金属与树脂的复合体及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种金属与树脂的复合体及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 在实际应用中，常常需要将树脂和金属进行连接形成复合体。
[0003] 现有的树脂和金属连接方法之一是采用粘接剂进行粘合，但通过粘接剂粘合的方 法无法制得连接强度高的金属和树脂的复合体。另一种连接方法是先在金属件表面制成多 个微孔，然后将金属件放入模具内，注射金属与树脂件结合为一体。
[0004] 在金属件表面成孔的方法包括化学蚀刻和聚焦离子束蚀刻等方式。虽然化学蚀刻 能够快速且大量生产，需要使用大量的化学药剂，不符合现代环保生产的理念，并且，使用 化学蚀刻成孔的方式无法良好地控制微孔的开口方向及宽深比，因此金属与树脂的复合体 的连接强度不够高；虽然聚焦离子束蚀刻能够避免大量化学药品的使用，且具有优异的纳 米阵列图形制作能力，但其制作时必须配合真空环境，因此并不适宜投入量产使用，同时其 低加工速度亦不能负荷大面积的加工需求。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，有必要提供一种连接强度高的金属与树脂的复合体，以及一种环保的、 适合量产的金属与树脂的复合体的制造方法。
[0006] -种金属与树脂的复合体，包括金属件及与金属件结合的树脂件。金属件的表面 形成有多个微孔，微孔包括与金属件的表面倾斜设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属件表面的方向为轴对称分布并相交于金属件的表面，树脂 件部分侵入微孔而与金属件结合。
[0007] -种金属与树脂的复合体的制造方法，其包括如下步骤：首先，提供一成型的金属 件，并对该金属件进行脱脂除油清洗。然后，在金属件的表面形成具有多个开口的光致抗蚀 剂层，利用第一次电浆蚀刻于金属件的表面蚀刻出多个第一斜向孔，并利用第二次电浆蚀 刻于金属件的表面蚀刻出多个第二斜向孔，所述第二斜向孔与第一斜向孔以垂直于金属件 表面的方向为轴对称分布，并相交于该金属件的表面上以构成微孔。接着，移除该光致抗蚀 剂层；将金属件置于一成型模具中加热。最后，将树脂加热并加压注塑与金属件的表面接 触，树脂侵入到金属件的表面的微孔中以与金属件结合。
[0008] 相较于现有技术，上述金属与树脂的复合体中，金属件包括多个阵列的微孔，每个 微孔包括与金属件的表面倾斜设置的第一斜向孔和第二斜向孔，树脂件熔融后侵入到微孔 中以与金属件结合，因此，所述微孔的存在可有效提升该金属和树脂复合体的连接强度。
[0009] 上述金属与树脂的复合体的制造方法通过电浆蚀刻的方法刻蚀出微孔，相较于化 学蚀刻的方法，该方法有效减少了化学药剂的使用量，可降低制作过程的危害性，因而较为 环保；同时，该方法还适用于多种金属，并不限于金属，技术应用的自由度较高。另外，相较 于聚焦离子束的方法，该方法利用电浆蚀刻的方式来蚀刻微孔，可在常压下大面积同步蚀 刻微孔，适宜进行大面积加工，加工更快速；并且，不需使用真空设备，可降低加工难度，因 此，该方法更适合量产。
【附图说明】
[0010] 图1是本发明提供的金属与树脂的复合体的剖面图。
[0011] 图2~图6是本发明提供的金属与树脂的复合体的制造方法的示意图。
[0012] 主要元件符号说明
【主权项】
1. 一种金属与树脂的复合体，包括金属件及与该金属件结合的树脂件，其特征在于： 该金属件的表面形成有多个微孔，所述微孔包括与金属件的表面倾斜设置的第一斜向孔和 第二斜向孔，该第一斜向孔和该第二斜向孔对称分布于该金属件表面的垂直轴的两侧并相 交于该金属件的表面，该树脂件部分侵入所述微孔而与该金属件结合。
2. 如权利要求1所述的金属与树脂的复合体，其特征在于：该第一斜向孔与第二斜向 孔的孔径宽分别为l〇(T5〇〇nm，孔径宽深比分别为1:3~1:5。
3. 如权利要求1所述的金属与树脂的复合体，其特征在于：该金属件的材质为铝合金、 镁合金、不锈钢、铜及铜合金中的至少一种。
4. 如权利要求1所述的金属与树脂的复合体，其特征在于：该树脂件由结晶型热塑性 树脂组成。
5. 如权利要求1所述的金属与树脂的复合体，其特征在于：所述微孔呈阵列状排列。
6. -种金属与树脂的复合体的制造方法，其包括如下步骤： 提供一成型的金属件，并对该金属件进行脱脂除油清洗； 金属件的表面形成具有多个开口的光致抗蚀剂层； 利用第一次电浆蚀刻于金属件的表面蚀刻出多个第一斜向孔，所述第一斜向孔与金属 件的表面倾斜设置； 利用第二次电浆蚀刻于金属件的表面蚀刻出多个第二斜向孔，所述第二斜向孔与第 一斜向孔以垂直于金属件表面的方向为轴对称分布，并相交于该金属件的表面上以构成微 孔； 移除该光致抗蚀剂层； 将金属件置于一成型模具中加热； 在所述模具中注射熔融的树脂件，该树脂件侵入到该金属件的表面的微孔中以与该金 属件结合。
7. 如权利要求6所述的金属与树脂的复合体的制造方法，其特征在于：该第一次电浆 蚀刻和第二次电浆蚀刻是在常压下进行的非等向性蚀刻。
8. 如权利要求6所述的金属与树脂的复合体的制造方法，其特征在于：该第一斜向孔 和该第二斜向孔的孔径宽分别为l〇(T5〇〇nm，孔径宽深比分别为1:3~1:5。
9. 如权利要求6所述的金属与树脂的复合体的制造方法，其特征在于：该金属件的材 质为铝合金、镁合金、不锈钢、铜及铜合金中的至少一种。
10. 如权利要求6所述的金属与树脂的复合体的制造方法，其特征在于：该树脂件由结 晶型热塑性树脂组成。
【专利摘要】本发明涉及一种金属与树脂的复合体，包括金属件及与金属件结合的树脂件，金属件的表面形成有多个微孔，微孔包括与金属件的表面倾斜设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属件表面的方向为轴对称分布并相交于金属件的表面，树脂件部分侵入微孔而与金属件结合。本发明提供的金属与树脂的复合体具有较高的连接强度。本发明还提供了一种金属与树脂的复合体的制造方法。
【IPC分类】B29C45-14, C23F4-00
【公开号】CN104562024
【申请号】CN201310503354
【发明人】韩家伟
【申请人】富泰华精密电子（郑州）有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月24日
【公告号】US20150118479