EMI溅镀知识培训
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濺鍍原理(Sputter) 需在真空条件下 加入适当的惰性气体作为媒介 靠惰性气体加速撞擊靶材將靶材 原子撞擊出，於基板形成鍍膜
EMI
靶材
氬離子
粒子碰撞 討論理想狀況下, 電子與氣體分子的碰 撞, 分成彈性碰撞與非彈性碰撞, 如果做 彈性碰撞, 電子幾乎做不損失動能的反 彈, 因此電子可以不斷被加速到將氣體 解離的動能為止, 此時的碰撞就會轉換 成光, 解離氣體(撞出電子),撞斷原子鍵
创越纳米科技有限公司
EMI
~THE END~
Thank y u
2013/4/8
19
江苏省昆山市玉山镇高新区晨丰东路161号
產品缺陷及不良
EMI
• • • • • •
1.阻抗超標 2.附著力NG 3.濺鍍區域缺陷 4.紅邊及發藍現象 5.外觀影響 6.燒傷變形
创越纳米科技有限公司
EMI
機構設計對EMI真空濺鍍的影響
• 整體單薄機種﹑大平面﹑細小結構﹑凌空結構等位置容易發 生嚴重的燒傷變形
• 狹縫﹑凹槽﹑垂直面鍍層薄﹐容易產生發紅和鍍不上現象
保護層
SUS316L層,亦可選擇Cr 或 Ni層,因化學鍍中的化學鎳為 Ni或NiCr,但以成本與製程 成熟技術,唯一選擇 考量SUS316最具優勢
Ni/Cr/NiCr靶材成本為SUS316L,5倍以上,但保護效果一致
创越纳米科技有限公司
EMI
破孔周邊 不能鍍到 ﹐需要貼 導電布
破孔周 邊都能 鍍滿
• 水電鍍的前處理過程中需要先 噴底漆(用于導電作用)﹐在破 孔周邊會形成油漆的堆積﹐嚴 重影響外殼結構,以及漏噴﹑ 溢噴等不良現象多有發生. • 在真空濺鍍過程中采用精度極 高的遮鍍治具﹐保証盡可能地 多鍍到一些區域﹐并且因為濺 鍍的膜層極薄﹐不會在任何地 方發生堆積﹐保証基材本身的 機構形狀.
创越纳米科技有限公司
工法 原理 膜質
佳（密度 高）
EMI
膜厚
競爭優劣
代表產品
手機攝像頭 ﹐外殼
利用真空離子濺射，使 真空濺鍍 物品沉積金屬原子（無 任何化學藥劑）
1，易加工，制程短，產能快速 2，治具費高 0.3-4μm 3，產品溢鍍，可100％重工嚓拭 4，無環保問題 1.COST價格較高, 2.加工制程時間長 15μm以上 3.產品溢噴，不可重工擦拭，需報廢 , 4.治 具費中, 5.有環保問題慢慢被淘汰 1.純導電銅漆價格低廉（易掉漆）,2.產品溢 20μm以上 噴，不可重工擦拭，需報廢 ,3.治具費高, 4.有環保問題漸漸被市場淘汰 1.COST價格高（因為批量式生產) , 2.加工 制程時間長 ,3.產品溢鍍，可重工擦拭, 4. 10μm以上 治具費高 ,5.依塑材而定如無噴塗化學藥劑 可通過環保規章 1.單獨鐵件COST價格最低廉（但需附加導電 布，泡棉，銅片…）, 2.加工制程繁雜時間 10μm以上 長, 3.設計耗時，制造困難 , 4.受形狀及重 量限制, 5.模具費及管理成本較高, 6.無環 保問題
创越纳米科技有限公司
電磁遮蔽理論
EMI
當有電磁波入射時，材料可經由吸收、反射、和多重反射 等三種途徑來達到遮蔽的效果
主要影響因子 ⊙電磁波頻率 ⊙比導電率 ⊙比導磁率 ⊙厚度
電磁場經過屏蔽體時能量被衰減，此種效應稱為屏蔽效應 （Shielding Effectiveness, SE）
创越纳米科技有限公司
晶圓
创越纳米科技有限公司
EMI
Sputtering - an Atomic Billard Game
利用氩气（惰性气体）离子 撞击靶材表面 靶材的分子或原子的运动方 式为成螺旋状 其撞击方式就打台球（如图 所示）
创越纳米科技有限公司
EMI
卧式机模拟
立式机模拟
创越纳米科技有限公司
真空溅镀流程
自動噴砂設備
EMI
1. 恒温恒湿试验
2. 冷热冲击试验 3. 盐雾试验
信赖性测试
恒温恒湿、冷热冲击：利用自然环境以及特殊人工环 境中的风﹐雨﹐电等及其产生的温度﹐湿度﹐大气压 ﹐电流﹐电弧等条件对于产品的持续力之作用 测试后产品需要验证产品的附着力是否OK 盐雾试验是一种主要利用盐雾试验设备所 创造的人工模拟盐雾环境条件来考核产品 或金属材料耐腐蚀性能的环境试验。它分 为两大类,一类为天然环境暴露试验,另一 类为人工加速模拟盐雾环境试验。 测试后镀层镀层不 可漏底材，阻值需要导通
供噴洗水
EMI
EMI處設備結構圖
自動噴洗設備 自 動 清
供清洗水
純水機
供冷卻水
洗 設 備
冰水機
濺鍍設備
进 料 检 验 前 端 全 检 水 洗 氣 槍 吹 水 上 濺 鍍 治 具
烘烤設備
濺 鍍 下 濺 鍍 治 具 组 装 檢 驗 ﹑ 出 貨
喷 砂
烘 烤
创越纳米科技有限公司
EMI
喷砂站
去除塑壳镀面油渍 塑壳镀面进行糙化处理 砂材：棕刚玉180＃ 线速：30～60 Hz 摇摆：35～80 Hz 压力：0.3～0.4 ㎏/㎝2
EMI
濺鍍的優點—制程環保
1 制程的絕對環保﹐符合WEEE&RoHS要求
•整個制程條件均為純物理變化﹔ •所用材料(靶材)通過嚴格的SGS認証﹔ 2 鍍層非常致密﹐所以較薄的鍍層就能保証很好的阻 隔電磁干擾的作用。
创越纳米科技有限公司
EMI
濺鍍與化學鍍選用遮蔽材料差異
濺鍍 導電層 EMI遮蔽層 不需要 Cu 層,濺鍍的Cu層為純Cu 層,鍍層緻密EMI防制效果 佳 化學鍍 噴塗上一層導電漆,有環保疑 慮 Cu層,由化學反應形成之Cu層 含有不純物且鍍層鬆散,
莫 氏 硬 度 计
创越纳米科技有限公司
EMI
水洗站
去除塑壳因喷砂而残留的砂材 去除塑壳的脏污 水质： 硬度：0～3 PPM 喷水压力：2～4 ㎏/㎝2 带速：2.5～3.0 m/min
烘烤站
去除水洗后水气 公模面朝下 利于溅镀品质提高 温度：40～55 ℃ 时间：20～30 min
创越纳米科技有限公司
创越纳米科技有限公司
EMI
• 狹縫﹑凹槽﹑垂直面鍍層薄﹐容易產生發紅和鍍不上現象
由于孔縫是用于連接外部設備的﹐用于信號的傳輸﹐是電磁泄漏的重
災區﹐如果這些孔縫均采用周邊區域遮鍍方式﹐會造成嚴重的電磁泄漏 ﹐容易導致EMI/ESD測試fail
Acrobat Document
创越纳米科技有限公司
各種技術之比較
• 網孔太小﹐治具設計及加工難點 • 平面上遮鍍位置多﹐不方便裝卸
• 狹小結構影響電流的導通
创越纳米科技有限公司
嚴重的燒傷變形
EMI
整體單薄機種﹑大平面﹑細小結構﹑凌空結構等位置容易發生
機種結構 單薄﹐濺 鍍中發生 嚴重的扭 曲變形
解釋﹕濺鍍生產是在一個溫度比較高(約70℃ 左右)的環境 中進行的﹐整體單薄的機種和細小結構﹐自身強度不足以抵 抗高溫﹐容易發生熱熔﹐大平面上如果沒有足夠的加強筋﹐ 在高溫下釋放應力容易發生击凹變形﹐凌空位置因為沒有結 構支撐﹐容易發生坍塌變形
创越纳米科技有Prepared by:Cathy.wang
Due Date: 2012.9.20
创越纳米科技有限公司
EMI
I N D
■ 电磁遮蔽理论及作用 ■ 真空溅镀原理/特点 ■ 真空溅镀流程 ■ 产品缺陷及不良状况 ■ 各种技术之比较
E X
Click to enter Click to enter Click to enter Click to enter Click to enter
噴塗化學藥劑使物品產 無電解電 生化學反應，析出導電 鍍 金屬膜 添加化學藥劑噴塗於物 品
金屬膜不 連續 1.膜不連 續, 2.膜 厚難控制
NB
導電漆
真空蒸著
低溫金 屬蒸源加熱自然 膜厚難控 附著於金屬表面 制
成型鐵片貼附於塑膠 金屬鐵片 面，佔空間加工組裝費 時
相對導電 度較差
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靶材
氬離子
粒子碰撞 討論理想狀況下, 電子與氣體分子的碰 撞, 分成彈性碰撞與非彈性碰撞, 如果做 彈性碰撞, 電子幾乎做不損失動能的反 彈, 因此電子可以不斷被加速到將氣體 解離的動能為止, 此時的碰撞就會轉換 成光, 解離氣體(撞出電子),撞斷原子鍵
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1.阻抗超標 2.附著力NG 3.濺鍍區域缺陷 4.紅邊及發藍現象 5.外觀影響 6.燒傷變形
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機構設計對EMI真空濺鍍的影響
• 整體單薄機種﹑大平面﹑細小結構﹑凌空結構等位置容易發 生嚴重的燒傷變形
• 狹縫﹑凹槽﹑垂直面鍍層薄﹐容易產生發紅和鍍不上現象
保護層
SUS316L層,亦可選擇Cr 或 Ni層,因化學鍍中的化學鎳為 Ni或NiCr,但以成本與製程 成熟技術,唯一選擇 考量SUS316最具優勢
Ni/Cr/NiCr靶材成本為SUS316L,5倍以上,但保護效果一致
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破孔周邊 不能鍍到 ﹐需要貼 導電布
破孔周 邊都能 鍍滿
• 水電鍍的前處理過程中需要先 噴底漆(用于導電作用)﹐在破 孔周邊會形成油漆的堆積﹐嚴 重影響外殼結構,以及漏噴﹑ 溢噴等不良現象多有發生. • 在真空濺鍍過程中采用精度極 高的遮鍍治具﹐保証盡可能地 多鍍到一些區域﹐并且因為濺 鍍的膜層極薄﹐不會在任何地 方發生堆積﹐保証基材本身的 機構形狀.
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工法 原理 膜質
佳（密度 高）
EMI
膜厚
競爭優劣
代表產品
手機攝像頭 ﹐外殼
利用真空離子濺射，使 真空濺鍍 物品沉積金屬原子（無 任何化學藥劑）
1，易加工，制程短，產能快速 2，治具費高 0.3-4μm 3，產品溢鍍，可100％重工嚓拭 4，無環保問題 1.COST價格較高, 2.加工制程時間長 15μm以上 3.產品溢噴，不可重工擦拭，需報廢 , 4.治 具費中, 5.有環保問題慢慢被淘汰 1.純導電銅漆價格低廉（易掉漆）,2.產品溢 20μm以上 噴，不可重工擦拭，需報廢 ,3.治具費高, 4.有環保問題漸漸被市場淘汰 1.COST價格高（因為批量式生產) , 2.加工 制程時間長 ,3.產品溢鍍，可重工擦拭, 4. 10μm以上 治具費高 ,5.依塑材而定如無噴塗化學藥劑 可通過環保規章 1.單獨鐵件COST價格最低廉（但需附加導電 布，泡棉，銅片…）, 2.加工制程繁雜時間 10μm以上 長, 3.設計耗時，制造困難 , 4.受形狀及重 量限制, 5.模具費及管理成本較高, 6.無環 保問題
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電磁遮蔽理論
EMI
當有電磁波入射時，材料可經由吸收、反射、和多重反射 等三種途徑來達到遮蔽的效果
主要影響因子 ⊙電磁波頻率 ⊙比導電率 ⊙比導磁率 ⊙厚度
電磁場經過屏蔽體時能量被衰減，此種效應稱為屏蔽效應 （Shielding Effectiveness, SE）
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晶圓
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Sputtering - an Atomic Billard Game
利用氩气（惰性气体）离子 撞击靶材表面 靶材的分子或原子的运动方 式为成螺旋状 其撞击方式就打台球（如图 所示）
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卧式机模拟
立式机模拟
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真空溅镀流程
自動噴砂設備
EMI
1. 恒温恒湿试验
2. 冷热冲击试验 3. 盐雾试验
信赖性测试
恒温恒湿、冷热冲击：利用自然环境以及特殊人工环 境中的风﹐雨﹐电等及其产生的温度﹐湿度﹐大气压 ﹐电流﹐电弧等条件对于产品的持续力之作用 测试后产品需要验证产品的附着力是否OK 盐雾试验是一种主要利用盐雾试验设备所 创造的人工模拟盐雾环境条件来考核产品 或金属材料耐腐蚀性能的环境试验。它分 为两大类,一类为天然环境暴露试验,另一 类为人工加速模拟盐雾环境试验。 测试后镀层镀层不 可漏底材，阻值需要导通
供噴洗水
EMI
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自動噴洗設備 自 動 清
供清洗水
純水機
供冷卻水
洗 設 備
冰水機
濺鍍設備
进 料 检 验 前 端 全 检 水 洗 氣 槍 吹 水 上 濺 鍍 治 具
烘烤設備
濺 鍍 下 濺 鍍 治 具 组 装 檢 驗 ﹑ 出 貨
喷 砂
烘 烤
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去除塑壳镀面油渍 塑壳镀面进行糙化处理 砂材：棕刚玉180＃ 线速：30～60 Hz 摇摆：35～80 Hz 压力：0.3～0.4 ㎏/㎝2
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濺鍍的優點—制程環保
1 制程的絕對環保﹐符合WEEE&RoHS要求
•整個制程條件均為純物理變化﹔ •所用材料(靶材)通過嚴格的SGS認証﹔ 2 鍍層非常致密﹐所以較薄的鍍層就能保証很好的阻 隔電磁干擾的作用。
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濺鍍與化學鍍選用遮蔽材料差異
濺鍍 導電層 EMI遮蔽層 不需要 Cu 層,濺鍍的Cu層為純Cu 層,鍍層緻密EMI防制效果 佳 化學鍍 噴塗上一層導電漆,有環保疑 慮 Cu層,由化學反應形成之Cu層 含有不純物且鍍層鬆散,
莫 氏 硬 度 计
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水洗站
去除塑壳因喷砂而残留的砂材 去除塑壳的脏污 水质： 硬度：0～3 PPM 喷水压力：2～4 ㎏/㎝2 带速：2.5～3.0 m/min
烘烤站
去除水洗后水气 公模面朝下 利于溅镀品质提高 温度：40～55 ℃ 时间：20～30 min
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• 狹縫﹑凹槽﹑垂直面鍍層薄﹐容易產生發紅和鍍不上現象
由于孔縫是用于連接外部設備的﹐用于信號的傳輸﹐是電磁泄漏的重
災區﹐如果這些孔縫均采用周邊區域遮鍍方式﹐會造成嚴重的電磁泄漏 ﹐容易導致EMI/ESD測試fail
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• 網孔太小﹐治具設計及加工難點 • 平面上遮鍍位置多﹐不方便裝卸
• 狹小結構影響電流的導通
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嚴重的燒傷變形
EMI
整體單薄機種﹑大平面﹑細小結構﹑凌空結構等位置容易發生
機種結構 單薄﹐濺 鍍中發生 嚴重的扭 曲變形
解釋﹕濺鍍生產是在一個溫度比較高(約70℃ 左右)的環境 中進行的﹐整體單薄的機種和細小結構﹐自身強度不足以抵 抗高溫﹐容易發生熱熔﹐大平面上如果沒有足夠的加強筋﹐ 在高溫下釋放應力容易發生击凹變形﹐凌空位置因為沒有結 構支撐﹐容易發生坍塌變形
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Due Date: 2012.9.20
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■ 电磁遮蔽理论及作用 ■ 真空溅镀原理/特点 ■ 真空溅镀流程 ■ 产品缺陷及不良状况 ■ 各种技术之比较
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噴塗化學藥劑使物品產 無電解電 生化學反應，析出導電 鍍 金屬膜 添加化學藥劑噴塗於物 品
金屬膜不 連續 1.膜不連 續, 2.膜 厚難控制
NB
導電漆
真空蒸著
低溫金 屬蒸源加熱自然 膜厚難控 附著於金屬表面 制
成型鐵片貼附於塑膠 金屬鐵片 面，佔空間加工組裝費 時
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