CN104593741A - 一种真空不连续溅镀方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种真空不连续溅镀方法，包括以下步骤：S1、装配前处理：将素材表面杂质以及灰尘用布擦拭干净；S2、装配：将素材装配于专用治具上，用以固定于流水线上，并按设计需求实现外观和功能性的遮镀；S3、上线前处理：将挂件置于流水线上，自动进入喷漆房；S4、真空溅镀：将挂件装配于真空容器内，容器中间装配有适当的靶材电极，实现基材溅镀；S5、喷面漆。本发明的有益效果在于，本发明提供一种成本低、高亮度、金属质感佳且节能环保的真空不连续溅镀方法。

Description

一种真空不连续溅镀方法
技术领域
本发明涉及一种真空不连续溅镀方法。
背景技术
真空镀——真空溅镀，也可称磁控溅镀，属于高速低温溅镀法，在真空状态充入惰性气体氬氣(Ar)，并在塑胶基材(阳极)和金属靶材(阴极)之间加上高压直流电，由于辉光放电(glowdischarge)产生的电子激发惰性气体产生氬氣正離子，正离子向阴极靶材高速运动，将靶材原子轰出，沉积在塑胶基材上形成薄膜。所谓的低温真空溅镀(Sputtering)表面镀膜处理，主要是在金属、塑胶、玻璃或其他材质表面予以镀膜处理，在一个通电的高真空密闭容器中，注入少许惰性气体(一般)，气体将部分被离子化，并于容器内形成高浓度电浆，此电浆中的离子被负电极所吸引而撞击安装于电极上面的靶材，进行能量转移并将靶材原子一颗颗挤出來，附著于基材上，即称为真空溅镀。溅镀源由固态变为电浆态。
发明内容
鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的主要目的在于解决现有技术的缺陷，本发明提供一种成本低、高亮度、金属质感佳且节能环保的真空不连续溅镀方法。
本发明提供了一种真空不连续溅镀方法，包括以下步骤：
S1、装配前处理：将素材表面杂质以及灰尘用布擦拭干净；
S2、装配：将素材装配于专用治具上，用以固定于流水线上，并按设计需求实现外观和功能性的遮镀；
S3、上线前处理：将挂件置于流水线上，自动进入喷漆房；
S4、真空溅镀：将挂件装配于真空容器内，容器中间装配有适当的靶材电极，实现基材溅镀，真空溅镀的时间为10～20分钟；
S5、喷面漆：喷面漆作用是为增强溅镀表面性能，增加附著力和耐磨性，同时面漆可以用宇调节表面颜色，得到想要的效果；
可选的，还包括喷底漆，所述喷底漆设置在所述步骤S4真空溅镀的前一道工序，所述喷底漆为在喷漆房内对素材的表面进行喷底漆处理。
可选的，还包括喷底漆和喷面漆时废气的排放：在所述喷底漆和喷面漆时设立独立排放空间，通过活性炭过滤棉经过2～4次过滤，再经15～22cm厚度活性炭层排出。
本发明具有以下优点和有益效果：本发明提供一种真空不连续溅镀方法，本工艺不仅具有低成本、高亮度、金属质感佳的优点，因有别于传统水电镀模式，因此具有环保(不需要使用水源；及没有使用任何危害危化类物质；更无有毒有害气体的对空排放)、并具可回收等特性，材料可循环使用。其应用范围涵括行动电话外壳、笔记型电脑EMI Shielding(防电磁波干扰)镀膜处理及外观镀膜、感温棒表面处理、按键镀膜镭雕、触控面板薄膜处理、导光板镀膜处理、ITO导电玻璃薄膜处理、光电传输光柵处理、金属反射膜、光学镜片镀膜、塑胶材料渡线路板、软性PCB前段制成、液晶显示器镀膜处理、OLED镀膜处理、PLED镀膜处理、PDP镀膜处理、DWDM镀膜处理、微机光电材料及耐米材料等等，其用途极为广泛；本工艺利用辉光放电(glow discharge)将氩(Ar)气离子撞击靶材(target)表面，靶材的原子被弹出而堆积在基板表面形成薄膜。溅镀薄膜的性质、均匀度都比蒸镀薄膜好，但是镀膜速度却比蒸镀慢很多。新型的溅镀设备几乎都使用强力磁铁将电子成螺旋状运动以加速靶材周围的氩气离子化，造成靶与氩气离子间的撞击机率增加，提高溅镀速率。一般金属镀膜大都釆用直流溅镀，而不导电的陶磁材料则使用RF交流溅镀，基本的原理是在真空中利用辉光放电(glow discharge)将氩气离子撞击靶材表面，电浆中的阳离子会加速冲向作为被溅镀材的负电极表面，这个冲击将使靶材的物质飞出而沉积在基板上形成薄膜。
具体实施方式
下面将参照具体实施例对本发明作进一步的说明。
本发明实施例的一种真空不连续溅镀方法，包括以下步骤：S1、装配前处理：将素材表面杂质以及灰尘用布擦拭干净；S2、装配：将素材装配于专用治具上，用以固定于流水线上，并按设计需求实现外观和功能性的遮镀；S3、上线前处理：将挂件置于流水线上，自动进入喷漆房；S4、、真空溅镀：将挂件装配于真空容器内，容器中间装配有适当的靶材电极，实现基材溅镀，真空溅镀的时间为10～20分钟；S5、喷面漆：喷面漆作用是为增强溅镀表面性能，增加附著力和耐磨性，同时面漆可以用宇调节表面颜色，得到想要的效果；本工艺不仅具有低成本、高亮度、金属质感佳的优点，因有别于传统水电镀模式，因此具有环保(不需要使用水源；及没有使用任何危害危化类物质；更无有毒有害气体的对空排放)、并具可回收等特性，材料可循环使用。其应用范围涵括行动电话外壳、笔记型电脑EMI Shielding(防电磁波干扰)镀膜处理及外观镀膜、感温棒表面处理、按键镀膜镭雕、触控面板薄膜处理、导光板镀膜处理、ITO导电玻璃薄膜处理、光电传输光柵处理、金属反射膜、光学镜片镀膜、塑胶材料渡线路板、软性PCB前段制成、液晶显示器镀膜处理、OLED镀膜处理、PLED镀膜处理、PDP镀膜处理、DWDM镀膜处理、微机光电材料及耐米材料等等，其用途极为广泛；本工艺利用辉光放电(glowdischarge)将氩(Ar)气离子撞击靶材(target)表面，靶材的原子被弹出而堆积在基板表面形成薄膜。溅镀薄膜的性质、均匀度都比蒸镀薄膜好，但是镀膜速度却比蒸镀慢很多。新型的溅镀设备几乎都使用强力磁铁将电子成螺旋状运动以加速靶材周围的氩气离子化，造成靶与氩气离子间的撞击机率增加，提高溅镀速率。一般金属镀膜大都釆用直流溅镀，而不导电的陶磁材料则使用RF交流溅镀，基本的原理是在真空中利用辉光放电(glow discharge)将氩气离子撞击靶材表面，电浆中的阳离子会加速冲向作为被溅镀材的负电极表面，这个冲击将使靶材的物质飞出而沉积在基板上形成薄膜。
作为上述实施例的优选实施方式，还包括喷底漆，所述喷底漆设置在所述步骤S4真空溅镀的前一道工序，所述喷底漆为在喷漆房内对素材的表面进行喷底漆处理，由于素材是塑料件，在注塑时会残留空气泡，有机气体，而在放置时会吸入空气中的水分，另外，由于塑料表面不够平整，直接溅镀的工件表面不光滑，光泽低，金属感差，并且会出现气泡，水泡等不良状况；喷上一层底漆以后，会形成一个光滑平整的表面，并且杜绝了塑料本身存在的气泡水泡的产生，使得溅镀的效果得以展现；此后为增加产品要求的美观感，适当植入印刷或镭雕，使加工出来的产品更加广泛的运用到当今市场，迎合社会需求。
作为上述实施例的优选实施方式，还包括喷底漆和喷面漆时废气的排放：在所述喷底漆和喷面漆时设立独立排放空间，通过活性炭过滤棉经过2～4次过滤，再经15～22cm厚度活性炭层排出。
本发明实施例提供的一种真空不连续溅镀方法，该工艺在实际作业过程中，需要注意：
1、好的作业环境：环境是影响真空镀膜的首要条件，其包括作业区的湿温度控制，空气中微粒子的含量；甚至真空中气体的成分；若无法有效管制将可能造成膜质的严重缺陷；當然溅镀设备的材质也是不可忽略的考量重点；
2、真空泵种类极多，各有其使用功能，也没有好坏之分，端视薄膜功能与抽气量而异；一般而言光电产品不可使用含油气之泵，且系统中亦需搭配各种不同真空度使用的泵；
3、入射气体：入射气体的纯度与大小均会影响着溅镀的效率；太将无法将靶材击出，太大则可能产生较大的原子团被击出，必须妥善管理；气体的反应性、价格亦需加以考虑；至于入射气体的流量更于镀膜效率及膜质有着极大关联；
4、操作真空度：真空度越高则膜质越纯，但其电浆浓度亦可能相对下降；因此如何取得平衡点将是每部设备重要参数；
5、操作电压：通入的电压是影响镀膜速度的最大因素；当电压小于临界值(阈)时，溅镀不发生，当电压高于上限临界值時，效率几乎不变；介于期间则效率与电压成正比；但电压高则腔温踢温度亦升高；
6、操作速度：每种材料皆有其特殊的溢漆量与吸水性，且塑壳外观设计亦有所不同，加上射出成型厂制程条件也有变异；因此抽气时间与镀膜趟数亦应有所变化；当材料溢气量高时必须有较长抽气时间，否则易形成氧化物；
7、前处理：一般而言，溅镀的操作真空度最少需0.005torr以上，当基材上含有一滴水滴则镀膜纯度将起极大变化；或当基材上留有油渍时，则镀膜将出现明显斑点，甚至附著不良；所以彻底的干与净是溅镀实物上必先解決的条件；
8、靶材的选择：溅镀前一定需考虑薄膜功能，如此才能決定靶材原料，同为反射膜，可因要求之頻段与反射率不同，而有不同靶材的选择；一般而言溅镀金属材料只要注意其纯度即可，但若为光学级薄膜则必须考虑采化合物靶材或纯元素靶材，并配合电源供应器、入射气体及溅镀机种类；
9、腔体打开的时机：溅镀效率会随镀膜开机时间增长而越趋升高，因此非必要不得任意打开腔体，一般而言当靶材接近耗尽时或大保养时方得打开。
最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (3)

1.一种真空不连续溅镀方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、装配前处理：将素材表面杂质以及灰尘用布擦拭干净；
S2、装配：将素材装配于专用治具上，用以固定于流水线上，并按设计需求实现外观和功能性的遮镀；
S3、上线前处理：将挂件置于流水线上，自动进入喷漆房；
S4、真空溅镀：将挂件装配于真空容器内，容器中间装配有适当的靶材电极，实现基材溅镀，真空溅镀的时间为10～20分钟；
S5、喷面漆：喷面漆作用是为增强溅镀表面性能，增加附著力和耐磨性，同时面漆可以用宇调节表面颜色，得到想要的效果。
2.根据权利要求1所述的一种真空不连续溅镀方法，其特征在于：还包括喷底漆，所述喷底漆设置在所述步骤S4真空溅镀的前一道工序，所述喷底漆为在喷漆房内对素材的表面进行喷底漆处理。
3.根据权利要求1或2任一所述的一种真空不连续溅镀方法，其特征在于：还包括喷底漆和喷面漆时废气的排放：在所述喷底漆和喷面漆时设立独立排放空间，通过活性炭过滤棉经过2～4次过滤，再经15～22cm厚度活性炭层排出。
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