一种塑胶表面金属镀层结构及其制备方法与流程

本申请涉及塑胶表面处理，尤其涉及一种塑胶表面金属镀层结构及其制备方法。

背景技术：

1、随着5g时代的快速发展，毫米波前端通信系统在无线网络发展进程中，占有举足轻重的地位。

2、由于毫米波前端通信需要较大的工作带宽，并且大气路径损耗较重，从而要求用于通信传输的天线必须具备高带宽、高效率和高增益的性能。现阶段，通常采用大规模阵列排布的方式，来实现毫米波天线的低剖面和高增益。从毫米波天线的加工手段来看，现有技术中生产20-140ghz频段的大型天线阵列，依然主要采用金属基材的加工工艺，因为基于金属基材的波导天线，具有损耗低、带宽较宽的优点，可避免由介电材料带来的损耗。

3、由于金属基材重量重，比如利用金属基材生产介质板，而一组波导天线一般都由多层介质板组成，从而导致金属介质板的总重量成倍增长。其次，基于金属基材的介质板加工工艺制程长且复杂、成本高以及不适宜批量生产。基于上述原因，目前大多采用塑胶材质作为波导天线基材，将塑胶表面金属化，便能够得到波导天线组件。

4、但是，波导天线单体制造过程中，塑胶表面金属化所占成本最高，细分下来金属镀层中成本占比最高的是一些导电性能良好的贵金属，例如银，镀银的成本会占到总成的60％～80％。而若是单纯采用真空溅镀(physical vapor deposition，pvd)工艺进行镀银，一方面是，难以获得较厚的镀层；另一方面，pvd镀室中的金属漫射造成的材料浪费也比较大，使得贵金属银的利用率很低，造成成本的急剧上升。因此，如何实现波导天线的轻量化，以及波导天线金属化制程的低成本和批量化生产，是目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种塑胶表面金属镀层结构即制备方法，能够提高波导天线的产能，而且能够降低波导天线金属化制程的成本。

2、根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种塑胶表面金属镀层结构，所述塑胶用于形成波导天线的基体，所述金属镀层结构由所述塑胶表面开始依次为pvd镀底层金属层、pvd镀中间金属层、pvd镀打底金属层和电镀表层金属层；所述电镀表层金属层的厚度大于所述pvd镀打底金属层的厚度，且所述pvd镀打底金属和所述电镀表层金属为同一种金属。

3、在一种可行的实现方式中，所述pvd镀底层金属层的厚度为0.1μm～0.3μm，所述pvd镀中间金属层的厚度为1μm～3μm，所述pvd镀打底金属层的厚度为0.1μm～0.3μm，所述电镀表层金属层的厚度为1μm～5μm。

4、在一种可行的实现方式中，所述金属镀层结构还包括pvd镀颜色层，所述pvd镀颜色层位于所述电镀表层金属层的外侧；

5、所述pvd镀颜色层的厚度为0.05μm～0.1μm。

6、在一种可行的实现方式中，所述pvd镀底层金属为钛或铬；所述pvd镀中间金属为铜或镍；所述pvd镀打底金属和所述电镀表层金属为银；

7、所述塑胶的材质为聚苯硫醚、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮中的至少一种。

8、根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种塑胶表面金属镀层结构的制备方法，用于制备上述实施例所述的塑胶表面金属镀层结构；所述制备方法包括：

9、提供一塑胶基材；

10、对所述塑胶基材进行物理气相沉积金属化，以在所述塑胶基材的表面依次形成pvd镀底层金属层、pvd镀中间金属层和pvd镀打底金属层，并得到一镀层基材；

11、对所述镀层基材进行电镀，以在所述镀层基材的外露面形成电镀表层金属层；

12、其中，所述电镀表层金属层的厚度大于所述pvd镀打底金属层的厚度，且所述pvd镀打底金属和所述电镀表层金属为同一种金属。

13、在一种可行的实现方式中，所述制备方法还包括：

14、对形成有所述电镀表层金属层的所述镀层基材进行物理气相沉积金属化，以在所述电镀表层金属层的表面形成pvd镀颜色层；

15、其中，所述pvd镀颜色层的厚度为0.05μm～0.1μm。

16、在一种可行的实现方式中，所述pvd镀底层金属层的厚度为0.1μm～0.3μm，所述pvd镀中间金属层的厚度为1μm～3μm，所述pvd镀打底金属层的厚度为0.1μm～0.3μm，所述电镀表层金属层的厚度为1μm～5μm；

17、和/或，所述pvd镀颜色层的材质为纯锆金属或纯钛金属；

18、和/或，所述塑胶基材的材质为聚苯硫醚、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮中的至少一种。

19、在一种可行的实现方式中，所述物理气相沉积金属化工艺包括真空溅镀法；

20、所述对所述塑胶基材进行物理气相沉积金属化的步骤包括：

21、采用所述真空溅镀法在所述塑胶基材上先沉积一层钛金属层或者铬金属层，作为所述pvd镀底层金属层；

22、再沉积一层铜金属层或者镍金属层，作为所述pvd镀中间金属层；

23、最后沉积一层银金属层，作为所述pvd镀打底金属层。

24、在一种可行的实现方式中，所述对所述镀层基材进行电镀的步骤，包括：

25、提供多个电解液槽，并使多个所述镀层基材同时进入所述电解液槽，以在所述镀层基材上沉积一层银金属层，作为所述电镀表层金属层；

26、其中，所述电解液槽的镀液中包括阳离子、阴离子或非离子表面活性剂。

27、在一种可行的实现方式中，所述对所述塑胶基材进行物理气相沉积金属化的步骤之前，包括：

28、对所述塑胶基材表面进行超声波清洗，以去除所述塑胶基材表面的油污，并对所述塑胶基材进行烘干处理。

29、本申请实施例提供的塑胶表面金属镀层结构及其制备方法。通过pvd镀方式先在塑胶基材上依次镀底层金属层、中间金属层和打底金属层，然后将与打底金属层同材质且导电性能良好的表层金属层通过电镀方式实现。先利用了pvd镀沉积速度快，操作温度低，不易造成塑胶基材变形的特性，将前面几层金属层镀于塑胶基材上，然后利用电镀工艺相对简单，且能够避免导线性能良好的贵金属材料的浪费的特性，实现表层金属层的镀设，在提高波导天线产能的同时，而且有效降低了波导天线金属化制程的成本，实现批量化生产。

技术特征：

1.一种塑胶表面金属镀层结构，其特征在于，所述塑胶(100)用于形成波导天线的基体，所述金属镀层结构由所述塑胶(100)表面开始依次为pvd镀底层金属层(200)、pvd镀中间金属层(300)、pvd镀打底金属层(400)和电镀表层金属层(500)；所述电镀表层金属层(500)的厚度大于所述pvd镀打底金属层(400)的厚度，且所述pvd镀打底金属和所述电镀表层金属为同一种金属。

2.根据权利要求1所述的塑胶表面金属镀层结构，其特征在于，所述pvd镀底层金属层(200)的厚度为0.1μm～0.3μm，所述pvd镀中间金属层(300)的厚度为1μm～3μm，所述pvd镀打底金属层(400)的厚度为0.1μm～0.3μm，所述电镀表层金属层(500)的厚度为1μm～5μm。

3.根据权利要求1或2所述的塑胶表面金属镀层结构，其特征在于，所述金属镀层结构还包括pvd镀颜色层(600)，所述pvd镀颜色层(600)位于所述电镀表层金属层(500)的外侧；

4.根据权利要求1所述的塑胶表面金属镀层结构，其特征在于，所述pvd镀底层金属为钛或铬；所述pvd镀中间金属为铜或镍；所述pvd镀打底金属和所述电镀表层金属为银；

5.一种塑胶表面金属镀层结构的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1～4中任意一项所述的塑胶(100)表面金属镀层结构；所述制备方法包括：

6.根据权利要求5所述的塑胶表面金属镀层结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：

7.根据权利要求6所述的塑胶表面金属镀层结构的制备方法，其特征在于，所述pvd镀底层金属层(200)的厚度为0.1μm～0.3μm，所述pvd镀中间金属层(300)的厚度为1μm～3μm，所述pvd镀打底金属层(400)的厚度为0.1μm～0.3μm，所述电镀表层金属层(500)的厚度为1μm～5μm；

8.根据权利要求5～7中任意一项所述的塑胶表面金属镀层结构的制备方法，其特征在于，所述物理气相沉积金属化工艺包括真空溅镀法；

9.根据权利要求5～7中任意一项所述的塑胶表面金属镀层结构的制备方法，其特征在于，所述对所述镀层基材进行电镀的步骤，包括：

10.根据权利要求5～7中任意一项所述的塑胶表面金属镀层结构的制备方法，其特征在于，所述对所述塑胶(100)基材进行物理气相沉积金属化的步骤之前，包括：

技术总结
本申请属于塑胶表面处理技术领域，本申请实施例提供一种塑胶表面金属镀层结构及其制备方法。所述金属镀层结构由所述塑胶表面开始依次为PVD镀底层金属层、PVD镀中间金属层、PVD镀打底金属层和电镀表层金属层；所述电镀表层金属层的厚度大于所述PVD镀打底金属层的厚度，且所述PVD镀打底金属和所述电镀表层金属为同一种金属。本申请先利用了PVD镀沉积速度快，操作温度低，不易造成塑胶基材变形的特性，将前面几层金属层镀于塑胶基材上，然后利用电镀工艺相对简单，且能够避免导线性能良好的贵金属材料的浪费的特性，实现表层金属层的镀设，在提高波导天线产能的同时，而且有效降低了波导天线金属化制程的成本，实现批量化生产。

技术研发人员：林仕飞,谭冠南
受保护的技术使用者：苏州硕贝德创新技术研究有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1