用于電子設備的外殼以及具有厚度的基板的制作方法

所描述的實施例一般而言涉及用于電子設備的外殼以及具有厚度的基板，并且涉及通過使金屬基板的部分呈現非導電，從而創建彼此電隔離的導電區域來形成一體化結構的方法。這些方法可以在各種應用中使用，包括形成電子設備的電隔離部分，諸如用于電子設備的外殼和殼體。

背景技術：

許多計算設備具有外部外殼和具有給設備外殼審美上美觀的外觀和感覺以及高耐久性的金屬表面的覆蓋物。計算設備通常還包括任何許多復雜的功能組件。例如，許多移動電話、平板電腦和膝上型電腦具有允許經由射頻傳輸通信的射頻天線。

與計算設備相關聯的一個設計挑戰是維護用于容納各種復雜內部組件的金屬外殼的光滑和一致性外觀。由于金屬不是射頻穿透的，因此當設備利用射頻傳輸用于通信時，金屬通常是比較差的材料選擇。此外，金屬通常是高電容材料，并且因此不用來覆蓋電容觸控板、觸摸屏以及其它電容傳感器。因此，覆蓋天線和觸摸傳感器的外殼的部分通常由諸如塑料或玻璃的非金屬材料制成。不幸的是，塑料表面和玻璃表面會具有與金屬表面不同的視覺和觸覺品質，這會導致在外殼的金屬表面中可看到的和觸感到的斷裂。這些可看到的斷裂會損害金屬外殼的光滑和連續的外觀。

技術實現要素：

本公開的一個實施例的至少一個目的是要提供用于容納各種復雜內部組件的金屬外殼的光滑和一致性外觀。

本文描述了涉及形成具有被非導電部分分離的電隔離部分的金屬結構的各種實施例。在特定的實施例中，使用氧化技術在塊狀金屬基板內形成金屬氧化物部分。

根據一個實施例，描述了一種用于電子設備的外殼。所述外殼包括一體化結構。所述一體化結構包括由金屬形成并且具有通過電絕緣部分與第二部分電隔離的第一部分的基板，所述電絕緣部分由已經使得呈現電絕緣的所述金屬形成。

根據一種實施方式，所述電絕緣部分是射頻透明的，使得容納在外殼內的射頻天線可以通過所述電絕緣部分通信。

根據一種實施方式，所述電絕緣部分由金屬氧化物組成。

根據一種實施方式，所述基板在電絕緣部分處的整個厚度由金屬氧化物組成。

根據一種實施方式，所述電絕緣部分置于所述基板的通道內，所述通道具有對應于所述電絕緣部分的形狀的形狀。

根據另一種實施例，描述了一種用于電子設備的外殼。所述外殼包括通過厚度限定的基板。所述基板具有第一金屬部分、第二金屬部分和置于所述第一金屬部分與所述第二金屬部分之間的中間部分。所述基板在所述中間部分處的整個厚度由金屬氧化物材料組成，使得第一金屬部分與第二金屬部分電分離。

根據一種實施方式，所述基板通過第一厚度和比第一厚度更厚的第二厚度限定，其中所述中間部分通過第一厚度限定并且所述第一金屬部分和所述第二金屬部分中的每一個都通過第二厚度限定。

根據一種實施方式，所述中間部分置于所述基板的通道內，所述通道具有對應于所述中間部分的形狀的形狀。

根據一種實施方式，所述厚度是0.3毫米或者更小。

根據一種實施方式，所述第一金屬部分和所述第二金屬部分由鋁組成。

根據一種實施方式，其特征在于，所述中間部分是射頻(RF)透明的。

根據一種實施方式，所述外殼被構造為在其中容納靠近所述中間部分的RF天線，使得RF天線通過所述中間部分接收和/或發送RF通信。

根據一種實施方式，所述基板的外部部分包括陽極氧化層。

根據一種實施方式，所述陽極氧化層覆蓋第一金屬部分和第二金屬部分。

根據一種實施方式，所述陽極氧化層具有與跨第一金屬部分和第二金屬部分相同的顏色。

根據一種實施方式，所述中間部分置于所述基板的通道內。

根據一種實施方式，所述通道具有對應于所述中間部分的形狀的形狀。

根據一種實施方式，所述中間部分對于光比所述第一金屬部分和所述第二金屬部分更透亮。

根據另一種實施例，描述了一種氧化金屬基板的方法。所述方法包括利用掩模掩蔽金屬基板的第一部分和第二部分，使得第一部分與第二部分之間的中間部分是未掩蔽的。所述方法還包括將金屬基板浸漬在電解液中。所述方法還包括當浸漬入在電解液中時，向金屬基板施加電勢。電勢足夠高以引起放電和形成將金屬基板的中間部分轉化為金屬氧化物材料的相關聯的等離子體。金屬基板在中間部分處的整個厚度被轉化為金屬氧化物材料，使得第一部分與第二部分電分離。

根據還有的實施例，描述了一種具有厚度的基板。所述基板包括第一金屬部分、第二金屬部分和置于所述第一金屬部分與所述第二金屬部分之間的中間部分。所述中間部分是非導電的。所述基板在中間部分處的整個厚度由金屬氧化物材料組成，使得第一金屬部分與第二金屬部分電分離。

根據一種實施方式，所述基板包括通過多個中間部分彼此分離的多個第一和第二金屬部分。

這些和其它實施例將在下面詳細描述。

根據本公開的一個實施例的一個技術效果在于提供了用于容納各 種復雜內部組件的金屬外殼的光滑和一致性外觀。

附圖說明

通過以下具體實施方式并結合附圖，本公開內容將容易地被理解，附圖中相同的標號指代相同的結構元件。

圖1A-1C示出了可以利用本文所描述的方法形成的電子設備的外殼的后視圖。

圖2示出了可以利用本文所描述的方法形成的結構。

圖3A-3D示出了根據一些實施例的、經歷氧化過程的基板的一部分的橫截面圖。

圖4A和4B示出了根據一些實施例的、可以用來執行PEO過程的裝置。

圖5示出了根據一些實施例的、在經歷氧化過程之后基板的透視圖。

圖6A-6D示出了根據一些實施例的、經歷預氧化(pre-oxidizing)和氧化過程以實現看起來類似于基板的金屬部分的金屬氧化物部分的基板的一部分的橫截面圖。

圖7示出了根據一些實施例的、其中包括利用氧化過程形成的半透明金屬氧化物部分的基板。

圖8A-8C示出了根據一些實施例的、已經歷預氧化變薄過程的基板的部分的透視橫截面圖。

圖9示出了根據一些實施例的、指示用于在部件內形成電隔離區域的氧化過程的流程圖。

圖10示出了根據一些實施例的、指示用于在部件內形成電隔離區域的高層過程的流程圖。

具體實施方式

現在將詳細參考在附圖中示出的代表性實施例。應當理解，以下說明不是要把實施例限定到一種優選的實施例。相反，它是要涵蓋可 以包括在如由所附權利要求定義的所述實施例的主旨與范圍內的備選方案、修改和等價物。

以下公開內容涉及在金屬基板內形成非導電部分，使得在一體化結構內形成電隔離的導電部分。在一些實施例中，一體化結構通過將非導電材料與導電材料一起共擠和/或模制來形成。在一些實施例中，非導電部分是通過氧化金屬基板的選擇部分形成的金屬氧化物部分。在一些情況下，非導電部分是射頻(RF)穿透或透明的，這意味著它們允許RF波基本上不中斷地穿過。在一些應用中，使用一體化結構來形成用于包括RF天線的電子設備的外殼。外殼的非導電部分可以允許到和/或來自容納在外殼內的RF天線的RF通信。

在其中非導電部分由金屬氧化物制成的實施例中，金屬氧化物材料可以利用任何合適的技術形成。在一些實施例中，金屬氧化物利用一個或多個陽極氧化過程形成。一般地，陽極氧化是涉及將金屬基板的一部分，通常金屬基板的頂層，轉化為相應的金屬氧化物層的電解過程。本文所描述的陽極氧化方法可以適于陽極氧化金屬基板的選擇部分穿過金屬基板的整個厚度，而不是只向金屬基板提供頂部涂層。以這種方式，相鄰的金屬部分會變得彼此電隔離。在一些實施例中，氧化過程涉及等離子體電解氧化(PEO)技術。像陽極氧化一樣，PEO是電化學過程。但是，與常規的陽極氧化過程相比，PEO通常涉及將較高的電勢施加到金屬基板。高電勢使得發生放電，這導致形成將金屬基板氧化為相應的金屬氧化物的等離子體。與利用陽極氧化的金屬氧化物相比，這通常允許形成具有較大厚度的金屬氧化物。在一些實施例中，陽極氧化和PEO過程被組合使用。

在一些實施例中，金屬基板的部分在暴露于氧化過程(例如，陽極氧化或PEO)之前被掩蔽。未掩蔽的金屬基板的部分被氧化并且轉化成相應的金屬氧化物材料，而掩蔽的部分保持在金屬形式。金屬基板的未掩蔽部分可以被氧化穿過基板的整個厚度，從而電分離金屬部分。在一些PEO實施例中，等離子體集中在基板的某些區域處，使得金屬基板的指定部分被氧化。這可以作為掩蔽基板的附加或替代 來完成。

本文所描述的方法非常適合用于提供消費產品的裝飾上吸引人和/或功能部分。例如，可以使用本文所描述的方法來形成用于諸如計算機、便攜式電子設備、可穿戴電子設備的電子設備的金屬外殼或金屬外殼的部分以及電子設備配件，諸如由基于California Cupertino的Apple公司所制造的那些。

這些和其它實施例在下面參考圖1A-10討論。但是，本領域的技術人員將容易理解，本文相對于這些圖給出的詳細描述僅僅為了說明的目的，并且不應該被解釋為限制。

可以使用本文所描述的方法來形成具有通過中間的非金屬部分彼此分離的電隔離金屬部分的金屬結構。在一些實施例中，非金屬部分由基本上非導電的金屬氧化物制成。注意，如本文所使用的，術語“氧化物”和“金屬氧化物”、“金屬氧化物材料”以及“氧化物材料”可以被互換使用。金屬結構可以充當用于許多合適應用中任何應用的裝飾性和/或功能構件。

在一些應用中，金屬結構充當電子設備的殼體或外殼。例如，圖1A示出了根據本文所描述的一些方法的、在處理之前諸如移動電話的電子設備100的外殼101的后視圖。外殼101可以由諸如金屬的任何合適的導電材料制成。在一些實施例中，外殼101由可被氧化以形成耐久的金屬氧化物的金屬材料制成，諸如鋁或鋁合金。電子設備100可以包括置于殼體101內并且被配置為發送和/或接收RF信號的一個或多個RF天線(未示出)。例如，RF天線可以被放置在靠近電子設備100的端部103和105。在一些實施例中，外殼101被陽極氧化，使得在外殼101的暴露表面上形成保護性和裝飾上吸引人的金屬氧化物層。

圖1B和1C示出了外殼101的部分被電分離之后的外殼101。圖1B示出了后視圖并且圖1C示出了外殼101的橫截面A-A視圖。如所示出的，導電或金屬部分102、104和106通過非導電或非金屬部分108和110彼此分離。非金屬部分108和110也可以被稱為電絕 緣部分。非金屬部分108和110可以是RF透明的，以便允許RF信號到和/或從容納在外殼101內的(一個或多個)天線的傳輸。以這種方式，非金屬部分108和110有時可以被稱為RF窗口、段或線。RF透明材料可以是非導電材料，諸如玻璃、塑料或陶瓷(例如金屬氧化物)。可以使用本文所描述的方法來形成與金屬部分102、104和106一體化形成的非金屬部分108和110。例如，非金屬部分108和110可以利用擠壓工藝與金屬部分102、104和106共擠。在一些實施例中，非金屬部分108和110以及金屬部分102、104和106利用模制工藝被模制在一起。在一些實施例中，共擠和模制操作被組合使用。共擠和/或模制工藝可以被定制，使得非金屬部分108和110以及金屬部分102、104和106之間的任何縫隙在視覺上和觸覺上對電子設備100的用戶不可感知。例如，外殼101可以在共擠和/或模制工藝之后進行光潔處理，以使非金屬部分108和110以及金屬部分102、104和106的厚度變化平滑。

在一些實施例中，非金屬部分108和110通過利用諸如陽極氧化或PEO的氧化過程將外殼101的選定部分轉化為相應的金屬氧化物來形成。金屬氧化物通常是非導電的并且足夠RF透明，以允許RF信號從其穿過，并且因此可以被用作用于設備100的合適的RF窗口或分段材料。由于氧化過程是轉化過程，因此非金屬部分108和110可以與金屬部分102、104和106整體形成，使得非金屬部分108和110以及金屬部分102、104和106之間的過渡幾乎是無縫的。這可以改善外殼101的外觀和感覺。此外，用于形成外殼101的制造過程可以被簡化，這是因為外殼101可以由單個金屬片而不是三個單獨的片形成。即，用于形成外殼101的常規方法可以包括形成金屬部分102、104和106，然后將金屬部分102、104和106與非金屬部分108和110耦合在一起。作為對照，氧化過程會涉及以單個金屬基板開始，并且在不將金屬部分102、104和106切割成單獨的片的情況下氧化外殼101的部分。這也可以消除與不匹配的外觀金屬部分102、104和106有關的問題。

注意，RF透明非金屬部分108和110以及金屬部分102、104和106的形狀并不限于在圖1A-1C中所示出的那些。即，非金屬部分108和110以及金屬部分102、104和106的形狀可以取決于設計要求而變化。例如，非金屬部分108和110可以包括部分102和106，使得部分102和106是非導電的和/或RF透明的。

也可以使用本文所描述的方法來形成其它類型的金屬結構。例如，可以使用本文所描述的方法來形成通過金屬氧化物被彼此隔離的金屬部分的布置。圖2示出了可以利用本文所描述的方法形成的部件或結構200。結構200可以是較大電子設備的電子組件的一部分。結構200包括金屬基板201，其可以對應于可以形成耐久氧化物的金屬材料，諸如鋁或鋁合金。在一些實施例中，金屬基板201被處理，使得部分202被氧化成相應的非導電金屬氧化物材料。非導電部分202可以穿過金屬基板201的整個厚度形成，并且可以圍繞金屬部分204，使得金屬部分204彼此電隔離。金屬部分204可以以預定的圖案進行布置，諸如陣列或網格。例如，金屬部分204可以根據傳感器陣列進行布置，其中每個金屬部分204對應于傳感器的位置。非導電部分202電隔離每個金屬部分204，使得傳感器陣列可以獨立地工作。在一些實施例中，金屬部分204可以用作按鈕傳感器。金屬部分204之間的形狀、尺寸和間隔可以取決于設計選擇而變化。

注意，圖1A-1C和2被提供作為本文所描述的技術的示例性實現，并且不意味著限制可以利用本文所描述的技術形成的一體化結構的可能應用和類型的范圍。例如，可以使用具有較大區域的基板的金屬氧化物部分來覆蓋電子設備的電容觸控板、觸摸屏或其它電容傳感器。

圖3A-3D示出了根據一些實施例的、經歷氧化過程的基板300的一部分的特寫橫截面圖。圖3A示出了基板300，其可以由諸如金屬的導電材料制成。在一些實施例中，基板300由鋁或鋁合金制成。基板300包括第一側302和相對的第二側304。在圖3B中，基板300的選擇部分用掩模306覆蓋。在圖3B的實施例中，基板300的 第一側302和第二側304的選擇部分用掩模306覆蓋，這使得部分308和310被暴露。在其它實施例中，一側(例如，第一側302或第二側304)被完全掩蔽。掩模306可以由可保護基板300被掩模306覆蓋的選定部分不在隨后的氧化過程中被氧化的任何合適類型的材料制成。在一些實施例中，掩模306由聚合物材料制成。掩模306可以利用任何合適的技術應用到基板300，包括繪制上、噴涂上、旋壓上、利用粘合劑貼/粘接上、或者利用熱收縮方法。

在圖3C中，暴露部分308和310被氧化并且轉化為相應的金屬氧化物312。掩模306防止金屬部分314和316被氧化，并且因此保持在金屬形式。氧化過程可以將基板300的整個厚度318轉化為金屬氧化物312，從而電分離金屬部分314和316。在一些實施例中，氧化過程是陽極氧化過程。這涉及在電解液中浸漬基板300并且施加電壓，使得基板300充當對電極的陽極。這導致基板300在第一側308和第二側310上的金屬材料的轉化。注意，在其中一側(例如，第一側308或第二側310)被完全掩蔽的實施例中，氧化將只從一側發生。在一些實施例中，該過程可以被修改，以提供足夠厚的金屬氧化物312來包含整個厚度318。例如，基板300的厚度318可以被制成足夠薄，以允許利用陽極氧化完全轉化。此外，陽極氧化過程參數(例如，電解質類型、電壓和/或電流密度)可以被調整，以創建厚的氧化物。

在一些實施例中，作為陽極氧化過程的替代或附加，使用了PEO過程。如上所述，與常規的陽極氧化過程相比，PEO技術可以形成具有較大厚度的金屬氧化物。像陽極氧化一樣，PEO是電解過程。但是，與陽極氧化相比，PEO一般使用較高的電壓，從而允許更多的基板被轉化為其相應的金屬氧化物。一些PEO技術的細節在下面進一步詳細描述。

在圖3D中，掩模302被去除。金屬氧化物部分312不僅可以是非導電的，而且可以是RF透明的。因此金屬氧化物部分312可以充當諸如如上所述用于電子設備的外殼的更大結構或部件的RF窗口或 段。

在一些實施例中，金屬結構的金屬氧化物部分利用等離子體電解氧化(PEO)形成。PEO是涉及創建將金屬基板的金屬材料氧化為相應的金屬氧化物的等離子體的電化學過程。PEO類似于陽極氧化，因為金屬基板被電化學氧化。但是，與陽極氧化相比，PEO一般使用較高的電勢，使得發生放電，從而導致氧化金屬基板的等離子體的形成。與陽極氧化過程相比，PEO過程的較高電勢通常允許金屬氧化物生長更大的厚度。例如，與通常生長具有幾十微米或更小厚度的金屬氧化物的陽極氧化相比，可以使用PEO過程來生長具有幾十或幾百微米或更大厚度的金屬氧化物。

圖4A示出了用來根據一些實施例執行PEO過程的裝置400。裝置400包括構造為保持電解池或諸如堿性溶液的溶液404的儲槽402。夾具406被構造為當基板408浸漬在電解液404中時保持基板408。電源410向基板408，即，經由夾具406并且向電解液404提供電流。基板408可以由任何合適的可陽極氧化的材料制成，諸如鋁、鈦和/或其合金。基板408充當電極并且可由諸如不銹鋼的惰性材料制成的儲槽402的壁可以充當對電極。在PEO過程期間，基板408的外表面被轉化為相應的金屬氧化物層。例如，鋁和鋁合金被轉化為氧化鋁。

電源410一般提供相對高的電勢，諸如200伏或更高，使得發生放電。這些放電導致氧化和引起金屬中的一些轉化為相應的金屬氧化物的局部等離子體反應。金屬氧化物層具有與基板408的基礎金屬不同的屬性。例如，金屬氧化物通常比其相應的金屬更硬。此外，金屬氧化物通常具有良好的耐腐蝕性和耐磨性，并且是非導電的。在一些情況下，結果產生的金屬氧化物是結晶形式，并且因此會比利用陽極氧化方法形成的金屬氧化物更硬。結果產生的金屬氧化物層通常可以生長到比那些利用陽極氧化方法所生長的更厚的厚度。例如，可以生長具有數十或數百微米厚度的金屬氧化物層。在一些情況下，可以實現具有大約1毫米厚度的金屬氧化物層。

典型的PEO過程涉及在金屬基板上形成金屬氧化物層。作為對 照，本文所描述的方法可以涉及氧化完全穿過或幾乎完全穿過金屬基板的厚度。此外，金屬基板的選定部分可以被氧化，而不是金屬基板的整個表面。圖4B示出了根據一些實施例的適于形成金屬氧化物的裝置400。為簡單起見，電源410未示出。夾具406在電解液404內保持基板408并且可以被電接地。基板408的選擇部分用掩模412覆蓋，掩模412通常是在PEO過程期間抗顯著降解的非導電材料。在一些實施例中，掩模412由聚合物材料制成。掩模412可以利用任何合適的技術應用到基板408上，諸如繪制上、噴涂上、旋壓上、利用粘合劑貼/粘接上、或者利用熱收縮方法來應用。

掩模412被應用到除了暴露于電解液404的基板408的第一表面414a和相對的第二表面414b以及附連到夾具406的基板408的部分之外的基板408的所有表面。在PEO過程期間，當電源被接通時，在電解液404和基板408之間建立電勢。基板408的暴露的第一和第二表面414a和414b經歷氧化并且被轉化為相應的金屬氧化物部分416。例如，由鋁或鋁合金制成的基板408將被轉化為氧化鋁材料。被掩膜412覆蓋的基板408的部分418不經歷氧化過程，并且因此保持在金屬形式。氧化過程是向內生長過程，因為金屬氧化物材料從基板408的相對表面414a和414b向內生長。

金屬氧化物材料在金屬氧化物部分416處的生長可以通過調整施加的電壓和/或電流密度以及執行PEO過程的時間段來控制。金屬氧化物部分416的厚度也可以部分地取決于基板的幾何形狀。在一些實施例中，PEO過程被執行，使得對應于金屬氧化物部分416的基板408的基本上整個厚度420被轉化為金屬氧化物材料。這可以被實現，因為PEO過程使得金屬的相對大的區域能夠被轉化為金屬氧化物，在一些情況下高達約1毫米或更多。可以通過在PEO過程期間測量從夾具406流動的電流密度確定何時金屬氧化物部分416被完全轉化。尤其，當在夾具406處測得的電流密度達到零或接近零時，金屬氧化物部分416通常被完全轉化。

在一些實施例中，基板408的厚度420被制為足夠薄，以允許完 全轉化為金屬氧化物材料。例如，在一些實施例中，基板408具有約0.3毫米或更少的厚度420。在其它實施例中，厚度420可以大于0.3毫米。在其中金屬氧化物部分416被完全轉化的這些實施例中，基板408包括被非導電和RF透明的金屬氧化物部分416分離的導電和RF不透明的金屬部分418。除了具有不同的導電性和RF透明度屬性之外，金屬氧化物部分416具有與金屬部分418不同的機械屬性，諸如更大的硬度和耐腐蝕/磨損性。此外，由于金屬氧化物材料可以具有半透明的品質，因此金屬氧化物部分416可以具有與金屬部分418不同的外觀。但是，在一些實施例中，金屬氧化物部分416被改變，以看起來更不透亮并且更像金屬部分418，這將在下面更詳細描述。在PEO過程完成之后，基板408可以經歷一個或多個后PEO過程，諸如機械加工和表面光潔處理操作，以創建最終的部件。

注意，在圖4A和4B中示出的裝置400是示例性的并且可以使用其它合適的PEO布置，以便選擇性地氧化基板的區域。例如，作為掩蔽基板的部分的附加或替代，PEO裝置400可以被布置為在基板408的某些區域中集中等離子體，諸如通過將導電物品靠近基板408的指定表面。

圖5示出了根據一些實施例的、在經歷氧化過程之后的基板500的透視圖。基板500可以是用于諸如移動電話的電子設備的外殼的一部分。基板500包括通過中間金屬氧化物部分510、512、514分離的金屬部分502、504、506、508。如果金屬氧化物部分510、512、514形成穿過基板500的整個厚度515，則金屬部分502、504、506、508將彼此電隔離。此外，金屬氧化物部分510、512、514可以是非導電的和RF透明的。因此，在一些實施例中，金屬氧化物部分510、512、514可以充當RF窗口或RF透明段/線。由于金屬部分502、504、506、508可以彼此電隔離，因此不同的電氣組件可以與金屬部分502、504、506、508中的每一個電連接，而無需它們自己電連接。例如，電氣組件可以利用金屬部分502電接地，而無需電連接金屬部分504、506和508。

一直穿過基板500的厚度515形成的金屬氧化物部分510、512、514可以以多種方式實現。在一種實施例中，對應于金屬部分502、504、506、508的基板500的表面被掩蔽，包括在圖5的視圖中不可見的第一側516和相對的第二側518上的表面。然后，基板500被暴露于氧化過程，使得基板500的部分被轉化為金屬氧化物部分510、512、514。對于陽極氧化和PEO過程，基板500被浸漬在電解液中。當施加電壓時，金屬氧化物材料從第一側516和第二側518兩者向內生長，直到金屬氧化物部分510、512、514被完全轉化。這類似于以上參考圖4B所描述的。在其它實施例中，對應于金屬部分502、504、506、508的基板500的表面在第一側516處被掩蔽，同時第二側518的全部被掩蔽。以這種方式，當基板500被浸漬在電解液中時，只在第一側516處的基板的部分被暴露于氧化過程。這使得金屬氧化物材料只從第一側516而不從第二側518向內生長。在氧化過程完成之后，在第二側518上的任何未轉化的金屬材料可以從基板500被機械加工或擦掉，使得金屬氧化物部分510、512、514一直穿過厚度515形成。

如上所述，金屬氧化物材料可以具有與金屬不同的外觀。特別地，與金屬相比，金屬氧化物材料可以具有更透亮的品質。但是，在一些應用中，期望中間金屬氧化物部分510、512、514看起來類似于金屬部分502、504、506、508。因此，在一些實施例中，金屬氧化物部分510、512、514可以被染色或著色，以在顏色上看起來類似于金屬部分502、504、506、508。可替換地或附加地，基板500可以經歷一個或多個預氧化過程，以便實現具有與金屬部分502、504、506、508類似的著色的金屬氧化物部分510、512、514。

圖6A-6D示出了根據一些實施例的、經歷預氧化和氧化過程以實現看起來類似于金屬部分502、504、506、508的金屬氧化物部分510、512、514的基板500的特寫橫截面圖。圖6A示出了在執行預氧化過程之后的基板500。特別地，基板500被陽極氧化，使得金屬600的暴露表面被轉化為陽極氧化層602。可以使用任何合適的陽極氧化過程。在一些實施例中，使用了在本領域中已知作為II型陽極 氧化過程的陽極氧化過程，其通常產生具有對許多消費產品應用可接受的耐腐蝕/耐磨損性和裝飾性質量的陽極氧化層602。陽極氧化層602的厚度可以取決于應用要求而變化。在一些實施例中，陽極氧化層602每個都是數十微米的厚度或更少。陽極氧化層602可以被染色，以給予陽極氧化層602預先確定的彩色。在一些實施例中，陽極氧化層602的陽極孔隙利用染料或其它類型的著色劑填充，以便向陽極氧化層602賦予預先確定的顏色。在其它實施例中，染色過程在后來執行，諸如在執行后續PEO過程之后。

在圖6B中，掩模604被應用到基板500的部分，以防止暴露于PEO過程。如所示出的，掩模604可以覆蓋陽極氧化層602的表面部分。在6C中，基板500暴露于PEO過程，使得金屬氧化物部分512在金屬部分504和506之間形成。金屬氧化物部分512可以被稱為PEO氧化層，以將其與陽極氧化層602區分開來。陽極氧化層602的厚度可以足夠薄，使得PEO氧化穿過陽極氧化層602發生。由于PEO過程涉及向內轉化金屬材料，因此陽極氧化層602保持作為金屬氧化物部分512以及金屬部分504和506的外部層。此外，如果陽極氧化層602被染色，則通過染色賦予陽極氧化層602的顏色也可以被保留。

在圖6D中，掩模604從基板500中去除。由于金屬氧化物部分512被完全轉化為金屬氧化物材料，因此金屬氧化物部分512是非導電的。金屬氧化物部分512的兩側都具有陽極氧化層602，其也是非導電的。因此，對應于金屬氧化物部分512的基板500的整個厚度515是非導電的，從而電分離金屬部分504和506。如果陽極氧化層602被染色，則賦予陽極氧化層602的顏色可以被保留。但是，在其中可能難以在PEO過程期間在陽極氧化層602內保留染料的一些情況下，可以在陽極氧化層602上執行后PEO染色過程。如果陽極氧化層602被染色，則基板500然后可以具有均勻著色的外觀，這在一些應用中可能是所期望的。

在一些實施例中，利用了金屬氧化物材料的半透明品質。例如，圖7示出了根據一些實施例的、包括利用氧化過程形成的半透明金屬氧化物部分702的基板700。金屬氧化物部分702可以利用上述任何合適的氧化過程，諸如陽極氧化、PEO或其組合，穿過基板的整個厚度706形成。例如，金屬部分704可以在氧化過程之前被掩蔽，使得金屬部分704保持未轉化為金屬氧化物材料。在一些實施例中，基板700的外表面包括薄的陽極氧化層，如以上參考圖6A-6D所描述的。一些金屬氧化物材料可以具有半透明品質，這是因為可見光可以至少部分地照射穿過。因此，金屬氧化物部分702可以保持未染色，以便保持這種自然半透明品質。在一些應用中，諸如發光二極管的光發射器被置于靠近在半透明金屬氧化物部分702附近的基板700的第二側708。從光發射器發射的一些光可以穿過金屬氧化物部分702并且從基板700的第一側710中可見。以這種方式，金屬氧化物部分702可以充當光窗。例如，基板700可以是用于電子設備的外殼的一部分，并且光發射器可以置于外殼內。金屬氧化物部分702然后可以是在外殼上裝飾上吸引人的發光設計。在一些實施例中，金屬氧化物部分702是以標志、文字或其它設計的形狀。在一些實施例中，在基板700內形成多個金屬氧化物部分702。

在一些情況下，在氧化過程之前減少基板的部分的厚度可能是有利的。這可以確保基板的厚度足夠薄，以穿過基板的整個厚度完成氧化，同時使基板的其它部分保留較厚，用于結構和/或其它功能目的。為了說明起見，圖8A-8C示出了基板800的部分的透視橫截面圖。基板800包括通過金屬氧化物部分810、812、814彼此電隔離的金屬部分802、804、806、808。如所示出的，在金屬氧化物部分810、812、814處的基板800比在金屬部分802、804、806、808處薄。特別地，基板800在金屬氧化物部分810、812、814處具有第一厚度822并且在金屬部分802、804、806、808處具有第二厚度824。在其它實施例中，金屬氧化物部分810、812、814的厚度彼此不同，和/或金屬部分802、804、806、808的厚度彼此不同。

任何合適的技術，諸如在氧化過程之前機械加工和/或蝕刻基板800的部分，可以實現這種不同的厚度。具體而言，在基板800內形成的通道816、818、820，其分別是以金屬氧化物部分810、812、814的形狀。可以形成通道816、818、820，使得基板800在通道816、818、820內的厚度822具有足夠薄以在氧化過程期間在通道816、818、820內提供完全氧化的預先確定的厚度。在一些實施例中，厚度822是大約0.3毫米或更小。在其它實施例中，厚度822大于0.3毫米。在一些實施例中，通道816、818、820是彎曲的或錐形的，如在圖8B和8C中所示。金屬部分802、804、806、808的厚度824可以取決于設計選擇而變化，諸如基板800的足夠的結構完整性所需要的。

在形成通道816、818、820之后，金屬部分802、804、806、808被掩蔽。在一些實施例中，通道816、818、820內的基板800的表面的部分也被掩蔽。然后，基板800暴露于產生可以穿過基板800的整個厚度822形成的金屬氧化物部分810、812、814的氧化過程。諸如以上所述，氧化過程可以包括陽極氧化、PEO或陽極氧化和PEO過程的組合。

圖9示出了根據一些實施例的、指示用于利用一個或多個氧化過程在部件內形成電隔離區域的過程的流程圖900。在902中，可選地在金屬基板上執行一個或多個預氧化處理。金屬基板可以包括能夠形成耐久金屬氧化物的任何合適的材料，諸如鋁和/或鈦。在一些實施例中，執行機械加工操作和/或光潔處理操作，以向金屬基板提供形狀。在一些實施例中，使金屬基板的部分變薄，使得變薄的部分可以在隨后的氧化過程期間被完全氧化。例如，按照隨后形成的金屬氧化物部分的形狀成形的通道可以在金屬基板內形成。在一些實施例中，使要被氧化的金屬基板的部分變薄至大約0.3毫米或更少。在一些實施例中，在氧化過程之前在金屬基板上執行一個或多個陽極氧化過程，以在金屬基板上形成外部陽極氧化層。陽極氧化層可以被染成預定的顏色。在表面處理過程完成之后，金屬基板的一些表面部分可以利用配置為承受后續氧化過程的掩模來掩蔽。基板的掩蔽部分將對應于將 保留在金屬形式的金屬基板的部分，而金屬基板的未掩蔽部分將在氧化過程期間被轉化為相應的金屬氧化物。

在904中，使用氧化過程來將金屬基板的暴露部分轉化為金屬氧化物部分。如果金屬基板的部分被掩蔽，則未掩蔽的部分被轉化成金屬氧化物，而掩蔽的部分保留金屬形式。在一些實施例中，使用了PEO過程，因為與陽極氧化方法相比，PEO通常允許更大厚度的金屬基板被轉化為金屬氧化物。如果金屬基板的暴露部分足夠薄，則氧化過程可以將整個厚度的暴露部分轉化成金屬氧化物材料。以這種方式，金屬氧化物部分可以用作導電金屬部分之間的非導電和/或RF透明部分。在一些PEO實施例中，可以在PEO過程期間使用工具來在金屬基板的選定區域處集中等離子體的生成，使得那些選定區域比不具有集中的等離子體的區域被氧化更大的程度。這種等離子體集中技術可以作為利用掩模技術的附加或替代來執行。

在其中金屬基板在氧化過程之前被陽極氧化的一些實施例中，金屬氧化物部分在陽極氧化層之下形成。因此，如果陽極氧化層被染色，則染色的陽極氧化層可以覆蓋金屬氧化物和金屬部分兩者，從而給予部件均勻的顏色和外觀。在其它實施例中，陽極氧化層和金屬氧化物是未染色的，并且具有固有的半透明品質。這種半透明品質可以在其中金屬氧化物充當光窗的一些應用中加以利用。

在氧化過程完成之后，在906中，可以可選地在金屬基板上執行后氧化處理(post-oxidizing treatment)。例如，在一些情況下，可以執行后氧化染色過程。染色過程可以染色金屬氧化物部分和/或置于金屬氧化物部分之上的陽極氧化層。這可以給予部件均勻的顏色和外觀。其它后氧化處理可以包括機械加工(例如，切割和/或成形)和/或表面光潔處理過程，以形成最終部件。

圖10示出了根據一些實施例的、指示用于在部件內形成電隔離區域的高層過程的流程圖1000。在1002中，在基板上執行可選的預處理。預處理可以包括機械加工操作，以使基板成形，以采用預先確定的形狀。在一些情況下，執行表面光潔處理過程，諸如執行陽極氧 化、拋光和/或染色過程。

在1004中，通過在基板的導電部分之間形成非導電部分創建一體化結構。在一些實施例中，這涉及其中諸如玻璃、塑料或陶瓷(例如，金屬氧化物)的非導電材料與諸如金屬材料的導電材料一起被共擠的共擠過程。在一些實施例中，使用氧化過程(例如，陽極氧化和/或PEO)將金屬基板的一部分轉化為相應的金屬氧化物。在1006中，在一體化結構上執行可選的后處理。例如，可以執行一個或多個機械加工或表面光潔處理過程。在一些實施例中，一體化結構的部分被染色。

在前面的描述中，出于解釋的目的，使用了特定的術語來提供對所述實施例的透徹理解。但是，對本領域技術人員將是顯而易見的，為了實踐所述實施例不需要具體細節。因此，本文描述的具體實施例的前述描述是為了說明和描述的目的。它們并不意味著是窮舉或限制所公開的精確形式的實施例。很明顯對本領域普通技術人員，鑒于上述教導許多修改和變化是可能的。