CN114561674A - 塑料薄膜刷镀铜工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种塑料薄膜刷镀铜工艺。该工艺包括：采用物理气相沉积法对塑料薄膜进行第一镀铜处理，在所述塑料薄膜的一表面制备第一铜膜，另一表面制备第二铜膜；采用刷镀镀铜方式对第一铜膜、第二铜膜进行第二镀铜处理，在第一铜膜上制备第三铜膜，在第二铜膜上制备第四铜膜；第二镀铜处理的阳极为刷镀辊；第二镀铜处理所采用的镀铜液包括水、硫酸铜、硫酸、氯离子、1,4‑环己二酮单乙二醇缩酮、邻苯二甲酰亚胺钾盐和多元醇化合物。该镀铜工艺镀速快，能获得结晶细致、连续、均匀的铜膜层，且对原有镀铜膜层无任何不良影响，镀后膜层结合力优良，一次性刷镀成膜即可使膜面方阻达到成品要求，且塑料薄膜不被刺孔，适合放大化应用。

Description

塑料薄膜刷镀铜工艺
技术领域
本发明涉及镀铜技术领域，特别是涉及一种塑料薄膜刷镀铜工艺。
背景技术
目前对厚度为3.2μm～12μm的塑料薄膜(如聚丙烯PP或聚对苯二甲酸乙二醇酯PET)的表面进行双面镀铜处理，通常都是采用磁控加电镀或蒸镀加电镀这两种工艺，这两种加工工艺均存在工序间加工质量合格率不高的问题，主要难点集中在磁控或蒸镀后形成的铜膜面厚度不均匀，电镀铜易产生烧孔，导致薄膜穿孔、断膜故障频发，合格率极低。
另外，由于前序磁控镀膜或蒸镀镀膜制得的膜面铜厚度不足，导致膜面方阻过高，通常在2000毫欧左右。为此，必须将铜层厚度加厚以减少膜面方阻，使其低于500毫欧。
传统的解决办法是采用电镀酸铜工艺，该工艺可获得结晶致密的镀铜层，且使膜面方阻达到要求。但目前最大的难点是电镀酸铜过程中和塑料膜接触的阴极辊会被镀铜，阴极辊上被镀铜部位易把塑料膜层刺破，造成受镀塑料膜产生孔洞，不合格。同时，镀层厚度均匀度可能差，膜边缘易烧焦，且出现膜层烧孔，穿孔、断膜等故障，最终导致镀膜的合格率与效率都比较低。
另一方面，如果在磁控或蒸镀镀膜工序就把膜面方阻大幅度降低，会大大增加膜面穿孔和烧孔的风险。而且，在后序电镀酸铜工序中无法采用较高的电镀电流，使膜层厚度大大降低又导致膜面方阻无法降低至成品要求范围内；反之，电镀酸铜的电流过高，又会增加阴极辊被镀铜的可能性和程度，导致塑料膜膜面随时可能被刺孔或烧膜。可见，磁控加电镀酸铜或蒸镀加电镀酸铜的工艺，操作复杂且难以调控，更谈不上控制一次加工成品合格率。
此外，根据实验室和车间生产的现象总结，塑料薄膜经过电镀酸铜工序后趋向于金属化的脆性，不能再重复多次电镀酸铜，在一次(至多两次)电镀后，会出现拉膜易断膜的问题，产品不合格，且导致前序加工所有的产品膜全都报废，过于浪费，没有任何经济性可言。
综上可知，目前的塑料薄膜刷镀铜工艺还存在诸多难以协调的问题，行业内亟需一种镀速快，可提高铜层的厚度和均匀性，塑料薄膜不被刺孔，成品膜膜上方阻达标，镀铜层之间结合力优良的塑料薄膜刷镀铜工艺。
发明内容
基于此，本发明提供了一种镀速快，能获得结晶细致、连续、均匀的铜膜层，且对原有镀铜膜层无任何不良影响，镀后膜层结合力优良，一次性刷镀成膜即可使膜面方阻达到成品要求，塑料薄膜不被刺孔的塑料薄膜刷镀铜工艺。
技术方案如下：
一种塑料薄膜刷镀铜工艺，包括如下步骤：
采用物理气相沉积法对塑料薄膜进行第一镀铜处理，在所述塑料薄膜的一表面制备第一铜膜，另一表面制备第二铜膜；
采用刷镀镀铜方式对所述第一铜膜、第二铜膜进行第二镀铜处理，在所述第一铜膜上制备第三铜膜，在所述第二铜膜上制备第四铜膜；
所述第二镀铜处理的阳极为刷镀辊；
所述第二镀铜处理所采用的镀铜液包括水、硫酸铜、硫酸、氯离子、1,4-环己二酮单乙二醇缩酮、邻苯二甲酰亚胺钾盐和多元醇化合物。
在其中一个实施例中，所述刷镀辊被海绵状吸液层包覆。
在其中一个实施例中，所述1,4-环己二酮单乙二醇缩酮、邻苯二甲酰亚胺钾盐和多元醇化合物的质量比为(0.6～1.0)：(1.2～2.0)：(1.8～3.0)。
在其中一个实施例中，所述多元醇化合物选自3-氨基-1,2-丙二醇、聚乙二醇和1,4-丁炔二醇中的一种或多种。
在其中一个实施例中，每升所述镀铜液包括水和以下组分：
Figure BDA0003564609160000031
在其中一个实施例中，所述物理气相沉积法选自磁控镀膜或蒸镀镀膜。
在其中一个实施例中，所述第一铜膜和第二铜膜的膜面方阻均≤2200毫欧。
在其中一个实施例中，所述第一铜膜和第二铜膜的膜面方阻各自独立为100～2200毫欧。
在其中一个实施例中，所述第一铜膜和第二铜膜的厚度各自独立为0.1μm～0.5μm。
在其中一个实施例中，所述第二镀铜处理的工艺参数包括：
施镀温度为0℃～45℃，施镀时间为1min～10min，工作电压为1V～7V，塑料薄膜相对于刷镀辊的相对运动速度为3m/min～10m/min。
在其中一个实施例中，所述塑料薄膜的厚度为3.2μm～12μm。
在其中一个实施例中，所述镀铜液还包括光亮剂、表面活性剂和整平走位剂中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述光亮剂选自乙撑硫脲、苯骈咪唑和脂肪胺乙氧基磺化物中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述表面活性剂选自十二烷基磺酸钠和聚二硫二丙烷磺酸钠中的一种或两种。
在其中一个实施例中，所述整平走位剂为聚乙烯亚胺烷基盐。
在其中一个实施例中，每升所述镀铜液包含水和以下组分：
Figure BDA0003564609160000041
本发明具有如下有益效果：
电刷镀又称金属笔镀、快速电镀、刷镀，其借助电化学方法以浸满镀液的镀笔为阳极，使金属离子在负极(工件)表面上放电结晶形成金属覆盖层。
本发明提供的塑料薄膜刷镀铜工艺，先采用物理气相沉积法对塑料薄膜进行镀铜处理，在塑料薄膜的表面上形成基底铜层(第一铜膜和第二铜膜)，再结合刷镀镀铜方式在基底铜层上形成新的镀铜层。特别地，本发明创造性把刷镀笔改成阳极刷镀辊，显著提升了镀速、生产效率，晶粒细致性，镀层的均匀性和连续性，并且可以降低塑料薄膜发生穿孔的风险。而镀铜液中，硫酸铜提供镀铜的基础；硫酸用于形成吸附层，减慢置换速度、抑制副反应，降低置换铜层孔隙率，从而提高结合力；再配合使用氯离子、1,4-环己二酮单乙二醇缩酮、邻苯二甲酰亚胺钾盐和多元醇化合物添加剂，达到细化晶粒、整平提高镀铜层均度，以及提高镀铜层厚度的目的；另外，还可提高镀铜层的白度、光亮度和色调。进一步地，刷镀铜工艺对原有物理气相沉积镀铜膜层无任何不良影响，镀后各膜层结合力优良，并且一次性刷镀成膜就可使膜面方阻达到成品要求。
附图说明
图1为本发明实施例所采用的刷镀铜设备示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，意图在于覆盖不排他的包含，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由……组成”等，否则还可以添加另一部件。
需要说明的是，在本发明的描述中，对于方位词，如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
在描述位置关系时，除非另有规定，否则当一元件例如层、膜或基板被指为在另一膜层“上”时，其能直接在其他膜层上或亦可存在中间膜层。进一步说，当层被指为在另一层“下”时，其可直接在下方，亦可存在一或多个中间层。亦可以理解的是，当层被指为在两层“之间”时，其可为两层之间的唯一层，或亦可存在一或多个中间层。
本发明中的词语“优选地”、“更优选地”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。
此外，附图并不是以1：1的比例绘制，并且各元件的相对尺寸在附图中仅以示例地绘制，以便于理解本发明，但不一定按照真实比例绘制，附图中的比例不构成对本发明的限制。
本发明提供了一种镀速快，能获得结晶细致、连续、均匀的铜膜层，且对镀铜膜层无任何不良影响，镀后膜层结合力优良，一次性刷镀成膜方阻即可达到成品要求，塑料薄膜不被刺孔的塑料薄膜刷镀铜工艺。
技术方案如下：
一种塑料薄膜刷镀铜工艺，包括如下步骤：
采用物理气相沉积法对塑料薄膜进行第一镀铜处理，在所述塑料薄膜的一表面制备第一铜膜，另一表面制备第二铜膜；
采用刷镀镀铜方式对所述第一铜膜、第二铜膜进行第二镀铜处理，在所述第一铜膜上制备第三铜膜，在所述第二铜膜上制备第四铜膜；
所述第二镀铜处理的阳极为刷镀辊；
所述第二镀铜处理所采用的镀铜液包括水、硫酸铜、硫酸、氯离子、1,4-环己二酮单乙二醇缩酮、邻苯二甲酰亚胺钾盐和多元醇化合物。
本发明创造性把刷镀笔改成阳极刷镀辊，显著提升了镀速、生产效率，晶粒细致性，镀层的均匀性和连续性，并且可以降低塑料薄膜发生穿孔的风险。再配合使用包含1,4-环己二酮单乙二醇缩酮、邻苯二甲酰亚胺钾盐和多元醇化合物的镀铜液，发挥细化晶粒、整平提高镀铜层均度，以及提高镀铜层厚度的作用；另外，还可提高镀铜层的白度、光亮度和色调。进一步地，刷镀铜工艺对原有物理气相沉积镀铜膜层无任何不良影响，镀后各膜层结合力优良，并且一次性刷镀成膜即可使膜面方阻达到成品要求。此外本发明所采用的镀铜液具有环保、无毒、成本低等优势，适合于大量工业化生产。
关于本发明提供的塑料薄膜刷镀铜工艺的详细描述如下：
一种塑料薄膜刷镀铜工艺，包括如下S1和S2步骤：
S1采用物理气相沉积法对塑料薄膜进行第一镀铜处理，在所述塑料薄膜的一表面制备第一铜膜，另一表面制备第二铜膜。
在其中一个实施例中，所述塑料薄膜的材质为聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰亚胺(PI)或聚二甲基硅氧烷(PDMS)。
在其中一个实施例中，所述塑料薄膜的厚度为3.2μm～12μm。
在其中一个实施例中，所述物理气相沉积法选自磁控镀膜或蒸镀镀膜。优选地，制备所述第一铜膜和第二铜膜均是采用磁控镀膜，或制备所述第一铜膜和第二铜膜均是采用蒸镀镀膜。
在其中一个实施例中，磁控镀膜包括如下步骤：
磁控镍铬+磁控铜。
在其中一个实施例中，蒸镀镀膜包括如下步骤：
磁控镍铬+磁控铜+蒸镀铜。
在其中一个实施例中，所述第一铜膜和第二铜膜的膜面方阻均≤2200毫欧。在其中一个实施例中，所述第一铜膜和第二铜膜的膜面方阻各自独立为100～2200毫欧。优选地，所述第一铜膜和第二铜膜的膜面方阻均≤1500毫欧。进一步优选地，所述第一铜膜和第二铜膜的膜面方阻均≤500毫欧。
在其中一个实施例中，所述第一铜膜和第二铜膜的厚度各自独立为0.1μm～0.5μm。
S2采用刷镀镀铜方式对所述第一铜膜、第二铜膜进行第二镀铜处理，在所述第一铜膜上制备第三铜膜，在所述第二铜膜上制备第四铜膜。
在本发明中，所述第二镀铜处理的阳极为刷镀辊。把刷镀笔改成阳极刷镀辊，显著提升了镀速、生产效率，晶粒细致性，镀层的均匀性和连续性，并且可以降低塑料薄膜发生穿孔的风险。
优选地，所述刷镀辊被海绵状吸液层包覆，这样可完全杜绝刷镀辊被镀铜的问题，避免了铜膜因为刷镀辊上被镀铜的原因而产生的刺孔。
可以理解地，本发明的刷镀设备包括放卷系统、刷镀系统、水洗系统、烘烤系统和收卷系统。优选地，本发明的刷镀设备模型示意图可参见图1，包括放卷系统1、刷镀槽2、挡水辊3(可往后复制多组)、阴极导电辊4、阳极刷镀辊5(中间可复制3-6组，且所述刷镀辊均被海绵状吸液层包覆)、夹片烘箱6和收卷系统7。另外，在刷镀系统和烘烤系统中加入抗氧化系统，对镀铜层进行抗氧化处理，提高其抗氧化能力，延长使用寿命。
在本发明中，所述第二镀铜处理所采用的镀铜液包括水、硫酸铜、硫酸、氯离子、1,4-环己二酮单乙二醇缩酮、邻苯二甲酰亚胺钾盐和多元醇化合物。硫酸铜提供镀铜的基础，硫酸用于形成吸附层，减慢置换速度、抑制副反应，降低置换铜层孔隙率，从而提高结合力氯离子提供制备光亮的铜镀层的基础，另外，氯离子与一价铜离子生成CuCl沉淀，从而减少镀层“铜粉”的产生，使镀层结晶致密、精细而不粗糙。1,4-环己二酮单乙二醇缩酮能显著提高刷镀铜层的光亮度，邻苯二甲酰亚胺钾盐能有效提高1,4-环己二酮单乙二醇缩酮的溶解效率，同时起到细化晶粒、整平提高镀层均度和提高镀层厚度的作用，多元醇化合物可以大大改变铜层的色调，使其更加鲜艳。
在其中一个实施例中，所述1,4-环己二酮单乙二醇缩酮、邻苯二甲酰亚胺钾盐和多元醇化合物的质量比为(0.6～1.0)：(1.2～2.0)：(1.8～3.0)，包括但不限于0.6：1.2：1.8、0.6：1.2：1.9、0.6：1.2：2.0、0.6：1.2：2.1、0.6：1.2：2.2、0.6：1.2：2.3、0.6：1.2：2.4、0.6：1.2：2.5、0.6：1.2：2.6、0.6：1.2：2.7、0.6：1.2：2.8、0.6：1.2：2.9、0.6：1.2：3.0、0.6：1.5：1.8、0.6：1.5：1.9、0.6：1.5：2.0、0.6：1.5：2.1、0.6：1.5：2.2、0.6：1.5：2.3、0.6：1.5：2.4、0.6：1.5：2.5、0.6：1.5：2.6、0.6：1.5：2.7、0.6：1.5：2.8、0.6：1.5：2.9、0.6：1.5：3.0、0.6：1.8：1.8、0.6：1.8：1.9、0.6：1.8：2.0、0.6：1.8：2.1、0.6：1.8：2.2、0.6：1.8：2.3、0.6：1.8：2.4、0.6：1.8：2.5、0.6：1.8：2.6、0.6：1.8：2.7、0.6：1.8：2.8、0.6：1.8：2.9、0.6：1.8：3.0、0.6：2.0：1.8、0.6：2.0：1.9、0.6：2.0：2.0、0.6：2.0：2.1、0.6：2.0：2.2、0.6：2.0：2.3、0.6：2.0：2.4、0.6：2.0：2.5、0.6：2.0：2.6、0.6：2.0：2.7、0.6：2.0：2.8、0.6：2.0：2.9、0.6：2.0：3.0、0.8：1.2：1.8、0.8：1.2：1.9、0.8：1.2：2.0、0.8：1.2：2.1、0.8：1.2：2.2、0.8：1.2：2.3、0.8：1.2：2.4、0.8：1.2：2.5、0.8：1.2：2.6、0.8：1.2：2.7、0.8：1.2：2.8、0.8：1.2：2.9、0.8：1.2：3.0、0.8：1.5：1.8、0.8：1.5：1.9、0.8：1.5：2.0、0.8：1.5：2.1、0.8：1.5：2.2、0.8：1.5：2.3、0.8：1.5：2.4、0.8：1.5：2.5、0.8：1.5：2.6、0.8：1.5：2.7、0.8：1.5：2.8、0.8：1.5：2.9、0.8：1.5：3.0、0.8：1.8：1.8、0.8：1.8：1.9、0.8：1.8：2.0、0.8：1.8：2.1、0.8：1.8：2.2、0.8：1.8：2.3、0.8：1.8：2.4、0.8：1.8：2.5、0.8：1.8：2.6、0.8：1.8：2.7、0.8：1.8：2.8、0.8：1.8：2.9、0.8：1.8：3.0、0.8：2.0：1.8、0.8：2.0：1.9、0.8：2.0：2.0、0.8：2.0：2.1、0.8：2.0：2.2、0.8：2.0：2.3、0.8：2.0：2.4、0.8：2.0：2.5、0.8：2.0：2.6、0.8：2.0：2.7、0.8：2.0：2.8、0.8：2.0：2.9、0.8：2.0：3.0、1.0：1.5：1.8、1.0：1.5：1.9、1.0：1.5：2.0、1.0：1.5：2.1、1.0：1.5：2.2、1.0：1.5：2.3、1.0：1.5：2.4、1.0：1.5：2.5、1.0：1.5：2.6、1.0：1.5：2.7、1.0：1.5：2.8、1.0：1.5：2.9、1.0：1.5：3.0、1.0：1.8：1.8、1.0：1.8：1.9、1.0：1.8：2.0、1.0：1.8：2.1、1.0：1.8：2.2、1.0：1.8：2.3、1.0：1.8：2.4、1.0：1.8：2.5、1.0：1.8：2.6、1.0：1.8：2.7、1.0：1.8：2.8、1.0：1.8：2.9、1.0：1.8：3.0、1.0：2.0：1.8、1.0：2.0：1.9、1.0：2.0：2.0、1.0：2.0：2.1、1.0：2.0：2.2、1.0：2.0：2.3、1.0：2.0：2.4、1.0：2.0：2.5、1.0：2.0：2.6、1.0：2.0：2.7、1.0：2.0：2.8、1.0：2.0：2.9和1.0：2.0：3.0。优选地，所述1,4-环己二酮单乙二醇缩酮、邻苯二甲酰亚胺钾盐和多元醇化合物的质量比为(0.8～1.0)：(1.5～2.0)：(2.0～3.0)。进一步优选地，所述1,4-环己二酮单乙二醇缩酮、邻苯二甲酰亚胺钾盐和多元醇化合物的质量比为1.0：2.0：3.0。
在其中一个实施例中，所述多元醇化合物为氨基多元醇化合物、聚乙二醇和1,4-丁炔二醇中的一种或多种。其中，聚乙二醇还具有整平走位剂的作用，能够提高镀层均度。
在其中一个实施例中，所述多元醇化合物为氨基多元醇化合物，进一步选自3-氨基-1,2-丙二醇。
在其中一个实施例中，每升所述镀铜液包括水和以下组分：
Figure BDA0003564609160000111
在其中一个实施例中，所述镀铜液还包括光亮剂、表面活性剂和整平走位剂中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述光亮剂选自乙撑硫脲、苯骈咪唑和脂肪胺乙氧基磺化物中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述表面活性剂选自十二烷基磺酸钠和聚二硫二丙烷磺酸钠中的一种或两种。
在其中一个实施例中，所述整平走位剂为聚乙烯亚胺烷基盐。
在其中一个实施例中，每升所述镀铜液包含水和以下组分：
Figure BDA0003564609160000121
在其中一个较为优选的实施例中，每升所述镀铜液包含水和以下组分：
Figure BDA0003564609160000122
在其中一个实施例中，所述第二镀铜处理的工艺参数包括：
施镀温度为0℃～45℃，施镀时间为1min～10min，工作电压为1～7V，塑料薄膜相对于刷镀辊的相对运动速度为3m/min～10m/min。
可以理解地，施镀温度包括但不限于为0℃、2℃、5℃、8℃、10℃、12℃、15℃、18℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃和45℃。施镀时间包括但不限于为1min、1.5min、2min、2.5min、3min、3.5min、4min、4.5min、5min、6min、6.5min、7min、7.5min、8min、8.5min、9min、9.5min和10min.。工作电压包括但不限于为1V、2V、3V、4V、5V、6V和7V。塑料薄膜相对于刷镀辊的相对运动速度为3m/min、3.5m/min、4m/min、4.5m/min、5m/min、5.5m/min、6m/min、6.5m/min、7m/min、7.5m/min、8m/min、8.5m/min、9m/min、9.5m/min和10m/min。
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例提供一种PP薄膜镀铜工艺，步骤如下：
(1)配制镀铜液，在本实施例中，每升所述镀铜液由水和以下组分组成：
Figure BDA0003564609160000131
具体配置过程如下：
1)制备1,4-环己二酮单乙二醇缩酮溶液：使用200ml去离子水溶解10g的1,4-环己二酮单乙二醇缩酮，搅拌溶解至澄清，备用；
2)制备邻苯二甲酰亚胺钾盐：使用分析天平称取20g制备，备用；
3)制备3-氨基-1,2-丙二醇溶液：使用500ml去离子水溶解30g 3-氨基-1,2-丙二醇，搅拌溶解至澄清，备用；
4)制备镀铜添加剂：使用步骤2)称取邻苯二甲酰亚胺钾盐缓慢加入步骤1)的1,4-环己二酮单乙二醇缩酮溶液中，充分搅拌溶解混合，然后缓慢加入步骤3)制备的3-氨基-1,2-丙二醇溶液，然后用去离子水定容到1L，持续搅拌，使其混合均匀即可。
5)将硫酸铜、硫酸和氯离子于水中混合，再向其中加入10ml步骤4)制得的镀铜添加剂。
(2)按照磁控镍铬+磁控铜顺序对PP薄膜进行磁控镀膜处理(第一镀铜处理)，对制得的铜膜进行测试，①测试铜膜的膜面方阻，取样两点，第一点测试结果为131毫欧，第二点测试结果为207毫欧；②采用胶带粘膜手撕测试出膜面尾部有零星掉铜；③通过膜面背手机光照观察到铜膜上有细小微孔；④使用菲希尔(fischei)测定法测得铜膜的厚度为0.237μm。
(3)采用刷镀镀铜方式对铜膜进行第二镀铜处理：
采用图1所示的刷镀设备，按照施镀温度为30℃，施镀时间为1min，工作电压为1V，塑料薄膜相对于刷镀辊的相对运动速度为5m/min的参数对铜膜进行第二镀铜处理。对制得的铜膜进行测试，①测试铜膜的膜面方阻，取样两点，第一点测试结果为3.6毫欧，第二点测试结果为3.26毫欧；②采用胶带粘膜手撕测试出膜面不掉铜，附着力检测合格；③刷镀后膜面光亮，膜面孔洞除方阻测试扎孔外无明显新增孔洞；④使用菲希尔(fischei)测定法测得铜膜的厚度为1.995μm，说明刷镀增加的膜厚为1.758μm。
实施例2
本实施例提供一种PP薄膜镀铜工艺，步骤如下：
(1)配制镀铜液，在本实施例中，每升所述镀铜液由水和以下组分组成：
Figure BDA0003564609160000151
具体配置过程如下：
1)制备1,4-环己二酮单乙二醇缩酮溶液：使用200ml去离子水溶解10g的1,4-环己二酮单乙二醇缩酮，搅拌溶解至澄清，备用；
2)制备邻苯二甲酰亚胺钾盐：使用分析天平称取20g制备，备用；
3)制备3-氨基-1,2-丙二醇溶液：使用500ml去离子水溶解30g 3-氨基-1,2-丙二醇，搅拌溶解至澄清，备用；
4)制备镀铜添加剂：使用步骤2)称取邻苯二甲酰亚胺钾盐缓慢加入步骤1)的1,4-环己二酮单乙二醇缩酮溶液中，充分搅拌溶解混合，然后缓慢加入步骤3)制备的3-氨基-1,2-丙二醇溶液，然后用去离子水定容到1L，持续搅拌，使其混合均匀即可。
5)将硫酸铜、硫酸和氯离子于水中混合，再向其中加入10ml步骤4)制得的镀铜添加剂。
(2)按照磁控镍铬+磁控铜顺序对PP薄膜进行磁控镀膜处理(第一镀铜处理)，对制得的铜膜进行测试，①测试铜膜的膜面方阻，测试结果为388毫欧；②采用胶带粘膜手撕测试出膜面粘接力合格；③通过膜面背手机光照观察到铜膜有细小微孔；④使用菲希尔(fischei)测定法测得铜膜的厚度为0.357μm。
(3)采用刷镀镀铜方式对铜膜进行第二镀铜处理：
采用图1所示的的刷镀设备，按照施镀温度为30℃，施镀时间为2min，工作电压为1V，塑料薄膜相对于刷镀辊的相对运动速度为5m/min的参数对铜膜进行第二镀铜处理。对制得的铜膜进行测试，①测试铜膜的膜面方阻，测试结果为7.66毫欧；②采用胶带粘膜手撕测试出膜面不掉铜，附着力检测合格；③刷镀后膜面光亮，膜面孔洞除方阻测试扎孔外无明显新增孔洞；④使用菲希尔(fischei)测定法测得铜膜的厚度为0.913μm，说明刷镀增加的膜厚为0.556μm。
实施例3
本实施例提供一种PP薄膜镀铜工艺，步骤如下：
(1)配制镀铜液，在本实施例中，每升所述镀铜液由水和以下组分组成：
Figure BDA0003564609160000161
具体配置过程如下：
1)制备1,4-环己二酮单乙二醇缩酮溶液：使用200ml去离子水溶解10g的1,4-环己二酮单乙二醇缩酮，搅拌溶解至澄清，备用；
2)制备邻苯二甲酰亚胺钾盐：使用分析天平称取20g制备，备用；
3)制备3-氨基-1,2-丙二醇溶液：使用500ml去离子水溶解30g 3-氨基-1,2-丙二醇，搅拌溶解至澄清，备用；
4)制备镀铜添加剂：使用步骤2)称取邻苯二甲酰亚胺钾盐缓慢加入步骤1)的1,4-环己二酮单乙二醇缩酮溶液中，充分搅拌溶解混合，然后缓慢加入步骤3)制备的3-氨基-1,2-丙二醇溶液，然后用去离子水定容到1L，持续搅拌，使其混合均匀即可。
5)将硫酸铜、硫酸和氯离子于水中混合，再向其中加入10ml步骤4)制得的镀铜添加剂。
(2)按照磁控镍铬+磁控铜顺序对PP薄膜进行磁控镀膜处理(第一镀铜处理)，对制得的铜膜进行测试，①测试铜膜的膜面方阻，测试结果为121毫欧；②采用胶带粘膜手撕测试出膜面粘接力合格；③通过膜面背手机光照观察到铜膜有细小微孔；④使用菲希尔(fischei)测定法测得铜膜的厚度为0.371μm。
(3)采用刷镀镀铜方式对铜膜进行第二镀铜处理：
采用图1所示的的刷镀设备，按照施镀温度为30℃，施镀时间为3min，工作电压为1V，塑料薄膜相对于刷镀辊的相对运动速度为5m/min的参数对铜膜进行第二镀铜处理。对制得的铜膜进行测试，①测试铜膜的膜面方阻，测试结果为5.21毫欧；②采用胶带粘膜手撕测试出膜面不掉铜，附着力检测合格；③刷镀后膜面光亮，膜面孔洞除方阻测试扎孔外无明显新增孔洞；④使用菲希尔(fischei)测定法测得铜膜的厚度为0.875μm，说明刷镀增加的膜厚为0.504μm。
实施例4
本实施例提供一种PET薄膜镀铜工艺，步骤如下：
(1)配制镀铜液，在本实施例中，每升所述镀铜液由水和以下组分组成：
Figure BDA0003564609160000181
具体配置过程如下：
1)制备1,4-环己二酮单乙二醇缩酮溶液：使用200ml去离子水溶解6g的1,4-环己二酮单乙二醇缩酮，搅拌溶解至澄清，备用；
2)制备邻苯二甲酰亚胺钾盐：使用分析天平称取12g制备，备用；
3)制备3-氨基-1,2-丙二醇溶液：使用500ml去离子水溶解25g 3-氨基-1,2-丙二醇，搅拌溶解至澄清，备用；
4)制备镀铜添加剂：使用步骤2)称取邻苯二甲酰亚胺钾盐缓慢加入步骤1)的1,4-环己二酮单乙二醇缩酮溶液中，充分搅拌溶解混合，然后缓慢加入步骤3)制备的3-氨基-1,2-丙二醇溶液，然后用去离子水定容到1L，持续搅拌，使其混合均匀即可。
5)将硫酸铜、硫酸、氯离子、乙撑硫脲、十二烷基磺酸钠和聚乙烯亚胺烷基盐于水中混合，再向其中加入10ml步骤4)制得的镀铜添加剂。
(2)按照磁控镍铬+磁控铜顺序对PET薄膜进行磁控镀膜处理(第一镀铜处理)，对制得的铜膜进行测试，①测试铜膜的膜面方阻，测试结果为400毫欧；②采用胶带粘膜手撕测试出膜面粘接力合格；③通过膜面背手机光照观察到铜膜有细小微孔；④使用菲希尔(fischei)测定法测得铜膜的厚度为0.34μm。
(3)采用刷镀镀铜方式对所述第一铜膜、第二铜膜进行第二镀铜处理：
采用图1所示的的刷镀设备，按照施镀温度为30℃，施镀时间为3min，工作电压为5V，塑料薄膜相对于刷镀辊的相对运动速度为7m/min的参数对铜膜进行第二镀铜处理。对制得的铜膜进行测试，①测试铜膜的膜面方阻，测试结果为5.12毫欧；②采用胶带粘膜手撕测试出膜面不掉铜，附着力检测合格；③刷镀后膜面光亮，膜面孔洞除方阻测试扎孔外无明显新增孔洞；④使用菲希尔(fischei)测定法测得铜膜的厚度为0.885μm，说明刷镀增加的膜厚0.545μm。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种塑料薄膜刷镀铜工艺，其特征在于，包括如下步骤：
采用物理气相沉积法对塑料薄膜进行第一镀铜处理，在所述塑料薄膜的一表面制备第一铜膜，另一表面制备第二铜膜；
采用刷镀镀铜方式对所述第一铜膜、第二铜膜进行第二镀铜处理，在所述第一铜膜上制备第三铜膜，在所述第二铜膜上制备第四铜膜；
所述第二镀铜处理的阳极为刷镀辊；
所述第二镀铜处理所采用的镀铜液包括水、硫酸铜、硫酸、氯离子、1,4-环己二酮单乙二醇缩酮、邻苯二甲酰亚胺钾盐和多元醇化合物。
2.根据权利要求1所述的塑料薄膜刷镀铜工艺，其特征在于，所述刷镀辊被海绵状吸液层包覆。
3.根据权利要求1所述的塑料薄膜刷镀铜工艺，其特征在于，所述1,4-环己二酮单乙二醇缩酮、邻苯二甲酰亚胺钾盐和多元醇化合物的质量比为(0.6～1.0)：(1.2～2.0)：(1.8～3.0)。
4.根据权利要求3所述的塑料薄膜刷镀铜工艺，其特征在于，所述多元醇化合物选自3-氨基-1,2-丙二醇、聚乙二醇和1,4-丁炔二醇中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的塑料薄膜刷镀铜工艺，其特征在于，每升所述镀铜液包括水和以下组分：
Figure FDA0003564609150000011
6.根据权利要求1至5任一项所述的塑料薄膜刷镀铜工艺，其特征在于，所述物理气相沉积法选自磁控镀膜或蒸镀镀膜；和/或
所述第一铜膜和第二铜膜的膜面方阻均≤2200毫欧；和/或
所述第一铜膜和第二铜膜的厚度各自独立为0.1μm～0.5μm。
7.根据权利要求6所述的塑料薄膜刷镀铜工艺，其特征在于，所述第二镀铜处理的工艺参数包括：
施镀温度为0℃～45℃，施镀时间为1min～10min，工作电压为1V～7V，塑料薄膜相对于刷镀辊的相对运动速度为3m/min～10m/min。
8.根据权利要求1至5任一项所述的塑料薄膜刷镀铜工艺，其特征在于，所述塑料薄膜的厚度为3.2μm～12μm。
9.根据权利要求1至5任一项所述的塑料薄膜刷镀铜工艺，其特征在于，所述镀铜液还包括光亮剂、表面活性剂和整平走位剂中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的塑料薄膜刷镀铜工艺，其特征在于，所述光亮剂选自乙撑硫脲、苯骈咪唑和脂肪胺乙氧基磺化物中的一种或多种；和/或
所述表面活性剂选自十二烷基磺酸钠和聚二硫二丙烷磺酸钠中的一种或两种；和/或
所述整平走位剂为聚乙烯亚胺烷基盐。
11.根据权利要求10所述的塑料薄膜刷镀铜工艺，其特征在于，每升所述镀铜液包含水和以下组分：
Figure FDA0003564609150000021
Figure FDA0003564609150000031
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