專利名稱：采用電弧離子鍍技術(shù)在聚四氟乙烯表面鍍導(dǎo)電薄膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用電弧離子鍍技術(shù)在聚四氟乙烯表面鍍導(dǎo)電薄膜的方法，即就是為 了制作微帶電路，在聚四氟乙烯表面電弧離子鍍導(dǎo)電薄膜的方法，屬于表面工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于聚四氟乙烯與金屬材料間匹配性差，在聚四氟乙烯表面制備金屬薄膜具有很 大難度，因此關(guān)于聚四氟乙烯表面真空鍍金屬薄膜的研究相對(duì)較少，尤其是采用電弧離子 鍍技術(shù)進(jìn)行聚四氟乙烯基底表面鍍膜的研究未見報(bào)道。本發(fā)明利用加熱工件、離子束清洗 和鍍過渡層等技術(shù)手段，有效提高了導(dǎo)電薄膜附著力，解決了在聚四氟乙烯表面制備金屬 薄膜的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決聚四氟乙烯與金屬材料間匹配性差的問題，提出采用電 弧離子鍍技術(shù)在聚四氟乙烯表面鍍導(dǎo)電薄膜的方法，就是利用電弧離子鍍技術(shù)具有離子能 量高、離化率高和制備的薄膜附著力高等優(yōu)點(diǎn)，采用電弧離子鍍技術(shù)對(duì)聚四氟乙烯基底表 面鍍膜進(jìn)行研究，特別是通過加熱和離子束清洗，提高了聚四氟乙烯表面的活性；同時(shí)，鍍 過渡層增加了聚四氟乙烯與導(dǎo)電薄膜的匹配性，從而提高聚四氟乙烯表面導(dǎo)電薄膜的附著 力。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的采用電弧離子鍍技術(shù)在聚四氟乙烯表面鍍導(dǎo)電薄膜的方法，利用電弧離 子鍍技術(shù)，依次采用加熱工件、離子束清洗和鍍過渡層的方法，在聚四氟乙烯表面鍍導(dǎo)電薄 膜，其具體步驟為1)將聚四氟乙烯工件放入到真空室內(nèi)，然后抽真空，真空度彡5X10_3a，保持時(shí)間 不低于2h，然后將聚四氟乙烯工件加熱到100 150°C ；2)打開供氣系統(tǒng)，向步驟1)中的真空室內(nèi)導(dǎo)入Ar和O2的混合氣體，Ar與O2的體 積比為1 1，保持真空度為2\10_牛3 5\10_牛&;打開離子源，設(shè)定工作電壓為3.01^ 4. OkV，對(duì)聚四氟乙烯工件進(jìn)行離子束清洗30min 50min ；3)關(guān)閉離子源和供氣系統(tǒng)，打開Cr或NiCr電弧源，設(shè)定Cr或NiCr電弧源的工作 電流為60 80A，鍍Cr或NiCr過渡層IOmin 30min ；4)關(guān)閉Cr或NiCr電弧源；在聚四氟乙烯工件上加-80V -200V的脈沖偏壓，脈 沖偏壓頻率為IkHz 10kHz，脈沖偏壓占空比為10% 20%;打開41、01或々11電弧源，設(shè) 定Al、Cu或Au電弧源的放電電流為60 80A，鍍Al、Cu或Au導(dǎo)電薄膜120min 200min。有益效果本發(fā)明在聚四氟乙烯表面鍍金屬導(dǎo)電薄膜具有薄膜致密、附著牢固、厚度均勻可 控和可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲面工件鍍膜等優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到了工程應(yīng)用水平。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 采用電弧離子鍍技術(shù)在聚四氟乙烯表面鍍導(dǎo)電薄膜的方法，利用電弧離子鍍技 術(shù)，依次采用加熱工件、離子束清洗和鍍過渡層的方法，在聚四氟乙烯表面鍍導(dǎo)電薄膜，其 具體步驟為1)將聚四氟乙烯工件放入到真空室內(nèi)，然后抽真空，真空度彡5X10_3Pa，保持時(shí) 間為2h，然后將聚四氟乙烯工件加熱到120°C ；2)打開供氣系統(tǒng)，向步驟1)中的真空室內(nèi)導(dǎo)入Ar和O2的混合氣體，Ar與O2的體 積比為1 1，保持真空度為3X10_2Pa;打開離子源，設(shè)定工作電壓為4.0kV，對(duì)聚四氟乙烯 工件進(jìn)行離子束清洗30min ；3)關(guān)閉離子源和供氣系統(tǒng)，打開Cr電弧源，設(shè)定Cr電弧源的工作電流為60A，鍍 Cr過渡層20min ；4)關(guān)閉Cr電弧源；在聚四氟乙烯工件上加-150V的脈沖偏壓，脈沖偏壓頻率為 5kHz，脈沖偏壓占空比為10% ；打開Al電弧源，設(shè)定Al電弧源的放電電流為70A，鍍Al導(dǎo) 電薄膜120min，最后制備的鋁導(dǎo)電薄膜厚度為5μπι。實(shí)施例2采用電弧離子鍍技術(shù)在聚四氟乙烯表面鍍導(dǎo)電薄膜的方法，利用電弧離子鍍技 術(shù)，依次采用加熱工件、離子束清洗和鍍過渡層的方法，在聚四氟乙烯表面鍍導(dǎo)電薄膜，其 具體步驟為1)將聚四氟乙烯工件放入到真空室內(nèi)，然后抽真空，真空度彡5X10_3Pa，保持時(shí) 間為3h，然后將聚四氟乙烯工件加熱到150°C ；2)打開供氣系統(tǒng)，向步驟1)中的真空室內(nèi)導(dǎo)入Ar和O2的混合氣體，Ar與O2的體 積比為1 1，保持真空度為5X10_2Pa;打開離子源，設(shè)定工作電壓為3.0kV，對(duì)聚四氟乙烯 工件進(jìn)行離子束清洗40mirm ；3)關(guān)閉離子源和供氣系統(tǒng)，打開NiCr電弧源，設(shè)定NiCr電弧源的工作電流為 80A，鍍 NiCr 過渡層 IOmin ；4)關(guān)閉NiCr電弧源；在聚四氟乙烯工件上加-100V的脈沖偏壓，脈沖偏壓頻率為 2kHz，脈沖偏壓占空比為20% ；打開Cu電弧源，設(shè)定Cu電弧源的放電電流為80A，鍍Cu導(dǎo) 電薄膜150min，最后制備的銅導(dǎo)電薄膜厚度為4μπι。實(shí)施例3采用電弧離子鍍技術(shù)在聚四氟乙烯表面鍍導(dǎo)電薄膜的方法，利用電弧離子鍍技 術(shù)，依次采用加熱工件、離子束清洗和鍍過渡層的方法，在聚四氟乙烯表面鍍導(dǎo)電薄膜，其 具體步驟為1)將聚四氟乙烯工件放入到真空室內(nèi)，然后抽真空，真空度彡5X10_3Pa，保持時(shí) 間為2h，然后將聚四氟乙烯工件加熱到130°C ；2)打開供氣系統(tǒng)，向步驟1)中的真空室內(nèi)導(dǎo)入Ar和O2的混合氣體，Ar與O2的體 積比為1 1，保持真空度為4X10_2Pa;打開離子源，設(shè)定工作電壓為3.5kV，對(duì)聚四氟乙烯 工件進(jìn)行離子束清洗30min ；3)關(guān)閉離子源和供氣系統(tǒng)，打開NiCr電弧源，設(shè)定NiCr電弧源的工作電流為70A，鍍 NiCr 過渡層 25min ； 4)關(guān)閉NiCr電弧源；在聚四氟乙烯工件上加-110V的脈沖偏壓，脈沖偏壓頻率為3kHz，脈沖偏壓占空比為15% ；打開Au電弧源，設(shè)定Au電弧源的放電電流為75A，鍍Au導(dǎo) 電薄膜200min，最后制備的金導(dǎo)電薄膜厚度為4μπι。
權(quán)利要求
采用電弧離子鍍技術(shù)在聚四氟乙烯表面鍍導(dǎo)電薄膜的方法，其特征在于利用電弧離子鍍技術(shù)，依次采用加熱工件、離子束清洗和鍍過渡層的方法，在聚四氟乙烯表面鍍導(dǎo)電薄膜，其具體步驟為1)將聚四氟乙烯工件放入到真空室內(nèi)，然后抽真空，真空度≤5×10 3Pa，保持時(shí)間不低于2h，然后將聚四氟乙烯工件加熱到100～150℃；2)打開供氣系統(tǒng)，向步驟1)中的真空室內(nèi)導(dǎo)入Ar和O2的混合氣體，Ar與O2的體積比為1∶1，保持真空度為2×10 2Pa～5×10 2Pa；打開離子源，設(shè)定工作電壓為3.0kV～4.0kV，對(duì)聚四氟乙烯工件進(jìn)行離子束清洗30min～50min；3)關(guān)閉離子源和供氣系統(tǒng)，打開Cr或NiCr電弧源，設(shè)定Cr或NiCr電弧源的工作電流為60～80A，鍍Cr或NiCr過渡層10min～30min；4)關(guān)閉Cr或NiCr電弧源；在聚四氟乙烯工件上加 80V～ 200V的脈沖偏壓，脈沖偏壓頻率為1kHz～10kHz，脈沖偏壓占空比為10％～20％；打開Al、Cu或Au電弧源，設(shè)定Al、Cu或Au電弧源的放電電流為60～80A，鍍Al、Cu或Au導(dǎo)電薄膜120min～200min。
全文摘要
本發(fā)明涉及采用電弧離子鍍技術(shù)在聚四氟乙烯表面鍍導(dǎo)電薄膜的方法，屬于表面工程技術(shù)領(lǐng)域。利用電弧離子鍍技術(shù)，依次采用加熱工件、離子束清洗和鍍過渡層的方法，在聚四氟乙烯表面鍍導(dǎo)電薄膜，將聚四氟乙烯工件放入到真空室內(nèi)，加熱；導(dǎo)入Ar和O2的混合氣體；打開離子源對(duì)聚四氟乙烯工件進(jìn)行離子束清洗；關(guān)閉離子源和供氣系統(tǒng)，打開Cr或NiCr電弧源，鍍Cr或NiCr過渡層；關(guān)閉Cr或NiCr電弧源；加脈沖偏壓，打開Al、Cu或Au電弧源，鍍Al、Cu或Au導(dǎo)電薄膜。本發(fā)明在聚四氟乙烯表面鍍金屬導(dǎo)電薄膜具有薄膜致密、附著牢固、厚度均勻可控和可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲面工件鍍膜等優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到了工程應(yīng)用水平。
文檔編號(hào)C23C14/20GK101962748SQ201010522808
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者任妮, 武生虎, 肖更竭, 趙棟才, 馬占吉 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第五研究院第五一○研究所