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真空溅镀p


EMI 問題的對策
A(吸率屏蔽效果):
A = 8.69(t/δ) δ=2.6/√fμσ吋
吸收屏蔽效果與鍍膜材料、電磁波頻 率、鍍膜厚度有關,其大小約介於 0 – 10 d B 之間(0 - 2.4μ)
EMI 問題的對策
接地平面 : 接地是控制電磁波干擾的另一種
方法,材料選擇不當或鍍膜方法不適, 不僅無法協助解決電磁波干擾之問題, 更有可能造成問題的擴大;尤其在高 頻部分,緻密的鍍層與高導電材料的 選擇是絕對必要的.
真空濺鍍技術
操作真空度: 真空度越高則膜質越純,但其電漿濃度亦
可能相對下降;因此如何取得平衡點將是每部 設備重要參數.
真空濺鍍技術
操作電壓: 通入的電壓是影響鍍膜速度的最大因素;
當電壓小於臨界值(閾)時,濺鍍不發生;當電 壓高於上限臨界值時,效率幾乎不變;介於期 間則效率與電壓成正比;但電壓高則腔體溫度 亦升高.
塑殼上鍍膜之屏蔽與接地
EMI 問題的對策
塑殼上鍍膜之屏蔽與接地:
一.鍍區與非鍍區之設計 二.附著力之處理 三.良好之導電材質與緻密鍍膜 四.上下蓋連接點之導電性
EMI 問題的對策
屏蔽效果之估算 鍍膜屏蔽效果為防止電磁波干擾對 策的重要評估要素之一,若屏蔽效果 太低,則可能有電磁波外漏之虞,一 般而言需大於 20 d B 以上 總屏蔽效果 = 反射效果 +吸收效果 +修正項
真空濺鍍
目的
溅镀的目的是在基材上镀上金属镀 层(deposit),改变基材表面性质或尺 寸。例如赋予金属光泽美观、物品的防 锈、防止磨耗、提高导电度、防ESD、 润滑性、强度、耐热性、耐候性、热处 理之防止渗碳、氮化 、尺寸错误或磨 耗之零件之修补。
相关定义
真空:真空系指低于该地区大气压的稀 簿气体状态
作業區的溫濕度控制,空氣中微粒子的含量; 甚至真空中氣體的成分;若無法有效管制將可 能造成膜質的嚴重缺陷;當然濺鍍設備的材質 也是不可忽略的考量重點.
真空濺鍍技術
抽氣系統: 真空幫浦種類極多,各有其使用功能,也
沒有好壞之分, 端視薄膜功能與抽氣量而異; 一般而言光電產品不可使用含油氣之幫浦,且 系統中亦需搭配各種不同真空度使用的幫浦.
真空濺鍍技術
操作速度: 每種材料皆有其特殊的溢氣量與吸水性,
且塑殼外觀設計亦有所不同,加上射出成型廠 製程條件也有變異;因此抽氣時間與鍍膜趟數 亦應有所變化;當材料溢氣量高時必須有較長 抽氣時間,否則易形成氧化物.
真空濺鍍技術
前處理: 一般而言濺镀的操作真空度最少需 0.005
torr 以上,當基材上含有一滴水滴則鍍膜純度 將起極大變化;或當基材上留有油漬時,則鍍 膜將出現明顯斑點,甚至附著不良;所以徹底 的乾與淨是濺鍍實務上必先解決的條件.
清洗时间:清洗时间越长效果越好,特殊材料除外。
清洗溶液(介质)的种类:根据产品对象不同,选择不同的清洗液, 以达到最好的清洗效果。
清洗液的PH值:清洗前必须作确认,根据不同的产品可作调整。
水质:水质的好与坏,直接影响清洗的效果。
真空溅镀原理
溅镀原理如图:
主要利用辉光放电(glow discharge)将氩(Ar)气离子撞击靶材 (target)表面,靶材的原子被弹出而堆积在基板表面形成薄膜。溅镀 薄膜的性质、均匀度都比蒸镀薄膜好,但是镀膜速度却比蒸镀慢很多。 新型的溅镀设备几乎都使用强力磁铁将电子成螺旋状运动以加速靶材 周围的氩气离子化,造成靶与氩气离子间的撞击机率增加,提高溅镀 速率。一般金属镀膜大都釆用直流溅镀,而不导电的陶磁材料则使用 RF交流溅镀,基本的原理是在真空中利用辉光放电(glow discharge) 将氩气离子撞击靶材表面,电浆中的阳离子会加速冲向作为被溅镀材 的负电极表面,这个冲击将使靶材的物质飞出而沉积在基板上形成薄 膜。
超声波频率:频率越低,空化越好,频率越高,折反射效果越好。对 于简单表面宜采用低频,对于复杂表面及深孔盲孔宜采用高频。 (20KHz/28KHz/40KHz/80KHz/0.8MHz)
清洗温度:超声波在40℃~70℃时空化最好。温度越高,越有利于 污物分解,但当温度达到70℃~80℃以后,便影响超声波发挥作 用,降低清洗效果。
污染少 使用原材皆经过SGS认证 符合TCO-99, ECO-99
生产速度较慢 产能较小
生产速度快产能大(90sec/盘) 可连续性生产
品质异常难及时管控 产能大
超声波清洗技术
定义:超声波清洗机主要由超声波信号发生器 换能器及清洗槽组成。超声波信号发生器产生 高频振荡信号,通过换能器转换成每秒几万次 的高频机械振荡,在清洗液(介质)中形成超 声波,以正压和负压高频交替变化的方式在清 洗液中疏密相间地向前辐射传播,使清洗液中 不断产生无数微小气泡并不断破裂,这种现象 称之为“空化效应”。气泡破裂时可形成1000 个大气压以上的瞬间高压,产生一连串的爆炸 释放出巨大能量,对周围形成巨大冲击,从而 对工件表面不断进行冲击,使工作表面及缝隙 中的污垢迅速剥落,从而达到工件表面净化的 目的。
金屬材料的電磁波防治
金屬表面的電子相當自由,當電磁波照 射在金屬表面,使這些自由電子隨之振 動,這時,他們獲得的能量不會在原子 間傳送,而是再次發射出來,這就是用 金屬材料解決電磁波干擾的原理,與金屬 的厚度無絕對關係.
EMI 問題的對策
改善主機板之線路設計為解決 EMI 最直接之對策
機構之改善與組裝之確實
成。
溅镀/电镀/蒸镀工艺的比较
比较 基材
工艺
电镀
材料受限,ABS 可作双色电镀,从模具上处理
溅镀 范围广
蒸镀 范围广,受夹具限制
镀膜层厚度 镀膜方式 镀膜原理 制程
污染 生产性
膜层厚,不易控制,无法达到半透之要 求 产品导电,手感好细腻
湿式镀膜 不镀区域须上防镀漆 防镀漆有时效性,且易脱落
属化学性变化 被镀物及欲镀物本身性质会被改变
溅镀特点
金属、合金或绝缘物均可做成薄膜材料, 且在特定条件下可将多元复杂的靶材作出 同一组成薄膜。
靶材输入电流及溅射时间可以控制。 溅射粒子不受重力影响,靶材位置可自由
按排。 基材与膜的附着强度是一般蒸镀的10倍以
上 靶材可根据机台作出不同的形状。
真空濺鍍技術
好的作業環境: 環境是影響真空鍍膜的首要條件,其包括
真空度:处于真空状态下的气体稀簿程 度,通常用“真空度高”和“真空度低” 来表示。真空度高表示真空度“好”的 意思,真空度低表示真空度“差”的意 思。
真空度单位:通常用托(Torr)为单位, 1托=1/760大气压=1毫米汞柱
辉光放电:是指气体在电场作用下被击穿 而产生电离运动
何謂真空濺鍍
在一個通電的高真空密閉容器中, 注入少許惰性氣體(一般) ,氣體將 部分被離子化,並於容器內形成高 濃度電漿,此電漿中的離子被負電 極所吸引而撞擊安裝於電極上面的 靶材,進行能量轉移並將靶材原子 一顆顆擠出來,附著於基材上,即 稱為真空濺鍍。溅镀源由固态变为 电浆态。
真空濺鍍技術
靶材的選擇: 濺鍍前一定需考慮薄膜功能,如此才能決
定靶材原料,同為反射膜,可因要求之頻段與 反射率不同,而有不同靶材的選擇;一般而言 濺鍍金屬材料只要注意其純度即可,但若為光 學級薄膜則必須考慮採化合物靶材或純元素靶 材,並配合電源供應器、入射氣體及濺鍍機: 濺鍍效率會隨鍍膜開機時間增長而越趨升
高,因此非必要不得任意打開腔體,一般而言 當靶材接近耗盡時或大保養時方得打開.
真空濺鍍的應用
日常生活用品(外观装饰): 高反射膜:鏡子 濾光膜:汽車藍鏡、隔熱玻璃 高硬度膜:高爾夫球桿、金筷子 變色膜:手機外殼 飾品:門把、包裝材 抬頭顯示器
真空濺鍍的應用
電子產品: 高反射膜:電磁波干擾防治(EMI) 濾光膜:彩色濾光片 透明導電膜:I T O 玻璃與塑膠 光源:背光與前光模組 高硬度膜:銀幕保護膜與抗反射膜 偏光板 ESD按键
電磁波的穿透(材料別)
當電磁波接觸某一材質,其頻率若與此 材質之電子的固有振動頻率相同時,則 電磁波將與該材質之電子產生共振,如 此則該材料原子保有電磁波給予的能量 時間長,此電磁波當會被吸收。當頻率 小於固有振動頻率時(一般塑殼即是), 則共振情況不產生,材料原子保有電磁 波給予的能量時間短,並把能量釋出形 成透射光;此即電磁波穿透的由來.
超声波清洗工艺流程
热浸洗 → 超声波粗洗 → 超声波精洗 →喷 淋→ 超声波漂洗 → 压缩空气吹干 → 热风 烘干等过程。
以上工艺可据产品结构及表面清洁度作调 整。
超声波清洗注意事项
超声波功率密度:功率密度越高,空化效果越强,清洗效果越好, 清洗速度越快。对于难清洗的工件宜采用大功率密度,对于精密 工件宜采用小功率密度。
制程短 夹具使用少 镀层跟选用之金属有关 不选用镍金属则膜层不含镍 绝对符合EN12472的测试及标准
属于物理变化 基材及原料之性质不改变,但基材 易变形
制程与溅镀一样 夹具较复杂 镀层跟选用之金属有关 不选用镍金属则膜层不含镍 绝对符合EN12472的测试及标准
污染少 使用原材皆经过SGS认证 符合TCO-99, ECO-99
EMI 問題的對策
R(反射屏蔽效果)
R = 168 - 10 log(fμ/σ)
反射屏蔽效果僅與鍍膜材料(導電率 與導磁率)、電磁波頻率有關,而與 鍍膜厚度無關;其大小約介於 108 – 78 d B 之間
EMI 問題的對策
B(修正項):
修正項一般均為負值,與膜厚、頻率 材質、膜質均有相關,不容易由理論 求得,需實際量測
真空濺鍍的應用
光通訊產品: 被動元件:薄膜電容、電阻與電感 無線天線 光儲存、光輸出入 光柵 DWDM 發光元件、受光元件
真空濺鍍的應用
特殊產品: 臭氧除菌膜 薄膜電池 觸媒轉換器 真空封裝
真空濺鍍的應用
其他產品: 超高硬度工具:鑽石鑽頭 隱形鍍膜 檢知器 光學鏡頭 防霧玻璃
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