KR100504049B1 - 스파터와 진공 증착을 동시에 사용하여 플라스틱사출물에서의 전자기파 차폐를 위한 금속박막 및 증착방법 - Google Patents

스파터와 진공 증착을 동시에 사용하여 플라스틱사출물에서의 전자기파 차폐를 위한 금속박막 및 증착방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100504049B1
KR100504049B1 KR10-2003-0016958A KR20030016958A KR100504049B1 KR 100504049 B1 KR100504049 B1 KR 100504049B1 KR 20030016958 A KR20030016958 A KR 20030016958A KR 100504049 B1 KR100504049 B1 KR 100504049B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thin film
metal thin
plastic injection
metal
injection molding
Prior art date
Application number
KR10-2003-0016958A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040082254A (ko
Inventor
이득영
Original Assignee
(주)이오스테크놀로지
이득영
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)이오스테크놀로지, 이득영 filed Critical (주)이오스테크놀로지
Priority to KR10-2003-0016958A priority Critical patent/KR100504049B1/ko
Publication of KR20040082254A publication Critical patent/KR20040082254A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100504049B1 publication Critical patent/KR100504049B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/024—Deposition of sublayers, e.g. to promote adhesion of the coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering

Abstract

본 발명은 하나의 진공챔버 내에서 스파터링(sputtering)법과 진공증착(vaccum evaporation)법을 이용하여 플라스틱 사출물에 금속박막을 적층하여 전자기파를 차폐하고 플라스틱 사출물과 금속박막간의 밀착력을 높여 금속박막의 내구성을 향상시키는 방법에 관한 것입니다. 핸드폰, PDA 및 기타 플라스틱 사출물 상에 SUS, Cu, Ag, Ti, Al, Au 및 저저항성 금속물질을 플라스틱 사출물의 표면에 얇은 막으로 증착시킴에 있어서 플라스틱 사출물에 직접 금속물질을 증착시킬 경우에 접착력이 떨어져 쉽게 일어날 수 있기 때문에 플라스틱 사출물과 전자기파 차폐를 위해서 증착되는 금속물질사이에 접착력을 강화시켜주는 촉매 물질로 프라이머 물질을 사용하여 플라스틱 사출물과 금속박막의 접착력을 크게 향상시킴과 동시에 플라스틱 사출물에 존재하는 미세한 흠결을 프라이머 물질을 적당한 두께로 적층함으로써 제거할 수 있다. 또한 스파터링과 진공증착법을 하나의 진공 챔버내에서 적당히 선택적으로 적용함으로써 플라스틱 사출물과 금속박막간의 접착력을 크게 증가시켜 염수(소금이 있는 수용액), 사용자의 땀 및 기타 독성물질에 의한 금속박막의 부식이나 손상을 방지하고 내구성이 우수한 박막을 형성한다. 또한 이와 같이 형성된 금속박막은 휴대폰, PDA 및 그 밖의 플라스틱 사출물을 커버로 사용하고 있는 전자 장비들의 내부에서 발생하는 전자기파를 보다 효율적으로 차폐할 수 있고 박막의 수명을 반영구적으로 할 수 있다.

Description

스파터와 진공 증착을 동시에 사용하여 플라스틱 사출물에서의 전자기파 차폐를 위한 금속박막 및 증착방법 {Metal thin film and its deposition method for electro-magnetic shielding in the plastic objects using sputter and vaccum evaporation}
본 발명은 하나의 진공챔버를 사용하여 플라스틱 사출물에 스파터링(sputtering)방법과 진공증착(vaccum evaporation)법을 이용하여 금속박막을 적층하여 전자기파를 차폐하고, 플라스틱 사출물과 금속박막간의 밀착력을 높여 금속박막의 내구성을 향상시키는 방법에 관한 것입니다. 핸드폰, PDA 및 기타 플라스틱 사출물 상에 SUS, Cu, Ag, Ti, Al, Au 및 저저항성 금속물질을 플라스틱 사출물의 표면에 얇은 막으로 증착시킴에 있어서, 플라스틱 사출물에 직접 금속물질을 증착시킬 경우에 접착력이 떨어져 쉽게 일어나기 때문에 플라스틱 사출물과 전자기파 차폐를 위해서 증착되는 금속물질사이에 접착력을 강화시켜주는 촉매 물질로 프라이머 물질을 사용하여 플라스틱 사출물과 금속박막의 접착력을 크게 향상시키고 플라스틱 사출물에 존재하는 미세한 흠결을 프라이머 물질을 적당한 두께로 적층하여 제거하였다. 또한 스파터링 방법과 진공증착법을 하나의 챔버 내에서 적당히 선택 적용함으로써 플라스틱 사출물과 금속박막간의 접착력을 크게 증가하여 염수(소금이 첨가된 수용액), 사용자의 땀 및 기타 물질에 의한 박막의 부식이나 손상을 방지하여 내구성이 우수한 박막을 형성할 수 있다. 또한 이와 같이 형성된 금속박막은 휴대폰, PDA 및 그 밖의 플라스틱 사출물을 커버로 사용하고 있는 전자 장비들의 내부에서 발생하는 전자기파를 보다 효율적으로 차폐할 수 있고 박막의 수명을 반영구적으로 할 수 있는 장점이 있다.
본 발명과 관련하여 종래 휴대전화가 생산 될 당시에는 바 타입으로 생산되었고, 그 당시에는 휴대폰이나 PDA 안에서의 전류흐름으로 인하여 외부로 나오는 전자기파를 차폐하는 것에 기술의 목적을 두었으며, 그 후 휴대폰이나 PDA가 폴더타입으로 발전됨으로써 기판에서만 전자기파를 차폐하는 것으로 해결할 수 없을 정도로 소형화되고 보다 적극적인 전자기파의 차폐가 요구됨에 따라 전자기파 차폐가 회로의 일부분으로 자리 잡게 되었다. 최초의 전자기파 차폐를 위한 방법은 실그 캡(silk cap)을 사용하였고 다음 단계는 은스프레이를 주로 사용하였으며 현재 양산되는 휴대전화는 대부분 은스프레이로 처리된 플라스틱 사출물입니다. 은스프레이 공정은 접착제에 미세한 은 분말을 섞어서 이를 어떠한 기준에 의하여 분무기로 스프레이 하는 것입니다. 이와 같은 방법을 사용할 경우에는 전자기파 차폐효과가 떨어지고 염수, 사용자의 땀 및 기타 물질에 의한 박막의 부식이나 손상이 쉽고 플라스틱 사출물의 흠결을 제거할 수 있는 효과가 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 핸드폰, PDA 및 기타 플라스틱 사출물 상에 접착력 강화를 위한 촉매물질, SUS, Cu, Ag, Ti, Al, Au 및 저저항성 금속물질(도전성이 우수한 금속물질)을 이온화 포텐셜과 일함수의 크기를 고려하여 접촉저항이 적은 저 저항 금속박막을 플라스틱 사출물의 표면상에 얇은 막으로 증착시킴에 있어서, 먼저 플라스틱 사출물에 직접 금속물질을 증착시킬 경우에 접착력이 떨어져 박막이 쉽게 일어날 수 있기 때문에 이를 방지하기 위해 플라스틱 사출물과 전자기파 차폐를 위해서 증착되는 금속박막사이의 접착력을 강화시킬 수 있는 적당한 촉매물질을 적층이 필요하였고, 적층시에 촉매물질은 플라스틱 사출물의 사소한 표면의 흠결을 제거하는 정도의 두께를 가지는 것이 필요하였다. 본 발명의 또 다른 과제는 상기 플라스틱 사출물과 금속물질사이의 접착력 향상과 동시에 스파터링과 진공증착법을 동시에 적의 선택적으로 사용하여 접착력 강화 촉매 물질과 금속물질 및 금속물질사이의 접착력을 강화하여 금속박막의 저항을 낮추어 전자기파의 차폐효과를 높이고, 사용자의 땀, 바닷가에서 많이 접할 수 있는 염분등에 노출될 경우에 시간의 경과에 따라 금속박막의 부식이나 손상에 의하여 전자기파를 차폐하는 성능이 떨어지는 것을 방지하고 외형의 변질이 없는 내구성이 우수한 제품을 제공하는데 있다.
플라스틱 사출물에 금속박막(하나의 예:도1)을 증착하기 전에 금속물질과 플라스틱 사출물사이의 접착력을 증가하기 위해서 촉매물질로 신나와 폴리아크릴이 혼합된 촉매물질로 프라이머를 사용하여 금속박막과의 밀착력 및 플라스틱 사출금형의 미세한 흠집을 제거할 수 있게 0.3 kg/㎤내지 3kg/㎤의 공기압력으로 10cm내지 20cm의 분사거리를 유지하고 이동속도 분당 1000cm 내지 2000cm까지 일정하게 이동하면서 막의 두께를 3㎛내지 10㎛정도로 형성한다. 플라스틱 사출물에 접착력을 강화하기 위하여 적층한 촉매물질은 건조기에 넣은 후 70℃내외에서 적당한 시간을 두어 완전히 경화시킨다. 이는 경화 온도와 폴리아크릴의 재질에 따라 다소 차이를 보일 수 있다. 도2는 상기 촉매물질이 적층된 플라스틱 사출물 상(3)에 금속박막을 증착시키기 위하여 스파터(5)에 의한 금속박막증착과 진공증착(vaccum evaporation)을 하나의 커다란 챔버(1) 내에서 수행할 수 있는 금속박막 증착 장비의 개략적인 구성이다. 본 발명과 관련하여 적용된 증착방법에 대하여 구체적으로 살펴보면, 박막을 제조하는 기술은 물리적 방법을 이용하는 PVD(physical vapour deposition)과 화학적 방법을 이용하는 CVD(chemical vapour deposition)로 분류할 수 있으며, PVD는 CVD에 비해서 작업조건이 깨끗하고, 진공상태에서 저항열이나 전자 빔, 레이저 빔 또는 플라즈마를 이용하여 고체상태의 물질을 기체상태로 만들어 기판상에 직접 증착시키는 박막제조방식이다. PVD로 제조할 수 있는 박막재료는 금속, 합금을 비롯하여 화합물, 비금속 산화물등이 있다. 본 발명에서는 이를 감안하여 PVD 방법을 이용하였으며 PVD방법 중에서도 증착(evapouration)과 스퍼터링(sputtering)방법을 이용하였고 진공증착방법은 열증착방법과 전자 빔증착 방법중에서 열에 의한 증착법을 사용하였다. 스퍼터링 방법은 DC/RF 스퍼터링 방법, 마그네트론 스퍼터링(magnetron sputtering) 및 박막 빔 스퍼터링(ion beam sputtering)중에서 마그네트론 스퍼터링 방법(도4)을 사용하였다. 마그네트론 스파터링은 타겟의 뒷면에 영구자석을 배열함으로써 전기장에 의해 캐소드(cathode)로부터 방출되는 전자를 타겟 바깥 방향으로 형성되는 자기장내에 국부적으로 모아 아르곤 기체 원자와의 충돌을 촉진시킴으로써 스파터의 성능을 높이는 방법이다. 마그네트론 스파터링(은 스파터링의 효율을 증가시킬 수 있고, 전자의 와류운동으로 전자의 기판 및 박막과의 충돌을 감소시킬 수 있어 기판의 온도 상승효과가 적으며, 영구자석의 적절한 배열과 차폐를 이용하여 박막두께의 균일도를 쉽게 얻을 수 있는 장점이 있는 반면에 자기장이 타겟 표면에 수직으로 들어오고 나가도록 해야 한다는 단점도 있다. 본 발명과 관련하여 사용된 또 다른 증착법인 전기 가열식 진공증착법(resistive heating evaporation)은 진공중에서 금속, 화합물 또는 합금을 가열하여 증발시켜 증기가 된 입자를 기판(플라스틱 사출물) 표면에 증착시키는 방법으로 장치의 구성이 비교적 간단하고 매우 많은 물질에 쉽게 적용할 수 있고 박막이 될 수 있는 메카니즘이 비교적 단순하기 때문에 박막 형성에 있어서 핵형성이나 성장이론과의 대응을 하기 쉽다는 장점이 있다. 전기 가열식 진공증착법은 고융점의 필라멘트, 바스켓(basket) 또는 보트(boat)등의 열적 소스가 필요하며, 특히 잘 쓰이고 있는 열적 소스의 재료로는 텅스텐, 몰리브덴 탄탈륨등이 쓰이며 이들 금속을 박막 또는 선을 적당한 형상으로 만들어 증발원으로 한 것으로 증착(금속박막)재료를 증발원에 놓고 전류를 흘려 가열하여 물질을 증발시키는 방법(도3)이다. 증착 속도는 필라멘트에 공급되는 전류량을 조절함에 의하여 변화시킬 수 있다.
본 발명은 마그네트론 스파터링(도4)과 저항가열식 진공증착법(도3)을 이용하여 앞서 접착력 강화를 위한 촉매물질인 프라이머로 얇은 막을 형성한 플라스틱 사출물을 도2 마스킹 지그(jig)에 장착하고 마스킹 지그를 배럴(barrel)에 장착한다. 배럴에 장착된 마그킹 지그를 진공흡입기를 사용하여 박막의 접착력을 떨어뜨리고 불균일한 표면의 원인이 되는 먼지를 제거하는 공정을 수행한다. 먼지를 제거한 배럴(2)은 금속 박막을 형성하는 커다란 진공 챔버(1)내에 장착된다. 진공펌프를 사용하여 챔버내의 공기압을 대략 10-4 Torr 이하의 진공상태가 되도록 한다. 이렇게 하여 플라스틱 사출물상에 전자기파를 차폐하기 위한 금속물질을 적층하기 위한 준비 작업은 완료된다. 앞서 접착력 강화를 위해 사용한 촉매물질인 프라이머를 적층한 플라스틱 사출물상에 금속박막을 형성하는 제1단계는 침투력이 뛰어나 밀착력이 우수하고 박막 두께를 얇게 형성할 수 있는 스파터링 방법을 사용하였으며, 챔버내의 조건은 아르곤가스의 량을 130∼150 SCCM으로 하고, 이때 마그네트론에 공급되는 전력은 6kW(하나의 스파터링 타켓)로 유지하고 진공도는 6×10-4 Torr이하로 유지한다. 이때의 금속물질은 앞서 적층한 프라이머층과 접착력이 우수한 SUS(steel special use stainless)를 사용하였고, 이들 물질의 증착시간은 금속박막의 두께에 따라 달리할 수 있다. 그 다음에는 상기 스파터링 과정에서 발생된 열에 의하여 플라스틱 사출물이 변형되는 것을 방지하기 위하여(챔버내의 마스킹 지그가 꽂혀있는 표면 온도를 저하하기 위함) 배럴을 적당시간 공회전을 실시한다. 제2단계는 상기 설명한 진공증착(vaccum evaporation)법에 의하여 금속물질 Cu를 사용하여 박막을 형성하였고 Cu 금속물질의 증착시간은 금속박막의 두께를 고려하여 적당히 적층한다. 그 다음에는 상기 진공증착시 발생된 열에 의하여 플라스틱 사출물이 변형되는 것을 방지하기 위하여(챔버내의 마스킹 지그가 꽂혀있는 표면 온도를 저하하기 위함) 배럴을 적당시간 공회전을 실시한다. 제3단계, 제 4단계 및 제 5단계의 금속 박막을 적층시에서는 상기 제1단계와 제2단계에서 사용한 스파터링법과 진공증착법을 이용하여 저저항을 가진 금속물질을 종류를 달리하여 적층할 수 있다.
[실시예1]
플라스틱 사출물에 금속박막을 증착하기 전에 금속물질과 플라스틱 사출물사이의 접착력을 증가하기 위해서 촉매물질로 신나와 폴리아크릴이 혼합된 촉매물질로 프라이머를 사용하여 금속박막과의 밀착력 및 플라스틱 사출금형의 미세한 흠집을 제거할 수 있게 0.3 kg/㎤내지 3kg/㎤의 공기압력으로 10cm내지 20cm의 분사거리를 유지하고 이동속도 분당 1000cm내지 2000cm까지 일정하게 이동하면서 막의 두께를 3㎛내지 10㎛정도로 형성한다. 플라스틱 사출물에 접착력을 강화하기 위하여 적층한 촉매물질은 건조기에 넣은 후 70℃내외에서 10분내지 45분 동안 두어 완전히 경화시킨다. 앞서 프라이머를 적층한 플라스틱 사출물상에 금속박막을 형성하는 제1단계는 침투력이 뛰어나 밀착력이 우수하고 박막 두께를 얇게 형성할 수 있는 스파터링 방법을 사용하였으며, 챔버내의 조건으로는 아르곤가스의 량을 130∼150 SCCM으로 하고, 스파터링 타켓(도2의 5)은 3개를 사용하였으며, 이때 하나의 타켓의 마그네트론에 공급되는 전력은 6kW 정도로 하고 진공도는 6×10-4 Torr 이하로 유지하였다. 이때의 금속물질은 앞서 적층한 플라스틱 사출물과 금속박막의 접착력을 강화와 플라스틱 사출물의 흠결을 보완하기 위한 촉매물질인 프라이머층과 상기 프라이머층과 접착력이 우수한 SUS316(steel special use stainless) 또는 3개의 스파터링 타켓중에 2개의 타겟에는 SUS316 금속물질로 먼저 적층하고 나머지 하나의 타켓에는 Cu, Ag, Ni, Cr, Ti, Au, Al 및 저저항성 금속물질중 하나를 선택적으로 적층하였고, 이들 물질의 증착시간은 약3분 동안으로 하여 배럴을 0.5∼1.5㎧의 속도로 회전시키면서 막 두께를 0.15㎛∼1㎛로 적층한다. 그 다음에는 상기 스파터링 과정에서 발생된 열에 의하여 플라스틱 사출물이 변형되는 것을 방지하기 위하여(챔버내의 마스킹 지그가 꽂혀있는 플라스틱 사출물의 표면 온도를 저하하기 위함) 배럴을 0.5∼1.5㎧의 속도로 약 1-3분간 공회전하여 냉각을 실시한다. 제2단계는 진공증착(vaccum evaporation)법에 의하여 보트(도2의 4)상에 금속물질 Cu(순도99.9%이상) 또는 Al를 사용하여 금속박막을 형성하였고, 금속물질의 증착시간은 약 3분 동안으로 금속박막의 두께는 0.5㎛∼5㎛로 적층한다. 그 다음에는 상기 진공증착과정에서 발생된 열에 의하여 플라스틱 사출물이 변형되는 것을 방지하기 위하여(챔버내의 마스킹 지그가 꽂혀있는 플라스틱 사출물의 표면 온도를 저하하기 위함) 배럴을 0.5∼1.5m/s의 속도로 약 1-3분간 공회전하여 냉각을 실시한다 제3단계는 상기 제 2단계와 동일한 조건으로 하되 챔버 내의 공기압을 1×10-4 Torr 이하로 유지하면서 금속물질은 Ag(순도 99.9%이상)를 사용하였고 금속박막의 증착시간은 5분 동안으로 금속박막의 두께는 0.5㎛∼5㎛로 적층한다. 그 다음에는 상기 진공증착과정에서 발생된 열에 의하여 플라스틱 사출물이 변형되는 것을 방지하기 위하여(챔버내의 마스킹 지그가 꽂혀있는 플라스틱 사출물의 표면 온도를 저하하기 위함) 배럴을 0.5∼1.5㎧의 속도로 약 1-3분간 공회전을 실시한다. 제4단계는 침투력이 뛰어나 밀착력이 우수하고 박막 두께를 얇게 형성할 수 있는 스파터링 방법을 사용하였으며, 상기 제 1단계와 동일한 조건으로 하고 금속물질 역시 제1단계와 동일하게 스파터링법에 의하여 적층하였고, 박막증착 시간은 약5분동안으로 금속박막의 두께는 0.5㎛∼2㎛로 적층한다. 그 다음에는 상기 스파터링 과정에서 발생된 열에 의하여 플라스틱 사출물이 변형되는 것을 방지하기 위하여(챔버 내의 마스킹 지그가 꽂혀있는 플라스틱 사출물의 표면 온도를 저하하기 위함) 배럴을 0.5∼1.5m/s의 속도로 약 1-3분간 공회전하여 냉각을 실시한다. 제5단계는 상기 제4단계와 동일한 조건과 동일한 금속물질로 스파터링법에 의하여 금속박막을 0.5㎛∼1.5㎛의 두께로 형성한다. 그 다음에는 챔버내를 진공을 해제하여 대기압으로 유지한다. 그 다음에 챔버내의 배럴을 꺼낸다.
[실시예2]
상기 실시예1에서와 동일한 조건으로 프라이머층을 적층하고, 그 위에 금속박막을 적층함에 있어서 커다란 진공챔버(도2의 1) 내의 스파터링 타켓(도2의 5)은 3개를 설치하여 사용하였으며, 이때 마그네트론에 공급되는 전력은 6kW 정도로 하고 진공도는 6×10-4 Torr이하로 유지하였으며, 이때의 금속물질은 앞서 적층한 플라스틱 사출물과 금속박막의 접착력을 강화와 플라스틱 사출물의 흠결을 보완하기 위한 촉매물질인 프라이머층과 상기 프라이머층과 접착력이 우수한 SUS316(steel special use stainless) 또는 3개의 스파터링 타켓중에 2개의 타겟에는 SUS316 금속물질로 하고 나머지 하나의 타켓에는 Cu, Ag, Ni, Cr, Ti, Au, Al 및 저저항성 금속물질(도전성이 우수한 금속물질)중 하나를 선택적으로 막 두께를 0.15㎛∼1㎛로 적층한다. 그 다음에는 상기 스파터링 과정에서 발생된 열에 의하여 플라스틱 사출물이 변형되는 것을 방지하기 위하여(챔버내의 마스킹 지그가 꽂혀있는 플라스틱 사출물의 표면 온도를 저하하기 위함) 배럴을 0.5∼1.5㎧의 속도로 약 1-3분간 공회전하여 냉각을 실시한다. 제2단계는 진공증착(vaccum evaporation)법에 의하여 금속물질은 Cu(순도99.9%이상) 또는 Al를 사용하여 금속박막을 두께는 0.5㎛∼5㎛로 적층한다. 그 다음에는 상기 진공증착과정에서 발생된 열에 의하여 플라스틱 사출물이 변형되는 것을 방지하기 위하여(챔버내의 마스킹 지그가 꽂혀있는 플라스틱 사출물의 표면 온도를 저하하기 위함) 배럴을 0.5∼1.5㎧의 속도로 약 1-3분간 공회전하여 냉각을 실시한다. 제3단계는 침투력이 뛰어나 밀착력이 우수하고 박막 두께를 얇게 형성할 수 있는 스파터링 방법을 사용하였으며, 상기 제 1단계와 비슷한 조건으로 하되 금속물질은 SUS316 또는 3개의 스파터링 타켓중에 2개의 타겟에는 SUS316 금속물질로 하고 나머지 하나의 타켓에는 Cu, Ag, Ni, Cr, Ti, Au, Al 및 저저항성 금속물질중 하나를 선택적으로 금속박막의 두께는 0.5㎛∼1.5㎛로 적층하였다. 그 다음에는 상기 스파터링 과정에서 발생된 열에 의하여 플라스틱 사출물이 변형되는 것을 방지하기 위하여(챔버내의 마스킹 지그가 꽂혀있는 플라스틱 사출물의 표면 온도를 저하하기 위함) 배럴을 0.5∼1.5m/s의 속도로 약 1-3분간 공회전하여 냉각을 실시한다. 그 다음에는 챔버내를 진공을 해제하여 대기압으로 유지한다. 그 다음에 챔버내의 배럴(도2의 3)을 꺼낸다.
[실시예3]
상기 실시예1에서의 스파터링에 의한 금속 박막 적층시에는 3 개의 타켓 모두에 SUS를 사용하는 것과 1,3 타켓은 SUS로 제2타켓은 Cu, Ag, Ni, Cr, Ti, Au, Al 및 저저항성 금속물질중 하나를 선택적으로 적층하는 것외에 과 접착력을 고려하여 세 개의 타켓 모두에 상기 다양한 금속물질중 각각 다른 것을 사용하여 적층할 수도 있다. 여기서 3 개의 타켓에 2개 이상의 다른 종류의 금속물질을 사용할 경우에 프라이머막과 금속박막의 접착력을 고려하여 타켓 각각을 독립하여 금속박막을 적층할 수도 있고(예를 들면, 3개의 타켓중 1,3타켓 SUS316으로 2타켓을 TI로 할 경우에 SUS316를 먼저 적층한 후에 Ti를 적층하고, 제1타켓을 SUS316으로, 제2타켓을 Al로, 제3타켓을 Ni로 할 경우에 SUS316을 먼저 적층하고 그 다음에 Al 층을 이어서 Ni 층을 적층하는 경우임.) 또한 서로 다른 종류의 금속물질을 동시에 스파터링 함에 의하여 혼합된 금속박막을 적층할 수도 있다.
본 발명은 플라스틱 사출물과 전자기파 차폐를 위해서 증착되는 금속박막사이에 접착력을 강화시켜주는 촉매 물질로 프라이머 물질을 사용하여 플라스틱 사출물과 금속박막의 접착력을 크게 향상시킴과 동시에 이때 적층되는 촉매물질은 플라스틱 사출물의 사소한 표면의 흠결을 제거하는 효과도 있다. 또한 플라스틱 사출물과 금속물질사이의 접착력 향상과 동시에 스파터링과 진공증착법을 동시에 적의 선택적으로 사용하여 접착력 강화 촉매 물질과 금속물질 및 금속물질사이의 접착력을 강화하여 금속박막의 저항을 낮추어 전자기파의 차폐효과를 높이고, 사용자의 땀, 바닷가에서 많이 접할 수 있는 염분등에 노출될 경우에 시간의 경과에 따라 금속박막의 부식이나 손상에 의하여 전자기파를 차폐하는 성능이 떨어지는 것을 방지하고 외형의 변질이 없는 내구성이 우수한 제품을 제공하는 효과가 있다.
도1 : 플라스틱 사출물상의 박막의 형태
도2 : 스파터링와 진공 증착법을 동시에 수행하는 플라스틱 사출물상의 금속박막증착기의 내부 구성
도3 : 스파터링 원리
도4 : 진공증착의 원리
1: 진공챔버, 2:배럴, 3:플라스틱 사출물, 4:진공증착을 위한 보트, 5:스파터링을 위한 타켓

Claims (11)

  1. 하나의 챔버내에서 스파터링과 진공증착 수단을 동시에 수행할 수 있는 증착법을 사용하여 플라스틱 사출물상에 전자기파를 차폐하기 위한 금속박막을 적층하는 방법에 있어서,
    플라스틱 사출물과 금속박막의 접착력을 향상시키고 플라스틱사출물의 흠결을 보완하기 위하여 촉매물질인 프라이머를 적층하는 단계와,
    상기 형성한 프라이머를 건조하는 단계와,
    상기 건조된 프라이머가 적층된 플라스틱 사출물을 진공 흡착기를 이용하여 먼지를 제거하는 단계와,
    상기 먼지를 제거한 플라스틱 사출물을 마스킹 지그에 장착하고 마스킹 지그를 장착한 플라스틱 사출물을 배럴에 장착하여 진공챔버 내부에 넣고 SUS의 금속박막(제1금속박막)을 스파터링 수단에 의하여 0.15㎛ 내지1㎛ 정도의 두께로 형성하는 단계와,
    상기 SUS의 박막을 형성한 후 플라스틱 사출물의 표면 온도를 냉각하는 단계와,
    냉각 후 상기 SUS의 금속 박막상에 Cu의 금속박막(제2금속박막)을 진공증착에 의하여 0.5㎛내지 8㎛ 정도의 두께로 형성하는 단계와,
    상기 Cu의 금속박막을 형성한 후 플라스틱 사출물의 표면 온도를 냉각하는 단계와,
    냉각 후 상기 Cu의 금속 박막상에 SUS의 금속박막(제3금속박막)을 스파터링 수단에 의하여 0.5㎛내지 2㎛ 정도의 두께로 형성하는 단계를 구비함을 특징으로 하는 스파터링과 진공증착 수단을 동시에 이용한 플라스틱 사출물의 금속박막증착방법.
  2. 하나의 챔버내에서 스파터링과 진공증착 수단을 동시에 수행할 수 있는 증착법을 사용하여 플라스틱 사출물상에 전자기파를 차폐하기 위한 금속박막을 적층하는 방법에 있어서,
    플라스틱 사출물과 금속박막의 접착력을 향상시키고 플라스틱사출물의 흠결을 보완하기 위하여 촉매물질인 프라이머층을 적층하는 단계와,
    플라스틱 사출물과 금속박막의 접착력을 향상시키고 플라스틱사출물의 흠결을 보완하기 위하여 촉매물질인 프라이머를 적층하는 단계와,
    상기 형성한 프라이머를 건조하는 단계와,
    상기 건조된 프라이머가 적층된 플라스틱 사출물을 진공 흡착기를 이용하여 먼지를 제거하는 단계와,
    상기 먼지를 제거한 플라스틱 사출물을 마스킹 지그에 장착하고 마스킹 지그가 장착된 플라스틱 사출물을 배럴에 장착하여 진공챔버 내부에 넣고 SUS의 금속박막(제1금속박막)을 스파터링 수단에 의하여 0.15㎛ 내지1㎛정도의 두께로 형성하는 단계와,
    상기 SUS의 박막을 형성한 후 플라스틱 사출물의 표면 온도를 냉각하는 단계와,
    냉각 후 상기 SUS의 금속 박막상에 Cu의 금속박막(제2금속박막)을 진공증착에 의하여 0.5㎛ 내지 8㎛정도의 두께로 형성하는 단계와,
    상기 Cu의 금속박막을 형성한 후 플라스틱 사출물의 표면 온도를 냉각하는 단계와,
    냉각 후 상기 Cu의 금속박막상에 Ag의 금속박막(제3금속박막)을 진공증착에 의하여 0.5㎛ 내지 8㎛정도의 두께로 형성하는 단계와,
    상기 Ag의 금속박막을 형성한 후 플라스틱 사출물의 표면 온도를 냉각하는 단계와,
    냉각 후 상기 Ag의 금속 박막 상에 SUS의 금속박막(제4금속박막)을 스파터링 수단에 의하여 0.5㎛ 내지 2㎛정도의 두께로 형성하는 단계와,
    상기 SUS의 금속박막을 형성한 후 플라스틱 사출물의 표면 온도를 냉각하는 단계와,
    냉각 후 상기 SUS의 금속 박막상에 SUS의 금속박막(제5금속박막)을 스파터링 수단에 의하여 0.5㎛ 내지 2㎛정도의 두께로 다시 형성하는 단계를 구비함을 특징으로 하는 스파터링 수단과 진공증착 수단을 동시에 이용한 플라스틱 사출물의 금속박막증착방법.
  3. 제1항과 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스파터링 수단에 의하여 적층하는 금속박막의 형성 단계는 커다란 진공 챔버내에 존재하는 3개의 스파터링 타켓중 2개의 타겟에는 SUS금속물질을 나머지 하나의 타켓에는 Cu, Ag, Ni, Cr, Ti, Au, Al 및 저저항성 금속물질중 하나를 선택적으로 적층하여 금속박막(제2금속박막)을 적층하는 단계를 특징으로 하는 플라스틱 사출물의 금속박막증착방법.
  4. 제1항과 제2항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층한 SUS의 금속박막(제1금속박막)상에 적층한 Cu 금속박막(제2금속박막) 대신에 Al금속박막(제2금속박막)을 진공증착 수단에 의하여 금속박막을 적층하는 단계를 구비함을 특징으로 하는 플라스틱 사출물의 금속박막증착방법.
  5. 제1항과 제2항에 있어서,
    상기 스파터링 수단에 의하여 적층하는 금속박막의 형성 단계는 커다란 진공 챔버내에 존재하는 3개의 스파터링 타켓 각각에 SUS, Cu, Ag, Ni, Cr, Ti, Au, Al 및 저저항성 금속물질중 서로 다른 금속물질을 사용하여 우수한 접착을 가질수 있게 금속박막(제2금속박막)을 적층하는 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출물의 금속박막증착방법.
  6. 제1항과 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속박막을 적층함에 있어 스파터링 수단을 이용할 시에 챔버내의 진공도는 6×10-4 Torr이하로 높은 진공도를 유지하고, 진공증착을 이용하여 박막을 적층할 시에 1×10-4 Torr이하로 높은 진공도를 유지함을 특징으로 하는 스파터링 수단과 진공증착 수단을 동시에 이용한 플라스틱 사출물의 금속박막증착방법.
  7. 플라스틱 사출물상에 접착력과 전자기파 차폐 성능이 우수한 금속박막을 적층함에 있어서,
    플라스틱 사출물과 금속박막의 접착력을 높이기 위한 플라스틱 사출물상에 3㎛ 내지 10㎛정도의 두께로 적층한 촉매물질인 프라이머와,
    상기 촉매물질인 프라이머상에 스파터링 수단에 의하여 0.15㎛ 내지 1㎛정도의 두께로 적층한 SUS 금속박막(제1금속박막) 또는 SUS와 Cu, Ag, Ni, Cr, Ti, Au, Al 및 저저항성 금속물질중 하나의 금속물질이 혼합된 금속박막(제1금속박막)과,
    상기 SUS 금속박막(제1금속박막) 또는 SUS와 Cu, Ag, Ni, Cr, Ti, Au, Al 및 저저항성 금속물질중 하나의 금속물질이 혼합된 금속박막(제1금속박막)상에 진공증착 수단에 의하여 0.5㎛ 내지 8㎛정도의 두께로 적층한 Cu 금속박막(제2금속박막) 또는 Ag 금속박막(제2금속박막)과,
    상기 Cu 금속박막(제2금속박막) 또는 Ag 금속박막(제2금속박막)상에 스파터링 수단에 의하여 0.5㎛ 내지 2㎛정도의 두께로 적층한 SUS 금속박막(제1금속박막) 또는 SUS와 Cu, Ag, Ni, Cr, Ti, Au, Al 및 저저항성 금속물질중 하나의 금속물질이 혼합된 금속박막(제3금속박막)으로 구성됨을 특징으로 하는 전자기파 차폐용 3중 금속박막.
  8. 플라스틱 사출물상에 접착력과 전자기파 차폐 성능이 우수한 금속박막을 적층함에 있어서,
    플라스틱 사출물과 금속박막의 접착력을 높이기 위한 플라스틱 사출물상에 3㎛ 내지 10㎛정도의 두께로 적층한 촉매물질인 프라이머와,
    상기 촉매물질인 프라이머상에 스파터링 수단에 의하여 0.15㎛ 내지 1㎛정도의 두께로 적층한 SUS 금속박막(제1금속박막) 또는 SUS와 Cu, Ag, Ni, Cr, Ti, Au, Al 및 저저항성 금속물질중 하나의 금속물질이 혼합된 금속박막(제1금속박막)과,
    상기 SUS 금속박막(제1금속박막) 또는 SUS와 Cu, Ag, Ni, Cr, Ti, Au, Al중 하나의 금속물질이 혼합된 금속박막(제1금속박막)상에 진공증착 수단에 의하여 0.5㎛ 내지 8㎛정도의 두께로 적층한 Cu 금속박막(제2금속박막) 또는 Al 금속박막(제2금속박막)과,
    상기 Cu 금속박막(제2금속박막) 또는 Al 금속박막(제2금속박막)상에 진공증착법에 의하여 0.5㎛ 내지 8㎛정도의 두께로 적층한 Ag 금속박막(제3금속박막)과,
    상기 Ag 금속박막(제3금속박막) 상에 스파터링 수단에 의하여 0.5㎛ 내지 2㎛정도의 두께로 적층한 SUS 금속박막(제4금속박막) 또는 SUS와 Cu, Ag, Ni, Cr, Ti, Au, Al 및 저저항성 금속물질중 하나의 금속물질이 혼합된 금속박막(제4금속박막)과,
    상기 SUU 금속박막(제4금속박막) 또는 SUS와 Cu, Ag, Ni, Cr, Ti, Au, Al중 하나의 금속물질이 혼합된 금속박막(제4금속박막) 상에 스파터링 수단에 의하여 0.5㎛ 내지 2㎛정도의 두께로 적층한 SUS금속박막(제5금속박막) 또는 Cu, Ag, Ni, Cr, Ti, Au, Al중 하나의 금속물질이 혼합된 금속박막(제5금속박막)으로 구성됨을 특징으로 하는 전자기파 차폐용 5중 금속박막.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 금속박막을 적층함에 있어 스파터링 수단을 이용할 시에 챔버내의 진공도는 6×10-4 Torr이하로 높은 진공도를 유지하고, 진공증착을 이용하여 박막을 적층할 시에 1×10-4 Torr이하로 높은 진공도를 유지함을 특징으로 하는 스파터링 수단과 진공증착 수단을 동시에 이용한 플라스틱 사출물의 금속박막증착방법.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 금속박막을 적층함에 있어 스파터링 수단을 이용할 시에 챔버내의 진공도는 6×10-4 Torr이하로 높은 진공도를 유지하고, 진공증착을 이용하여 박막을 적층할 시에 1×10-4 Torr이하로 높은 진공도를 유지함을 특징으로 하는 스파터링 수단과 진공증착 수단을 동시에 이용한 플라스틱 사출물의 금속박막증착방법.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 금속박막을 적층함에 있어 스파터링 수단을 이용할 시에 챔버내의 진공도는 6×10-4 Torr이하로 높은 진공도를 유지하고, 진공증착을 이용하여 박막을 적층할 시에 1×10-4 Torr이하로 높은 진공도를 유지함을 특징으로 하는 스파터링 수단과 진공증착 수단을 동시에 이용한 플라스틱 사출물의 금속박막증착방법.
KR10-2003-0016958A 2003-03-18 2003-03-18 스파터와 진공 증착을 동시에 사용하여 플라스틱사출물에서의 전자기파 차폐를 위한 금속박막 및 증착방법 KR100504049B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2003-0016958A KR100504049B1 (ko) 2003-03-18 2003-03-18 스파터와 진공 증착을 동시에 사용하여 플라스틱사출물에서의 전자기파 차폐를 위한 금속박막 및 증착방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2003-0016958A KR100504049B1 (ko) 2003-03-18 2003-03-18 스파터와 진공 증착을 동시에 사용하여 플라스틱사출물에서의 전자기파 차폐를 위한 금속박막 및 증착방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040082254A KR20040082254A (ko) 2004-09-24
KR100504049B1 true KR100504049B1 (ko) 2005-07-27

Family

ID=37366193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2003-0016958A KR100504049B1 (ko) 2003-03-18 2003-03-18 스파터와 진공 증착을 동시에 사용하여 플라스틱사출물에서의 전자기파 차폐를 위한 금속박막 및 증착방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100504049B1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100494478C (zh) * 2006-03-20 2009-06-03 浙江大学 电磁双重屏蔽膜的溅射制备方法
KR100839644B1 (ko) * 2006-08-31 2008-06-19 주식회사 이엠테크 조명등 케이스의 금속코팅방법
KR100847070B1 (ko) * 2006-10-16 2008-07-17 한국 고덴시 주식회사 리모콘 수신 모듈 및 그 제조방법
KR102123778B1 (ko) * 2020-03-23 2020-06-17 구준모 은 증착 방법 및 이를 이용한 가공품
KR102123779B1 (ko) * 2020-03-23 2020-06-17 구준모 금속이 증착된 가공품 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040082254A (ko) 2004-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4849415B2 (ja) スパッタリング工程を利用するフィルム型アンテナの製造方法
US9938625B2 (en) Method for manufacturing NdFeB rare earth permanent magnetic device with composite plating
CN110055503B (zh) 一种用于制备镝/铽镀层的磁控溅射镀膜系统和方法
CN107532288B (zh) 反应性溅射法和层叠体膜的制造方法
KR100504049B1 (ko) 스파터와 진공 증착을 동시에 사용하여 플라스틱사출물에서의 전자기파 차폐를 위한 금속박막 및 증착방법
CN214115692U (zh) 薄膜基体镀前等离子体处理设备
US20120125803A1 (en) Device housing and method for making the same
CN101376972B (zh) 塑料工件表面真空溅镀emi薄膜结合电泳涂装方法
CN101376975B (zh) 塑料工件表面具emi和抗菌效果之制备方法
JP2007191753A (ja) アンダコート用および蒸着用マスク治具と、これを用いた電磁波シールド膜の成膜方法
KR100537014B1 (ko) 이온 플래이팅 방식에 의한 유해전자파 방지용 및 투명아크릴 폴리 카보네이트의 금속 칼라 박막 형성 시스템
US20040188242A1 (en) Method of manufacturing electromagnetic interference shield
JP2778955B2 (ja) 連続多段イオンプレーテイング装置
EP0747501A1 (en) Thin film deposition
CN101376976A (zh) 塑料工件表面真空溅镀结合电泳涂装技术
JP2007186772A (ja) ガスフロースパッタリング成膜方法
JP2008231532A (ja) 被銅メッキ処理材の製造方法
CN114672783B (zh) 连续真空镀膜系统及其功能单元和运行方法
US20120164480A1 (en) Coated article and method for making the same
KR20140083260A (ko) 복합진공증착방법
US20230234160A1 (en) Diffusion bonding of pure metal bodies
CN216550674U (zh) 一种新型靶材
TWM606427U (zh) 反應式濺鍍裝置
KR100839644B1 (ko) 조명등 케이스의 금속코팅방법
KR20100107347A (ko) 전자제품용 무통전 금속 박막의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
O035 Opposition [patent]: request for opposition
O132 Decision on opposition [patent]
O074 Maintenance of registration after opposition [patent]: final registration of opposition
O132 Decision on opposition [patent]
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20090622

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee