金屬與樹脂的復(fù)合體及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種金屬與樹脂的復(fù)合體及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在實(shí)際應(yīng)用中，常常需要將樹脂和金屬進(jìn)行連接形成復(fù)合體。
[0003] 現(xiàn)有的樹脂和金屬連接方法之一是采用粘接劑進(jìn)行粘合，但通過粘接劑粘合的方 法無法制得連接強(qiáng)度高的金屬和樹脂的復(fù)合體。另一種連接方法是先在金屬件表面制成多 個(gè)微孔，然后將金屬件放入模具內(nèi)，注射金屬與樹脂件結(jié)合為一體。
[0004] 在金屬件表面成孔的方法包括化學(xué)蝕刻和聚焦離子束蝕刻等方式。雖然化學(xué)蝕刻 能夠快速且大量生產(chǎn)，需要使用大量的化學(xué)藥劑，不符合現(xiàn)代環(huán)保生產(chǎn)的理念，并且，使用 化學(xué)蝕刻成孔的方式無法良好地控制微孔的開口方向及寬深比，因此金屬與樹脂的復(fù)合體 的連接強(qiáng)度不夠高；雖然聚焦離子束蝕刻能夠避免大量化學(xué)藥品的使用，且具有優(yōu)異的納 米陣列圖形制作能力，但其制作時(shí)必須配合真空環(huán)境，因此并不適宜投入量產(chǎn)使用，同時(shí)其 低加工速度亦不能負(fù)荷大面積的加工需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，有必要提供一種連接強(qiáng)度高的金屬與樹脂的復(fù)合體，以及一種環(huán)保的、 適合量產(chǎn)的金屬與樹脂的復(fù)合體的制造方法。
[0006] -種金屬與樹脂的復(fù)合體，包括金屬件及與金屬件結(jié)合的樹脂件。金屬件的表面 形成有多個(gè)微孔，微孔包括與金屬件的表面傾斜設(shè)置的第一斜向孔和第二斜向孔。第一斜 向孔和第二斜向孔以垂直于金屬件表面的方向?yàn)檩S對(duì)稱分布并相交于金屬件的表面，樹脂 件部分侵入微孔而與金屬件結(jié)合。
[0007] -種金屬與樹脂的復(fù)合體的制造方法，其包括如下步驟：首先，提供一成型的金屬 件，并對(duì)該金屬件進(jìn)行脫脂除油清洗。然后，在金屬件的表面形成具有多個(gè)開口的光致抗蝕 劑層，利用第一次電漿蝕刻于金屬件的表面蝕刻出多個(gè)第一斜向孔，并利用第二次電漿蝕 刻于金屬件的表面蝕刻出多個(gè)第二斜向孔，所述第二斜向孔與第一斜向孔以垂直于金屬件 表面的方向?yàn)檩S對(duì)稱分布，并相交于該金屬件的表面上以構(gòu)成微孔。接著，移除該光致抗蝕 劑層；將金屬件置于一成型模具中加熱。最后，將樹脂加熱并加壓注塑與金屬件的表面接 觸，樹脂侵入到金屬件的表面的微孔中以與金屬件結(jié)合。
[0008] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，上述金屬與樹脂的復(fù)合體中，金屬件包括多個(gè)陣列的微孔，每個(gè) 微孔包括與金屬件的表面傾斜設(shè)置的第一斜向孔和第二斜向孔，樹脂件熔融后侵入到微孔 中以與金屬件結(jié)合，因此，所述微孔的存在可有效提升該金屬和樹脂復(fù)合體的連接強(qiáng)度。
[0009] 上述金屬與樹脂的復(fù)合體的制造方法通過電漿蝕刻的方法刻蝕出微孔，相較于化 學(xué)蝕刻的方法，該方法有效減少了化學(xué)藥劑的使用量，可降低制作過程的危害性，因而較為 環(huán)保；同時(shí)，該方法還適用于多種金屬，并不限于金屬，技術(shù)應(yīng)用的自由度較高。另外，相較 于聚焦離子束的方法，該方法利用電漿蝕刻的方式來蝕刻微孔，可在常壓下大面積同步蝕 刻微孔，適宜進(jìn)行大面積加工，加工更快速；并且，不需使用真空設(shè)備，可降低加工難度，因 此，該方法更適合量產(chǎn)。
【附圖說明】
[0010] 圖1是本發(fā)明提供的金屬與樹脂的復(fù)合體的剖面圖。
[0011] 圖2~圖6是本發(fā)明提供的金屬與樹脂的復(fù)合體的制造方法的示意圖。
[0012] 主要元件符號(hào)說明
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種金屬與樹脂的復(fù)合體，包括金屬件及與該金屬件結(jié)合的樹脂件，其特征在于： 該金屬件的表面形成有多個(gè)微孔，所述微孔包括與金屬件的表面傾斜設(shè)置的第一斜向孔和 第二斜向孔，該第一斜向孔和該第二斜向孔對(duì)稱分布于該金屬件表面的垂直軸的兩側(cè)并相 交于該金屬件的表面，該樹脂件部分侵入所述微孔而與該金屬件結(jié)合。
2. 如權(quán)利要求1所述的金屬與樹脂的復(fù)合體，其特征在于：該第一斜向孔與第二斜向 孔的孔徑寬分別為l〇(T5〇〇nm，孔徑寬深比分別為1:3~1:5。
3. 如權(quán)利要求1所述的金屬與樹脂的復(fù)合體，其特征在于：該金屬件的材質(zhì)為鋁合金、 鎂合金、不銹鋼、銅及銅合金中的至少一種。
4. 如權(quán)利要求1所述的金屬與樹脂的復(fù)合體，其特征在于：該樹脂件由結(jié)晶型熱塑性 樹脂組成。
5. 如權(quán)利要求1所述的金屬與樹脂的復(fù)合體，其特征在于：所述微孔呈陣列狀排列。
6. -種金屬與樹脂的復(fù)合體的制造方法，其包括如下步驟： 提供一成型的金屬件，并對(duì)該金屬件進(jìn)行脫脂除油清洗； 金屬件的表面形成具有多個(gè)開口的光致抗蝕劑層； 利用第一次電漿蝕刻于金屬件的表面蝕刻出多個(gè)第一斜向孔，所述第一斜向孔與金屬 件的表面傾斜設(shè)置； 利用第二次電漿蝕刻于金屬件的表面蝕刻出多個(gè)第二斜向孔，所述第二斜向孔與第 一斜向孔以垂直于金屬件表面的方向?yàn)檩S對(duì)稱分布，并相交于該金屬件的表面上以構(gòu)成微 孔； 移除該光致抗蝕劑層； 將金屬件置于一成型模具中加熱； 在所述模具中注射熔融的樹脂件，該樹脂件侵入到該金屬件的表面的微孔中以與該金 屬件結(jié)合。
7. 如權(quán)利要求6所述的金屬與樹脂的復(fù)合體的制造方法，其特征在于：該第一次電漿 蝕刻和第二次電漿蝕刻是在常壓下進(jìn)行的非等向性蝕刻。
8. 如權(quán)利要求6所述的金屬與樹脂的復(fù)合體的制造方法，其特征在于：該第一斜向孔 和該第二斜向孔的孔徑寬分別為l〇(T5〇〇nm，孔徑寬深比分別為1:3~1:5。
9. 如權(quán)利要求6所述的金屬與樹脂的復(fù)合體的制造方法，其特征在于：該金屬件的材 質(zhì)為鋁合金、鎂合金、不銹鋼、銅及銅合金中的至少一種。
10. 如權(quán)利要求6所述的金屬與樹脂的復(fù)合體的制造方法，其特征在于：該樹脂件由結(jié) 晶型熱塑性樹脂組成。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種金屬與樹脂的復(fù)合體，包括金屬件及與金屬件結(jié)合的樹脂件，金屬件的表面形成有多個(gè)微孔，微孔包括與金屬件的表面傾斜設(shè)置的第一斜向孔和第二斜向孔，第一斜向孔和第二斜向孔以垂直于金屬件表面的方向?yàn)檩S對(duì)稱分布并相交于金屬件的表面，樹脂件部分侵入微孔而與金屬件結(jié)合。本發(fā)明提供的金屬與樹脂的復(fù)合體具有較高的連接強(qiáng)度。本發(fā)明還提供了一種金屬與樹脂的復(fù)合體的制造方法。
【IPC分類】B29C45-14, C23F4-00
【公開號(hào)】CN104562024
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310503354
【發(fā)明人】韓家偉
【申請(qǐng)人】富泰華精密電子（鄭州）有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月24日
【公告號(hào)】US20150118479