具备防静电功能的电子元件包装用包装材料及其制造方法
【专利说明】具备防静电功能的电子元件包装用包装材料及其制造方法
[0001]本申请是申请日为2011年6月23日、申请号为201110181349.6的发明专利申请“具备防静电功能的电子元件包装用包装材料及其制造方法”的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种具备防静电功能的包装材料，尤其涉及一种利用新的物质来制造具备防静电功能的包装材料的新技术。
【背景技术】
[0003]具有防静电功能的包装材料作为用于保护对静电非常脆弱的半导体等的电子元件的包装材料或者防静电用胶带而使用。并且，具有防静电功能的包装材料为了防止灰尘等的污染物的吸附或者防止产生静电而使用。
[0004]现有的具备防静电功能的包装材料的制造方法有如下方法。即，作为利用真空装置的物理气相沉积(PVD，(Physical Vapor Deposit1n)方法，使用喷派源将作为金属物质的铝(Al)、镍(Ni)、铜(Cu)、氧化铟(In 0)、氧化锡(SnO)等蒸镀到一般高分子薄膜，从而制造导电性/静电耗散性的包装材料的方法。
[0005]利用所述PVD方法制造的具备防静电功能的包装材料在进行制造工艺的过程中以及/或者制造工艺结束后，由于高分子薄膜和被蒸镀的金属薄膜之间的粘结力低，从而存在金属薄膜脱落而使防静电功能降低，且污染周围环境的问题。
[0006]具有防静电功能的包装材料的另一种制造方法有利用表面活性剂的方法，且有在高分子树脂薄膜表面涂覆表面活性剂的外部涂覆型和在制造高分子树脂薄膜时混合投入防静电用表面活性剂的内部混合投入型。采用前者时，制造费用低廉，初期性能良好，但是由于起到防静电功能的表面活性剂涂覆在薄膜的表面，因此防静电功能的持久性以及耐久性较低，并且存在污染使用时所接触的其他物质的问题。
[0007]采用内部混合投入型时，持续性及耐久性相比前者优良，并且制造费用低廉，制造工艺简单，因此是当前使用较多的方法。
[0008]虽然目前为止所知道的具备防静电功能的所述包装材料均为初期性能优良，但是持续性差，因此存在经过一定时间之后会丧失静电耗散效果的问题。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于提供一种防静电功能优良，且具有耐久性、润滑性以及化学惰性，从而能够持久使用的具备防静电功能的新型包装材料及其制造方法。
[0010]本发明可以提供具有如下特征的具有防静电功能的电子元件包装用包装材料:由聚酰亚胺、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯中的某一个构成的5至100 μ m厚度的高分子薄膜上以I至40nm厚度镀覆DLC(Diamond like carbon)薄膜，从而使包装材料的电阻为 16至 10 10 Ω /sq0
[0011]并且，本发明可提供如下特征的具有防静电功能的电子元件包装用包装材料:所述DLC(Diamond like carbon)薄膜镀覆到所述高分子薄膜的双面。
[0012]并且，本发明可提供如下特征的具有防静电功能的电子元件包装用包装材料:所述DLC(Diamond like carbon)薄膜中掺杂Al或者W中的一个以上物质。
[0013]并且，本发明可提供如下特征的具有防静电功能的电子元件包装用包装材料:将所述高分子薄膜上的DLC(Diamond like carbon)薄膜为缓冲层，在所述缓冲层上还包含金属薄膜。
[0014]并且，本发明可提供如下特征的具有防静电功能的电子元件包装用包装材料:所述金属薄膜层上还包含DLC(Diamond like carbon)薄膜。
[0015]并且，本发明可提供如下特征的具有防静电功能的电子元件包装用包装材料:在高分子薄膜上将DLC(Diamond like carbon)薄膜和金属薄膜按照上述顺序反复堆叠，并且最后的叠层以DLC(Diamond like carbon)薄膜结束，且使整个多层薄膜层的厚度为3至10nm0
[0016]并且，本发明可提供如下特征的具有防静电功能的电子元件包装用包装材料的制造方法，该方法包含:向反应室内装入高分子薄膜的步骤；将所述反应室内真空化到10_3至10_7torr的步骤；以及向所述高分子薄膜上蒸镀DLC (Diamond like carbon)薄膜的步骤，其中，在蒸镀所述DLC(Diamond like carbon)薄膜的步骤中，使用包含线性离子源的磁性增强离子枪蒸镀装置和卷对卷装置，该线性离子源包含阳极、产生磁场的阴极以及气体供给部，并且驱动卷绕所述高分子薄膜的第一辊和第二辊，以向所述高分子薄膜上连续蒸镀DLC(Diamond like carbon)薄膜，且被蒸镀的所述DLC(Diamond like carbon)薄膜的厚度为I至40nm，而且高分子薄膜上蒸镀DLC薄膜的、具有防静电功能的包装材料的阻抗为16至 110 Ω /sq0
[0017]并且，本发明可提供如下特征的具有防静电功能的电子元件包装用包装材料的制造方法:在蒸镀所述DLC(Diamond like carbon)薄膜的步骤中使用卷对卷装置，向卷绕于卷对卷装置的棍的所述高分子薄膜的双面同时蒸镀DLC(Diamond like carbon)薄膜。
[0018]并且，本发明可提供如下特征的具有防静电功能的电子元件包装用包装材料的制造方法:蒸镀所述DLC(Diamond like carbon)薄膜的步骤包含向磁性增强离子枪蒸镀装置供给CH，、C H、C H、C H中的一个以上气体，并向所述离子枪接通1000至2500V的电源。
[0019]并且，本发明可提供如下特征的具有防静电功能的电子元件包装用包装材料的制造方法:还包含在蒸镀所述DLC(Diamond like carbon)薄膜的步骤之后用喷派方法蒸镀金属薄膜的步骤。
[0020]根据本发明，可以制造几乎永久地具有13至ΚΤΩ/sq导电性的静电耗散性的、具有防静电功能的包装材料，且由于DLC(Diamond like carbon)薄膜的特性，具有防静电功能的所述包装材料具有能够防止污染物附着的防污性。
[0021]并且，根据本发明的卷对卷(Roll to Roll)装置使得具有防静电功能的所述包装材料的制造在空间和时间上高效率地进行，从而降低了成本，提高了具有防静电功能的包装材料的价格竞争力。
【附图说明】
[0022]图1是根据本发明实施例的具有防静电功能的包装材料的剖面结构图；
[0023]图2是根据本发明另一实施例的具有防静电功能的包装材料的剖面结构图；
[0024]图3是示出制造本发明的具有防静电功能的包装材料时所使用的离子枪的结构的结构概略图；
[0025]图4是制造本发明的具有防静电功能的包装材料时所使用的卷对卷装置的结构图；
[0026]图5是通过图4的卷对卷装置制造的、双面被涂覆的、具有防静电功能的包装材料的剖面结构图。
[0027]主要符号说明:100为高分子薄膜，110为DLC(Diamond like carbon)薄膜，120为金属薄膜，200为离子枪蒸镀装置，300为卷对卷装置，310为第一辊，320为第二辊，330为离子枪，340为喷溅源。
【具体实施方式】
[0028]以下，参照附图来详细说明本发明的优选实施例。
[0029]类钻碳(Diamond like carbon ;称为DLC)薄膜具有与钻石类似的机械特性和光学特性的同时，其原子排列在结构上包含与钻石不同的结构，并且硬度、耐磨性等高，化学稳定性优良，因此也具有耐腐蚀的特点。尤其是，能够进行大面积蒸镀，蒸镀均匀度在5%以内。并且表现出较低的摩擦系数，从而润滑特性优良，弹力大。因此，在高分子薄膜蒸镀DLC(Diamond like carbon)薄膜时，不仅具有静电耗散性，还具有如述的DLC(Diamondlike carbon)固有的特性。
[0030]利用上述的DLC(Diamond like carbon)薄膜的特性，可以制造出如图1 一样结构的、具有防静电功能的包装材料。即，在高分子薄膜100上蒸镀DLC(Diamond like carbon)薄膜110，由此可以制造阻抗为13至10 WQ/sq，优选为16至10 10Q/sq的具有防静电功能的包装材料。此时，DLC(Diamond like carbon)薄膜110的材料除了通常的碳化合物以夕卜，可以掺杂S1、Cu、Al、T1、W、Cr中的一个以上物质，以进一步提高导电性。
[0031 ] 并且，作为本发明的另一实施例，将蒸镀在高分子薄膜100上的DLC (Diamondlike carbon)薄膜110作为为缓冲层而蒸镀金属薄膜120，并在金属薄膜(120)上蒸镀DLC(Diamond like carbon)薄膜110，由此可以制造同时具备导电性和静电耗散性的、具有防静电功能的包装材料(参照图2)。这样的构成可以克服在现有高分子薄膜上涂覆金属物质时因缺少粘结力而致使金属物质脱落的现象。根据情况，可以将金属薄膜120作为最终表面，但是将DLC(Diamond like carbon)薄膜110形成在金属薄膜120上，由此能够确保金属薄膜120的长期粘贴状态。
[0032]采用如图2的结构的具有防静电功能的包装材料的阻抗为13至10 WQ/sq，且具有由金属薄膜120构成的缓冲层，因此具有可加快静电耗散速度，且增大DLC(Diamond likecarbon)薄膜110的粘贴力的优点。
[0033]并且，可将如上所述的DLC(Diamond like carbon)薄膜110和金属薄膜120交替地反复堆叠，从而制造形成多层薄膜的、具有防静电功能的包装材料。此时，优选地，在高分子薄膜100的正上面堆叠DLC(Diamond like carbon)薄膜110，然后交替堆叠多个金属薄膜 120 和多个 DLC(Diamond like carbon)薄膜 110，最终以堆叠 DLC(Diamond likecarbon)薄膜110而结束，这可以防止金属薄膜120的脱落。整个多层薄膜的厚度为3至lOOnm，这在考虑防止脱落以及工艺时间和费用方面时比较适合。
[0034]并且，对于其制造方法将在后面进行描述，但是如图5所示，可以制造出对高分子薄膜100的不止一个表面的双面全部蒸镀DLC(Diamond like carbon)薄膜110或者DLC(Diamond like carbon)薄膜 110、金属薄膜 120 以及 DLC(Diamond like carbon)薄膜110的、具有防静电功能的包装材料。
[0035]所述高分子薄膜100可从聚酰亚胺(Polyimide)、聚乙稀(Polyethylen e)、聚对苯二甲酸乙二醋(Polyethyleneterephthalate)、聚丙稀(Polypropy Iene)中任选一个，所述具备防静电功能的包装材料中所包含的DLC(Diamond like carbon)薄膜110的厚度优选为I至50nm，此时在