[发明专利]一种超薄柔性导电复合薄膜的制备方法及装置

说明书

本发明涉及一种超薄柔性导电复合薄膜的制备方法，包括卷绕转运、薄膜预处理、溅射镀膜、电镀加厚四个部分。本发明还涉及一种采用了上述方法的制备装置，作为原材料的聚合物薄膜依次通过设于一个密封壳体内的放卷仓、预处理仓、溅射仓及收卷仓，完成溅射镀膜后转置至电镀加厚工段，最后制备成为超薄柔性导电复合薄膜并覆膜。本方法及使用本方法的装置通过增加离子源预处理前的红外热辐射，结合调控第一金属层和第二金属层的成膜温度，成功实现了卷绕式聚合物薄膜表面镀膜质量的提高，增强了聚合物薄膜与真空镀层之间的结合力。本方法步骤简单，操作容易，能够有效提高各种聚合物薄膜表面真空镀膜的产品质量，具有广泛的应用价值和重大的经济效益。

技术领域

本发明属复合薄膜制造技术领域，特别是涉及一种超薄柔性导电复合薄膜的制备方法及装置。

背景技术

随着科学技术的快速发展，很多高新技术在日常生活和生产中得到广泛的应用，常见电子产品也逐渐向轻薄化方向发展。近几年真空镀膜技术得到快速推广，凭借其绿色环保的工艺特征越来越广泛地应用于各个行业中。相对于传统的电镀和化学镀的制造方法，利用真空镀膜技术制备电子产品具有污染少，精度高，自动化程度高等特点，因此真空镀膜技术必将是未来电子产品制造过程中重要的生产技术。

真空镀膜包括化学气相沉积、物理气相沉积，其中物理气相沉积包括蒸发镀、溅射镀和离子镀等，所涉及到的镀层基材包括金属、陶瓷、有机聚合物塑料等材质的各种工件。其中在聚合物薄膜表面镀膜有两个难点：其一是如何增强镀层和基底薄膜的结合力，尤其是生产生活中广泛应用的聚合物薄膜表面一般具有较强的化学惰性以保持稳定耐用。而此表面惰性的特点却使其不容易与镀层金属或者其他非金属形成化学结合，从而使镀层结合力不牢，使用寿命下降。另一个难点是如何控制真空镀膜的膜层质量，尤其是多层复合导电膜的制备过程中，不同层的镀材具有不同的作用，对其膜层致密性，膜层晶体织构的要求也不尽相同。通常情况下，为了增加结合力，在真空镀膜前需要进行表面预处理，常用的表面预处理方法是离子源处理，即通过高能量的离子轰击，清洁基底表面的杂质异物，同时较高能量的离子也会将表层惰性分子的化学键打破，形成气态小分子并挥发而离开表面，从而暴露新的活性表层。虽然暴露的新表面层的活性稍有提高，但依然难以达到一些特定行业的应用要求。而常见的调控膜层质量的方法是调控真空镀膜的真空度等，虽然在一定程度上可以调控薄膜的晶体结构，但是依然很难实现较好的控制。因此开发新型镀膜工艺方法，以提高膜层结合力和膜层质量依然是真空镀膜在柔性电子材料领域应用的关键。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种超薄柔性导电复合薄膜的制备方法及装置，进一步提高膜层结合力和膜层质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种超薄柔性导电复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：

S1：将聚合物薄膜置于卷绕系统上，启动放卷辊放卷，同时收卷辊收卷，使聚合物薄膜持续地由放卷辊转运至收卷辊；

S2：对转运中的聚合物薄膜进行红外热辐射活化处理；

S3：对转运中的聚合物薄膜进行离子源预处理，对薄膜表面进行清洁和改性；

S4：对经过前述两步预处理的聚合物薄膜进行溅射镀膜；

S5：经过溅射镀膜后的聚合物薄膜经收卷辊收卷后转置于电镀加厚工段，进行电镀加厚处理，包括酸洗及电镀加厚，当聚合物薄膜厚度达到目标要求后，继续进行电镀后处理，包括水洗、电镀防氧化层、再水洗、烘干；

S6：覆膜并收卷，得到超薄柔性导电复合薄膜成品。

其中，所述S1中聚合物薄膜为由聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈等组分中的一种或几种形成的薄膜，厚度范围为2～150μm；所述S6中的覆膜为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯等组分中的一种或几种形成的薄膜，厚度范围为12～50μm，所述聚合物薄膜在所述收卷辊与放卷辊之间所受的张力设置范围为10～80kg。