CN109196138B - 包括微裂纹及激光冲孔的电磁波透射性传感器盖的制造方法及利用其制造的电磁波透射性传感器盖 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电磁波透射性传感器盖的制造方法及利用其制造的电磁波透射性传感器盖，提供一种电磁波透射性层叠体，上述电磁波透射性层叠体包括：基板；底涂层，位于上述基板的上部面，包括聚合物树脂；金属层，位于上述底涂层的上部面，由金属构成；多个微裂纹，形成于上述金属层来使电磁波透射；以及孔图案，由垂直贯通上述金属层的多个孔构成来使电磁波透射。
Description
技术领域
本发明涉及电磁波透射性传感器盖的制造方法及利用其制造的电磁波透射性传感器盖，更详细地，包括电磁波透射性传感器盖，上述电磁波透射性传感器盖包括微裂纹及激光冲孔，属于国际专利分类B32B5。
背景技术
智能巡航控制(Smart Cruise Control，SCC)为安装于车辆前侧的传感器检测与前方车辆的距离及相对速度来维持与前方车辆的适当距离及适当速度的系统。
图1为示出安装有上述传感器2的车辆的例示图。上述传感器2安装于车辆的前侧的内部，因此，可覆盖上述传感器2的传感器盖可设置于前格栅3(Front grille)或车标4(Emblem)的背面。并且，上述传感器盖可为车标4本身。
图2的(a)部分及图2的(b)部分示出设置上述传感器盖1的状态。在图2的(a)部分及图2的(b)部分中，上述传感器盖1以粗线标记。在图2的(a)部分中，上述传感器盖1设置于前格栅3的中央，在图2的(b)部分中，上述传感器盖1本身为车标。
上述传感器盖覆盖上述传感器的天线来从碰撞、碎片、风压等保护上述传感器的天线。因此，上述传感器盖需具有从外部因素保护上述传感器的天线的强度、耐候性等。此外，上述传感器盖需可使上述传感器的天线所发送或接收的电磁波透射。
图3示出传感器2的天线所发送的电磁波L1透射传感器盖1来到达前方车辆5之后从上述前方车辆5反射的电磁波L2透射上述传感器盖1来到达上述传感器2的天线的状态。常规基准电磁波衰减率在76GHz至77GHz的频率中为-1.5dB以上且小于0dB。但是，允许0.3dB为止的相同频率内的电磁波衰减率的偏差，因此，基准电磁波衰减率可在76GHz至77GHz中为-1.8dB以上且小于0dB。
传感器盖需具有与周围的连续性。参照图2的(a)部分及图2的(b)部分，前格栅3的颜色通常为暗色系和/或浅色系。并且，上述前格栅3通常具有光泽，因此具有金属质感。因此，通常，上述传感器盖1也呈现暗色系和/或浅色系的颜色，具有光泽才能具有与周围的前格栅3的连续性。具体地，在图2的(a)部分中，前格栅3的X'部分为暗色且具有光泽，因此，优选地，传感器盖1的X部分也为暗色且具有光泽。并且，在图2的(a)部分中，前格栅3的Y'部分为浅色且具有光泽，因此，优选的，传感器盖1的Y部分也为浅色且具有光泽。通常，赋予暗色或浅色以及光泽的材质为金属。因此，传感器盖1可包括金属。
但是，大部分的金属具有连续性的结构且导电性高，相反，难以透射电磁波。但是，还存在电磁波透射性不太坏的一部分金属。
日本授权专利第3366299号(专利文献1)公开包含铟的传感器盖。铟使传感器盖呈现暗色或浅色以及光泽，还可使传感器的电磁波透射。因具有电磁波透射性而用作传感器盖的材料的金属除铟之外，还具有锡、镓等。
图4为示出以往的传感器盖额岛状结构的例示图。参照图4，以往的传感器盖1包括位于基板10及上述基板10的上部的金属层20。上述金属层20由铟、锡或镓构成。铟、锡或镓蒸镀于上述基板10来成为上述金属层20。铟、锡或镓在进行蒸镀的过程中形成岛状(Island)结构并生长。如图4所示，作为上述金属层20的结构的岛状结构为非连续性的结构。因此，由铟、锡或镓构成的上述金属层20的导电性很低且可使电磁波透射。形成岛状结构的原因为被蒸镀的物质的冷凝特性、生长的岛状之间的阴影效果等。
图5的(a)部分及图5的(b)部分为示出以往的传感器盖的表面的例示的扫描电子显微镜(SEM)图片。图6的(a)部分、图6的(b1)部分及图6的(b2)部分为示出以往的传感器盖的剖面的例示的透射电子显微镜(TEM)图片。图7的(a1)部分、图7的(a2)部分、图7的(b1)部分及图7的(b2)部分为示出以往的传感器盖的表面的例示的原子力显微镜(AFM)图片。通过图5至图7确认由铟、锡或镓构成的以往的金属层具有岛状结构而具有电磁波透射性。
但是，铟、锡、镓等的材料的价格高且储量受限。即使通过这种材料确保与前格栅的连续性和电磁波透射性，也难以确保耐氧化性、耐水性、耐光性等的可靠性。
现有专利文献：日本授权专利第3366299号
发明内容
发明要解决的问题
用于解决如上所述的问题的本发明的目的在于，在金属层形成微裂纹来人为实现现有技术的岛状结构。并且，本发明的目的在于，在形成有上述微裂纹的上述金属层通过激光冲孔形成孔图案来进一步确保岛状之间的空间来实现更稳定的岛状结构。换言之，本发明的目的在于，提供没有金属层材质的限制的电磁波透射性层叠体。上述金属层由金属构成，因此，呈现暗色或浅色以及光泽。而且，上述金属层虽由金属构成，但是，也由于上述微裂纹和/或孔图案具有电磁波透射性。因此，上述金属层的材质并不限定于以往的铟、锡或镓。
但是，本发明所要解决的问题并不限定于以上所述的问题，普通技术人员可通过下述记载明确理解未记述的其他问题。
用于解决问题的手段
用于实现如上所述的目的的本发明的包括微裂纹及激光冲孔的电磁波透射性传感器盖的制造方法的结构如下。
本发明的特征在于，包括：步骤a，准备透明材质的基板；步骤b，利用包含聚合物树脂的混合物并通过涂装、浸渍或喷射中的一种方法形成底涂层，使其位于上述基板的上部面；以及步骤c，通过物理气相蒸镀或化学气相蒸镀形成岛状结构的金属层，使其位于上述底涂层的上部面，在上述步骤c中形成的上述金属层在第一温度中蒸镀于上述底涂层上而形成，在蒸镀形成上述金属层之后，对形成有上述金属层及上述底涂层的上述基板以相对低于上述第一温度的第二温度进行热处理，通过上述基板与上述金属层之间的热应力差异在上述金属层形成微裂纹，以与形成有上述微裂纹的上述金属层的厚度相对应的方式形成包括进行激光冲孔而垂直贯通的多个孔的孔图案来去除上述金属层的柱状晶体之间的结合，通过激光冲孔形成上述孔图案的多个孔以具有预定的孔直径及孔之间的间隔的方式规则地排列而形成，从而在76GHz至77GHz的电磁波波长区域内具有相对大于-1.8dB的电磁波衰减率及高电磁波透射性。
上述微裂纹的线宽可为0.1μm至80μm。
多个上述微裂纹中的相向的微裂纹之前的间隔可为5μm至1000μm。
上述孔的直径可为1μm至200μm。
上述多个孔之间的间隔可为5μm至1000μm。
上述金属层的厚度可为1nm至100nm。
上述金属层可通过物理气相蒸镀或化学气相蒸镀对上述金属进行蒸镀而形成。
在形成上述金属层之后，由上述基板、上述底涂层及上述金属层构成的层叠体可在上述金属的蒸镀温度的温度中进行热处理，从而形成多个上述微裂纹。
上述蒸镀温度与上述热处理温度的差异可为10℃以上。
上述金属可为硬质金属。
上述孔图案可通过激光冲孔形成。
上述电磁波透射性传感器盖还可包括位于上述金属层的上部面且由氧化铬构成的氧化铬层。
上述电磁波透射性传感器盖还可包括位于上述氧化铬层的上部面且包含黑色颜料的黑色屏蔽涂敷层。
另一方面，本发明的包括微裂纹及激光冲孔的电磁波透射性传感器盖的制造方法的特征在于，包括：步骤i，准备透明材质的基板；步骤ii，利用包含聚合物树脂的混合物并通过涂装、浸渍或喷射中的一种方法形成底涂层，使其位于上述基板的上部面；步骤iii，形成由硫化锌或硒化锌构成且包括多个第一微裂纹的裂纹引导层，使其位于上述底涂层的上部面；以及步骤iv，通过物理气相蒸镀或化学气相蒸镀形成岛状结构的金属层，使其位于上述裂纹引导层的上部面，在上述步骤iv中形成的上述金属层在第一温度中蒸镀于上述底涂层上而形成，在蒸镀形成上述金属层之后，对形成有上述金属层及上述底涂层的上述基板以相对低于上述第一温度的第二温度进行热处理，通过上述基板与上述金属层之间的热应力差异在上述金属层形成多个第二微裂纹，以与形成有上述第二微裂纹的上述金属层的厚度相对应的方式形成包括进行激光冲孔而垂直贯通的多个孔的孔图案来去除上述金属层的柱状晶体之间的结合，通过激光冲孔形成上述孔图案的多个孔以具有预定的孔直径及孔之间的间隔的方式规则地排列而形成，从而在76GHz至77GHz的电磁波波长区域内具有相对大于-1.8dB的电磁波衰减率及高电磁波透射性。
发明的效果
根据具有如上所述的结构的本发明的一实施例，在具有柱状晶体相结合的柱状结构的金属层中人为地形成微裂纹和/或孔图案来隔断柱状晶体之间的结合并实现现有技术的岛状结构。由此，包括上述金属层的电磁波透射性层叠体可使电磁波透射。因此，导电性高的金属(没有电磁波透射性的金属)也可用作上述金属层材质。并且，作为上述金属层材质还可使用储量丰富的金属，价值低廉的金属，耐氧化性、耐水性、耐光性、强度等的可靠性优秀的金属等。换言之，上述金属层材质并不限定于以往的铟、锡或镓，任何金属均可用于上述金属层材质。
在包括上述金属层的电磁波透射性层叠体，上述金属层由金属构成，因此呈现暗色或浅色，并具有光泽，因此呈现金属质感。即，上述电磁波透射性层叠体具有电磁波透射性，还具有与周围的前格栅的连续性。
并且，根据本发明的一实施例，电磁波透射性层叠体具有微裂纹及孔图案两种，因此，相比于仅具有微裂纹及孔图案中的一种的情况，具有优秀的电磁波透射性。
附图说明
图1为示出安装有智能巡航控制用传感器的车辆的例示图。
图2为示出设置有传感器盖的状态的例示图。
图3示出传感器的天线所发送或接收的电磁波透射传感器盖的状态的示意图。
图4为示出以往的传感器盖的岛状结构的例示图。
图5为示出以往的传感器盖的表面的例示的扫描电子显微镜图片。
图6为示出以往的传感器盖的剖面的例示的透射电子显微镜图片。
图7为示出以往的传感器盖的表面的例示的原子力显微镜图片。
图8为示出本发明一实施例的电磁波透射性层叠体的立体图。
图9为示出本发明一实施例的电磁波透射性层叠体的俯视图。
图10为示出本发明一实施例的电磁波透射性层叠体的岛状结构的形成过程的示意图。
图11为示出本发明一实施例的电磁波透射性层叠体的侧视图。
图12为示出本发明一实施例的电磁波透射性层叠体的侧视图。
图13为示出本发明一实施例的电磁波透射性层叠体的俯视图。
图14为示出本发明一实施例的电磁波透射性层叠体的岛状结构的形成过程的示意图。
图15为示出本发明一实施例的电磁波透射性层叠体的俯视图。
图16为示出本发明一实施例的电磁波透射性层叠体的岛状结构的星辰过程的示意图。
图17为示出本发明一制造例的电磁波透射性层叠体的扫描电子显微镜图片。
图18为示出本发明一制造例的电磁波透射性层叠体的扫描电子显微镜图片。
图19为示出本发明一制造例的电磁波透射性层叠体的光学显微镜图片。
具体实施方式
本发明优选地最佳一实施例的特征在于，包括：步骤a，准备透明材质的基板；步骤b，利用包含聚合物树脂的混合物并通过涂装、浸渍或喷射中的一种方法形成底涂层，使其位于上述基板的上部面；以及步骤c，通过物理气相蒸镀或化学气相蒸镀形成岛状结构的金属层，使其位于上述底涂层的上部面，在上述步骤c中形成的上述金属层在第一温度中蒸镀于上述底涂层上而形成，在蒸镀形成上述金属层之后，对形成有上述金属层及上述底涂层的上述基板以相对低于上述第一温度额第二温度进行热处理，通过上述基板与上述金属层之间的热应力差异在上述金属层形成微裂纹，以与形成有上述微裂纹的上述金属层的厚度相对应的方式形成包括进行激光冲孔而垂直贯通的多个孔的孔图案来去除上述金属层的柱状晶体之间的结合，通过激光冲孔形成上述孔图案的多个孔以具有预定的孔直径及孔之间的间隔的方式规则地排列而形成，从而在76GHz至77GHz的电磁波波长区域内具有相对大于-1.8dB的电磁波衰减率及高电磁波透射性。
以下，参照附图对本发明的实施例进行详细说明，使本发明所属技术领域的普通技术人员容易实施本发明。应当理解的是，本发明能够以多种不同的方式实现，并不限定于在此所说明的实施例。
为了明确说明本发明的实施例，在附图中省略与说明无关的部分。而且，在说明书全文中，对类似的部分赋予类似的附图标记。
在本说明书中使用的术语用于说明多种实施例，并不限定本发明。当提出第一结构要素和第二结构要素“相连接(联接、接触、结合)”时，意味着上述第一结构要素和上述第二结构要素“直接连接”或可通过第三结构要素“间接连接”。除非在文脉上明确表示其他含义，单数的表达包括复数的表达。并且，“包括”或“具有”等的术语意味着说明书中所记载的特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或它们的组合，并不排除一个或一个以上的其他特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或它们的组合的存在或附加可能性。
在本说明书中，电磁波透射性层叠体1本身可成为图2的(a)部分及图2的(b)部分所示的传感器盖1。
并且，在本说明书中，电磁波透射性层叠体1的颜色、亮度、光泽等意味着在前方车辆5侧观察电磁波透射性层叠体1时的颜色、亮度、光泽等(参照图3、图8、图11及图12)。
并且，在本说明书中，形成电磁波透射性层叠体的每个层均为薄膜形态。
实施例1：形成有微裂纹的金属层
图8为示出本发明一实施例的电磁波透射性层叠体的立体图。图9为示出本发明一实施例的电磁波透射性层叠体的俯视图。图8的电磁波透射性层叠体1的上部面A示出于图9。并且，为了帮助理解，图8中除上述电磁波透射性层叠体1之外还示出传感器2、前方车辆5及上述传感器2与上述前方车辆5之间来往并透射上述电磁波透射性层叠体1的电磁波L1、L2。参照图8及图9，本发明一实施例的电磁波透射性层叠体1包括基板10、金属层20及多个微裂纹22。
上述基板10为透明基板。上述透明基板可为聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亚胺(PI)、环烯烃聚合物(COP)、聚醚砜(PES)、聚醚醚酮(PEEK)、聚芳酯(PAR)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂或硅酮树脂材质，但本发明并不限定于此。
上述金属层20位于上述基板10的上部，由金属构成。金属可通过物理气相蒸镀(电子束蒸镀、热蒸镀、溅射等)或化学气相蒸镀进行蒸镀来形成上述金属层20。
多个上述微裂纹22整体上形成于上述金属层20。从检测前方车辆5的传感器2的天线发送的电磁波L1透射多个微裂纹22。而且，从前方车辆5反射的电磁波L2也透射多个微裂纹22。因此，构成上述金属层20的金属无需限定于以往的铟、锡或镓。即使导电性高的金属也可成为构成上述金属层20的金属。因此，可成为金属层20材质的金属没有限制。
上述电磁波透射性层叠体1的电磁波透射性可说明为岛状结构。形成有多个上述微裂纹22的上述金属层20具有人为形成的岛状结构。图10为示出本发明一实施例的电磁波透射性层叠体的岛状结构的形成过程的示意图。
参照图10的(a)部分，首先，金属被蒸镀来形成上述金属层20。在金属蒸镀初期形成核，核生长为岛状结构。但是，在金属被蒸镀的过程中，多个岛状相结合并成为一个陆地形态。即，岛状结构会消失。在这种过程中，被蒸镀的金属沿着上述基板10的垂直方向生长为柱状晶体(columnar crystal)。相邻的多个柱状晶体相结合来成为柱状结构(columnarstructure)。图10的(a)部分的金属层20呈柱状结构。
参照图10的(b)部分，接着，多个上述微裂纹22人为地形成于金属层20。这是由于上述金属层20与上述基板10的温度差异造成的，对此将后述。图10的(a)部分和图10的(b)部分的过程实际上可同时进行。通过所形成的多个上述微裂纹22隔断形成上述金属层20的柱状晶体之间的结合。由此实现图10的(b)部分的岛状结构。形成有多个微裂纹22的金属层20呈岛状结构，因此，没有导电性且可使电磁波透射(参照背景技术)。本发明人通过实验确认形成有多个微裂纹22的金属层20不仅是导电性低，而是完全没有导电性。
金属层由金属构成，因此呈现光泽和金属质感。并且，设计人员可将耐氧化性、耐水性、耐光性、强度等的可靠性优秀的金属选做上述金属层材质。由此可制造呈现光泽且具有电磁波透射性及可靠性的电磁波透射性层叠体。
再次参照图9，优选地，微裂纹22的线宽S4为0.1μm至80μm。若微裂纹22的线宽S4小于0.1μm，则微裂纹22很微细，使电磁波透射性层叠体1的电磁波衰减率可低于基准值(在76GHz至77GHz中为-1.8dB)。换言之，上述金属层20的电磁波透射性可变得不好。相反，若微裂纹22的线宽S4大于80μm，则可降低上述金属层20的强度或降低光泽及金属质感。
即使微裂纹22的线宽S4为0.1μm至80μm，若微裂纹22之间的间隔(S5、S6等)过远，则整体金属层20的电磁波透射性不太好。优选地，多个微裂纹22中的相向的微裂纹22之间的间隔(S5、S6等)为5μm至1000μm。若微裂纹22之间的间隔(S5、S6等)大于1000μm，则上述电磁波透射性层叠体1的电磁波衰减率可低于基准值(在76GHz至77GHz中为-1.8dB)。相反，若微裂纹22之间的间隔(S5、S6等)低于5μm，则可降低上述金属层20的光泽及金属质感。
上述电磁波透射性层叠体1还可包括底涂层30、氧化铬层40和/或黑色屏蔽涂敷层50。图11为示出本发明一实施例的电磁波透射性层叠体1的侧视图。为了帮助理解，图11中除电磁波透射性层叠体1之外还示出传感器2、前方车辆5及上述传感器2与上述前方车辆5之间来往并透射上述电磁波透射性层叠体1的电磁波L1、L2。
参照图11，底涂层30位于基板10的上部面。金属层20位于上述底涂层30的上部面。氧化铬层40位于上述金属层20的上部面。而且，黑色屏蔽涂敷层50位于上述氧化铬层40的上部面。
上述底涂层30包含聚合物树脂来提高上述基板10与上述金属层20之间的粘结力。上述底涂层30可混合聚合物树脂、溶剂及其他添加剂之后利用其混合物进行涂装(painting)、浸渍(dipping)或喷射(spray)来形成。上述底涂层30呈透明或半透明状。
上述氧化铬层40由氧化铬(CrOx)构成来防止上述金属层20和水分接触来被氧化的现象。并且，上述氧化铬层40从外部的冲击保护上述金属层20。并且，上述氧化铬层40提高上述金属层20与上述黑色屏蔽涂敷层50之间的粘结力。上述氧化铬层40可通过物理气相蒸镀或化学气相蒸镀形成。
优选地，上述氧化铬层40的厚度为5nm至40nm。若上述氧化铬层40的厚度小于5nm，则上述氧化铬层40难以从水分或外部冲击保护上述金属层20。若上述氧化铬层40的厚度大于40nm，则上述电磁波透射性层叠体1的电磁波透射性变坏而使76GHz至77GHz的频率中的衰减率小于-1.8dB。
由除上述黑色屏蔽涂敷层50之外的剩余层构成的层叠体可呈半透明状。在此情况下，图11的传感器2或车辆内部的部件呈现于外部，因而可使车辆的外观变坏。上述黑色屏蔽涂敷层50可通过包含黑色颜料来屏蔽上述可见光，从而使到达上述电磁波透射性层叠体1的可见光无法透射上述电磁波透射性层叠体1。当然，上述黑色屏蔽涂敷层50并不屏蔽电磁波。在未包括上述黑色屏蔽涂敷层50的层叠体不危害车辆的外观的情况下，若追加上述黑色屏蔽涂敷层50，则上述黑色屏蔽涂敷层50可从外部冲击保护其下部的层。
上述黑色屏蔽涂敷层50混合聚合物树脂、黑色颜料、溶剂及其他添加剂之后可利用其混合物进行涂装、浸渍或喷射来形成。
根据本发明的一实施例，上述金属层20及上述氧化铬层40呈现半透明暗色，上述黑色屏蔽涂敷层50呈现不透明黑色。因此，上述电磁波透射性层叠体1呈现不透明暗色来与周围的前格栅具有连续性。另一方面，上述金属层20越厚呈现越浅的颜色。
优选地，金属层20的厚度T1为1nm至100nm。若上述金属层20的厚度小于1nm，则上述金属层20丢失光泽及金属质感。而且，在1nm至100nm的厚度范围中，上述金属层20可充足地呈现多种亮度的颜色，因此，制造上述金属层20的厚度大于100nm的层叠体是低效率的。
金属层20可使金属通过物理气相蒸镀或化学气相蒸镀蒸镀于形成有底涂层30的基板10来形成。微裂纹22在这种蒸镀过程中形成。
*为了执行物理气相蒸镀或化学气相蒸镀，形成有上述底涂层30的上述基板10和金属可位于真空腔室内。而且，真空腔室内的气氛温度可设置为第一温度(蒸镀温度)。在此情况下，在第一温度中金属蒸镀于形成有上述底涂层30的上述基板10。在上述金属层20在第一温度中形成之后，形成有上述金属层20及底涂层30的上述基板10在第二温度(热处理温度)中进行热处理。第二温度为低于第一温度的温度。热处理简单的可将真空腔室内的气氛温度从第一温度变更为第二温度来执行。
上述金属层20及上述基板10的温度通过热处理从第一温度降低为第二温度。上述基板10和上述金属层20的热膨胀系数不同。因此，在上述金属层20的温度从第一温度下降为第二温度的过程中，在上述金属层20内产生热应力。由此在上述金属层20形成微裂纹22。
为了形成上述金属层20而蒸镀的金属可为硬质金属。其中，硬质金属意味着被蒸镀的情况下蒸镀为硬质薄膜的金属。在周期表中，属于4B至7B族的金属相当于硬质金属。具体地，硬质金属可为钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、铌(Nb)、钽(Ta)、铬(Cr)、钼(Mo)、钨(W)或锰(Mn)。可蒸镀硬质金属来形成金属层20，上述金属层20的硬度高且形成有可使电磁波透射的微裂纹22。
作为金属还可使用软质金属。其中，软质金属意味着被蒸镀的情况下蒸镀为软质薄膜的金属。周期表上属于3A至6A族的金属相当于软质金属。具体地，软质金属可为铝(Al)、铟(In)、锡(Sn)、镓(Ga)或锗(Ge)。但是，软质金属具有比硬质金属软的性质。因此，对软质金属在形成有底涂层的基板以第一温度进行蒸镀来形成金属层，之后，即使形成有上述金属层及上述底涂层的上述基板以第二温度进行热处理，也可在由软质金属构成的上述金属层不形成微裂纹。因此，优选地，在蒸镀软质金属的情况下，在蒸镀之前在上述底涂层的上部面形成裂纹引导层。将与此有关的实施例示出于图12。
图12为示出本发明一实施例的电磁波透射性层叠体的侧视图。图12为在图11中的层叠体追加裂纹引导层60。位于底涂层30的上部面的上述裂纹引导层60由硫化锌(ZnS)或硒化锌(ZnSe)构成。由硫化锌或硒化锌构成的薄膜容易产生裂纹。在形成有裂纹的裂纹引导层60的上部面形成金属层20的过程中，裂纹引导层60引导在金属层20的微裂纹的形成。
在此情况下，金属层20不直接与形成有底涂层30的基板10接触，裂纹引导层60引导金属层20的微裂纹形成。金属层20与裂纹引导层60的热膨胀系数差异大于金属层20与基板10的热膨胀系数差异。因此，即使由软质金属形成金属层20，也可在金属层20形成微裂纹。
优选地，上述裂纹引导层60的厚度为5nm至30nm。若上述裂纹引导层60的厚度小于5nm，则由于上述裂纹引导层60过薄，不易引导在金属层20的微裂纹的形成。相反，若上述裂纹引导层60的厚度大于30nm，则在金属层20形成线宽过宽的微裂纹，从而可降低金属层20的光泽及金属质感。并且，在此情况下，还可降低金属层20的附着性。
更具体地说明图12中所示的实施例。为了说明的便利，形成于上述裂纹引导层60的裂纹称为第一微裂纹，形成上述金属层20的微裂纹称为第二微裂纹。
首先，形成有底涂层30的基板10以及硫化锌或硒化锌位于真空腔室内。而且，真空腔室内的气氛温度设置为第一温度。
接着，在第一温度中，硫化锌或硒化锌以物理气相蒸镀或化学气相蒸镀蒸镀于形成有底涂层30的基板10，从而形成裂纹引导层60。
接着，形成有上述裂纹引导层60及底涂层30的上述基板10在低于第一温度的第二温度中进行热处理。如上所述，热处理可为简单地将真空腔室内的气氛温度从第一温度变更为第二温度。上述基板10与上述裂纹引导层60的热膨胀系数不同。因此，在上述裂纹引导层60的温度从第一温度下降至第二温度的过程中，在上述裂纹引导层60内产生热应力。由此，在上述裂纹引导层60整体上形成多个第一微裂纹。
接着，向真空腔室装入软质金属，真空腔室内的气氛温度设置为第一温度。软质金属利用物理气相蒸镀或化学气相蒸镀以第一温度蒸镀于裂纹引导层60的上部面来形成金属层20。
接着，形成有金属层20、裂纹引导层60以及底涂层30的基板10在第二温度中进行热处理。由此，金属层20的温度从第一温度下降至第二温度。在此过程中，在金属层20整体上形成多个第二微裂纹。
在如上所述的第一温度及第二温度中，优选地，第一温度与第二温度的差异为10℃以上。在这种温度差异条件中，可容易形成微裂纹。
实施例2：形成有孔图案的金属层
图8为示出本发明一实施例的电磁波透射性层叠体的立体图。图13为示出本发明一实施例的电磁波透射性层叠体的俯视图。图8中的电磁波透射性层叠体1的上部面A示出于图13。参照图8及图13，本发明一实施例的电磁波透射性层叠体1包括基板10、金属层20以及孔图案。并且，上述电磁波透射性层叠体1还包括底涂层30、氧化铬层40和/或黑色屏蔽涂敷层50(参照图11)。在实施例1中对与上述基板10，上述金属层20的颜色、光泽、厚度，上述底涂层30，上述氧化铬层40，上述黑色屏蔽涂敷层50等有关的内容进行了说明。以下，参照图8及图13以未在实施例1中说明的孔图案为中心对电磁波透射性层叠体1进行说明。
上述金属层20位于上述基板10的上部，由金属构成。上述金属层20可通过物理气相蒸镀或化学气相蒸镀形成。
上述孔图案由多个孔21构成。多个孔21垂直贯通上述金属层20。而且，多个孔21可通过激光被冲孔。多个孔21仅贯通上述金属层20，不贯通另一层，以下相同。这是因为，通常，电磁波难以透射的层为上述金属层20，另一层容易使电磁波透射。从检测前方车辆5的传感器2的天线发送的电磁波L1透射多个孔21。而且，从前方车辆5反射的电磁波L2也透射多个孔21。因此，构成上述金属层20的金属无需限定于以往的铟、锡或镓。导电性高的金属也可成为构成上述金属层20的金属。因此，可成为金属层20材质的金属没有限制。
上述电磁波透射性层叠体1的电磁波透射性可说明为岛状结构。形成有上述孔图案的上述金属层20具有人为形成的岛状结构。图14为示出本发明一实施例的电磁波透射性层叠体的岛状结构的形成过程的示意图。
参照图14的(a)部分，首先，蒸镀金属而形成上述金属层20。在金属蒸镀初期形成核，核生长为岛状结构。但是，在金属被蒸镀的过程中，多个岛状相结合并成为一个陆地形态。即，岛状结构会消失。在这种过程中，被蒸镀的金属沿着上述基板10的垂直方向生长为柱状晶体。相邻的柱状晶体相结合来成为柱状结构。图14的(a)部分的金属层20具有柱状结构。
参照图14的(b)部分，接着，上述孔图案人为地(通过激光冲孔)形成于金属层20。形成上述金属层20的柱状晶体之间的结合通过所形成的上述孔图案被隔断。由此实现图14的(b)部分的岛状结构。形成有孔图案的金属层20呈岛状结构，因此，导电性低且可使电磁波透射(参照背景技术)。
如可通过上述孔图案的“图案”这个词所知，使电磁波透射的多个孔21规则地被排列。如图13所示，当从上方观察电磁波透射性层叠体1时，多个孔21沿着横向隔着相同间隔隔开排列，可沿着纵向隔着上述相同的间隔隔开排列。在此情况下，相邻的4个孔形成正十边形剖面B。
多个孔21不是随意冲孔而成，而是具有事先决定的孔直径及孔之间的间隔。在图13中，为了说明的便利，孔直径S1与孔之间的间隔S2、S3以夸张的方式表达。在图13中，显示可通过孔21看到上述金属层20的下部的基板10，实际上，孔21很微细，上述金属层20的下部无法以肉眼识别。
参照图13，优选地，孔直径S1为1μm至200μm。若孔直径S1小于1μm，则孔21很微细，上述电磁波透射性层叠体1的电磁波衰减率可低于基准值(在76GHz至77GHz中为-1.8dB)。换言之，上述金属层20的电磁波透射性可变坏。相反，若孔直径S1大于200μm，则能够以肉眼识别孔21，可通过孔21看到车辆的内部，电磁波透射性层叠体1与周围的连续性可受损。
即使孔直径S1为1μm至200μm，若孔之间的间隔S2、S3过远，则整体金属层20的电磁波透射性不太好。优选地，多个孔21之间额间隔S2、S3为5μm至1000μm。参照图13，多个孔21之间的间隔可具有最小间隔S2和最大间隔S3，两者均属于上述范围内为佳。若孔之间的间隔S2、S3大于1000μm，则上述电磁波透射性层叠体1的电磁波衰减率可低于基准值(在76GHz至77GHz中为-1.8dB)。相反，若孔之间的间隔S2、S3低于5μm，则电磁波透射性可得到提高，但是，多个孔21可过紧密地排列。在此情况下，电磁波透射性层叠体1的光泽及金属质感可受损。
实施例3：形成有微裂纹及孔图案的金属层
实施例3的电磁波透射性层叠体为包括实施例1的微裂纹和均形成有实施例2的孔图案的金属层的层叠体。
图8为示出本发明一实施例的电磁波透射性层叠体的立体图。图15为示出本发明一实施例的电磁波透射性层叠体的俯视图。图8的电磁波透射性层叠体1的上部面A示出于图15。参照图8及图15，本发明一实施例的电磁波透射性层叠体1包括由基板10、金属层20、多个微裂纹22以及多个孔21构成的孔图案。并且，上述电磁波透射性层叠体1还可包括底涂层30、氧化铬层40和/或黑色屏蔽涂敷层50(参照图11)。
在实施例1及2对上述基板10、上述金属层20的材质、颜色、光泽、厚度、形成方法，上述底涂层30、上述氧化铬层40、上述黑色屏蔽涂敷层50、微裂纹22的形成方法，微裂纹22的线宽S10、多个微裂纹22中相向的微裂纹之间的间隔(S11、S12等)、孔图案的形成方法，形成正四边形的剖面C的4个孔、孔直径S7、孔之间的间隔S8、S9等有关的内容进行了说明。
上述金属层20形成有多个微裂纹22及孔图案两种，从而使电磁波透射。微裂纹22及孔图案在电磁波透射性方面具有协同效果。因此，相比于实施例1及实施例2的电磁波透射性层叠体，实施例3的电磁波透射性层叠体1具有优秀的电磁波透射性。
实施例3的电磁波透射性层叠体1的电磁波透射性以岛状结构进行说明。形成有多个微裂纹22的金属层20具有人为形成的岛状结构。图16为示出本发明一实施例的电磁波透射性层叠体的岛状结构的形成过程的示意图。与此前的图10的(a)部分或图14的(a)部分一同对与图16的(a)部分有关的内容进行了说明。
参照图16的(b)部分，多个微裂纹22及孔图案人为地形成于金属层20。形成上述金属层20的柱状晶体之间的结合通过所形成的多个上述微裂纹22隔断。由此实现岛状结构。而且，柱状晶体之间的结合通过所形成的上述孔图案进一步被隔断，从而确保岛状之间的追加空间。由此更稳定地形成岛状结构。图16的(b)部分的金属层20具有稳定的岛状结构，因此，没有导电性且具有优秀的电磁波透射性。
制造例1：制造孔直径不同的其他金属层
利用将丙烯酸树脂作为主要成分的浆料对聚碳酸酯基板的上部面进行涂装，从而在上述聚碳酸酯基板的上部面形成底涂层。
在上部面形成有上述底涂层的上述聚碳酸酯基板安装于真空腔室内的上部。向设置于上述真空腔室内的坩埚投入铝。上述真空腔室内的真空度设置为1×10-5Torr。上述真空腔室内的温度设置为70℃。而且，向设置于上述真空腔室内的电子枪供给7.5kV的电压，来使电子束向铝照射。结果，在上述底涂层的上部面形成了由铝构成的金属层。
接着，从上述金属层的上部向上述金属层照射激光来形成了贯通上述金属层的多个孔。即，形成了孔图案。形成孔图案的多个孔的排列如图13所示。在本制造例中，使孔之间的间隔S2维持在相同的范围内并仅变化孔直径S1来制造了多个样品(参照图13)。
接着，通过与上述金属层的蒸镀方法(电子束蒸镀)相同的方式使由Cr2O3构成的氧化铬层形成于上述金属层的上部面。氧化铬层的厚度为15nm。
接着，在上部中，对形成有上述氧化铬层的上述聚碳酸酯基板利用将丙烯酸树脂作为主要成分并添加有黑色颜料的浆料进行涂装，从而在上述氧化铬层的上部面形成了黑色屏蔽涂敷层。
即，制造了多个基板-底涂层-金属层-氧化铬层-黑色屏蔽涂敷层层叠体。所制造的多个上述层叠体的结构与图11所示的电磁波透射性层叠体相同。当以肉眼观察时，所制造的多个上述层叠体为黑色并带有光泽。图17示出所制造的多个上述层叠体中的一个。
比较例1
除孔直径之外，通过与制造例1相同的方式制造了多个层叠体。
实验例1：检测与制造例1及比较例1的层叠体有关的电磁波衰减率
检测了与在制造例1中制造的层叠体(制造例1-1至1-5)及在比较例1中制造的层叠体(比较例1-1及1-2)有关的电磁波衰减率(SM5899)。其结果如下述表1。
表1
参照表1，当孔直径为1μm至200μm时，可以确认，层叠体的电磁波衰减率为理想的水平。并且可以确认，当孔直径小于1μm时，层叠体的电磁波衰减率小于基准值(-1.8dB)。
另一方面，在孔直径为210μm的情况下，以肉眼识别了孔。
制造例2：制造了孔间隔不同的多个金属层
除使孔直径维持在相同水平并仅变化孔间隔之外，通过与制造例1相同的方式制造了多个层叠体。当以肉眼观察时，所制造的多个上述层叠体为黑色并带有光泽。
比较例2
除孔间隔之外，通过与制造例2相同的方式制造了多个层叠体。
实验例2：检测与制造例2及比较例2的层叠体有关的电磁波衰减率
检测了与在制造例2中制造的层叠体(制造例2-1至2-6)及在比较例2中制造的层叠体(比较例2-1及2-2)有关的电磁波衰减率(SM5899)。结果如下述表2。
表2
参照表2，当孔之间的间隔为5μm至1000μm时，经可以确认，层叠体的电磁波衰减率为理想的水平。并且可以确认，若孔之间的间隔大于1000μm，则层叠体的电磁波衰减率小于基准值(-1.8dB)。
另一方面，在孔之间的间隔为3μm的情况下，以肉眼确认到光泽及金属质感会变弱。
制造例3：制造形成有微裂纹的金属层
通过与制造例1相同的方式制造了基板-底涂层-金属层。
接着，真空腔室内的温度设置为15℃，从而在金属层形成多个微裂纹(低温热处理)。
接着，通过与制造例1相同的方式形成了氧化铬层及黑色屏蔽涂敷层。
即，制造了1个基板-底涂层-金属层-氧化铬层-黑色屏蔽涂敷层层叠体。所制造的上述层叠体的结构与图11中所示的电磁波透射性层叠体相同。当以肉眼观察使，所制造的上述层叠体为黑色并带有光泽。图18的(a)部分示出所制造的上述层叠体的图片。图18的(b)部分为用于与图18的(a)部分进行比较的参照图，示出不通过低温热处理制造的层叠体图片。参照图18的(a)部分，可以确认，以低温热处理形成了微裂纹。
实验例3：检测与制造例3的层叠体有关的电磁波衰减率
检测了与在制造例3中制造的层叠体有关的电磁波衰减率(SM5899)。结果如下述表3。
表3
参照表3，层叠体的电磁波衰减率高于基准值(-1.8dB)，可以确认为理想水平。
制造例4：制造了形成有微裂纹且孔直径不同的金属层
如制造例1，仅变化孔直径来制造了多个层叠体。但是，激光冲孔之前的金属层形成与制造例3相同的方式进行。即，制造了多个包括形成有微裂纹及孔图案的金属层的层叠体。当以肉眼观察使，所制造的多个上述层叠体为黑色并带有光泽。图19示出所制造的多个上述层叠体中的一个图片。
实验例4：检测与制造例4的多个层叠体有关的电磁波衰减率
检测了与在制造例4中直到的多个层叠体(制造例4-1至4-5)有关的电磁波衰减率(SM5899)。结果如下述表4。
表4
若比较表1、表3及表4，则可以确认，相比于在金属层仅形成孔图案的情况(表1)和仅形成微裂纹的情况(表3)，形成孔图案及微裂纹两种的情况(表4)的电磁波衰减率更低且具有更优秀的电磁波透射性。
制造例5：制造形成有微裂纹且孔间隔不同的多个金属层
如制造例2，仅变化孔之间的间隔来制造了多个层叠体。但是，激光冲孔之前的金属层形成于制造例3相同的方式进行。即，制造了多个包括形成有微裂纹及孔图案的金属层的层叠体。当以肉眼观察使，所制造的多个上述层叠体为黑色并带有光泽。
实验例5：检测与制造例5的多个层叠体有关的电磁波衰减率
检测了与在制造例5中制造的多个层叠体(制造例5-1至5-6)有关的电磁波衰减率(SM5899)。结果如下述表5。
表5
若比较表2、表3及表5，则可以确认，相比于在金属层仅形成孔图案的情况(表2)或进行成微裂纹的情况(表3)，形成孔图案及微裂纹两种的情况(表5)的电磁波衰减率更低且具有更优秀的电磁波透射性。
结论
第一，从制造例1至5确认，所制造的电磁波透射性层叠体呈现黑色及光泽且具有与周围的连续性。
第二，从实验例1及2确认，1μm至200μm的孔直径、5μm至1000μm的孔之间的间隔的孔图案在电磁波透射性方面最优选。
第三，从实验例4及5确认，在金属层形成孔图案及微裂纹两种的情况下，孔图案和微裂纹呈现进一步提高电磁波透射性层叠体的电磁波透射性的协同效果。
第四，从实验例1至5确认，不使用以往的铟、锡或镓也可确保电磁波透射性，因此，金属层的材质不受限。
参照在附图中所示的实施例对本发明进行了说明，但这仅为例示性的，应当理解的是，只要是本发明所属技术领域的普通技术人员可由此进行多种变形及等同的其他实施例。由此，本发明真正的技术保护范围需通过发明要求保护范围定义。
附图标记说明
1：电磁波透射性层叠体，传感器盖
10：基板
20：金属层
21：孔
22：微裂纹
30：底涂层
40：氧化铬层
50：黑色屏蔽涂敷层
60：裂纹引导层
Claims (13)
1.一种包括微裂纹及激光冲孔的电磁波透射性传感器盖的制造方法，其特征在于，
包括：
步骤a，准备透明材质的基板；
步骤b，利用包含聚合物树脂的混合物并通过涂装、浸渍或喷射中的一种方法形成底涂层，使其位于上述基板的上部面；以及
步骤c，通过物理气相蒸镀或化学气相蒸镀形成岛状结构的金属层，使其位于上述底涂层的上部面，
在上述步骤c中形成的上述金属层在第一温度中蒸镀于上述底涂层上而形成，
在蒸镀形成上述金属层之后，对形成有上述金属层及上述底涂层的上述基板以低于上述第一温度的第二温度进行热处理，通过上述基板与上述金属层之间的热应力差异在上述金属层形成微裂纹，
以与形成有上述微裂纹的上述金属层的厚度相对应的方式形成包括进行激光冲孔而垂直贯通的多个孔的孔图案来去除上述金属层的柱状晶体之间的结合，
通过激光冲孔形成上述孔图案的多个孔以具有预定的孔直径及孔之间的间隔的方式规则地排列而形成，从而在76GHz至77GHz的电磁波波长区域内具有大于-1.8dB的电磁波衰减率，
上述微裂纹的线宽为0.1μm至80μm，
多个上述微裂纹中的相向的微裂纹之间的间隔为5μm至1000μm，
上述孔的直径为1μm至200μm，
上述多个孔之间的间隔为5μm至1000μm。
2.根据权利要求1所述的包括微裂纹及激光冲孔的电磁波透射性传感器盖的制造方法，其特征在于，上述金属层的厚度为1nm至100nm。
3.根据权利要求1所述的包括微裂纹及激光冲孔的电磁波透射性传感器盖的制造方法，其特征在于，在形成上述金属层之后，由上述基板、上述底涂层及上述金属层构成的层叠体在低于上述金属的蒸镀温度的温度中进行热处理，从而形成多个上述微裂纹。
4.根据权利要求3所述的包括微裂纹及激光冲孔的电磁波透射性传感器盖的制造方法，其特征在于，上述蒸镀温度与上述热处理温度的差异为10℃以上。
5.根据权利要求1所述的包括微裂纹及激光冲孔的电磁波透射性传感器盖的制造方法，其特征在于，上述金属层所使用的金属为硬质金属，上述硬质金属包括属于4B至7B族的金属。
6.根据权利要求1所述的包括微裂纹及激光冲孔的电磁波透射性传感器盖的制造方法，其特征在于，还包括位于上述金属层的上部面且由氧化铬构成的氧化铬层。
7.根据权利要求6所述的包括微裂纹及激光冲孔的电磁波透射性传感器盖的制造方法，其特征在于，还包括位于上述氧化铬层的上部面且包含黑色颜料的黑色屏蔽涂敷层。
8.一种包括微裂纹及激光冲孔的电磁波透射性传感器盖的制造方法，其特征在于，
包括：
步骤i，准备透明材质的基板；
步骤ii，利用包含聚合物树脂的混合物并通过涂装、浸渍或喷射中的一种方法形成底涂层，使其位于上述基板的上部面；
步骤iii，形成由硫化锌或硒化锌构成且包括多个第一微裂纹的裂纹引导层，使其位于上述底涂层的上部面；以及
步骤iv，通过物理气相蒸镀或化学气相蒸镀形成岛状结构的金属层，使其位于上述裂纹引导层的上部面，
在上述步骤iv中形成的上述金属层在第一温度中蒸镀于上述底涂层上而形成，
在蒸镀形成上述金属层之后，对形成有上述金属层及上述底涂层的上述基板以低于上述第一温度的第二温度进行热处理，通过上述基板与上述金属层之间的热应力差异在上述金属层形成多个第二微裂纹，
以与形成有上述第二微裂纹的上述金属层的厚度相对应的方式形成包括进行激光冲孔而垂直贯通的多个孔的孔图案来去除上述金属层的柱状晶体之间的结合，
通过激光冲孔形成上述孔图案的多个孔以具有预定的孔直径及孔之间的间隔的方式规则地排列而形成，从而在76GHz至77GHz的电磁波波长区域内具有大于-1.8dB的电磁波衰减率，
上述微裂纹的线宽为0.1μm至80μm，
多个上述微裂纹中的相向的微裂纹之间的间隔为5μm至1000μm，
上述孔的直径为1μm至200μm，
上述多个孔之间的间隔为5μm至1000μm。
9.根据权利要求8所述的包括微裂纹及激光冲孔的电磁波透射性传感器盖的制造方法，其特征在于，上述裂纹引导层的厚度为5nm至30nm。
10.根据权利要求8所述的包括微裂纹及激光冲孔的电磁波透射性传感器盖的制造方法，其特征在于，在形成上述金属层之后，由上述基板、上述底涂层、上述裂纹引导层及上述金属层构成的层叠体在低于上述金属层所使用的金属的蒸镀温度的温度中进行热处理，从而形成多个上述第二微裂纹。
11.根据权利要求10所述的包括微裂纹及激光冲孔的电磁波透射性传感器盖的制造方法，其特征在于，上述蒸镀温度与进行热处理的上述温度的差异为10℃以上。
12.根据权利要求8所述的包括微裂纹及激光冲孔的电磁波透射性传感器盖的制造方法，其特征在于，上述金属层所使用的金属为软质金属，上述软质金属包括属于3A至6A族的金属。
13.一种电磁波透射性传感器盖，其特征在于，通过权利要求1至12中任一项所述的包括微裂纹及激光冲孔的电磁波透射性传感器盖的制造方法来制造而成。
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