一種微波腔體器件內(nèi)壁金屬化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子通信器件領(lǐng)域，尤其涉及一種微波腔體器件內(nèi)壁的金屬化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著微波、毫米波技術(shù)的迅速發(fā)展，微波腔體器件在微波、毫米波通信、導(dǎo)航制導(dǎo)、衛(wèi)星通信、移動(dòng)基站建設(shè)以及軍事電子對(duì)抗領(lǐng)域的需求量正不斷增大。為了使微波腔體器件具有高的品質(zhì)因數(shù)(Q)，必須盡可能減小諧振腔體的內(nèi)部損耗。對(duì)于微波腔體器件而言，腔體內(nèi)壁的表面電阻是損耗的主要來源。所以減小腔體內(nèi)導(dǎo)體表面電阻是提高Q值的主要途徑。腔體內(nèi)壁表面電阻與薄膜材料選擇、薄膜表面粗糙度、薄膜附著力、薄膜應(yīng)力、薄膜致密性等性能密切相關(guān)，而薄膜表面粗糙度、附著力、應(yīng)力及致密性主要取決于薄膜的制備技術(shù)?，F(xiàn)有的腔體內(nèi)壁鍍膜技術(shù)主要為電鍍技術(shù)和化學(xué)鍍技術(shù)。無論電鍍還是化學(xué)鍍都存在著較為嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電鍍生產(chǎn)中排放的有毒廢氣、廢液和廢渣是環(huán)境的主要污染源之一。國(guó)家規(guī)定的檢查污染環(huán)境的19種物質(zhì)中，電鍍和化學(xué)鍍廢液中就有14種。電鍍廢液污染江，河、湖、嗨，危害人畜及水生生物；滲入土壤則會(huì)危害地下水源，有害物質(zhì)通過水、土壤和空氣，特別是通過食物鏈浸入人體，對(duì)人體健康產(chǎn)生更廣泛和深刻的影響。另外由于化學(xué)鍍種類繁多、成分復(fù)雜，不僅有酸堿廢水，更主要的還是大量的重金屬離子和絡(luò)合劑、添加劑等有機(jī)物質(zhì)。重金屬離子在處理過程中，只能發(fā)生轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化。重金屬攝入人體后一般不會(huì)發(fā)生器官性損傷，但是通過化合、置換、絡(luò)合、氧化還原協(xié)同等化學(xué)或生物化學(xué)反應(yīng)，影響新陳代謝過程或酶系統(tǒng)，所以毒性潛伏期較長(zhǎng)，往往需要較長(zhǎng)時(shí)間才能顯示出對(duì)健康的危害。此外，采用電鍍和化學(xué)鍍工藝實(shí)現(xiàn)微波腔體器件內(nèi)壁金屬化的過程中能耗較高、產(chǎn)品的一致性和可靠性都相對(duì)較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題，從而提供一種使用壽命長(zhǎng)、安全性能佳、封口牢固、加工質(zhì)量好、加工效率高，且勞動(dòng)強(qiáng)度低的帶水氣分離的真空包裝設(shè)備。
[0004]本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:
[0005]一種微波腔體器件內(nèi)壁金屬化方法，包括如下步驟:
[0006]1)鍍膜前處理:將待金屬化的微波腔體器件放入清洗溶液中進(jìn)行除油、除銹，處理完成后放入自來水中超聲清洗15分鐘，然后用60-100攝氏度熱水沖洗，最后將其放入80-200攝氏度的環(huán)境中烘干；
[0007]2)掩膜裝架:將經(jīng)過前述處理的微波腔體器件通過掩膜工裝裝到片架上；
[0008]3)抽真空:將經(jīng)過掩膜裝架后的片架置于磁控濺射鍍膜設(shè)備中并抽真空，直至真空度達(dá)到10 3Pa量級(jí)；
[0009]4)充工作氣體:將惰性氣體作為工作氣體動(dòng)態(tài)充入真空腔體，維持真空腔內(nèi)壓強(qiáng)為 0.2-lPa ；
[0010]5)濺射鍍膜:在磁控濺射鍍膜設(shè)備中向微波腔體器件內(nèi)壁鍍覆單層或雙層金屬薄膜，磁控派射革E的功率密度為2-50W/cm2，革E與微波腔體器件表面的最小距離為5cm，最大距離為15cm，濺射鍍膜完成后，向?yàn)R射腔體內(nèi)充入大氣，并將微波腔體器件取出。
[0011 ] 進(jìn)一步的，所述微波腔體器件是鋁合金、銅合金或塑料制成的微波腔體濾波器、微波腔體功分器、微波腔體合路器等微波腔體器件中的一種。。
[0012]進(jìn)一步的，所步驟5)中單層或雙層金屬薄膜采用磁控濺射鍍膜技術(shù)制備。
[0013]進(jìn)一步的，所述的單層金屬薄膜材料為銅、銅合金、銀、銀合金、鋁、鋁合金、金、或鉑中的一種，其厚度為100nm-5000nmo
[0014]進(jìn)一步的，所述雙層金屬薄膜由依次排列的過渡層和導(dǎo)電層構(gòu)成。
[0015]進(jìn)一步的，所述雙層金屬薄膜的過渡層材料為鈦、鉻、鋁、銅、鎳及其合金中的一種，其厚度為50nm-300nmo
[0016]進(jìn)一步的，所述雙層金屬薄膜的導(dǎo)電層材料為銅、銅合金、銀、銀合金、鋁、鋁合金、金、或鉑中的一種，其厚度為100nm-5000nmo ο
[0017]本發(fā)明的有益效果是:(1)用磁控濺射技術(shù)制備得到的金屬薄膜具有膜層致密、膜厚均勻、膜系結(jié)構(gòu)及膜厚控制容易等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)在適當(dāng)?shù)臑R射工藝條件下可以獲得剝離強(qiáng)度高、內(nèi)應(yīng)力小、表面粗糙度低等性能優(yōu)秀的微波腔體濾波器的導(dǎo)電內(nèi)壁；(2)相對(duì)于傳統(tǒng)電鍍和化學(xué)鍍工藝，該工藝具有無三廢污染、無金屬離子污染等問題；(3)該工藝批量生產(chǎn)后具有產(chǎn)品一致性好、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0019]一種微波腔體器件內(nèi)壁金屬化方法，包括如下步驟:
[0020]首先，進(jìn)行鍍膜前處理:將尺寸為125mmX40mmX 16mm待金屬化的微波腔體器件(這里的微波腔體器件可以是微波腔體濾波器、微波腔體功分器、微波腔體合路器等微波腔體器件中的一種，其材質(zhì)為鋁合金、銅合金或塑料)放入清洗溶液(這里的溶液采用摻有常規(guī)電鍍除油劑的洗滌液)中超聲清洗20分鐘進(jìn)行除油、除銹，處理完成后放入自來水中超聲清洗15分鐘，然后用60-100攝氏度熱水沖洗，最后將其放入80-200攝氏度的環(huán)境中烘干;
[0021]然后，進(jìn)行掩膜裝架:將經(jīng)過前述處理的微波腔體器件裝入掩膜架，并置于立式柱形靶磁控濺射鍍膜設(shè)備內(nèi)抽真空，使真空度達(dá)到10 3Pa量級(jí)；
[0022]再接下來，充工作氣體:將惰性氣體，例如氬氣作為工作氣體動(dòng)態(tài)充入真空腔體，維持真空腔內(nèi)壓強(qiáng)為0.2-lPa;
[0023]最后，通過磁控濺射鍍膜設(shè)備向微波腔體器件內(nèi)壁鍍覆單層或雙層金屬薄膜，即金屬鍍膜層可以采用只有導(dǎo)電層的單層結(jié)構(gòu)和由過渡層與導(dǎo)電層依次結(jié)合的雙層結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)電層材料為銅、銅合金、銀、銀合金、鋁、鋁合金、金、或鉑中的一種，其厚度為100nm-5000nm ;過度層材料為鈦、鉻、鋁、銅、鎳及其合金中的一種，其厚度為50nm_300nm ；磁控派射革E的功率密度為2-50W/cm2，革E與微波腔體器件表面的最小距離為5cm，最大距離為15cm，濺射鍍膜完成后，向?yàn)R射腔體內(nèi)充入大氣，并將微波腔體器件取出，將微波腔體器件進(jìn)行后續(xù)組裝即可得到性能良好的器件。
[0024]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微波腔體器件內(nèi)壁金屬化方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)鍍膜前處理:將待金屬化的微波腔體器件放入清洗溶液中進(jìn)行除油、除銹，處理完成后放入自來水中超聲清洗15分鐘，然后用60-100攝氏度熱水沖洗，最后將其放入80-200攝氏度的環(huán)境中烘干； 2)掩膜裝架:將經(jīng)過前述處理的微波腔體器件通過掩膜工裝裝到片架上； 3)抽真空:將經(jīng)過掩膜裝架后的片架置于磁控濺射鍍膜設(shè)備中并抽真空，直至真空度達(dá)到10 3Pa量級(jí)； 4)充工作氣體:將惰性氣體作為工作氣體動(dòng)態(tài)充入真空腔體，維持真空腔內(nèi)壓強(qiáng)為0.2—IPa ； 5)濺射鍍膜:在磁控濺射鍍膜設(shè)備中向微波腔體器件內(nèi)壁鍍覆單層或雙層金屬薄膜，磁控派射革E的功率密度為2-50W/cm2，革E與微波腔體器件表面的最小距離為5cm，最大距離為15cm，濺射鍍膜完成后，向?yàn)R射腔體內(nèi)充入大氣，并將微波腔體器件取出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波腔體器件內(nèi)壁金屬化方法，其特征在于:所述微波腔體器件是鋁合金、銅合金或塑料制成的微波腔體濾波器、微波腔體功分器、微波腔體合路器等微波腔體器件中的一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波腔體器件內(nèi)壁金屬化方法，其特征在于:所述步驟5)中單層或雙層金屬薄膜采用磁控濺射鍍膜技術(shù)制備。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種微波腔體器件內(nèi)壁金屬化方法，其特征在于:所述的單層金屬薄膜材料為銅、銅合金、銀、銀合金、鋁、鋁合金、金、或鉑中的一種，其厚度為100nm-5000nmo5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種微波腔體器件內(nèi)壁金屬化方法，其特征在于:所述雙層金屬薄膜由依次排列的過渡層和導(dǎo)電層構(gòu)成。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種微波腔體器件內(nèi)壁金屬化方法，其特征在于:所述雙層金屬薄膜的過渡層材料為鈦、鉻、鋁、銅、鎳及其合金中的一種，其厚度為50nm-300nm。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種微波腔體器件內(nèi)壁金屬化方法，其特征在于:所述雙層金屬薄膜的導(dǎo)電層材料為銅、銅合金、銀、銀合金、鋁、鋁合金、金、或鉑中的一種，其厚度為100nm-5000nmo
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微波腔體器件內(nèi)壁金屬化方法，步驟主要包括：鍍膜前處理、掩膜裝架、抽真空、充工作氣體、濺射鍍膜；本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有成膜速度快、金屬化膜層與器件基材結(jié)合力高、生產(chǎn)成本低、濺射鍍膜工藝無污染等優(yōu)點(diǎn)。利用該工藝制得的微波腔體器件具有成本低、生產(chǎn)制程無污染、產(chǎn)品可靠性和穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C23C14/35, C23C14/04, C23C14/14
【公開號(hào)】CN105256277
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510777263
【發(fā)明人】馮斌, 金浩, 王德苗
【申請(qǐng)人】蘇州求是真空電子有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月13日