[发明专利]金属板材的表面镀膜方法

说明书

本发明涉及一种金属板材的表面镀膜方法，属于金属表面处理技术领域。金属板材的表面镀膜方法包括：a.间歇式等离子刻蚀：在真空度1～10^‑2Pa，用流量50～4000sccm的Ar直接对金属板材进行间歇式等离子刻蚀，至金属板材的温度达到200～1200℃停止间歇式等离子刻蚀；b.镀膜：a步骤停止间歇式等离子刻蚀后，立即在金属板材上镀膜；所述间歇式等离子刻蚀的每次溅射刻蚀时间为1～60s，停机冷却时间10～3600秒。本发明可连续化生产，生产效率高。防止金属板材被烧蚀。低成本、无污染、速度快、膜层附着力高和效率高。

技术领域

本发明涉及一种金属板材的表面镀膜方法，属于金属表面处理技术领域。

背景技术

金属表面一般需要喷漆、印刷花纹图案或是加表面涂层。这些表面加工的目的是在基体材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层。较为先进的表面处理包括化学气相沉积CVD、物理气相沉积PVD、离子注入、离子镀、激光表面处理等。表面处理的目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求。

对于金属表面加工，化学气相沉积CVD、物理气相沉积PVD、离子注入、离子镀、激光表面处理，往往需要对工件表面进行清洁、清扫、去毛刺、去油污、去氧化皮等操作。在工程应用中一般采用机械打磨，化学处理，表面热处理和喷涂等。针对金属钢材的表面处理有化学处理和物理处理两种，其中前者以酸洗和电镀为主，通过在钢材表面发生化学反应进行腐蚀处理后，再利用304#不锈钢丝(耐酸碱溶液)制成的钢丝刷辊清扫干净便可达到效果。物理处理以机械加工处理的方式，如抛丸、喷砂、高压水等方式，完成处理达到效果。

然而，酸洗化学处理需要将金属零件浸入酸洗钝化液中，虽然技术要求和操作简单，但酸洗液污染环境，目前面临巨大的环保压力。电镀处理将工件放在通电的溶液中，通过正负极的电流、电解抛光液的同共作用下来改善金属表面的微观几何形状，降低金属表面粗糙度。以提高金属工件表面的平整性。电解抛光液也面临巨大的环保压力。

等离子刻蚀是在半导体领域常用的一种表面处理方法。专利200610116855.6公开了一种等离子刻蚀方法和装置，所述方法包括：在反应室内提供一半导体衬底，所述衬底上包括需刻蚀的材料层；通入刻蚀气体，所述气体由射频功率源电离为等离子体；所述射频功率源以脉冲输出的方式输出射频功率。本发明能够产生以脉冲形式输出的等离子体用于刻蚀，提高了刻蚀终点的控制精度。

但在动态金属钢带的表面处理上的刻蚀是一大挑战。申请号为201510762515.X的发明公开一种能够在大规模集成电路工业制造环境下应用的金属刻蚀装置及方法。特别是能够在真空不中断的环境中，对磁随机存储器(MRAM)的磁性隧道结在反应离子等离子体刻蚀腔室、离子束刻蚀腔室中进行刻蚀以及刻蚀后处理，在镀膜腔室进行镀膜表面保护，以使得磁性隧道结在刻蚀后侧壁无金属沾污，磁性隧道结的化学及物理结构与刻蚀前保持一致，并且能够使磁性隧道结从刻蚀设备取出后，不受空气环境的破坏，从而有效的提高MRAM器件的成品率。此外，本发明同样适用于阻变式存储器的刻蚀以及其他金属等。但该发明等离子刻蚀采用两个真空过渡腔室作为真空处理，只能半连续化进行等离子刻蚀，刻蚀速度慢，效率低。另外，该发明未能将等离子刻蚀应用到大宗的金属钢带的表面处理中。