本发明专利技术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。本发明专利技术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。和重大的经济效益。和重大的经济效益。
【技术实现步骤摘要】
一种超薄柔性导电复合薄膜的制备方法及装置
[0001]本专利技术属复合薄膜制造
，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。
技术介绍
[0002]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。
[0003]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。
技术实现思路
[0004]本专利技术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。
[0005]本专利技术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：
[0006]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；
[0007]S2：对转运中的聚合物薄膜进行红外热辐射活化处理；
[0008]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；
[0009]S4：对经过前述两步预处理的聚合物薄膜进行溅射镀膜；
[0010]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；
[0011]S6：覆膜并收卷，得到超薄柔性导电复合薄膜成品。
[0012]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。
[0013]其中，所述S2中的热辐射预处理为通过红外加热器对所述聚合物薄膜表面进行热辐射，所述红外加热器的红外线波长范围为0.8～1000μm，与聚合物薄膜的距离为50～200mm，所述红外加热器工作功率为0.2～5KW，热辐射预处理的处理时间为5～30s。
[0014]其中，所述S3中的离子源预处理所用的离子源种类包括霍尔离子源、阳极层离子源、考夫曼离子源，ICP离子源，或是具有类似处理效果的电弧预处理、电晕预处理、电浆轰击预处理，所用的气体为氩气、氮气、氧气、一氧化二氮、二氧化碳或一氧化碳，所述气体流量控制范围为200～2000sccm。
[0015]其中，所述S3中分段进行至少两层金属溅射镀膜，并通过控制溅射过程中辊系的温度调控镀膜结合力，其中第一层金属层溅射镀膜辊系的温度控制范围为
‑
15～120℃，第二层金属层溅射镀膜辊系的温度控制为
‑
10℃～80℃。
[0016]本专利技术还提供了一种超薄柔性导电复合薄膜的制备装置，使用了上述一种超薄柔性导电复合薄膜的制备方法。首先，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，最后制备为超薄柔性导电复合薄膜并覆膜收卷于收卷辊二，
[0017]所述放卷仓内设有放卷辊、张力辊及过渡辊，所述聚合物薄膜卷绕在所述放卷辊上通过张力辊及过渡辊持续向预处理仓转运；
[0018]所述聚合物薄膜的两面在所述预处理仓及溅射仓中依次通过所述热辐射模块、离子源处理模块、第一金属层溅射模块及第二金属层溅射模块的工作范围；
[0019]所述收卷仓内设有收卷辊、张力辊及过渡辊，用于将完成溅射镀膜的复合薄膜收卷；
[0020]所述完成溅射镀膜的复合薄膜通过人工转置于放卷辊二上，经过所述电镀加厚工段处理后形成超薄柔性导电复合薄膜，所述超薄柔性导电复合薄膜与覆膜辊提供的覆膜挤压为成品，并通过收卷辊二收卷；
[0021]所述预处理仓及溅射仓中分别设有保证仓内真空度抽真空装置。
[0022]进一步地，所述预处理仓中设有热辐射模块以及离子源处理模块，还设有第一金属层溅射模块，所述聚合物薄膜经热辐射预处理、离子源预处理及第一层溅射镀膜后成为复合薄膜并通过第一金属层控温辊向溅射仓持续转运；所述溅射仓中设有第二金属层溅射模块，所述复合薄膜经第二层溅射镀膜后通过第二金属层控温辊向收卷仓持续转运，所述热辐射模块、离子源处理模块、第一金属层溅射模块及第二金属层溅射模块各自通过横梁安装在所述密封壳体内。
[0023]进一步地，所述热辐射模块包括正对所述聚合物薄膜表面的红外加热器，所述聚
合物薄膜表面两面各一；所述离子源处理模块包括正对所述聚合物薄膜表面的离子源，所述聚合物薄膜表面两面各一。
[0024]进一步地，所述第一金属层控温辊至少为2根、于所述聚合物薄膜的两面各一，所述聚合物薄膜从所述第一金属层控温辊及第一金属层溅射模块间通过；所述第二金属层控温辊至少为2根、于所述复合薄膜的两面各一，所述复合薄膜从所述第二金属层控温辊及第二金属层溅射模块间通过，所述第一金属层控温辊及第二金属层控温辊内设有控温装置，所述第一金属层控温辊及第二金属层控温辊可转动地安装在所述密封壳体的侧壁上。
[0025]进一步地，所述电镀加厚工段包括间隔设置的酸洗槽、电镀加厚槽、水洗槽一、钝化槽、水洗槽二、烘箱及覆膜辊。
[0026]有益效果
[0027]本专利技术提供的方法在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超薄柔性导电复合薄膜的制备方法，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的一种超薄柔性导电复合薄膜的制备方法，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述的一种超薄柔性导电复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述S2中的热辐射预处理为通过红外加热器对所述聚合物薄膜表面进行热辐射，所述红外加热器的红外线波长范围为0.8～1000μm，与聚合物薄膜的距离为50～200mm，所述红外加热器工作功率为0.2～5KW，热辐射预处理的处理时间为5～30s。4.根据权利要求1所述的一种超薄柔性导电复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述S3中的离子源预处理所用的离子源种类包括霍尔离子源、阳极层离子源、考夫曼离子源，ICP离子源，或是具有类似处理效果的电弧预处理、电晕预处理、电浆轰击预处理，所用的气体为氩气、氮气、氧气、一氧化二氮、二氧化碳或一氧化碳，所述气体流量控制范围为200～2000sccm。5.根据权利要求1所述的一种超薄柔性导电复合薄膜的制备方法，其特征在于，所述S3中分段进行至少两层金属溅射镀膜，并通过控制溅射过程中辊系的温度调控镀膜结合力，其中第一层金属层溅射镀膜辊系的温度控制范围为
‑
15～120℃，第二层金属层溅射镀膜辊系的温度控制为
‑
10～80℃。6.一种超薄柔性导电复合薄膜的制备装置，使用了权利要求1～5中任意一种超薄柔性导电复合薄膜的制备方法，其特征在于，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(11)、预处理仓(12)、溅射仓(13)及收卷仓(14)，完成溅射镀膜后转置至电镀加厚工段(15)，最后制备为超薄柔性导电复合薄...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐朋伟，吕吉庆，齐素杰，张杰，杨红光，金荣涛，
申请(专利权)人：九江德福科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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