专利名称：绝缘金属膜的镀膜方法
技术领域：
本发明涉及镀膜工艺，具体的讲是绝缘金属膜的镀膜方法。
背景技术：
2011年以来家电行业金属装饰应用越来越流行和普及。2012年初的CES电子展中，金属化成了很多家电的一个亮点，三星、LG等多款高端电视机均采用了超窄金属边框和金属底座的设计。同时随着人们生活水平日益提高，智能化也成为家电行业发展的又一大亮点。各个家电厂家相继推出了智能家电，如长虹3D51A9000i，TCLL42E5200-3D等型号的智能电视更是采用了内置WIFI天线，具备无线通讯传输功能，可实现无线上网。在此趋势下，随着家电行业的发展，将金属化和具备无线通讯传输功能的智能化结合在一起的家电产品将成为一种新的潮流。然而导电金属装饰会屏蔽电磁波、干扰无线 通讯传输，从而会影响智能家电的部分功能。因此，这些都对家电的有金属质感的面板等部分提出了不导电的要求。目前家电产品的金属化装饰工艺主要为金属件和电镀工艺，但这两种方式均有很大的局限性两种金属化装饰方式均会导电，对电磁波有很强的屏蔽作用，严重影响无线通讯传输功能。
发明内容
针对上述的问题，本发明提供了一种绝缘金属膜的镀膜方法，使家电部件表面具有金属质感的同时，不会对电磁波等通讯信号有屏蔽效应，使家电能顺利的进行无线通信。本发明绝缘金属膜的镀膜方法，包括将需要镀膜的基材和金属镀膜材料放置到真空镀膜设备内，在真空镀膜设备内通入惰性气体，金属镀膜材料在惰性气体或电阻丝加热后熔融蒸发的作用下产生出金属原子或金属离子，所述的金属原子或金属离子沉积到基材表面形成绝缘且有金属光泽的金属膜(有些金属可以形成绝缘膜，但是却是透明无色的、没有金属光泽)，所述金属膜的厚度为纳米数量级。金属膜是由原子或离子，或是尺寸在纳米级别的原子团构成的。原子团指的是许多原子作为一个集团参加反应，它不能单独存在，这样的原子集团叫做原子团。当组成金属薄膜的粒子或者金属膜厚度达到纳米级别时，会产生纳米尺寸效应，此时薄膜的电学性质会发生变化，金属从导体向绝缘体转变，从而使整个金属膜绝缘。其中金属镀膜材料一般分为两种，金属靶材和金属丝。在溅射真空镀膜设备中使用的金属镀膜材料为金属靶材，蒸发真空镀膜设备和离子真空镀膜设备中使用的金属镀膜材料为金属丝。当使用溅射真空镀膜设备时，由金属靶材的镀膜材料在惰性气体的作用下溅射出金属原子，金属原子沉积到基材表面形成金属薄膜；当选用蒸发真空镀膜设备时，则是使用电阻丝加热金属镀膜材料熔融蒸发产生金属原子，金属原子沉积到基材表面形成金属薄膜；当选用离子真空镀膜设备时，是由电阻丝加热金属镀膜材料熔融蒸发产生金属原子，部分金属原子在惰性气体的作用下电离产生金属正离子，金属正离子和未电离的金属原子沉积到基材表面形成金属薄膜。
基材可以是PC (聚碳酸酯)、ABS (丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)、PS (聚苯乙烯)、HIPS (耐冲击性聚苯乙烯)、PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PMMA (亚克力)或钢化玻璃等。镀膜完成后对镀膜的基材进行电阻率和RF (无线射频)测试，以确认基材表面是否达到绝缘，并且不会影响无线信号的通信。本发明的镀膜方法和传统的镀膜方法主要区别在于1、对镀膜材料的选择有严格要求，主要材料为低熔点金属；2、膜层厚度必须在纳米级别，属于纳米薄膜。进一步的，所述金属镀膜材料的熔点为100°C 1500°C。低熔点的金属镀膜材料更有利于真空镀膜工艺的实施，能够更容易与惰性气体或在电阻丝加热下熔融蒸发产生出金属原子。优选的，在将基材放置到真空镀膜设备内之前，将基材表面进行平坦化处理，使基
材表面更具美观性。具体的，所述的平坦化处理为在基材表面涂覆高分子树脂。优选的，在金属膜外设有保护层，便于对金属膜进行保护，保护层的厚度为200 300nm。具体的，所述的保护层为喷涂的丙烯酸类紫外涂料，或氧化物的镀层。优选的，所述金属膜的厚度< lOOnm。优选的，所述的金属镀膜材料为Sn、In或In-Sn合金,也可以是其它适合的金属。优选的，所述的真空镀膜设备为蒸发真空镀膜设备、溅射真空镀膜设备或离子真空镀膜设备，也可以是其它适用的真空镀膜设备。测试得知，经本发明的镀膜方法镀膜的基材表面的电阻率能够达到> 109 Ω. cm,符合绝缘要求，经网络分析仪测试，基材表面对无线信号没有屏蔽影响，并且比传统金属镀膜工艺成本更低，膜层更轻薄，也更环保。以下结合实施例的具体实施方式
，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。
具体实施例方式本发明绝缘金属膜的镀膜方法，真空镀膜设备采用肇庆市科润真空设备有限公司生产的磁控溅射镀膜设备，需要镀膜的基材为ABS(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)材质的电视机面框(尺寸为1030mmX650mm)。以市场上家电产品较常见银色金属质感装饰效果为金属镀膜材料的颜色选择，采用深圳市爱伦特科技有限公司生产的纯度为99. 99%-99. 999%的熔点为100°C 1500°C之间的Sn金属镀膜材料，将Sn金属镀膜材料装入到真空镀膜设备中。通过真空镀膜设备的操作面板，调节真空镀膜设备的工艺参数，包括真空度、镀膜频率、电压、电流和时间等参数，其中真空度控制在10_3 10_5Pa，镀膜频率为30 40KHZ ；电流在15 20A，线速为3. 5m/min。对基材表面平坦化处理，将表面经过丙烯酸类紫外涂料或者聚氨酯丙烯酸类紫外胶涂覆的电视机面框放置到真空镀膜设备中，通入惰性气体Ar至镀膜腔体中，Sn金属镀膜材料在Ar离子的轰击下产生高能量金属Sn原子，溅射出的金属Sn原子沉积到基材表面，经过表面扩散、吸附成核、生长、形成纳米薄膜，即在基材表面形成一层由纳米级粒子组成的金属膜层，膜层厚度为在IOOnm以下，且为绝缘的、有金属光泽的Sn金属膜层。对镀膜后的基材通过电阻率测试仪进行电阻率测试，当电阻率> IO9 Ω . cm时确认镀膜的基材表面为绝缘性；再通过网络分析仪进行RF测试，确认基材表面对天线(天线可根据要求自行选择)的无线信号没有干扰，不影响无线通讯传输。 为防止金属薄膜划伤和污染，再选取氧化钛靶材，在绝缘的金属薄膜表面再镀一层氧化物保护层，厚度在200 300nm。
权利要求
1.绝缘金属膜的镀膜方法，其特征包括将需要镀膜的基材和金属镀膜材料放置到真空镀膜设备内，在真空镀膜设备内通入惰性气体，金属镀膜材料在惰性气体或电阻丝加热后熔融蒸发的作用下产生出金属原子或金属离子，所述的金属原子或金属离子沉积到基材表面形成绝缘且有金属光泽的金属膜，所述金属膜的厚度为纳米数量级。
2.如权利要求I所述的绝缘金属膜的镀膜方法，其特征为所述金属镀膜材料的熔点为 IOO0C- 15000C O
3.如权利要求I所述的绝缘金属膜的镀膜方法，其特征为在将基材放置到真空镀膜设备内之前，将基材表面进行平坦化处理。
4.如权利要求3所述的绝缘金属膜的镀膜方法，其特征为所述的平坦化处理为在基材表面涂覆高分子树脂。
5.如权利要求I所述的绝缘金属膜的镀膜方法，其特征为在金属膜外设有保护层。
6.如权利要求I所述的绝缘金属膜的镀膜方法，其特征为所述的保护层为喷涂的丙烯酸类紫外涂料，或氧化物的镀层。
7.如权利要求I至6之一所述的绝缘金属膜的镀膜方法，其特征为所述金属膜的厚度< lOOnm。
8.如权利要求I至6之一所述的绝缘金属膜的镀膜方法，其特征为所述的金属镀膜材料为Sn、In或In-Sn合金。
9.如权利要求I至6之一所述的绝缘金属膜的镀膜方法，其特征为所述的真空镀膜设备为蒸发真空镀膜设备、溅射真空镀膜设备或离子真空镀膜设备。
全文摘要
本发明涉及绝缘金属膜的镀膜方法。将需要镀膜的基材和金属镀膜材料放置到真空镀膜设备内，在真空镀膜设备内通入惰性气体，金属镀膜材料在惰性气体或电阻丝加热后熔融蒸发的作用下产生出金属原子或金属离子，所述的金属原子或金属离子沉积到基材表面形成绝缘且有金属光泽的金属膜，所述金属膜的厚度为纳米数量级。本发明的镀膜方法镀膜的基材表面的电阻率能够达到≥109Ω.cm，符合绝缘要求，经网络分析仪测试，基材表面对无线信号没有屏蔽影响，并且比传统镀膜工艺成本更低，膜层更轻薄，也更环保。
文档编号C23C14/20GK102808151SQ20121029670
公开日2012年12月5日 申请日期2012年8月20日 优先权日2012年8月20日
发明者潘晓勇, 姚国红, 江平, 刘勇, 李双月, 蒲春华 申请人:四川长虹电器股份有限公司