本发明涉及柔性电子，具体为一种高结合力柔性导电膜及其制备方法。
背景技术：
1、随着智能可穿戴电子产品、医疗传感器和储能设备向可折叠、轻量化和便携性的方向快速发展，柔性导电膜作为电气连接不可或缺的元件受到高度重视，具有导电性高、重量轻、可弯曲性好等显著优势。
2、常用的柔性导电膜是通过胶黏剂将金属导电薄膜与柔性聚合物基底结合在一起，易导致柔性导电膜介电损耗大、孔隙率高、热稳定性差的问题。利用化学镀、低温烧结和激光写入方法制备的无胶柔性导电膜则容易受到针孔、高温和应力的影响而导致薄膜结合强度下降。
3、目前，制备柔性导电膜可通过以下两种方式，下面将通过对比例1和对比例2加以说明。
4、对比例1：
5、如图4-5所示，基底6选用50μm厚的聚酰亚胺薄膜，而设备选用弧光放电辅助离化设备，对聚酰亚胺薄膜进行乙醇超声清洗，干燥后放入真空腔室内，固定于工件架上，抽真空至5×10-3pa以下，然后再进行以下操作：
6、(1)制备氧化层7：在聚合物基底6表面进行气体等离子体氧化。
7、在真空状态下，通入惰性气体和氧气，对聚酰亚胺薄膜表面进行气体等离子体氧化，采用了aegd(电弧增强辉光放电)气体等离子体氧化的技术，向真空腔体通过入氩气和氧气，至真空气压达到0.8pa，设定弧靶电流为80a和阳极电流为30a，气体离子氧化时间20min。
8、(2)沉积导电层8：在柔性聚合物基底6表面溅射导电层8。
9、向真空腔体充入氩气，维持气压在0.3-0.5pa，选用铜靶为磁控溅射源，设定电流为5a，在氧化层7表面溅射沉积形成多晶铜层，该多晶铜层为导电层8，溅射时间为5min，此时的导电层8厚度为500nm。
10、(3)沉积增厚层9：在导电层8表面电镀增厚层9。
11、在装有硫酸铜和硫酸的电镀槽内电镀，在导电层8表面沉积2μm的增厚层9。
12、对比例2：
13、如图6-7所示，基底10选用50μm厚的聚酰亚胺薄膜，而设备选用弧光放电辅助离化设备，对聚酰亚胺薄膜进行乙醇超声清洗，干燥后放入真空腔室内，固定于工件架上，抽真空至5×10-3pa以下，然后再进行以下操作：
14、(1)制备氧化层11：在聚合物基底10表面进行气体等离子体氧化。
15、在真空状态下，通入惰性气体和氧气，对聚酰亚胺薄膜表面进行气体等离子体氧化，采用了aegd(电弧增强辉光放电)气体等离子体氧化的技术，向真空腔体通过入氩气和氧气，至真空气压达到0.8pa，设定弧靶电流为80a和阳极电流为30a，气体离子氧化时间20min。
16、(2)沉积金属铬过渡层12：在氧化层11表面溅射金属铬过渡层12。
17、向真空腔体充入氩气，维持气压在0.3-0.5pa，选用铬靶为磁控溅射源，设定电流为5a，在氧化层11表面溅射沉积形成金属铬过渡层12，溅射时间为1min，此时的金属铬过渡层12厚度为50nm。
18、(3)沉积导电层13：在金属铬过渡层12表面溅射导电层13。
19、维持气压在0.3-0.5pa，选用铜靶为磁控溅射源，设定电流为5a，在金属铬过渡层12表面溅射沉积形成多晶铜层，该多晶铜层为导电层13，溅射时间为5min，此时的导电层13厚度为500nm。
20、(4)沉积增厚层14：在导电层13表面电镀增厚层14。
21、在装有硫酸铜和硫酸的电镀槽内电镀，在导电层13表面沉积2μm的增厚层14。
22、针对对比例1和对比例2，经过纳米划痕测试后，对比例1表面颜色值测试其临界载荷为：29.5mn，而对比例2表面颜色值测试其临界载荷为：40.4mn。
23、因此需要一种更高结合力的柔性导电膜来包覆聚合物基底。物理气相沉积(pvd)方法，可以通过控制沉积离子的能量在柔性聚合物基底上低温沉积金属导电薄膜，具有衬底温度低、电导率高、无环境污染等优点。但是由于聚合物基底对金属薄膜的润湿性较差，导致沉积过程中金属原子倾向于相互结合而不是与聚合物衬底原子结合，严重削弱了聚合物基底与金属薄膜之间的界面化学键合。因此金属导电薄膜与柔性聚合物基底之间仍然存在附着力差的问题，导致柔性导电膜在弯曲、扭曲和拉伸过程中失效。
技术实现思路
1、本发明的目的是解决以上缺陷，提供一种高结合力柔性导电膜，通过在导电膜内层增加由非晶硅层和氮化硅层组成的过渡层，提高柔性导电膜内部的高结合力，解决现有技术中导电膜稳定性差、结合力不足的技术问题。
2、本发明的目的是通过以下方式实现的：
3、一种高结合力柔性导电膜，包括用于包覆基底表面的膜体，所述膜体包括从靠近基底一端开始依次设置的氧化层、过渡层和导电层，所述过渡层覆盖氧化层后相融合，并向导电层过渡，所述过渡层由非晶硅层和氮化硅层组成，所述非晶硅层靠近氧化层一端。
4、进一步地，所述导电层由单质金属构成，所述单质金属为al和cu中的一种。
5、进一步地，所述导电层由合金靶材构成，所述合金靶材为cual、cuni、cuzn、alsi和almg中的一种。
6、进一步地，所述导电层由单质金属和合金靶材共同构成，所述单质金属为al和cu中的一种，所述合金靶材为cual、cuni、cuzn、alsi和almg中的一种。
7、进一步地，所述氧化层厚度为10-50nm，所述过渡层厚度为100-500nm，所述导电层厚度为100-1000nm。
8、进一步地，所述膜体还包括具有导电功能的增厚层，所述增厚层沉积于导电层外表面，且厚度为2-5μm。
9、另外，本发明还提供了一种高结合力柔性导电膜的制备方法，用于制备上述的的高结合力柔性导电膜，通过工艺生产，可以加强柔性导电膜内部结构的结合力，同样能解决背景技术中导电膜稳定性差、结合力不足的技术问题。
10、本发明的目的是通过以下方式实现的：
11、一种高结合力柔性导电膜的制备方法，包括以下步骤：
12、步骤s1，制备氧化层：基底经过酒精或去离子水超声清洗，清洗后置于真空状态下并通入氧气和惰性气体，基底经过气体等离子体氧化，表面形成碳氢化合物和单质碳的氧化层；
13、步骤s2，沉积非晶硅层：在惰性气体环境下，在真空腔内通过高功率脉冲磁控管溅射源在基底表面溅射并沉积形成覆盖氧化层的非晶硅层，非晶硅层与基底之间形成包括si-c键和si-o键的界面化学键合；
14、步骤s3，沉积氮化硅层：在惰性气体环境下，真空腔内再充入氮气，离化出氮或碳离子，通过高功率脉冲磁控管溅射源在非晶硅层表面溅射并沉积形成与非晶硅层融合的氮化硅层；
15、步骤s4，沉积导电层：在惰性气体环境下，真空腔内停止充入氮气，通过高功率脉冲磁控管溅射源在氮化硅层表面溅射并沉积形成导电层；
16、步骤s5，沉积增厚层：通过水电镀或焊接的方式，在导电层表面沉积形成增厚层，该增厚层与导电层通过金属键相结合，且具有导电功能。
17、进一步地，在步骤s1中，气体等离子体氧化为等离子体源离子氧化、偏压辅助辉光离子氧化和aedg弧光放电增强辅助离化离子氧化中的一种。
18、进一步地，惰性气体为氩气、氦气、氖气、氪气和氙气中的一种。
19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20、(1)本发明通过在具有柔性的聚合物基座表面，由内至外依次增设增强基底亲水性和相容性的氧化层、提高基底与铜膜结合力的过渡层以及用于增强基底导电性的导电层，形成具有高结合力的柔性导电膜。同时，过渡层由非晶硅层和氮化硅层组成在与聚合物基底和导电层的结合界面分别表现出极高的结合强度，增强结合力。
21、(2)本发明通过制备柔性导电膜的方法，通过高功率脉冲溅射的方式在氧化层和导电层之间逐步沉积形成非晶硅层和氮化硅层，能够解决单一过渡层无法同时结合基底和导电膜的问题，有效增强柔性导电膜内部结构的结合力。
1.一种高结合力柔性导电膜，包括用于包覆基底表面的膜体，其特征在于，所述膜体包括从靠近基底一端开始依次设置的氧化层、过渡层和导电层，所述过渡层覆盖氧化层后相融合，并向导电层过渡，所述过渡层由非晶硅层和氮化硅层组成，所述非晶硅层靠近氧化层一端。
2.根据权利要求1所述的一种高结合力柔性导电膜，其特征在于，所述导电层由单质金属构成，所述单质金属为al和cu中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种高结合力柔性导电膜，其特征在于，所述导电层由合金靶材构成，所述合金靶材为cual、cuni、cuzn、alsi和almg中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种高结合力柔性导电膜，其特征在于，所述导电层由单质金属和合金靶材共同构成，所述单质金属为al和cu中的一种，所述合金靶材为cual、cuni、cuzn、alsi和almg中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种高结合力柔性导电膜，其特征在于，所述氧化层厚度为10-50nm，所述过渡层厚度为100-500nm，所述导电层厚度为100-1000nm。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种高结合力柔性导电膜，其特征在于，所述膜体还包括具有导电功能的增厚层，所述增厚层沉积于导电层外表面，且厚度为2-5μm。
7.一种高结合力柔性导电膜的制备方法，其特征在于，该方法用于制备权利要求1-6任意一项所述的高结合力柔性导电膜，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种高结合力柔性导电膜的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，气体等离子体氧化为等离子体源离子氧化、偏压辅助辉光离子氧化和aedg弧光放电增强辅助离化离子氧化中的一种。
9.根据权利要求7所述的一种高结合力柔性导电膜的制备方法，其特征在于，惰性气体为氩气、氦气、氖气、氪气和氙气中的一种。
