技术前沿：最新纳米聚合物pvd技术的应用研究

择要：

电子信息技术是十九世纪初、二十世纪初逐渐发展趋势下去的新起技术性，二十世纪发展趋势最灵巧，运用最普遍，变成近现代科技进步发展趋势的焦虑不安标示。电子设备是电子信息技术的结晶体，她早就变成人们日常生活无法割舍的一部分。电子设备的行业尤其很是广，大部分大家日常见的各类物品都少不了电子设备，如：手机上、电脑上、数码照相机、mp3、电视、等只要是你可以想起的和电相关的几乎全是电子设备。

伴随着电子设备的作用愈来愈发展壮大，电子设备变成了日常生活当中不可或缺的家具之一，接踵而来的是电子设备毁坏给我们提供的损害，以手机上为例子，如今的社会，愈来愈多耗费者的手机上被水、油或别的液态毁坏，据IDC汇报主要表现，仅有不上10%的智能机具有防潮特性，每一年由于液态入侵而造城的损害则达到967亿美金。IDC可能，2015年约有3.28亿部智能机因为液态入侵而损伤。而电子设备的毁坏实际上便是液态对线路板的毁坏。

传统式的电子器件防潮选用三防漆，三防漆是液态，有很多瑕玷，如步骤繁杂、用时、液态排出和环境污染等，而真空泵纳米镀膜对咱们的工业生产而言是一个与众不同的、让人开心的新专用工具，真空泵纳米镀膜是用以转化成一个更高的塑料薄膜的简洁的、一步法的加工工艺，做为一个多余干固和其他有机溶剂的珍惜膜。膜的化学结构和特点能根据挑选适宜的主导汽体和技术标准而尤其很是很容易的更改来满足规定。用真空泵纳米镀膜来做珍惜膜对工业生产而言是一个机遇，给销售市场给予新的、更安全可靠的商品。

这篇毕业论文会探讨真空泵纳米镀膜加工工艺和采用的机器设备。这类表层的镀膜加工工艺在印刷线路板和电子系统上的使用和检测实际效果确认。

关键字：三防膜，真空泵纳米镀膜，耗费电子器件防潮、纤维材料外型改性材料、颗粒物粉末状原材料外型改性材料，食品包装材料液态汽体隔绝，军工龙头特殊运用，纺织业零污染上色，生物芯片亲水性，体细胞兼容兼容问题，黏附性盖玻片，细胞培养皿亲水性，干式外型改性材料技术性

1.弁言：

电子信息技术是十九世纪初、二十世纪初逐渐发展趋势下去的新起技术性，二十世纪发展趋势最灵巧，运用最普遍，变成近现代科技进步发展趋势的焦虑不安标示。电子设备的行业尤其很是广，大部分大家日常见的各类物品都少不了电子设备，如：手机上、电脑上、数码照相机、mp3、电视、等只要是你可以想起的和电相关的几乎全是电子设备。

电子设备的作用愈来愈发展壮大，愈来愈智能化系统，变成了日常生活当中不可或缺的家具之一，接踵而来的是电子设备毁坏给我们提供的损害，以手机上为例子，如今的社会，愈来愈多耗费者的手机上被水、油或别的液态毁坏，据IDC汇报主要表现，仅有不上10%的智能机具有防潮特性，每一年由于液态入侵而造城的损害则达到967亿美金。IDC可能，2015年约有3.28亿部智能机因为液态入侵而损伤。而电子设备的毁坏实际上便是液态对线路板的毁坏。

传统式的办法是选用三防镀层来珍惜线路板免遭自然环境的毁坏。三防镀层常用的三防漆是液态，根据人力实际操作，如刷、喷或浸等来涂在电路板上，喷和浸能选用设备实际操作，这种加工工艺都尤其很是用时，并且必需过多的人力资本，听从不高；与此同时是以上这种加工工艺材料全是液态，因而如射频连接器和微波射频等敏感区需提早瞒报以使液态原料不进到该地区，造成生产流程繁杂[1]；镀层进行后，还必需干固，一样平时选用紫外线杀菌灯直射或加温，或是融合运用，这又提高了步骤時间，与此同时紫外光还存有潜在性风险性。最重要的是由于材料是液态，在步骤中会形成很多的废水的排放及其环境污染，对自然环境优焦虑不安的环境污染毁坏和对实际操作职工的身心健康有伤害。

由于以上的这种状况，世界各国的科研工作者和专业人士都是在努力实现一种新的对电子设备的珍惜技术性，使电子设备免遭自然环境（关键指液态）对电子设备的毁坏。在能实现不危害电子设备表观、层次感、规格、一切正常运用的条件下，有效发展电子设备的以下特性；防潮、耐污、耐腐蚀。北京市嘉润通力电梯贸易有限公司（JRP）很多年来一向专注于真空镀膜机技术性的探寻和科学研究，根据对真空镀膜机技术性及其管理科学的掌握和把握，企业进行了很多目的性的试验，取得成功产品研发出了一种最新的，国际性领跑的线路板珍惜技术性，在电路板上转化成一层纤薄的纳米表层的镀膜，完成了对线路板的情况进而使其具备以上的特点。由于是纳米表层的镀膜，因此原材料使用量非常少并且可以选用便宜的原材料，因而具备成本低的引风。更焦虑不安的是全部处理方式不容易有欠佳副产品的造成，是环保节能的，并且膜层自身也具备牢固不容易溶解的特点。纳米材料将推动电子设备珍惜技术性以颠覆性的发展趋势，促使电子设备珍惜技术性造成质的飞跃。

2. JRP 真空泵纳米镀膜技术性和镀膜设备

JRP ® 纳米镀膜技术性是在真空下，以合理的真空值、溫度、静电场和电磁场等各种各样标准催化反应下，将单种或多种多样加工工艺汽体一部分转化成氧自由基和分子并通电，随后汇聚在总体目标原材料上，进而在原材料上生长发育出一层或是双层纳米纤薄高聚物的技术性[2]，该工艺是一种超低温、干式、环境保护、高效率、成本低的技术性。如下图

       图1

我们知道，在真空下汽体分子结构相对密度较为小，在溶胀时分子结构堆积后排序较为高密度、薄厚薄、对总体目标原材料的透水性好。在真空泵、静电场、电磁场、溫度等条件下，加工工艺汽体原材料会离子化，造成定项主题活动，在我们把原材料放置正离子主题活动的方向上，并在原材料四周设置汇聚标准，汽体正离子便会堆积在原材料上，而且堆积的速度更快。依据不一样作用的膜层必需，可以利用调节加工工艺汽体原材料、溫度、静电场、电磁场等标准，产生不一样作用的膜，表层的镀膜自身是一种没有颜色全透明的纳米镀膜，特性是薄厚小、匀称、粘合力好、高密度无针眼、环境保护、构造牢固。

镀膜设备（北京市嘉润通力电梯贸易有限公司给予）为Schwarze P60C-COATING（长400mm X 宽400mm X 高400mm）包括一个真空泵仓体，低电压由机械泵来完成，仓体中有适用线路板的拖盘及电级、磁场、温度控制器、汽体遍布管道等。汽体遍布管道确保加工工艺汽体在真空泵仓体里的联合分布，汽体通道联接N个加工工艺汽体罐。在我们要给线路板表层的镀膜时，最先把线路板放入仓身体内的木托盘上，关掉仓门，随后开启机械泵，将仓身体内工作压力降至规定的工作压力值，随后进入必需的加工工艺汽体，加工工艺汽体离子化后，在真空泵、静电场、溫度、电磁场等情况的催化反应下，在物件上镶上一层或双层尤其效果的纳米镀膜,见图2。

            图2

3. 真空泵纳米镀膜的检测试验

  3.1 色调

    我们在衰老生宣纸上镶上膜层后，经我国关键实验室检测，偏色ΔE仅为0.3[2]，见表1，因此表层的镀膜对商品自己的颜色沒有危害，维持了商品自己的颜色[3]。

    表1纸和表层的镀膜纸饱和度值和色差测试

3.2 水表面张力

我企业给一块全棉的T恤布料镀了SiOx：Cy：Hz纳米技术疏（憎）水绝缘层表层的镀膜，并对该布料开展了一系列的试验。

图3布料左边为未通过一切解决的初始布料，右边相片为我企业开展过亲水性表层的镀膜的布料。图内由此可见左边沒有表层的镀膜的布料水早已彻底渗透到布料；而右侧的水雾沒有渗透到亲水性表层的镀膜布料，反而是以水雾形势在布料外型间断或是翻转。

图4为我企业所做面料通过接触角测量仪检验，WCA达150度以上，为超疏水级。

    3.3 薄厚

依据必需，根据调节加工工艺主要参数，JRP真空镀膜机薄厚可操纵。薄厚能从十几纳米技术到1微米，表层的镀膜薄厚可用电镜精确测量，电镜（SEM）是处于透射电镜和显微镜中间的一种外部经济性貌观查方式，可立即行驶试品外型原材料的成分功能开展外部经济三维成像，进而对产品外型的外部经济构造和外貌开展剖析掌握。

为了更好地能够更好地掌握膜层的特性，大家根据一些列的电镜剖析，对亲水性膜层的外部经济构造和外貌开展剖析。

           从图5电子显微镜相片可以看得出，表层的镀膜的薄厚为456nm，且薄厚很匀称，与此同时对原材料有毫无疑问的渗入，进而使表层的镀膜的结实度更强。

图6电子显微镜相片为40000倍变大相片，从相片中可以看得出，表层的镀膜尤其很是的高密度，匀称。

3.4 绝缘性能

我企业对一些金属片开展了表层的镀膜，根据精确测量，明确表层的镀膜是绝缘层的，并且接地电阻在20兆欧母以上。

图7为充电电池盖原料电阻器，为0.7欧母；图8为JRP绝缘层表层的镀膜充电电池盖电阻器，可以看得出超过20兆欧母；

图9为铝合金板原料电阻器，为0.3欧母；图10为JRP绝缘层表层的镀膜铝合金板电阻器，可以看得出超过20兆欧母。

3.5 IPx7防潮检测 (1m深，30分鐘)

我企业对一些闪灯电源电路开展了表层的镀膜，并把闪灯电源电路外接一个电阻器，根据精确测量电阻器工作电压来观察闪灯电源电路的运行情况。插电后，表层的镀膜闪灯和未表层的镀膜闪灯所属电源电路东西方接电阻器的工作电压全是1.76V,以后大家把未表层的镀膜闪灯和表层的镀膜闪灯放入1m深的水中开展30分鐘的IPX7防潮检测。实际效果是未表层的镀膜闪灯所属电源电路东西方接电阻器工作电压都立刻变成了2.1V上下，因为水把闪灯电路板上的一些顶点关断了，进而使电源电路的路线发生了变化，因而在其中的LED闪灯工作中情况发生了更改，有些是LED闪灯色度发暗了，有些是不闪了，长期后LED灯也不亮起。而表层的镀膜闪灯电路板上因为有绝缘层表层的镀膜，因此放入水里后，所属电源电路东西方接电阻器的工作电压仍为1.76V，闪灯也工作中一切正常，一向到检测完毕，并且大家对统一试品开展了反复多次试验，工作电压均无变化且电源电路工作中一切正常。

图11、12、13就是我企业做IPX7防潮检测的相片，可以看得出电源电路在1m水深中工作中一切正常。

3.6 耐腐蚀

我企业对不一样原材料开展了表层的镀膜，并对其做盐雾试验检验其耐腐蚀工作能力，实际效果如下所示：

图14           图15           图16          图17         图18         图19

第一排为0h照片，第二排为盐雾试验240h后相片

在其中图14为未表层的镀膜铜钱，图15为JRP表层的镀膜铜钱，图16为未表层的镀膜铝合金板，图17为JRP表层的镀膜铝合金板，图18为未表层的镀膜镀锡板，图19为JRP表层的镀膜镀锡板；

回应的大家也对电源电路通电在1m水深中工作中30分鐘(IPX7防潮测试标准)后的线路板做好了检验，实际效果如下图：

                图22                                     图23

图20为未表层的镀膜线路板IPX7防潮检测(1m深，30分鐘)后的相片，能看到点焊有明显浸蚀；图21是图20的显微照片，能看到电路板上有树突状导电性金属盐。

图22为JRP纳米技术绝缘层表层的镀膜线路板IPX7防潮检测(1m深，30分鐘)后的相片，能看到点焊光亮如新口，没有浸蚀；图23是图22线路板的显微照片，能看到上面沒有导电性金属盐的造成。

从以上的实验中可以看得出JRP纳米技术绝缘层表层的镀膜能有效的用以各种各样原材料及线路板在严酷条件下的防锈和耐腐蚀。

3. 工业生产运用

3.1 大批量生产的可行性分析

电子设备市场需求大，是当今社会的必须品和日用品，且消耗量尤其很是大，现阶段均为规模性生产流水线生产制造，因而绝缘层表层的镀膜技术性和机器设备必需靠谱、完善，并能批量生产。JRP ® 纳米镀膜技术性已完成运用于JRP企业独立产品研发的卷对卷表层的镀膜生产流水线和单个镀膜设备上.

3.1.1卷对卷机器设备可使用于绝大部分卷类塑料薄膜原材料，根据此生产流水线可以大批量生产出通过JRP ® 纳米镀膜技术性解决过的高科技产品的塑料薄膜原材料。

                 图24                                                         图25

JRP卷对卷机器设备能解决总宽1500mm，卷直径1000mm的管料。

在做到绝缘层规定的与此同时，解决花费也尤其很是焦虑不安，绝缘层表层的镀膜交易的原材料尤其很是少，因而花费很低，通过大家测算，每平方米塑料薄膜原材料表层的镀膜交易的原材料成本费还不上0.2元。

3.1.2在某种情形下，解决最后商品比较好，此刻单个机器设备就有立足之地，例如线路板产品可以在这里机器设备里开展表层的镀膜解决以做到绝缘层规定。图26-30就是我企业的单个机器设备，能解决各种各样规格尺寸的商品，较大可去长1000mm X 宽1000mm X 高1000mm之内的每个商品。

                图26                                    图27                                           图28

3.2运用

 因为JRP真空泵纳米镀膜为超低温表层的镀膜（最少至20℃），可运用到对溫度敏感性的设备上，如耗费电子器件防潮、纤维材料外型改性材料、颗粒物粉末状原材料外型改性材料，食品包装材料液态汽体隔绝，军工龙头特殊运用，纺织业零污染上色，生物芯片亲水性，体细胞兼容兼容问题，黏附性盖玻片，细胞培养皿亲水性等行业。

JRP ® 纳米镀膜技术性解决过的商品具备绝缘层、亲水性、耐腐蚀的作用，与此同时不危害商品的原来特点。因此它主要用途普遍应用于各类商品，如电子设备、高分子材料塑料薄膜、布料等，无原料的限制，包含：

一、手机上、平板电脑、电器产品pcb线路板等电子设备防潮耐腐蚀；

二、军工用舰船、火箭弹、雷达探测等防潮减阻防雾镜；

三、军用服装、服装鞋帽、户外帐篷、户外睡袋防潮防水速干；

四、盖玻片、细胞培养皿、生物芯片亲水性/亲水性，生物体兼容兼容问题，药品缓控；

五、纺织业的零污染上色；

六、塑胶瓶液态包裝汽体隔绝；

七、塑料膜外型硬珍惜运用；

选用JRP ® 纳米镀膜技术性解决，绝缘层、亲水性、耐腐蚀工作能力获得发展的与此同时，还保证生产过程环境保护。

4.结果

根据以上的研究检测，确认JRP ® 纳米镀膜对电源电路而言是一种尤其很是较好的表层的镀膜技术性商品，表层的镀膜的电源电路可以根据IPx7防潮检测，与此同时表层的镀膜加工工艺自身尤其很是简易，对试品的需求也很低，非常容易大批量化生产制造。JRP纳米镀膜在电源电路上运用会让电子产业迈入一个新的發展突破口。

论文参考文献

【1】    蔡友莲，印制电路板部件的三防漆涂装工艺修改，船电技术性，2004年第6期；

【2】    郑亮，一种新式纳米技术纸版珍贵文物、档案资料珍惜技术性的应用研究，外型技术性，2017年第7期；

【3】    郑亮，真空泵纳米镀膜技术性的纺织产品(布料)亲水性(憎水性)运用，天津市纺织业高新科技，2016年第2期(总214期)；

作者介绍：

郑亮：1968–  北京市嘉润通力电梯贸易有限公司经理，北京清华大学卒业，材料科学博士研究生，法国出国访问学者，杰出电真空泵有机化学从业人员。

孙建明：1979– 北京市嘉润通力电梯贸易有限公司高级工程师，中国石油大学工学硕士。

李博涛：1980– 北京市嘉润通力电梯贸易有限公司市场经理

靳  军：1973– 北京市嘉润通力电梯贸易有限公司技术工程师

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