TWI455400B - 導電薄膜、其製法及高頻零件 - Google Patents

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Description

導電薄膜、其製法及高頻零件
本發明係關於一種具有高頻傳送率之頻率相關性的導電薄膜、其製法及使用如此之導電薄膜的高頻零件。
個人電腦等之資訊處理機器、行動電話等之無線通信機器等習知所使用之高頻傳送線路係具有由如第35圖所示之內導體110、介電體200及外導體110’所構成的同軸電纜，或具有如第36圖所示之具有四角剖面的金屬製之導波管120等。同軸電纜及導波管係具有等方向性(兩方向均相同)之傳送特性。
另外有：於介電體基板210之一面，設置平行之一對帶狀導體130、130的高頻傳送線路(第37圖)；於介電體基板210之兩面設置接地導體140、140，中心部設置導體130的高頻傳送線路(第38圖)；於介電體基板210之一面設置接地導體140，另一面設置帶狀導體130的高頻傳送線路(第39圖)；於陶瓷介電體基板210之一面設置帶狀導體130，於其兩側配置接地導體140、140的高頻傳送線路(第40圖)等。
日本專利特開平7－336113號公報係揭示一種具有導體膜之高頻傳送線路，其中該導體膜係具有使用頻率中的表皮深度1.14~2.75倍之膜厚。於第37及40圖顯示此高頻傳送線路之構造例。於陶瓷介電體基板210之上平行所設置的導體膜130、140中，對應於頻率，並無高頻傳送率之頻率相關性。但是，若具有高頻傳送率之頻率相關性的話， 各種有用之高頻零件將可以得到。
因而，本發明之目的在於提供一種具有高頻傳送率之頻率相關性的導電薄膜，其製法及使用如此之導電薄膜的高頻零件。
有鑑於上述之目的而鑽研的結果，本發明人等發現下列事實而想到本發明，形成透過傾斜組成層而接合於塑膠薄膜的二層金屬薄膜之後，若於通電中加壓的同時，形成許多微細孔或凹部的話，可以得到具有高頻傳送率之頻率相關性的導電薄膜。
亦即，本發明之導電薄膜，其特徵在於：具有塑膠薄膜、設置於其至少一面的第一金屬薄膜、與形成於其上之第二金屬薄膜；於該第一金屬薄膜與該第二金屬薄膜之間，形成金屬組成比於厚度方向上變化的層；具有至少開口於該第二金屬薄膜側的許多微細孔或凹部，該孔或凹部係於通電中加壓於該第二金屬薄膜的同時予以形成。
此導電薄膜較佳為也於該塑膠薄膜與該第一金屬薄膜之間，形成該第一金屬之比例於厚度方向上變化的層。
於導電薄膜之較佳例中，第一金屬為鎳，第二金屬為銅。此情形下，第一金屬薄膜與該第二金屬薄膜的厚度比較佳為1/20~1/2。具體而言，較佳為第一金屬薄膜之厚度較佳為10~70nm，第二金屬薄膜之厚度為0.1~1 μm。
於導電薄膜之另一較佳例中，第一金屬為銅，第二金屬 為鎳。此情形下，第一金屬薄膜與第二金屬薄膜的厚度比較佳為2/1~20/1。具體而言，較佳為第一金屬薄膜之厚度為0.1~1 μm，該第二金屬薄膜之厚度為10~70nm。
於導電薄膜之再另一較佳例中，該第二金屬薄膜為蒸鍍層。
於導電薄膜之再另一較佳例中，該第二金屬薄膜係由該第二金屬之蒸鍍層與該第二金屬之電鍍層所構成。
於導電薄膜之再另一較佳例中，該第一金屬薄膜為蒸鍍層。
該微細孔或凹部較佳為具有0.1~100 μm之平均開口徑。該微細孔或凹部的平均密度較佳為500個/cm2 以上。
本發明之導電薄膜之製法，其特徵在於：藉由在塑膠薄膜之至少一面依序形成第一金屬薄膜與第二金屬薄膜，使所得的複合薄膜通過表面上附著許多硬質粒子的第一輥與表面為平滑的第二輥之間，形成至少開口於該第二金屬薄膜側的許多微細孔或凹部，此時對該第二金屬薄膜進行通電。
該輥之按壓力較佳為70kgf/mm幅寬以上。較佳為施加於該第二金屬薄膜之電壓與電流密度分別為5V以上與20A/m2 以上。
本發明之高頻零件係具備上述導電薄膜。
高頻零件之較佳例，係具備平行配置二條該導電薄膜而成的高頻傳送線路，及此高頻傳送線路之高頻濾波器。
因為本發明之導電薄膜具有高頻傳送率的頻率相關 性，有用於各種高頻零件。例如，一旦利用於高頻傳送線路時，效率佳地傳送所期望之頻率帶域的同時，能夠切斷除此以外之頻率帶域。
 〔1〕導電薄膜 (1)構造
第1(a)圖~(d)係顯示本發明導電薄膜之一例。於塑膠薄膜10之一面，同樣地形成第一及第二之金屬薄膜11a、11b，於兩金屬薄膜11a、11b之間形成第一金屬與第二金屬之組成比於厚度方向上變化的傾斜組成層12，於兩金屬薄膜11a、11b，於通電中加壓的同時，設置所形成的許多微細孔14。
於傾斜組成層12中，金屬組成比較佳為大致連續性變化。於塑膠薄膜10與金屬薄膜11a之間，適佳為金屬比例形成從金屬薄膜11a至塑膠薄膜10而減少的傾斜組成層12’。第1(c)圖係概略顯示第二金屬原子11b’部分進入第一金屬原子11a’之間的樣子，第1(d)圖係概略顯示第一金屬原子11a’部分進入薄膜10的塑膠分子10’之間的樣子。
因為許多微細孔14係如後所述，根據於表面具有高硬度微粒之輥而形成，具有各種之深度，但是並無貫穿塑膠薄膜10之必要。
第2(a)圖及第2(b)圖係顯示導電薄膜之另一例。因為於此導電薄膜中，第一金屬薄膜11a係由金屬箔所構成，於第一金屬薄膜11a與塑膠薄膜10之間設置黏著層 13。除了黏著層13以外，此導電薄膜係相同於第1圖所示者。
第3(a)圖及第3(b)圖係顯示導電薄膜之再另一例。此導電薄膜係於塑膠薄膜10之兩面，同樣地形成第一及第二之金屬薄膜11a、11b，除了於第一及第二之金屬薄膜11a、11b設置許多微細孔14以外，相同於第1圖所示者。
第4圖係顯示導電薄膜之再另一例。於塑膠薄膜10之兩面，形成第一及第二之金屬薄膜11a、11b，並且許多微細孔14幾乎貫穿導電薄膜。認為金屬薄膜11a、11b係於貫穿孔之形成中進行塑性變形。
第5圖係顯示導電薄膜之再另一例。此導電薄膜係除了於塑膠薄膜10之一面，將由第一及第二之金屬薄膜11a、11b所構成的二條帶狀積層金屬薄膜平行地形成以外，相同於第1圖所示者。
第6圖係顯示導電薄膜之再另一例。此導電薄膜係除了於塑膠薄膜10之一面，形成一條帶狀積層金屬薄膜(由第一及第二之金屬薄膜11a、11b所構成)，另一面同樣地形成積層金屬薄膜(由第一及第二之金屬薄膜11a、11b所構成)以外，相同於第1圖所示者。
第7圖係顯示導電薄膜之再另一例。此導電薄膜係除了於塑膠薄膜10之一面，設置三條帶狀積層金屬薄膜(分別由第一及第二之金屬薄膜11a、11b所構成)以外，相同於第1圖所示者。
(2)塑膠薄膜 構成塑膠薄膜10之樹脂並未予以特別限定，可舉出例 如，聚酯、聚苯硫醚、聚醯胺、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚碸、聚醚醚酮、聚碳酸酯、丙烯酸樹脂、聚苯乙烯、ABS樹脂、聚胺基甲酸酯、氟樹脂、聚烯烴(聚乙烯、聚丙烯等)、聚氯乙烯、熱可塑性彈性體等。其中，適佳為如聚酯、聚苯硫醚、聚醯胺、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚碸及聚醚醚酮之高耐熱性樹脂，尤以聚酯、聚苯硫醚及聚醯亞胺為特佳。聚酯可列舉：聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯等。其中，因為PET薄膜及PBT薄膜已廉價市售中故較佳。
(3)金屬薄膜 第一及第二之金屬薄膜11a、11b適佳為不同的電阻。常溫下，第一及第二之金屬薄膜11a、11b之電阻差較佳為2×10－6 Ω．cm以上，更佳為4×10－6 Ω．cm以上。
第一及第二之金屬可列舉：銅〔電阻率(20℃)：1.6730×10－6 Ω．cm］、鋁〔電阻率(20℃)：2.6548×10－6 Ω．cm］、銀〔電阻率(20℃)：1.59×10－6 Ω．cm］、金〔電阻率(20℃)：2.35×10－6 Ω．cm］、鉑〔電阻率(20℃)：10.6×10－6 Ω．cm］、鎳〔電阻率(20℃)：6.84×10－6 Ω．cm］、鈷〔電阻率(20℃)：6.24×10－6 Ω．cm］、鈀〔電阻率(20℃)：10.8×10－6 Ω．cm］、錫〔電阻率(0℃)：11.0×10－6 Ω．cm］及此等之合金等。
第一及第二之金屬係使電阻不同之方式來從上述之中來加以選擇。第一金屬/第二金屬之較佳組合為銅/鎳及鎳/銅。
不論第一金屬及第二金屬之電阻大小，較佳為將電阻為小的金屬薄膜與電阻為大的金屬薄膜之厚度比設為2/1~20/1。尤其，兩金屬薄膜為蒸鍍膜之情形，較佳為將此比設為3/1~15/1。具體而言，電阻為小的金屬薄膜之厚度較佳為0.1~35 μm，更佳為0.1~1 μm，最佳為0.2~0.7 μm。另外，電阻為大的金屬薄膜之厚度較佳為10nm~20 μm，更佳為10~70nm，最佳為20~60nm。若電阻為小的金屬薄膜之厚度低於0.1 μm的話，高頻傳送效率為差的。另一方面，若超過1 μm的話，高頻傳送率之頻率相關性將降低。
第一金屬薄膜11a較佳為藉由蒸鍍或箔而形成。第二金屬薄膜11b係藉由蒸鍍以形成至少與第一金屬薄膜11a接合之層。因而，第二金屬薄膜11b可以為蒸鍍膜，也可以為蒸鍍膜＋電鍍層。
(4)傾斜組成層 (a)第一金屬薄膜與第二金屬薄膜之間 如第1(c)圖所示，於傾斜組成層12中，因為第二金屬原子11b’已部分進入第一金屬原子11a’之間，第二金屬原子11b’之組成比(濃度)係從第二金屬薄膜11b至第一金屬薄膜11a減少。兩金屬原子11a’、11b’之濃度慢慢改變之傾斜組成層12被推定為非晶質。
(b)金屬薄膜與塑膠薄膜之間 如第1(d)圖所示，於傾斜組成層12’中，因為第一金屬原子11a’已部分進入薄膜10之塑膠分子10’之間，第一金屬原子11a’之組成比(濃度)係從第一金屬薄膜11a至塑膠薄膜10減少。
(5)微細孔或凹部 為了得到優越之高頻傳送特性，於導電薄膜1中形成微細孔或凹部(也一併稱為「微細孔」)14。如第1圖所示，若微細孔14至少貫穿金屬薄膜11a、11b的話，直到塑膠薄膜10之中途也可以。當然如第4圖所示，微細孔14也可以貫穿塑膠薄膜10。
微細孔14之平均開口徑較佳為0.1~100 μm，更佳為0.5~50 μm。使微細孔14之平均開口徑低於0.1 μm，技術上為困難的。另外，若使微細孔14之平均開口徑超過100 μm的話，導電薄膜1之強度將降低。為了具有良好之傳送損失，平均開口徑之上限以20 μm為特佳，最佳為10 μm。平均開口徑係藉由在導電薄膜1之原子間力顯微鏡照片的任意視野中，測定複數個微細孔14之開口徑，予以平均而求得。
微細孔14之平均密度較佳為500個/cm2 以上，更佳為5×103 個/cm2 以上。若微細孔14之平均密度低於500個/cm2 的話，傳送損失將過大。為了抑制傳送損失，微細孔14之平均密度較佳為1×104 ~3×105 個/cm2 ，更佳為1×104 ~2×105 個/cm2 。微細孔14之平均密度也藉由在導電薄膜1之原子間力顯微鏡照片的任意視野中，量測微細孔14之數目，每單位面積予以平均而求得。
如第4(b)圖所示，根據微細孔14之形成，金屬薄膜11a、11b將塑性變形，此等之一部分係沿著微細孔14之壁面而延伸。根據金屬薄膜11a、11b之塑性變形，高頻傳送率之頻率相關性將提高。認為此係因為根據金屬薄膜11a、 11b之塑性變形，兩金屬將於傾斜組成層12中混合。
(6)電阻率
為了得到高頻傳送率之高的頻率相關性，由金屬薄膜11a、11b所構成的積層物之電阻率(簡稱為「導電薄膜之電阻率」)，銅與鎳組合之情形，較佳為2×10-6 ~150×10-6 Ω．cm，更佳為3×10-6 ~100×10-6 Ω．cm。
〔2〕導電薄膜之製法
導電薄膜1係利用蒸鍍法或箔接合法而在塑膠薄膜10之一面或兩面形成第一金屬薄膜11a，於其上，利用蒸鍍法或是蒸鍍法及電鍍法而形成第二金屬薄膜11b，藉由使所得的複合薄膜通過表面上附著許多硬質粒子之第一輥與表面為平滑之第二輥之間，形成至少開口於第二金屬薄膜11b側之許多微細孔14，此時，藉由對第二金屬薄膜11b進行通電而製造。因為於第一金屬薄膜11a與第二金屬薄膜11b之間形成傾斜組成層12，於塑膠薄膜10與第一金屬薄膜11a之間並無形成傾斜組成層12’之必要。例如，於顯示於第2圖之導電薄膜1中，使由金屬箔所構成的第一金屬薄膜11a黏著於塑膠薄膜10，利用蒸鍍法或是蒸鍍法及電鍍法而形成第二金屬薄膜11b之後，形成微細孔14的同時，進行通電。
(1)金屬薄膜之形成
金屬之蒸鍍能夠利用例如真空蒸鍍法、濺鍍法、離子鍍法等之物理蒸鍍法；電漿CVD法、熱CVD法、光CVD法等之化學氣相蒸鍍法等進行。第二金屬薄膜11b係由蒸鍍層及電鍍層所構成的情形，電鍍層能夠利用習知方法以形 成。
(2)微細孔之形成 第8圖係顯示於塑膠薄膜10中形成第一及第二之金屬薄膜11a、11b的複合薄膜1’之中，進行通電的同時，形成微細孔14之裝置。藉由使從捲出機55回繞的複合薄膜1’經由跳動輥(dancer roll)60及開幅輥61，於均勻按壓力下，通過表面上具有許多高硬度微粒之第一輥64與表面為平滑之第二輥65之間，形成至少開口於第二金屬薄膜11b側之許多微細孔14，此時，藉由電極輥62a、62b而對第二金屬薄膜11b進行通電。所得的導電薄膜1係經由一對之Z回繞輥67、67及跳動輥68，捲取於捲取機56上。
如第9圖所示，一對電極輥62a、62b係設置於第一輥64之前後，一對電極輥63a、63b係設置於第二輥65之前後。電源70a(70b)連接於支持電極輥62a、62b(63a、63b)之套筒620a、620b(630a、630b)，能夠將電壓施加於電極輥62a、62b(63a、63b)。
第一輥64係藉由鍍鎳或鍍鉻之電極沈積法以將許多硬質微粒(鑽石微粒)附著於金屬製輥表面之物(鑽石輥)。第二輥65係硬質金屬輥。鑽石輥之詳細內容已記載於日本專利特開2002－59487號公報。
(a)一面具有金屬薄膜之情形 第10圖係顯示於進行通電的同時，於具有第一及第二之金屬薄膜11a、11b的複合薄膜1’中形成微細孔之樣子。使金屬薄膜形成於第一輥64側，於均勻按壓下，使複合薄膜1’通過第一及第二之輥64、65間的同時，藉由電 極輥62a、62b而對第二金屬薄膜11b進行通電。
電源70a可以為直流電源或交流電源中任一種。直流電壓也可以為脈衝電壓。電壓及電流密度係對應於高頻信號之頻率而加以適當設定。電壓較佳為5V以上，更佳為8 V以上。若電壓低於5V的話，電阻之增加為不足。電壓之上限較佳為30V，更佳為25V。使用交流電源之情形，頻率較佳為10Hz~1MHz，更佳為100~10000Hz。電流密度較佳為20A/m2 以上，更佳為25A/m2 以上。電流密度之上限較佳為70A/m2 ，更佳為50A/m2 。
藉由第一及第二之輥64、65而施加於複合薄膜1’之按壓力，係可對應於高頻信號之頻率而予以較佳設定，較佳為70kfg/mm幅寬以上，更佳為80~1000kfg/mm幅寬。
複合薄膜1’之搬送速度較佳為20~100m/分鐘，更佳為25~80m/分鐘。若此速度低於20m/分鐘的話，塑膠薄膜10將有劣化之疑慮。另一方面，若超過100m/分鐘的話，電阻之增加將不足。
還有，必要的話，使複合薄膜1’通過第一及第二之輥64、65間之際，也可以使金屬薄膜形成於第二輥65之側。(b)兩面具有金屬薄膜之情形
第11圖係顯示進行通電的同時，於兩面具有第一及第二之金屬薄膜11a、11b的複合薄膜1’形成微細孔之樣子。此情形下，藉由一對電極輥62a、62b而對金屬薄膜11b進行通電的同時，藉由一對電極輥63a、63b而對金屬薄膜11b進行通電。
根據如上所述之加壓通電，可以得到優越之高頻傳送率 的頻率相關性。
〔3］高頻零件
本發明之高頻零件具備該導電薄膜。高頻零件之較佳例可列舉：高頻傳送線路及高頻濾波器。
(1)高頻傳送線路 第12圖係顯示本發明之高頻傳送線路之一例。此高頻傳送線路係於由塑膠、絕緣性陶瓷等所構成的介電體基板2之上面，平行配置二條帶狀導電薄膜100、100。帶狀導電薄膜100、100係利用習知方法而將導電薄膜1形成條狀。因為電場集中於二條帶狀導電薄膜100、100之間，能夠有效傳送高頻信號。為了得到優越之高頻傳送性，介電體基板2較佳為於二條帶狀導電薄膜100、100之間具有凸部20。
各導電薄膜100、100之寬度d1 係對應於高頻信號之頻率及振幅等而加以適當設定，較佳為1~10mm，更佳為1.5~7mm。若寬度d1 為1mm以上的話，具有足夠的高頻信號傳送性。另外，即使寬度d1 超過10mm，也將無法得到進一步提高高頻信號傳送性。
二條帶狀導電薄膜100、100之間隔d2 較佳為1~10mm，更佳為1.5~7mm。若間隔d2 低於1mm的話，高頻信號傳送性為不足，另一方面，若超過10mm的話，放射損失為多的。凸部20之高度h較佳為1~10mm，更佳為1.5~7mm
導電薄膜100、100並不受配置於介電體基板之同一面上所限定，也可以配置於剖面字形介電體基板之對向內面上、或是剖面L字形介電體基板的正交內面上。
本發明之高頻傳送線路具有優越之頻率相關性及高頻傳送率，而且，高頻特性之隨時間經過並無變化。另外，因為具有較高的電阻，也有能夠省略終端電阻之情形。因為本發明之導電薄膜具有高頻傳送率為100%以上之頻率帶域、與高頻傳送率幾乎為0%之頻率帶域，具有優越之濾波機能。另外，因為於傳送方向具有異方向性，也具有防止來自外部之信號進入的駭客(hacker)防止機能。
(2)高頻濾波器 本發明之高頻濾波器係具有連接於上述高頻傳送線路之輸入端子及輸出端子的簡單構造。第13圖係顯示如此高頻濾波器之一例。第二金屬薄膜11b具有較第一金屬薄膜11a為小的電阻之情形，較佳為於第二金屬薄膜11b設置端子4。本發明之高頻濾波器具有優越之頻率相關性及高頻傳送率。
(3)其他之高頻零件 其他之高頻零件可列舉：高頻共振器、高頻電極、高頻信號用分配器、平面傳送線路－導波管線路變換器、高頻增幅元件、天線(例如，電子標籤用天線)等。此等之高頻零件也可以為將輸入端子及輸出端子連接於上述高頻傳送線路的簡單構造。
根據以下之實施例以進一步詳細說明本發明，但是本發明並不受此等實施例所限定。
實施例1
(1)帶狀導電薄膜之製作 (i)複合薄膜之製作 於雙軸拉伸PET薄膜〔厚度：12 μm、介電常數：3.2(1MHz)、介電正切：1.0%(1MHz)、熔點：265℃、玻璃轉移溫度：75℃］之一面，利用真空蒸鍍法以形成厚度0.3 μm之銅層，於其上，利用蒸鍍法以形成厚度20nm之鎳層。針對將所得的複合薄膜切割成50cm×3mm之試驗片，測定長度方向之電阻的結果為8Ω。
(ii)加壓通電 使用顯示於第8圖之裝置，於第一輥(鑽石微粒之粒徑3 μm)64與第二輥65之間，於100kgf/mm幅寬之壓力下、以30m/分鐘之速度，使複合薄膜予以通過的同時，使鎳層接觸於一對電極輥62a、62b，施加來自電源70a之24V的脈衝電壓(開/關均為30毫秒)。電流密度為35A/m2 。所得的導電薄膜之微細孔的平均密度為5×104 個/cm2 。將導電薄膜切割成50cm×3mm之試驗片的電阻(於長度方向測定)為100Ω。
(2)高頻傳送線路之製作 使PET薄膜成為基板側之方式，將二條帶狀導電薄膜平行黏著於氯乙烯樹脂製之基板，製作顯示於第12圖之平行線路型的高頻傳送線路(長度：50cm、二條帶狀導電薄膜之間隔d2 ：3mm)。
實施例2
除了施加15V之脈衝電壓(35A/m2 之電流密度)以外，進行相同於實施例1之方式而製作帶狀導電薄膜。帶狀導電薄膜之電阻為32Ω，微細孔之平均密度係5×104 個/cm2 。除了使用此帶狀導電薄膜以外，進行相同於實施例1之方 式而製作高頻傳送線路。
實施例3
除了施加18V之脈衝電壓(35A/m2 之電流密度)以外，進行相同於實施例1之方式而製作帶狀導電薄膜。帶狀導電薄膜之電阻為49Ω，微細孔之平均密度係5×104 個/cm2 。除了使用此帶狀導電薄膜以外，進行相同於實施例1之方式而製作高頻傳送線路。
實施例4
除了將18V之脈衝電壓(35A/m2 之電流密度)施加於60m/分鐘速度之複合薄膜以外，進行相同於實施例1之方式而製作帶狀導電薄膜。帶狀導電薄膜之電阻為18Ω，微細孔之平均密度係5×104 個/cm2 。除了使用此帶狀導電薄膜以外，進行相同於實施例1之方式而製作高頻傳送線路。
實施例5
除了施加頻率5000Hz、10V之交流電壓(45A/m2 之電流密度)後，切割成5mm寬度以外，進行相同於實施例1之方式而製作帶狀導電薄膜。帶狀導電薄膜之電阻為52Ω，微細孔之平均密度係5×104 個/cm2 。除了使用此帶狀導電薄膜以外，進行相同於實施例1之方式而製作高頻傳送線路。
實施例6
除了施加頻率5000Hz、10V之交流電壓(30A/m2 之電流密度)之後，切割成5mm寬度以外，進行相同於實施例1之方式而製作帶狀導電薄膜。帶狀導電薄膜之電阻為47Ω，微細孔之平均密度係5×104 個/cm2 。除了使用此帶狀導電薄膜以外，進行相同於實施例1之方式而製作高頻傳 送線路。
實施例7
於PET薄膜之一面，利用真空蒸鍍法以形成厚度0.3 μm之銅層後，形成厚度50nm之鎳層。將所得的複合薄膜切割成50cm×5mm的試驗片之電阻(於長邊方向測定)為8Ω。於500kfg/mm幅寬之壓力下，以30m/分鐘之速度，使複合薄膜通過輥對64、65的同時，施加10V之脈衝電壓(電流密度係30A/m2 )，切割成5mm寬度以外，進行相同於實施例1之方式而製作帶狀導電薄膜。帶狀導電薄膜之電阻為16Ω，微細孔之平均密度係5×104 個/cm2 。除了使用此帶狀導電薄膜以外，進行相同於實施例1之方式而製作高頻傳送線路。
實施例8
除了使用厚度16 μm之雙軸拉伸PET薄膜，將銅層之厚度作成0.5 μm以外，進行相同於實施例7之方式而製作複合薄膜。將複合薄膜切割成50cm×5mm的試驗片之電阻為8Ω。對於複合薄膜，藉由形成相同於實施例7之微細孔而進行切斷，所得的帶狀導電薄膜之電阻為17Ω，微細孔之平均密度係5×104 個/cm2 。除了使用此帶狀導電薄膜以外，進行相同於實施例1之方式而製作高頻傳送線路。
實施例9
於雙軸拉伸聚苯硫醚薄膜〔厚度：12 μm、介電常數：3(1MHz)、介電正切：0.002(1MHz)、熔點：285℃、玻璃轉移溫度：90℃］之一面，利用真空蒸鍍法以形成厚度50nm之鎳層後，形成厚度0.2 μm之銅層。將所得的複合 薄膜切割成50cm×3mm之試驗片後所得的試驗片之電阻為10Ω。對於複合薄膜，藉由形成相同於實施例7之微細孔後而進行切斷，所得的帶狀導電薄膜之電阻為16Ω，微細孔之平均密度係5×104 個/cm2 。除了使用此帶狀導電薄膜以外，進行相同於實施例1之方式而製作高頻傳送線路。
比較例1
將厚度12 μm之壓延銅箔黏著於雙軸聚醯亞胺薄膜〔厚度：25 μm、介電常數：3.3(1MHz)、介電正切：0.0079(1MHz)、玻璃轉移溫度：280℃以上］之一面。除了將18V之脈衝電壓(35A/m2 之電流密度)施加於所得的積層膜以外，進行相同於實施例1之方式而製作帶狀導電薄膜。於加壓通電前後，電阻之變化則無。除了使用此帶狀導電薄膜以外，進行相同於實施例1之方式而製作高頻傳送線路。
比較例2
除了施加20V之脈衝電壓(40A/m2 之電流密度)以外，進行相同於比較例1之方式而製作帶狀導電薄膜。於加壓通電前後，電阻之變化則無。除了使用此帶狀導電薄膜以外，進行相同於實施例1之方式而製作高頻傳送線路。
比較例3
除了施加25V之脈衝電壓(50A/m2 之電流密度)以外，進行相同於比較例1之方式而製作帶狀導電薄膜。於加壓通電前後，電阻之變化則無。除了使用此帶狀導電薄膜以外，進行相同於實施例1之方式而製作高頻傳送線路。
比較例4
於聚醯亞胺薄膜之一面，利用真空蒸鍍法以形成厚度3.0 μm之銅層，於其上形成10 μm之鎳層。對於所得的複合薄膜，藉由形成相同於實施例7之微細孔後而進行切斷，所得的帶狀導電薄膜之電阻為0.1Ω，微細孔之平均密度係5×104 個/cm2 。除了使用此帶狀導電薄膜以外，進行相同於實施例1之方式而製作高頻傳送線路。
比較例5
除了不形成微細孔以外，進行相同於實施例7之方式而製作帶狀導電薄膜。帶狀導電薄膜之電阻為8Ω。除了使用此帶狀導電薄膜以外，進行相同於實施例1之方式而製作高頻傳送線路。
比較例6
除了不通電，於500kfg/mm幅寬之壓力下，以30m/分鐘之速度，使通過輥對64、65的同時，形成微細孔以外，進行相同於實施例7之方式而製作帶狀導電薄膜。帶狀導電薄膜之電阻為13Ω，微細孔之平均密度係5×104 個/cm2 。除了使用此帶狀導電薄膜以外，進行相同於實施例1之方式而製作高頻傳送線路。
將實施例1~9及比較例1~6之帶狀導電薄膜的製作條件及物性顯示於表1： 註：(1)由第一及第二之金屬薄膜所構成的積層金屬之電阻率。積層金屬之長度為50cm、寬度為3mm(實施例1~4)及5mm(實施例5~9、比較例5、6)。 (2)由第一及第二之金屬薄膜及其間之傾斜組成層所構成的積層金屬之電阻率。積層金屬之長度為50cm、寬度為3mm(實施例1~4)及5mm(實施例5~9、比較例4~6)。 (3)施加脈衝電壓(開/關均為30毫秒)。 (4)微細孔之形成時不通電。
利用以下之方法以測定實施例1~9及比較例1~6所得的高頻傳送線路之高頻傳送率： (a)高頻振盪器之雜波特性測定 (i)雜波特性測定用高頻傳送線路之製作 於雙軸拉伸PET薄膜之一面，利用真空蒸鍍法以形成厚度0.3 μm之銅層，縱向切割成5mm寬度。使PET薄膜位於下方，以3mm之間隔d2 而將二條長度50cm之帶狀銅/PET薄膜平行黏著於氯乙烯樹脂製之基板，進行相同於實施例1之方式而製作平行線路型的雜波特性測定用高頻傳送線路。
(ii)雜波特性測定 如第14圖所示，透過電纜70及鱷口夾7，將高頻振盪器5連接於雜波特性測定用高頻傳送線路的積層膜1”、1”之一端，另一端連接高頻接收器6。為了整合阻抗、精確測定高頻傳送率，緊接於高頻振盪器5之後及緊接於接收器6之後設置整合器8。如第15圖所示，高頻振盪器5 係具備：電壓控制振盪器(VCO)51、使對應於進行傳送的信號頻率而切換之方式所形成的3個高頻振盪模組52、52’、52”及2個高頻放大器53、53’。高頻振盪器5能夠傳送100~200MHz、260~550MHz及600~1050MHz之範圍的信號。從振盪器5傳送100、200、300、500、700及1000MHz之信號，探討雜波特性。將結果顯示於表2。此高頻振盪器5之高諧波發生為少的、高諧波以外之雜波則無。
(b)傳送係數之設定 利用電纜70(參照第14圖)以連接振盪器5與接收器6，以1.0V之輸出振幅，從120MHz至1050MHz，以2~6MHz間隔提高頻率的同時，從振盪器5傳送信號。針對如第16(a)圖所示，使來自振盪器5之輸出端子50、50之信號從(＋)側輸出之方式來傳送之情形(信號圖案1)，與如第16(b)圖所示，使來自振盪器5之輸出端子50、50 之信號從(一)側輸出之方式來傳送之情形(信號圖案2：相對於信號圖案1，相位偏移1/2波長)之二者而求出輸入振幅。依照式：傳送係數＝輸入振幅(V)/輸出振幅(V)，求出各頻率之傳送係數，針對各個信號圖案1及2而作成頻率－傳送係數曲線。
(c)高頻傳送率之測定 與上述同樣之方式，將振盪器5及接收器6連接於實施例1~9及比較例1~6製作的高頻傳送線路，於緊接於振盪器5之後及緊接於接收器6之前設置整合器8(參照第14圖)。利用1.0V之輸出振幅(V)，從120MHz至1050MHz，以2~6MHz間隔來提高頻率的同時，從振盪器5傳送信號(信號圖案1及2)，求出輸入振幅(V)。使用由上述頻率－傳送係數曲線所求得的傳送係數，依照式：高頻傳送率(%)＝輸入振幅(V)/(輸出振幅(V)×傳送係數)×100而算出各測定頻率之高頻傳送率(%)。將頻率與高頻傳送率之關係予以作圖後的結果顯示於第17~34圖。
由第17~20圖，於實施例1~4的高頻傳送線路之情形，針對信號圖案1，於約略320~350MHz及760~820MHz之帶域，高頻傳送率為100%以上；於約略600~700MHz之廣帶域，高頻傳送率為0%，具有頻率相關性。針對信號圖案2，於約略140~180MHz、380~430MHz及620~730MHz之帶域，高頻傳送率為100%以上，具優越之傳送性。根據信號圖案之不同，高頻傳送率高的帶域不同。
由第21~24圖，於實施例5及6的高頻傳送線路之情形，針對信號圖案1，於約略650~700MHz之帶域，高頻 傳送率為100%以上；於約略400~500MHz之廣帶域，高頻傳送率為0%。針對信號圖案2，於約略320~360MHz之帶域，高頻傳送率為100%以上；於約略600~700MHz及870~970MHz之廣帶域，高頻傳送率為0%。針對信號圖案1及2，具有高頻傳送率之頻率相關性。
由第25圖，於實施例7的高頻傳送線路之情形，針對信號圖案1，於約略140~220MHz、370~420MHz及660~710MHz之帶域，高頻傳送率為100%以上；於750~800MHz之帶域，高頻傳送率為0%。尤其於177MHz，顯示770%之傳送率。針對信號圖案2，於約略150~230MHz、330~350MHz及730~820MHz之帶域，高頻傳送率為100%以上。針對信號圖案2，得知由於高頻傳送率並無0%之帶域，並未觀察到帶域去除性，根據信號圖案之差異，可以得到整流作用。
由第26圖，實施例8的高頻傳送線路係針對信號圖案1，於約略120~460MHz、750~840MHz及900~1010MHz之帶域，高頻傳送率為100%以上，具優越之傳送性。針對信號圖案2，於約略190~310MHz、600~660MHz、770~800MHz及970~1010MHz之帶域，高頻傳送率為100%以上；於690~730MHz之帶域，高頻傳送率為0%。針對信號圖案1，並未觀察到帶域去除性，根據信號圖案之差異，可以得到整流作用。
由第27圖及第28圖，於實施例9的高頻傳送線路之情形，針對信號圖案1，於約略130~180MHz、370~410MHz及970~1010MHz之帶域，高頻傳送率為100%以上；於430 ~530MHz及750~780MHz之帶域，高頻傳送率為0%。針對信號圖案2，於約略130~180MHz、240~300MHz、320~360MHz及760~780MHz之帶域，高頻傳送率為100%以上；於640~720MHz之帶域，高頻傳送率為0%。尤其於344MHz，顯示2715%之傳送率。根據信號圖案之差異，高頻所未傳送之帶域及高頻傳送率高的帶域不同。
針對於此，於比較例1~3(參照第29~31圖)的高頻傳送線路之情形，由於使用銅箔，相較於實施例1~9，高頻傳送率為100%以上之帶域及高頻傳送率為0%之帶域為狹窄的，高頻傳送率之頻率相關性為低的。
由第32圖可明確得知，於比較例4的高頻傳送線路之情形，因為導電薄膜之鎳層超過70nm，銅層超過1 μm，高頻傳送率為0%之帶域並未被發現。
由第33圖可明確得知，於比較例5的高頻傳送線路之情形，針對信號圖案1，於700~730MHz之帶域，高頻傳送率為0%。但是，因為此傳送線路之導電薄膜並未加壓通電，高頻傳送率為0%之帶域較實施例1~9更為狹窄的。另外，傳送率之最大值為580.1%，較加壓通電之實施例7為低。
由第34圖可明確得知，於比較例6的高頻傳送線路之情形，針對信號圖案1，於430~500MHz及770~770MHz之帶域，高頻傳送率為0%；針對信號圖案2，於610~650MHz及900~930MHz之帶域，高頻傳送率為0%。但是，因為此導電薄膜並未加壓通電，傳送率之最大值為578.4%，較加壓通電後之實施例7為低。
1‧‧‧導電薄膜
1’‧‧‧複合薄膜
1”‧‧‧積層膜
2‧‧‧介電體基板
4‧‧‧端子
5‧‧‧高頻振盪器
6‧‧‧高頻接收器
7‧‧‧鱷口夾
8‧‧‧整合器
10‧‧‧塑膠薄膜
10’‧‧‧塑膠分子
11a‧‧‧第一金屬薄膜
11a’‧‧‧第一金屬原子
11b‧‧‧第二金屬薄膜
11b’‧‧‧第二金屬原子
12‧‧‧傾斜組成層
12’‧‧‧傾斜組成層
13‧‧‧黏著層
14‧‧‧微細孔
20‧‧‧凸部
50‧‧‧輸出端子
51‧‧‧電壓控制振盪器(VCO)
52、52’、52”‧‧‧高頻振盪模組
53、53’‧‧‧高頻放大器
55‧‧‧捲出機
56‧‧‧捲取機
60‧‧‧跳動輥
61‧‧‧開幅輥
62a、62b‧‧‧電極輥
63a、63b‧‧‧電極輥
64‧‧‧第一輥
65‧‧‧第二輥
67‧‧‧Z回繞輥
68‧‧‧跳動輥
70‧‧‧電纜
70a、70b‧‧‧電源
100‧‧‧帶狀導電薄膜
110‧‧‧內導體
110’‧‧‧外導體
120‧‧‧導波管
130‧‧‧帶狀導體
140‧‧‧接地導體
200‧‧‧介電體
210‧‧‧介電體基板
620a、620b‧‧‧套筒
630a、630b‧‧‧套筒
第1(a)圖係顯示根據本發明之一實施例所得的導電薄膜之剖面圖。
第1(b)圖係概略顯示第1(a)圖的A部分之放大剖面圖。
第1(c)圖係概略顯示第1(b)圖的A’部分之放大剖面圖。
第1(d)圖係概略顯示第1(b)圖的A”部分之放大剖面圖。
第2(a)圖係顯示根據本發明之另一實施例所得的導電薄膜之剖面圖。
第2(b)圖係概略顯示第2(a)圖的B部分之放大剖面圖。
第3(a)圖係顯示根據本發明之再另一實施例所得的導電薄膜之剖面圖。
第3(b)圖係概略顯示第3(a)圖的C部分之放大剖面圖。
第4(a)圖係顯示根據本發明之再另一實施例所得的導電薄膜之剖面圖。
第4(b)圖係概略顯示第4(a)圖的D部分之放大剖面圖。
第5圖係顯示根據本發明之再另一實施例所得的導電薄膜之斜視圖。
第6圖係顯示根據本發明之再另一實施例所得的導電薄膜之斜視圖。
第7圖係顯示根據本發明之再另一實施例所得的導電薄膜之斜視圖。
第8圖係顯示於複合薄膜中形成微細孔的同時，進行通電之裝置一例的概略圖。
第9圖係第8圖的裝置之部分放大斜視圖。
第10圖係於第8圖的裝置中，顯示於一面具有金屬薄膜之複合薄膜中形成微細孔的同時，進行通電之樣子的部分放大剖面圖。
第11圖係於第8圖的裝置中，顯示於兩面具有金屬薄膜之複合薄膜中形成微細孔的同時，進行通電之樣子的部分放大剖面圖。
第12圖係顯示根據本發明之一實施例所得的高頻傳送線路之斜視圖。
第13圖係顯示根據本發明之一實施例所得的高頻濾波器之斜視圖。
第14圖係顯示將振盪器及接收器連接於高頻傳送線路的狀態之概略圖。
第15圖係概略顯示使用於高頻傳送率測定的振盪器構造之電路圖。
第16(a)圖係顯示使來自振盪器之信號從(＋)側得以輸出之方式來傳送之情形的信號圖案之概略圖。
第16(b)圖係顯示使來自振盪器之信號從(一)側得以輸出之方式來傳送之情形的信號圖案之概略圖。
第17圖係顯示實施例1之高頻傳送線路中之頻率與高頻傳送率的關係之作圖。
第18圖係顯示實施例2之高頻傳送線路中之頻率與高頻傳送率的關係之作圖。
第19圖係顯示實施例3之高頻傳送線路中之頻率與高頻傳送率的關係之作圖。
第20圖係顯示實施例4之高頻傳送線路中之頻率與高頻傳送率的關係之作圖。
第21圖係顯示實施例5之高頻傳送線路中之頻率與高頻傳送率的關係之作圖。
第22圖係第21圖之放大圖。
第23圖係顯示實施例6之高頻傳送線路中之頻率與高頻傳送率的關係之作圖。
第24圖係第23圖之放大圖。
第25圖係顯示實施例7之高頻傳送線路中之頻率與高頻傳送率的關係之作圖。
第26圖係顯示實施例8之高頻傳送線路中之頻率與高頻傳送率的關係之作圖。
第27圖係顯示實施例9之高頻傳送線路中之頻率與高頻傳送率的關係之作圖。
第28圖係第27圖之放大圖。
第29圖係顯示比較例1之高頻傳送線路中之頻率與高頻傳送率的關係之作圖。
第30圖係顯示比較例2之高頻傳送線路中之頻率與高頻傳送率的關係之作圖。
第31圖係顯示比較例3之高頻傳送線路中之頻率與高頻傳送率的關係之作圖。
第32圖係顯示比較例4之高頻傳送線路中之頻率與高頻傳送率的關係之作圖。
第33圖係顯示比較例5之高頻傳送線路中之頻率與高頻傳送率的關係之作圖。
第34圖係顯示比較例6之高頻傳送線路中之頻率與高頻傳送率的關係之作圖。
第35圖係顯示習知之高頻傳送線路之例的斜視圖。
第36圖係顯示習知之高頻傳送線路之另一例的斜視圖。
第37圖係顯示習知之高頻傳送線路之再另一例的斜視圖。
第38圖係顯示習知之高頻傳送線路之再另一例的斜視圖。
第39圖係顯示習知之高頻傳送線路之再另一例的斜視圖。
第40圖係顯示習知之高頻傳送線路之再另一例的斜視圖。
1‧‧‧導電薄膜
10‧‧‧塑膠薄膜
10’‧‧‧塑膠分子
11a‧‧‧第一金屬薄膜
11a’‧‧‧第一金屬原子
11b‧‧‧第二金屬薄膜
11b’‧‧‧第二金屬原子
12‧‧‧傾斜組成層
12’‧‧‧傾斜組成層
14‧‧‧微細孔

Claims (18)

  1. 一種導電薄膜，其特徵在於：具有塑膠薄膜、設置於其至少一面的第一金屬薄膜、與形成於其上之第二金屬薄膜；於該第一金屬薄膜與該第二金屬薄膜之間，形成金屬組成比於厚度方向上變化的層；具有至少開口於該第二金屬薄膜側的許多微細孔或凹部，該孔或凹部係於通電中加壓於該第二金屬薄膜的同時予以形成。
  2. 如申請專利範圍第1項之導電薄膜，其中也於該塑膠薄膜與該第一金屬薄膜之間，形成該第一金屬之比例於厚度方向上變化的層。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之導電薄膜，其中該第一金屬為鎳，該第二金屬為銅。
  4. 如申請專利範圍第3項之導電薄膜，其中該第一金屬薄膜與該第二金屬薄膜的厚度比為1/20~1/2。
  5. 如申請專利範圍第4項之導電薄膜，其中該第一金屬薄膜之厚度為10~70nm，該第二金屬薄膜之厚度為0.1~1μm。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之導電薄膜，其中該第一金屬為銅，該第二金屬為鎳。
  7. 如申請專利範圍第6項之導電薄膜，其中該第一金屬薄膜與該第二金屬薄膜的厚度比為2/1~20/1。
  8. 如申請專利範圍第7項之導電薄膜，其中該第一金屬薄膜之厚度為0.1~1μm，該第二金屬薄膜之厚度為10~70nm。
  9. 如申請專利範圍第1或2項之導電薄膜，其中該微細孔 或凹部具有0.1~100μm之平均開口徑。
  10. 如申請專利範圍第9項之導電薄膜，其中該微細孔或凹部的平均密度為500個/cm2 以上。
  11. 如申請專利範圍第1或2項之導電薄膜，其中該第二金屬薄膜為蒸鍍層。
  12. 如申請專利範圍第1或2項之導電薄膜，其中該第二金屬薄膜係由該第二金屬之蒸鍍層與該第二金屬之電鍍層所構成。
  13. 如申請專利範圍第1或2項之導電薄膜，其中該第一金屬薄膜為蒸鍍層。
  14. 一種導電薄膜之製法，其特徵在於：藉由在塑膠薄膜之至少一面依序形成第一金屬薄膜與第二金屬薄膜，使所得的複合薄膜通過表面上附著許多硬質粒子的第一輥與表面為平滑的第二輥之間，形成至少開口於該第二金屬薄膜側的許多微細孔或凹部，此時對該第二金屬薄膜進行通電。
  15. 如申請專利範圍第14項之導電薄膜之製法，其中該輥之按壓力為70kgf/mm幅寬以上，施加於該第二金屬薄膜之電壓與電流密度分別為5V以上與20A/m2 以上。
  16. 一種高頻零件，其特徵係具備如申請專利範圍第1至13項中任一項之導電薄膜。
  17. 如申請專利範圍第16項之高頻零件，其係平行配置二條該導電薄膜而成的高頻傳送線路。
  18. 如申請專利範圍第16項之高頻零件，其係具備平行配置二條該導電薄膜而成的高頻傳送線路之高頻濾波器。
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