基于磁控溅射与蒸发的超薄薄膜双面镀膜方法及设备与流程

文档序号:32312854发布日期:2022-11-23 13:05阅读:65来源:国知局
基于磁控溅射与蒸发的超薄薄膜双面镀膜方法及设备与流程

1.本发明涉及真空镀膜技术领域,特别涉及一种基于磁控溅射与蒸发的超薄薄膜双面镀膜方法及设备。


背景技术:

2.目前常用的真空镀膜设备中,针对超薄薄膜的双面镀铜膜大多会采用磁控溅射镀膜工艺进行加工,但在实际生产过程中,该加工方式常常会出现以下问题:磁控溅射镀膜过程中会产生较多热量,使得基材温度升高,由于基材为超薄薄膜,其自身散热性能较差,且其厚度很小,随着温度的升高容易产生变形,影响其表面的铜膜镀膜质量和镀膜后的成品质量。
3.为了解决上述问题,目前常用的处理方式是降低镀膜过程中基材的输送速度,将其输送速度控制在小于10米/分钟,通过降低输送速度来改善基材产生变形的情况,但该处理方式会大大降低镀膜效率,因此每套镀膜设备的产量也会大大降低,难以适应市场对该类产品的大量需求。
4.此外,在现有的超薄薄膜镀膜设备中,其生产线一般较长,超薄薄膜在整个镀膜工艺过程中展开的距离较长,也容易引起超薄薄膜起皱的现象发生,同时镀膜设备整体体积较大,设备成本也高。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种基于磁控溅射与蒸发的超薄薄膜双面镀膜方法,该方法可有效改善超薄薄膜变形的情况,并可大幅度提高镀膜效率和镀膜产量。
6.本发明的另一目的在于提供一种实现上述方法的基于磁控溅射与蒸发的超薄薄膜双面镀膜设备。
7.本发明的技术方案为:
8.本发明一种基于磁控溅射与蒸发的超薄薄膜双面镀膜方法,具体为:基材进入镀膜区后,进行至少一次“第一面磁控溅射镀膜-第二面磁控溅射镀膜-第一面蒸发镀膜-第二面蒸发镀膜”的双面交替镀膜和冷却;其中,第一面磁控溅射镀膜、第二面磁控溅射镀膜、第一面蒸发镀膜和第二面蒸发镀膜分别在相互独立的镀膜辊上完成,第一面磁控溅射镀膜和第二面磁控溅射镀膜时,分别在基材的第一面、第二面上形成具有良好附着力的铜膜过渡层,第一面蒸发镀膜和第二面蒸发镀膜时,分别在基材的第一面、第二面上快速沉积形成铜膜层。
9.一种用于实现上述镀膜方法的基于磁控溅射与蒸发的超薄薄膜双面镀膜设备,包括镀膜区,镀膜区中设有至少一组镀膜辊组,每组镀膜辊组包括四个镀膜辊;在同一镀膜辊组中,沿基材输送方向,四个镀膜辊分别为第一磁控溅射镀膜辊、第二磁控溅射镀膜辊、第一蒸发镀膜辊和第二蒸发镀膜辊,第一磁控溅射镀膜辊的外侧和第二磁控溅射镀膜辊的外
侧分别形成磁控溅射镀膜区域,各磁控溅射镀膜区域中设有若干旋转磁控靶,第一蒸发镀膜辊的外侧和第二蒸发镀膜辊的外侧分别形成蒸发镀膜区域,各蒸发镀膜区域中设有蒸发源。
10.该结构的镀膜区中,利用旋转磁控靶和蒸发源的结合,在基材进入镀膜区后,先通过第一磁控溅射镀膜辊对基材的第一面进行磁控溅射镀膜,使基材的第一面上形成具有良好附着力的铜膜过渡层;然后送入第二磁控溅射镀膜辊对基材的第二面进行磁控溅射镀膜,使基材的第二面上也形成具有良好附着力的过渡层,同时基材及其第一面上的铜膜过渡层得到冷却;再送入第一蒸发镀膜辊对基材的第一面进行镀膜,快速在基材第一面的铜膜过渡层上沉积厚度较大的铜膜层,同时基材及其第二面上的铜膜过渡层得到冷却;最后送入第二蒸发镀膜辊对基材的第二面进行镀膜,快速在基材第二面的铜膜过渡层上沉积厚度较大的铜膜层,同时基材及其第一面上的铜膜层均得到冷却。该方式中,基材的两面交替进行磁控溅射镀膜或蒸发镀膜和冷却,其冷却效果更加充分,可较大程度改善超薄薄膜因温度过高而发生褶皱变形的现象,同时,由于每个镀膜辊外侧形成单独的镀膜区域,因此可无需再通过隔板对各镀膜区域进行分隔。
11.本发明另一种基于磁控溅射与蒸发的超薄薄膜双面镀膜方法,具体为:基材进入镀膜区后,进行至少一次“第一面磁控溅射镀膜-第一面蒸发镀膜-第二面磁控溅射镀膜-第二面蒸发镀膜”的双面交替镀膜和冷却;其中,第一面磁控溅射镀膜和第一面蒸发镀膜在第一镀膜辊上完成,第二面磁控溅射镀膜和第二面蒸发镀膜在第二镀膜辊上完成,第一面磁控溅射镀膜在基材的第一面上形成具有良好附着力的铜膜过渡层后,第一蒸发镀膜接着在基材的第一面上快速沉积形成铜膜层,再通过第二面磁控溅射镀膜在基材的第二面上形成具有良好附着力的铜膜过渡层后,第二蒸发镀膜接着在基材的第二面上快速沉积形成铜膜层。
12.一种用于实现上述镀膜方法的基于磁控溅射与蒸发的超薄薄膜双面镀膜设备,包括镀膜区,镀膜区中设有至少一组镀膜辊组,每组镀膜辊组包括两个镀膜辊;在同一镀膜辊组中,沿基材输送方向,两个镀膜辊分别为第一镀膜辊和第二镀膜辊,每个镀膜辊的外周分别形成磁控溅射镀膜区域和蒸发镀膜区域,磁控溅射镀膜区域中分布有若干旋转磁控靶,蒸发镀膜区域中设有蒸发源。
13.进一步地,所述镀膜区中,磁控溅射区域与蒸发镀膜区域之间设有第一隔板,隔板末端与镀膜辊表面之间留有供基材通过用的第一基材通道。
14.该结构的镀膜区中,也是利用旋转磁控靶和蒸发源的结合,在基材进入镀膜区后,先通过同一镀膜辊对基材的一面先后进行磁控溅射镀膜和蒸发镀膜,利用磁控溅射镀膜的方式先在基材表面形成具有良好附着力的铜膜过渡层,然后再利用蒸发镀膜的方式快速在铜膜过渡层上沉积厚度较大的铜膜层;完成后,再送入下一镀膜辊,对基材的另一面同样地进行空空溅射镀膜和蒸发镀膜,同时对已完成镀膜的基材一面进行冷却。该方式中,由于蒸发镀膜的镀膜效率一般高于磁控溅射镀膜,但磁控溅射镀膜所形成的膜层在基材表面会具有更高的附着力,因此,将两者相结合,可以在保证膜层质量的前提下,有效提高超薄薄膜镀铜膜的镀膜效率。此外,通过隔板的设置,可在同一镀膜辊的外侧分隔出相互独立的磁控溅射镀膜区域和蒸发镀膜区域,减少镀膜辊的使用量,也就减少了超薄薄膜的输送行程,降低其发生褶皱变形的几率。
15.上述两种结构的超薄薄膜双面镀膜设备还分别具有相同的如下结构:
16.镀膜设备中还设有放膜区和收膜区,放膜区和收膜区分别设于镀膜区的两侧,相邻的两个区域之间通过第二隔板进行分隔,形成三个相互独立的空间,第二隔板上设有供基材通过用的第二基材通道,第二基材通道一侧设有真空锁。该结构的镀膜设备呈整体式的中空箱状结构,在其空腔内通过第二隔板进行分隔形成放膜区、镀膜区和收膜区,第二隔板上留有供基材通过用的第二基材通道,并在各第二基材通道处设置真空锁,使得放膜区、镀膜区和收膜区形成三个相互独立的腔体,并且各腔体的真空度可根据超薄薄膜的实际加工工艺需求进行分别设置,该整体式的镀膜设备中,各机构结构紧凑,可降低设备制造成本,超薄薄膜在其内部的整体展开长度较短,可减少基材起皱的概率(这是由于超薄薄膜在整个镀膜工艺过程中,其展开距离越长,超薄薄膜就越容易起皱,从而影响镀膜质量)。同时,各镀膜辊中一般会设有相应的冷却系统,这也是现有镀膜辊(有时也称冷却辊)所具有的结构,基材的两面在相邻的两个镀膜辊之间进行间歇式的交替镀膜和冷却,在基材的一面进行镀膜的同时,基材的另一面连通已镀膜层紧贴镀膜辊表面进行冷却,从而在镀膜过程中实时降低基材和已镀膜层的温度,即基材的两面交替进行镀膜和冷却,可以有效防止超薄薄膜因温度过高而产生起皱变形的现象发生。
17.所述放膜区中设有沿基材输送方向依次设置的放膜辊、放膜跟踪摆动辊、放膜张力辊、红外加热器和离子源;所述收膜区中设有沿基材输送方向依次设置的收膜张力辊、收膜跟踪摆动辊和收膜辊。其中,放膜跟踪摆动辊和收膜跟踪摆动辊的结构相同,均采用现有的摆动辊机构安装使用即可,跟随膜卷直径的变化,通过摆动辊机构的摆动幅度调节,可使其与膜卷的弧距离始终保持一致;同时,配合放膜张力辊和收膜张力辊的使用,通过摆动辊机构的摆动,还可实时调节相应区域内基材的输送速度,使其与镀膜辊的输送速度相适应。此外,在放膜区中,可通过外接的抽真空机组使该区域内具有一定的真空度,基材从放膜辊上放出后,先经过红外加热器进行预热除气(即除去基材表面所带有的气体、碳水化合物等),然后经过离子源对基材进行表面清洁处理和粗化处理(该处理过程一方面是进一步将基材表面吸附的气体、碳水化合物等杂质轰出,另一方面是将基材表面进行粗化),此时基材表面的吸附气体减少,同时表面粗化,有利于后续镀膜过程中膜层附着力的提高,再开启真空锁将基材送入镀膜区中。
18.进一步地,所述镀膜区中,任意相邻的两个镀膜辊之间还设有弧形舒展辊。弧形舒展辊采用市面通用的舒展辊即可,由于超薄薄膜在镀膜过程中会产生温升,容易因温度升高而膨胀,此时若直接转至下一镀膜辊就可能会产生褶皱等现象,为了进一步防止变形现象的发生,在相邻两个镀膜辊直接增设弧形舒展辊,可使经过上一镀膜辊镀膜后的超薄薄膜得到舒展,平整进入下一镀膜辊,进一步提高镀膜质量,有利于提高镀膜速度。同样的,在完成镀膜工艺后,基材进入收膜区之前也可先通过弧形舒张辊对已完成镀膜的超薄薄膜进行舒展,进一步避免其在收膜过程中产生褶皱。
19.进一步地,所述磁控溅射镀膜区域中,旋转磁控靶与基材的表面之间还分布有若干电子吸收金属丝,各电子吸收金属丝分别外接有正电压。其中,根据镀膜工艺的实际需求,电子吸收金属丝可采用直径小于1mm的钼丝、钨丝或其他高熔点金属丝、合金丝,而正电压可采用小于100v的直流电压。
20.所述磁控溅射镀膜区域中,各旋转磁控靶沿镀膜辊的圆周方向分布,各旋转磁控
靶的两侧或/和任意相邻的两个旋转磁控靶之间分别设有冷却隔板,每个旋转磁控靶在基材外侧形成一个溅射区域,每个溅射区域中均分布有电子吸收金属丝。
21.上述旋转磁控靶在溅射镀膜的过程中,通常会产生大量的电子轰击到基材表面或已镀膜层表面,这就容易致使基材表面及已镀膜层表面的温度不断升高,因此在传统镀膜装置中,一般是通过减少镀膜区域中的靶位(即旋转磁控靶数量)来减少电子的轰击数量,但该方式容易导致基材表面所镀膜层的均匀性较差、基材表面的等离子体沉积量少、镀膜效率非常低。因此,本技术中通过在镀膜区域中增设外接正电压的电子吸收金属丝(其具体安装位置和数量则根据镀膜装置的实际情况进行选择安装即可,采用常规安装方式即可),这样在旋转磁控靶在溅射镀膜的过程中,靶材表面的大部分电子就会从电子吸收金属丝上引导出来,从而减少了电子对基材表面的轰击数量,大幅度降低基材表面及已镀膜层表面的温度,因此,在镀膜区域中可增加旋转磁控靶的安装数量,以此来增大旋转磁控靶所溅射出来的等离子体数量,从而提高铜膜层的沉积厚度和沉积效率,提高镀膜效率和镀膜均匀性。
22.总的来说,本发明一种基于磁控溅射与蒸发的超薄薄膜双面镀膜方法及设备的原理主要是:采用旋转磁控靶和蒸发源相结合,利用磁控溅射镀膜可形成具有高吸附力膜层的特点以及蒸发镀膜效率高、速度快的特点,先利用旋转磁控靶在基材的表面溅射形成具有良好附着力的铜膜过渡层,再利用蒸发源在已有的铜膜过渡层上快速沉积厚度较大的铜膜层,以此来减少旋转磁控靶的用量,降低磁控溅射镀膜过程中所产生的热量,同时利用蒸发镀膜来解决减少旋转磁控靶所带来的镀膜均匀度较差的问题,并且利用蒸发镀膜来提高整体的镀膜效率。同时,在同一设备中,基材的两面交替进行镀膜和冷却,也可较大程度改善超薄薄膜因温度过高而发生褶皱变形的现象。
23.本发明相对于现有技术,具有以下有益效果:
24.本超薄薄膜双面镀膜方法及设备利用磁控溅射镀膜和蒸发镀膜的结合,同时在同一镀膜区内对基材的两面交替进行镀膜和冷却,可较大程度改善超薄薄膜因温度过高而发生褶皱变形的现象,大幅度提高镀膜效率和镀膜产量。
25.本超薄薄膜双面镀膜设备的结构紧凑、占地面积小,设备制造成本也较低,可在超薄薄膜的真空镀膜领域中大范围推广,具有较好的市场前景。
26.本超薄薄膜双面镀膜设备中,还通过在镀膜辊之间增设弧形舒展辊,可使经过上一镀膜辊镀膜后的超薄薄膜得到舒展,平整进入下一镀膜辊,进一步提高镀膜质量,也有利于提高镀膜速度。
27.本超薄薄膜双面镀膜设备中,通过收膜跟踪摆动辊和张力辊的设置,可减少导辊的使用,收膜区内所设轴辊数量较少,一方面可有效避免超薄薄膜卷绕过程中起皱的问题,另一方面也可有效减少整体装置的制造成本。
附图说明
28.图1为本超薄薄膜双面镀膜设备实施例1的结构示意图。
29.图2为本超薄薄膜双面镀膜设备实施例2的结构示意图。
30.图3为磁控溅射镀膜区域中增设电子吸收金属丝后,单个旋转磁控靶对基材表面进行磁控溅射镀膜的原理示意图。
31.上述各图中,各附图标记所示部件如下:
32.1为放膜区,2为镀膜区,3为收膜区,4为基材,5为第一磁控溅射镀膜辊,6为第二磁控溅射镀膜辊,7为第一蒸发镀膜辊,8为第二蒸发镀膜辊,9为旋转磁控靶,10为蒸发源,11为第二隔板,12为第二基材通道,13为真空锁,14为放膜辊,15为放膜跟踪摆动辊,16为放膜张力辊,17为红外加热器,18为离子源,19为收膜张力辊,20为收膜跟踪摆动辊,21为收膜辊,22为弧形舒展辊,23为张力检测辊,24为电子吸收金属丝,25为冷却隔板,26为磁力线,27为等离子体;
33.28为第一镀膜辊,29为第二镀膜辊,30为第一隔板,31为第一基材通道。
具体实施方式
34.下面结合实施例,对本发明作进一步的详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
35.实施例1
36.本实施例提供一种基于磁控溅射与蒸发的超薄薄膜双面镀膜方法及设备。
37.超薄薄膜双面镀膜方法具体为:基材进入镀膜区后,进行至少一次“第一面磁控溅射镀膜-第二面磁控溅射镀膜-第一面蒸发镀膜-第二面蒸发镀膜”的双面交替镀膜和冷却;其中,第一面磁控溅射镀膜、第二面磁控溅射镀膜、第一面蒸发镀膜和第二面蒸发镀膜分别在相互独立的镀膜辊上完成,第一面磁控溅射镀膜和第二面磁控溅射镀膜时,分别在基材的第一面、第二面上形成具有良好附着力的铜膜过渡层,第一面蒸发镀膜和第二面蒸发镀膜时,分别在基材的第一面、第二面上快速沉积形成铜膜层。
38.如图1所示为用于实现上述镀膜方法的基于磁控溅射与蒸发的超薄薄膜双面镀膜设备,包括沿基材4输送方向依次分布的放膜区1、镀膜区2和收膜区3,镀膜区中设有至少一组镀膜辊组,每组镀膜辊组包括四个镀膜辊;在同一镀膜辊组中,沿基材输送方向,四个镀膜辊分别为第一磁控溅射镀膜辊5、第二磁控溅射镀膜辊6、第一蒸发镀膜辊7和第二蒸发镀膜辊8,第一磁控溅射镀膜辊的外侧和第二磁控溅射镀膜辊的外侧分别形成磁控溅射镀膜区域,各磁控溅射镀膜区域中设有若干旋转磁控靶9,第一蒸发镀膜辊的外侧和第二蒸发镀膜辊的外侧分别形成蒸发镀膜区域,各蒸发镀膜区域中设有蒸发源10。
39.该结构的镀膜区中,利用旋转磁控靶和蒸发源的结合,在基材进入镀膜区后,先通过第一磁控溅射镀膜辊对基材的第一面进行磁控溅射镀膜,使基材的第一面上形成具有良好附着力的铜膜过渡层;然后送入第二磁控溅射镀膜辊对基材的第二面进行磁控溅射镀膜,使基材的第二面上也形成具有良好附着力的过渡层,同时基材及其第一面上的铜膜过渡层得到冷却;再送入第一蒸发镀膜辊对基材的第一面进行镀膜,快速在基材第一面的铜膜过渡层上沉积厚度较大的铜膜层,同时基材及其第二面上的铜膜过渡层得到冷却;最后送入第二蒸发镀膜辊对基材的第二面进行镀膜,快速在基材第二面的铜膜过渡层上沉积厚度较大的铜膜层,同时基材及其第一面上的铜膜层均得到冷却。该方式中,基材的两面交替进行磁控溅射镀膜或蒸发镀膜和冷却,其冷却效果更加充分,可较大程度改善超薄薄膜因温度过高而发生褶皱变形的现象,同时,由于每个镀膜辊外侧形成单独的镀膜区域,因此可无需再通过隔板对各镀膜区域进行分隔。
40.上述结构的超薄薄膜双面镀膜设备中,放膜区和收膜区分别设于镀膜区的两侧,相邻的两个区域之间通过第二隔板11进行分隔,形成三个相互独立的空间,第二隔板上设
有供基材通过用的第二基材通道12,第二基材通道一侧设有真空锁13。该结构的镀膜设备呈整体式的中空箱状结构,在其空腔内通过第二隔板进行分隔形成放膜区、镀膜区和收膜区,第二隔板上留有供基材通过用的第二基材通道,并在各第二基材通道处设置真空锁,使得放膜区、镀膜区和收膜区形成三个相互独立的腔体,并且各腔体的真空度可根据超薄薄膜的实际加工工艺需求进行分别设置,该整体式的镀膜设备中,各机构结构紧凑,可降低设备制造成本,超薄薄膜在其内部的整体展开长度较短,可减少基材起皱的概率(这是由于超薄薄膜在整个镀膜工艺过程中,其展开距离越长,超薄薄膜就越容易起皱,从而影响镀膜质量)。同时,各镀膜辊中一般会设有相应的冷却系统,这也是现有镀膜辊(有时也称冷却辊)所具有的结构,基材的两面在相邻的两个镀膜辊之间进行间歇式的交替镀膜和冷却,在基材的一面进行镀膜的同时,基材的另一面连通已镀膜层紧贴镀膜辊表面进行冷却,从而在镀膜过程中实时降低基材和已镀膜层的温度,即基材的两面交替进行镀膜和冷却,可以有效防止超薄薄膜因温度过高而产生起皱变形的现象发生。
41.放膜区中设有沿基材输送方向依次设置的放膜辊14、放膜跟踪摆动辊15、放膜张力辊16、红外加热器17和离子源18;所述收膜区中设有沿基材输送方向依次设置的收膜张力辊19、收膜跟踪摆动辊20和收膜辊21。其中,放膜跟踪摆动辊和收膜跟踪摆动辊的结构相同,均采用现有的摆动辊机构安装使用即可,跟随膜卷直径的变化,通过摆动辊机构的摆动幅度调节,可使其与膜卷的弧距离始终保持一致;同时,配合放膜张力辊和收膜张力辊的使用,通过摆动辊机构的摆动,还可实时调节相应区域内基材的输送速度,使其与镀膜辊的输送速度相适应。此外,在放膜区中,可通过外接的抽真空机组使该区域内具有一定的真空度,基材从放膜辊上放出后,先经过红外加热器进行预热除气(即除去基材表面所带有的气体、碳水化合物等),然后经过离子源对基材进行表面清洁处理和粗化处理(该处理过程一方面是进一步将基材表面吸附的气体、碳水化合物等杂质轰出,另一方面是将基材表面进行粗化),此时基材表面的吸附气体减少,同时表面粗化,有利于后续镀膜过程中膜层附着力的提高,再开启真空锁将基材送入镀膜区中。
42.镀膜区中,任意相邻的两个镀膜辊之间还设有弧形舒展辊22。弧形舒展辊采用市面通用的舒展辊即可,由于超薄薄膜在镀膜过程中会产生温升,容易因温度升高而膨胀,此时若直接转至下一镀膜辊就可能会产生褶皱等现象,为了进一步防止变形现象的发生,在相邻两个镀膜辊直接增设弧形舒展辊,可使经过上一镀膜辊镀膜后的超薄薄膜得到舒展,平整进入下一镀膜辊,进一步提高镀膜质量,有利于提高镀膜速度。同样的,在完成镀膜工艺后,基材进入收膜区之前也可先通过弧形舒张辊对已完成镀膜的超薄薄膜进行舒展,进一步避免其在收膜过程中产生褶皱。同时,弧形舒展辊外侧还可设置配套的张力检测辊23,沿基材的输送方向,张力检测辊设于弧形舒展辊之前,张力检测辊配合弧形舒展辊进行使用,可更好的保障超薄薄膜经过弧形舒展辊的舒展幅度。
43.而进一步地,在磁控溅射镀膜区域中,如图3所示,旋转磁控靶与基材的表面之间还分布有若干电子吸收金属丝24,各电子吸收金属丝分别外接有正电压(图中未示出,其具体安装方式采用传统安装方式即可)。其中,根据镀膜工艺的实际需求,电子吸收金属丝可采用直径小于1mm的钼丝、钨丝或其他高熔点金属丝、合金丝,而正电压可采用小于100v的直流电压。磁控溅射镀膜区域中,各旋转磁控靶沿镀膜辊的圆周方向分布,各旋转磁控靶的两侧或/和任意相邻的两个旋转磁控靶之间分别设有冷却隔板25,每个旋转磁控靶在基材
外侧形成一个溅射区域该区域内存在着电场和磁场的共同作用,磁场如图中的磁力线26所示),每个溅射区域中均分布有电子吸收金属丝。如图3所示,旋转磁控靶在溅射镀膜的过程中,通常会产生大量的电子轰击到基材4的表面或已镀膜层表面,这就容易致使基材表面及已镀膜层表面的温度不断升高,因此在传统镀膜装置中,一般是通过减少镀膜区域中的靶位(即旋转磁控靶数量)来减少电子的轰击数量,但该方式容易导致基材表面所镀膜层的均匀性较差、基材表面的等离子体沉积量少、镀膜效率非常低。因此,本技术中还可进一步通过在镀膜区域中增设外接正电压的电子吸收金属丝(其具体安装位置和数量则根据镀膜装置的实际情况进行选择安装即可,采用常规安装方式即可),这样在旋转磁控靶在溅射镀膜的过程中,靶材表面的大部分电子就会从电子吸收金属丝上引导出来,从而减少了电子对基材表面的轰击数量,大幅度降低基材表面及已镀膜层表面的温度,因此,在镀膜区域中可增加旋转磁控靶的安装数量,以此来增大旋转磁控靶所溅射出来的等离子体27数量,从而提高铜膜层的沉积厚度和沉积效率,提高镀膜效率和镀膜均匀性。
44.总的来说,上述基于磁控溅射与蒸发的超薄薄膜双面镀膜方法及设备的原理主要是:采用旋转磁控靶和蒸发源相结合,利用磁控溅射镀膜可形成具有高吸附力膜层的特点以及蒸发镀膜效率高、速度快的特点,先利用旋转磁控靶在基材的表面溅射形成具有良好附着力的铜膜过渡层,再利用蒸发源在已有的铜膜过渡层上快速沉积厚度较大的铜膜层,以此来减少旋转磁控靶的用量,降低磁控溅射镀膜过程中所产生的热量,同时利用蒸发镀膜来解决减少旋转磁控靶所带来的镀膜均匀度较差的问题,并且利用蒸发镀膜来提高整体的镀膜效率。同时,在同一设备中,基材的两面交替进行镀膜和冷却,也可较大程度改善超薄薄膜因温度过高而发生褶皱变形的现象。
45.实施例2
46.本实施例提供另一种基于磁控溅射与蒸发的超薄薄膜双面镀膜方法及设备。与实施例1相比较,其不同之处如下:
47.超薄薄膜双面镀膜方法具体为:基材进入镀膜区后,进行至少一次“第一面磁控溅射镀膜-第一面蒸发镀膜-第二面磁控溅射镀膜-第二面蒸发镀膜”的双面交替镀膜和冷却;其中,第一面磁控溅射镀膜和第一面蒸发镀膜在第一镀膜辊上完成,第二面磁控溅射镀膜和第二面蒸发镀膜在第二镀膜辊上完成,第一面磁控溅射镀膜在基材的第一面上形成具有良好附着力的铜膜过渡层后,第一蒸发镀膜接着在基材的第一面上快速沉积形成铜膜层,再通过第二面磁控溅射镀膜在基材的第二面上形成具有良好附着力的铜膜过渡层后,第二蒸发镀膜接着在基材的第二面上快速沉积形成铜膜层。
48.如图2所示为用于实现上述镀膜方法的基于磁控溅射与蒸发的超薄薄膜双面镀膜设备,包括沿基材4输送方向依次分布的放膜区1、镀膜区2和收膜区3,镀膜区中设有至少一组镀膜辊组,每组镀膜辊组包括两个镀膜辊;在同一镀膜辊组中,沿基材输送方向,两个镀膜辊分别为第一镀膜辊28和第二镀膜辊29,每个镀膜辊的外周分别形成磁控溅射镀膜区域和蒸发镀膜区域,磁控溅射镀膜区域中分布有若干旋转磁控靶9,蒸发镀膜区域中设有蒸发源10。镀膜区中,磁控溅射区域与蒸发镀膜区域之间设有第一隔板30,隔板末端与镀膜辊表面之间留有供基材通过用的第一基材通道31。
49.该结构的镀膜区中,也是利用旋转磁控靶和蒸发源的结合,在基材进入镀膜区后,先通过同一镀膜辊对基材的一面先后进行磁控溅射镀膜和蒸发镀膜,利用磁控溅射镀膜的
方式先在基材表面形成具有良好附着力的铜膜过渡层,然后再利用蒸发镀膜的方式快速在铜膜过渡层上沉积厚度较大的铜膜层;完成后,再送入下一镀膜辊,对基材的另一面同样地进行空空溅射镀膜和蒸发镀膜,同时对已完成镀膜的基材一面进行冷却。该方式中,由于蒸发镀膜的镀膜效率一般高于磁控溅射镀膜,但磁控溅射镀膜所形成的膜层在基材表面会具有更高的附着力,因此,将两者相结合,可以在保证膜层质量的前提下,有效提高超薄薄膜镀铜膜的镀膜效率。此外,通过隔板的设置,可在同一镀膜辊的外侧分隔出相互独立的磁控溅射镀膜区域和蒸发镀膜区域,减少镀膜辊的使用量,也就减少了超薄薄膜的输送行程,降低其发生褶皱变形的几率。
50.除上述结构外,本实施例中超薄薄膜双面镀膜设备的其它结构与实施例1相同。
51.如上所述,便可较好地实现本发明,上述实施例仅为本发明的较佳实施例,并非用来限定本发明的实施范围;即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰,都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。
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