[发明专利]一种处理有机物元件表面以防挥发及实现电磁屏蔽的方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及防止有机物元件表面挥发，减小或者消除电磁干扰，提高有机物元件的寿命及可靠性的方法。

 

背景技术

当前，很多有机物在生产制备过程中添加了挥发性配料，长期在环境中服役，这些配料不可避免地会发生挥发，导致有机物材料性能下降，并且挥发出来的物质会对工作环境造成污染，对整个工作设备产生不良影响。同时，有些有机物电子元器件在服役环境中会经受不同频率的电磁波干扰，影响其工作的可靠性和稳定性。为了解决这些问题，人们想出很多办法，比如，采用金属壳封装是一个有效的手段，但是在高精密航空航天及武器装备上其会增加飞行器的重量，和飞行器减重产生矛盾，因此必须寻找一种合适的方法和可靠的工艺来解决需求日益凸显的有机物元器件的挥发和电磁屏蔽问题。

要解决有机物挥发的问题，首先要清楚挥发性的来源，主要来源于3个方面：（1）聚合物单体、低聚体；（2）裂解物以及老化产生的物质；（3）加工过程中有机添加剂及溶剂残留。这些挥发性有机物含量虽然较少，但对产品质量及健康的危害不可忽视。其次，减少挥发的危害一般是在使用前尽量脱去挥发成分，但不可能充分解决该问题，随着有机物老化还会产生挥发性物质；另外，采用金属壳体封装是解决挥发问题最为常用的手段。但是有些元器件形状复杂，加工合格率低，批量生产困难，同时金属壳体会增加元件的体积和质量，与飞行器减重相矛盾。

电磁干扰，分静磁，低频、中频、高频电磁干扰，要实现全方位电磁屏蔽，必须选择恰当的屏蔽材料体系。根据电磁屏蔽的基本原理，对于静磁场、低频电磁屏蔽一般选用高磁导率的金属，例如，Fe，Co，Ni等；对于要屏蔽中、高频率电磁干扰一般选用高电导率的金属，例如，Ag，Cu，Al等。当然，如果要想尽可能的进行全面的电磁屏蔽，又不希望屏蔽材料体系重量过大，就要进行科学的选择材料组合及屏蔽形式。

 

发明内容

本发明针对上述存在的问题，提出一种通过低温（不能超过有机物软化温度）物理涂镀的方法和可靠工艺在有机物表面涂镀一层或多层金属涂层，使该金属涂层能全面包覆有机物元件，并具有在静磁场、低中高频率下的电磁屏蔽功能。涂层的厚度根据需要可以从纳米级别到微米级别可控，质量增加有限但又能很好的起到防挥发、磁屏蔽功能。

本发明的技术方案如下：一种处理有机物元件表面以防挥发及实现电磁屏蔽的方法，其特征在于，所述方法为：

采用低温物理涂镀，在有机物元件表面涂镀一层或多层金属涂层，所述金属包括铁、钴、镍、金、银、铜、铝中的一种或多种，涂层结构为它们复合或多层结构。

进一步的，所述方法具体步骤如下：

（1）被镀工件清洗与工件架装卡：分别用洗涤剂、去离子水、无水乙醇对被镀工件进行超声波清洗和脱水处理，干燥后转到工件架上装卡待镀；

（2）采用物理沉积系统，靶材为纯度99.9％以上；打开机械泵、分子泵抽真空到压强低于10^-3Pa后，向真空室内输入氩气，溅射或离子镀的工作气体为氩气，其纯度> 99.9%；工作温度不高于有机物的软化温度；

（3）打开电源，调节匹配器，真空室内发生辉光放电，调整入射功率，对工件表面进行等离子体刻蚀清洗，持续时间一段时间后，打开与要镀金属靶材相连的电源，镀制相关的单一或复合涂层；根据所需厚度决定镀制的时间，然后关闭电源，打开真空室，取出工件，镀膜过程结束。

进一步的，所述方法的所述工件架具有公转和自转功能，且转速连续可调。

进一步的，所述步骤（2）采用真空蒸镀。

进一步的，所述每一层涂层的厚度及整个涂层的厚度根据产品要求的挥发率及电磁屏蔽效能进行涂镀，厚度在从几百纳米到几十微米不等。

本发明的有益效果在于：涂镀的具体方法和工艺可根据不同材料和工况的需要选择溅射、蒸镀、脉冲、电弧等各种等离子真空沉积，这些制备工艺成熟可靠，成本较低，适合大工业化生产。

本发明涂层的防挥发性能采用高精度电子天平，称量涂镀前后对比样品经过100℃，保温24h后质量差，确定防挥发性能好坏，电磁屏蔽效能根据GJB6190-2008电磁屏蔽材料屏蔽效能测量方法测试。

 

附图说明

图1为实施例1的屏蔽效能。

图2为实施例2的屏蔽效能。

图3为实施例3的屏蔽效能。

 

具体实施方式

实施例1