CN107076657B - 用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法和装置 - Google Patents

用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法以及用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置，所述方法包括以下步骤：向所述聚合物膜施加电压，同时使所述聚合物膜的至少一侧与包含金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液接触；以及在施加电压后，测量所述聚合物膜随时间的电阻变化率或电流变化率。

Description

用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法和装置
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求在2015年1月29日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0014306号和在2015年1月29日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0014307号的权益，其公开内容通过全文引用并入本文。
本发明涉及用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法和用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置，更具体地，涉及这样的用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法和用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置：可以更容易且准确地测量用于半导体装置等的聚合物膜的金属离子渗透率，并且可以减少测量所需的时间并提高效率。
背景技术
用于半导体装置或显示装置的聚合物膜的金属离子渗透率是确保所使用的材料或最终产品可靠性的重要因素。然而，能够直接测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法并不广为人知，并且根据先前已知的测量方法，应进行复杂的多级过程，而且所得到的聚合物膜的金属离子渗透率的测量结果的可靠性不太高。
例如，先前使用这样的方法：将待测聚合物膜导入金属离子溶液并加热，然后计算吸附至所述聚合物膜的金属离子的重量；然而，难以将获得的测量结果视为金属离子渗透率。另外，作为先前已知的另一种测量方法，已知这样的方法：使铜前体扩散进晶片，然后使待测聚合物膜结合至所述晶片以使所述铜前体再次扩散，并且量化所述聚合物膜中包含的铜离子的量。然而，根据这个方法，预处理过程和量化过程复杂，并且应使用过量的有毒物质例如氢氟酸等。
现有技术文件
专利文件
(专利文件1)韩国登记专利第1311661号
发明内容
要解决的问题
本发明的一个目标是提供用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法，所述方法可以更容易且准确地测量用于半导体装置等的聚合物膜的金属离子渗透率，并且可以减少测量所需的时间并因此具有提高的效率。
本发明的另一个目标是提供用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置，所述装置可以更容易且准确地测量用于半导体装置等的聚合物膜的金属离子渗透率，并且可以减少测量所需的时间并因此具有提高的效率。
解决问题的方案
本文中提供了用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法，其包括以下步骤：向所述聚合物膜施加电压，同时使所述聚合物膜的至少一侧与包含金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液接触；以及在施加电压后，测量所述聚合物膜随时间的电阻变化率或电流变化率。
在施加电压后，测量聚合物膜随时间的电阻变化率或电流变化率的步骤可包括以下步骤：测量在施加电压后，直到随时间的电流变化率或电阻变化率保持恒定的第一时间T的时间。
随时间的电流变化率或电阻变化率保持恒定的第一时间可以是：其中随时间的电流变化率或电阻变化率包括在所述随时间的电流变化率或电阻变化率的平均值的25％以内的范围内的时点的第一时间；或者在经过随时间的电流变化或电阻变化的拐点之后，所述随时间的电流变化或电阻变化的差值的变化率变为0的第一时间。
可将聚合物膜的金属离子渗透率定义为：在第一时间T之后，随时间的平均电流变化率或平均电阻变化率。
在施加电压后，直至随时间的电流变化率或电阻变化率保持恒定的第一时间T的时间可为8小时或更短。
在施加电压后，直至随时间的电流变化率或电阻变化率保持恒定的第一时间T的时间可在室温、大气压和10V的施加电压下进行测量。
基于100的重量份的水性溶剂，电解液可包含量为20重量份至200重量份的有机溶剂。
电解液中包含的有机溶剂的沸点可高于向聚合物膜施加电压的步骤的温度。
电解液中包含的有机溶剂可包括亚砜有机溶剂。所述亚砜有机溶剂可包括碳数为1至3的二烷基亚砜。
电解液中包含的金属离子的浓度可为0.1ppmw至2000ppmw。
金属离子可包括选自以下的一种或更多种金属的离子：铜、金、铂、银、铁、汞、钾、钙、钠、铝、镍和铬。
向聚合物膜施加电压，同时使所述聚合物膜的至少一侧与包含金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液接触的步骤可包括以下步骤：施加电压，同时使所述聚合物膜的一侧与包含金属离子的电解液接触。
施加电压，同时使聚合物膜的一侧与包含金属离子的电解液接触的步骤可包括以下步骤：向第一电极和第二电极施加电压，所述第一电极与所述聚合物膜的另一侧相接触，所述第二电极与所述第一电极相对并且与所述电解液接触。
施加电压，同时使聚合物膜的至少一侧与包含金属离子的电解液接触的步骤可包括以下步骤：向所述聚合物膜施加电压，同时使所述聚合物膜的一侧与包含金属离子的第一电解液接触，并且使所述聚合物膜的另一侧与第二电解液接触。
向聚合物膜施加电压，同时使所述聚合物膜的一侧与包含金属离子的第一电解液接触，并且使所述聚合物膜的另一侧与第二电解液接触的步骤可包括以下步骤：向第一电极和第二电极施加电压，所述第一电极与包含金属离子的所述第一电解液接触，并且所述第二电极与所述第一电极相对且与所述第二电解液接触。
第一电解液和第二电解液中包含的金属离子可彼此不同，并且第一电解液和第二电解液中包含的金属离子的浓度可分别为0.1ppmw至2000ppmw。
向聚合物膜施加电压，同时使所述聚合物膜的至少一侧与包含金属离子的电解液接触的步骤还可包括以下步骤：在5℃至250℃的温度下向所述聚合物膜施加电压。
并且，本文中提供了用于测量金属离子渗透率的装置，其包括：彼此相对的第一电极和第二电极；与所述第一电极接触并且在内部包括含有金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液的电解液隔室；位于所述第二电极和所述电解液隔室之间并且以使在所述电解液隔室中包括的电解液与聚合物树脂膜相接触的方式安装的聚合物膜安装部；与所述第一电极和所述
第二电极连接并施加电压的电压施加部；以及测量安装在所述聚合物膜安装部中的聚合物膜的电阻变化或电流变化的电信号测量部。
聚合物膜安装部可以以使第二电极的一侧与聚合物树脂膜相接触的方式安装。聚合物膜安装部还可包括使第二电极、安装在所述聚合物膜安装部上的聚合物膜和电解液隔室彼此密切接触并使其固定的固定工具。
所述装置还可包括第二电解液隔室，所述第二电解液隔室位于第二电极和聚合物膜安装部之间，与所述第二电极相接触，并且包含含有金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液。第二电解液隔室中包括的电解液可包含0.1ppmw至2000ppmw的金属离子。第二电解液隔室中包括的电解液中的金属离子可与电解液隔室中包括的电解液中的金属离子不同。聚合物膜安装部还可包括使第一电解液隔室、第二电解液隔室和安装在所述聚合物膜安装部上的聚合物膜彼此密切接触并使其固定的固定工具。
所述装置还可包括含有内部空间的室，所述内部空间中布置有第一电极、第二电极、电解液隔室和聚合物膜安装部。所述室还可包括温度控制部和湿度控制部。
电信号测量部是这样的装置：在使用电压施加部向第一电极和第二电极施加电压之后，测量安装在聚合物膜安装部上的聚合物膜随时间的电阻变化率或电流变化率。
并且，本文中提供了用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置，其在上述用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法中使用。
发明的效果
根据本发明，可以提供这样的用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法和用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置：可以更容易且准确地测量用于半导体装置等的聚合物膜的金属离子渗透率，并且减少测量所需的时间并因此具有提高的效率。
附图说明
图1示意性示出本发明的用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置的一个实例。
图2示意性示出本发明的用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置的另一个实例。
图3示意性示出本发明的用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置的另一个实例。
图4示意性示出本发明的用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置的另一个实例。
图5为示出在向实施例的用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置施加电压后随时间的电流变化图。
具体实施方式
以下，将更详细地解释根据本发明的具体实施方案的用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法和用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置。
根据本发明的一个实施方案，提供了用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法，其包括以下步骤：向聚合物膜施加电压同时使聚合物膜的至少一侧与包含金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液接触；以及在施加电压后，测量所述聚合物膜随时间的电阻变化率或电流变化率。
已知半导体装置或显示装置等中的金属杂质对电学电子装置的物理特性和电特性具有致命影响，并因此，显著降低制造可靠性和产量等。具体地，金属或金属离子在高温下扩散进装置(例如，半导体基板等)，并且位于硅禁带中的深能级，因此充当引起少数载流子的产生和复合的捕获中心，从而减少少数载流子的寿命，增加p-n结的漏电流，并降低氧化物的击穿电压。
由于用于半导体装置或显示装置等的部分聚合物膜例如，模片粘结膜、阻焊剂、基板用粘结片、绝缘膜等具有绝缘特性，因此不容易测量聚合物树脂膜的金属渗透率或金属离子渗透率或者评估相关性能。
因此，本发明人通过实验确定：通过施加电压，同时使用于半导体装置等的聚合物膜的两个侧面与预定的电解液接触，并且在施加电压后，测量聚合物膜的电阻变化或电流变化，可以更准确且容易地测量待测聚合物膜的金属离子渗透率，并完成了本发明。
特别地，在上述实施方案的金属离子渗透率的测量方法中，甚至在使用两种或更多种电解液的情况下，由于所有电解液均包含金属离子、有机溶剂和水性溶剂，因此可改善通过电解液的电流流动性。因此，可以以高可再现性容易地测量在痕量金属离子渗入聚合物绝缘膜的情况下产生的细微电流流动变化。
具体地，可将聚合物膜的金属离子渗透率确定为：从施加预定电压(例如，0.1V至10.0V)的时间直至随时间的电流变化率或电阻变化率保持恒定的第一时间T的时间。
描述“随时间的电流变化率或电阻变化率保持恒定”的含义包括以下情形：在对应时点内，随时间的电流变化率或电阻变化率包括在所述随时间的电流变化率或电阻变化率的平均值的25％以内的范围内；和随时间的瞬时电流变化率或电阻变化率的变化率(或随时间的电流变化或电阻变化的差值的变化率)变为0，等等。
随时间的电流变化率或电阻变化率保持恒定的第一时间T意指：在出现随时间的电流变化或电阻变化之后，所述随时间的电流变化或电阻变化变得恒定的第一时间，并且其可在经过随时间的电流变化或电阻变化的拐点之后出现。
可将第一时间T确定为：随时间的瞬时电流变化率或电阻变化率的变化率(或随时间的电流变化或电阻变化的差值的变化率)变为0的第一时间，或者随时间的电流变化率或电阻变化率包括在所述随时间的电流变化率或电阻变化率的平均值的25％以内的范围内的时点内的第一时间。
对于第一时间的确定，可以没有特别限制地使用各种方法，并且例如，其可如下确定：计算在对应时点内随时间的平均电流变化率或电阻变化率，并且外推在经过随时间的电流变化或电阻变化的拐点之后，平均变化率值出现的时间。
尽管可通过上述实施方案的聚合物膜的金属离子渗透率的测量方法测量的电流变化率或电阻变化率的范围没有显著限制，但是例如，在施加0.1V至10.0V电压的情况下，在出现随时间的电流变化或电阻变化之后，电流变化或电阻变化变得恒定的第一时间可为8小时或更短、或0.5小时至8小时。
更具体地，在施加电压后直至随时间的电流变化率或电阻变化率保持恒定的第一时间T的时间可在室温、大气压和10V的施加电压下进行测量。室温表示约25℃的温度，并且大气压表示约1个标准大气压的压力。
同时，金属离子渗透率可由随时间的电流变化率或电阻变化率表示，并且特别地，其可为第一时间T后随时间的平均电流变化率或电阻变化率，并且例如，其可为A/10秒、A/1分钟、A/1小时、A/10小时、Ω/10秒、Ω/1分钟、Ω/1小时、Ω/10小时等。
在上述实施方案的聚合物膜的金属离子渗透率的测量方法中，电流变化率或电阻变化率的测量装置在其种类或结构方面没有显著限制，可以没有显著限制地使用能够在施加电压后测量待测聚合物膜中发生的电流变化或电阻变化的任何装置，并且例如，可使用诸如恒电位仪等的装置。
考虑到聚合物膜的种类或者电流变化或电阻变化的测量值，施加至聚合物膜的电压的大小可在0.001V至100V的范围内选择。
并且，电解液可包含金属离子、有机溶剂和水性溶剂。
基于100重量份的水性溶剂，电解液可包含20重量份至200重量份、或30重量份至150重量份、或40重量份至100重量份的有机溶剂。
在电解液中，基于100重量份的水性溶剂，如果有机溶剂的含量过度降低至小于20重量份，则由于金属离子的渗透速率降低和所致的金属离子渗透率的测量时间增加，因此在测量装置中施加0.1V至10.0V电压的情况下，在出现随时间的电流变化或电阻变化后，所述随时间的电流变化或电阻变化变得恒定的第一时间可增加至变得大于10小时，并因此，测量效率可降低。
并且，基于100重量份的水性溶剂，如果有机溶剂的含量过度增加至大于200重量份，则聚合物膜可被有机溶剂过度溶胀并因此可受损，并且金属离子的渗透时间可能变得太短，因此使得难以可再现地测量聚合物膜本身的金属离子渗透率。
电解液中包含的有机溶剂的沸点可高于向聚合物膜施加电压的步骤的温度。更具体地，电解液中包含的有机溶剂的沸点可为比向聚合物膜施加电压的步骤的温度高10℃至300℃、或50℃至200℃。
如果电解液中包含的有机溶剂的沸点比向聚合物膜施加电压的步骤的温度高出小于10℃，则在使用室温热期间，有机溶剂可能挥发。
并且，如果电解液中包含的有机溶剂的沸点比向聚合物膜施加电压的步骤的温度高出大于300℃，则随着使用室的温热温度增加，金属离子的迁移速率增加，因此在隔室内部产生过量压力，并因此，存在关于聚合物膜损坏的问题。
更具体地，电解液中包含的有机溶剂的沸点可为100℃至200℃、或150℃至200℃、或170℃至200℃，并且向聚合物膜施加电压的步骤的温度可为5℃至250℃、或20℃至200℃。
电解液中包含的有机溶剂可包括亚砜有机溶剂。亚砜有机溶剂在分子结构中具有包含亚磺酰基(-SO-)的部分，并且分别独立地经取代或未经取代的脂肪族、脂环族或芳香族烃官能团可键合至亚磺酰基的两端。
术语“经取代或未经取代的”意指包含被特定取代基进一步取代的官能团和每个官能团本身。如本文中所使用的，除非另外限定，否则可被进一步取代的取代基的实例可包括卤素、烷基、烯基、炔基、卤代烷基、卤代烯基、卤代炔基、芳基、卤代芳基、芳烷基、卤代芳烷基、烷氧基、卤代烷氧基、羰氧基、卤代羰氧基、芳氧基、卤代芳氧基、甲硅烷基、甲硅烷氧基、或如上所述的“包含氧、氮、磷、硫、硅或硼的极性官能团”等。
更具体地，亚砜有机溶剂可包括碳数为1至3的二烷基亚砜。碳数为1至3的二烷基亚砜可为这样的化合物：其中未经取代的脂肪族烃官能团例如C1-3烷基分别键合至亚磺酰基的两端。碳数为1至3的二烷基亚砜的优选实例可包括二甲基亚砜。
因此，用作电解液中包含的有机溶剂的亚砜有机溶剂具有非常高的极性，并因此可具有与水性溶剂的高混溶性，并且可提高电解液中金属离子的迁移速率，因此显著减少金属离子渗透率的测量时间。
并且，与先前使用的N-甲基吡咯烷酮(NMP)相比，用作电解液中包含的有机溶剂的亚砜有机溶剂具有弱毒性，并因此，在亲环境方面是有利的。
此外，作为有机溶剂，可将已知可用作电解液的一种或两种或更多种常用有机溶剂混合使用，并且有机溶剂的实例可包括醇，例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇或戊醇；酸，例如乙酸、硝酸或盐酸等；N-甲基吡咯烷酮(NMP)；丙酮；二甲基甲酰胺；四氢呋喃(THF)；二
Figure GDA0002249917930000081
烷、二甲基乙酰胺；聚乙二醇(PEG)；二甲苯；甲苯；氯仿；等等，但不限于此。
作为水性溶剂，可使用水。
金属离子可包括选自以下的一种或更多种金属的离子：铜、金、铂、银、铁、汞、钾、钙、钠、铝、镍和铬。
并且，尽管包含金属离子的电解液的浓度没有显著限制，但是为了方便用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置的操作并且更清楚地测量金属离子透过性，优选的是金属离子的浓度为0.1ppmw至2000ppmw的电解液存在于电解液隔室4中。
尽管在电解液中包含金属离子的方法没有显著限制，但是例如，可使用将含有金属离子的金属盐与水性溶剂和有机溶剂等混合的方法。
因此，电解液还可包含阴离子。阴离子意指带负(-)电的离子，并且其可与金属离子结合并以金属盐的形式存在，或者可与金属离子分离并以单独阴离子的形式存在。即，如上所述，在使用将含有金属离子的金属盐与水性溶剂和有机溶剂混合的方法的情况下，源自金属盐的阴离子可余留在电解液中。
阴离子的实例没有显著限制，并且例如可包括硫酸根离子(SO4 2-)，硝酸根离子(NO3 -)，高氯酸根离子(ClO4 -)，卤离子(F-、Br-、Cl-、I-)，氢氧根离子(OH-)，乙酸根离子(CH3COO-)等，并且优选硫酸根离子(SO4 2-)。
在电解液中包含酸根离子(SO4 2-)的情况下，由于其与用作有机溶剂的上述亚砜有机溶剂的结构相似性，因此在电解液中的混溶性可进一步提高，并因此，金属离子的迁移可变快，从而显著减少金属离子渗透率的测量时间。
阴离子的浓度可与上述金属离子的浓度相同，或者其可高于或低于金属离子的浓度，从而与金属离子的电荷量进行电荷平衡。并且，阴离子可以以单独阴离子的形式存在于电解液中，或者其可与水性溶剂反应并以水合物或酸的形式存在。
更具体地，作为电解液，可使用包含铜离子的第一溶液或包含钠离子的第二溶液，其中所述包含铜离子的第一溶液可包含铜离子、有机溶剂和水性溶剂，并且包含钠离子的第二溶液可包含钠离子、有机溶剂和水性溶剂。以上所述适用于有机溶剂和水性溶剂。并且，第一溶液中铜离子的浓度可为0.1ppmw至2000ppmw，并且第二溶液中钠离子的浓度可为0.1ppmw至2000ppmw。
同时，向聚合物膜施加电压，同时使所述聚合物膜的至少一侧与包含金属离子的电解液接触的步骤可包括以下步骤：施加电压，同时使所述聚合物膜的一侧与包含金属离子的电解液接触。
此处，仅聚合物膜的一侧可与电解液接触，并且聚合物膜的相对的侧面可不与电解液接触而与第二电极接触。相对的侧面意指平行于与电解液接触的一侧的另一侧。如此，通过使聚合物膜的一侧与电解液接触并使相对的侧面与第二电极直接接触，可支撑聚合物膜以实现结构稳定性。
施加电压，同时使聚合物膜的一侧与包含金属离子的电解液接触的步骤可包括以下步骤：向第二电极和第一电极施加电压，所述第二电极与聚合物膜的另一侧相接触，并且所述第一电极与第二电极相对且与电解液接触。
此处，电解液可包含0.1ppmw至2000ppmw的金属离子，并且例如，作为电解液，可使用包含铜离子的第一溶液或包含钠离子的第二溶液，并且优选地，可使用包含铜离子的第一溶液。以上所述适用于第一溶液和第二溶液。
并且，向聚合物膜施加电压，同时使聚合物膜的至少一侧与包含金属离子的电解液接触的步骤可包括以下步骤：向聚合物膜施加电压，同时使所述聚合物膜的一侧与包含金属离子的第一电解液接触，并且使聚合物膜的另一侧与第二电解液接触。
此处，第一电解液和第二电解液可分别包含0.1ppmw至2000ppmw金属离子，并且第一电解液和第二电解液中包含的金属离子可彼此不同。
具体地，作为第一电解液，可使用包含铜离子的第一溶液；并且作为第二电解液，可使用包含钠离子的第二溶液。以上所述适用于第一溶液和第二溶液。
向聚合物膜施加电压，同时使所述聚合物膜的一侧与包含金属离子的第一电解液接触，并且使所述聚合物膜的另一侧与第二电解液接触的步骤可包括以下步骤：向第一电极和第二电极施加电压，所述第一电极与包含金属离子的第一电解液接触，并且所述第二电极与所述第一电极相对且与第二电解液接触。
向聚合物膜施加电压，同时使所述聚合物膜的至少一侧与包含金属离子的第一电解液接触的步骤可包括以下步骤：在5℃至250℃、或20℃至200℃的温度下向聚合物膜施加电压。将温度控制在5℃至250℃或20℃至200℃的方法没有显著限制，并且例如可使用室。
作为室，可使用由众所周知的材料制成的反应室，并且室的形状或结构没有显著限制。
并且，室还可包括温度控制部和湿度控制部。
室内的温度可为0℃至400℃，并且可通过温度控制部而在测量聚合物膜的金属离子渗透率的过程中控制温度。温度控制部的具体结构或种类没有显著限制，并且例如，可使用诸如对流烘箱、HAST([高加速应力测试]烘箱或PCT(压力锅试验))烘箱等的装置。
在操作用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置以测量金属离子渗透率的情况下，所述室内部的温度可为5℃至250℃、或20℃至200℃。
在操作用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置以测量金属离子渗透率的情况下，所述室内部的压力可为1个标准大气压至5个标准大气压。
同时，根据本发明的另一个实施方案，提供了用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置，其包括：彼此相对的第一电极和第二电极；与所述第一电极接触并且在内部包括含有金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液的电解液隔室；位于所述第二电极和所述电解液隔室之间并且以使在电解液隔室中包括的电解液与聚合物树脂膜相接触的方式安装的聚合物膜安装部；与所述第一电极和所述第二电极连接并施加电压的电压施加部；以及测量安装在所述聚合物膜安装部中的聚合物膜的电阻变化或电流变化的电信号测量部。
本发明人通过实验确定：通过施加电压，同时使用于半导体装置等中的聚合物膜的至少一侧与预定电解液接触，并且在施加电压后，测量聚合物膜的电阻变化或电流变化，可以更准确且容易地测量待测聚合物膜的金属离子渗透率，并且基于此，发明了用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置并完成了本发明。
具体地，上述实施方案的用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置的详细结构如下。
用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置包括彼此相对的第一电极和第二电极。作为第一电极1和第二电极2，可使用已知用于二次电池等的通用电极，并且例如，可使用铜电极、铝电极、锂电极、铂电极、金电极、铁电极、锌电极、镍电极、银电极、铅电极、碳电极、ITO或PEDOT/PSS等。第一电极1和第二电极2彼此相对。
用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置包括与第一电极接触并且在内部包括含有金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液的电解液隔室。即，电解液隔室内包括的电解液可与第一电极相接触，并且包含金属离子、有机溶剂和水性溶剂。
具体地，使电解液与电解液隔室内的第一电极接触的方法的实例没有显著限制，并且例如，可使用将第一电极在内部包含电解液的电解液隔室中浸渍的方法，或者使电解液隔室与第一电极的一侧相接触，使得由连接第一电极1和聚合物膜安装部3的隔离壁(侧壁)限定的空间可成为电解液隔室的方法等。
并且，位于电解液隔室中的电解液可包含金属离子、有机溶剂和水性溶剂。以上所述适用于电解液、金属离子、有机溶剂和水性溶剂。
电解液隔室4的隔离壁(侧壁)的材料没有显著限制，并且其可包括对内部存在的电解液具有高稳定性，并且在测量金属离子渗透率的过程中施加的温度和压力条件下具有稳定性的材料。具体地，电解液隔室的隔离壁(侧壁)可包含诸如玻璃、特氟隆或聚合物等材料，但具体实例不限于此。
并且，尽管电解液隔室的隔离壁厚度没有显著限制，但是例如，其厚度可为1mm至500mm。
用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置包括位于第二电极2和电解液隔室4之间并且以使得电解液隔室中包含的电解液与聚合物树脂膜相接触的方式安装的聚合物膜安装部3。
可将位于第二电极2和电解液隔室4之间的聚合物膜安装部3限定为在第二电极2和电解液隔室4之间形成的空间，并且还可将其定义为安装在该空间中的单独安装装置或固定装置。例如，聚合物膜安装部3可以是球形、圆形、或截面具有3个至20个内角的多边形空间，并且可包括玻璃过滤器或网状聚合物膜支撑部。
具体地，聚合物膜安装部可以以如下方式安装：第二电极的一侧与聚合物树脂膜相接触。因此，如果有待测量其金属离子渗透率的聚合物膜位于聚合物膜安装部3上，则电解液隔室4中包含金属离子的电解液与聚合物膜的一侧相接触。并且，当使聚合物膜的一侧与包含金属离子的电解液接触时，使用与第一电极和第二电极连接并且施加电压的电压施加部5向第二电极和第一电极施加电压，所述第二电极与聚合物膜的另一侧相接触，并且所述第一电极与所述第二电极相对且与电解液接触，其后，使用电信号测量部6测量安装在所述聚合物膜安装部上的聚合物膜的电压变化或电流变化。
并且，聚合物膜安装部还可包括使第二电极、安装在聚合物膜安装部上的聚合物膜和电解液隔室彼此密切接触并使其固定的固定工具。固定工具7的具体形状或实际紧固方法或结构没有显著限制，并且例如，可使用结构如下的固定工具(夹具)：可添加至聚合物膜安装部的外部突出部的后侧，穿过聚合物膜安装部的固定工具和外部突出部的孔可与螺钉连接以进行压制，并且具有覆盖聚合物膜安装部的外部突出部的斜角的沟槽的带状结构的两端可用螺钉固定以进行压制。
同时，用于测量金属离子渗透率的装置还可包括第二电解液隔室，其位于第二电极和聚合物膜安装部之间，与第二电极相接触，并且在内部包括含有金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液。即，第二电解液隔室内部包括的电解液与第二电极相接触，并且可包含金属离子、有机溶剂和水性溶剂。
具体地，使电解液与第二电解液隔室中的第二电极相接触的方法的实例没有显著限制，并且例如，可包括将第二电极在内部包含电解液的电解液隔室内浸渍的方法，或者使第二电解液隔室与第二电极的一侧相接触的方法，使得由连接第二电极2和聚合物膜安装部3的隔离壁(侧壁)限定的空间可变成电解液隔室等。
更具体地，用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置可包括彼此相对的第一电极和第二电极；与所述第一电极接触并且在内部包括含有金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液的第一电解液隔室；位于所述第二电极和所述电解液隔室之间并以使所述电解液隔室中包括的电解液与聚合物树脂膜相接触的方式安装的聚合物膜安装部；位于所述第二电极和所述聚合物膜安装部之间，与所述第二电极相接触，并在内部包括含有金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液的第二电解液隔室；与所述第一电极和所述第二电极连接并施加电压的电压施加部；以及测量安装在所述聚合物膜安装部中的聚合物膜的电阻变化或电流变化的电信号测量部。
第二电解液隔室中包括的电解液可包含0.1ppmw至2000ppmw的金属离子。金属离子可包括选自以下的一种或更多种金属的离子：铜、金、铂、银、铁、汞、钾、钙、钠、铝、镍和铬。
并且，尽管包含金属离子的电解液的浓度没有显著限制，但是为了方便用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置的操作并且更清楚地测量金属离子渗透率，优选的是金属离子的浓度为0.1ppmw至2000ppmw的电解液存在于第二电解液隔室8中。
第二电解液隔室中包括的电解液中的金属离子可与电解液隔室(第一电解液隔室)中包括的电解液中的金属离子不同。
对于具体实例，用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置可包括在第一电解液隔室中包含铜离子的第一电解液和在第二电解液隔室中包含钠离子的第二电解液，并且第一电解液可包含0.1ppmw至2000ppmw的铜离子，第二电解液可包含0.1ppmw至2000ppmw的钠离子。
并且，第二电解液隔室中包括的电解液中的阴离子的浓度可与电解液隔室(第一电解液隔室)中包括的电解液中的阴离子的浓度相同。因此，随着接触聚合物膜两个侧面的电解液中阴离子的浓度变得相同，通过电解液的电流流动性可提高，并且可以以高可再现性容易地测量在痕量金属离子渗入聚合物绝缘膜的情况下产生的细微电流流动变化。
第一电解液和第二电解液可包含阴离子、有机溶剂和水性溶剂以及金属离子，并且关于电解液隔室(对应于第一电解液隔室)或电解液(对应于第一电解液)的上述说明适用于有机溶剂、水性溶剂。
关于电解液隔室(对应于第一电解液隔室)的上述说明适用于第二电解液隔室8的隔离壁(侧壁)的材料、厚度。
此处，聚合物膜安装部3还可包括使第一电解液隔室4、第二电解液隔室8和安装在聚合物膜安装部3上的聚合物膜彼此密切接触并使其固定的固定工具。
固定工具7的具体形状或实际紧固方法或结构没有显著限制，并且例如，可使用结构如下的固定工具(夹具)：可添加至聚合物膜安装部的外部突出部的后侧，穿过聚合物膜安装部的固定工具和外部突出部的孔可与螺钉连接以进行压制，并且具有覆盖聚合物膜安装部的外部突出部的斜角的沟槽的带状结构的两端可用螺钉固定以进行压制。
用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置包括与第一电极和第二电极连接并施加电压的电压施加部。
考虑到聚合物膜的种类或者电流变化或电阻变化的测量值，施加至第一电极和第二电极的电压的大小没有显著限制，并且其可在0.001V至100V的范围内选择。
用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置包括测量安装在聚合物膜安装部上的聚合物膜的电阻变化或电流变化的电信号测量部。
在上述实施方案的用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置中，如果向第一电极和第二电极施加电压，则位于电解液隔室内的金属离子通过电流移动，并因此，当金属离子渗入位于聚合物膜安装部上的聚合物膜时，电流流动并且电阻变低，因而产生电信号。
因此，在上述实施方案中，聚合物膜的金属离子渗透率可作为随时间的电阻变化率或电流变化率来测量，在向待测聚合物膜施加电压后，当金属离子开始渗入聚合物膜时所述变化开始出现。
特别地，可将聚合物膜的金属离子渗透率确定为：从施加预定电压(例如，0.1V至10.0V)的时间直至随时间的电流变化率或电阻变化率保持恒定的第一时间T的时间。
描述“随时间的电流变化率或电阻变化率保持恒定”的含义包括以下情形：在对应时点中，随时间的电流变化率或电阻变化率包括在所述随时间的电流变化率或电阻变化率的平均值的25％以内的范围内；和随时间的瞬时电流变化率或电阻变化率的变化率(或随时间的电流变化或电阻变化的差值的变化率)变为0，等等。
随时间的电流变化率或电阻变化率保持恒定的第一时间T意指：在出现随时间的电流变化或电阻变化后，所述随时间的电流变化或电阻变化变得恒定的第一时间，并且其可在经过随时间的电流变化或电阻变化的拐点之后出现。
可将第一时间T确定为：随时间的瞬时电流变化率或电阻变化率的变化率(或随时间的电流变化或电阻变化的差值的变化率)变为0的第一时间，或者随时间的电流变化率或电阻变化率包括在所述随时间的电流变化率或电阻变化率的平均值的25％以内的范围内时点中的第一时间。
对于第一时间的确定，可以没有特别限制地使用各种方法，并且例如，其可如下确定：计算在对应时点中随时间的平均电流变化率或电阻变化率，并且外推在经过随时间的电流变化率或电阻变化率的拐点之后，平均变化率值出现的时间。
尽管可通过上述实施方案的聚合物膜的金属离子渗透率的测量装置测量的电流变化率或电阻变化率的范围没有显著限制，但是例如，在向测量装置施加0.1V至10.0V的电压的情况下，在出现随时间的电流变化或电阻变化之后，电流变化或电阻变化变得恒定的第一时间可为8小时或更短、或者0.5小时至8小时。
同时，金属离子渗透率可由随时间的电流变化率或电阻变化率表示，并且特别地，其可为第一时间T后随时间的平均电流变化率或电阻变化率，并且例如，其可为A/10秒、A/1分钟、A/1小时、A/10小时、Ω/10秒、Ω/1分钟、Ω/1小时、Ω/10小时等。
更具体地，如果金属离子渗透率有待测量的聚合物膜位于聚合物膜安装部3上，则电解液隔室4中包含金属离子的电解液与聚合物膜的一侧相接触。并且，当聚合物膜的一侧与包含金属离子的电解液接触时，使用与第一电极和第二电极连接并施加电压的电压施加部5向第二电极和第一电极施加电压，所述第二电极与所述聚合物膜的另一侧相接触，所述第一电极与所述第二电极相对且与电解液接触，其后，使用电信号测量部6测量安装在聚合物膜安装部上的聚合物膜的电阻变化或电流变化。
或者，如果金属离子渗透率有待测量的聚合物膜位于聚合物膜安装部3上，则第一电解液隔室4中包含金属离子的电解液(第一电解液)与聚合物膜的一侧相接触，并且第二电解液隔室8中的电解液(第二电解液)与聚合物膜的另一侧相接触。并且，当聚合物膜的两个侧面分别与包含金属离子的电解液和电解液接触时，使用电压施加部5向第一电极和第二电极施加电压，其后，使用电信号测量部6测量安装在聚合物膜安装部上的聚合物膜的电流变化或电阻变化。
电信号测量部件的具体种类或结构没有显著限制，可以没有显著限制地使用能够在施加电压后测量待测聚合物膜中产生的电阻变化或电流变化的装置，并且例如，可使用诸如恒电位仪等的装置。
上述实施方案的用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置还可包括含有内部空间的室，所述内部空间中布置有第一电极、第二电极、电解液隔室和聚合物膜安装部。所述电解液隔室包括第一电解液隔室4或第二电解液隔室8。
电压施加部和电信号测量部6可位于室内或室外，并且其可安装在室本身中。
作为室，可使用由众所周知的材料制成的反应室，并且室的形状或结构没有显著限制。
并且，室还可包括温度控制部和湿度控制部。
所述室内部的温度可为0℃至400℃，且可通过安装在室中的温度控制部而在测量聚合物膜的金属离子渗透率的过程中控制温度。温度控制部的具体结构或种类没有显著限制，并且例如，其可包括诸如对流烘箱、HAST([高加速应力测试]烘箱或PCT(压力锅试验))烘箱等的装置。
在操作用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置以测量金属离子渗透率的情况下，所述室内部的温度可为5℃至250℃、或20℃至200℃。
在操作用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置以测量金属离子渗透率的情况下，所述室内部的压力可为1个标准大气压至5个标准大气压。
同时，尽管可应用于用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置的聚合物膜的种类没有显著限制，但是具有绝缘特性的聚合物膜可能是测量金属离子渗透率的主要对象。具体地，可应用于用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置的聚合物膜可包括模片粘结膜、阻焊剂、基板用粘结片、绝缘膜等。
同时，根据本发明的另一个实施方案，提供了用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置，其用于在一个实施方案的用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法中。
以上所述适用于用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法及其操作装置。
发明详述
下文中，将参照以下实施例详细说明本公开内容。然而，这些实施例仅举例说明本发明的概念，而本发明概念的范围不限于此。
[制备例1至3：具有绝缘特性的粘合膜的制备]
(1)树脂组合物溶液的制备
将酚树脂、环氧树脂、丙烯酸类树脂、固化促进剂、偶联剂和填料以下表1中所述的含量溶解在甲基乙基酮中，以获得用于半导体的粘合剂树脂组合物的溶液(固体含量20重量％)。
(2)粘合膜的制备
将上面制备的用于半导体的粘合剂树脂组合物的溶液涂覆在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(厚度为38μm)上，然后在130℃下干燥3分钟以获得厚度为20μm的粘合膜。测量制备例1至3的各个粘合膜的玻璃化转变温度(TMA测量)和模量(DMA测量)，并且结果在下表2中示出。
【表1】
树脂组合物的溶液的组成[单位：g]
Figure GDA0002249917930000181
*KPH-F2001：线型酚醛树脂(Kolon Chemical Co.,Ltd.，羟基当量：106g/当量，软化点：88℃)
*KH-6021：双酚A酚醛清漆酚醛树脂(DIC Corp，羟基当量：118g/当量，软化点：133℃)
*EOCN-104S：甲酚酚醛清漆酚醛树脂(Nippon Kayaku，环氧当量：214g/当量，软化点：92℃)
*HP-7200：基于DCPD的酚醛清漆酚醛树脂(DIC Corp，环氧当量：257g/当量，软化点：62℃)
*KG-3037：基于丙烯酸酯的树脂(基于甲基丙烯酸缩水甘油酯的重复单元13重量％，玻璃化转变温度：20℃，Mw 800,000)
*2P4MHZ：2-苯基-4-甲基-5-二羟基甲基咪唑(Shikoky Chemical Corp.)
*KBM-403：γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-etsu Chemical Co.，Ltd.)
*RY-50：球形二氧化硅(Evonik，平均粒径40nm)
【表2】
粘合膜的特性
制备例1 制备例2 制备例3
玻璃化转变温度(℃) 180 170 165
模量(MPa) 5 4 5
[实施例1至2：制造用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置]
实施例1
如图2中所示，制造了用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置，其包括：彼此相对的第一电极和第二电极；与所述第一电极接触并且在内部包括含有金属离子的电解液的第一电解液隔室；与所述第二电极的一侧接触并包含电解液的第二电解液隔室；限定为所述第一电解液隔室和所述第二电解液隔室之间的空间的聚合物膜安装部；与所述第一电极和所述第二电极连接并施加电压的电压施加部；以及测量安装在所述聚合物膜安装部中的聚合物膜的电阻变化或电流变化的电信号测量部。
实施例2
如图1中所示，制造了用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置，其包括：彼此相对的第一电极和第二电极；以使所述第一电极的一侧与聚合物树脂膜相接触的方式安装的聚合物膜安装部；位于所述第二电极和所述聚合物安装部之间且在内部包括含有1000ppm的铜离子的二甲基亚砜(DMSO)电解质水溶液的电解液隔室；与所述第一电极和所述第二电极连接并施加电压的电压施加部；以及测量安装在所述聚合物膜安装部中的聚合物膜的电阻变化或电流变化的电信号测量部。
[实施例3至14：用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法]
实施例3
在室温和大气压下，在实施例1中制造的用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置上安装制备例1中获得的厚度为20μm的粘合膜，如图2中所示，在第一电解液隔室中填充包含重量比为1:1的水(H2O)和二甲基亚砜(DMSO)的第一溶剂使得硫酸铜(Cu2SO4)的浓度变为1000ppmw，和重量比为1:1的水(H2O)和二甲基亚砜使得硫酸钠(Na2SO4)的浓度变为1000ppmw，然后，在施加10V的电压的同时，将出现随时间的电流变化或电阻变化后随时间的电流变化或电阻变化变得恒定的第一时间判定为测量终止时间。并且，计算从施加电压的时间直至测量终止时间的时间T，并且根据以下标准评估金属离子渗透率的测量效率。
*优异：测得T值在8小时内
*有缺点：测得T值大于8小时
实施例4至8
通过与实施例3相同的方法测量金属离子渗透率，不同之处在于：测量装置的种类、粘合膜的种类、测量温度、电解液中包含的第一溶剂和第二溶剂中的H2O:DMSO的重量比变为如下表3中所述。
实施例9至14
通过与实施例3相同的方法测量金属离子渗透率，不同之处在于：如下表3中所示，使用实施例2中制造的用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置，并且如图1中所示，在室温和大气压下，在电解液隔室中，在各个重量比下填充水(H2O)和二甲基亚砜(DMSO)，使得硫酸铜(Cu2SO4)的浓度变为1000ppmw。
【表3】
实施例3至14的金属离子渗透率的测量条件和结果
Figure GDA0002249917930000211
如表3中所示，在实施例3至14的测量金属离子渗透率的方法的情况下，通过金属离子渗透率评估粘合膜的可靠性，可以在各种条件下于8小时内快速测得，并且测量结果的可再现性看起来优异。
[比较例1至22：聚合物膜的金属离子渗透率的测量]
比较例1
在柔性铜电路板上安装制备例1中获得的粘合膜，使得梳状电极彼此交叉，并且在110℃、85％RH的条件下向两个电极施加3V的电压时，测量电极间随时间的绝缘电阻值，并且将电极间的绝缘电阻值变得低于1×105Ω的瞬间判定为测量终止时间。并且，计算从施加电压的时间直至测量的终止时间的时间T’，而且根据以下标准评估金属离子渗透率的测量效率。
*优异：测得T’值在8小时内
*有缺点：测得T’值大于8小时
比较例2至18
通过与比较例1相同的方法测量金属离子渗透率，不同之处在于：粘合膜的种类、测量温度和施加电压变为如下表4中所示。
【表4】
比较例1至18的金属离子渗透率的测量条件和结果
Figure GDA0002249917930000221
如表4中所示，在比较例的情况下，由于粘合膜的可靠性通过高温、高湿度HAST方法评估，因此即使改变了条件，测量终止时间也明显变长例如大于50小时等，并因此，可以确定测量效率很差。
即，与粘合膜的常规可靠性评估方法相比，在根据实施例的粘合膜的金属离子渗透率的情况下，评估结果可在短时间内确定，并因此，测量效率可进一步提高，并且测量结果的可再现性看起来优异。
比较例19至22
如下表5中所示，通过与实施例3相同的方法测量金属离子渗透率，不同之处在于：测量装置的种类、粘合膜的种类、测量温度、以及电解液中包含的第一溶剂和第二溶剂中的H2O:DMSO的重量比变为如下表5中所示。
【表5】
比较例19至22的金属离子渗透率的测量条件和结果
Figure GDA0002249917930000231
如表5中所示，在H2O:DMSO的比为9:1并且有机溶剂的含量过度降低的情况下，测量终止时间明显延长至大于10小时，并且可以确定测量效率很差。
<附图标记说明>
1——第一电极
2——第二电极
3——聚合物膜安装部
4——第一电解液隔室
5——电压施加部
6——电信号测量部
7——固定工具
8——第二电解液隔室
9——室

Claims (28)

1.一种用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法，包括以下步骤：
向所述聚合物膜施加电压，同时使所述聚合物膜的至少一侧与包含金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液接触；以及
在施加电压后，测量所述聚合物膜随时间的电阻变化率或电流变化率，
其中在施加电压后，测量所述聚合物膜随时间的电阻变化率或电流变化率的步骤包括以下步骤：测量在施加电压后，直至所述随时间的电流变化率或电阻变化率保持恒定的第一时间T的时间，其中将所述聚合物膜的金属离子渗透率定义为在所述第一时间T之后随时间的平均电流变化率或平均电阻变化率。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述随时间的电流变化率或电阻变化率保持恒定的所述第一时间为：
其中所述随时间的电流变化率或电阻变化率包括在所述随时间的电流变化率或电阻变化率的平均值的25％以内的范围内的时点的所述第一时间，或者
在经过随时间的电流变化或电阻变化的拐点之后，所述随时间的电流或电阻变化的差值的变化率变为0的所述第一时间。
3.根据权利要求1所述的方法，其中在施加电压后，直至所述随时间的电流变化率或电阻变化率保持恒定的所述第一时间T的所述时间为8小时或更短。
4.根据权利要求3所述的方法，其中在施加电压后，直至所述随时间的电流变化率或电阻变化率保持恒定的所述第一时间T的所述时间在室温、大气压和10V的施加电压下进行测量。
5.根据权利要求1所述的方法，其中基于100重量份的所述水性溶剂，所述电解液包含20重量份至200重量份的所述有机溶剂。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述电解液中包含的所述有机溶剂的沸点高于向所述聚合物膜施加电压的步骤的温度。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述电解液中包含的所述有机溶剂包括亚砜有机溶剂。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述亚砜有机溶剂包括碳数为1至3的二烷基亚砜。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述电解液中包含的所述金属离子的浓度为0.1ppmw至2000ppmw。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属离子包括选自以下的一种或更多种金属的离子：铜、金、铂、银、铁、汞、钾、钙、钠、铝、镍和铬。
11.根据权利要求1所述的方法，其中向所述聚合物膜施加电压，同时使所述聚合物膜的至少一侧与包含金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液接触的步骤包括以下步骤：施加电压，同时使所述聚合物膜的一侧与包含所述金属离子的所述电解液接触。
12.根据权利要求11所述的方法，其中施加电压，同时使所述聚合物膜的一侧与包含所述金属离子的所述电解液接触的步骤包括以下步骤：向第一电极和第二电极施加电压，所述第一电极与所述第二电极相对并且与所述电解液接触，并且所述第二电极与所述聚合物膜的另一侧相接触。
13.根据权利要求1所述的方法，其中施加电压，同时使所述聚合物膜的至少一侧与包含所述金属离子的所述电解液接触的步骤包括以下步骤：向所述聚合物膜施加电压，同时使所述聚合物膜的一侧与包含所述金属离子的第一电解液接触，并且使所述聚合物膜的另一侧与第二电解液接触。
14.根据权利要求13所述的方法，其中向所述聚合物膜施加电压，同时使所述聚合物膜的一侧与包含所述金属离子的所述第一电解液接触并且使所述聚合物膜的另一侧与所述第二电解液接触的步骤包括以下步骤：向第一电极和第二电极施加电压，所述第一电极与包含所述金属离子的所述第一电解液接触，并且所述第二电极与所述第一电极相对且与所述第二电解液接触。
15.根据权利要求13所述的方法，其中在所述第一电解液中包含的所述金属离子与所述第二电解液中包含的金属离子不同。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一电解液和所述第二电解液中包含的所述金属离子的浓度分别为0.1ppmw至2000ppmw。
17.根据权利要求9所述的方法，其中向所述聚合物膜施加电压同时使所述聚合物膜的至少一侧与包含金属离子的所述电解液接触的步骤还包括以下步骤：在5℃至250℃的温度下向所述聚合物膜施加电压。
18.一种用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置，包括：
彼此相对的第一电极和第二电极；
与所述第一电极接触并且在内部包括含有金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液的第一电解液隔室；
位于所述第二电极和所述第一电解液隔室之间并且以使所述第一电解液隔室中包括的所述电解液与聚合物树脂膜相接触的方式安装的聚合物膜安装部；
与所述第一电极和所述第二电极连接并施加电压的电压施加部；以及
测量安装在所述聚合物膜安装部中的所述聚合物膜的电阻变化或电流变化的电信号测量部。
19.根据权利要求18所述的装置，其中所述聚合物膜安装部以使所述第二电极的一侧与聚合物树脂膜相接触的方式安装。
20.根据权利要求19所述的装置，其中所述聚合物膜安装部还包括使所述第二电极、安装在所述聚合物膜安装部上的所述聚合物膜和所述第一电解液隔室彼此密切接触并固定的固定工具。
21.根据权利要求18所述的装置，还包括第二电解液隔室，所述第二电解液隔室位于所述第二电极和所述聚合物膜安装部之间，与所述第二电极相接触，并且在内部包括含有金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液。
22.根据权利要求21所述的装置，其中所述第二电解液隔室中包括的所述电解液包含0.1ppmw至2000ppmw的金属离子。
23.根据权利要求21所述的装置，其中在所述第二电解液隔室中包括的所述电解液中的所述金属离子与在所述第一电解液隔室中包括的所述电解液中的所述金属离子不同。
24.根据权利要求21所述的装置，其中所述聚合物膜安装部还包括使所述第一电解液隔室、所述第二电解液隔室和安装在所述聚合物膜安装部上的所述聚合物膜彼此密切接触并固定的固定工具。
25.根据权利要求18所述的装置，还包括室，所述室包括内部空间，在所述内部空间中布置有所述第一电极、所述第二电极、所述第一电解液隔室和所述聚合物膜安装部。
26.根据权利要求25所述的装置，其中所述室还包括温度控制部和湿度控制部。
27.根据权利要求18所述的装置，其中所述电信号测量部是这样的装置：在使用所述电压施加部向所述第一电极和所述第二电极施加电压之后，测量安装在所述聚合物膜安装部上的所述聚合物膜随时间的电阻变化率或电流变化率。
28.一种用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置，其用于根据权利要求1所述的用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法中。
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