制造具有金屬表面的模內成形薄膜的方法

專利名稱：制造具有金屬表面的模內成形薄膜的方法
技術領域：
本發明涉及一種制造模內成形薄膜的方法，特別涉及一種制造具有金屬表面的模內成形薄膜的方法。
背景技術：
隨著電子產品微型化以及輕薄化的趨勢，許多攜帶型產品，如筆記本電腦、個人移動助理、移動電話等，因符合一般大眾的需求而被廣泛使用。除了實體功能之外，外觀設計在商業上也是相當重要的考慮。傳統塑料產品的生產，受限于塑料射出的技術，僅能作單色射出，缺乏變化。若想給塑料成品賦予圖樣或其它色彩裝飾，僅能利用印刷或噴涂的方式將圖樣涂布于機殼表面。雖利用成熟度較高的一般印刷工序，成本低且加工相對容易，但由于覆蓋于塑料成品表面的印刷油墨直接與外界接觸，當使用一段時間后將導致顏色剝落或磨損的現象，影響整體美觀。另外，若以噴涂的方式進行加工，由于噴涂期間內必須反復以遮蔽涂料或遮蔽片形成所欲噴涂的區域后再以各種涂料進行噴涂，相當耗時且工序繁雜，不利于工業上大規模的制造。另外，傳統噴涂過程所產生大量含有鉛類或其它重金屬的飛沫，非但造成涂料的浪費，更造成嚴重的環境污染。而在噴涂固化涂料或防刮涂料時，很容易因為不同區域噴涂量的差異造成表面厚度不均勻，尤其是處理彎曲位置的時候，往往造成積料的情況。為能解決上述問題，業界開發出一系列的模內裝飾(In Mode Decoration, IMD) 工序，包括了模內轉印(In Mold Roller, IMR)、模內貼標(In Mold Label, IML)以及模內成形(In Mold Forming, IMF)等。其中，模內轉印(IMR)是將油墨印刷于具備離型能力的塑料承載膜上，待塑料射出于該塑料承載模上與油墨相互結合后，即可將該承載模剝離，而使油墨「轉印」至成形后的塑料成品表面；另一方面，模內貼標(IML)以及模內成形(IMF) 等則是先制備一薄膜，該薄膜是將油墨印刷于一固化層內，再將一塑料層覆蓋于該油墨上， 使油墨夾合于該固化層與該塑料層之間所形成，該薄膜貼附于塑料射出形成后的塑料成品上，無須如模內轉印(IMR)工序將塑料承載膜剝離。雖然模內裝飾技術可以提供電子產品一定程度的外觀變化，但就整體而言給人的感觀仍僅為塑料制品。為了能使電子產品具備除了傳統塑料外觀以外的選擇，業者開始著手在塑料外殼表面加以電鍍、濺鍍或者熱噴涂的方式在塑料表面形成一銅、鎳、鋁、鈦合金等金屬表面，如美國第US 6，045，866號專利，中國臺灣第515751號、第M346244號、第 M334131號專利等。而雖然通過上述技術可使傳統塑料外殼的表面呈現金屬感，但經過長期使用后，表面涂層仍會因磨擦而剝落，顯露原本塑料表面。為能強化表面金屬結構，業界更進一步發展出將金屬薄膜直接披覆在塑料外殼表面的技術，如中國臺灣第200934371號專利所示。該電子裝置具有至少一電子元件與一機殼。機殼包括一機殼基層與一金屬薄膜。 該金屬薄膜是通過一模內裝飾工序與機殼基層一體成形。金屬薄膜也包括一黏接層用以結合機殼基層。然而，此方法需要在金屬薄膜與與機殼基層之間設置有一黏接層。由于該金屬薄膜與該機殼基層分屬不同材料，黏接層的選擇將決定該金屬薄膜是否能穩固披覆于機殼表面的關鍵，且在生產工序上勢必增加制造成本。

發明內容
本發明的主要目的，在于使電子產品外觀呈現金屬質感，并強化金屬表面附著于與電子產品外殼的結合能力。為實現上述目的，本發明提供一種制造具有金屬表面的模內成形薄膜的方法，包括步驟有a)提供一金屬板層，該金屬板層具有一接合面預設至少一蝕刻區域；b)施以一蝕刻工序于該接合面上的蝕刻區域，經過一第一蝕刻時間，使該蝕刻區域表面向內形成多個凹陷結構；c)以一注塑壓力射出塑料于該金屬板層的接合面，該塑料受到該注塑壓力的壓迫包覆該蝕刻區域的凹陷結構；以及d)固化該塑料以承載該金屬板層，該固化后塑料與凹陷結構之間形成緊密接合關系。其中，在施以一蝕刻工序之前，具有一設置一保護層于該接合面的非蝕刻區域的步驟。這樣一來，可以依照保護層所設置的位置以及形狀，來決定蝕刻區域的圖樣以及大小。該蝕刻工序可選擇施以化學溶液或等離子體對于該蝕刻區域進行表面蝕刻的方式。在本發明另一實施例中，則利用延長蝕刻時間來增加金屬板層被蝕刻的程度。在施以該蝕刻工序的步驟中，再經過一第二蝕刻時間，使該蝕刻區域完全被侵蝕，使該金屬板層于該蝕刻區域位置形成一鏤空結構。其中，該鏤空結構中設有一天線模塊，該天線模塊可為無線通訊協議模塊、藍牙傳輸模塊或射頻傳輸模塊。借助本發明制造具有金屬表面的模內成形薄膜的方法，使得金屬材料可應用于模內裝飾(IMD)技術中，讓電子產品外觀呈現金屬質感。此外，該金屬板層的蝕刻區域內的受到蝕刻的多個凹陷結構得以與模內裝飾工序所射出的塑料緊密接合。因此，在制造過程中可省卻黏接層的設置，又可達到比設置黏接層更穩固的接合關系。在制作程序上也可因為節省黏接層設置的步驟而降低生產成本。


圖1是本發明制造具有金屬表面的模內成形薄膜的方法一實施例的步驟流程示意圖；圖2-1至圖2-6是本發明制造具有金屬表面的模內成形薄膜的方法一實施例的加工步驟示意圖；圖3是本發明制造具有金屬表面的模內成形薄膜的方法另一實施例的金屬板層剖面結構示意圖；圖4是本發明制造具有金屬表面的模內成形薄膜的方法另一實施例的成品剖面結構示意圖；圖5是本發明制造具有金屬表面的模內成形薄膜的方法另一實施例的成品立體結構示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例及其附圖，對本發明的技術內容作進一步詳細說明。本發明可應用于多種模內裝飾αη-Mold Decoration，IMD)工序中，包括模內轉印 (In Mold Roller，IMR)、模內貼標(In Mold Label, IML)以及模內成形(InMold Forming, IMF)等，尤其是模內轉印(IMR)技術。請參閱圖1，其為本發明一實施例的步驟流程示意圖，如圖所示本發明公開了一種制造具有金屬表面的模內成形薄膜的方法，包括步驟有a)提供金屬板層(SlO)該金屬板層具有一接合面預設至少一蝕刻區域；b)施以蝕刻工序(S20)對該接合面上的蝕刻區域進行蝕刻工序，經過一第一蝕刻時間，使該蝕刻區域表面向內形成多個凹陷結構；c)射出塑料(S30)以一注塑壓力射出塑料于該金屬板層的接合面，該塑料受到該注塑壓力的壓迫包覆該蝕刻區域的凹陷結構；以及d)固化塑料(S40)固化該塑料以承載該金屬板層，該固化后塑料與凹陷結構之間形成緊密接合關系。其中，在步驟b) (S20)中直接對該接合面上的蝕刻區域進行蝕刻工序；或者，可在進行步驟b) (S20)之前，先設置一保護層于該接合面的非蝕刻區域后，再進行施以蝕刻工序于蝕刻區域。為能更進一步了解上述實施例的裝飾薄膜的制造程序，圖2-1至圖2-6所示為本發明一實施例的加工步驟示意圖。首先，準備一金屬板層10。該金屬板層10的材料可為鋼、鐵、不銹鋼、鈦合金、鋁合金、鎂合金、鎳合金或鋅合金等。該金屬板層10具有一接合面 11以及一裝飾面12，如圖2-1所示。該接合面11上預設至少一蝕刻區域111以及在該接合面11上蝕刻區域111之外的地方設置有一保護層13。該保護層13可以表面印刷的方式形成于金屬板層10的接合面11上，如圖2-2所示。之后，可對接合面11進行蝕刻，將設有保護層13的金屬板層10浸泡于蝕刻化學溶液中。不具有保護層13的金屬板層10，也就是該接合面11的蝕刻區域111會與該蝕刻化學溶液相互反應。待經過一第一蝕刻時間后，該蝕刻區域111由表面向內凹陷并形成多個凹陷結構112，如圖2-3所示。為停止該蝕刻化學溶液持續對該金屬板層10的侵蝕， 在完成該蝕刻后，去除附著于該金屬板層10上的蝕刻化學溶液以及保護層13，使蝕刻化學反應停止。在本發明中并未限定蝕刻方式，除了可使用上述以化學溶液也就是濕蝕刻(wet etching)的方式進行外，也可以使用等離子體蝕刻也就是干蝕刻(dry etching)的方式實現。將完成蝕刻的金屬板層10置于一模內裝飾成形模具20中。該模內裝飾成形模具20包括有一具有注塑澆口 211的公模部21以及一供該金屬板層10設置的母模部22。 請參閱圖2-4所示，該公模部21與該母模部22組合后形成一成形腔室23，該成形腔室23 與該注塑澆口 211相互連通。再請參閱圖2-5所示，該注塑澆口 211以一注塑壓力射出塑料30于該金屬板層10的接合面，并且填充于該成形腔室23中。該塑料30可為金屬或塑料材料。金屬材料可為鋁、鎂、鋅或其合金等。而塑料材料則可為聚對苯二甲酸乙二酯(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)、聚氣乙煉(polyvinyl chloride, PVC)或聚丙烯(polypropylene，PP)等。該塑料30受到該注塑壓力的推壓進入該接合面11的蝕刻區域111，并包覆蝕刻后所產生的凹陷結構112。最后，待該塑料30固化后，該塑料30與所包覆凹陷結構112之間形成緊密接合關系，如圖2-6所示。本發明另一實施例中，在進行蝕刻的時候，若該接合面11的蝕刻區域111會與該蝕刻化學溶液相互反應的時間，除了原本足以形成凹陷結構112的第一蝕刻時間外，更再經過一第二蝕刻時間，使該蝕刻區域111的金屬板層10完全被侵蝕。這樣，該金屬板層10 于該蝕刻區域111位置形成一鏤空結構113，如圖3所示。而該鏤空區域113內可設有一天線模塊14后再經過如上述進行模內裝飾工序，使塑料30填充于該鏤空區域113內，并固定該天線模塊14于該鏤空區域113內的位置，如圖4、圖5所示。該天線模塊14可為無線通訊協議模塊、藍牙傳輸模塊或射頻傳輸模塊等。綜上所述，本發明制造具有金屬表面的模內成形薄膜的方法，使得電子產品的表面得以具備金屬感，并使得該金屬板層與塑料之間無須通過增設黏接層來相互接合，在制作程序上可因為節省黏接層設置的步驟而降低生產成本。以上已將本發明做一詳細說明，但以上所述，僅為本發明的一較佳實施例而已，并不能限定本發明的保護范圍。即凡依本發明公開內容所作的均等變化與修飾等，皆應涵蓋于本發明的范圍內。
權利要求
1.一種制造具有金屬表面的模內成形薄膜的方法，其特征在于包括步驟有提供一金屬板層(10)，該金屬板層(10)具有一接合面(11)預設至少一蝕刻區域 (111)；施以一蝕刻工序于該接合面(11)上的蝕刻區域(111)，經過一第一蝕刻時間，使該蝕刻區域(111)表面向內形成多個凹陷結構(112)；以一注塑壓力射出塑料(30)于該金屬板層(10)的接合面(11)，該塑料(30)受到該注塑壓力的壓迫包覆該蝕刻區域(111)的凹陷結構(112)；以及固化該塑料(30)以承載該金屬板層(10)，該固化后塑料(30)與凹陷結構(112)之間形成緊密接合關系。
2.如權利要求1所述的制造具有金屬表面的模內成形薄膜的方法，其特征在于，在施以一蝕刻工序之前，具有一設置一保護層于該接合面的非蝕刻區域的步驟。
3.如權利要求1所述的制造具有金屬表面的模內成形薄膜的方法，其特征在于，在施以一蝕刻工序之后，具有一去除該蝕刻工序的步驟。
4.如權利要求1所述的制造具有金屬表面的模內成形薄膜的方法，其特征在于，該蝕刻工序是施以化學溶液對于該蝕刻區域進行表面蝕刻的方式。
5.如權利要求1所述的制造具有金屬表面的模內成形薄膜的方法，其特征在于，該蝕刻工序是施以等離子體對該蝕刻區域進行表面蝕刻的方式。
6.如權利要求1所述的制造具有金屬表面的模內成形薄膜的方法，其特征在于，在施以該蝕刻工序的步驟中，再經過一第二蝕刻時間，使該蝕刻區域完全被侵蝕，使該金屬板層于該蝕刻區域位置形成一鏤空結構。
7.如權利要求6所述的制造具有金屬表面的模內成形薄膜的方法，其特征在于，該鏤空結構中設有一天線模塊。
8.如權利要求7所述的制造具有金屬表面的模內成形薄膜的方法，其特征在于，該天線模塊選自于由無線通訊協議模塊、藍牙傳輸模塊、射頻傳輸模塊所組成的群組。
9.如權利要求1所述的制造具有金屬表面的模內成形薄膜的方法，其特征在于，該金屬板層的材料選自于由鋼、鐵、不銹鋼、鈦合金、鋁合金、鎂合金、鎳合金以及鋅合金所組成的群組。
全文摘要
一種制造具有金屬表面的模內成形薄膜的方法。首先提供一金屬板層，該金屬板層具有一預設至少一蝕刻區域的接合面。再者，將該接合面上的蝕刻區域施以一蝕刻工序，使該蝕刻區域表面向內形成多個凹陷結構。完成蝕刻該金屬板層后，將一塑料以一注塑壓力射出至該金屬板層的接合面，該塑料受到該注塑壓力的壓迫而包覆該蝕刻區域的凹陷結構。最后，該塑料固化后承載該金屬板層，且該固化后塑料與凹陷結構之間形成緊密接合關系。由此，該金屬板層與該射出塑料之間無須另外增設一黏著層，就制作程序上得以節省制造成本以及減少加工工序。
文檔編號H05K5/00GK102223774SQ20101015104
公開日2011年10月19日 申請日期2010年4月19日 優先權日2010年4月19日
發明者王金塗 申請人:蘇州滕藝科技有限公司