[发明专利]一种脉冲溅射镀膜工艺

摘要

本发明公开了一种脉冲溅射镀膜工艺，使用清洁剂冲洗塑胶制品表面，对塑胶制品表面亲水处理、粗化处理、中和处理；将中和后的塑胶制品浸入预浸溶液中；沉钯；敏化处理；化学镀铜；清洗烘干；金属等离子体高能注入，将待加工的塑胶制品安装在圆筒形的靶源系统中，在通入反应气体下进行溅射放电，溅射放电使喷溅出金属离子，以及溅射材料未离化的原子限制的圆筒内部，反复溅射和离化，通过加速电压的控制，实现不同能量的离子对塑胶制品的基体和涂层进行注入或沉积。本工艺对手机外壳软基体材料进行离子轰击、注入、外延、沉积等多种工艺复合处理，从而增强其与硬涂层之间的结合强度，解决了软基体表面沉积硬质涂层的普遍难题。

主权项

1.一种脉冲溅射镀膜工艺，其特征在于：具体步骤如下：S1：加工，通过注塑加工出要形状和尺寸的塑胶制品；S2：清洗，使用清洁剂冲洗塑胶制品表面，将塑胶制品表面粘附的油污去除；S3：表面处理，表面亲水处理，亲水处理溶液的质量百分比为3～15％表面活化剂、2～12％渗透剂、80～95％自来水，控制亲水处理溶液的PH值在10～12，用亲水处理溶液充分润湿塑胶制品表面；表面粗化处理，粗化处理溶液的质量百分比为：二甲基甲酰胺35～37％、乙醇20～25％、余量为水，粗化处理溶液用于提高塑胶制品的表面亲水性和形成适当的粗糙度，从而保证其镀层有良好的附着力；表面中和处理，采用70～110mL/L盐酸将残留在塑胶制品表面的六价铬清洗干净，以免污染活化剂；S4：预浸处理，将中和后的塑胶制品浸入预浸溶液，室温，浸泡2～5min，通过预浸可增强活化剂的稳定性，防止活化剂被水稀释及水解；S5：沉钯，利用胶体钯活化法将钯离子吸附于工件表面，并还原成活性钯金属，钯金属对后续化学镀镍能起催化作用；S6：敏化处理，将中和后的塑胶制品浸入敏化溶液中，室温敏化1～5min；S7：化学镀铜，采用五水合硫酸铜10g/L、乙二胺四乙酸二纳30g/L、37％甲醛3mL/L、2,2′‑吡啶15mg/L，聚乙二醇0.5g/L的比例组合而成的焦磷酸盐体系进行镀铜；水温度为70±0.3℃，反应时间为25～35min，在塑料基板表面沉积一层厚度达2μm的铜膜；S8：清洗，采用超声波水洗，温度控制在50～60℃之间，清洗时间为8～12min；S9：烘干，烘干时间1～2小时，温度80～95℃；S10：金属等离子体高能注入，将待加工的塑胶制品安装在圆筒形的靶源系统中，在通入反应气体下进行溅射放电，溅射放电使喷溅出金属离子，以及溅射材料未离化的原子限制的圆筒内部，反复溅射和离化，而已经离化的金属离子则通过引出栅引出并加速，通过加速电压的控制，实现不同能量的离子对塑胶制品的基体和涂层进行注入或沉积；预处理阶段，在塑胶制品的界面处进行高能离子注入处理，进而在塑胶制品近表面约200nm内形成注入层；预处理完毕之后，逐渐缓慢降低离子能量，并连续缓慢通入反应气体，直至形成由金属到陶瓷连续过渡的界面共混层。