專利名稱：一種塑料基材不導電金屬化的制造方法及其結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種塑料基材不導電金屬化的制造方法及其結(jié)構(gòu)，更具體而言之，尤指關(guān)于電子、通訊、信息等相關(guān)產(chǎn)品的塑料外殼或組件的不導電金屬化制造技術(shù)。
背景技術(shù)：
新世代無線通訊手機產(chǎn)品，隨著個人化、流行化趨勢的演變，對于具有金屬外觀表面裝飾的需求有愈顯強烈的趨勢；雖然直接采用金屬或合金素材即可符合需求；但值得注意的是，若直接采用金屬素材，對于機構(gòu)組件的加工程序而言，不僅成本較高且耗費工時；況且，受限于導電金屬對電磁波具有遮蔽性(金屬屏蔽效應)，以致在內(nèi)建天線(Internal antenna)的通訊手機應用時，該金屬外殼將造成對電磁波傳輸與接收的屏蔽干擾，進而影響通訊品質(zhì)，顯非可行之道；此外，目前產(chǎn)業(yè)界亦有嘗試藉以射出成型的塑料組件作為電子產(chǎn)品的外殼，再透過傳統(tǒng)的電鍍、電阻熱式真空蒸著、真空濺鍍(sputtering)、電子槍真空蒸著(Electron beam)等加工方法，進行塑料基材的表面金屬涂布作業(yè)；前述方法，雖然能夠達到在塑料基材表面形成金屬光澤的效果，然而該金屬膜層是具有導電特性者，因此對于電磁波的傳輸或接收將造成干擾的負面效應，以致在內(nèi)建天線的無線通訊產(chǎn)品應用上，將引起通訊中斷或干擾等收訊不良的品質(zhì)問題；為解決前述于塑料基材表面形成金屬層后，所造成的電磁波干擾問題，產(chǎn)業(yè)界研發(fā)出如下的諸多方案，例如藉由精確的膜厚控制，以取得不導電或?qū)﹄姶挪o干擾的效果，但因為能夠達到此一效果的膜厚僅在＜200angstrom的范圍，以傳統(tǒng)電鍍技術(shù)而言，其所產(chǎn)生的鎳-銅-鎳薄膜厚度在數(shù)個micro-meter以上，且電鍍制程原本就是利用塑料基板導電化之后，進行膜層的堆棧者，因此必然無法取得符合的不導電效果；
而在真空蒸著方面，雖然能夠經(jīng)由膜厚控制達到＜200angstrom，但因為此一膜厚并不足以提供市場需要的金屬光澤，再者，通訊手機塑料組件的幾何形狀為三次元變化，蒸著能否達到各部的均勻膜厚，亦是一大困難。
經(jīng)過以上的說明可知，直接使用傳統(tǒng)技術(shù)，并無法同時符合達到市場的金屬光澤需求，且無法確保膜層各部份皆能維持不導電、不干擾電磁波的特性。
為提高國內(nèi)在通訊手機產(chǎn)業(yè)的整體競爭力，本發(fā)明是針對新世代通訊產(chǎn)品塑料組件的實際需求，開發(fā)出一種同時具有不干擾電磁波傳輸或接收、且兼具充分金屬光澤的通訊產(chǎn)品塑料組件金屬化制造方法；技術(shù)上，本發(fā)明必須整合二項技術(shù)，包括其一，塑料組件表面不導電金屬化；其二，底涂、中涂與面涂噴漆技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，是在于提供一種塑料基材不導電金屬化的制造方法及其結(jié)構(gòu)，通過本發(fā)明的制造方法，可將金屬鍍膜層成型于塑料基材的表面底涂與中涂之間，配合外加的面涂，使得所制造的產(chǎn)品不但具有充分的金屬光澤、而且對電磁波傳輸與接收不具干擾或中斷影響。
為達到上述發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案如下一種塑料基材不導電金屬化的制造方法，其主要是先取一塑料基材，接著于塑料基材上蒸著一金屬膜層，并控制該金屬膜層的厚度符合不導電要求，待金屬膜層固化成型后，于前述金屬膜層表面，再疊置蒸著另一金屬膜層，藉此于塑料基材上形成復數(shù)層的不導電金屬鍍模，而令塑料基材具有多層金屬鍍膜但保持不導電狀態(tài)。
各金屬膜層所用的金屬材料，可為不同者；例如可為第一層為鉻、第二層為錫、第三層為錫、第四層為鉻或第一層為錫、第二層為鉻、第三層為錫、第四層為鉻或其它的組合方法；其它的金屬材料，例如鋁、鎳、鈦、不銹鋼、銅亦可搭配使用。
一種塑料基材不導電金屬化的結(jié)構(gòu)，其主要是于一塑料基材表面蒸著有復數(shù)層的金屬膜層結(jié)構(gòu)，該各金屬膜層是為連續(xù)堆棧，且各金屬膜層為不導電結(jié)構(gòu)。
該塑料基材表面進行金屬蒸著之前，塑料基材表面可先進行噴涂底漆作業(yè)。
一種塑料基材不導電金屬化的制造方法，其主要是先取一塑料基材，接著于塑料基材上蒸著一金屬膜層，控制該金屬膜層的厚度符合不導電條件，待金屬膜層固化成型后，于前述金屬膜層表面，蒸著一氧化物層；再于金屬膜層表面蒸著另一金屬膜層，藉此于塑料基材上形成復數(shù)層的不導電金屬膜層，而令塑料基材保持不導電狀態(tài)。
該塑料基材表面進行金屬蒸著之前，塑料基材表面可先進行噴涂底漆作業(yè)。
該氧化物層可為SiO(silicon mono-oxide)所構(gòu)成。
該氧化物層可為SiO2(silicon dioxide)所構(gòu)成。
該氧化物層可為ZrO2(Zirconium dioxide)所構(gòu)成。
根據(jù)權(quán)利要求該氧化物層可為TiO2(titanium dioxide)。
一種塑料基材不導電金屬化的結(jié)構(gòu)，其主要是于一塑料基材表面蒸著有復數(shù)層的金屬膜層結(jié)構(gòu)及氧化物層結(jié)構(gòu)，且金屬膜層與氧化物是交錯堆棧者，而該各金屬膜層為不導電結(jié)構(gòu)。
一種塑料基材不導電金屬化的制造方法，其主要是先取一塑料基材，接著于塑料基材上蒸鍍一金屬鍍膜，控制該金屬鍍膜厚度符合不導電條件，通入氧氣于該金屬膜層，待金屬膜層表面氧化后，再于金屬膜層表面蒸著另一金屬鍍膜，藉此于塑料基材上形成復數(shù)層的不導電金屬鍍模，而令塑料基材保持不導電狀態(tài)。
一種塑料基材不導電金屬化的制造方法，其主要是先取一塑料基材，接著于塑料基材上蒸鍍一金屬鍍膜，控制該金屬鍍膜厚度符合不導電條件，接著，可直接將蒸著機腔體打開，待金屬膜層表面氧化后，再于金屬膜層表面蒸著另一金屬鍍膜，藉此于塑料基材上形成復數(shù)層的不導電金屬鍍模，而令塑料基材保持不導電狀態(tài)。
一種塑料基材不導電金屬化的結(jié)構(gòu)，其主要是于一塑料基材表面蒸著有復數(shù)層的金屬膜層結(jié)構(gòu)，該各金屬膜層是連續(xù)堆棧，且各金屬膜層為不導電結(jié)構(gòu)，并可于各金屬膜層表面形成氧化膜。
一種塑料基材不導電金屬化的制造方法，其主要是先取一塑料基材，接著于塑料基材上蒸著一金屬膜層，控制該金屬膜層的厚度符合不導電條件，接著，通入惰性氣體，待金屬膜層定化成型后，再于金屬膜層表面蒸著另一金屬膜層，藉此于塑料基材上形成復數(shù)層的不導電金屬膜層，而令塑料基材保持不導電狀態(tài)。
通過本發(fā)明的制造方法，可將金屬鍍膜層成型于塑料基材的表面底涂與中涂之間，配合外加的面涂，使得所制造的產(chǎn)品不但具有充分的金屬光澤、而且對電磁波傳輸與接收不具干擾或中斷影響。通過本發(fā)明所制造的塑料基材表面可具有顯著的金屬光澤，但對于電磁波卻可保有不具遮蔽性的可通過特性。本發(fā)明所提出在塑料基材上進行金屬蒸著的方法，不僅能夠符合市場對具有金屬外觀塑料組件的需求，且又能突破外殼不導電、不干擾電磁波傳輸與接收品質(zhì)的限制。另外，本發(fā)明所制造的成品，可同時符合有耐磨損、耐候性、耐藥品性、外型美觀等需求。


圖1是本發(fā)明第一實施例的金屬鍍膜結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明第二實施例的金屬鍍膜結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明第三實施例的金屬鍍膜結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明構(gòu)成的攜帶電話外殼局部剖視示意圖。
圖號說明10塑料基材 201第一層金屬膜202第二層金屬膜203第三層金屬膜30氧化物層 40氧化膜50攜帶電話 51外殼52金屬膜層具體實施方式
關(guān)于本發(fā)明為達成上述目的，所采用的技術(shù)、手段及其它的功效，茲舉幾個較佳可行實施例并配合圖式詳細說明如后，相信本發(fā)明上述的目的、特征及其它的優(yōu)點，當可由之得一深入而具體的了解；首先，茲將本發(fā)明技術(shù)所應用的材料物性原理說明如下其一，應用某一樣品的電阻值計算原理；例如，電阻值與樣品長度成正比、但和材料的導電率與樣品導通面積成反比，其中導通面積為導通寬度與導通厚度的乘積，其中導通厚度可視為金屬膜層的膜厚；由前述電阻值計算原理可知，首先必須選擇具有最低導電率的金屬材料，以目前較廣泛使用在金屬鍍膜的材料而言，其導電率、熔點溫度、蒸發(fā)熱及其沸點溫度等資料，詳細表列說明如下金屬鍍膜材料物性表

由表中所列得知，Ti、Sn和Cr具有較低的導電率，即在某一膜厚下，其具有較高的電阻值；因此，Ti、Sn和Cr是為不導電金屬鍍膜的較佳首選材料；其次，透過精確的控制膜層厚度使其具有最大的電阻值，亦是達成于塑料組件形成金屬不導電層的必須考量。
其二，應用蒸著膜之間的接觸阻力原理，在一層不導電膜上以間隔方式再堆棧一層以上的不導電膜；其中，該各層皆允許電磁波進出，而所堆棧的金屬膜雖然具有足夠的金屬光澤，但仍然可保持不導電狀態(tài)；換言之，即本發(fā)明提供的金屬鍍膜方法，所鍍制的金屬薄膜，不會對無線通訊器材的電磁波傳輸或接收產(chǎn)生干擾，因此能夠確保無線通訊器材的通訊品質(zhì)。
而本發(fā)明實施例所提供的一種塑料基材不導電金屬化的制造方法，其主要制程是包括可在塑料基材上先進行噴涂底漆作業(yè)，而在底漆干燥完成后(亦可不進行底漆噴涂)，可將成品置放入真空蒸著機中，進行塑料基材10的表面金屬真空蒸著作業(yè)；該真空蒸著的金屬膜厚度，可經(jīng)由金屬原料量控制或蒸著時間控制；而所蒸著形成的第一層金屬膜201，必須符合不導電或?qū)o線射頻(Radio frequency)的傳輸或接收不產(chǎn)生干擾者，之后，蒸著機先暫停一段時間，例如3~30秒后待第一層金屬膜固化后，接著，再蒸著第二層金屬膜202，其亦必須是不導電的金屬膜層；最后，可視塑料組件表面光澤的實際需要，可再順序暫停蒸著機、蒸著第三層金屬膜203、暫停蒸著機、蒸著第四層不導電金屬膜直至所需要的設(shè)計為止，其結(jié)構(gòu)型態(tài)如圖1所示；藉此，即可于塑料基材表面構(gòu)成具有金屬光澤效果，但又不會對電磁波傳輸與接收造成吸收或反射等干擾。
其中，本發(fā)明各層膜所用的金屬材料，實務上并不限制必需相同，例如可為第一層為鉻、第二層為錫、第三層為錫、第四層為鉻或第一層為錫、第二層為鉻、第三層為錫、第四層為鉻或其它的組合方法；其它的金屬材料，例如鋁、鎳、鈦、不銹鋼、銅等亦可搭配使用。
值得一提者是，在蒸著金屬薄膜后的塑料組件，可再進行中涂噴漆(中間程序噴漆簡稱中涂)，其中可加入顏料以取得著色效果，然后再進行面涂噴漆；另外亦可不進行中涂而直接進行面涂噴漆、或在面涂噴漆中加入顏料產(chǎn)生著色效果。
而本發(fā)明所提供的另一種金屬層不導電蒸著膜的制造方法，是在每一不導電金屬膜層之間，蒸著一層氧化物層30，例如SiO(silicon mono-oxide)、SiO2(silicon dioxide)、TiO2(titanium dioxide)、ZrO2(Zirconium dioxide)、….等，并進行其與金屬膜層的間隔式混合堆棧；藉由這些氧化物可以提供足夠的電阻，使得所蒸著的堆棧膜層具有不導電的特性(如圖2所示)；例如可為一錫金屬層、一SiO層、一錫金屬層、一SiO層的搭配。
再一種不導電蒸著膜的制造方法，為在每一不導電金屬膜層形成后，將氧氣通入蒸鍍機之中，造成金屬膜層表面的氧化，使得金屬表面形成一氧化膜40，然后依序進行另一層金屬膜的堆棧；在實際應用中，若不通入氣體，而是直接將蒸著機腔體打開后，再行關(guān)閉，亦可達到不導電金屬膜表面氧化的效果；此外，若在完成每一層金屬膜蒸著后，通入的氣體并非氧氣，而是Argon、Helium、氮氣等惰性氣體，則所制造的堆棧式金屬膜亦可達到不導電、不干擾電磁波傳輸和接收的效果。進一步明之，若在完成每一層金屬膜蒸著后，不通入任何氣體，只是進行短暫停止，之后、再進行不導電金屬膜的蒸著堆棧，則所制造的金屬堆棧膜亦具有不導電、不干擾電磁波傳輸和接收的效果，此即在發(fā)明原理中所說明的蒸著膜之間的接觸阻力原理。
藉此，透過本發(fā)明技術(shù)所制造的塑料基材表面可具有顯著的金屬光澤，但對于電磁波卻可保有不具遮蔽性的可通過特性；因此，在通訊器材的應用上，例如請參閱圖4所示，在攜帶電話50的外殼51組件應用時，該各金屬膜層52可達到不會對電磁波傳輸與接收造成吸收或反射等干擾，進而能夠維持高通訊品質(zhì)的特性；藉此，本發(fā)明所提出在塑料基材上進行金屬蒸著的方法，不僅能夠符合市場對具有金屬外觀塑料組件的需求，且又能突破外殼不導電、不干擾電磁波傳輸與接收品質(zhì)的限制，為一真正符合產(chǎn)業(yè)界實際需求的制造方法。
綜上所述，本案發(fā)明實施例所揭示的制程，由于操作實施時，通過本發(fā)明的金屬膜蒸著制造方法，可將高光澤金屬膜蒸著在塑料組件表面，配合底涂噴漆、中涂噴漆和面涂噴漆，取得具有金屬光澤外觀、而且具有不導電、不干擾電磁波傳輸和接收的效果。對具有內(nèi)建天線的無線通訊器材，例如個人用通訊手機的塑料外殼表面金屬化，具有無可取代的功能。
權(quán)利要求
1.一種塑料基材不導電金屬化的制造方法，其主要是先取一塑料基材，接著于塑料基材上蒸著一金屬膜層，并控制該金屬膜層的厚度符合不導電要求，待金屬膜層固化成型后，于前述金屬膜層表面，再疊置蒸著另一金屬膜層，藉此于塑料基材上形成復數(shù)層的不導電金屬鍍模，而令塑料基材具有多層金屬鍍膜但保持不導電狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料基材不導電金屬化的制造方法，其特征在于各金屬膜層所用的金屬材料，可為不同者；例如可為第一層為鉻、第二層為錫、第三層為錫、第四層為鉻或第一層為錫、第二層為鉻、第三層為錫、第四層為鉻或其它的組合方法；其它的金屬材料，例如鋁、鎳、鈦、不銹鋼、銅亦可搭配使用。
3.一種塑料基材不導電金屬化的結(jié)構(gòu)，其主要是于一塑料基材表面蒸著有復數(shù)層的金屬膜層結(jié)構(gòu)，該各金屬膜層是為連續(xù)堆棧，且各金屬膜層為不導電結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料基材不導電金屬化的制造方法，其特征在于該塑料基材表面進行金屬蒸著之前，塑料基材表面可先進行噴涂底漆作業(yè)。
5.一種塑料基材不導電金屬化的制造方法，其主要是先取一塑料基材，接著于塑料基材上蒸著一金屬膜層，控制該金屬膜層的厚度符合不導電條件，待金屬膜層固化成型后，于前述金屬膜層表面，蒸著一氧化物層；再于金屬膜層表面蒸著另一金屬膜層，藉此于塑料基材上形成復數(shù)層的不導電金屬膜層，而令塑料基材保持不導電狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的塑料基材不導電金屬化的制造方法，其特征在于該塑料基材表面進行金屬蒸著之前，塑料基材表面可先進行噴涂底漆作業(yè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的塑料基材不導電金屬化的制造方法，其特征在于該氧化物層可為SiO(silicon mono-oxide)所構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的塑料基材不導電金屬化的制造方法，其特征在于該氧化物層可為SiO2(silicon dioxide)所構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的塑料基材不導電金屬化的制造方法，其特征在于該氧化物層可為ZrO2(Zirconium dioxide)所構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的塑料基材不導電金屬化的制造方法，其特征在于根據(jù)權(quán)利要求該氧化物層可為TiO2(titanium dioxide)。
11.一種塑料基材不導電金屬化的結(jié)構(gòu)，其主要是于一塑料基材表面蒸著有復數(shù)層的金屬膜層結(jié)構(gòu)及氧化物層結(jié)構(gòu)，且金屬膜層與氧化物是交錯堆棧者，而該各金屬膜層為不導電結(jié)構(gòu)。
12.一種塑料基材不導電金屬化的制造方法，其主要是先取一塑料基材，接著于塑料基材上蒸鍍一金屬鍍膜，控制該金屬鍍膜厚度符合不導電條件，通入氧氣于該金屬膜層，待金屬膜層表面氧化后，再于金屬膜層表面蒸著另一金屬鍍膜，藉此于塑料基材上形成復數(shù)層的不導電金屬鍍模，而令塑料基材保持不導電狀態(tài)。
13.一種塑料基材不導電金屬化的制造方法，其主要是先取一塑料基材，接著于塑料基材上蒸鍍一金屬鍍膜，控制該金屬鍍膜厚度符合不導電條件，接著，可直接將蒸著機腔體打開，待金屬膜層表面氧化后，再于金屬膜層表面蒸著另一金屬鍍膜，藉此于塑料基材上形成復數(shù)層的不導電金屬鍍模，而令塑料基材保持不導電狀態(tài)。
14.一種塑料基材不導電金屬化的結(jié)構(gòu)，其主要是于一塑料基材表面蒸著有復數(shù)層的金屬膜層結(jié)構(gòu)，該各金屬膜層是連續(xù)堆棧，且各金屬膜層為不導電結(jié)構(gòu)，并可于各金屬膜層表面形成氧化膜。
15.一種塑料基材不導電金屬化的制造方法，其主要是先取一塑料基材，接著于塑料基材上蒸著一金屬膜層，控制該金屬膜層的厚度符合不導電條件，接著，通入惰性氣體，待金屬膜層定化成型后，再于金屬膜層表面蒸著另一金屬膜層，藉此于塑料基材上形成復數(shù)層的不導電金屬膜層，而令塑料基材保持不導電狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種塑料基材不導電金屬化的制造方法及其結(jié)構(gòu)，主要是于塑料基材表面進行多層的金屬蒸著處理所達成，其中該金屬蒸著是利用金屬材料的物性，使金屬蒸著于塑料基材后能維持不導電的狀況；藉此，通過本發(fā)明所制造的塑料基材表面可具有顯著的金屬光澤，但對于電磁波卻可保有不具遮蔽性的可通過特性；可在通訊器材上應用，例如在攜帶電話的外殼組件應用，可達到不會對電磁波傳輸與接收造成吸收或反射等干擾，進而能夠維持高通訊品質(zhì)的特性；藉此，本發(fā)明所提出在塑料基材上進行金屬蒸著的方法，不僅能夠符合市場對具有金屬外觀塑料組件的需求，且又能突破外殼不導電、不干擾電磁波傳輸與接收品質(zhì)的限制。
文檔編號C23C14/24GK1760404SQ200410083990
公開日2006年4月19日 申請日期2004年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月15日
發(fā)明者許正皓, 陳泰源, 張明詔 申請人:綠點高新科技股份有限公司