一种挠性覆铜板的制备方法技术

本发明专利技术涉及挠性覆铜板技术领域，尤其涉及一种挠性覆铜板的制备方法。本发明专利技术提供了一种挠性覆铜板的制备方法，包括以下步骤：采用高能量非金属离子束，对聚合物薄膜的表面进行刻蚀活化，得到活化后的聚合物薄膜；采用磁控溅射，在所述活化后的聚合物薄膜的表面注入金属离子，得到聚合物

【技术实现步骤摘要】
一种挠性覆铜板的制备方法


[0001]本专利技术涉及挠性覆铜板
，尤其涉及一种挠性覆铜板的制备方法。

技术介绍

[0002]挠性覆铜板(FCCL)是指在聚酯(PET)或聚酰亚胺(PI)薄膜等挠性绝缘材料的单面或双面，通过一定的工艺处理，与铜箔粘接在一起所形成的覆铜板。广泛用于航空航天设备、导航设备、飞机仪表、制导系统以及手机、数码相机、数码摄像机、汽车卫星方向定位装置、液晶电视和笔记本电脑等电子产品中。随着电子技术的快速发展，FCCL的掺量稳定增长，生产规模不断扩大，特别是以聚酰亚胺薄膜为基材的高性能FCCL，其需求和增长趋势明显。
[0003]挠性覆铜板的传统制备方法是利用胶粘剂将柔性基材薄膜与金属铜箔进行粘合。除此之外，还有层压法、涂覆法和溅镀法。层压法以PI树脂为基材，在其单面或双面涂覆热塑性PI树脂，先高温硬化再利用高温高压将热塑性PI树脂重新熔融与铜箔压合形成产品。生产设备简单，产品粘合性好，尺寸稳定性好，适合制备单面、双面和多面FCCL，但主要部件热油高温压合辊的制造工艺较为复杂。涂覆法是将PI预聚物涂覆在铜箔表面，经过去溶剂和高温亚胺化后制得，主要用于单面FCCL的制备。这种方法制备过程相对简单，容易实施，但产品的粘合性能和尺寸稳定性难以同时达到较高水平。溅射沉积是制备FCCL较为先进的一种方法，在真空环境下利用荷能粒子轰击靶材表面，使靶材原子或离子被轰击脱离，在基材表面生长成薄膜。该方法可避免使用粘结剂，取代电镀加工工艺，实现一步法直接在柔性基材表面制备FCCL。具有沉积速度精确可控、可实现多层膜制备等优点。然而，由于铜在PI等聚合物衬底上的粘合性差，在弯曲、扭转和拉伸过程中，溅射铜膜与基材界面会产生应力集中，导致表层铜膜脱落。因此，提高铜膜与聚合物基材的结合强度是发展溅射镀方法遇到的关键问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种挠性覆铜板的制备方法，所述制备方法可以显著提高挠性覆铜板表层铜薄膜与聚合物基材之间的剥离强度。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种挠性覆铜板的制备方法，包括以下步骤：
[0007]采用高能量非金属离子束，对聚合物薄膜的表面进行刻蚀活化，得到活化后的聚合物薄膜；
[0008]采用磁控溅射，在所述活化后的聚合物薄膜的表面注入金属离子，得到聚合物
‑
金属互穿网络结构界面；
[0009]在所述聚合物
‑
金属互穿网络结构界面沉积铜薄膜，在沉积铜薄膜的同时，采用间歇性Ar
+
轰击所述铜薄膜，得到所述挠性覆铜板。
[0010]优选的，所述聚合物薄膜为聚酰亚胺薄膜或聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。
[0011]优选的，进行所述刻蚀活化前，还包括对所述聚合物薄膜进行溶剂清洗；
[0012]所述溶剂清洗采用的溶剂为石油醚或酒精；
[0013]所述溶剂清洗在超声的条件下进行，所述超声的时间为5～15min。
[0014]优选的，所述刻蚀活化在真空的条件下进行；
[0015]所述真空的真空度<1
×
10
‑4Pa。
[0016]优选的，所述高能量非金属离子束为Ar
+
、Ar
+
+H
+
或Ar
+
+N
+
；
[0017]所述Ar
+
由Ar产生的等离子体，所述Ar的流量为80sccm；
[0018]所述Ar
+
+H
+
由Ar+H2产生的等离子体，所述Ar和H2的流量分别为80sccm和20sccm；
[0019]所述Ar
+
+N
+
由Ar+N2产生的等离子体，所述Ar和N2的流量分别为80sccm和20sccm。
[0020]优选的，所述刻蚀活化的偏置电压为
‑
200～
‑
250V，时间为5～20min。
[0021]优选的，所述金属离子对应的金属元素为Cr、Ni、Nb或Cu。
[0022]优选的，所述磁控溅射的条件为：Ar流量为180～250sccm，基材偏置电压为
‑
60～
‑
100V，金属靶功率为2.0～3.0kW，溅射气压为0.3～0.5Pa，沉积时间为2～5min。
[0023]优选的，所述沉积铜薄膜的条件为：Ar流量为150～250sccm，基材偏置电压为
‑
50V，铜靶功率为2.0kW，溅射气压为0.4Pa。
[0024]优选的，所述间歇性Ar
+
轰击的条件为：Ar流量为30～60sccm，基材偏置电压为
‑
120～
‑
200V，溅射气压为0.05～0.2Pa，每间隔5～10min进行一次离子轰击，每次离子轰击的时间为3～5min。
[0025]本专利技术提供了一种挠性覆铜板的制备方法，包括以下步骤：采用高能量非金属离子束，对聚合物薄膜的表面进行刻蚀活化，得到活化后的聚合物薄膜；采用磁控溅射，在所述活化后的聚合物薄膜的表面注入金属离子，得到聚合物
‑
金属互穿网络结构界面；在所述聚合物
‑
金属互穿网络结构界面沉积铜薄膜，在沉积铜薄膜的同时，采用间歇性Ar
+
轰击所述铜薄膜，得到所述挠性覆铜板。本专利技术通过高能量非金属离子轰击聚合物薄膜，有效活化了聚合物薄膜表面，使其与金属原子能够形成更加有效的键合，提高铜薄膜对聚合物表面的粘合强度。在高能量非金属离子活化的基础上，引入金属离子注入工序，形成聚合物
‑
金属互穿网络结构界面，可进一步显著增强铜薄膜对聚合物薄膜的粘合强度；同时，本专利技术在沉积铜薄膜的过程中采用了间歇性高能量、低密度Ar
+
离子轰击处理工艺，可有效缓解表面铜薄膜的内应力，减少铜薄膜在应力作用下的脆性脱落风险，同时有效克服了聚合物薄膜因铜薄膜高内应力而发生的卷曲现象；本专利技术通过协同界面设计和内应力调控，可得到高粘合强度、低内应力的挠性覆铜板。
附图说明
[0026]图1为未进行刻蚀活化的聚酰亚胺薄膜、对比例1和2得到的挠性覆铜板中铜薄膜的百格测试实物图；
[0027]图2为未进行刻蚀活化的聚酰亚胺薄膜、对比例1和2得到的挠性覆铜板中铜薄膜百格测试后铜膜的残余面积柱状图；
[0028]图3为进行刻蚀活化的聚酰亚胺薄膜、对比例1得到的挠性覆铜板中铜薄膜的XRD图；
[0029]图4为未进行刻蚀活化的聚酰亚胺薄膜与实施例1制备得到的挠性覆铜板中铜薄
膜的百格测试结果图。
具体实施方式
[0030]本专利技术提供了一种挠性覆铜板的制备方法，包括以下步骤：
[0031]采用高能量非金属离子束，对聚合物薄膜的表面进行刻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种挠性覆铜板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：采用高能量非金属离子束，对聚合物薄膜的表面进行刻蚀活化，得到活化后的聚合物薄膜；采用磁控溅射，在所述活化后的聚合物薄膜的表面注入金属离子，得到聚合物
‑
金属互穿网络结构界面；在所述聚合物
‑
金属互穿网络结构界面沉积铜薄膜，在沉积铜薄膜的同时，采用间歇性Ar
+
轰击所述铜薄膜，得到所述挠性覆铜板。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物薄膜为聚酰亚胺薄膜或聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，进行所述刻蚀活化前，还包括对所述聚合物薄膜进行溶剂清洗；所述溶剂清洗采用的溶剂为石油醚或酒精；所述溶剂清洗在超声的条件下进行，所述超声的时间为5～15min。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述刻蚀活化在真空的条件下进行；所述真空的真空度<1
×
10
‑4Pa。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高能量非金属离子束为Ar
+
、Ar
+
+H
+
或Ar
+
+N
+
；所述Ar
+
由Ar产生的等离子体，所述Ar的流量为80sccm；所述Ar
+
+H
+
由Ar+H...

【专利技术属性】
技术研发人员：张广安，王福，张斌，尚伦霖，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：