具有蚀刻表面的钛部件

本公开要求2019年7月8日提交的名称为“TITANIUM PART HAVING AN ETCHEDSURFACE”(具有蚀刻表面的钛部件)的美国临时专利申请62/871,594以及2020年5月5日提交的名称为“TITANIUM PART HAVING AN ETCHED SURFACE”的美国非临时专利申请16/867,200的优先权，前述美国专利申请的全部公开内容据此以引用方式并入本文。

技术领域

所述实施方案整体涉及蚀刻钛部件的表面。更具体地，所述实施方案涉及通过使用电化学蚀刻工艺来在整个钛部件中形成互连沟道网络的技术。

背景技术

便携式电子设备的外壳可由金属和非金属材料的组合形成。然而，金属缺乏附接于这些非金属材料的天然能力。此外，为在这些金属部件和非金属部件之间提供强附接而对金属部件进行改性的常规技术已被证实是不成功的。在一个示例中，可对这些金属部件的表面进行表层粗糙化。然而，该表层粗糙化很难充分提供将金属部件粘结到非金属部件的理想结构。

发明内容

所述实施方案整体涉及蚀刻钛部件的表面。更具体地，所述实施方案涉及通过使用电化学蚀刻工艺来在整个钛部件中形成互连沟道网络的技术。

根据一些实施方案，描述了一种用于便携式电子设备的钛合金衬底。钛合金衬底包括外表面和分支沟道结构，该分支沟道结构包括第一沟道和第二沟道，其中第一沟道由远离外表面中的第一开口延伸的第一沟道壁限定，并且第二沟道由远离第一沟道壁中的第二开口延伸的第二沟道壁限定。

根据另一实施方案，描述了一种用于便携式电子设备的外壳。外壳包括第一部分，该第一部分包括金属衬底，该金属衬底包括互连沟道网络。根据一些实施方案，沟道包括由第一沟道壁限定的第一沟道，其中第一沟道壁从金属衬底的外表面中的第一开口延伸并终止于金属衬底内的第一终止表面；以及由第二沟道壁限定的第二沟道，其中第二沟道壁在金属衬底的外表面中的第二开口和第一沟道壁中的第三开口之间延伸。根据一些实施方案，外壳还包括第二部分，该第二部分包括突出特征部，这些突出特征部延伸穿过第一开口和第二开口并进入第一沟道和第二沟道中。

根据一些实施方案，描述了一种用于形成便携式电子设备的部件的方法，该部件包括钛合金衬底。该方法包括使钛合金衬底的外表面暴露于电化学蚀刻工艺，其中电化学蚀刻工艺形成(i)外表面中的开口和由从该开口延伸的第一沟道壁限定的第一沟道，以及(ii)第一沟道壁中的开口和由从第一沟道壁中的开口延伸的第二沟道壁限定的第二沟道。

提供本公开内容仅用于概述一些示例性实施方案的目的，以便提供对本文所述主题的一些方面的基本理解。因此，应当理解，上述特征仅为示例，并且不应解释为以任何方式缩窄本公开所描述的主题的范围或实质。本文所描述的主题的其它特征、方面和优点将通过以下具体实施方式、附图和权利要求书而变得显而易见。

附图说明

本公开通过下面结合附图的具体描述将更易于理解，其中类似的附图标记表示类似的结构元件。

图1示出了根据一些实施方案的具有外壳的各种便携式电子设备的透视图，该外壳可使用本文所述的技术处理。

图2A至图2I示出了根据一些实施方案的用于形成蚀刻金属部件的工艺的示例性横截面视图。

图3A至图3B示出了根据一些实施方案的蚀刻金属部件的各种视图。

图4A至图4B示出了根据一些实施方案的锁定到非金属部件的蚀刻金属部件的各种视图。

图5示出了根据一些实施方案的用于形成蚀刻部件的方法。

图6示出了根据一些实施方案的蚀刻金属部件的示例性俯视图。

图7示出了根据一些实施方案的蚀刻金属部件的示例性放大俯视图。

图8示出了根据一些实施方案的蚀刻金属部件的示例性横截面图。

具体实施方式

在该部分中描述了根据本公开的方法与装置的代表性应用。提供这些示例仅为了添加上下文并有助于理解所描述的实施方案。因此，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，可在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实践所述实施方案。在其他情况下，为了避免不必要地模糊所述实施方案，未详细描述熟知的处理步骤。其他应用是可能的，使得以下示例不应被当作是限制性的。

在以下具体实施方式中，参考了形成说明书的一部分的附图，并且在附图中以例示的方式示出了根据所述实施方案的具体实施方案。虽然这些实施方案被描述得足够详细，以使本领域的技术人员能够实践所述实施方案，但是应当理解，这些示例不是限制性的；使得可以使用其他实施方案，并且可以在不脱离所述实施方案的实质和范围的情况下作出修改。

便携式电子设备的外壳可由多种不同的材料制成。在某些情况下，外壳可由钛制成，钛由于其较高的强度重量比而比不锈钢和铝更具吸引力。另外，外壳也可由非金属材料(诸如玻璃或聚合物)形成。例如，便携式电子设备的显示器组件可粘结到外壳的钛框架。钛框架可被细分成各种电隔离部件，由此防止外壳内承载的天线的电磁干扰。例如，钛可用于在外壳的边缘周围形成结构带，使得显示器粘结到一个面，并且玻璃结合到相对的面。另外，聚合物材料可用于形成将钛框架的单独部分联锁在一起的电绝缘分块。聚合物材料可用作防止电磁干扰的介电材料。

为了让结构带在其整个寿命中为外壳赋予足够的结构强度、稳健性、刚度及耐热性和耐湿性，外壳需要在金属(例如，钛)和非金属材料(例如，聚合物)之间形成强粘合剂粘结。实际上，在面对附加绝缘分块(用于改善天线性能)和甚至更小的粘附区域(以使重量和空间最小化)时，要满足这些要求在技术上甚至更具挑战性。此外，对防水外壳的需求日益增长要求这些粘合剂粘结不仅必须保持强度，还要防止水分渗漏–甚至在外壳已经受许多应变循环之后。因此，更加重视更稳健的金属与非金属粘结。

然而，使钛部件与聚合物层联锁的常规尝试已被证实是普遍不成功的。具体地，与可通过蚀刻和/或阳极化来提供对聚合物层的改善粘附的铝不同，钛不存在此类工艺。实际上，先前蚀刻钛的尝试已被证实是不成功的，因为蚀刻钛的所得表面仅表现出表层标记(例如，扇形纹理)。这些扇形纹理较浅(例如，深度小于1微米)，因此无法提供将钛部件粘结到聚合物材料所需的必要表面结构。换句话讲，钛部件的表面仍然太光滑且太平坦。

蚀刻钛所面临的另一个成因问题是钛及其合金被表征为具有高的比强度和刚度。例如，钛具有约350HV1的维氏硬度。因此，钛可起到保护涂层的作用，以(例如)当这些便携式电子设备掉落、刮伤、切碎或磨损时保护由外壳承载的内部可操作部件。然而，由于此硬度，也难以使用常规技术抛光和/或机械加工钛衬底的表面。实际上，钛相对于其他金属的相对硬度仅允许使用常规技术实现有限量的粗糙化。钛还具有高度耐腐蚀性。因此，只有有限范围的可能化学品和电化学蚀刻剂可用于蚀刻钛达到实现钛部件的外表面的高粗糙度所需的程度。具体地，耐氯化物溶液侵蚀性是将钛用作工程合金的主要益处之一。

本文所述的实施方案阐述了用于蚀刻含钛的衬底的外表面而在衬底内形成互连沟道网络的技术。具体地，所述技术涉及使用电化学蚀刻工艺来蚀刻覆盖衬底的薄金属氧化物层。电化学蚀刻工艺是用于蚀刻衬底的受控工艺，诸如通过控制包括温度、电压和蚀刻剂溶液浓度的参数。控制这些参数可用于控制衬底内形成的孔结构的深度、直径和/或集中度。应当指出的是，本文所述实施方案中的技术可防止衬底的外表面的过度蚀刻。外表面的过度蚀刻可能是不可取的，因为这会显著减少衬底内的孔结构的数量，从而相对于具有适度蚀刻量的外表面，降低金属部件和非金属材料之间的潜在附接强度。在一些示例中，外表面的过度蚀刻通过外表面处有多个开口彼此在单个区域处重叠来表征。此外，金属衬底的过度蚀刻可影响金属衬底的结构完整性和/或硬度。

如本文所用，术语阳极膜、阳极化膜、阳极层、阳极化层、阳极氧化物涂层、阳极层、阳极氧化层、金属氧化物层、氧化物膜、氧化层和氧化物层可在适当的情况下互换使用。在一个示例中，阳极化层可由铝或铝合金的电化学阳极化工艺产生。在另一个示例中，金属氧化物层可由非电解钝化工艺产生。金属衬底可包括多种合适的金属或其金属合金中的任何一种，诸如铝、钛、钢等。应当指出的是，用于形成阳极化层和金属氧化物层的工艺可以是不同的。如本文所用，术语区段、区域和节段也可在适当的情况下互换使用。

根据一些实施方案，描述了一种用于便携式电子设备的钛合金衬底。钛合金衬底包括用于便携式电子设备的钛合金衬底。钛合金衬底包括外表面和分支沟道结构，该分支沟道结构包括第一沟道和第二沟道，其中第一沟道由远离外表面中的第一开口延伸的第一沟道壁限定，并且第二沟道由远离第一沟道壁中的第二开口延伸的第二沟道壁限定。

以下参考图1至图8来讨论这些实施方案和其他实施方案。然而，本领域的技术人员将容易地理解，本文相对于这些附图的所给出的详细描述仅出于说明性目的并且不应理解为限制性的。

图1示出了可使用本文所述的技术处理的各种便携式电子设备。本文描述的技术可用于处理便携式电子设备的外壳的表面。在一些示例中，外壳可包括以下中的至少一种：金属、金属合金、聚合物、玻璃、陶瓷或热塑性材料。具体地，外壳可包括附接到非金属部件的金属部件。在一些示例中，非金属部件可包括聚合物。在一些示例中，本文所述的技术可用于通过使彩色颗粒(例如，水溶性颜料、染料等)在金属表面内被吸收而使金属表面着色。

图1示出了示例性便携式电子设备，其包括智能电话102、平板电脑104、智能手表106和便携式计算机108，其包括可使用如本文所述的技术进行处理的外壳。这些示例性便携式电子设备可使用与一个或多个用户相关联的个人可识别信息。众所周知，使用个人可识别信息应遵循公认为满足或超过维护用户隐私的行业或政府要求的隐私政策和做法。具体地，应管理和处理个人可识别信息数据，以使无意或未经授权的访问或使用的风险最小化，并应当向用户明确说明授权使用的性质。

本文所述的便携式电子设备的表面可呈现任何数量的所需表面几何形状和表面装饰。在一些示例中，外壳可包括具有高度、宽度和深度以及任何类型的几何形状的三维结构。具体地，外壳被表征为矩形、多边形、圆形、斜边、角边、椭圆形等。

根据一些实施方案，便携式电子设备的外壳的金属表面可包括金属衬底。在一些示例中，金属衬底可包括钛衬底或钛合金衬底。钛及其合金的特征在于具有高的具体强度和刚度，这使得钛成为本文所描述的示例性便携式电子设备的外壳的有吸引力的选择。例如，钛具有约350HV1的维氏硬度。因此，钛可起到保护涂层的作用，以(例如)当这些便携式电子设备掉落、刮伤、切碎或磨损时保护由外壳承载的内部可操作部件。然而，由于此硬度，也难以使用常规技术抛光和/或机械加工钛衬底的表面。实际上，钛相对于其他金属的相对硬度仅允许使用常规技术实现有限量的粗糙化。另外，钛高度抵抗许多常规化学蚀刻剂和/或电化学表面纹理化技术。实际上，钛的常规表面处理在钛衬底的表面中产生较浅的表层标记。

因此，即便钛是用于便携式电子设备的外壳的有吸引力且合乎需要的金属，也难以将其他材料(例如，聚合物、玻璃等)粘结到具有表层标记的钛衬底。因此，粘结强度(如以拉拔强度测量)非常弱。本文所述的技术用于将钛衬底的外表面蚀刻到高粗糙度。

图2A至图2I示出了根据一些实施方案的用于形成蚀刻金属部件的工艺的横截面视图。在一些实施方案中，经处理的金属部件200具有近净形成品部件，诸如便携式电子设备102、104、106和108的外壳。

图2A示出了在经历用于形成蚀刻表面的工艺之前的金属部件200的横截面视图。在一些示例中，金属部件200包括金属衬底204。金属衬底204可包含钛。然而，应当指出的是，在金属衬底204中使用纯钛可能不仅不可取，而且几乎不可能形成如本文所述的蚀刻钛表面，这是因为纯钛有很强的化学惰性。换句话讲，纯钛没有很强的化学反应性。因此，在一些实施方案中，金属衬底204可优选地包含钛合金。实际上，根据一些实施方案，某些钛合金被表征为具有两个相(α相和β相)，这对于形成本文所述的蚀刻钛表面可能是可取的。作为将某些元素(例如，C、N、O、Al等)掺入到纯钛的结果而可形成αβ钛合金。αβ钛合金的一个示例是Ti6Al4V合金。

图2A示出了在对半成品金属部件进行机加工(例如，CNC机加工)之后的金属衬底204，使得金属衬底204被表征为具有本文所述的便携式电子设备的近净形外壳。根据一些示例，金属衬底204可暴露于一个或多个处理步骤，诸如脱脂或碱洗，随后冷水冲洗以从外表面202去除任何加工油并去除表面污染物。

图2B示出了根据一些实施方案的氧化部件210的横截面视图。具体地，氧化部件210可包括作为非电解自然氧化工艺的结果而设置在金属衬底204上方的金属氧化物层212。在一些示例中，可在经历非电解自然氧化工艺之前清洁衬底204的外表面202。在一些示例中，在非电解自然氧化工艺期间，通过将金属衬底204暴露于空气或水分中经由自发过程使金属衬底204氧化以形成自然金属氧化物层。根据一些实施方案，存在于金属衬底204中的钛离子可很容易与存在于水和/或空气中的氧气发生反应，从而形成氧化钛。包括氧化钛的金属氧化物层212也可被称为钝化层。

图2B示出了金属氧化物层212被表征为因非电解、自然氧化工艺的自发性质而具有非均匀厚度。在一些实施例中，金属氧化物层212可在厚度和/或密度上从约3nm生长到约9nm厚度。然而，金属氧化物层212的非均匀厚度可降低金属衬底204对如本文所述的电化学蚀刻工艺的敏感性。

图2C示出了根据一些实施方案的经改性的氧化部件220的横截面视图。经改性的氧化部件220包括金属氧化物层212。然而，与氧化部件210的金属氧化物层212截然不同，经改性的氧化部件220的金属氧化物层212具有基本上均匀的厚度。具体地，金属氧化物层212暴露于酸性蚀刻工艺，该工艺剥掉或蚀刻掉金属氧化物层212的一部分，从而减小金属氧化物层222的厚度。在一些实施方案中，酸性蚀刻工艺最多引起金属衬底204的外表面202的轻微或较浅粗糙化或蚀刻。应当指出的是，酸性蚀刻工艺所引起的外表面202的纹理不足以提供粘结到便携式电子设备外壳的聚合物材料的必要拉拔强度。作为酸性蚀刻工艺的结果，金属氧化物层222具有在约4微米至约5微米之间的均匀厚度。

根据一些示例，酸性蚀刻工艺包括使氧化部件210在约70℃的温度下在约3分钟至约30分钟之间的持续时间内暴露于硫酸溶液(98％H

图2D至图2E示出了根据一些实施方案的蚀刻部件230的各种视图。具体地，图2D示出了电化学蚀刻工艺之后的蚀刻部件230的横截面视图。电化学蚀刻工艺也可被称为阳极化步骤。因此，在一些示例中，阳极化或阳极化步骤可指在阳极化工艺期间使用蚀刻剂的过程。在一些示例中，这种阳极化步骤可产生凝胶状产物，该凝胶状产物穿透初始金属表面，并且随后可被去除而显露其下方的复杂表面结构。在电化学蚀刻工艺期间，经改性的氧化部件220可暴露于蚀刻溶液，该蚀刻溶液侵蚀基本上整个外表面202，并且可包括氯化钠溶液或其他卤化物和溴化物溶液。在一个示例中，电化学蚀刻工艺包括在石墨作为对电极的情况下使经改性的氧化部件220在65℃-75℃之间的温度和高电压(例如，10V–15V之间的阳极电位)下在约1–3分钟的持续时间内浸入100g/L氯化钠溶液中。如本领域普通技术人员将理解的，蚀刻经改性的氧化物部件220小于1分钟会导致形成浅孔结构。因此，浅孔结构可能不能够提供足够的拉拔强度来粘附于聚合物层。相反，蚀刻经改性的氧化部件220长于3分钟可导致完全蚀刻经改性的氧化部件220的整个外表面202。

如图2D所示，蚀刻部件230的外表面202被蚀刻而在整个外表面202中形成随机分布的开口O

因此，蚀刻部件230的外表面202包括整个外表面202中的随机分布的开口O

在一些示例中，这些沟道由具有蛇形形状或非线性形状的壁限定。在一些示例中，限定沟道的壁具有不规则的(即，非均匀的)厚度。沟道中的每一者可从另一个沟道分支(即，一个沟道从另一个沟道分叉)以便限定互连沟道网络。在一些示例中，沟道中的每一者从外表面202处的开口朝向金属衬底204内的终止表面延伸。

如图2D所示，作为使用电化学蚀刻工艺蚀刻金属衬底204的结果，金属衬底204的沟道被富碳和氧的稠密残余物的污物232彻底堵塞。污物232是大体上填充沟道的氧化物/碳化物。然而，必须去除污物232以便完全暴露金属衬底204的沟道，如本文将描述的。

图2E示出了图2D的蚀刻部件230的区域A的放大横截面视图。具体地，图2E示出了开口O

如图2E所示，沟道P

如图2E所示，沟道P

图2F至图2G示出了根据一些实施方案的经清洁的蚀刻部件240的各种视图。具体地，图2F示出了清洁工艺之后经清洁的蚀刻部件240的横截面视图。清洁工艺包括通过脱氧工艺来溶解污物232。在一些示例中，使用硝酸或其他蚀刻剂通过浸渍来清洁蚀刻部件230。其他另选的清洁溶液包括热盐酸、磷酸和硫酸。作为清洁工艺的结果，污物232完全从经清洁的蚀刻部件240溶解。在一个示例中，盐酸用作清洁溶液可完全溶解用于蚀刻金属衬底204的氯化钠溶液的任何残留物。

图2G示出了图2F的经清洁的蚀刻部件240的区域B的放大横截面视图。具体地，图2G示出了污物232从沟道P

如图2G所示，经清洁的蚀刻部件240的外表面202是非平面的。此外，开口O

根据一些示例，沟道O

图2H至图2I示出了根据一些实施方案的多层部件250的各种视图。具体地，图2H示出了在涉及将非金属层252粘结或附接到经清洁的蚀刻部件240的工艺之后的多层部件250的横截面视图。如图2H所示，非金属层252设置在金属衬底204上方。在一些示例中，非金属层252被表征为具有突出特征部的块层。例如，非金属层252可指双状态材料，诸如聚合物材料。聚合物材料的示例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)、聚芳醚酮(“PAEK”)或聚醚醚酮(“PEEK”)。在聚合物材料呈液态时，聚合物材料流入并基本上填充沟道P

图2I示出了图2H的多层部件250的区域C的放大横截面视图。如图2I所示，附接特征部F

图3A至图3B示出了根据一些实施方案的经清洁的蚀刻部件的各种视图。在一些示例中，图3A示出了图2F的经清洁的蚀刻部件240。如图3A所示，经清洁的蚀刻部件240包括具有外表面202的金属衬底204，该外表面被蚀刻而形成随机分布的开口O

图3B示出了根据一些实施方案的经清洁的蚀刻部件240的放大横截面视图。如图3B所示，沟道P

如图3B所示，沟道P

图4A至图4B示出了根据一些实施方案的多层部件的各种视图。在一些示例中，图4A示出了图2H的多层部件250。多层部件250包括粘结到金属衬底(例如，经清洁的蚀刻部件240)的非金属层252。图4B示出了多层部件250的放大横截面视图。非金属层252包括延伸到经清洁的蚀刻部件240的开口O

图5示出了根据一些实施方案的用于形成蚀刻部件的方法500。如图5所示，方法500从步骤502开始，在该步骤处使部件(例如，金属衬底204)氧化，由此形成具有覆盖金属衬底204的金属氧化物层212的氧化部件210。在一些示例中，可通过非电解自然氧化工艺形成金属氧化物层212。在一些示例中，可能优选金属衬底204为αβ钛合金，诸如Ti6Al4V合金。由于非电解自然氧化工艺是随机工艺，因此金属氧化物层212可被表征为无孔的并且具有非均匀的厚度。

在步骤504处，去除金属氧化物层212的一部分以形成经改性的氧化部件220。该去除步骤减小了金属氧化物层212的厚度并且还使得金属氧化物层212具有均匀厚度。重要的是，金属氧化物层212的均匀厚度促进了电化学蚀刻工艺对氧化部件210的外表面202的均匀侵蚀。

在步骤506处，对经改性的氧化部件220进行电化学蚀刻工艺。在电化学蚀刻工艺期间，经改性的氧化部件220可在高温(即，至少60℃或更大)下暴露于蚀刻溶液，诸如卤化物溶液(例如，NaCl等)。在一些示例中，经改性的氧化部件在约1–3分钟之间的持续时间内暴露于加热的卤化物溶液。作为电化学蚀刻工艺的结果，在整个金属衬底204中形成沟道(例如，P

应当指出的是，本文所述的电化学蚀刻工艺对卤化物或溴化物溶液的依赖教导不要采用常规阳极化。如所理解的，常规阳极化会引起均匀孔的形成。然而，在常规阳极化期间要避免卤化物，因为卤化物将蚀刻掉非均匀沟道并使得各处形成非均匀沟道。相比之下，本文所述的电化学蚀刻工艺利用蚀刻剂来形成通向互连沟道的随机分布的开口(例如，O

根据一些实施方案，可通过调节金属衬底204的β相的蚀刻量来控制沟道P

根据一些实施方案，如果蚀刻部件230中的开口和沟道的量不满足阈值量，则电化学蚀刻工艺可继续或重复在蚀刻部件230的外表面202处形成附加开口和/或沟道。在一些示例中，执行3-D标测以确定是否在金属衬底204内蚀刻了足够量的沟道。根据一些示例，至多50％的外表面202可包括通向沟道的开口。根据一些示例，至多70％的外表面202可包括通向沟道的开口。在一些示例中，外表面202的过度蚀刻(即，超过>70％)可降低蚀刻部件230的硬度并且还削弱粘结到非金属层252的蚀刻部件230的拉拔强度。

在步骤508处，可任选地处理蚀刻部件230。具体地，在电化学蚀刻工艺之后，金属衬底204的沟道P

在步骤510处，任选地对蚀刻部件230进行清洁工艺。清洁工艺可涉及通过脱氧工艺来溶解污物232以形成经清洁的蚀刻部件240。在一些示例中，通过将蚀刻部件230浸入硝酸、盐酸、磷酸或硫酸中来清洁蚀刻部件230。作为清洁工艺的结果，污物232完全从经清洁的蚀刻部件240溶解。

在步骤512处，经清洁的蚀刻部件240可任选地粘结到非金属层252，由此形成多层部件250。在一些示例中，非金属层252被表征为具有突出特征部F

图6示出了根据一些实施方案的蚀刻部件的示例性电子显微镜图像。具体地，图6示出了蚀刻部件600的俯视图。根据一些示例，蚀刻部件600可对应于经清洁的蚀刻部件240。在一些示例中，蚀刻部件600包含钛和/或由钛合金形成。如图6所示，随机分布的开口例如O

图7示出了根据一些实施方案的蚀刻部件600的区域X的示例性放大电子显微镜图像。如图7所示，蚀刻部件600的外表面602表现出沟道的精细尺度(亚微米)粗糙度和孔隙度。结果是外表面602可被表征为具有彼此互连的开口的复杂三维迷宫。图7还示出了开口O

图8示出了根据一些实施方案的多层部件的电子显微镜图像的示例性横截面视图。如图8所示，多层部件800包括粘结到非金属部件804的金属部件802。在一些实施方案中，金属部件802对应于已暴露于电化学蚀刻工艺的部件，诸如经清洁的蚀刻部件240。金属部件802包括通向沟道的开口。这些沟道彼此互连。如图8所示，壁806被蚀刻而具有含精细尺度(亚微米)粗糙度的纹理化表面。金属部件802的互连沟道具有足够的尺度而能让非金属部件804的突出特征部穿透。根据一些示例，这些沟道可被称为联锁结构，这是由于这些沟道能够实现金属部件802和非金属部件804之间的联锁。根据一些实施方案，优选这些沟道能够向非金属部件804的突出特征部施加大量附接强度，由此防止非金属部件804被强行拉离金属部件802。

在注塑工艺期间，聚合物材料填充金属部件802的沟道。如图8所示，非金属部件804包括突出特征部810，这些突出特征部延伸穿过金属部件的开口并且填充沟道。随后，聚合物材料所进行的穿透允许金属部件802和非金属部件804之间的机械联锁。虽然金属部件802的外表面的蚀刻可降低金属部件802的硬度，但应当指出的是，在多层部件800经受拉拔强度测试时，非金属部件804的非金属材料更有可能在金属部件802及金属部件802与非金属部件804之间的界面之前先失效。

本文所引用的任何范围均包括端值在内。本文所用的术语“基本上”、“大体上”和“约”用于描述和说明小的波动。例如，它们可指小于或等于±5％，诸如小于或等于±2％、诸如小于或等于±1％、诸如小于或等于±0.5％、诸如小于或等于±0.1％。

可单独地或以任何组合使用所述实施方案的各个方面、实施方案、具体实施或特征。可由软件、硬件或硬件与软件的组合来实施所述实施方案的各个方面。所述实施方案还可实施为在非暂态计算机可读介质上的计算机可读代码。非暂态计算机可读介质为可存储数据的任何数据存储设备，该数据之后可由计算机系统读取。非暂态计算机可读介质的示例包括只读存储器、随机存取存储器、CD-ROM、HDD、DVD、磁带和光学数据存储设备。非暂态计算机可读介质也可分布在网络耦接的计算机系统上，使得计算机可读代码以分布方式存储和执行。

为了说明的目的，前述描述使用具体命名以提供对所述实施方案的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，不需要具体细节即可实践所述实施方案。因此，具体实施方案的前述描述被呈现用于例示和描述的目的。前述描述不旨在为穷举性的或将所述的实施方案限制为所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是，鉴于上面的教导内容，许多修改和变型是可行的。