用于制造金屬膜的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于制造在非導(dǎo)電性基材表面上形成的金屬膜的方法，包括沉積工序和裂紋形成工序；該沉積工序使形成為粒子或被蒸發(fā)的金屬從由固體金屬制成的多個靶中的至少之一釋放，以及通過使所釋放的金屬從多個方向碰撞基材表面而在所述基材表面上沉積金屬薄膜；該裂紋形成工序通過對所述金屬薄膜施加熱應(yīng)力而在所述金屬薄膜中形成裂紋。
【專利說明】用于制造金屬膜的方法
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請基于2013年8月19日提交的日本專利申請2013-169788并要求其優(yōu)先權(quán)， 通過引用將其全部內(nèi)容并入到本文中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本公開內(nèi)容主要涉及用于制造金屬膜的方法。

【背景技術(shù)】
[0004] 組裝在車輛上的用于智能進(jìn)入系統(tǒng)的門把手包括門把手本體和天線。門把手本體 由非導(dǎo)電性樹脂基材制成。使天線安裝于門把手本體并且接收從智能鑰匙發(fā)送的信號。門 把手本體（基材）的外表面形成有具有金屬光澤的膜（在下文中稱為金屬膜）以改進(jìn)門把 手的設(shè)計(jì)性。
[0005] 用于智能進(jìn)入系統(tǒng)的門把手需要準(zhǔn)確地接收從智能鑰匙發(fā)送的信號。另外，為了 在乘坐者觸摸預(yù)定位置時打開或關(guān)閉車輛的門，用于智能進(jìn)入系統(tǒng)的門把手需要準(zhǔn)確地檢 測由人體對用于智能進(jìn)入系統(tǒng)的門把手的預(yù)定位置的觸摸而引起的電容上的改變。為了準(zhǔn) 確地接收從智能鑰匙發(fā)送的電波（radio wave)，形成在用于智能進(jìn)入系統(tǒng)的門把手的外表 面上的金屬膜需要包括高的電波穿透性。此外，為了防止當(dāng)乘坐者觸摸用于智能進(jìn)入系統(tǒng) 的門把手的預(yù)定位置之外的位置時的不正確操作，形成在用于智能進(jìn)入系統(tǒng)的門把手的外 表面上的金屬膜需要包括高電絕緣性。
[0006] -種已知的金屬膜公開在JP2011-163903A(在下文中稱為專利文獻(xiàn)1)中。在專 利文獻(xiàn)1中公開的金屬膜配置成通過如下方式使其包括電波穿透性：在基材表面上形成化 學(xué)鍍鎳膜之后通過焙燒處理（或經(jīng)過焙燒處理之后）在膜中形成裂紋。
[0007] 另一已知的金屬膜公開在JP2009-286082A(在下文中稱為專利文獻(xiàn)2)中。在專 利文獻(xiàn)2中公開的金屬膜配置成通過在膜中形成裂紋使其包括電波穿透性和電絕緣性。在 通過濺射在非導(dǎo)電性聚碳酸酯樹脂基材表面上形成鋁膜和鉻膜之后，通過受熱的聚碳酸酯 的體積膨脹來形成裂紋。
[0008] 因?yàn)樵趯＠墨I(xiàn)1中公開的金屬膜對應(yīng)于化學(xué)鍍鎳膜，所以該膜需要許多步驟以 形成膜，例如催化劑處理、促進(jìn)劑處理、活化劑處理和化學(xué)鍍鎳處理，導(dǎo)致了差的生產(chǎn)性。另 夕卜，因?yàn)樵谔幚碇g需要對膜進(jìn)行清洗，所以需要用于污水處理的設(shè)備，導(dǎo)致了高的設(shè)備成 本。
[0009] 根據(jù)專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2,通過加熱而基于基材的熱膨脹與膜的熱膨脹之間 的差在膜中形成裂紋。因?yàn)榱鸭y由于膨脹的結(jié)果而形成，所以裂紋的方向性不能控制。因 此，裂紋可能呈現(xiàn)為不期望的線并且可能損害門把手的外觀的設(shè)計(jì)性。
[0010] 因而存在制造不易受上述缺點(diǎn)影響的金屬膜的方法的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 根據(jù)本公開內(nèi)容的一方面，一種用于制造在非導(dǎo)電性基材表面上形成的金屬膜的 方法包括沉積工序和裂紋形成工序；該沉積工序?yàn)槭剐纬蔀榱Ｗ踊蛘舭l(fā)的金屬從多個靶 (所述靶由固體金屬制成）中的至少之一釋放，以及通過使所釋放的金屬從多個方向碰撞 所述基材表面而在基材表面上沉積金屬薄膜；該裂紋形成工序?yàn)橥ㄟ^對金屬薄膜施加熱應(yīng) 力而在金屬薄膜中形成裂紋。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 根據(jù)參照附圖的以下詳細(xì)描述，本公開內(nèi)容的前述特征和特性以及附加的特征和 特性將變得更明顯，其中：
[0013] 圖1為作為根據(jù)本文所公開的實(shí)施方案的沉積裝置的一個實(shí)例的濺射裝置的示 意圖；
[0014] 圖2A為說明根據(jù)實(shí)施方案的從靶釋放的金屬粒子沿特定方向朝著基材行進(jìn)的狀 態(tài)的示意側(cè)視圖；
[0015] 圖2B為說明根據(jù)實(shí)施方案的金屬粒子沉積在基材表面上的狀態(tài)的示意側(cè)視圖；
[0016] 圖2C為說明根據(jù)實(shí)施方案的金屬粒子沉積在基材表面上的狀態(tài)的示意俯視圖；
[0017] 圖3為形成有線型裂紋的金屬薄膜的示意圖；
[0018] 圖4為說明金屬粒子從多個方向碰撞基材以沉積在基材表面上的狀態(tài)的圖； [0019] 圖5為說明在基材相對于靶旋轉(zhuǎn)的情況下靶與基材之間的位置關(guān)系變化的平面 圖；
[0020] 圖6為說明在多個靶位于不同位置的情況下多個靶與基材之間的位置關(guān)系的平 面圖；
[0021] 圖7為說明從多個靶濺射的金屬粒子碰撞基材的狀態(tài)的圖；
[0022] 圖8為說明根據(jù)第二比較例的安裝在臺上的各個測試面板與靶之間的各位置關(guān) 系的圖；
[0023] 圖9為形成在測試面板表面上的金屬膜的顯微照片，顯微照片以與根據(jù)第二比較 例的臺上的測試面板的位置相同的順序放置；
[0024] 圖IOA為使用第一實(shí)施例中描述的方法形成的金屬膜的顯微照片；
[0025] 圖IOB為使用第二實(shí)施例中描述的方法形成的金屬膜的顯微照片；
[0026] 圖IOC為使用第三實(shí)施例中描述的方法形成的金屬膜的顯微照片；
[0027] 圖IOD為使用第四實(shí)施例中描述的方法形成的金屬膜的顯微照片；
[0028] 圖IOE為使用第五實(shí)施例中描述的方法形成的金屬膜的顯微照片；
[0029] 圖IOF為使用第六實(shí)施例中描述的方法形成的金屬膜的顯微照片；
[0030] 圖IOG為使用第七實(shí)施例中描述的方法形成的金屬膜的顯微照片；以及
[0031] 圖IOH為使用第一比較例中描述的方法形成的金屬膜的顯微照片。

【具體實(shí)施方式】
[0032] 根據(jù)一個實(shí)施方案，金屬膜經(jīng)由沉積工序和裂紋形成工序而形成。在沉積工序中， 通過氬離子（Ar+)的碰撞使形成為粒子或蒸發(fā)的金屬從由固體金屬制成的靶釋放并且用 于金屬膜沉積。釋放的金屬從多個方向碰撞非導(dǎo)電性基材表面以在基材表面上沉積金屬薄 膜。在裂紋形成工序中，將熱應(yīng)力施加至形成在基材表面上的金屬薄膜以在金屬薄膜中形 成裂紋。
[0033] 在沉積工序中使用沉積裝置以在基材表面上沉積金屬薄膜。如圖1所示，根據(jù)實(shí) 施方案的濺射裝置1設(shè)置有殼體2、保持板3和盤狀臺4。殼體2包括殼體2內(nèi)部的空間。 在圖1中保持板3與臺4定位成在殼體2內(nèi)沿上下方向彼此面對。在圖1中由固體金屬制 成的靶5保持在保持板3的下表面處。
[0034] 將盤狀臺4連接到定位在臺4的中心位置處并且從臺4的中心位置朝下延伸的旋 轉(zhuǎn)軸6。臺4與用作樞軸中心的旋轉(zhuǎn)軸6旋轉(zhuǎn)地配置。圖1中臺4的上表面上安裝有基材 7。安裝在臺4上的基材7響應(yīng)于臺4的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。根據(jù)實(shí)施方案，基材7對應(yīng)于配置成 車輛的外部門把手的外形的門把手本體?；?由非導(dǎo)電性（絕緣）樹脂制成，例如聚碳 酸酯樹脂（或PC樹脂）和聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂（或PBT樹脂）的合成樹脂。此外， 基材7表面形成有由例如厚度為20 μ m的丙烯酸樹脂（acryl resin)通過紫外硬化而制成 的平滑層?；?表面由于平滑層而平滑。
[0035] 如圖1所示，殼體2設(shè)置有惰性氣體入口 2a和排氣口 2b。惰性氣體入口 2a使作 為惰性氣體的氬氣導(dǎo)入殼體2的內(nèi)部。排氣口 2b排出殼體2內(nèi)部的空氣。將壓力傳感器 8安裝到殼體2以檢測殼體2內(nèi)部的氣壓水平。
[0036] 通過使用溉射裝置1在基材（base member) 7表面上形成金屬薄膜。首先，使殼體 2減壓并將氬氣導(dǎo)入殼體2使得殼體2內(nèi)的壓力水平（即沉積壓力水平）達(dá)到預(yù)定壓力水 平。然后，在臺4與靶5之間生成輝光放電使得殼體2內(nèi)的氬氣等離子化。因此，生成氬離 子（Ar+)。生成的氬離子碰撞陰極靶5使得從靶5濺射或釋放金屬粒子。如圖1所示，氬離 子示為白色圓圈，而從靶5濺射的金屬粒子示為黑色圓圈。因?yàn)榘?由面對臺4的保持板3 所保持，所以從靶5濺射的金屬粒子碰撞在臺4上安裝的基材7表面。金屬粒子碰撞基材7 表面并且沉積在基材7表面上。因而，金屬薄膜在沉積工序中沉積在基材7表面（平滑層 的上表面）上。當(dāng)金屬薄膜的厚度達(dá)到預(yù)定厚度時，停止輝光放電以終止沉積工序。前述 濺射方法對應(yīng)于使用二極直流（或二極DC)的輝光放電濺射法?？商娲?，除前述濺射方 法之外，還可以通過使用高頻濺射法和磁控濺射法來沉積金屬薄膜。
[0037] 在沉積工序之后，在裂紋形成工序中在金屬薄膜中形成裂紋。在裂紋形成工序中， 例如通過加熱其上形成有金屬薄膜的基材7將熱應(yīng)力施加到金屬薄膜。在這種情況下，其 上形成有金屬薄膜的基材7保持在恒溫加熱爐中并且以預(yù)定溫度和預(yù)定時間保持在恒溫 加熱爐中。因此，通過金屬薄膜的線性熱膨脹系數(shù)與制造基材7的樹脂的線性熱膨脹系數(shù) 之間的差生成熱應(yīng)力。然后，可以將熱應(yīng)力施加到金屬薄膜。通過將熱應(yīng)力施加到金屬薄 膜，金屬薄膜被撕裂以形成裂紋。
[0038] 在沉積工序中金屬粒子從靶5濺射并且沿特定方向行進(jìn)。圖2A、圖2B和圖2C示 出說明從靶5行進(jìn)的金屬粒子沿特定方向行進(jìn)、碰撞基材7并在基材7表面上沉積的圖。如 圖2B所示，當(dāng)金屬粒子M從傾斜于基材7表面的方向行進(jìn)時，金屬粒子M沉積在基材7表 面上以形成或生長壁狀金屬層9。另外，因?yàn)榻饘倭Ｗ覯被壁狀金屬層9阻擋并且不行進(jìn)以 沉積在基材7表面上，所以在基材7表面上形成間隙部分G。在間隙G上沒有沉積金屬粒子 M，或者即使有也較少地沉積。如從俯視圖示出間隙G的圖2C所示，間隙G沿著垂直于金屬 粒子M到基材7的行進(jìn)方向（沿箭頭方向）的方向以細(xì)長的方式形成在基材7表面上。
[0039] 當(dāng)在基材7表面上形成細(xì)長的間隙G時，金屬薄膜形成為包括根據(jù)伸展方向而不 同的拉伸強(qiáng)度。具體地，因?yàn)榻饘賹?彼此連接并且沿間隙G的縱向方向延伸，所以金屬薄 膜包括高的在間隙G縱向方向上的拉伸強(qiáng)度。另一方面，因?yàn)榻饘賹?在垂直于間隙G縱 向方向的方向上沒有彼此連接，所以基材7包括低的在垂直于間隙G縱向方向的方向上的 拉伸強(qiáng)度。在金屬薄膜包括不同拉伸強(qiáng)度的情況下，金屬薄膜裂開為沿低拉伸強(qiáng)度的方向 被分開，也就是說，當(dāng)在沉積工序之后的裂紋形成工序中將熱應(yīng)力施加到金屬薄膜時，金屬 薄膜在包括低拉伸強(qiáng)度的位置處裂開。因此，如圖3所示，線狀裂紋（線型裂紋）形成為在 金屬薄膜S中沿著特定方向延伸。如圖3所示，在形成線型裂紋的情況下，損害了門把手的 外觀，導(dǎo)致了差的設(shè)計(jì)性。此外，因?yàn)樾纬删€型裂紋，所以金屬薄膜在線型裂紋的延伸方向 上較少地被分開。因而，在線型裂紋的延伸方向上電絕緣性劣化，也就是說，電絕緣性在裂 開的位置處劣化。因此，不利地影響了與電絕緣有關(guān)的性能例如電波穿透性和電絕緣性。
[0040] 也就是說，在沉積工序中金屬粒子M從特定方向碰撞基材7表面的情況下，在基材 7表面上形成線型裂紋。因此，基材7表面不能涂覆有滿足門把手的外觀和門把手本體的功 能性需求的金屬膜。這表明通過在沉積工序中使金屬粒子M從多個方向碰撞基材7表面而 使金屬膜的品質(zhì)增強(qiáng)。
[0041] 如圖4所示，通過沉積從箭頭A的方向行進(jìn)的金屬粒子Ml來形成金屬層9a。通過 沉積從不同于箭頭A的方向的箭頭B的方向行進(jìn)的金屬粒子M2形成來金屬層％。金屬粒 子M2從箭頭B的方向行進(jìn)，該箭頭B的方向與金屬粒子Ml的箭頭A的行進(jìn)方向相反，或者 該箭頭B的方向從如下方向與金屬粒子Ml的箭頭A的行進(jìn)方向相交：該方向?yàn)楫?dāng)從平行于 基材7表面的方向看時相對于關(guān)于基材7表面的垂直線的相反方向。金屬層9b通過插到 金屬層9a之間而形成為覆蓋多個金屬層9a、9a之間的間隙。因此，金屬粒子M1、M2沉積在 基材7的整個表面上，并且金屬薄膜形成為包括沿任何方向基本相似的拉伸強(qiáng)度。也就是 說，金屬薄膜包括各向同性的拉伸強(qiáng)度。因而，當(dāng)在沉積工序之后的裂紋形成工序中將熱應(yīng) 力施加到金屬薄膜時，金屬薄膜裂開為形成類似尺寸的裂紋，或者形成網(wǎng)狀裂紋或基本為 網(wǎng)狀的裂紋或沒有方向性的島狀裂紋。因?yàn)闆]有形成沿特定方向延伸的線型裂紋，所以基 材7表面可以設(shè)置有如下金屬膜：該金屬膜具有有利的門把手的外觀的設(shè)計(jì)性，同時包括 高電絕緣性和高電波穿透性。
[0042] 在沉積工序中可以米用各種方法使金屬粒子M從多個方向碰撞基材7表面。例 如，在沉積工序期間使基材7相對于靶5旋轉(zhuǎn)。通過旋轉(zhuǎn)基材7,基材7的方向性或姿態(tài)相 對于從金屬靶5濺射的金屬粒子M的行進(jìn)方向而連續(xù)改變。因此，金屬粒子M從不同方向 連續(xù)碰撞基材7。因而，金屬粒子M從多個方向碰撞基材7表面。
[0043] 在這種情況下，如上所述，圖1中示出的濺射裝置1的臺4可圍繞用作樞軸中心的 旋轉(zhuǎn)軸6旋轉(zhuǎn)。因而，通過使臺4旋轉(zhuǎn)，使安裝在臺4上的基材7相對于靶5旋轉(zhuǎn)。如圖5 所示，將細(xì)長的基材7(即外部門把手的門把手本體）安裝在臺4的中心上。從臺4和基材 7的旋轉(zhuǎn)軸的方向看，靶5相對于臺4放置為使其中心在離開臺4的中心的位置處。當(dāng)臺4 旋轉(zhuǎn)時，圖5中基材7相對于靶5沿箭頭C的方向旋轉(zhuǎn)。基材7的樞軸中心定位在與靶5的 中心位置不同的位置處。因?yàn)榛?相對于靶5旋轉(zhuǎn)，所以基材7的方向性或姿態(tài)相對于 靶5改變。換句話說，基材7相對于靶5旋轉(zhuǎn)地配置以相對于從靶5濺射的金屬粒子M的 行進(jìn)方向連續(xù)改變基材7的方向性或姿態(tài)。因此，金屬粒子M在沉積工序中從多個方向碰 撞基材7表面。
[0044] 可替代地，為了使金屬粒子M在沉積工序中從多個方向碰撞基材7表面，可以將多 個靶放置在不同位置處以使金屬粒子M從多個靶中的每一個釋放。如圖6所示，當(dāng)從與基 材7的上表面（即其上形成有金屬薄膜表面）垂直的方向看時，兩個靶5a和5b放置在不 同的位置處。
[0045] 如圖7所示，從靶5a濺射的金屬粒子Ml從與從靶5b濺射的金屬粒子M2行進(jìn)的 方向不同的方向行進(jìn)以沉積在基材7表面上。特別地，從平行于圖7中基材7表面的方向 看，金屬粒子Ml從如下方向行進(jìn)：該方向與金屬粒子M2的行進(jìn)方向相反，或者該方向相對 于關(guān)于基材7表面的垂直線從待沉積在基材7表面上的相反方向與金屬粒子M2的行進(jìn)方 向相交。因此，金屬材料Ml、M2在沉積工序中從多個方向碰撞基材7表面。
[0046] 為了使金屬粒子從多個方向碰撞基材7表面，在沉積工序中沉積壓力水平（即殼 體2內(nèi)的環(huán)境氣壓水平）可以大于等于0.7帕斯卡（或0.7Pa)。殼體2內(nèi)的氣體的量隨 著沉積壓力水平的增加而變得更大。因而，從靶5濺射的金屬粒子對殼體2中的氣體分子 (例如氦分子）的碰撞頻率增加。當(dāng)從祀5溉射的金屬粒子碰撞環(huán)境中的分子時，金屬粒子 的行進(jìn)方向通過與分子的碰撞而改變。具體地，當(dāng)沉積壓力水平大于等于〇. 7Pa時，從靶5 濺射的金屬粒子重復(fù)地碰撞殼體2中的分子，并且在行進(jìn)方向上失去方向性。因而，沒有方 向性的金屬粒子從多個方向碰撞基材7表面。
[0047] 根據(jù)前述實(shí)施方案，下面介紹使從祀5溉射的金屬粒子從多個方向碰撞基材7表 面的三種方法。第一，使基材7在沉積工序中相對于靶5旋轉(zhuǎn)。第二，將多個靶5a、5b放置 在不同的位置以使金屬粒子從靶5a、5b中的每一個釋放。第三，將沉積壓力水平設(shè)置為大 于等于0. 7Pa。
[0048] 此外，在沉積工序中，沉積速度優(yōu)選地大于等于6. 0納米/秒（或6. Onm/秒）。在 通過濺射操作沉積工序的情況下，沉積的薄膜在賦能金屬粒子M沉積在基材7上時接收能 量。該膜還接收由來自靶5的輻射線所生成的能量。沉積速度越高時能量變得越大。因而， 在沉積速度足夠高（例如大于等于6. Onm/秒）的情況下，因?yàn)樵诔练e工序中大量的能量被 存儲在金屬薄膜中，所以金屬薄膜的溫度趨于高。然后，當(dāng)在沉積之后金屬薄膜的溫度降到 常溫時，金屬薄膜收縮以包括較高水平的內(nèi)部拉伸應(yīng)力。因而，在沉積工序之后未通過加熱 方法加熱金屬薄膜的情況下形成具有裂紋的金屬薄膜。
[0049] 靶5可以由任何金屬制成，然而，有利地由鉻（Cr)、鎳（Ni)或不銹鋼制成。在將膜 形成在使用這些金屬的基材7表面上的情況下，膜可以包括金屬光澤和網(wǎng)狀裂紋，網(wǎng)狀裂 紋的尺寸不損害門把手的設(shè)計(jì)性。
[0050] 在沉積工序中，形成在基材7表面上的金屬薄膜的厚度有利地大于等于10納米 (或IOnm)并且小于等于200nm。在膜的厚度在前述范圍（其大于等于IOnm并且小于等于 200nm)內(nèi)的情況下，在裂紋形成工序中可以以有利的尺寸形成網(wǎng)狀裂紋。因此，金屬膜可以 形成為具有高電波穿透性和高電絕緣性，同時具有有利的門把手外觀的設(shè)計(jì)性。
[0051] 此外，可以通過前述濺射或通過氣相沉積來操作沉積工序。在濺射中，金屬粒子從 靶釋放。在氣相沉積法中，蒸發(fā)的金屬（金屬蒸氣）從靶釋放。
[0052] 將說明第一實(shí)施例?；?表面形成為具有由丙烯酸樹脂制成的平滑層，并且在 沉積工序中使用鉻的塊體金屬（固體金屬）作為靶5使基材7表面沉積有鉻薄膜。在如下 沉積條件下使用圖1中示出的濺射裝置1。沉積速度對應(yīng)于3. Onm/秒（功率為5千瓦（或 5kw))。膜的厚度對應(yīng)于30nm。沉積壓力水平對應(yīng)于0. 3Pa。氬流量對應(yīng)于35標(biāo)準(zhǔn)立方厘 米/分鐘（或35sccm)。
[0053] 根據(jù)第一實(shí)施例，在沉積工序中，基材7相對于靶5旋轉(zhuǎn)以使從靶5濺射的鉻粒子 從多個方向碰撞基材7表面。在這種情況下，其上安裝有基材7的臺4以120轉(zhuǎn)/分鐘（或 120rpm)的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。在沉積工序之后，將基材7保持在環(huán)境溫度80°C的恒溫加熱爐 中30分鐘以加熱。因此，通過基材7的線性熱膨脹系數(shù)與鉻薄膜的線性熱膨脹系數(shù)之間的 差生成熱應(yīng)力。在裂紋形成工序中，將熱應(yīng)力施加到鉻薄膜上以在鉻薄膜中形成裂紋。因 而，經(jīng)由沉積工序和裂紋形成工序在非導(dǎo)電性基材7表面上形成金屬膜。
[0054] 將說明第二實(shí)施例?；?表面形成為具有由丙烯酸樹脂制成的平滑層，并且在 沉積工序中使用鉻的塊體金屬（固體金屬）作為靶5使基材7表面沉積有鉻薄膜。在如下 沉積條件下使用圖1中示出的濺射裝置1。沉積速度對應(yīng)于6. Onm/秒（功率為IOkw)。膜 的厚度對應(yīng)于30nm。沉積壓力水平對應(yīng)于0. 3Pa。氬流量對應(yīng)于35sccm。
[0055] 根據(jù)第二實(shí)施例，在沉積工序中，基材7相對于靶5旋轉(zhuǎn)以使從靶5濺射的鉻粒子 從多個方向碰撞基材7表面。在這種情況下，其上安裝有基材7的臺4以120rpm的旋轉(zhuǎn)速 度旋轉(zhuǎn)。通過膜的內(nèi)部拉伸應(yīng)力形成裂紋，內(nèi)部拉伸應(yīng)力在沉積工序中生成，而在裂紋形成 工序中沒有操作加熱工序。如上，經(jīng)由沉積工序和裂紋形成工序在非導(dǎo)電性基材7表面上 形成金屬膜。
[0056] 將說明第三實(shí)施例?；?表面形成為具有由丙烯酸樹脂制成的平滑層，并且在 沉積工序中使用鉻的塊體金屬（固體金屬）作為靶5使基材7表面沉積有鉻薄膜。在如下 沉積條件下使用圖1中示出的濺射裝置1。沉積速度對應(yīng)于3. Onm/秒（功率為5kw)。膜 的厚度對應(yīng)于30nm。沉積壓力水平對應(yīng)于2. OPa。氬流量對應(yīng)于200sccm。
[0057] 根據(jù)第三實(shí)施例，在沉積工序中臺4靜止。因而，在沉積工序中基材7相對于靶5 的方向性和姿態(tài)不變。在沉積工序之后，將基材7保持在環(huán)境溫度80°C的恒溫加熱爐中30 分鐘以加熱。因此，通過基材7的線性熱膨脹系數(shù)與鉻薄膜的線性熱膨脹系數(shù)之間的差生 成熱應(yīng)力。在裂紋形成工序中，將熱應(yīng)力施加到鉻薄膜上以在鉻薄膜中形成裂紋。因而，經(jīng) 由沉積工序和裂紋形成工序在非導(dǎo)電性基材7表面上形成金屬膜。
[0058] 將說明第四實(shí)施例?；?表面形成為具有由丙烯酸樹脂制成的平滑層，并且在 沉積工序中使用鉻的塊體金屬（固體金屬）作為靶5使基材7表面沉積有鉻薄膜。在這 種情況下，如圖6所不，兩個祀5a、5b放置在不同的位置并且同時使用以使從兩個祀5a、5b 濺射的鉻粒子碰撞基材7。在如下沉積條件下使用圖1中的濺射裝置1。沉積速度對應(yīng)于 0· 6nm/秒（每一個祀5a、5b的功率為0· 3kw)。膜的厚度對應(yīng)于30nm。沉積壓力水平對應(yīng) 于0. 5Pa。気流量對應(yīng)于20sccm。
[0059] 根據(jù)第四實(shí)施例，在沉積工序中臺4靜止。因而，在沉積工序中基材7相對于靶5 的方向性和姿態(tài)不變。在沉積工序之后，將基材7保持在環(huán)境溫度80°C的恒溫加熱爐中30 分鐘以加熱。因此，通過基材7的線性熱膨脹系數(shù)與鉻薄膜的線性熱膨脹系數(shù)之間的差生 成熱應(yīng)力。在裂紋形成工序中，將熱應(yīng)力施加到鉻薄膜上以在鉻薄膜中形成裂紋。因而，經(jīng) 由沉積工序和裂紋形成工序在非導(dǎo)電性基材7表面上形成金屬膜。
[0060] 將說明第五實(shí)施例?；?表面形成為具有由丙烯酸樹脂制成的平滑層，并且在 沉積工序中使用鉻的塊體金屬（固體金屬）作為靶5使基材7表面沉積有鉻薄膜。在這種 情況下，如圖6所不，兩個祀5a、5b放置在不同的位置并且交替地使用以使從兩個祀5a、5b 濺射的鉻粒子碰撞基材7。在如下沉積條件下使用圖1中的濺射裝置1。沉積速度對應(yīng)于 0.3nm/秒（功率為0.3kw)。膜的厚度對應(yīng)于30nm。沉積壓力水平對應(yīng)于0.5Pa。氬流量 對應(yīng)于20sccm。
[0061] 根據(jù)第五實(shí)施例，在沉積工序中臺4靜止。因而，在沉積工序中基材7相對于靶5 的方向性和姿態(tài)不變。在沉積工序之后，將基材7保持在環(huán)境溫度80°C的恒溫加熱爐中30 分鐘以加熱。因此，通過基材7的線性熱膨脹系數(shù)與鉻薄膜的線性熱膨脹系數(shù)之間的差生 成熱應(yīng)力。在裂紋形成工序中，將熱應(yīng)力施加到鉻薄膜上以在鉻薄膜中形成裂紋。因而，經(jīng) 由沉積工序和裂紋形成工序在非導(dǎo)電性基材7表面上形成金屬膜。
[0062] 將說明第六實(shí)施例?；?表面形成為具有由丙烯酸樹脂制成的平滑層，并且在 沉積工序中使用鉻的塊體金屬（固體金屬）作為靶5使基材7表面沉積有鉻薄膜。在如下 沉積條件下使用圖1中的濺射裝置1。沉積速度對應(yīng)于3. Onm/秒（功率為5kw)。膜的厚 度對應(yīng)于30nm。沉積壓力水平對應(yīng)于0. 7Pa。氬流量對應(yīng)于70sccm。
[0063] 根據(jù)第六實(shí)施例，在沉積工序中臺4靜止。因而，在沉積工序中基材7相對于靶5 的方向性和姿態(tài)不變。在沉積工序之后，將基材7保持在環(huán)境溫度80°C的恒溫加熱爐中30 分鐘以加熱。因此，通過基材7的線性熱膨脹系數(shù)與鉻薄膜的線性熱膨脹系數(shù)之間的差生 成熱應(yīng)力。在裂紋形成工序中，將熱應(yīng)力施加到鉻薄膜上以在鉻薄膜中形成裂紋。因而，經(jīng) 由沉積工序和裂紋形成工序在非導(dǎo)電性基材7表面上形成金屬膜。
[0064] 將說明第七實(shí)施例?；?表面形成為具有由丙烯酸樹脂制成的平滑層，并且在 沉積工序中使用鉻的塊體金屬（固體金屬）作為靶5使基材7表面沉積有鉻薄膜。在如下 沉積條件下使用圖1中的濺射裝置1。沉積速度對應(yīng)于3. Onm/秒（功率為5kw)。膜的厚 度對應(yīng)于30nm。沉積壓力水平對應(yīng)于I. OPa。氬流量對應(yīng)于lOOsccm。
[0065] 根據(jù)第七實(shí)施例，在沉積工序中臺4靜止。因而，在沉積工序中基材7相對于靶5 的方向性和姿態(tài)不變。在沉積工序之后，將基材7保持在環(huán)境溫度80°C的恒溫加熱爐中30 分鐘以加熱。因此，通過基材7的線性熱膨脹系數(shù)與鉻薄膜的線性熱膨脹系數(shù)之間的差生 成熱應(yīng)力。在裂紋形成工序中，將熱應(yīng)力施加到鉻薄膜上以在鉻薄膜中形成裂紋。因而，經(jīng) 由沉積工序和裂紋形成工序在非導(dǎo)電性基材7表面上形成金屬膜。
[0066] 將說明第一比較例?；?表面形成為具有由丙烯酸樹脂制成的平滑層，并且在 沉積工序中使用鉻的塊體金屬（固體金屬）作為靶5使基材7表面沉積有鉻薄膜。在如下 沉積條件下使用圖1中的濺射裝置1。沉積速度對應(yīng)于3. Onm/秒（功率為5kw)。膜的厚 度對應(yīng)于30nm。沉積壓力水平對應(yīng)于0. 3Pa。氬流量對應(yīng)于35sccm。
[0067] 根據(jù)第一比較例，在沉積工序中臺4靜止。因而，在沉積工序中基材7相對于靶5 的方向性和姿態(tài)不變。在沉積工序之后，將基材7保持在環(huán)境溫度80°C的恒溫加熱爐中30 分鐘以加熱。因此，通過基材7的線性熱膨脹系數(shù)與鉻薄膜的線性熱膨脹系數(shù)之間的差生 成熱應(yīng)力。在裂紋形成工序中，將熱應(yīng)力施加到鉻薄膜上以在鉻薄膜中形成裂紋。因此，經(jīng) 由沉積工序和裂紋形成工序在非導(dǎo)電性基材7表面上形成金屬膜。
[0068] 將說明第二比較例。形成由PC樹脂和PBT樹脂的合成樹脂制成的六個平板狀測 試面板作為基材。六個測試面板中的每一個表面包括由例如厚度為20微米（或20 μ m)的 丙烯酸樹脂制成的平滑層。形成有平滑層的六個測試面板分別安裝在圖1中示出的濺射裝 置1的臺4的預(yù)定位置上。
[0069] 根據(jù)第二比較例，使用鉻的塊體金屬（固體金屬）作為靶5在測試面板的每一個 表面上沉積鉻薄膜。在如下沉積條件下使用圖1中的濺射裝置1。沉積速度對應(yīng)于3. Onm/秒 (功率為5kw)。膜的厚度對應(yīng)于30nm。沉積壓力水平對應(yīng)于0· 3Pa。氬流量對應(yīng)于35sccm。
[0070] 根據(jù)第二比較例，在沉積工序中臺4靜止。因而，在沉積工序中每一個測試面板相 對于靶5的方向性和姿態(tài)不變。在沉積工序之后，將測試面板保持在恒溫加熱爐中并且保 持在80°C的環(huán)境溫度中30分鐘以加熱。因此，通過測試面板的線性熱膨脹系數(shù)與鉻薄膜的 線性熱膨脹系數(shù)之間的差生成熱應(yīng)力。在裂紋形成工序中，將熱應(yīng)力施加到鉻薄膜上以在 鉻薄膜中形成裂紋。因而，經(jīng)由沉積工序和裂紋形成工序在測試面板的每一個表面上形成 金屬膜。
[0071] 如圖9所示，TPl和TP3形成有沿上下方向延伸的線型裂紋。TP2和TP6形成有沿 橫向方向延伸的線型裂紋。TP4和TP5形成有沿傾斜方向延伸的線型裂紋。線型裂紋沿與 臺4上測試面板和靶5的位置有關(guān)的方向延伸。具體地，線型裂紋沿著與限定在靶5的中 心與測試面板的每一個中心之間的各區(qū)段垂直的方向形成在測試面板的每一個金屬表面 上。這些裂紋不僅損害了門把手的外觀而且使沿著線型裂紋的延伸方向（即形成裂紋的位 置處）的電絕緣性劣化。
[0072] 如圖IOA至圖IOH所示，根據(jù)第一實(shí)施例至第七實(shí)施例的金屬膜形成有網(wǎng)狀裂紋， 然而根據(jù)第一比較例的金屬膜形成有線型裂紋。
[0073] 在下表1中，示出根據(jù)第一實(shí)施例至第七實(shí)施例以及第一比較例的如下內(nèi)容：金 屬膜的沉積條件；沉積之后的加熱工序；基材的旋轉(zhuǎn)；門把手外觀評價(jià)結(jié)果；表面電阻的測 量值；天線的評價(jià)結(jié)果以及觸控傳感器的評價(jià)結(jié)果。
[0074] [表 1]
[0075]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于制造在非導(dǎo)電性基材表面上形成的金屬膜的方法，包括以下工序： 沉積工序： 使形成為粒子或被蒸發(fā)的金屬從多個靶中的至少之一釋放，所述靶由固體金屬制成； 以及 通過使所釋放的金屬從多個方向碰撞所述基材表面而在所述基材表面上沉積金屬薄 膜；以及 裂紋形成工序： 通過對所述金屬薄膜施加熱應(yīng)力而在所述金屬薄膜中形成裂紋。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造所述金屬膜的方法，其中在所述沉積工序中通過將 所述基材相對于所述靶旋轉(zhuǎn)而使從所述靶釋放的所述金屬從所述多個方向碰撞所述基材 表面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造所述金屬膜的方法，其中在所述沉積工序中通過將 所述多個靶放置在不同的位置處并且通過使所述金屬從所述多個靶中的每一個釋放而使 從所述多個靶釋放的所述金屬從所述多個方向碰撞所述基材表面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造所述金屬膜的方法，其中在所述沉積工序中通過將 沉積所述金屬時的壓力水平設(shè)置為等于或大于〇. 7帕斯卡而使從所述靶釋放的所述金屬 從所述多個方向碰撞所述基材表面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造所述金屬膜的方法，其中通過加熱所述基材而使所 述金屬薄膜在所述裂紋形成工序中生成有所述裂紋，所述基材包括在所述沉積工序期間在 其上形成有所述金屬薄膜的所述表面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造所述金屬膜的方法，其中在所述沉積工序中將所述 金屬薄膜的沉積速度設(shè)置為等于或高于6. 0納米/秒。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造所述金屬膜的方法，其中通過濺射或氣相沉積來操 作所述沉積工序。
【文檔編號】C23C14/14GK104419896SQ201410403199
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】原崇志, 小池洋史, 水谷和揮 申請人:愛信精機(jī)株式會社