一种极薄铜网的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种极薄铜网的制备方法，该方法的主要思路是利用金属铜箔上表面旋涂PMMA保护，下表面旋涂光刻胶显影后，对铜箔进行化学腐蚀得到不同网格结构的极薄铜网。该方法工艺流程简单易操作，可制备不同铜网网格结构；同时制备的铜网厚度小于25um，线宽小于100um，铜网晶型可为多晶或单晶；铜网厚度均匀，解决现有线编织铜网铜线交织区厚度不均匀的问题。与此同时，本发明专利技术制成的保持了金属铜的基本属性，其延展性，导热性和导电性高，具有较高的稳定性和抗拉性。

A Method for Preparing Extremely Thin Copper Mesh

The invention relates to a preparation method of extremely thin copper mesh. The main idea of the method is to use PMMA protection on the upper surface of copper foil and chemical etching on the lower surface of copper foil after photoresist development to obtain very thin copper mesh with different grid structures. The process is simple and easy to operate, and different copper mesh structures can be prepared. At the same time, the thickness of the copper mesh is less than 25 um, the width of the copper mesh is less than 100 um, and the copper mesh can be polycrystalline or single crystal. The thickness of the copper mesh is uniform, which solves the problem of uneven thickness of the interlacing zone of the existing wire braided copper mesh. At the same time, the prepared copper retains the basic properties of copper, has high ductility, thermal conductivity and electrical conductivity, and has high stability and tensile resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种极薄铜网的制备方法
本专利技术涉及铜网栅
，具体涉及一种极薄铜网的制备方法。
技术介绍
具有规则阵列结构的金属网栅在精密仪器、航空航天、电子设备等领域有广泛应用。尤其是随着电子技术的迅速发展，大量数字化高频化的电子设备广泛的应用于各行各业。这些电子设备工作时会不断向空间辐射电磁波，从而引起电磁波干扰，降低电子设备的性能。同时这些辐射到空间中的电磁波会引起电磁污染，对人类及其他生物造成不同程度的危害。金属铜具有良好的导电性和延展性，是广泛应用的电磁屏蔽材料。将其制成铜网可应用于电子设备内部实现电磁屏蔽，同时可满足散热和通光的功能。目前铜网采用经纬铜线编制工艺，其厚度和周期受铜线直径限制不能达到很小。同时在铜线交织区厚度不均匀，会影响铜网导电及屏蔽性能。
技术实现思路
本申请提供一种极薄铜网的制备方法，该制备方法可以显著提高铜网精度，丰富铜网网格结构，减小铜网线宽和厚度，解决现有技术中线编织铜网铜线交织区厚度不均匀的问题解。一种极薄铜网的制备方法，包括以下步骤：步骤一、清洗去除铜箔表面的氧化膜，将清洗后的铜箔放置于高温管式炉中，抽真空通氢气，氢气气压控制在20~100Pa，以700~1100°C的温度退火10~30min；步骤二、将退火后的铜箔放置于匀胶机上，先以300-500r/min的速率旋涂10~15s，再以2500~4500r/min的速率旋涂20~60s，将PMMA溶液旋涂在铜箔上表面；将铜箔置于加热台上，加热至80~120°C并保温10~30min；步骤三、将铜箔翻面，先以100-300r/min的速率旋涂15~30s，以1800~3500r/min的速率旋涂30~90s，将光刻胶旋涂在铜箔下表面；再将铜箔置于加热台上，加热至50~80°C并保温5~10min；步骤四、使用矩形网格掩膜版和光刻机对铜箔下表面的光刻胶进行曝光，曝光时间20~60s；对曝光后的光刻胶进行显影，显影时间30~90s；将显影后的铜箔用去离子水清洗3遍，氮气吹干；步骤五、将吹干后的铜箔漂浮于氯化铁溶液上，铜箔下表面与氯化铁溶液接触进行腐蚀，腐蚀时间1~4h；将腐蚀后的铜箔用去离子水清洗3遍，氮气吹干；步骤六、将吹干后的铜箔置于丙酮溶液中，水浴加热至35~45°C并保温20~40min，去除光刻胶和PMMA；将去胶后的铜网用无水乙醇清洗2遍，再用去离子水清洗3遍，氮气吹干完成极薄铜网的制备。进一步的，在步骤四种，所述网格掩膜版选用矩形网格掩膜版、正六边形网格掩膜版或正三角形网格掩膜版。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1.本专利技术采用掩膜版光刻腐蚀的方法制备极薄铜网，工艺流程简单易操作，可制备不同铜网网格结构；同时制备的铜网厚度小于25um，线宽小于100um，铜网晶型可为多晶或单晶；铜网厚度均匀，解决现有线编织铜网铜线交织区厚度不均匀的问题。2.本专利技术制备方法制得的极薄铜网属于金属晶体，保持了金属铜的基本属性，其延展性，导热性和导电性高，具有较高的稳定性和抗拉性。附图说明图1是通过本专利技术方法实验制备的矩形极薄铜网的光学显微图；图2是通过本专利技术方法实验制备矩形极薄铜网的数码相机拍摄的相片；图3是实施例2中使用的正六边形网格图形膜版示意图；图4是实施例3中使用的正三角形网格图形膜版示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。本专利技术的基本思路是利用金属铜箔上表面旋涂PMMA保护，下表面旋涂光刻胶显影后，对铜箔进行化学腐蚀得到不同网格结构的极薄铜网。实施例1：一种极薄铜网的制备方法，按以下步骤进行：步骤一、通过清洗去除铜箔表面的氧化膜，将清洗后的铜箔放置于高温管式炉中，抽真空通氢气，氢气气压控制在60Pa，以900°C的温度退火15min；步骤二、将退火后的铜箔放置于匀胶机上，先以400r/min的速率旋涂12s，再以3000r/min的速率旋涂45s，将PMMA溶液旋涂在铜箔上表面。再将铜箔置于加热台上，加热至90°C并保温20min；步骤三、将铜箔翻面，先以200r/min的速率旋涂25s，以2500r/min的速率旋涂60s，将光刻胶旋涂在铜箔下表面。再将铜箔置于加热台上，加热至60°C并保温8min；步骤四、使用矩形网格掩膜版和光刻机对铜箔下表面的光刻胶进行曝光，曝光时间40s。对曝光后的光刻胶进行显影，显影时间80s；将显影后的铜箔用去离子水清洗3遍，氮气吹干；步骤五、将吹干后的铜箔漂浮于氯化铁溶液上，铜箔下表面与氯化铁溶液接触进行腐蚀，腐蚀时间3h。将腐蚀后的铜箔用去离子水清洗3遍，氮气吹干；步骤六、将吹干后的铜箔置于丙酮溶液中，水浴加热至45°C并保温30min，去除光刻胶和PMMA。将去胶后的铜网用无水乙醇清洗2遍，再用去离子水清洗3遍，氮气吹干完成极薄铜网的制备。请参见图1和图2，图1为本实施例制备的矩形极薄铜网的光学显微图，图2是通过本专利技术方法实验制备矩形极薄铜网的数码相机拍摄的相片；从图中可以看出，本专利技术制备的极薄铜网结构均匀，线宽小于100um，铜网铜线交织区厚度均匀，表面光滑具有金属光泽。实施例2：本实施例与实施例1不同是，在步骤四中使用正六边形网格掩膜版（参见图3）和光刻机对铜箔下表面的光刻胶进行曝光，曝光时间50s；对曝光后的光刻胶进行显影，显影时间90s；将显影后的铜箔用去离子水清洗3遍，氮气吹干；其他步骤和参数与实施例1相同。实施例3：本实施例与实施例1不同是：在步骤四中使用正三角形网格掩膜版（参见图4）和光刻机对铜箔下表面的光刻胶进行曝光，曝光时间30s；对曝光后的光刻胶进行显影，显影时间60s；将显影后的铜箔用去离子水清洗3遍，氮气吹干；其他步骤和参数与实施例1相同。以上应用了具体个例对本专利技术进行阐述，只是用于帮助理解本专利技术，并不用以限制本专利技术。对于本专利技术所属
的技术人员，依据本专利技术的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种极薄铜网的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、清洗去除铜箔表面的氧化膜，将清洗后的铜箔放置于高温管式炉中，抽真空通氢气，氢气气压控制在20~100Pa，以700~1100°C的温度退火10~30min；步骤二、将退火后的铜箔放置于匀胶机上，先以300‑500 r/min的速率旋涂10~15s，再以2500~4500r/min的速率旋涂20~60s，将PMMA溶液旋涂在铜箔上表面；将铜箔置于加热台上，加热至80~120°C 并保温10~30min；步骤三、将铜箔翻面，先以100‑300 r/min的速率旋涂15~30s，以1800~3500r/min的速率旋涂30~90s，将光刻胶旋涂在铜箔下表面；再将铜箔置于加热台上，加热至50~80°C 并保温5~10min；步骤四、使用矩形网格掩膜版和光刻机对铜箔下表面的光刻胶进行曝光，曝光时间20~60s；对曝光后的光刻胶进行显影，显影时间30~90s；将显影后的铜箔用去离子水清洗3遍，氮气吹干；步骤五、将吹干后的铜箔漂浮于氯化铁溶液上，铜箔下表面与氯化铁溶液接触进行腐蚀，腐蚀时间1~4h；将腐蚀后的铜箔用去离子水清洗3遍，氮气吹干；步骤六、将吹干后的铜箔置于丙酮溶液中，水浴加热至35~45°C并保温20~40min，去除光刻胶和PMMA；将去胶后的铜网用无水乙醇清洗2遍，再用去离子水清洗3遍，氮气吹干完成极薄铜网的制备。...

【技术特征摘要】
1.一种极薄铜网的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、清洗去除铜箔表面的氧化膜，将清洗后的铜箔放置于高温管式炉中，抽真空通氢气，氢气气压控制在20~100Pa，以700~1100°C的温度退火10~30min；步骤二、将退火后的铜箔放置于匀胶机上，先以300-500r/min的速率旋涂10~15s，再以2500~4500r/min的速率旋涂20~60s，将PMMA溶液旋涂在铜箔上表面；将铜箔置于加热台上，加热至80~120°C并保温10~30min；步骤三、将铜箔翻面，先以100-300r/min的速率旋涂15~30s，以1800~3500r/min的速率旋涂30~90s，将光刻胶旋涂在铜箔下表面；再将铜箔置于加热台上，加热至50~80°C并保温5...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏俊宏，时凯，徐均琪，万文博，汪桂霞，梁海锋，吴慎将，
申请(专利权)人：西安工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61