CN110791752B - 电磁波屏蔽涂敷方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电磁波屏蔽涂敷方法，作为在金属或非金属材料的表面进行电磁波屏蔽涂敷的方法，其中，包括：预处理步骤，对材料表面进行清洗，在涂敷之前，进行干式表面蚀刻；表面晶种置换成型步骤，在经预处理的表面形成金属晶种层；第一镀金步骤，利用第一金属来在晶种层表面进行无电解镀金，以实现基础屏蔽功能；以及第二镀金步骤，利用第二金属来在第一金属镀金层表面进行无电解镀金，以实现最终屏蔽功能，上述第一金属为铜，上述第二金属为钨，本发明提供的电磁波屏蔽涂敷方法可适用于智能汽车、移动设备及可穿戴设备的构件表面，具有优秀的电磁波屏蔽效果、涂敷耐久性，可缩短生产时间，费用方面的经济性优秀。

Description

电磁波屏蔽涂敷方法
技术领域
本发明涉及一种电磁波屏蔽涂敷方法，作为在金属或非金属材料的表面进行电磁波屏蔽涂敷的方法，本发明的特征在于，包括：预处理步骤，对材料表面进行清洗，在涂敷之前，进行干式表面蚀刻；表面晶种置换成型步骤，在经预处理的表面形成金属晶种层；第一镀金步骤，利用第一金属来在晶种层表面进行无电解镀金，以实现基础屏蔽功能；以及第二镀金步骤，利用第二金属来在第一金属镀金层表面进行无电解镀金，以实现最终屏蔽功能，上述第一金属为铜(Cu)，上述第二金属为钨(W)，本发明提供的电磁波屏蔽涂敷方法可适用于智能汽车、移动设备及可穿戴设备的构件表面，具有优秀的电磁波屏蔽效果、涂敷耐久性，可缩短生产时间，费用方面的经济性优秀。
背景技术
有研究报告指出，电磁波引发包括癌症在内的多种疾病，联合国(UN)下属国际癌症研究机构将电磁波归类为癌症诱发因素，指定为有可能致癌的物质，像这样，对于电磁波有害性的认识逐渐加强。并且，电磁波还对邻近的其他电子设备产生影响，导致电磁波干扰、噪音所致的电子设备的错误、信号质量下降等问题，电磁波屏蔽功能的重要性逐渐得到重视。
在电子设备的使用广泛普及的现代社会，暴露在电磁波的可能性更加频繁，也努力研究多种阻断电磁波的方法。除此之外，随着各种电子设备的发展，所产生的电磁波的频带变得越宽，研究能够阻断更宽的电磁波的方法成为积极开展的一个项目。
作为阻断电磁波的方法之一，通过在电子设备的表面形成由导电性材料而成的外壳，来防止电磁波释放并传递到人体，但这种方法因在外壳与半导体芯片之间形成不必要的空间而产生增加电子设备的体积的问题，产生不必要的空间的电磁波阻断外壳违背了需求方的电子设备小型化的要求。
为了解决这种问题，采用了在电子设备的部件直接形成电磁波屏蔽用金属涂敷层的方法。电磁波屏蔽功能虽然随着导电性越大、导电物质的量和面积越大来使其功能更加提高，但随着在电子设备部件的表面溅射涂敷包含银(Ag)等高传导性、高耐蚀性的金属粒子和粘合剂的混合溶液，存在无法在部件表面完全阻断电磁波的问题。并且，随着无法完全阻断电磁波，而使用高传导性银粒子，其作为稀贵金属制作成本高，这成为了导致电磁波阻断功能电子设备的制造费用上升的原因。
为了解决如上所述的问题，采用了以在部件的表面直接形成金属薄膜的溅射方法作为基础的电磁波阻断涂敷方法，但为了使涂敷层的厚度达到能够得到电磁波阻断效果，需在涂敷工序中花费很多时间，因而存在生产率下降的问题。
韩国授权专利第10-1830059号涉及电磁波屏蔽用涂敷组成物，可在电子设备的外部层进行涂敷处理的涂敷组成物包含聚氨酯等的粘合剂，还通过包含有机离子性导电剂、分散溶剂、无黄变固化剂及添加剂，来形成无色镀膜，具有可控制电磁波的效果。
但是，如上所述，上述发明涉及在电子设备的表面形成镀膜，即，涉及通过包含粘合剂成分的涂敷组成物形成镀膜的电磁波屏蔽涂敷组成物，存在因包含粘合剂而无法在电子设备的前部面屏蔽电磁波的问题，作为对电子设备的外部层进行涂敷的方法，与按照电子设备的部件单位阻断电磁波的方法相比，存在电磁波屏蔽效果下降的问题。
另一方面，韩国公开专利第10-2016-0090771号涉及钨合金镀金方法及钨合金镀金物，公开了在金属或非金属材料的表面形成钨合金镀金的方法，通过形成包含钨的多层合金镀金层，可具有电磁波屏蔽性优秀、耐腐蚀性优秀的特性。
但是，对于上述技术而言，由于需形成多层的金属层，因而存在工序复杂的问题，对于层叠多层的金属层而成的镀膜以及涂敷层而言，若在多个层中的一侧层产生部分不合格或未能形成均匀的涂层，则将在之后的步骤中无法正常形成在其上方层叠的层。尤其，多个层分别由金属层构成，因而在产生不合格的情况下，无法从被涂敷材料分离出涂敷层，由于高不合格率、低再利用率，存在工序方面的费用损失很大的问题。
因此，急需研发能够满足如下条件的电磁波屏蔽涂敷方法，即，可在部件层面实现电磁波屏蔽功能，还可适用于超小型的部件，使得电磁波屏蔽率优秀，不仅如此，还可节约生产费用、时间，不合格率明显得到改善。
现有文献
专利文献
专利文献0001：韩国授权专利第10-1830059号
专利文献0002：韩国授权专利第10-2016-0090771号
发明内容
要解决的技术问题
本发明的目的在于解决如上所述的现有技术的问题和一直以来希望得到解决的技术问题。
本发明涉及如下的电磁波屏蔽涂敷方法，即，作为对电子设备的结构部件的表面进行电磁波屏蔽涂敷的方法，可按照部件单位进行电磁波屏蔽，因而能够以低廉的费用阻断宽广带宽的电磁波，不仅如此，涂敷层紧贴在被涂敷材料的表面，即使在有水分和温度高的条件下，涂敷层也不会分离，由于耐蚀性优秀而能够长时间维持电磁波屏蔽效果。
解决问题的技术方案
本发明提供如下的技术方案。
具体地，本发明涉及如下的电磁波屏蔽涂敷方法，在金属或非金属材料的表面进行电磁波屏蔽涂敷，其中，包括：预处理步骤，对材料表面进行清洗，在涂敷之前，进行干式表面蚀刻；表面晶种置换成型步骤，在经预处理的表面形成金属晶种层；第一镀金步骤，利用第一金属来在晶种层表面进行无电解镀金，以实现基础屏蔽功能；以及第二镀金步骤，利用第二金属来在第一金属镀金层表面进行无电解镀金，以实现最终屏蔽功能，上述第一金属为铜，上述第二金属为钨。
本发明涉及如下的电磁波屏蔽涂敷方法，即，通过上述第一镀金步骤形成的第一镀金层的厚度为0.05μm至5μm。
本发明涉及如下的电磁波屏蔽涂敷方法，即，通过上述第二镀金步骤形成的第二镀金层的厚度为1μm至10μm。
并且，本发明涉及如下的电磁波屏蔽涂敷方法，即，上述晶种层的厚度可以为0.05μm至5μm，具体地，在上述表面晶种置换成型步骤中，晶种层所包含的金属为钯(Pd)，在pH为7至9、温度满足30℃至80℃的5g/L至20g/L的硫酸钯溶液浸渍材料的表面达到1分钟至10分钟来进行无电解镀金。
另一方面，本发明涉及如下的电磁波屏蔽涂敷方法，即，在上述表面晶种置换成型步骤中，在晶种所包含的金属为镍(Ni)及铁(Fe)的情况下，在温度为150℃至250℃、真空度为10-5mmHg至10-3mmHg的条件下，对材料的表面进行1分钟至15分钟的金属等离子溅射涂敷。
本发明还涉及如下的电磁波屏蔽涂敷方法，即，在上述第一镀金步骤中，在pH为8至10、温度满足20℃至40℃的50g/L至100g/L的氯化铜溶液浸渍形成晶种层的材料的表面达到1分钟至10分钟来进行无电解镀金。
本发明涉及如下的电磁波屏蔽涂敷方法，即，在上述第二镀金步骤中，在pH为6至8、温度满足70℃至80℃的20g/L至60g/L的钨酸铵水合物((NH4)10(H2W12O42)·4H2O)溶液浸渍形成第一镀金层的材料的表面达到10分钟至50分钟来进行无电解镀金。
尤其，本发明涉及如下的电磁波屏蔽涂敷方法，即，上述金属或非金属材料选自由碳纤维及半导体芯片封装工序中的环氧塑封料(EMC，Epoxy Mold Compound)组成的组，具体地，上述金属或非金属材料为选自构成可穿戴设备、智能汽车、智能手机、通信设备及笔记本电脑的构件中的一种。
本发明涉及如下的电磁波屏蔽涂敷方法，即，在晶种层所包含的金属为钯的情况下，上述金属或非金属材料为构成可穿戴设备的碳纤维或半导体芯片封装工序中的环氧塑封料。
另一方面，本发明提供如下的电磁波屏蔽涂敷方法，即，在上述晶种层所包含的金属为镍及铁的情况下，上述金属或非金属材料为构成智能汽车的构件中的一种。
发明的有益效果
如上所述，可通过本发明的电磁波屏蔽方法来在电子设备的半导体芯片等的部件形成细微的涂层，可在电子设备部件的前部面形成厚度均匀的涂敷层，从而具有电磁波屏蔽性能优秀的特性。
尤其，由于涂敷层在被涂敷材料表面具有优秀的紧贴力，因而，即使在有水分和温度高的条件下，镀金层也不会从材料的表面分离，涂敷层的寿命长，涂敷层的紧贴力优秀。
尤其，被涂敷材料和涂敷层以不产生空间或缺点的方式在前部面紧贴，即使暴露在有水分或有热量的环境下，涂敷层也以没有变形的方式维持紧贴状态，这种优点能够带来涂敷维持力极为优秀的特征。
与使用稀贵金属或利用电子设备外部外壳的现有技术相比，使用低价的金属，形成镀金层的时间也明显减少，从而具有增加生产效率的优点。
随着可按照部件单位阻断电磁波，可在超小型部件或可穿戴设备中确保有效的电磁波阻断功能，可直接适用于会因错误运行导致很大危险的智能汽车的构件，能够以多种方式适用于日趋小型化、轻量化的电子设备。
附图说明
图1为本发明的电磁波屏蔽涂敷方法的工序流程图。
图2为通过本发明的电磁波屏蔽涂敷方法而成的电磁波屏蔽层的垂直剖视图。
图3为在半导体芯片形成环氧塑封料模和电磁波屏蔽涂敷层之前和之后的形态的照片。
具体实施方式
以下，对各个结构进行详细说明，但这仅属于例示性的说明，本发明的权利范围并不受此限制。
如上所述，本发明以可在金属或非金属材料的表面形成金属镀金层的方式在将被涂敷材料浸渍于溶解包含金属离子的溶液的状态下，添加还原剂来在表面形成镀金层。
在本发明的基于无电解镀金方法的电磁波屏蔽涂敷方法中，还原剂可以为次亚磷酸钠(NaH2PO2)、氢化硼化合物或肼化合物。
具体地，上述氢化硼化合物只要是具有还原性的氢化硼化合物，则使用范围不受限制，例如，硼氢化钠(NaBH4)、二甲胺硼((CH3)2HNBH3)、二乙胺硼((CH3CH2)2HNBH3)等，上述肼化合物只要是具有还原性的肼化合物，则使用范围不受限制，例如，肼(NH2NH2)、硫酸肼(NH2NH2·H2SO4)、盐酸肼(NH2NH2·2HCl)等。
在本发明的电磁波屏蔽涂敷方法中，成为涂敷对象的被涂敷材料可以为金属或非金属，具体地，只要是适用于无电解镀金，则材料的使用不受限制。例如，可以为选自由碳纤维及半导体芯片封装工序中的环氧塑封料(Epoxy Mold Compound)组成的组中的一种以上。
并且，本发明的电磁波屏蔽涂敷方法适用于电子设备，目的在于阻断从电子设备释放的不必要的电磁波，可适用于所有电子设备的构件。尤其，根据本发明的电磁波屏蔽涂敷方法，并不限定于金属材料的被涂敷材料，而是属于可适用于塑料或硅晶片及高分子模的涂敷方法，优点在于，可适用于形成微细结构的电子设备的构件。具体地，可以为从选自构成可穿戴设备、智能汽车、智能手机、通信设备及笔记本电脑的构件中的一种，可在相应电子设备不妨碍运行的范围内进行多种适用。
根据本发明的电磁波屏蔽涂敷方法，与作为现有技术的采用包围电子部件的外壳来产生电磁波屏蔽效果的方式不同，可通过在电子设备部件的表面形成涂敷层来减少电子设备内不必要的空间浪费，可通过实现电子设备的小型化、轻量化来适用于更多的技术领域。
在本发明的电磁波阻断涂敷方法中，对材料表面进行清洗并在涂敷之前实施干式表面蚀刻的预处理步骤的目的在于去除附着于所要进行涂敷的被涂敷材料的表面的氧化物、氢氧化物、金属盐及油脂类等污染物。
首先，为了去除污染物，对表面进行清洗，首先通过真空清洁器或干式蚀刻过程来去除物理性地附着于表面的污染物，之后，根据污染物的种类，利用碱类、有机溶剂类、乳液类及酸类溶液来使材料的表面脱脂。根据污染物的种类，适当进行选择并使用，需以不使材料的表面受损的方式适当进行选择来实施脱脂。
在形成镀金层之前，需在结束预处理步骤的材料的表面形成金属晶种(seed)层，以便更加提高镀金层与材料的表面之间的附着力。
构成上述晶种层的金属可以为选自由钯(Pd)、镍(Ni)及铁(Fe)组成的组中的一种以上，可根据材料的种类以及镀金层的厚度，来选择构成晶种层的金属的种类。
上述表面晶种置换成型步骤可以为在晶种层所包含的金属为钯的情况下在pH为7至9、温度满足30℃至80℃的5g/L至20g/L的硫酸钯(PdSO4)溶液浸渍材料的表面达到1分钟至10分钟来进行无电解镀金的过程。
优选地，上述无电解镀金的溶液的温度可以为40℃至70℃，更优选为50℃至60℃。
在在比上述温度范围更高的温度下执行的情况下，无法在被涂敷材料的表面形成厚度均匀的涂敷层，有可能形成部分翘起的涂敷层，在在比上述温度范围低的温度下执行的情况下，无法在被涂敷材料的前部面形成涂敷层。
另一方面，在上述表面晶种置换成型步骤中，在晶种层所包含的金属为镍及铁的情况下，在温度为150℃至250℃、真空度为10-5mmHg至10-3mmHg的条件下，对材料的表面进行1分钟至15分钟的金属等离子溅射涂敷。
优选地，上述温度条件可以为170℃至225℃，最优选为180℃至200℃。
若温度比上述温度高，则晶种层的密度降低，导致镀金层与材料之间的紧贴性变差，若温度低于上述温度，则晶种层的形成时间变长。
上述晶种层的厚度可以为0.05μm至5μm，优选为0.12μm至3μm，最优选为0.2μm至1μm。
晶种层的作用如下，即，在对金属或非金属材料的表面进行预处理步骤之后，在执行无电解镀金的溶液中抑制不必要的金属离子的还原，仅在形成有晶种层的表面产生金属离子的还原，来形成镀金层。
在形成晶种层之后，通过第一镀金步骤和第二镀金步骤来形成电磁波屏蔽涂敷层。
通过上述第一镀金步骤形成的第一镀金层的厚度可以为0.05μm至5μm，优选为0.08μm至3μm，最优选为0.1μm至1μm。
通过上述第二镀金步骤形成的第二镀金层的厚度可以为1μm至10μm，优选为1.5μm至7μm，最优选为2μm至5μm。
通过形成如上所述的规定厚度的第一镀金层和第二镀金层，可阻断宽广带宽的电磁波，具有高电磁波阻断效果。并且，在厚度小于上述厚度的情况下，无法形成厚度均匀的第一镀金层，当形成第二镀金层时，则更无法形成厚度均匀的镀金层。
尤其，在厚度小于上述厚度的情况下，存在电磁波屏蔽效果并不充分、低频率的电磁波无法被阻断等的问题。若厚度大于上述厚度，需花费更多时间来形成所需厚度，将导致工序效率下降，虽然可在上述厚度范围内得到充足的电磁波阻断效果，但所形成的层过厚，按上述厚度范围形成镀金层，这在工序效率性、制造费用及电磁波屏蔽效果层面最优选。
上述第一镀金步骤可以是在pH为8至10、温度满足20℃至40℃的50g/L至100g/L的氯化铜溶液浸渍形成晶种层的材料的表面达到1分钟至10分钟来进行无电解镀金的步骤。
优选地，pH可以为8.5至9.5，在25℃至35℃的温度下执行。只要是包含铜离子的，则化合物的种类不受特殊限制，优选地，可使用将氯化铜溶解于水的溶液。
在满足上述条件的情况下，在10分钟内的浸渍时间内，可按0.05μm至5μm水平得到第一镀金层的厚度，若在更高的温度下执行，则存在导致镀金层的表面不坚固、形成可用肉眼确认的多孔层的问题，若在低于上述范围的温度下执行，则只有在浸渍时间更长的情况下才能按照上述厚度形成镀金层。尤其，若在上述第一镀金步骤中使得被涂敷材料浸渍于水溶液达到10分钟以上，则第一镀金层的表面形成不均匀、凹凸不平的层，因而，在形成第二镀金层之后仍形成可在最终产品中确认的不均匀的外表面，在上述条件下浸渍10分钟以内来形成第一镀金层，这很重要。
上述第二镀金步骤可以是在pH为6至8、温度满足70℃至80℃的20g/L至60g/L的钨酸铵水合物溶液浸渍形成第一镀金层的材料的表面达到10分钟至50分钟来进行无电解镀金的步骤。
优选地，pH可以为6.8至7.8，在72℃至78℃的温度下执行。只要是包含钨离子的，则化合物的种类不受特殊限制，优选地，可使用钨酸铵水合物。
尤其，在第二镀金步骤中，若在高于上述条件的温度下执行，则将在被涂敷面形成气泡，来形成不均匀的涂敷层，若在小于上述条件的温度下执行，则无法在被涂敷材料的前部面形成均匀的厚度，有可能形成很大的倾斜面或在部分前部面形成厚度厚的涂敷层。尤其，在第二镀金步骤中，若在高于上述温度的温度条件下执行，则整个涂敷层的垂直截面形成倾斜度很大的形状，将导致产品不合格。
根据本发明的电磁波屏蔽涂敷方法，具有可在金属或非金属材料形成涂敷层的优点，尤其，具有可适用于碳纤维、半导体芯片封装工序中的环氧塑封料等的材料的优点。
具体地，为了在构成可穿戴设备、智能汽车、智能手机、通信设备及笔记本电脑的构件的表面形成涂敷层，在作为上述金属或非金属材料的构成可穿戴设备的碳纤维或半导体芯片封装工序中的环氧塑封料形成包含钯的晶种层之后，依次形成第一镀金层和第二镀金层，从而可形成电磁波屏蔽涂敷层。
另一方面，对于构成智能汽车的构件而言，在形成包含镍及铁的晶种层之后，依次形成第一镀金层和第二镀金层，从而可形成电磁波屏蔽涂敷层。
参照附图更详细地说明本发明，图1为本发明的电磁波屏蔽涂敷方法的工序流程图，包括：预处理步骤S100，对材料表面进行清洗，在涂敷之前，进行干式表面蚀刻；以及表面晶种置换成型步骤S300，在经预处理的表面形成金属晶种层。之前说明的本发明的电磁波屏蔽涂敷方法在根据被涂敷材料的材质来形成晶种层的方法方面存在不同，因而，可在表面晶种置换成型步骤之前，可追加判断被涂敷材料的材质的步骤S200。在对碳纤维或半导体芯片进行涂敷的情况下，可通过无电解镀金来形成晶种层S300，在对智能汽车用芯片进行涂敷的情况下，可通过溅射来形成晶种层S300'。在形成晶种层之后，可通过依次执行第一镀金步骤S400和第二镀金步骤S500来形成符合被涂敷材料的特性和用途的电磁波屏蔽涂敷层。
图2为通过本发明的电磁波屏蔽涂敷方法而成的电磁波屏蔽层的垂直剖视图，示出了在被涂敷材料10的表面依次层叠晶种层20、第一镀金层30及第二镀金层40而成的涂敷层的结构。
以下，通过实施例更加详细地说明本发明，但本发明并不限定于此。
制备例
实施例1
在约180℃的温度下，维持10-5mmHg至10-3mmHg的真空度，以99％的氧气向半导体芯片的表面进行表面等离子照射，之后，利用四氟化碳(CF4)气体对材料的表面进行蚀刻。
将经上述步骤的半导体芯片的表面放到温度为55℃且浓度为7g/L的硫酸钯水溶液，在以使浓度达到3g/L的方式添加次亚磷酸钠水溶液之后，通过8分钟的浸渍来形成晶种层。
拿出半导体芯片并放到温度为30℃、浓度为80g/L的氯化铜水溶液，在添加次亚磷酸钠溶液后浸渍5分钟，接着，在温度为75℃、浓度为40g/L的钨酸铵水合物水溶液浸渍30分钟来形成了电磁波屏蔽涂敷层。
实施例2
除了在由碳纤维织造的10×10cm2的碳纤维织物的表面执行本发明的电磁波屏蔽涂敷方法来代替半导体芯片之外，以与实施例1相同的方法形成了电磁波屏蔽涂敷层。通过使得形成有涂敷层的碳纤维织物完全包围半导体表面，来制备了半导体封装体。
实施例3
在约180℃的温度下，维持10-5mmHg至10-3mmHg的真空度，以99％的氧气向智能汽车用半导体芯片的表面进行了表面等离子照射。
在经等离子处理的材料的表面，以镍和铁作为目标物质，在195℃的温度和10- 5mmHg至10-3mmHg的真空度条件下，按照1.5kW的功率，对作为目标物质的镍和铁执行等离子溅射工序。将如上所述的智能汽车用半导体芯片放到温度为30℃、浓度为80g/L的氯化铜水溶液，并添加次亚磷酸钠溶液之后浸渍5分钟，接着，在温度为75℃、浓度为40g/L的钨酸铵水合物水溶液浸渍30分钟来形成了电磁波屏蔽涂敷层。
比较例1
除了通过传导性聚合物在半导体芯片的表面形成晶种层来代替浸渍于硫酸钯水溶液之外，以与实施例1相同的方法形成了电磁波屏蔽涂敷层。
比较例2
除了通过喷砂工序执行表面处理来代替浸渍于硫酸钯水溶液之外，以与比较例1相同的方法形成了电磁波屏蔽涂敷层。
比较例3
在利用环氧粘结剂来将铜薄膜粘结在半导体芯片的表面之后，通过进行热处理来使铜薄膜氧化并形成了电磁波屏蔽涂敷层。
比较例4
除了使用温度维持在90℃的水溶液来代替温度为75℃、浓度为40g/L的钨酸铵水合物水溶液之外，以与实施例1相同的方法进行了制备。
比较例5
除了使用温度维持在65℃的水溶液来代替温度为75℃、浓度为40g/L的钨酸铵水合物水溶液之外，以与实施例1相同的方法进行了制备。
比较例6
除了使用温度维持在90℃的水溶液来代替温度为75℃、浓度为40g/L的钨酸铵水合物水溶液之外，以与实施例3相同的方法进行了制备。
比较例7
除了使用温度维持在65℃的水溶液来代替温度为75℃、浓度为40g/L的钨酸铵水合物水溶液之外，以与实施例1相同的方法进行了制备。
比较例8
除了使用温度维持在90℃的水溶液来代替温度为75℃、浓度为40g/L的钨酸铵水合物水溶液之外，以与实施例2相同的方法进行了制备。
比较例9
除了使用温度维持在65℃的水溶液来代替温度为75℃、浓度为40g/L的钨酸铵水合物水溶液之外，以与实施例2相同的方法进行了制备。
参照例1
另外准备了未经电磁波屏蔽处理的半导体芯片。
参照例2
制备了不锈钢材质的厚度为2mm的金属罐，并制备了结构上包围半导体芯片外部面的半导体芯片封装体。
实验例
1.涂敷层厚度测定实验
利用X射线衍射仪(X-ray Diffractometer)，在半导体芯片上端的宽面中的互不相同的部分，在每个金属层形成时间点测定薄膜的厚度，共测定20次。表1示出所测定的厚度值的平均值，表2示出根据所得到的平均值得到的经20次测定的厚度值的标准偏差。
在除了最初的晶种层之外，将从在被涂敷材料的表面层叠到第一镀金层为止的状态减去晶种层的厚度之后的值计算为第一镀金层的厚度，将从层叠到第二镀金层为止的状态减去晶种层和第一镀金层的厚度的值计算为第二镀金层的厚度。
表1
Figure BDA0002153987100000121
表2
Figure BDA0002153987100000122
Figure BDA0002153987100000131
2.电磁波屏蔽功能比较实验
表3示出对实施例、比较例及参照例中的电磁波屏蔽功能进行比较的值。
表3
Figure BDA0002153987100000132
3.涂敷层的紧贴力测定实验
表4示出对实施例及比较例中的试片进行胶带试验后的结果和观察施加热冲击后的涂敷层的变化。
表4
实施例2 比较例8 比较例9
胶带试验 × ○ ○
热冲击试验 △ ○ ○
(○：变形严重；△：部分变形；×：没有变化)
4.工序速度测定实验
表5示出根据实施例1、比较例1至比较例3以及参照例2形成一个半导体芯片电磁波屏蔽涂敷层为止所需的时间。
表5
Figure BDA0002153987100000133
5.半导体封装体的体积比较实验
表6示出根据实施例1、比较例1至比较例3以及参照例2结束电磁波屏蔽涂敷之后测定半导体封装体的体积并与参照例1的体积进行比较的值。
表6
Figure BDA0002153987100000141
参照实验例1，可确认，实施例和比较例中的整体涂敷层的厚度整体上相似。只是，在标准偏差方面，实施例中的涂敷层在晶种层、第一镀金层及第二镀金层形成的标准偏差值小，因而在进行涂敷的前部面形成厚度均匀的涂敷层。而在比较例中，所形成的标准偏差值相对大，即使经20次的测定，也未能观察到形成厚度均匀的涂敷层。
对于比较例1至比较例3而言，即使厚度比实施例厚，也如同实验例2的表3所示，电磁波屏蔽效果并不大。电子设备趋于小型化，大多以靠近人体的状态使用，而且，开发直接佩戴在人体的可穿戴设备以及插入到人体内部的电子设备将越发积极，因此，不仅对部件本身的电磁波屏蔽涂层的厚度方面进行提高，还必须提高电磁波屏蔽性能。
实施例的电磁波屏蔽涂层在非常广的范围具有电磁波屏蔽效果，屏蔽效果也优秀，期待用在插入到人体内部的电子设备。实施例1至实施例3中的屏蔽频率范围在30～1000MHz，几乎可以完全屏蔽所有范围的电磁波。当前，只要达到90～120dB，则电磁波屏蔽效果就被视作几乎达到100％的屏蔽范围，在当前的技术水平下，呈现出最高水平的电磁波屏蔽效果。
在比较例4至比较例7中，虽然也呈现出水平相似的屏蔽效果，但在后续内容中可看到未能在被涂敷材料的边角部位形成完全紧贴的涂敷层，这种问题成为了导致涂敷耐久性变差的原因。
尤其，在比较例4和比较例7中，追加进行了去除被涂敷材料的涂敷层的实验，在涂敷层中，尤其，在边角部位，很容易剥去涂敷层。
与之相比，在实施例1至实施例3中，进行了去除被涂敷材料的涂敷层的追加实验，结果显示，在被涂敷材料的全部面积中，很难去除涂敷层，从而可确认形成了非常坚固、耐久性强的涂敷层。
另一方面，随着颗粒物等大气环境污染日益严重，电动车的使用率增加，智能汽车的需求量随之增加，对于可更彻底地阻断汽车内部的电磁波干扰的技术的需求也猛增，本发明的电磁波屏蔽涂敷方法可按照电子设备的部件单位来几乎完全阻断范围很宽的频率，期待未来以多种形式适用到电子设备。
与比较例1至比较例3相比，在实施例1中以均匀的厚度形成了涂敷层，没有从被涂敷材料的表面掉落的部位，涂敷层紧贴而成。尤其，在胶带试验中，比较例1至比较例3中的涂敷层几乎大多数都掉落，相反，实施例1中的涂敷层保持良好状态。
对于热冲击试验而言，在比较例1和比较例3中，被涂敷材料与涂敷层之间的隔开的空间膨胀并在受到热冲击后导致外观严重变形。由于在电子设备运行时产生热量，因而在高容量的电子设备维持优秀的耐热性将影响电磁波屏蔽效果及电磁波屏蔽效果的持久性，还影响电子设备自身是否产生错误，因而是非常重视的一点。
在以温度比实施例高的方式实施第二镀金步骤的比较例5及比较例7中，涂敷层自身非常不均匀，例如在涂敷层的界面形成倾斜度，这将导致被视为不合格的半导体芯片，将引起工序效率性和可靠度下降的问题。
参照实验例4，本发明的电磁波屏蔽涂敷方法因其工序特征，可同时涂敷1000个，可通过一次工序完成1000个最终产品的制造，所需时间也相应减少，与比较例相比，工序效率性出色。
在比较例1及比较例2中，必须进行传导性聚合物干燥工序，因而导致工序执行时间变长，而在比较例3中，为了均匀地粘结铜薄膜，在薄膜附着工序中消耗了很长时间。
参照实验例5，根据实施例1制备的半导体封装体的体积与未进行电磁波屏蔽涂敷处理的参照例1中的水平最相似。因此，可防止形成电子设备的不必要的空间，可适用于小型及超小型电子设备的部件。同时，根据实施例1涂敷的半导体芯片可形成按照半导体表面的微细结构紧贴的涂敷层，以使被涂敷材料和涂敷层相紧贴的结构形成涂敷层，这将通过适用于具有微细结构的多种电子设备的部件来具有提高涂敷层维持寿命、提高涂敷层的耐久性的效果。

Claims (6)

1.一种电磁波屏蔽涂敷方法，在金属或非金属材料的表面进行电磁波屏蔽涂敷，其特征在于，
包括：
预处理步骤，对材料表面进行清洗，在涂敷之前，进行干式表面蚀刻；
表面晶种置换成型步骤，在经预处理的表面形成金属晶种层；
第一镀金步骤，利用第一金属来在晶种层表面进行无电解镀金，以实现基础屏蔽功能；以及
第二镀金步骤，利用第二金属来在第一金属镀金层表面进行无电解镀金，以实现最终屏蔽功能，
上述第一金属为铜，上述第二金属为钨，
在上述第一镀金步骤中，在pH为8至10、温度满足20℃至40℃的50g/L至100g/L的氯化铜溶液浸渍形成晶种层的材料的表面达到1分钟至10分钟来进行无电解镀金，
在上述第二镀金步骤中，在pH为6至8、温度满足70℃至80℃的20g/L至60g/L的钨酸铵水合物溶液浸渍形成第一镀金层的材料的表面达到10分钟至50分钟来进行无电解镀金，
通过上述第二镀金步骤形成的第二镀金层的厚度为1μm至10μm，
在上述表面晶种置换成型步骤中，
晶种层所包含的金属为镍及铁，
在温度为150℃至250℃、真空度为10-5mmHg至10-3mmHg的条件下，对材料的表面进行1分钟至15分钟的金属等离子溅射涂敷。
2.根据权利要求1所述的电磁波屏蔽涂敷方法，其特征在于，通过上述第一镀金步骤形成的第一镀金层的厚度为0.05μm至5μm。
3.根据权利要求1所述的电磁波屏蔽涂敷方法，其特征在于，上述晶种层的厚度为0.05μm至5μm。
4.根据权利要求1所述的电磁波屏蔽涂敷方法，其特征在于，上述金属或非金属材料选自由碳纤维及半导体芯片封装工序中的环氧塑封料组成的组。
5.根据权利要求1所述的电磁波屏蔽涂敷方法，其特征在于，上述金属或非金属材料为选自构成可穿戴设备、智能汽车、智能手机、通信设备及笔记本电脑的构件中的一种。
6.根据权利要求1所述的电磁波屏蔽涂敷方法，其特征在于，上述金属或非金属材料为构成智能汽车的构件中的一种。
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