一種多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜，包括基材層，還包括設(shè)于基材層一側(cè)或兩側(cè)的至少一層阻隔層，阻隔層為由無機物構(gòu)成的阻隔層。本實用新型通過采用磁增強化學(xué)氣相沉積技術(shù)在基材層的表面沉積一層由無機物構(gòu)成的阻隔層時，形成的阻隔真空膜的阻隔層上層有一層約11nm的粗糙層，其中空氣成分體積比達到30%，極大地增強了基材的阻氧性以上的阻隔層；當(dāng)沉積兩層以上的阻隔層時，可以有效地延長水蒸氣在材料表面或?qū)娱g透過的時間，降低水蒸氣透過率，同時提高材料的阻氧性，使內(nèi)包裝物貨架壽命延長；并通過連續(xù)沉積層數(shù)的不同來調(diào)節(jié)材料所需的阻隔性能，具有更好的效果。
【專利說明】—種多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及半導(dǎo)體包裝材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著塑料薄膜技術(shù)的發(fā)展，人們對薄膜材料的阻隔性能要求越來越嚴(yán)格，從而高阻隔包裝材料在軟包裝材料總量中所占比例的逐步遞增。人們開始開發(fā)不同類型的阻隔膜以滿足包裝需求，如鋁箔、EVOH五層共擠薄膜、PVDC涂層薄膜、PVA (聚乙烯醇)涂布薄膜、鍍氧化硅薄膜等。鍍氧化硅薄膜由于其綠色環(huán)保、溫濕度穩(wěn)定、可視及微波蒸煮等特性，逐漸走入人們的視線。
[0003]目前氧化硅薄膜一般采用電子束蒸鍍等方法制備且從國外進口、價格昂貴，一般用于包裝的氧化硅薄膜為單層結(jié)構(gòu)，而為了滿足0LED、0PV等微電子封裝的使用，一般采用有機、無機層的多層組合來實現(xiàn)材料的阻隔性能，但材料成本太大。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型旨在提供一種通過磁增強化學(xué)氣相沉積技術(shù)(Roll-to-Roll M-PECVD技術(shù))在基材表面沉積至少一層無機阻隔層的多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜，以解決現(xiàn)有技術(shù)中阻隔膜采用有機、無機層的多層組合，成本高，并且阻隔性能不好的技術(shù)問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的一方面，提供了一種多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜。該阻隔真空膜包括基材層，還包括沉積于基材層一側(cè)或兩側(cè)的至少一層阻隔層，阻隔層為由無機物構(gòu)成的阻隔層。
[0006]進一步地，阻隔層為1-5層。
[0007]進一步地，阻隔層為2?3層。
[0008]進一步地，當(dāng)阻隔層為I層時，阻隔層上層還有一層粗糙層。
[0009]進一步地，阻隔層的厚度為5?lOOnm。
[0010]進一步地，阻隔層的厚度為10?50nm。
[0011 ] 進一步地，阻隔層的厚度為10nm。
[0012]進一步地，基材層和阻隔層間還設(shè)有一接枝改性層，接枝改性層為氨基處理的接枝改進層。
[0013]進一步地，基材層的厚度為8?125 μ m。
[0014]進一步地，基材層的厚度為12?80 μ m。
[0015]本實用新型的多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜用于半導(dǎo)體或電子產(chǎn)品的封裝或包裝。
[0016]本實用新型的技術(shù)方案通過采用Roll-to-Roll M-PECVD技術(shù)在基材表面沉積一層由無機物構(gòu)成的阻隔層時，形成的阻隔真空膜的阻隔層上層有一層約Ilnm的粗糙層，其中空氣成分體積比達到30%，極大地增強了基材的阻氧性以上的阻隔層；當(dāng)沉積兩層以上的阻隔層時，可以有效的延長水蒸氣在材料表面或?qū)娱g透過的時間，降低水蒸氣透過率，同時提高材料的阻氧性，使內(nèi)包裝物貨架壽命延長，并通過連續(xù)沉積層數(shù)的不同來調(diào)節(jié)材料所需的阻隔性能，具有更好的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0018]圖1是本實用新型的多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜的基材層表面沉積一層阻隔層的結(jié)構(gòu)示意圖； [0019]圖2是本實用新型的多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜的基材層表面沉積兩層阻隔層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本實用新型的多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜的基材層沉積三層阻隔層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4是本實用新型的多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜的基材層兩側(cè)各沉積兩層阻隔層的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0022]圖5是本實用新型的多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜的基材層表面進過等離子體接枝處理后沉積阻隔層的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但如下實施例以及附圖僅是用以理解本實用新型，而不能限制本實用新型，本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0024]根據(jù)本實用新型方式的多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜，如圖1所示，包括基材層I和通過Roll-to-Roll M-PECVD方法沉積于基材層I 一側(cè)的一層阻隔層2，阻隔層為由無機物構(gòu)成的阻隔層。其次，采用這種結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜，由于阻隔層為一層，表面張力約為34dyn/cm，且表面阻隔層I在以橢圓偏正儀擬合模型時，出現(xiàn)了很大成份的粗糙層4。
[0025]以PET (聚對苯二甲酸乙二酯)為基材層I為例，氧氣透過率由128cc/m2.day降低到3.0cc/m2 ?day以下,但水蒸氣阻隔性能反而變化不明顯,透過率僅僅由32.9g/m2 ?day降低到約20.0g/m2 -day左右。如果通過在基材層I表面設(shè)置兩層或兩層以上的阻隔層2，能夠非常有效地提高氧氣和水蒸氣的阻隔性能。
[0026]本實用新型中的阻隔層2厚度為5~IOOnm,優(yōu)選10~50nm。低于5nm,阻隔層2不夠均勻致密，阻隔性能不充分；如果阻隔層2的厚度超過lOOnm，阻隔層2的脆性增加且易出現(xiàn)裂紋，導(dǎo)致阻隔層2與基材層I的附著力下降、抗遷移性能減弱。
[0027]根據(jù)本實用新型一種典型的實施方式，如圖2至圖4所示，包括基材層I和通過Roll-to-Roll M-PECVD方法沉積于基材層I 一側(cè)或兩側(cè)呈疊置的兩層以上的阻隔層2。
[0028]上述阻隔層2的層數(shù)為I至5層，但優(yōu)選2至3層。基材層I表面設(shè)置一層阻隔層2時，材料的阻水性能差；超過3層時，由于阻隔層2之間的界面增多、基材層I經(jīng)過等離子區(qū)域的時間延長等問題，導(dǎo)致基材層I表面阻隔層的均勻性及平整度都會有所下降，同時層數(shù)越多，阻隔真空膜的材料脆性越大。進一步優(yōu)選地，多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜為2層，通過工藝來調(diào)節(jié)所需的厚度。阻隔層表面張力小于38dyn/cm。
[0029]上述選用的阻隔層2為無機阻隔層，可以為SiOx、SiN、Al203中的其中一種。本實用新型中的阻隔層2表面張力較低，在連續(xù)設(shè)置不同層數(shù)的阻隔層2的最后一個環(huán)節(jié)應(yīng)設(shè)置表面處理，根據(jù)本本實用新型另一種典型的實施方式，如圖5所示，基材層I和阻隔層2間還設(shè)有一接枝改性層3，接枝改性層3為氨基處理的接枝改進層。
[0030]本實用新型使用的基材層I為聚合物薄膜，如聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂和聚酯類薄膜等。優(yōu)選透明度大于90%的聚合物薄膜，如聚酯類薄膜，用作包裝的可視包裝或透明的微電子封裝。更優(yōu)選地，聚酯類薄膜為聚對苯二甲酸乙二酯薄膜。
[0031]使用本實用新型的基材層I厚度為8?125 μ m,從連續(xù)鍍膜過程的操作性考慮，優(yōu)選 12-?80 μ m。
[0032]實施例1
[0033]在12 μ m PET (日本東麗)即基材層I的一面，使用磁場輔助等離子體增強化學(xué)氣相沉積技術(shù)——Roll-to-Roll M-PECVD，在本底真空度l(T3Pa、功率500W?2000W條件下，使硅烷和氧氣以一定體積比通入，沉積約30nm氧化硅阻隔層2，經(jīng)過第二真空室以相同的工藝技術(shù)繼續(xù)沉積氧化硅阻隔層2，厚度約為35nm。第一層沉積后表面有17%的粗糙層，得到結(jié)構(gòu)如圖1所示的阻隔真空膜，經(jīng)過第二層沉積后，粗糙層被刻蝕掉，形成表面致密、平整的阻隔層，得到結(jié)構(gòu)如圖2所示的多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜。
[0034]實施例2
[0035]在12 μ m PET (日本東麗)即基材層I的一面，采用Roll-to-Roll M-PECVD方式(工藝條件同實施例1)連續(xù)沉積三層氧化硅阻隔層2，來提高阻隔真空膜的阻隔性能，得到結(jié)構(gòu)如圖3所示的多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜。
[0036]實施例3
[0037]在12 μ m mPET (天津華瑞)即基材層I的兩側(cè)同時采用Roll-to-Roll M-PECVD方式(工藝條件同實施例1)沉積兩層的氧化硅阻隔層2，得到結(jié)構(gòu)如圖4所示的多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜。
[0038]實施例4
[0039]在12ymmPET (天津華瑞)即基材層I經(jīng)過大氣壓放電處理，以丙烯胺或乙二胺為單體接枝胺基，再采用Roll-to-Roll M-PECVD (工藝條件同實施例1)方式在基材層I 一側(cè)沉積兩層的氧化硅阻隔層2，有利于提高與基材的結(jié)合能力，提高阻隔真空膜的阻隔性能，得到結(jié)構(gòu)如圖5所示的多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜。
[0040]具體試驗實施例
[0041]采用氧氣透過率測試儀(美國Illinois公司8001)測試氧氣透過率OTR ;采用水蒸氣透過率測試儀(美國M0C0N公司3/33MA)測試水蒸氣透過率WVTR ;采用表面張力測試筆(上海力暢電子科技發(fā)展有限公司太星表面張力測試筆)測試阻隔層表面張力，測定實施例I至4制得的阻隔真空膜的性能，結(jié)果如下述表I所示。
[0042]表1:各實施例性能數(shù)據(jù)表
【權(quán)利要求】
1.一種多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜，包括基材層(I)，其特征在于，還包括設(shè)于基材層(I)一側(cè)或兩側(cè)的至少一層阻隔層(2)，所述阻隔層(2)為由無機物構(gòu)成的阻隔層； 所述基材層(I)和所述阻隔層(2)間還設(shè)有一層接枝改性層(3)，所述接枝改性層(3)為氨基處理的接枝改性層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜，其特征在于，所述阻隔層(2)為I?5層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜，其特征在于，所述阻隔層(2)為2?3層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜，其特征在于，當(dāng)所述阻隔層為I層時，所述阻隔層(2)上層還有一層粗糙層(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜，其特征在于，所述阻隔層⑵的厚度為5?lOOnm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜，其特征在于，所述阻隔層(2)的厚度為 10 ?50nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜，其特征在于，所述阻隔層(2)的厚度為 10nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜，其特征在于，所述基材層的厚度為8?125 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多層結(jié)構(gòu)的阻隔真空膜，其特征在于，所述基材層(I)的厚度為 12 ?80 μ m。
【文檔編號】B32B27/36GK203792835SQ201320858526
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】賀艷, 張受業(yè), 陳強, 李海燕, 趙萌, 呂旭東, 朱惠欽, 陳偉岸, 陳立國 申請人:北京北印東源新材料科技有限公司