CN115087197A - 应用在电子装置上的绝缘导体 - Google Patents

Abstract

一种应用在电子装置上的绝缘导体，包含有至少一塑胶绝缘部以及一金属薄膜。该塑胶绝缘部具有至少一表面，该金属薄膜形成在该表面上。而该塑胶绝缘部采用射出成型方式一体成型，能够有效的降低其厚度，而金属薄膜是利用低温的物理气相沉积法依序将不同的金属材料形成在该表面上，因此除了能够使该绝缘导体具有绝缘效果外，同时具有导电效果及电磁的屏蔽效果，使其能应用在电子产品上，并能满足电子产品薄型化的需求。

Description

应用在电子装置上的绝缘导体

技术领域

本发明涉及一种绝缘导体，特别涉及一种能应用于电子装置上同时兼具绝缘、导电、电磁屏蔽等效果并能满足电子产品薄型化需求的绝缘导体。

背景技术

随着5G时代的来临，电子产品的传输速度越来越快，相对的电子产品内部的电磁干扰(Electro Magnetic Interference)也会随之增加。此外，具有通信功能的电子产品，会在其内部设置有用于对外传输信号或接收信号的天线，以使该电子产品能够具有良好的通信效果。

现有的电子产品中，为了防止电磁干扰，一般会在电子元件的外部利用一封装材料进行封装，以防止各晶片在运行过程中彼此产生电磁干扰的现象发生。传统的封装材料一般是采用金属材料所制成(如均热片等等)以通过金属将两个空间区域进行隔离，以控制两个区域之间电场、磁场和电磁波的感应与辐射。

这些封装材料大部分是利用金属材料以冲压的方式成型后，在该封装材的表面依据需求而进行蚀刻、电镀、喷砂等表面处哩，以使该封装材能够与电子元件彼此相互贴合，除了用于防止电磁干扰外，还能用来对电子元件进行热能分散，以防止电子元件产生过热的现象。该封装材除了金属板材本身具有厚度外，使得整体的体积无法有效缩减，利用冲压成型的方式也会有尺寸控制不易等问题，造成生产合格率大幅降低。

另外，现有的一些通信产品中，为了提升信号接收的强度，大部分会在通信产品中，增设有天线。由于许多的通信产品追求轻薄的特性，会将天线结合在内部的塑胶壳上，此类型的天线主要是采用LDS(Laser Direct Structuring)工艺所生产，其主要是先将塑胶粒子与金属粒子混合后，先以射出成型方式成型后，再利用激光方式进行表面金属活化，最后再进行电镀以形成电路。

但采用LDS工艺设备投资金额大，且塑胶粒子与金属粒子在混合后，在射出成型过程中，由于无法有效的掌握金属粒子的分布，使这些金属粒子在经过激光活化过程后，在化镀过程中会产生溢镀的现象，因而容易造成电路的短路，无法有效的控制生产的合格率。

因此，如何提供一种应用在电子产品上同时兼具绝缘、导电、电磁屏蔽等，并能提高生产合格率的绝缘导体，即为本案所欲解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种绝缘导体，特别是指一种应用在电子装置上的绝缘导体，并同时兼具绝缘、导电、电磁屏蔽等效果，并且能满足电子产品薄型化需求同时具有高生产合格率的绝缘导体。

为达上述目的，本发明提供一种应用在电子装置上的绝缘导体，该绝缘导体包含一塑胶绝缘部以及一第一金属薄膜。该塑胶绝缘部是利用耐高温的塑料以射出成型方式所一体成型，且该塑胶绝缘部具有至少一第一表面。该第一金属薄膜，以低温的物理气相沉积法依序将不同的金属材料形成于该第一表面上，该第一金属薄膜具有至少一位于该第一表面上的第一粘着层、一位于该第一粘着层上且具有导电性的第一金属层以及一位于该第一金属层上用于保护该第一金属层的第一保护层，使该第一表面上通过该第一金属薄膜而具有一第一导电效果。

在一实施例中，该塑胶绝缘部进一步还包含有一与该第一表面相对应的第二表面，且该第一表面与该第二表面之间形成有一厚度。

在一实施例中，该绝缘导体还包含有同样是以低温的物理气相沉积法而依序将不同的金属材料形成于该第二表面上的第二金属薄膜，该第二金属薄膜具有至少一位于该第二表面上的第二粘着层、一位于该第二粘着层上且具有导电性的第二金属层以及一位于该第二金属层上用以保护该第二金属层的第二保护层，使该第二表面可通过该第二导电部具有第二导电效果。

在一实施例中，该塑胶绝缘部进一步自该第一表面向下延伸并环绕在该塑胶绝缘部周围的侧壁，且该侧壁具有一与该第一表面相互连结的第一壁面，而该第一金属薄膜延伸至该第一壁面，使该第一壁面同样的具有该第一导电效果。

在一实施例中，该塑胶绝缘部进一步自该第一表面向下延伸并环绕在该塑胶绝缘部周围的侧壁，且该侧壁具有一与该第一表面相互连结的第一壁面以及一与该第一表面相互连结的第二壁面，而该第一金属薄膜延伸至该第一壁面上，使该第一壁面同样的具有该第一导电效果，该第二金属薄膜延伸至该第二壁面，使该第二壁面同样的具有该第二导电效果。

在一实施例中，该塑胶绝缘部上进一步还设置有多个分别贯穿该第一表面与该第二表面的贯穿孔，且每一该贯穿孔内进一步还包含有一电性导接部，该电性导接部分别与该第一导电部与该第二导电部相互电性连结，使该第一导电部与该第二导电部通过该第三导电部而彼此相互电性导通。

在一实施例中，该第一金属薄膜的该第一粘着层与该第二金属薄膜的该第二粘着层皆是用不锈钢材料利用该物理气相沉积法而分别形成于该第一表面与该第二表面上。

在一实施例中，该第一金属薄膜的该第一金属层与该第二金属薄膜的该第二金属层皆是用铜材利用该物理气相沉积法而分别形成于该第一粘着层与该第二粘着层上。

在一实施例中，该第一金属薄膜的该第一保护层与该第二金属薄膜的该第二保护层则是选用镍、钯、金、银其中之一的金属材料利用该物理气相沉积法而分别形成于该第一粘着层与该第二粘着层上。

在一实施例中，该物理气相沉积法是指工作温度低于85摄氏度的溅射方式，使该塑胶绝缘部不会产生变形的情况下，而将该第一金属薄膜与该第二金属薄膜分别依序形成在该第一表面及该第二表面上。

附图说明

图1为本发明实施例1的剖面示意图；

图2为本发明实施例2的剖面示意图；

图3为本发明实施例3的剖面示意图；

图4为本发明实施例4的剖面示意图；

图5为本发明为本发明的实施例4的使用状态参考图；

图6为本发明实施例5的平面示意图；

图7为本发明实施例6的平面示意图；

图8为本发明实施例7的平面示意图；

图9为本发明实施例7的剖面示意图。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，现就配合图式说明如下：

如图1所示，为本发明的实施例1。本发明提供一种应用在电子装置的绝缘导体，该绝缘导体10至少包含有一塑胶绝缘部20以及一第一金属薄膜30。

该塑胶绝缘部20上具有一第一表面21。值得一提的是，该塑胶绝缘部20是利用塑料以射出成型的方式一体成型，因此塑胶绝缘部20的厚度能够有效的控制，从而达到薄型化的需求，而该塑料是指能够耐高温(120～150摄氏度之间)的塑料，如LCP、PA9T等。

该第一金属薄膜30则是形成在该第一表面21上，该第一金属薄膜30是利用低温沉积的方式(指工作温度介于82～85摄氏度的低温沉积方式)将不同的金属材料沉积在该第一表面21上，包含有一直接沉积在该第一表面21上的第一粘着层31、一沉积在该第一粘着层31上并具有导电性的第一金属层32及一沉积在该第一金属层32上用于保护该第一金属32的第一保护层33。在本实施例中，该第一粘着层31是利用不锈钢材料以低温溅射的方式而沉积在该第一表面21上。该第一金属层32则是利用铜材以低温溅射的方式而沉积在该第一粘着层31上。该第一保护层33则是选用镍、钯、金、银或不锈钢其中之一或多种的组合而以低温溅射的方式沉积在该第一金属层32上。在本实施例中，第一粘着层选用不锈钢材料的目的在于不锈钢本身的延展性较好，可降低第一金属薄膜30与塑胶绝缘部20之间发生剥离的现象，从而令第一金属薄膜与塑胶绝缘部之间产生良好的粘着效果。

而上述该第一金属薄膜30在进行低温沉积时，需先将该第一表面21进行清洁、活化等步骤，以去除表面上因为射出成型时所产生的油污、瓦斯气等残留物质，同时增加该第一表面21的表面粗糙度，接着再将该塑胶绝缘部20置入一溅射机(图式中未表示)内，并对该溅射机内部抽取真空，再在该溅射机内部用电击的正离子轰击一不锈钢靶材的表面，而释放出不锈钢原子，并将该不锈钢原子沉积在该第一表面21上，而形成该第一粘着层31，同时不锈钢材料的硬度较硬，能够通过该不锈钢材料增加该塑胶绝缘部20的硬度。然后再利用一铜材作为靶材，同样的再利用低温溅射的方式将该铜原子沉积在该第一粘着层31上，进而形成该第一金属层32，由于铜材具有良好的导电效果，因此能够使该塑胶绝缘部20通过该第一金属层而具有导电效果。最后，再利用镍、钯、金、银或不锈钢其中之一或多种的组合为靶材，同样利用低温溅射的方式形成在该第一金属层32上，而形成该第一保护层33，进而能够保护该第一金属层32。如此一来，除了通过射出成型方式来降低该塑胶绝缘部20的厚度外，利用不同的金属材料依序沉积在该第一表面21上的该第一金属薄膜30，能够有效的增加该绝缘导体10的强度，以改善塑胶绝缘部20强度不足的问题，同时还能够使该绝缘导体10具有导电的效果。

值得一提的是，在本实施例中，由于该第一金属层选用铜材沉积而成，而铜材与塑胶之间的热膨胀系数过大，因此该第一粘着层选用不锈钢材料沉积而成，是因为不锈钢材料的热膨胀系数介于铜材与塑胶之间，因此能够通过该第一粘着层来缓冲该第一金属层与该塑胶绝缘部之间的热膨胀效果，进而降低该第一金属层与该塑胶绝缘部之间容易剥离的现象，而通过该第一粘着层将该第一金属层沉积在该塑胶绝缘部上，进而增加该第一金属薄膜与该塑胶绝缘部之间的粘着性。

如图2所示，为本发明的实施例2。在本实施例中，该塑胶绝缘部20还包含有一自该第一表面21向下延伸并环绕该塑胶绝缘部20的侧壁22，使该塑胶绝缘部20的内部形成有一容置空间23，而该第一表面21则是形成在该塑胶绝缘部20的外部。此外，该侧壁22的外部形成有一与该第一表面21相互连结并垂直设置的第一壁面24，而该第一金属薄膜30则自该第一表面21延伸至该第一壁面24上，使该第一金属薄膜30能够完整的包覆在该塑胶绝缘部20外部。

如图3所示，为本发明的实施例3。在本实施例中，该第一表面21是指该塑胶绝缘部20的内部表面，而该第一壁面24则是形成在该侧壁22的内侧，并与第一表面21相互连接，而该第一金属薄膜30同样的形成在该第一表面21及第一壁面24上。换言之，在本实施例中，该第一金属薄膜30是形成在该塑胶绝缘部20的内侧。

如图4所示，为本发明的实施例4。在本实施例中，该塑胶绝缘部20还包含有一第二表面25，而该侧壁22还有含有一第二壁面26，该第一表面21是指位于该塑胶绝缘部20的外部表面，而该第二表面25则是与该第一表面21相对应，而位于该塑胶绝缘部20的内部表面，该第一壁面24是指位于该侧壁22的外部表面并与该第一表面21相互连结，该第二壁面26则是与该第一壁面24相对应，而位于该侧壁22的内部表面并与该第二表面25相互连结。此外，在本实施例中，该绝缘导体10还包含有一第二金属薄膜40，而该第一金属薄膜30形成在该第一表面21与该第一壁面24上，该第二金属薄膜40则是形成在该第二表面25与该第二壁面26上。该第二金属薄膜40是同样是利用低温沉积的方式依序将不同的金属材料沉积在该第二表面25与该第二壁面26上，包含有一沉积在该第二表面25与该第二壁面26上的第二粘着层41、一沉积在该第二粘着层41上并具有导电性的第二金属层42及一沉积在该第二金属层42上以保护该第二金属层42的第二保护层43。

在本实施例中，该第二粘着层41与该第一粘着层31同样是用不锈钢材料所沉积而成，该第二金属层42与该第一粘着层32同样是用铜材所沉积而成，该第二保护层43与该第一保护层33同样选用镍、钯、金、银或不锈钢其中之一或多种的组合而沉积在该第二金属层42上。如此一来，能够使该绝缘塑胶部20的内外部分别形成有该第一金属薄膜30与该第二金属薄膜40。

如图4及5所示，为本发明的实施例4的使用状态参考图。在本实施例中，主要是在该塑胶绝缘部20的内外侧分别形成有该第一金属薄膜30与该第二金属薄膜40，而当本实施例中的该绝缘导体10应用在一电路板50上以包覆一晶片51时，由于该塑胶绝缘部20的外侧具有该第一金属薄膜30，内侧具有一第二金属薄膜40，因此当该晶片在运行时，能够通过该第一金属薄膜30与该第二金属薄膜40对该晶片达到电磁屏蔽的效果，从而对电子产品达到防止电磁干扰(EMI)的效果。为达到最佳的防电磁干扰效果，在本实施例中，该第一金属薄膜30的该第一保护层33与该第二金属薄膜40的第二保护层43皆是使用不锈钢材料所沉积而成，因此该第一金属薄膜30的该第一粘着层31及该第一保护层33、该第二金属薄膜40的该第二粘着层41与该第二保护层43皆是由不锈钢材料所沉积而成，进而能够达到最佳的防电磁干扰效果。

值得一提的是，本发明中的该绝缘导体10主要是利用塑胶射出成型后，再将不同的金属材料沉积在该塑胶绝缘部20上而形成第一金属薄膜30与第二金属薄膜40，如此以来不但能够有效的缩小该绝缘导体10的体积，也能够有效的降低该绝缘导体10的重量，使其应用在电子产品上时，能够满足电子产品的薄型化需求，并能有效达到防止电磁干扰的效果。

如图6所示，为本发明的实施例5。在本实施例中，该第一金属薄膜30是形成在该塑胶绝缘部20的第一表面21上，而这些第一金属薄膜30在该第一表面21上形成导电线路。其该导电线路的成型方式是先将该第一金属薄膜30以前述低温沉积的方式形成在该第一表面21后，再利用激光雕刻、化学蚀刻或是等离子蚀刻等方式在该第一表面21上移除不需要的区域，进而在该第一表面21上形成有以该第一金属薄膜30而形成的该导电线路，这些导电线路可以形成连续或不连续的状态，依据实际的使用情况，以激光雕刻方式形成。

如图7所示，为本发明的实施例6。在本实施例中，该第一金属薄膜30是在该塑胶绝缘部20上形成有多个电气接点，其该第一金属薄膜30同样是先利用前述低温沉积的方式形成在该第一表面21上，再利用激光雕刻、化学蚀刻或是等离子蚀刻等方式在该第一表面21上移除不必须要区域，而在该第一表面21上形成多个相互间隔的电器接点，通过这些电气接点来为导电的接点或是当作电路保护，该电气接点可用于打金线或是粘着锡球。

如图8及9所示，为本发明的实施例7。在本实施例中，该塑胶绝缘部20具有该第一表面21及该第二表面25，而该第一表面21上形成有一该第一金属薄膜30，该第二表面25形成有一该第二金属薄膜30，且该塑胶绝缘部20上进一步还形成有多个贯穿孔27，该贯穿孔27可利用金属钻孔或是激光钻孔等方式而形成在该塑胶绝缘部20上。而每一该贯穿孔27内部同样的在低温沉积过程中会形成有一导电部60，该导电部60分别用于与该第一金属薄膜30的该第一金属层32及该第二薄膜40的第二金属层42相互电性连结。而该第一金属薄膜30在该第一表面21上利用激光雕刻方式形成有彼此间隔并用于承载一晶片51的接点部及两个分别用于供一金线52电性连结的接线部，而第二金属薄膜40则在该第二表面25上形成有两个接脚部，而每一该接线部与每一该接脚部之间形成有一该贯穿孔27，每一该贯穿孔27内形成有一该导电部60，因此能够通过这些接脚部将一外部电源传送到该晶片51上。

在本实施例中，为了增加该晶片51与这些金线52与该第一金属薄膜30之间的电性连接效果，因此该第一金属薄膜30上的该第一保护层33及该第二金属薄膜40上的该第二保护层43分别是利用锡、金或银其中一种金属材料以沉积方式所形成，因此可使该晶片51、该金线52、该第一金属薄膜30及该第二金属薄膜40之间具有更为良好的结合性，进而能够作为半导体晶片的封装载体。

最后，请参阅图1-9所示，本发明主要是先将塑料利用射出成型方式一体成型有该塑胶绝缘部20，再分别在该塑胶绝缘部20的该第一表面21及该第二表面25其中之一或是同时利用低温沉积的方式依序形成有该第一金属薄膜30及该第二金属薄膜40，同时可配合激光雕刻、化学蚀刻或等离子蚀刻等方式在该第一表面21与该第二表面25上移除部分该第一金属薄膜30及该第二金属薄膜40，而在该第一表面21与该第二表面25上形成有该导电线路或是该电气接点。且该第一金属薄膜30与该第二金属薄膜40分别通过低温沉积的方式依序将不同的金属材料沉积在该第一表面21与该第二表面25上，使得该第一金属薄膜30与第二金属薄膜40能够通过不同金属材料的组合，使得该绝缘导体10同时兼具绝缘及导电效果，而能应用于不同的电子产品需求上，如防电磁干扰、通信天线或是封装载体等，使用的范围相当广泛，又能达到缩小体积、减轻重量的效果，从而满足电子产品的薄型化需求。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，不能以此限制本案的申请专利保护范围。凡本领域技术人员依据本发明的精神所做的等效修饰或变化，皆应涵盖于以上申请专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种应用在电子装置上的绝缘导体，包括：

塑胶绝缘部，该塑胶绝缘部是利用耐高温的塑料以射出成型方式所一体成型，且该塑胶绝缘部具有至少一第一表面；

第一金属薄膜，以低温的物理气相沉积法依序将不同的金属材料形成于该第一表面上，该第一金属薄膜具有至少一位于该第一表面上的第一粘着层、位于该第一粘着层上且具有导电性的第一金属层以及位于该第一金属层上用于保护该第一金属层的第一保护层，使该第一表面上通过该第一金属薄膜而具有第一导电效果。

2.如权利要求1所述应用在电子装置上的绝缘导体，其中，该塑胶绝缘部进一步还包含有与该第一表面相对应的第二表面，且该第一表面与该第二表面之间形成有厚度。

3.如权利要求2所述应用在电子装置上的绝缘导体，其中，该绝缘导体还包含有同样是以低温的物理气相沉积法而依序将不同的金属材料形成于该第二表面上的第二金属薄膜，该第二金属薄膜具有至少一位于该第二表面上的第二粘着层、一位于该第二粘着层上且具有导电性的第二金属层以及一位于该第二金属层上用于保护该第二金属层的第二保护层，使该第二表面可通过该第二导电部具有第二导电效果。

4.如权利要求1或3所述应用在电子装置上的绝缘导体，其中，该塑胶绝缘部进一步自该第一表面向下延伸并环绕在该塑胶绝缘部周围的侧壁，且该侧壁具有与该第一表面相互连结的第一壁面，而该第一金属薄膜延伸至该第一壁面，使该第一壁面同样的具有该第一导电效果。

5.如权利要求3所述应用在电子装置上的绝缘导体，其中，塑胶绝缘部进一步自该第一表面向下延伸并环绕在该塑胶绝缘部周围的侧壁，且该侧壁具有与该第一表面相互连结的第一壁面以及与该第一表面相互连结的第二壁面，而该第一金属薄膜延伸至该第一壁面上，使该第一壁面同样的具有该第一导电效果，该第二金属薄膜延伸至该第二壁面，使该第二壁面同样的具有该第二导电效果。

6.如权利要求5所述应用在电子装置上的绝缘导体，其中，该塑胶绝缘部上进一步还设置有多个分别贯穿该第一表面与该第二表面的贯穿孔，且每一个该贯穿孔内进一步还包含有电性导接部，该电性导接部分别与该第一导电部与该第二导电部相互电性连结，使该第一导电部与该第二导电部通过该第三导电部而彼此相互电性导通。

7.如权利要求5所述应用在电子装置上的绝缘导体，其中，该第一金属薄膜的该第一粘着层与该第二金属薄膜的该第二粘着层皆是用不锈钢材料利用该物理气相沉积法而分别形成于该第一表面与该第二表面上。

8.如权利要求5所述应用在电子装置上的绝缘导体，其中，该第一金属薄膜的该第一金属层与该第二金属薄膜的该第二金属层皆是用铜材利用该物理气相沉积法而分别形成于该第一粘着层与该第二粘着层上。

9.如权利要求5所述应用在电子装置上的绝缘导体，其中，该第一金属薄膜的该第一保护层与该第二金属薄膜的该第二保护层则是选自镍、钯、金、银其中之一的金属材料利用该物理气相沉积法而分别形成于该第一粘着层与该第二粘着层上。

10.如权利要求5所述应用在电子装置上的绝缘导体，其中，该物理气相沉积法是指工作温度低于85摄氏度的溅射方式，使该塑胶绝缘部不会产生变形的情况下，而将该第一金属薄膜与该第二金属薄膜分别依序形成在该第一表面及该第二表面上。

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