[发明专利]一种纤维布匹表面初步金属化处理装置及处理方法

说明书

本发明涉及薄膜技术领域，尤其是一种纤维布匹表面初步金属化处理装置及处理方法；包括腔室，所述腔室内设置若干组中频孪生对靶，每组中频孪生对靶中的靶材正对放置，且分别放置于待镀布品两侧，每组中频孪生对靶之间形成等离子区域，每组中频孪生对靶后设置有一组水冷板，每组水冷板分别放置于待镀布品两侧；所述每组中频孪生对靶接中频磁控溅射电源，互为阴阳极；同样的溅射功率和生产速度，产品表面镀层厚度仅普通直流磁控溅射镀层一半，约10‑20nm，产品表面电阻却大幅降低，从兆欧级降至千欧级，从而可以提高后续电镀施镀效率；同时也节约了靶材和能耗，降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及薄膜技术领域，尤其是一种纤维布匹表面初步金属化处理装置及处理方法。

背景技术

目前，导电布生产的原材料通常采用白色聚酯纤维布匹表面导电性很差，属绝缘性材料。为满足导电布生产制程对纤维布匹原料表面导电性要求，必须对原料布匹表面进行改性，使其具备良好的导电性，为后续电镀工序创造基础条件。原料布匹表面金属化是常用的聚酯纤维表面改性技术手段，目前有两种方法：

（1）方法一：首先对布匹表面改性，使其具备催化化学镀反应能力，然后进行化学镀使其表面初步金属化。该工艺工序复杂，成本高，有一定环境污染，对环境友好性差。

（2）方法二：采用真空直流磁控溅射工艺在聚酯纤维布匹表面溅射20nm～40nm厚度的导电金属（如金属镍）使其初步金属化，具备一定的导电性从而满足后续电镀工艺要求。直流磁控溅射绿色环保，但存在真空镀过程中粒子或带电离子穿透力不够，镀膜表面电阻值超过兆欧级别，后续电镀困难，生产效率低，对于较厚或较致密聚酯纤维布匹基材甚至无法施镀。改进前纤维表面初步金属化预处理设备结构见图1所示。由图1可知，改进前纤维表面初步金属化预处理设备包括1-腔室（阳极）；2-靶材（阴极）；3-水冷板（阳极）；4-收卷辊；5-放卷辊；6-过渡辊；7-等离子区域，靶材接到阴极（直流磁控溅射电源），腔体、水冷板接到阳极（直流磁控溅射电源）。

镀膜工艺流程：首先将腔体抽真空至5*10-2pa～1*10-3pa，充入氩气至工作压强，一般为3*10-1pa到1*10-2pa，开启磁控溅射电源，施加电压，电子在电场作用下加速飞向阳极（腔体/水冷板）的过程中与氩原子发生碰撞，电离出大量Ar+离子和电子，电子飞向基材和阳极，Ar+离子在电场作用下加速轰向阴极（靶材），溅射出大量靶材原子，沉积在基材上成膜。二次电子在飞向基材和阳极过程中受到磁场洛伦磁力的影响，被束缚在靶材附近的等离子区域内，电子在磁场作用下沿靶面做圆周运动，在运动过程中不断撞击氩原子电离出大量氩离子轰击靶材，溅射出靶材原子沉积在基材上成膜，靶材附近辉光放电。

发明内容

本发明的目的是：克服现有技术中的不足，提供一种纤维布匹表面初步金属化处理装置，采用对置孪生对靶的中频磁控溅射工艺并对置暗访孪生靶材，布匹从对靶中间穿越，使布匹初步金属化，从而解决原料表面导电性能问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种纤维布匹表面初步金属化处理装置，包括腔室，所述腔室内设置若干组中频孪生对靶，每组中频孪生对靶中的靶材正对放置，且分别放置于待镀布品两侧，每组中频孪生对靶之间形成等离子区域，每组中频孪生对靶后设置有一组水冷板，每组水冷板分别放置于待镀布品两侧；所述每组中频孪生对靶接中频磁控溅射电源，互为阴阳极。

进一步的，所述待镀布品固定在布品放卷机构上，所述布品放卷机构包括放卷辊和收卷辊以及位于放卷辊和收卷辊之间的过渡辊，所述过渡辊包括四个，分别位于同一个矩形的四个顶点上。

进一步的，中频磁控溅射电源的频率为20-80kHz；优选40KHZ。

进一步的，所述中频孪生对靶的组数为4组。

本发明的另一个目的是：克服现有技术中的不足，提供一种纤维布匹表面初步金属化处理方法，采用对置孪生对靶的中频磁控溅射工艺并对置暗访孪生靶材，布匹从对靶中间穿越，使布匹初步金属化，从而解决原料表面导电性能问题。