CN103147076A - 一种复杂结构硬质聚酰亚胺屏蔽腔体的表面金属化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种镀膜方法，特别涉及一种复杂结构硬质聚酰亚胺屏蔽腔体的表面金属化方法。在部分应用中，需要对聚酰亚铵屏蔽腔体表面进行金属化处理。而现有的化学镀和电镀方法均存在着诸多缺陷。本复杂结构硬质聚酰亚胺屏蔽腔体的表面金属化方法利用磁控溅射法和电镀法相结合对所述复杂结构硬质聚酰亚胺屏蔽腔体进行表面金属化处理，本方法包括以下步骤，1）聚酰亚铵屏蔽腔体的清洗；2）聚酰亚铵屏蔽腔体水汽的去除；3）聚酰亚铵屏蔽腔体的表面金属化；4）后处理。本发明具有淀积金属层的附着力高；金属化覆盖率高；克服了化学镀的诸多缺陷，减少对操作者和环境损害及污染等优点。

Description

一种复杂结构硬质聚酰亚胺屏蔽腔体的表面金属化方法

技术领域

本发明涉及一种镀膜方法，特别涉及一种复杂结构硬质聚酰亚胺屏蔽腔体的表面金属化方法。

背景技术

聚酰亚胺材料具有突出的高温介电性能、力学性能、耐辐射性能、阻燃性能和耐磨性能，制品尺寸稳定性好，耐有机溶剂，并且低温性能优良。因此聚酰亚铵材料广泛应用于航天、电子等产品中。在部分应用中，需要保证腔体材料的低导电率以减少涡流效应，并且实现腔体对高频信号电磁的屏蔽，因此需要对聚酰亚铵屏蔽腔体表面进行金属化处理。

针对聚酰亚铵这种非金属材料的表面金属化，目前采用最多的方法是化学镀和电镀。化学镀是指不使用外电源，而采用化学方法使金属粒子淀积到其他基体上去的方法，被镀件浸入相应的镀液中，化学还原剂在溶液中提供电子使金属粒子还原淀积在制件表面。然而对于聚酰亚铵材料的化学镀金属化方法，存在着以下缺陷：1、还原作用仅仅发生在催化表面，一旦在制件表面开始有金属淀积，则被淀积的金属为了能继续淀积下去，需要被淀积金属本身必须具有催化剂的性质，即被淀积金属必须具有自催化性能，这使其可选择性受到很大的限制；2、化学镀在镀前还需要进行严格的表面准备，包括复杂的应力消除、除油、粗化、敏化及活化等工艺过程，使得该方法效率低下；3、操作过程中化学溶液对操作者和环境均会有不同程度的损害和污染；4、很难实现满足附着力要求的金属化淀积层；5、由于溶液本身具有的表面张力等固有特性，使得化学镀对深槽及微孔的填充能力较差，对于复杂结构聚酰亚铵屏蔽腔体，很难做到屏蔽腔体全表面的金属化覆盖，影响腔体的屏蔽效果；6、随着使用过程的进行，化学镀溶液中的各成分浓度逐渐降低，工艺参数不容易控制，工艺稳定性差。电镀是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜；对于聚酰亚铵这种非金属材料，其表面金属化的效果、牢固程度和稳定性都不理想。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何克服现有技术的上述缺陷，提供一种利用磁控溅射法和电镀法相结合对所述复杂结构硬质聚酰亚胺屏蔽腔体进行表面金属化处理的复杂结构硬质聚酰亚胺屏蔽腔体的表面金属化方法。

为解决上述技术问题，本复杂结构硬质聚酰亚胺屏蔽腔体的表面金属化方法利用磁控溅射法和电镀法相结合对所述复杂结构硬质聚酰亚胺屏蔽腔体进行表面金属化处理，本方法包括以下步骤，

1）聚酰亚铵屏蔽腔体的清洗：

先将聚酰亚铵屏蔽腔体放入沸腾的酸性除油剂中煮沸；再将其取出，并以去离子水冲洗；然后放入去离子水中煮沸，更换去离子水，重复煮沸过程三次；最后将聚酰亚铵屏蔽腔体取出，用电吹风将表面的去离子水吹干；

2）聚酰亚铵屏蔽腔体水汽的去除：

将经步骤1）处理后的聚酰亚铵屏蔽腔体迅速放入恒温干燥箱中烘烤；再将聚酰亚铵屏蔽腔体从恒温干燥箱取出，迅速装入磁控溅射设备的真空室内，抽真空后开始加热烘烤；

3）聚酰亚铵屏蔽腔体的表面金属化：

将经步骤2）处理后的聚酰亚铵屏蔽腔体利用磁控溅射法，在磁控溅射设备中先淀积粘附层金属，再淀积导体金属；自然降温至室温，将聚酰亚铵屏蔽腔体正反面翻转，在磁控溅射设备中利用磁控溅射法先淀积粘附层金属，再淀积导体金属；淀积完成后，将聚酰亚铵屏蔽腔体置于电镀槽内表面电镀铜或金，电镀完成后用去离子水反复冲洗两次。

4）后处理：

将经步骤3）处理后的聚酰亚铵屏蔽腔体放入去离子水中煮沸，后取出用电吹风吹干。

作为优选方案，所述粘附层金属为铬或钛钨中的至少一种。

作为优选方案，所述导体金属为铜或金中的至少一种。

作为优选方案，所述磁控溅射设备为磁控溅射镀膜机。

如此设计方法，利用磁控溅射淀积技术对淀积材料的广泛适用性和对复杂表面的良好覆盖性能，辅以清洗和电镀等工艺方法，成功的实现了表面的高覆盖率金属化。用沸腾的去离子水处理酸洗后的聚酰亚铵屏蔽腔体，以清除微孔洞内的残留酸洗液，提高金属化层的附着力；用恒温干燥箱和磁控溅射设备的高真空加热功能干燥处理聚酰亚铵屏蔽腔体，以去除微孔洞内的水汽，进一步提高金属化层的附着力；利用磁控溅射淀积技术，实现复杂表面的高覆盖率金属化；采用沸腾去离子水对聚酰亚铵屏蔽腔体进行封闭处理，去除镀层内的氢脆，提高膜层的附着力。

本发明的积极效果是：

1、淀积金属层的附着力高，大大提高了表面金属化的可靠性；

2、金属化覆盖率高，可实现全覆盖，屏蔽腔体的电磁屏蔽效果好，能减小电磁干扰，提高电子产品的性能；

3、以干法工艺为主，克服了化学镀的诸多缺陷，最大程度的减少制作过程中化学溶液对操作者和环境损害及污染；

4、采用磁控溅射设备，设备稳定性好，工艺参数容易控制，工艺重复性好。

附图说明

下面结合附图对本发明一种复杂结构硬质聚酰亚胺屏蔽腔体的表面金属化方法作进一步说明：

图1是本发明所述的复杂结构硬质聚酰亚胺屏蔽腔体表面金属化前的局部结构示意图；

图2是本发明所述的复杂结构硬质聚酰亚胺屏蔽腔体表面金属化后的局部结构示意图。

具体实施方式

实施方式一：本复杂结构硬质聚酰亚胺屏蔽腔体的表面金属化方法包括以下步骤，

1）聚酰亚铵屏蔽腔体的清洗：

先将如图1所示的聚酰亚铵屏蔽腔体，放入沸腾的酸性除油剂中煮沸；再将其取出，并以去离子水冲洗；然后放入去离子水中煮沸，更换去离子水，重复煮沸过程三次；最后将聚酰亚铵屏蔽腔体取出，用电吹风将表面的去离子水吹干；

2）聚酰亚铵屏蔽腔体水汽的去除：

将经步骤1）处理后的聚酰亚铵屏蔽腔体迅速放入恒温干燥箱中烘烤；再将聚酰亚铵屏蔽腔体从恒温干燥箱取出，迅速装入射频磁控溅射镀膜机的真空室内，抽真空后开始加热烘烤；

3）聚酰亚铵屏蔽腔体的表面金属化：

将经步骤2）处理后的聚酰亚铵屏蔽腔体利用磁控溅射法，在射频磁控溅射镀膜机中先淀积铬，再淀积铜；自然降温至室温，将聚酰亚铵屏蔽腔体正反面翻转，在射频磁控溅射镀膜机中利用磁控溅射法先淀积铬，再淀积铜；淀积完成后，将如图2所示的聚酰亚铵屏蔽腔体置于电镀槽内表面电镀铜，电镀完成后用去离子水反复冲洗两次。

4）后处理：

将经步骤3）处理后的聚酰亚铵屏蔽腔体放入去离子水中煮沸，后取出用电吹风吹干。

实施方式二：本复杂结构硬质聚酰亚胺屏蔽腔体的表面金属化方法包括以下步骤，

1）聚酰亚铵屏蔽腔体的清洗：

先将如图1所示的聚酰亚铵屏蔽腔体，放入沸腾的酸性除油剂中煮沸；再将其取出，并以去离子水冲洗；然后放入去离子水中煮沸，更换去离子水，重复煮沸过程三次；最后将聚酰亚铵屏蔽腔体取出，用电吹风将表面的去离子水吹干；

2）聚酰亚铵屏蔽腔体水汽的去除：

将经步骤1）处理后的聚酰亚铵屏蔽腔体迅速放入恒温干燥箱中烘烤；再将聚酰亚铵屏蔽腔体从恒温干燥箱取出，迅速装入射频磁控溅射镀膜机的真空室内，抽真空后开始加热烘烤；

3）聚酰亚铵屏蔽腔体的表面金属化：

将经步骤2）处理后的聚酰亚铵屏蔽腔体利用磁控溅射法，在射频磁控溅射镀膜机中先淀积铬，再淀积金；自然降温至室温，将聚酰亚铵屏蔽腔体正反面翻转，在射频磁控溅射镀膜机中利用磁控溅射法先淀积铬，再淀积金；淀积完成后，将如图2所示的聚酰亚铵屏蔽腔体置于电镀槽内表面电镀铜，电镀完成后用去离子水反复冲洗两次。

4）后处理：

将经步骤3）处理后的聚酰亚铵屏蔽腔体放入去离子水中煮沸，后取出用电吹风吹干。

实施方式三：本复杂结构硬质聚酰亚胺屏蔽腔体的表面金属化方法包括以下步骤，

1）聚酰亚铵屏蔽腔体的清洗：

先将如图1所示的聚酰亚铵屏蔽腔体，放入沸腾的酸性除油剂中煮沸；再将其取出，并以去离子水冲洗；然后放入去离子水中煮沸，更换去离子水，重复煮沸过程三次；最后将聚酰亚铵屏蔽腔体取出，用电吹风将表面的去离子水吹干；

2）聚酰亚铵屏蔽腔体水汽的去除：

将经步骤1）处理后的聚酰亚铵屏蔽腔体迅速放入恒温干燥箱中烘烤；再将聚酰亚铵屏蔽腔体从恒温干燥箱取出，迅速装入射频磁控溅射镀膜机的真空室内，抽真空后开始加热烘烤；

3）聚酰亚铵屏蔽腔体的表面金属化：

将经步骤2）处理后的聚酰亚铵屏蔽腔体利用磁控溅射法，在射频磁控溅射镀膜机中先淀积钛钨，再淀积铜；自然降温至室温，将聚酰亚铵屏蔽腔体正反面翻转，在射频磁控溅射镀膜机中利用磁控溅射法先淀积钛钨，再淀积铜；淀积完成后，将如图2所示的聚酰亚铵屏蔽腔体置于电镀槽内表面电镀铜，电镀完成后用去离子水反复冲洗两次。

4）后处理：

将经步骤3）处理后的聚酰亚铵屏蔽腔体放入去离子水中煮沸，后取出用电吹风吹干。

实施方式四：本复杂结构硬质聚酰亚胺屏蔽腔体的表面金属化方法包括以下步骤，

1）聚酰亚铵屏蔽腔体的清洗：

先将如图1所示的聚酰亚铵屏蔽腔体，放入沸腾的酸性除油剂中煮沸；再将其取出，并以去离子水冲洗；然后放入去离子水中煮沸，更换去离子水，重复煮沸过程三次；最后将聚酰亚铵屏蔽腔体取出，用电吹风将表面的去离子水吹干；

2）聚酰亚铵屏蔽腔体水汽的去除：

将经步骤1）处理后的聚酰亚铵屏蔽腔体迅速放入恒温干燥箱中烘烤；再将聚酰亚铵屏蔽腔体从恒温干燥箱取出，迅速装入射频磁控溅射镀膜机的真空室内，抽真空后开始加热烘烤；

3）聚酰亚铵屏蔽腔体的表面金属化：

将经步骤2）处理后的聚酰亚铵屏蔽腔体利用磁控溅射法，在射频磁控溅射镀膜机中先淀积钛钨，再淀积金；自然降温至室温，将聚酰亚铵屏蔽腔体正反面翻转，在射频磁控溅射镀膜机中利用磁控溅射法先淀积钛钨，再淀积金；淀积完成后，将如图2所示的聚酰亚铵屏蔽腔体置于电镀槽内表面电镀铜，电镀完成后用去离子水反复冲洗两次。

4）后处理：

将经步骤3）处理后的聚酰亚铵屏蔽腔体放入去离子水中煮沸，后取出用电吹风吹干。

上述实施方式旨在举例说明本发明可为本领域专业技术人员实现或使用，对上述实施方式进行修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，故本发明包括但不限于上述实施方式，任何符合本权利要求书或说明书描述，符合与本文所公开的原理和新颖性、创造性特点的方法、工艺、产品，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种复杂结构硬质聚酰亚胺屏蔽腔体的表面金属化方法，其特征在于：利用磁控溅射法和电镀法相结合对所述复杂结构硬质聚酰亚胺屏蔽腔体进行表面金属化处理，本方法包括以下步骤，

1）聚酰亚铵屏蔽腔体的清洗：

先将聚酰亚铵屏蔽腔体放入沸腾的酸性除油剂中煮沸；再将其取出，并以去离子水冲洗；然后放入去离子水中煮沸，更换去离子水，重复煮沸过程三次；最后将聚酰亚铵屏蔽腔体取出，用电吹风将表面的去离子水吹干；

2）聚酰亚铵屏蔽腔体水汽的去除：

将经步骤1）处理后的聚酰亚铵屏蔽腔体迅速放入恒温干燥箱中烘烤；再将聚酰亚铵屏蔽腔体从恒温干燥箱取出，迅速装入磁控溅射设备的真空室内，抽真空后开始加热烘烤；

3）聚酰亚铵屏蔽腔体的表面金属化：

将经步骤2）处理后的聚酰亚铵屏蔽腔体利用磁控溅射法，在磁控溅射设备中先淀积粘附层金属，再淀积导体金属；自然降温至室温，将聚酰亚铵屏蔽腔体正反面翻转，在磁控溅射设备中利用磁控溅射法先淀积粘附层金属，再淀积导体金属；淀积完成后，将聚酰亚铵屏蔽腔体置于电镀槽内表面电镀铜或金，电镀完成后用去离子水反复冲洗两次。

4）后处理

将经步骤3）处理后的聚酰亚铵屏蔽腔体放入去离子水中煮沸，后取出用电吹风吹干。

2.根据权利要求1所述的复杂结构硬质聚酰亚胺屏蔽腔体的表面金属化方法，其特征在于：所述粘附层金属优选铬或钛钨中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的复杂结构硬质聚酰亚胺屏蔽腔体的表面金属化方法，其特征在于：所述导体金属优选铜或金中的至少一种。

4.根据权利要求1-3任一所述的复杂结构硬质聚酰亚胺屏蔽腔体的表面金属化方法，其特征在于：所述磁控溅射设备为磁控溅射镀膜机。

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