CN107155262A - 一种铜箔基材制备方法及应用其的超材料加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及材料加工领域，具体涉及一种铜箔基材制备方法及应用其的超材料加工方法。该方法对多个普通厚度铜箔基材通过真空蚀刻进行均匀减小铜厚度，对减小铜厚度后的多个铜箔基材进行厚度确定，筛选出铜厚符合铜厚规格要求且铜厚均匀性达到预设阈值的铜箔基材，用于后续微结构加工的基材。该铜箔基材制备方法将只应用在PCB生产工艺中的真空蚀刻运用到均匀减小铜厚度上，通过真空蚀刻将普通厚度铜箔基材加工成供微结构加工使用的薄铜箔基材，且该加工成的薄铜箔基材与市面上供应的薄铜箔基材性能相同，通过减铜工艺获得的薄铜箔基材比在市面上直接购买3-9um薄铜箔基材其成本降低一半以上，解决了现有薄铜箔基材成本高、加工难度大等问题。

Description

一种铜箔基材制备方法及应用其的超材料加工方法
技术领域
本发明涉及材料加工领域，具体而言，涉及一种铜箔基材制备方法及应用其的超材料加工方法。
背景技术
现阶段加工精密微结构都使用薄铜箔基材(3-9um)进行加工，但薄铜箔基材使用闪镀方式加工，加工难度大，加工过程中容易出现破损等问题，良率较低，存在成本高、加工难度大等问题，严重制约精密微结构的生产需求；应用在PCB生产工艺中的真空蚀刻作为现有一种较为成熟的蚀刻技术，其蚀刻段中不仅安装了喷嘴，也在喷管之间离线路板表面相对距离较近的位置安装了抽气单元，这些抽气单元将使用过的蚀刻液吸走后，通过闭合回路回到模块的液槽中，板朝上部分、朝下部分及板边处的蚀刻效果基本一致，在一定程度上克服了蚀刻的水池效应以及上下蚀刻的速率差异。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种铜箔基材制备方法，该铜箔基材制备方法将真空蚀刻应用在减小铜厚度上，制备出的铜箔基材厚度符合铜厚规格要求且铜厚均匀性达到预设阈值，降低加工难度，满足薄铜箔基材的批量生产且良率高的需求。
本发明的目的还在于提供一种应用上述铜箔基材制备方法的超材料加工方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的一种铜箔基材制备方法，包括以下步骤:
对厚度大于铜厚规格要求的多个铜箔基材通过真空蚀刻均匀减小铜厚度；
对减小铜厚度后的多个铜箔基材进行厚度确定，筛选出铜厚符合铜厚规格要求且铜厚均匀性达到预设阈值的铜箔基材。
进一步，对减小铜厚度后的多个铜箔基材进行厚度确定，若铜厚大于铜厚规格要求，则返回再次通过真空蚀刻均匀减小铜厚度；若铜厚符合铜厚规格要求，则筛选出铜厚均匀性达到预设阈值的铜箔基材。
进一步，所述真空蚀刻的速度为6-8m/min，温度为40-60度；真空吸引压力为1～2kg/cm2。
进一步，所述真空蚀刻的速度为7m/min，温度为50度；真空吸引压力为1.5kg/cm2。
进一步，所述铜厚规格要求为3-9um。
进一步，使用厚度测量仪对减小铜厚度后的多个铜箔基材进行厚度确定。
进一步，使用厚度测量仪对减小铜厚度后的多个铜箔基材的四个角与中心位置处取点测量并进行厚度确定。
进一步，在对厚度大于铜厚规格要求的铜箔基材通过真空蚀刻均匀减小铜厚度的过程中，在铜箔基材上表面进行压力正态分布及对蚀刻的铜箔基材的两表面进行压差调整来保证减小铜厚度的均匀性。
更进一步，所述预设阈值为90％。
一种应用上述铜箔基材制备方法的超材料加工方法，包括以下步骤：
对厚度大于铜厚规格要求的多个铜箔基材通过真空蚀刻均匀减小铜厚度；
对减小铜厚度后的多个铜箔基材进行厚度确定，筛选出铜厚符合铜厚规格要求且铜厚均匀性达到预设阈值的铜箔基材；
对铜厚符合铜厚规格要求且铜厚均匀性达到预设阈值的铜箔基材进行贴膜、曝光处理；
对贴膜、曝光处理后的铜箔基材进行微结构加工获取超材料。
本发明提供的铜箔基材制备方法及应用其的超材料加工方法将应用在PCB生产工艺中的真空蚀刻减铜运用到铜箔基材的均匀减小铜厚度上，通过真空蚀刻将多个普通厚度铜箔基材进行减铜加工并筛选出铜厚符合铜厚规格要求且铜厚均匀性达到预设阈值的铜箔基材，使得该铜箔基材成为供微结构加工使用的薄铜箔基材，该加工后的薄铜箔基材与市面上供应的薄铜箔基材性能相同，通过减铜工艺获得的薄铜箔基材比在市面上直接购买3-9um薄铜箔基材其成本降低一半以上，大大降低了材料成本，且扩大了薄铜箔基材的可获取范围，解决了现有薄铜箔基材成本高、加工难度大等问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明一种实施例的工艺流程图；
图2是本发明另一实施例的工艺流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明的一种铜箔基材制备方法，包括以下步骤:
S1：通过真空蚀刻减小铜厚度；
对多个普通厚度铜箔基材通过真空蚀刻均匀减小铜厚度，该普通厚度铜箔基材的厚度一般为10-20um，大于铜厚规格要求，在对普通厚度铜箔基材通过真空蚀刻均匀减小铜厚度过程中在铜箔基材上表面进行压力正态分布及对蚀刻的铜箔基材的两表面进行压差调整来保证减小铜厚度的均匀性，真空蚀刻配有真空吸引能将上表面的蚀刻液吸走，避免在铜箔基材的上表面造成积液减小蚀刻效率，该真空蚀刻为现有在生产PCB板时减铜所采用的一种较为成熟的蚀刻技术，以及压力正态分布、压差调整也是在生产PCB板时减铜所采用的一种较为成熟的保证蚀刻均匀性的技术，在此不再赘述，该真空蚀刻及压力正态分布、压差调整均可应用在对铜箔基材的减铜工艺上；其中该真空蚀刻的速度为6-8m/min，温度为40-60度，真空蚀刻的吸引压力一般为一个大气压左右，即压力为1～2kg/cm2，作为本发明一种优选的方式，该真空蚀刻的速度为7m/min，温度为50度，真空蚀刻的吸引压力为1.5kg/cm2，由该参数进行的真空蚀刻能够使整个基材获取较好的蚀刻均匀性；
S2：对铜厚进行确定并进行筛选；
对减小铜厚度后的多个铜箔基材进行厚度确定，该厚度测量可采用厚度测量仪进行测量，使用厚度测量仪对减小铜厚度后的铜箔基材在铜箔基材的四个角与中心位置处取点测量，并筛选出铜厚符合铜厚规格要求且铜厚均匀性达到预设阈值即90％以上的铜箔基材，该均匀性数值90％可由均值数学公式对测量得到的五个测量点数值计算得到，只有均匀性达到90％以上的铜箔基材才可以作为微结构加工的铜箔基材；该铜厚规格要求为3-9um，满足该条件的基材才能作为薄铜箔基材进行后续加工。现有技术中采用闪镀方式加工出来的薄铜箔基材，由于其加工过程中容易出现破损等问题，良率较低，其良率一般在50％左右；而采用本技术方案通过减铜工艺制作出来满足厚度要求的薄铜箔基材，其良率可达到90％以上，远远优于现有技术。
参见图2，本发明的一种超材料加工方法，步骤S1与上述相同，步骤S2具体为：
对铜厚进行确定并进行筛选判定是否符合要求；具体为对减小铜厚度后的多个铜箔基材进行厚度确定，若铜厚大于铜厚规格要求，则返回步骤S1再次通过真空蚀刻进行均匀减小铜厚度；若铜厚符合铜厚规格要求，则筛选出铜厚均匀性为90％以上的铜箔基材进入下一步骤S3；
S3：贴膜、曝光；
对铜厚符合铜厚规格要求且铜厚均匀性为90％以上的铜箔基材进行贴膜、曝光处理，具体为使用光感膜对涉及的微结构图形进行转移，同时便于对铜层进行保护；
S4：微结构加工；
对贴膜、曝光处理后的铜箔基材进行微结构加工获取超材料，具体为在铜箔基材上通过蚀刻或其他工艺形成有阵列排布的多个人造导电微结构，通过排布的不同及导电微结构尺寸的变化来使得超材料产生不同的等效介电常数和磁导率。
本发明提供的铜箔基材制备方法及应用其的超材料加工方法将应用在PCB生产工艺中的真空蚀刻减铜运用到铜箔基材的均匀减小铜厚度上，通过真空蚀刻将多个普通厚度铜箔基材进行减铜加工并筛选出铜厚符合铜厚规格要求且铜厚均匀性达到预设阈值的铜箔基材，使得该铜箔基材成为供微结构加工使用的薄铜箔基材，且该加工后的薄铜箔基材与市面上供应的薄铜箔基材性能相同，大大降低了材料成本，且扩大了薄铜箔基材的可获取范围，解决了现有薄铜箔基材供应商交货周期长等问题。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种铜箔基材制备方法，其特征在于，包括以下步骤:
对厚度大于铜厚规格要求的多个铜箔基材通过真空蚀刻均匀减小铜厚度；
对减小铜厚度后的多个铜箔基材进行厚度确定，筛选出铜厚符合铜厚规格要求且铜厚均匀性达到预设阈值的铜箔基材。
2.根据权利要求1所述的铜箔基材制备方法，其特征在于，对减小铜厚度后的多个铜箔基材进行厚度确定，若铜厚大于铜厚规格要求，则返回再次通过真空蚀刻均匀减小铜厚度；若铜厚符合铜厚规格要求，则筛选出铜厚均匀性达到预设阈值的铜箔基材。
3.根据权利要求1或2所述的铜箔基材制备方法，其特征在于，所述真空蚀刻的速度为6-8m/min，温度为40-60度；真空吸引压力为1～2kg/cm2。
4.根据权利要求3所述的铜箔基材制备方法，其特征在于，所述真空蚀刻的速度为7m/min，温度为50度；真空吸引压力为1.5kg/cm2。
5.根据权利要求1所述的铜箔基材制备方法，其特征在于，所述铜厚规格要求为3-9um。
6.根据权利要求1所述的铜箔基材制备方法，其特征在于，使用厚度测量仪对减小铜厚度后的多个铜箔基材进行厚度确定。
7.根据权利要求6所述的铜箔基材制备方法，其特征在于，使用厚度测量仪对减小铜厚度后的多个铜箔基材的四个角与中心位置处取点测量并进行厚度确定。
8.根据权利要求1所述的铜箔基材制备方法，其特征在于，在对厚度大于铜厚规格要求的铜箔基材通过真空蚀刻均匀减小铜厚度的过程中，在铜箔基材上表面进行压力正态分布及对蚀刻的铜箔基材的两表面进行压差调整来保证减小铜厚度的均匀性。
9.根据权利要求1所述的铜箔基材制备方法，其特征在于，所述预设阈值为90％。
10.一种应用权利要求1-9任一项所述铜箔基材制备方法的超材料加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
对厚度大于铜厚规格要求的多个铜箔基材通过真空蚀刻均匀减小铜厚度；
对减小铜厚度后的多个铜箔基材进行厚度确定，筛选出铜厚符合铜厚规格要求且铜厚均匀性达到预设阈值的铜箔基材；
对铜厚符合铜厚规格要求且铜厚均匀性达到预设阈值的铜箔基材进行贴膜、曝光处理；
对贴膜、曝光处理后的铜箔基材进行微结构加工获取超材料。
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