专利名称：一种复合金属的铝箔带及制备方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及在铝的箔材或带材上复合金属的铝箔带，同时涉及该铝箔带的制备方 法，另外，还涉及该复合金属的铝箔带的用途。 技术背景
由于我国经济的飞速发展，2000年一2005年间中国铜的消费量年平均增幅为15 %，至今已成为世界最大的铜消费国。但是2006年初以来，由于铜价的不断上涨， 迫使终端用户纷纷寻求金属铜的替代品。在电子设备领域，众多需要充电的设备，(如 桌上和手提电脑)其充电外壳用的五金件，及部分要求散热效果好的视盘机(如DVD 等)的碟片托盘均用0.2mm的铜箔来冲制，它能起到散热、电磁屏蔽和可焊的作用。 如采用铝箔带来替代，突出的缺陷是不可焊，因而，长期一来， 一直被排除在外。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种比铜箔带更轻薄、又具备可焊性的成本较低的复合 金属的铝箔带；目的之二是提供该复合金属的铝箔带的制备方法；目的之三是提供该 复合金属的铝箔带的用途。
本发明的目的之一可通过如下技术措施来实现
在铝箔带基体外表的正反两面或其中之一面附着有金属镀层。
本发明的目的之一还可通过如下技术措施来实现
所述的金属镀层是一层一种单金属镀层或合金金属镀层；也可以是一层或多层几 种金属镀层或合金金属镀层；所述的金属镀层的镀层厚度为50-5000埃。 本发明的目的之二可通过如下技术措施来实现 该复合金属的铝箔带的制备方法按如下步骤进行
a. 将铝箔带在氮气、氩气、氩气和氢气、氩气和氧气的混合气体下进行等离子体 处理，控制气体压力为1.0xl0"-4xl()3pa;
b. 将经等离子体处理的铝箔带在氩气保护下真空溅射一层一种单金属或合金金 属，也可溅射一层或多层几种单金属或合金金属，控制真空度为6xlO"-9xl(^Pa; c.在经溅射好的基材上采用常规电镀工艺连续电镀1-3种金属镀层，而后经清洗、
烘干，得产品。
本发明的目的之二还可通过如下技术措施来实现
b工序中所述的单金属或合金金属是指铜、镍、金、银、锡、铜镍合金、镍铬合 金及不锈钢；
b工序中铝箔移动速度为0.5m/min-50m/min;
c工序中所述的金属镀层是指铜、镍、锡、铁、锌或铬单金属镀层及锌镍、锌钴、 锌铁、锌钛、锌镍铁、铜锌、铜锡、铅锡、铅锡铜、铜锡锌或镍磷合金金属镀层。 本发明的目的之三可通过如下技术措施来实现
将该复合金属的铝箔带作为载体铜箔，挠性覆铜板、冲压五金件、锂电池负极集 流体、导电胶带、传热材料、电子线路和电磁屏蔽材料的应用。
本发明的制备方法包括对铝箔带基体表面进行真空镀铜、镍、金、银、锡、铜镍 合金、镍铬合金及不锈钢等金属(真空镀包括真空蒸镀、离子镀和溅射镀)，改变铝 的电极电位，再连续复合镀铜或其他可焊金属层。
具体方案如下
1、 选用硬态(H18)、半硬态(H24)、软态(0 )等铝箔带，厚度0.003-lmm;宽度 10-1600mm。
2、 将上述铝箔带在氩气、氩气和氢气的混合气体、氩气和氧气的混合气体、氮 气下进行等离子体处理，可采用单一气体或混合气体，气体压力为1.0xl0"-4xl04a。 这样做可以对铝箔带表面进行清理，并能活化其表面，增强结合力。
3、 然后在氩气保护下真空溅射镀铜、镍、金、银、锡、铜镍合金、镍铬合金及 不锈钢等，可溅射一层一种单金属或合金金属，也可溅射多层几种金属或合金。真空 度6xl0"-9xl0々a，基体移动速度0.5m/min-50m/min，此时材料的表面附着一层上述 金属镀层，这样做主要是解决铝的电极电位很负，无法在水溶液中电镀的缺陷。
4、 在溅射好的基材上采用连续电镀增厚技术，连续镀1-3种金属层，根据需要 可以利用已有的电镀单金属和电镀合金金属的工艺进行电镀，其中铜、镍、锡、铁、 锌、铬为常用单金属，锌镍、锌钴、锌铁、锌钛、锌镍铁、铜锌、铜锡、铅锡、铅锡
铜、铜锡锌、镍磷为常用合金镀层，次序不做特别限定，此时在有真空镀层的表面形 成了上述金属膜层；此后经过清洗、烘干即形成以铝为基础的复合金属的铝箔带。 本发明具有以下优点
1. 与现有铜箔带相比重量更轻、更薄，成本更低廉，铜包铝的密度仅为纯铜的37
40%，其长度是同等重量纯铜的2.5 2.7倍。更加适应现代电子技术的发展需要。适 用于冲压五金件、锂电池负极集流体、导电胶带、传热材料、电子线路等领域。
2. 与铝箔带相比具有更好的导电性，在5MHz以上高频时，与纯铜线相同；其直 流导电率为65.0%IACS。
3. 铜包铝的箔材具有跟纯铜一样的可焊性，而不需要再做特殊的处理，解决了单 一的铝箔带无法焊接的缺陷。
4. 厚度均匀，不须在基材上涂抹粘合剂，结合部位不产生气泡，性能更稳定。 本发明结合复合金属的铝箔带和铜箔带的特点，经加工可以替代部分铜箔带用于
产业，既降低了产品成本，又大大节省了紧缺的铜资源，另由于密度低，可有效降低 后继器件的重量，符合电子产品的发展需要，具有重大的社会意义和可观的经济效益。
图1是本发明在铝箔带正反两面附着有金属镀层的结构示意图； 图2是本发明在铝箔带其中之一面附着有金属镀层的结构示意图。 其中1-铝箔带基体、2-金属镀层。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明再进一步说明，但不限于此。 实施例1:
硬态(H18)复合金属的铝箔带双面镀铜。
(1) 选用硬态(H18)铝箔带，厚度0掘腿，宽度1000mm,长度1000m。
(2) 在真空进行连续等离子体处理，气体压力为l.OxlO"Pa，所用气体为氩气。
(3) 将此材料打巻，置于放巻室内并牵引经导辊、溅射室、导辊、至收巻轴固 定，溅射室的靶材平均分布于铝箔带的两面。
(4) 将在真空室内溅射镀铜，温度216。C，真空度6xlO"Pa，进行双面溅射。铝 箔带移动速度0.5m/min，溅射电压600V，电流14-15A。(5) 将真空镀好的半成品置于带状电镀线上然后连续镀铜，调整电流1000 A， 电压8V，速度30m/h。
(6) 将上述材料冲洗、烘干、打巻。此时产品为双面镀铜的复合金属的铝箔带， 其中一面金属镀层的镀层厚度为50埃。
实施例2:
硬态(H18)复合金属的铝箔带镀铜。
(1) 选用硬态(H18)铝萡带，厚度0.006mm，宽度1000mm，长度1000m。
(2) 在氩气和氢气混合气体下进行等离子体处理，气体压力为4xl(^Pa。所不同 的是采用氩气和氢气的混合气体。
(3) 将此材料打巻，置于放巻室内并牵引经导辊、溅射室、导辊、至收巻轴固 定，溅射室的耙材平均分布于铝箔带的两面。
(4) 将在真空室内溅射镀铜，温度20(TC，真空度9xlO々a，进行双面溅射。铝 箔带移动速度50m/min，溅射电压600V，电流14-15A。
(5) 将真空镀好的半成品置于带状电镀线上然后连续镀镍铬合金、银，调整电 流IOOO A，电压8V，速度30m/h。
(6)将上述材料冲洗、烘干、打巻。此时产品为双面镀铜复合金属的铝箔带， 其中一面金属镀层的镀层厚度为5000埃。。 实施例3:
半硬态(H24)复合金属的铝箔带镀铜镍合金。
(1) 选用半硬态(H24)铝箔带，厚度0.006 mm，宽度1000mm，长度1000m。
(2) 在氩气下进行等离子体处理，气体压力为4xl(^Pa。
(3) 将此材料打巻，置于放巻室内并牵引经导辊、冷辊溅射室、导辊、至收巻 轴固定。此时溅射耙材位于铝箔带的单面。
(4) 将在真空室内溅射镀铜，温度116'C，真空度10xl(T3Pa。铝箔带移动速度 50m/min， 溅射电压600V，电流14-15A。
(5) 将真空镀好的半成品置于带状电镀线上然后连续镀铜镍合金，调整电流1000 A，电压8V，速度30m/h。
(6) 将上述材料冲洗、烘干、打巻。此时所得产品为单面镀铜、铜镍合金复合
金属的铝箔带，金属镀层的镀层厚度为2500埃。 实施例4:
聚丙烯膜保护镀镍加铜，所不同的是基体是单面覆盖聚丙烯膜。
(1) 选用软态(O)铝箔带，厚度0.009 mm，宽度1100mm，长度1000m。
(2) 将铝箔带的单面在连续覆膜机上覆盖上一层有机薄膜。
(3) 在氩气下进行等离子体处理，气体压力为2Pa。
(3) 将此材料打巻置于放巻室内并牵引经导辊、溅射室、导辊、至收巻轴固定， 在真空室内溅射镀铜，温度116'C,真空度10xlO—2Pa，在未覆膜的一面进行溅射。铝 箔带移动速度30m/min，溅射电压600V，电流14-15A。
(4) 将真空镀好的半成品置于带状电镀线上然后连续镀镍、铜，调整电流1000 A， 电压8V，速度30m/h。
(5) 将上述材料冲洗、烘干、打巻，揭去有机薄膜，所得产品为单面镀镍、铜 复合金属的铝箔带，金属镀层的镀层厚度为500埃。只是由于有机薄膜的保护，未电 镀的一面在电解液中可避免被腐蚀破坏的危险。
实施例5:
硬态(H18)复合金属的铝箔带镀锌镀锡。
(1) 选用硬态(H18)铝箔带，厚度0,006mm，宽度1000mm，长度麵m。
(2) 在氩气下进行等离子体处理，气体压力为20Pa。
(3) 将此材料打巻，置于放巻室内并牵引经导辊、溅射室、导辊、至收巻轴固 定，溅射室的靶材平均分布于铝箔带的两面。
(4) 将在真空室内溅射镀铜，温度216。C，真空度9xl(r卞a，进行双面溅射。铝 箔带移动速度0.5m/min，溅射电压600V，电流14_15A。
(5) 将真空镀好的半成品置于带状电镀线上然后连续镀锌、不锈钢，调整电流 1000 A，电压8V，速度30m/h;然后连续镀锡，调整电流500 A，电压3-8V，速度30m/h; 所不同的是在铜层外又镀覆一层锡层。
(6) 将上述材料冲洗、烘干、打巻。此时产品为双面镀锌、不锈钢、镀锡复合 金属的铝箔带，其中一面金属镀层的镀层厚度为3000埃。
实施例6: 硬态(H18)复合金属的铝箔带镀蒙乃尔合金加铜。
(1) 选用硬态(H18)铝箔带，厚度0.006mm，宽度1000mm，长度1000m,选
用400型蒙乃尔合金制作的耙材。
(2) 等离子体处理在氩气下进行等离子体处理，气体压力为300Pa。
(3) 将此材料打巻，置于放巻室内并牵引经导辊、溅射室、导辊、至收巻轴固 定，溅射室的靶材平均分布于铝箔带的两面。
(4) 真空镀蒙乃尔合金将铝箔带在真空室内溅射蒙乃尔合金，温度60-216。C， 真空度9xl(T2Pa，进行双面溅射。铝箔带移动速度15m/min，溅射电压600V，电流 14-15A。
(5) 将真空镀好的半成品置于带状电镀线上然后连续镀铜，调整电流1000 A， 电压8V，速度30m/h。
(6) 将上述材料冲洗、烘干、打巻。此时产品为铝、蒙乃尔合金、铜三层组织 结构的金属箔带，其中一面金属镀层的镀层厚度为1000埃。。
实施例7:
半硬态(H24)复合金属的铝箔带镀铬、镀铜加镍铁合金。
(1) 选用半硬态(H24)铝箔带，厚度0.006 mm，宽度1000mm，长度1000m。
(2) 在氩气下进行等离子体处理，气体压力为2000Pa。
(3) 将此材料打巻，置于放巻室内并牵引经导辊、溅射室、导辊、至收巻轴固 定，溅射室的靶材平均分布于铝箔带的两面。
(4) 将铝箔带在真空室内溅射镀铜，温度60-216'C，真空度6xlO"Pa，进行双 面溅射。铝箔带移动速度40m/min，溅射电压600V，电流14-15A。
(5) 将真空镀好的半成品置于带状电镀线上然后连续镀镍铁合金、铜，调整电 流1000 A，电压8V，速度30m/h。
(6) 将上述材料冲洗、烘干、打巻。此时产品为铬、镍铁合金、铜的三层结构， 其中一面金属镀层的镀层厚度为4000埃，实现了导电、导磁的功能组合。
实施例8:
半硬态(H24)复合金属的铝箔带镀铬加镍加铜合金。
(1) 选用半硬态(H24)铝箔带，厚度0.006mm，宽度1000mm，长度1000m。
(2) 在氩气下进行等离子体处理，气体压力为1000Pa。
(3) 将此材料打巻，置于放巻室内并牵引经导辊、溅射室镀铬区、镀镍区、导 辊、至收巻轴固定，溅射室的靶材平均分布于铝箔带的两面。
(4) 将铝箔带在真空室内溅射镀铜，温度60-216'C，真空度9xl0々a，进行双 面溅射。铝箔带移动速度20m/min，溅射电压600V，电流14_15A。
(5) 将真空镀好的半成品置于带状电镀线上然后连续镀铬加镍加铜合金，调整 电流1000 A，电压8V，速度30m/h。
(6) 将上述材料冲洗、烘干、打巻。此时产品为多层耐腐蚀多层合金的多层层 结构，其中一面金属镀层的镀层厚度为800埃，实现了导电、耐腐蚀的功能组合。
实施例9:
半硬态(H24)复合金属的铝箔带镀不锈钢加铜。
(1) 选用半硬态(H24)铝箔带，厚度0.006mm，宽度1000mm，长度1000m。
(2) 在氩气下进行等离子体处理，气体压力为500Pa。
(3) 将此材料打巻，置于放巻室内并牵引经导辊、溅射室、导辊、至收巻轴固 定，溅射室的耙材平均分布于铝箔带的两面。
(4) 将铝箔带在真空室内溅射镀不锈钢，温度60-216'C，真空度8xl(r2Pa，进 行双面溅射。铝箔带移动速度8m/min,溅射电压600V，电流14-15A。所不同的是采 用真空镀不锈钢。
(5) 将真空镀好的半成品置于带状电镀线上然后连续镀铜，调整电流IOOO A， 电压8V，速度30m/h。
(6) 将上述材料冲洗、烘干、打巻。此时产品为不锈钢、铜的三层层结构，其 中一面金属镀层的镀层厚度为2000埃。实现了导电、耐腐蚀的功能组合。
权利要求
1、一种复合金属的铝箔带，其特征在于铝箔带基体(1)外表的正反两面或其中之一面附着有金属镀层(2)。
2、 根据权利要求l所述的复合金属的铝箔带，其特征在于所述的金属镀层(2) 是一层一种单金属镀层或合金金属镀层。
3、 根据权利要求1所述的复合金属的铝箔带，其特征在于所述的金属镀层(2) 是一层或多层几种金属镀层或合金金属镀层。
4、 根据权利要求1所述的复合金属的铝箔带，其特征在于所述的金属镀层(2) 的镀层厚度为50-5000埃。
5、 权利要求1所述的复合金属的铝箔带的制备方法，其特征在于该方法按如下 步骤进行a. 将铝箔带在氮气、氩气、氩气和氢气、氩气和氧气的混合气体下进行等离子体 处理，控制气体压力为1.0xlO-Uxl。3pa;b. 将经等离子体处理的铝箔带在氩气保护下真空溅射一层一种单金属或合金金 属，也可溅射一层或多层几种单金属或合金金属，控制真空度为6x10—、9xlO"Pa;c. 在经溅射好的基材上采用常规电镀工艺连续电镀1-3种金属镀层，而后经清洗、 烘干，得产品。
6、 根据权利要求6所述的复合金属的铝箔带的制备方法，其特征在于b工序中 所述的单金属或合金金属是指铜、镍、金、银、锡、铜镍合金、镍铬合金及不锈钢。
7、 根据权利要求6所述的复合金属的铝箔带的制备方法，其特征在于b工序中 铝箔带移动速度为0.5m/min-50m/min。
8、 根据权利要求6所述的复合金属的铝箔带的制备方法，其特征在于c工序中 所述的金属镀层是指铜、镍、锡、铁、锌或铬单金属镀层及锌镍、锌钴、锌铁、锌钛、 锌镍铁、铜锌、铜锡、铅锡、铅锡铜、铜锡锌或镍磷合金金属镀层。
9、 权利要求1所述的复合金属的铝箔带作为载体铜箔，挠性覆铜板、冲压五金 件、锂电池负极集流体、导电胶带、传热材料、电子线路和电磁屏蔽材料的应用。
全文摘要
本发明提供一种复合金属的铝箔带及制备方法和用途。该复合金属的铝箔带的制备方法按如下步骤进行a.将铝箔带在氮气、氩气、氩气和氢气、或氩气和氧气的混合气体下进行等离子体处理，控制气体压力为1.0×10<sup>-1</sup>-4×10<sup>3</sup>Pa；b.将经等离子体处理的铝箔带在氩气保护下真空溅射一层一种单金属或合金金属，也可溅射一层或多层几种单金属或合金金属，控制真空度为6×10<sup>-1</sup>-9×10<sup>-4</sup>Pa；c.在经溅射好的基材上采用常规电镀工艺连续电镀1-3种金属镀层，而后经清洗、烘干，得产品。该产品可应用于载体铜箔，挠性覆铜板、冲压五金件、锂电池负极集流体、导电胶带、传热材料、电子线路和电磁屏蔽材料。
文档编号B32B15/01GK101204860SQ2007101152
公开日2008年6月25日 申请日期2007年12月12日 优先权日2007年12月12日
发明者刘世明, 夏登峰, 夏登收, 夏祥华, 军 张, 曾海军, 磊 林, 耿秋菊 申请人:山东天诺光电材料有限公司