一种柔性聚合物处理高能离子束装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种柔性聚合物处理高能离子束装置，涉及聚合物材料制备装置技术领域，包括放电腔室、阳极筒和处理真空室，放电腔室的一端设有进气口，放电腔室的另一端与阳极筒的一端相连接，阳极筒的另一端与处理真空室的一端相连接；所述处理真空室内设置有卷轴聚合物基体。放电气体经电晕针产生少部分等离子体后进入放电腔室，由放电腔室外部的振荡线圈和外置线包为电子提供能量并引导电子做螺旋运动，增加电子的运动路程，增加电子与气体的碰撞概率，从而使更多气体转化为等离子体；在通过扩张杯进入阳极筒进行加速，并反射电子，避免电子进入处理真空室，从而得到处理真空室内的高纯度的高能离子束，以提高结合强度、均匀性和致密性。致密性。致密性。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性聚合物处理高能离子束装置


[0001]本专利技术涉及聚合物材料制备装置
，特别是涉及一种柔性聚合物处理高能离子束装置。

技术介绍

[0002]电子信息领域已成为我国的支柱型行业，据保守估计电子领域相关部件50％以上是依赖国外进口，如光刻胶、光刻机、聚合物基材、高端超薄电子覆铜板材料等等。高端电子覆铜材料主要技术难点在于高结合强度、高均匀性和高致密性的严苛要求，特别是对于超薄覆铜板而言，高致密性、高均匀性、低应力是当今国际难点。目前国内无相关成熟的高能离子束处理装置，国内进行相关表面沉积处理，主要采用霍尔气体源进行表面处理，因处理的为聚合物，基体不能加偏压，因此离子的能量达不到处理的要求；再者，一般气体源其主要为等离子体，非单离子束，其处理后聚合物和后续金属或其他结合强度、致密性等仍达不到相关要求。

技术实现思路

[0003]为解决以上技术问题，本专利技术提供一种柔性聚合物处理高能离子束装置，以解决离子能量低、结合强度低、均匀性和致密性差的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]本专利技术提供一种柔性聚合物处理高能离子束装置，包括放电腔室、阳极筒和处理真空室；所述放电腔室的一端设置有进气口，所述放电腔室的另一端与所述阳极筒的一端相连接，所述阳极筒的另一端与所述处理真空室的一端相连接；所述处理真空室内设置有卷轴聚合物基体。
[0006]可选的，所述放电腔室位于所述进气口的一端还设置有电晕针。
[0007]可选的，所述放电腔室外部设置有振荡线圈和外置线包；所述振荡线圈位于所述放电腔室外壁与所述外置线包之间。
[0008]可选的，所述阳极筒包括抑制电极和加速电极；所述抑制电极设置于所述阳极筒内靠近所述放电腔室的一端，所述加速电极设置于所述阳极筒内靠近所述处理真空室的一端。
[0009]可选的，所述加速电极包括多个间隔设置的电极条。
[0010]可选的，所述电极条为长条形电极，直径为150
‑
260mm；加速电极狭缝宽度1
‑
3mm，电极间距3
‑
6mm；等离子体通过加速电极狭缝其在短边方向是发散的，形成的离子束束斑为类长条形状，束斑为300
‑
600mm。
[0011]可选的，所述处理真空室还包括低温冷阱、多个分子泵和机械泵；所述低温冷阱设置于所述处理真空室内部，所述多个分子泵设置于所述处理真空室外壁上，所述机械泵的入口端与所述多个分子泵相连通，所述机械泵的出口端设置有排气口。
[0012]可选的，所述放电腔室于所述阳极筒之间设置有扩张杯，所述扩张杯为锥形结构，
所述扩张杯的小口端朝向所述放电腔室，所述扩张杯的大口端朝向所述阳极筒。
[0013]可选的，所述扩张杯的小口端与所述放电腔室的内壁之间设置有阳极。
[0014]可选的，所述卷轴聚合物基体的行走速度为1
‑
3m/min；基体为PI、PET、PTFE、PP或PE，厚度为12.5
‑
38μm。
[0015]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0016]本专利技术中的柔性聚合物处理高能离子束装置，主要结构包括放电腔室、扩张杯、阳极筒和处理真空室，放电气体经电晕针产生少部分等离子体后进入放电腔室，由放电腔室外部的振荡线圈和外置线包为电子提供能量并引导电子做螺旋运动，增加电子的运动路程，增加电子与气体的碰撞概率，从而使更多气体转化为等离子体；在通过扩张杯进入阳极筒进行加速，并反射电子，避免电子进入处理真空室，从而得到处理真空室内的高纯度的高能离子束，以提高结合强度、均匀性和致密性。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术柔性聚合物处理高能离子束装置的设备总成示意图；
[0019]图2为本专利技术柔性聚合物处理高能离子束装置中加速电极剖面图；
[0020]图3为使用本专利技术柔性聚合物处理高能离子束装置获得的束斑尺寸；
[0021]图4为使用本专利技术柔性聚合物处理高能离子束装置获得的束流大小。
[0022]附图标记说明：101、电晕针；102、等离子体；103、阳极筒；104、抑制电极；105、高能离子束；106、卷轴聚合物基体；107、低温冷阱；108、机械泵；109、排气口；110、分子泵；111、处理真空室；112、加速电极；113、扩张杯；114、振荡线圈；115、阳极；116、外置线包；117、放电腔室；118、进气口；201、电极条；202、加速电极孔隙。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]如图1和2所示，本实施例提供一种柔性聚合物处理高能离子束装置，包括放电腔室117、阳极115筒103和处理真空室111；所述放电腔室117的一端设置有进气口118，所述放电腔室117的另一端与所述阳极115筒103的一端相连接，所述阳极115筒103的另一端与所述处理真空室111的一端相连接；所述处理真空室111内设置有卷轴聚合物基体106。
[0025]于本具体实施例中，所述放电腔室117位于所述进气口118的一端还设置有电晕针101。气体从进气口118进入，通过电晕针101进行电晕放电产生少部分等离子体102。放电气体可为Ar、O2、N2等，放电气压为10
‑1‑
100Pa；气体进气量为100
‑
1000sccm。
[0026]所述放电腔室117外部设置有振荡线圈114和外置线包116；所述振荡线圈114位于
所述放电腔室117外壁与所述外置线包116之间。经过电晕针101进行电晕放电产生的少部分等离子体102在气流辅助下进入放电腔室117，等离子体102内电子与气体进行碰撞产生气体离子，并同时损失能量，电子在振荡线圈114的作用下吸收共振进行能量补充；因此，电子不断具备与气体碰撞并电离的能量，同时电离后产生更多的电子；在放电腔室117内等离子体102的密度不断增加。外置线包116提供磁场使得电子绕磁力线做螺旋运动，增加其运动路程，增加其与气体碰撞的概率。振荡线圈114的电流为10
‑
200A，振荡频率1
‑
10KHz；外置线包116电流1
‑
20A。
[0027]所述阳极115筒103包括抑制电极104和加速电极112；所述抑制电极104本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性聚合物处理高能离子束装置，其特征在于，包括放电腔室、阳极筒和处理真空室；所述放电腔室的一端设置有进气口，所述放电腔室的另一端与所述阳极筒的一端相连接，所述阳极筒的另一端与所述处理真空室的一端相连接；所述处理真空室内设置有卷轴聚合物基体。2.根据权利要求1所述的柔性聚合物处理高能离子束装置，其特征在于，所述放电腔室位于所述进气口的一端还设置有电晕针。3.根据权利要求1所述的柔性聚合物处理高能离子束装置，其特征在于，所述放电腔室外部设置有振荡线圈和外置线包；所述振荡线圈位于所述放电腔室外壁与所述外置线包之间。4.根据权利要求1所述的柔性聚合物处理高能离子束装置，其特征在于，所述阳极筒包括抑制电极和加速电极；所述抑制电极设置于所述阳极筒内靠近所述放电腔室的一端，所述加速电极设置于所述阳极筒内靠近所述处理真空室的一端。5.根据权利要求4所述的柔性聚合物处理高能离子束装置，其特征在于，所述加速电极包括多个间隔设置的电极条。6.根据权利要求5所述的柔性聚合物处理高能离子束装置，其特征在于，所述电极条为长条形电极，直径为150
‑
260mm；加速电极狭缝宽度1
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗军，陈小曼，陈琳，庞盼，钟三子，卢艳，李肃，林志浩，刘阳波，
申请(专利权)人：顺束科技天津合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：