CN102465254A - 塑料表面电磁屏蔽处理方法及其制品 - Google Patents

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Abstract

一种塑料表面电磁屏蔽处理方法，其包括如下步骤：提供塑料基体；采用射频等离子镀膜法，于所述塑料基体上形成过渡层，所述过渡层为SiO2层；依次于所述过渡层上沉积电磁屏蔽层及防护层。该塑料表面电磁屏蔽处理方法简单、快捷、生产效率较高，且几乎无环境污染。本发明还提供一种由上述方法制得的塑料制品。

Description

塑料表面电磁屏蔽处理方法及其制品
技术领域
本发明涉及一种塑料表面电磁屏蔽处理方法及其制品。
背景技术
随着电子产品的普及，以及电子产品小型化和高速电子组件的发展，如何防止外部的电磁干扰和自身静电放电的防护，已成为电子产品设计的必然要求。
目前屏蔽电磁干扰的主要方法之一是采用外覆导电层的高分子塑料制品来屏蔽电磁干扰，如在塑料制品表面镀覆铜、银及铝等金属导电层。由于通过真空镀膜法制备的金属导电层与塑料基体之间的结合力不佳，真空镀膜技术应用于塑料制品表面电磁屏蔽处理存在一定的局限性。
为解决上述问题，中国专利CN 101175394A公开了一种防护电磁干扰的多层复合膜材料的制备方法，该方法为：在真空镀覆金属导电层之前于塑料基体上涂敷一底漆如紫外固化漆层和/或聚氨酯漆涂层，用以提高所述塑料基体与金属导电层之间的结合力。但，所述底漆的制造工艺存在生产周期长、生产效率低及环境污染严重等缺点。
发明内容
鉴于此，提供一种生产效率较高且环境友好的塑料表面电磁屏蔽处理方法。
另外，还有必要提供一种由上述方法制得的塑料制品。
一种塑料表面电磁屏蔽处理方法，其包括如下步骤：
提供塑料基体；
采用射频等离子镀膜法，于所述塑料基体上形成过渡层，所述过渡层为SiO2层；
依次于所述过渡层上形成电磁屏蔽层及防护层。
一种塑料制品，该塑料制品包括塑料基体，及依次形成于该塑料基体上的过渡层、电磁屏蔽层及防护层，所述过渡层为SiO2层。
本发明所述塑料表面电磁屏蔽处理方法在所述塑料基体上先采用射频等离子镀膜法形成SiO2过渡层，再于该SiO2过渡层上依次形成电磁屏蔽层及防护层。所述过渡层取代了常规的作为基础层的紫外固化漆层和/或聚氨酯漆涂层，提高了所述塑料基体与电磁屏蔽层、防护层之间的附着力；更重要的是，与所述紫外固化漆层和聚氨酯漆涂层相比，射频等离子镀膜法形成所述SiO2过渡层的工艺简单、快捷，且几乎无环境污染。如此，简化了塑料表面电磁屏蔽处理的工艺流程，提高了制造所述塑料制品的生产效率，同时大大降低了对环境造成的污染。
附图说明
图1为本发明较佳实施方式塑料制品的剖视示意图。
主要元件符号说明
塑料制品      10
塑料基体      11
过渡层        13
电磁屏蔽层    14
防护层        15
具体实施方式
请参阅图1，本发明一较佳实施例的塑料表面电磁屏蔽处理整个过程均在一连续真空镀膜机(图未示)中进行。所述连续真空镀膜机包括一等离子清洗室、一射频等离子镀膜室、一第一金属镀膜室、一第二金属镀膜室、一传动装置及安装于该传动装置上的一工件架。置于所述工件架上的塑料基体11随传动装置由等离子清洗室依次进入射频等离子镀膜室、第一金属镀膜室及第二金属镀膜室，如此在塑料制品10上依次镀覆过渡层13、电磁屏蔽层14及防护层15。
所述塑料表面电磁屏蔽处理方法主要包括如下步骤：
提供塑料基体11，该塑料基体11可以通过注塑成型得到，其具有待制得的塑料制品10的结构。所述塑料基体11的材质可为聚碳酸酯(PC)、环氧树脂、聚酯(PETP，PBTP)以及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中的任一种或几种。
对经上述处理后的塑料基体11的表面进行氩气等离子体清洗，以去除塑料基体11表面的油污，以及改善塑料基体11表面与后续涂层的结合力。该等离子体清洗的具体操作及工艺参数为：将所述塑料基体11置于连续真空镀膜机的等离子清洗室内的工件架上，对所述等离子清洗室、射频等离子镀膜室、第一金属镀膜室及第二金属镀膜室进行抽真空处理至各室真空度均为5.0×10-3Pa，向等离子清洗室内通入流量为90～270sccm的氩气，设置射频电源功率为700～900W，使所述氩气发生离子化而产生氩气等离子体对塑料基体11的表面进行物理轰击，而达到对塑料基体11表面清洗的目的。所述等离子体清洗时间为1～10min。
完成所述氩气等离子体清洗后，塑料基体11随所述传动装置进入所述射频等离子镀膜室，通过射频等离子镀膜法于所述塑料基体11上形成所述过渡层13，其具体操作方法如下：调节氩气(工作气体)流量至100～300sccm，加热所述镀膜室至50～150℃(即镀膜温度为50～150℃)；开启已置于所述射频等离子镀膜室中的二氧化硅(SiO2)靶的电源，并设定其功率为2～10kw，于塑料基体11上沉积SiO2，形成所述过渡层13。
所述过渡层13中的SiO2从塑料表面的悬挂键中夺取氧原子形成具有较强的化学键力的化学键，从而显著地提高所述塑料基体11与过渡层13之间的附着力。此外，因为过渡层13属于硬质膜，当塑料基体11因应力发生变形时，过渡层13不会随之发生变形，因而可保护后续形成于过渡层13上的电磁屏蔽层14、防护层15不发生变形，避免了膜层的失效。
完成所述过渡层13的沉积后，塑料基体11随传动装置进入所述第一金属镀膜室，以于该过渡层13上磁控溅射形成电磁屏蔽层14，其具体操作方法如下：选择Cu、Ag中的至少一种为靶材，设置该靶材的电源功率为1～10kw，向所述第一金属镀膜室中通入流量为75～150sccm的工作气体氩气，设置所述第一金属镀膜室的温度为50～150℃(即溅射温度为50～150℃)，磁控溅射形成所述电磁屏蔽层14。由于Cu或Ag的电阻率小，使形成的所述电磁屏蔽层14具有良好的电磁屏蔽功能，如此可减少电磁波的外泄，对人体造成伤害。
完成所述电磁屏蔽层14的沉积后，所述塑料基体11随传动装置进入所述第二金属镀膜室，以于该电磁屏蔽层14上磁控溅射形成防护层15，其具体操作方法如下：采用不锈钢靶为靶材，设置其电源功率为1～10kw，向所述第二金属镀膜室中通入流量为75～150sccm的工作气体氩气，设置所述第二金属镀膜室的温度为50～150℃(即溅射温度为50～150℃)，沉积防护层15。所述不锈钢防护层15的形成可提高所述塑料制品10的耐腐蚀性及抗氧化性，避免电磁屏蔽层14由于被氧化和/或被腐蚀而失去电磁屏蔽功能。
在沉积所述过渡层13、电磁屏蔽层14及防护层15的过程中，通过控制所述传动装置的传动速度来控制沉积的膜层的厚度。本实施例中，传动装置的传动速度为0.1～0.5m/s。
本发明较佳实施方式塑料表面电磁屏蔽处理方法在所述塑料基体11上先采用射频等离子镀膜法形成过渡层13，再于该过渡层13上依次磁控溅射形成电磁屏蔽层14及防护层15。所述过渡层13取代了常规的作为基础层的紫外固化漆层和/或聚氨酯漆涂层，提高了所述塑料基体11与电磁屏蔽层14、防护层15之间的附着力；更重要的是，与所述紫外固化漆层和聚氨酯漆涂层相比，射频等离子镀膜法形成所述SiO2过渡层13的工艺简单、快捷，且几乎无环境污染。如此，简化了塑料表面电磁屏蔽处理的工艺流程，提高了制造所述塑料制品10的生产效率，同时大大降低了对环境造成的污染。
一种经由上述塑料表面电磁屏蔽处理方法制得的塑料制品10包括塑料基体11、依次形成于该塑料基体11表面的过渡层13、电磁屏蔽层14及防护层15。
所述过渡层13为SiO2层，其厚度为0.8～1.2nm。
所述电磁屏蔽层14为金属层，其中所述金属选自为铜(Cu)、银(Ag)中的至少一种，优选为Ag。所述电磁屏蔽层14的厚度为0.2～2.0μm。
所述防护层15为可提高塑料制品10的耐腐蚀性的金属层。本实施例中，该防护层15为不锈钢层，其厚度为0.5～1.5μm。

Claims (10)

1.一种塑料表面电磁屏蔽处理方法，其包括如下步骤：
提供塑料基体；
采用射频等离子镀膜法，于所述塑料基体上形成过渡层，所述过渡层为SiO2层；
依次于所述过渡层上形成电磁屏蔽层及防护层。
2.如权利要求1所述的塑料表面电磁屏蔽处理方法，其特征在于：形成所述过渡层的工艺参数为：采用二氧化硅靶为靶材，设置其电源功率为2～10kw，以氩气为工作气体，氩气的流量为100～300sccm，溅射温度为50～150℃。
3.如权利要求1所述的塑料表面电磁屏蔽处理方法，其特征在于：形成所述电磁屏蔽层的工艺参数为：选择Cu、Ag中的至少一种为靶材，设置该靶材电源功率为1～10kw，以氩气为工作气体，氩气流量为75～150sccm，溅射温度为50～150℃。
4.如权利要求1所述的塑料表面电磁屏蔽处理方法，其特征在于：形成所述防护层的工艺参数为：采用不锈钢靶为靶材，设置其电源功率为1～10kw，以氩气为工作气体，其流量为75～150sccm，溅射温度为50～150℃。
5.如权利要求1所述的塑料表面电磁屏蔽处理方法，其特征在于：所述塑料表面电磁屏蔽处理方法采用一连续真空镀膜机，在形成所述过渡层、电磁屏蔽层及防护层过程中，控制所述连续真空镀膜机的传动装置的传动速度为0.1～0.5m/s。
6.如权利要求1所述的塑料表面电磁屏蔽处理方法，其特征在于：所述塑料表面电磁屏蔽处理方法还包括在形成所述过渡层之前对塑料基体进行氩气等离子清洗的步骤。
7.一种塑料制品，该塑料制品包括塑料基体，其特征在于：该塑料制品还包括依次形成于该塑料基体上的过渡层、电磁屏蔽层及防护层，所述过渡层为SiO2层。
8.如权利要求7所述的塑料制品，其特征在于：所述过渡层通过通过射频离子镀膜法形成，其厚度为0.8～1.2nm。
9.如权利要求7所述的塑料制品，其特征在于：所述电磁屏蔽层为金属层，其中所述金属选自为铜、银中的至少一种，其厚度为0.2～2.0μm。
10.如权利要求7所述的塑料制品，其特征在于：所述防护层为不锈钢层，其厚度为0.2～2.0μm。
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