CN101962748A - 采用电弧离子镀技术在聚四氟乙烯表面镀导电薄膜的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及采用电弧离子镀技术在聚四氟乙烯表面镀导电薄膜的方法，属于表面工程技术领域。利用电弧离子镀技术，依次采用加热工件、离子束清洗和镀过渡层的方法，在聚四氟乙烯表面镀导电薄膜，将聚四氟乙烯工件放入到真空室内，加热；导入Ar和O₂的混合气体；打开离子源对聚四氟乙烯工件进行离子束清洗；关闭离子源和供气***，打开Cr或NiCr电弧源，镀Cr或NiCr过渡层；关闭Cr或NiCr电弧源；加脉冲偏压，打开Al、Cu或Au电弧源，镀Al、Cu或Au导电薄膜。本发明在聚四氟乙烯表面镀金属导电薄膜具有薄膜致密、附着牢固、厚度均匀可控和可以实现复杂曲面工件镀膜等优点，达到了工程应用水平。

Description

采用电弧离子镀技术在聚四氟乙烯表面镀导电薄膜的方法

技术领域

本发明涉及采用电弧离子镀技术在聚四氟乙烯表面镀导电薄膜的方法，即就是为了制作微带电路，在聚四氟乙烯表面电弧离子镀导电薄膜的方法，属于表面工程技术领域。

背景技术

由于聚四氟乙烯与金属材料间匹配性差，在聚四氟乙烯表面制备金属薄膜具有很大难度，因此关于聚四氟乙烯表面真空镀金属薄膜的研究相对较少，尤其是采用电弧离子镀技术进行聚四氟乙烯基底表面镀膜的研究未见报道。本发明利用加热工件、离子束清洗和镀过渡层等技术手段，有效提高了导电薄膜附着力，解决了在聚四氟乙烯表面制备金属薄膜的技术难题。

发明内容

本发明的目的是为了解决聚四氟乙烯与金属材料间匹配性差的问题，提出采用电弧离子镀技术在聚四氟乙烯表面镀导电薄膜的方法，就是利用电弧离子镀技术具有离子能量高、离化率高和制备的薄膜附着力高等优点，采用电弧离子镀技术对聚四氟乙烯基底表面镀膜进行研究，特别是通过加热和离子束清洗，提高了聚四氟乙烯表面的活性；同时，镀过渡层增加了聚四氟乙烯与导电薄膜的匹配性，从而提高聚四氟乙烯表面导电薄膜的附着力。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的采用电弧离子镀技术在聚四氟乙烯表面镀导电薄膜的方法，利用电弧离子镀技术，依次采用加热工件、离子束清洗和镀过渡层的方法，在聚四氟乙烯表面镀导电薄膜，其具体步骤为：

1)将聚四氟乙烯工件放入到真空室内，然后抽真空，真空度≤5×10^-3a，保持时间不低于2h，然后将聚四氟乙烯工件加热到100～150℃；

2)打开供气***，向步骤1)中的真空室内导入Ar和O₂的混合气体，Ar与O₂的体积比为1∶1，保持真空度为2×10^-2Pa～5×10^-2Pa；打开离子源，设定工作电压为3.0kV～4.0kV，对聚四氟乙烯工件进行离子束清洗30min～50min；

3)关闭离子源和供气***，打开Cr或NiCr电弧源，设定Cr或NiCr电弧源的工作电流为60～80A，镀Cr或NiCr过渡层10min～30min；

4)关闭Cr或NiCr电弧源；在聚四氟乙烯工件上加-80V～-200V的脉冲偏压，脉冲偏压频率为1kHz～10kHz，脉冲偏压占空比为10％～20％；打开Al、Cu或Au电弧源，设定Al、Cu或Au电弧源的放电电流为60～80A，镀Al、Cu或Au导电薄膜120min～200min。

有益效果

本发明在聚四氟乙烯表面镀金属导电薄膜具有薄膜致密、附着牢固、厚度均匀可控和可以实现复杂曲面工件镀膜等优点，达到了工程应用水平。

具体实施方式

实施例1

采用电弧离子镀技术在聚四氟乙烯表面镀导电薄膜的方法，利用电弧离子镀技术，依次采用加热工件、离子束清洗和镀过渡层的方法，在聚四氟乙烯表面镀导电薄膜，其具体步骤为：

1)将聚四氟乙烯工件放入到真空室内，然后抽真空，真空度≤5×10^-3Pa，保持时间为2h，然后将聚四氟乙烯工件加热到120℃；

2)打开供气***，向步骤1)中的真空室内导入Ar和O₂的混合气体，Ar与O₂的体积比为1∶1，保持真空度为3×10^-2Pa；打开离子源，设定工作电压为4.0kV，对聚四氟乙烯工件进行离子束清洗30min；

3)关闭离子源和供气***，打开Cr电弧源，设定Cr电弧源的工作电流为60A，镀Cr过渡层20min；

4)关闭Cr电弧源；在聚四氟乙烯工件上加-150V的脉冲偏压，脉冲偏压频率为5kHz，脉冲偏压占空比为10％；打开Al电弧源，设定Al电弧源的放电电流为70A，镀Al导电薄膜120min，最后制备的铝导电薄膜厚度为5μm。

实施例2

采用电弧离子镀技术在聚四氟乙烯表面镀导电薄膜的方法，利用电弧离子镀技术，依次采用加热工件、离子束清洗和镀过渡层的方法，在聚四氟乙烯表面镀导电薄膜，其具体步骤为：

1)将聚四氟乙烯工件放入到真空室内，然后抽真空，真空度≤5×10^-3Pa，保持时间为3h，然后将聚四氟乙烯工件加热到150℃；

2)打开供气***，向步骤1)中的真空室内导入Ar和O₂的混合气体，Ar与O₂的体积比为1∶1，保持真空度为5×10^-2Pa；打开离子源，设定工作电压为3.0kV，对聚四氟乙烯工件进行离子束清洗40minn；

3)关闭离子源和供气***，打开NiCr电弧源，设定NiCr电弧源的工作电流为80A，镀NiCr过渡层10min；

4)关闭NiCr电弧源；在聚四氟乙烯工件上加-100V的脉冲偏压，脉冲偏压频率为2kHz，脉冲偏压占空比为20％；打开Cu电弧源，设定Cu电弧源的放电电流为80A，镀Cu导电薄膜150min，最后制备的铜导电薄膜厚度为4μm。

实施例3

采用电弧离子镀技术在聚四氟乙烯表面镀导电薄膜的方法，利用电弧离子镀技术，依次采用加热工件、离子束清洗和镀过渡层的方法，在聚四氟乙烯表面镀导电薄膜，其具体步骤为：

1)将聚四氟乙烯工件放入到真空室内，然后抽真空，真空度≤5×10^-3Pa，保持时间为2h，然后将聚四氟乙烯工件加热到130℃；

2)打开供气***，向步骤1)中的真空室内导入Ar和O₂的混合气体，Ar与O₂的体积比为1∶1，保持真空度为4×10^-2Pa；打开离子源，设定工作电压为3.5kV，对聚四氟乙烯工件进行离子束清洗30min；

3)关闭离子源和供气***，打开NiCr电弧源，设定NiCr电弧源的工作电流为70A，镀NiCr过渡层25min；

4)关闭NiCr电弧源；在聚四氟乙烯工件上加-110V的脉冲偏压，脉冲偏压频率为3kHz，脉冲偏压占空比为15％；打开Au电弧源，设定Au电弧源的放电电流为75A，镀Au导电薄膜200min，最后制备的金导电薄膜厚度为4μm。

Claims (1)

1.采用电弧离子镀技术在聚四氟乙烯表面镀导电薄膜的方法，其特征在于：利用电弧离子镀技术，依次采用加热工件、离子束清洗和镀过渡层的方法，在聚四氟乙烯表面镀导电薄膜，其具体步骤为：

1)将聚四氟乙烯工件放入到真空室内，然后抽真空，真空度≤5×10^-3Pa，保持时间不低于2h，然后将聚四氟乙烯工件加热到100～150℃；

2)打开供气***，向步骤1)中的真空室内导入Ar和O₂的混合气体，Ar与O₂的体积比为1∶1，保持真空度为2×10^-2Pa～5×10^-2Pa；打开离子源，设定工作电压为3.0kV～4.0kV，对聚四氟乙烯工件进行离子束清洗30min～50min；

3)关闭离子源和供气***，打开Cr或NiCr电弧源，设定Cr或NiCr电弧源的工作电流为60～80A，镀Cr或NiCr过渡层10min～30min；

4)关闭Cr或NiCr电弧源；在聚四氟乙烯工件上加-80V～-200V的脉冲偏压，脉冲偏压频率为1kHz～10kHz，脉冲偏压占空比为10％～20％；打开Al、Cu或Au电弧源，设定Al、Cu或Au电弧源的放电电流为60～80A，镀Al、Cu或Au导电薄膜120min～200min。