为靶材,采用磁控溅射法在过渡层的表面溅镀透明层,该透明层为硅层。
本发明采用特殊的靶材组合,配合新的PVD镀膜工艺,制备出具有透明膜的外壳,所述透明膜具有高光亮度,使外壳的表面具有较高的亮度和光洁度。另,使用磁控溅射法在基体表面依次溅镀打底层、过渡层和透明层,膜层之间逐层过渡较好,膜层内部没有明显的应力产生,这样在施加外力时,透明膜不易被破坏,可呈现良好的硬度和耐磨性,延长了外壳的使用寿命。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例的外壳的剖视图。
图2为本发明一较佳实施例真空镀膜机的俯视示意图。
主要元件符号说明
金属外壳 | 100 |
基材 | 20 |
透明膜 | 10 |
打底层 | 13 |
过渡层 | 15 |
透明层 | 17 |
真空镀膜机 | 200 |
镀膜室 | 21 |
铬靶 | 23 |
硅靶 | 24 |
轨迹 | 25 |
真空泵 | 300 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1,本发明提供一种较佳实施方式的外壳100,其可用于3C电子产品或汽车电子产品。该外壳100包括基材20和透明膜10,该透明膜10无色透明。该透明膜10包括形成于基材20表面的打底层13、形成于打底层13表面的过渡层15及形成于过渡层15表面的透明层17。
该基材20的材质为可为金属、塑料或陶瓷。
该打底层13为金属铬层,其厚度为0.1-0.3μm,该打底层13起到提高膜层结合力的作用。
该过渡层15为碳化铬层,其厚度为0.2-0.4μm,该过渡层15可增强透明层17的附着力。
该透明层17为硅层,其厚度为0.1-0.3μm。该透明层17中仅含有硅原子,因此其透明性较好。
本发明使用磁控溅射法,首先在基材20的表面溅镀金属铬作为打底层13,再在打底层13的表面溅镀过渡层15,最后在过渡层15上溅镀透明层17,膜层之间逐层过渡较好,且膜层之间结合较好,膜层内部没有明显的应力产生,这样,在施加外力时,透明膜10不易被破坏,可呈现良好的硬度和耐磨性。
所述打底层13为金属铬层,具有透明性;所述过渡层15为CrC层,且厚度较小,不影响透明膜10的透明度;所述透明层17仅含有硅原子,具有较高的透明性,且该透明层17表面平整,因此所述透明膜10具有较高的透明度,从而使外壳100的表面呈现较高的亮度和光洁度。
本发明一较佳实施方式外壳100的制备方法,其包括如下步骤:
请参阅图2,提供一真空镀膜机200,其包括一镀膜室21及连接于镀膜室21的一真空泵30,真空泵30用以对镀膜室21抽真空。该镀膜室21内设有转架(未图示)、铬靶23和硅靶24。转架带动基材20沿圆形的轨迹25公转,且基材20在沿轨迹25公转时亦自转。
提供基材20,该基材20的材质可为金属、塑料和陶瓷的任意一种。
对该基材20进行表面预处理,该表面预处理可包括常规的对基材20进行清洗及抛光等步骤,将预处理后的基材20烘干后固定于镀膜室21内的转架上。
抽真空,开启真空泵300,将镀膜室21抽真空至5×10-2Pa。
洗靶,通入工作气体氩气,氩气流量为100标况毫升每分钟(sccm),在恒定功率5KW下,洗靶15分钟。
对镀膜室21抽高真空并加热,镀膜室21的温度设定为200℃,用真空泵300抽高真空至5×10-3 Pa。
高电压氩离子辉光清洗,镀膜室21温度为120℃,负偏压设定1300V,通入工作气体氩气,对基材20表面进行清洗。
以铬靶23为靶材,采用磁控溅射法在清洗后的基材20表面溅镀打底层13。铬靶23使用射频电源,溅镀时,开启铬靶23并设置其功率为8-15KW,通入工作气体氩气,氩气流量为100-150sccm,镀膜室21的室内温度为120-180℃,施加于基材20的负偏压为100-250V,镀膜时间为5-10min。
以铬靶23为靶材,继续采用磁控溅射法在打底层13的表面溅镀过渡层15。铬靶23使用射频电源,溅镀时,开启铬靶23并设置其功率为6-12KW,向镀膜室21内通入工作气体氩气和反应气体乙炔,氩气流量为80-140sccm,乙炔流量为50-75sccm,镀膜室21的室内温度为100-150℃,施加于基材20的负偏压为200-300V,镀膜时间为40-50min。由于乙炔通入量较少,不会影响透明膜10的透明度;
以硅靶24为靶材,继续采用磁控溅射法在过渡层15的表面溅镀透明层17。硅靶24使用射频电源,溅镀时开启硅靶24,并设置其功率为4-8KW,通入工作气体氩气,氩气流量为50-135sccm,镀膜室21的室内温度为90-120℃,施加于基材20的负偏压为200-400V,镀膜时间为20-40min。
下面通过实施例来对本发明进行具体说明。
实施例1
本实施例所采用的基材20的材质为不锈钢316。
溅镀打底层13:铬靶23的功率为8kw,氩气流量为100 sccm,镀膜时镀膜室21内的温度为170℃,施加于基材20的负偏压为100v,镀膜时间为5min。
溅镀过渡层15:铬靶23的功率为6kw,氩气流量为110 sccm,乙炔的流量为55sccm,镀膜时镀膜室21内的温度为160℃,施加于基材20的负偏压为200v,镀膜时间为40min。
溅镀透明层17:硅靶24的功率为6kw,氩气流量为125 sccm,镀膜时镀膜室21内的温度为130℃,施加于基材20的负偏压为300v,镀膜时间为20min。
实施例2
本实施例所采用的基材20的材质为SUS304。
溅镀打底层13:铬靶23的功率为10kw,氩气流量为110sccm,镀膜时镀膜室21内的温度为175℃ ,施加于基材20的负偏压为150v,镀膜时间为8min。
溅镀过渡层15:铬靶23的功率为7kw,氩气流量为120sccm,乙炔的流量为60sccm,镀膜时镀膜室21内的温度为165℃,施加于基材20的负偏压为250v,镀膜时间为45min。
溅镀透明层17:硅靶24的功率为5.5kw,氩气流量为120sccm,镀膜时镀膜室21内的温度为125℃,施加于基材20的负偏压为350v,镀膜时间为25min。
实施例3
本实施例所使用的基材20的材质为不锈钢314。
溅镀打底层13:铬靶23的功率为12kw,氩气流量为135sccm,镀膜时镀膜室21内的温度为180℃,施加于基材20的负偏压为220v,镀膜时间为12min。
溅镀过渡层15:铬靶23的功率为9kw,氩气流量为135sccm,乙炔的流量为65sccm,镀膜时镀膜室21内的温度为170℃,施加于基材20的负偏压为300v,镀膜时间为50min。
溅镀透明层17:硅靶24的功率为7kw,氩气流量为135sccm,镀膜时镀膜室21内的温度为115℃,施加于基材20的负偏压为400v,镀膜时间为35min。
本发明的金属外壳100使用铬靶23和硅靶24为靶材,使用磁控溅射法,首先在基材20的表面溅镀金属铬作为打底层13,再在打底层13的表面溅镀过渡层15,最后在过渡层15上溅镀透明层17,膜层之间逐层过渡较好,所述透明膜表面平整,膜层内部没有明显的应力产生,这样在施加外力时,透明膜10不易被破坏,可呈现良好的硬度和耐磨性,延长了使用寿命。所述打底层13为铬层,具有透明性;所述过渡层15为CrC层,且厚度较小,不影响透明膜的透明度;所述透明层17仅含有硅原子,具有较高的透明性,且所述透明层17的表面平整,因此所述透明膜10具有较高的透明度,从而使外壳100的表面呈现较高的亮度和光洁度。
Claims (9)
1.一种外壳,其包括基材及形成于基材表面的透明膜,该透明膜包括打底层、过渡层和透明层,其特征在于:该打底层为铬层,该过渡层为碳化铬层,该透明层为硅层,该打底层形成于所述基材的表面,该过渡层形成于该打底层的表面,该透明层形成于该过渡层的表面。
2.如权利要求1所述的外壳,其特征在于:所述透明层由硅原子组成,该透明层的厚度为0.1-0.3μm。
3.如权利要求1所述的外壳,其特征在于:所述打底层的厚度为0.1-0.3μm,所述过渡层的厚度为0.2-0.4μm。
4.如权利要求1所述的外壳,其特征在于:所述基材的材质为金属、塑料或陶瓷。
5.一种外壳的制造方法,其包括如下步骤:
提供基材;
以铬靶为靶材,采用磁控溅射法在基材表面溅镀打底层,该打底层为铬层;
以铬靶为靶材,通入反应气体乙炔,采用磁控溅射法在打底层的表面溅镀过渡层,该过渡层为碳化铬层;
以硅靶为靶材,采用磁控溅射法在过渡层的表面溅镀透明层,该透明层为硅层。
6.如权利要求5所述的外壳的制造方法,其特征在于:所述基材的材质为金属、塑料或陶瓷。
7.如权利要求5所述的外壳的制造方法,其特征在于:所述打底层的厚度为0.1-0.3μm,制备该打底层的工艺参数为:铬靶使用射频电源,铬靶功率为8-15KW,通入氩气,氩气流量为100-150sccm,镀膜室的室内温度为120-180℃,施加于基材的负偏压为100-250V,镀膜时间为5-10min。
8.如权利要求5所述的外壳的制造方法,其特征在于:所述过渡层的厚度为0.2-0.4μm,制备该过渡层的工艺参数为:铬靶使用射频电源,铬靶功率为6-12KW,通入氩气,氩气流量为80-140sccm,乙炔流量为50-75sccm,镀膜室的室内温度为100-150℃,施加于基材的负偏压为200-300V,镀膜时间为40-50min。
9.如权利要求5所述的外壳的制造方法,其特征在于:所述透明层由硅原子组成,该透明层的厚度为0.1-0.3μm,制备该透明层的工艺参数为:硅靶使用射频电源,硅靶功率为4-8KW,通入氩气,氩气流量为50-135sccm,镀膜室的室内温度为90-120℃,施加于基材的负偏压为200-400V,镀膜时间为20-40min。
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