一种低轮廓柔性线路板材料的制备方法及其生产设备与流程

本发明涉及电子行业领域，特别是一种低轮廓柔性线路板材料的制备方法及其生产设备。

背景技术：

柔性线路板材料的生产方法有溅镀法、涂布法、层压法等多种方法，其中磁控溅镀法和蒸镀法是公认的环保绿色生产导电带的方法。蒸镀法生产导电带效率很高但金属附着力较差，有些产品不能满足使用要求；溅射法生产导电带金属附着力好但生产效率低，有时还需要进行金属层电镀增厚才能达到要求。随着科技的不断发展，单一的蒸镀法或磁控溅射法已经无法满足实际生产的要求。实用新型专利cn201420841569.6公开了一种磁控溅射电子束蒸镀系统，将磁控溅射和电子束蒸镀联合使用，有效地提高了研究人员的生产科研效率。但是，此实用新型仅适用于科学研究或镀膜样品的生产，无法规模化大批量生产，不能满足社会生产的要求。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种可以高效率规模化生产，同时产品质量有保障的低轮廓柔性线路板材料的制备方法及其生产设备。

一种低轮廓柔性线路板材料制备方法，包括以下步骤：

(一)、预处理：将厚度为12.5-125微米柔性基材放置在前处理室，采用卷对卷展开方式，依次经过放料辊、冷辊、收料辊；利用红外线加热器对其进行烘干处理，等离子体设备对其进行清洗处理；

(二)、真空磁控溅射法和真空蒸镀法镀膜：将预处理的薄膜进行真空镀膜形成导电层，真空镀膜先采用磁控溅射法对基材表面进行镀膜，然后再采用蒸镀法对基材表面进行镀膜；

(三)、电镀铜和抗氧化处理：被镀膜加工后的基材采用卷对卷展开方式，依次经过放料装置、前处理槽、第一级电镀铜槽、第二级电镀铜槽、水洗槽、抗氧化处理槽、水洗槽、烘干箱、收料装置，形成低轮廓柔性线路板材料。

进一步的，所述步骤(三)中第一级电镀铜槽、第二级电镀铜槽内，电镀液含焦磷酸钾175-185克/升，硫酸铜35-45克/升，磷酸氢二钾20-30克/升，硝酸铵5-10克/升，ph值7.2-8.0，温度45-47°。

进一步的，所述步骤(三)中抗氧化处理槽内电镀液含硫酸锌4～6克/升、焦磷酸钾90～120克/升、三氧化铬2.1～2.3克/升、ph值9.0-9.5，温度28°-30°。

进一步的，所述步骤(三)中制备的低轮廓柔性线路板材料放置在烘干箱内进行再结晶退火处理，消除材料应力并对铜层金属晶粒进行细化处理。

进一步的，所述基材为pc膜、pet膜或pi膜中的一种。

一种低轮廓柔性线路板材料的生产设备，包括镀膜设备和后期处理设备；所述镀膜设备包括镀膜机体壳，镀膜机体壳内通过隔板分割之后，由上至下形成前处理室、磁控溅射室以及蒸镀室；在镀膜机体壳内还设有绕卷装置和冷却装置，其中绕卷装置贯穿前处理室和磁控溅射室；所述磁控溅射室内设有磁控溅射靶装置，所述蒸镀室内设有蒸发装置；所述前处理室、磁控溅射室以及蒸镀室均外接有一个抽真空装置；所述后期处理设备包括放料装置、前处理槽、第一级电镀铜槽、第二级电镀铜槽、水洗槽、抗氧化处理槽、水洗槽、烘干箱、收料装置。

进一步的，所述绕卷装置包括放料辊、冷辊、收料辊；冷辊贯穿前处理室、磁控溅射室，冷辊内设有冷却机。

进一步的，所述前处理室内的一侧设有红外加热器和等离子体设备。

进一步的，所述冷却装置包括深冷捕集器、坩埚用水冷机以及循环冷却水回路；所述前处理室、磁控溅射室以及蒸镀室各设有一个深冷捕集器。

进一步的，所述蒸发装置由蒸发坩埚和加热器组成，加热器是电阻加热源、高频感应加热源或电子束加热源中的一种。

本发明提供的一种低轮廓柔性线路板材料的制备方法及其生产设备，优异之处在于：1、适用的基材种类多，可满足不同使用要求；2、能有效的提高到导电膜层的附着力，满足高附着力要求产品的需要；3、实现零排放、无污染的清洁生产，满足安全生产、绿色环保的要求；4、可实现磁控溅射镀膜与蒸发镀膜有机结合，溅射镀膜与蒸发镀膜一次完成，不需要打开真空室进行二次操作，实现基材单面金属化处理的连续化生产，大幅提高生产效率，降低生产成本，实现柔性线路板材料的产业化。5、本发明生产的柔性线路板材料具有低轮廓性，rz＜1.5um，满足线路板行业高频高速发展需求。

附图说明

图1为本发明一种低轮廓柔性线路板材料的生产设备的镀膜设备结构示意图；

图2为本发明一种低轮廓柔性线路板材料的生产设备的后期处理设备结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用。

如图1-2所示，一种低轮廓柔性线路板材料的生产设备，包括镀膜设备和后期处理设备。所述镀膜设备包括镀膜机体壳，镀膜机体壳内通过隔板7分割之后，由上至下形成前处理室1、磁控溅射室2以及蒸镀室3。在镀膜机体壳内还设有绕卷装置和冷却装置，其中绕卷装置贯穿前处理室1和磁控溅射室2。所述磁控溅射室2内设有磁控溅射靶装置20，所述蒸镀室内3设有蒸发装置30；所述前处理室1、磁控溅射室2以及蒸镀室3均外接有一个抽真空装置5。所述后期处理设备包括放料装置80、前处理槽81、第一级电镀铜槽82、第二级电镀铜槽83、水洗槽84、抗氧化处理槽85、水洗槽84、烘干箱86、收料装置87。

具体的，绕卷装置包括放料辊40、冷辊41、收料辊42，冷辊41贯穿前处理室1、磁控溅射室2，冷辊41内设有冷却机。前处理室1内的一侧设有红外加热器10和等离子体设备11。冷却装置包括深冷捕集器6、坩埚用水冷机以及循环冷却水回路。所述前处理室1、磁控溅射室2以及蒸镀室3各设有一个深冷捕集器6。蒸发装置30由蒸发坩埚和加热器组成，加热器是电阻加热源、高频感应加热源或电子束加热源中的一种。

实施例1

一种低轮廓柔性线路板材料制备方法，包括以下步骤：

(一)、预处理：将厚度为25微米，宽度为1000毫米，长度为200米的柔性基材pi膜放置在前处理室1，采用卷对卷展开方式，依次经过放料辊40、冷辊41、收料辊42。基材从放料辊40传送到收料辊42，基材在生产过程中的线速度为10米/分钟。利用红外线加热器10对其进行烘干处理，等离子体设备11对其进行清洗处理。红外加热器10的加热温度为200℃，等离子体设备11为阴极离子源，电压为750伏特，电流为0.4安培。深冷捕集器6的制冷温度为-80℃。

(二)、真空磁控溅射法和真空蒸镀法镀膜：将预处理的薄膜进行真空镀膜形成导电层。在磁控溅射室2内，采用磁控溅射法对基材表面进行镀膜，磁控溅射靶装置20数量为2个，电流为6安培。然后再采用蒸镀法对基材表面进行镀膜；蒸发装置30的加热装置是电阻加热源，工作电流为1500安培，蒸发材料是铜。整个镀膜过程处于惰性气体氛围中，所述惰性气体为氩气，气体流量为150sccm。

(三)、电镀铜和抗氧化处理：被镀膜加工后的基材采用卷对卷展开方式，依次经过放料装置80、前处理槽81、第一级电镀铜槽82、第二级电镀铜槽83、水洗槽84、抗氧化处理槽85、水洗槽84、烘干箱86、收料装置87，形成低轮廓柔性线路板材料，线速度200米/小时。其中前处理槽81内采取酸洗预处理。第一级电镀铜槽82、第二级电镀铜槽83内，电镀液含焦磷酸钾175克/升，硫酸铜35克/升，磷酸氢二钾20克/升，硝酸铵5克/升，ph值7.2，温度45°。抗氧化处理槽85内电镀液含硫酸锌4克/升、焦磷酸钾90克/升、三氧化铬2.1克/升、ph值9.0，温度27°。制备好的低轮廓柔性线路板材料在烘干箱86内进行再结晶退火处理，温度设定400度，消除材料应力并对铜层金属晶粒进行细化处理。

实施例2

一种低轮廓柔性线路板材料制备方法，包括以下步骤：

(一)、预处理：将厚度为50微米，宽度为1050毫米，长度为500米的柔性基材pet膜放置在前处理室1，采用卷对卷展开方式，依次经过放料辊40、冷辊41、收料辊42。基材从放料辊40传送到收料辊42，基材在生产过程中的线速度为8米/分钟。利用红外线加热器10对其进行烘干处理，等离子体设备11对其进行清洗处理。红外加热器的加热温度为120℃，等离子体设备11为阴极离子源，电压为500伏特，电流为0.5安培。深冷捕集器6的制冷温度为-130℃。

(二)、真空磁控溅射法和真空蒸镀法镀膜：将预处理的薄膜进行真空镀膜形成导电层。在磁控溅射室2内，采用磁控溅射法对基材表面进行镀膜，磁控溅射靶装置20数量为2个，电流为8安培。然后再采用蒸镀法对基材表面进行镀膜；蒸发装置30的加热装置是电阻加热源，工作电流为1100安培，蒸发材料是铜。整个镀膜过程处于惰性气体氛围中，所述惰性气体为氩气，气体流量为180sccm。

(三)、电镀铜和抗氧化处理：被镀膜加工后的基材采用卷对卷展开方式，依次经过放料装置80、前处理槽81、第一级电镀铜槽82、第二级电镀铜槽83、水洗槽84、抗氧化处理槽85、水洗槽84、烘干箱86、收料装置87，形成低轮廓柔性线路板材料，线速度240米/小时。其中前处理槽81内采取酸洗预处理。第一级电镀铜槽82、第二级电镀铜槽83内，电镀液含焦磷酸钾180克/升，硫酸铜40克/升，磷酸氢二钾25克/升，硝酸铵8克/升，ph值7.6，温度46°。抗氧化处理槽85内电镀液含硫酸锌5克/升、焦磷酸钾105克/升、三氧化铬2.2克/升、ph值9.3，温度28°。制备好的低轮廓柔性线路板材料在烘干箱86内进行再结晶退火处理，温度设定200度，消除材料应力并对铜层金属晶粒进行细化处理。

实施例3

一种低轮廓柔性线路板材料制备方法，包括以下步骤：

(一)、预处理：将厚度为100微米，宽度为550毫米，长度为200米的柔性基材pc膜放置在前处理室1，采用卷对卷展开方式，依次经过放料辊40、冷辊41、收料辊42。基材从放料辊40传送到收料辊42，基材在生产过程中的线速度为15米/分钟。利用红外线加热器10对其进行烘干处理，等离子体设备11对其进行清洗处理。红外加热器10的加热温度为100℃，等离子体设备11为阴极离子源，电压为300伏特，电流为0.2安培。深冷捕集器6的制冷温度为-80℃。

(二)、真空磁控溅射法和真空蒸镀法镀膜：将预处理的薄膜进行真空镀膜形成导电层。在磁控溅射室2内，采用磁控溅射法对基材表面进行镀膜，磁控溅射靶装置20数量为2个，电流为3安培。然后再采用蒸镀法对基材表面进行镀膜；蒸发装置30的加热装置是电阻加热源，工作电流为800安培，蒸发材料是铜。整个镀膜过程处于惰性气体氛围中，所述惰性气体为氩气，气体流量为200sccm。

(三)、电镀铜和抗氧化处理：被镀膜加工后的基材采用卷对卷展开方式，依次经过放料装置80、前处理槽81、第一级电镀铜槽82、第二级电镀铜槽83、水洗槽84、抗氧化处理槽85、水洗槽84、烘干箱86、收料装置87，形成低轮廓柔性线路板材料，线速度280米/小时。其中前处理槽81内采取酸洗预处理。第一级电镀铜槽82、第二级电镀铜槽83内，电镀液含焦磷酸钾185克/升，硫酸铜45克/升，磷酸氢二钾30克/升，硝酸铵10克/升，ph值8.0，温度47°。抗氧化处理槽85内电镀液含硫酸锌6克/升、焦磷酸钾120克/升、三氧化铬2.3克/升、ph值9.5，温度29°。制备好的低轮廓柔性线路板材料在烘干箱86内进行再结晶退火处理，温度设定150度，消除材料应力并对铜层金属晶粒进行细化处理。

上述具体实施方式不能认为是对本发明的进一步限定，本领域技术人员根据本发明内容作出的非实质性改变均应落入本发明保护范围内。