CN116334567A - 一种镀铜聚合物膜的制备方法及使用的装置 - Google Patents
一种镀铜聚合物膜的制备方法及使用的装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116334567A CN116334567A CN202310289323.6A CN202310289323A CN116334567A CN 116334567 A CN116334567 A CN 116334567A CN 202310289323 A CN202310289323 A CN 202310289323A CN 116334567 A CN116334567 A CN 116334567A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- copper
- polymer film
- polymer
- energy
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 title claims abstract description 230
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 297
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 296
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 265
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 127
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 127
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 claims abstract description 126
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims abstract description 95
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 53
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 24
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000008719 thickening Effects 0.000 claims description 97
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 77
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 68
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 25
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 24
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 claims description 20
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims description 18
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Substances [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 16
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 16
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 15
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 11
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 64
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 21
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 17
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 239000010408 film Substances 0.000 description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 8
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 6
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000003064 anti-oxidating effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000013310 covalent-organic framework Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000007737 ion beam deposition Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/48—Ion implantation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
- C23C14/20—Metallic material, boron or silicon on organic substrates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/38—Electroplating: Baths therefor from solutions of copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/48—After-treatment of electroplated surfaces
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
本发明涉及薄膜表面金属化技术领域，尤其涉及一种镀铜聚合物膜的制备方法及使用的装置。本发明提供的镀铜聚合物膜的制备方法：将高能铜离子束注入聚合物膜表面，在聚合物膜表面形成聚合物‑铜混合层，所述高能铜离子束的束流强度≥10mA；将低能铜离子束沉积在所述聚合物‑铜混合层表面，形成第一铜层，所述低能铜离子束的束流强度＜10mA；在所述第一铜层表面高功率脉冲磁控溅射沉积铜，形成第二铜层；采用镀铜液在所述第二铜层表面镀铜，形成第三铜层；采用抗氧化液在所述第三铜层表面沉积抗氧化层，得到所述镀铜聚合物膜。本发明提供的制备方法能够得到柔韧性好、耐弯折次数高的镀铜聚合物膜。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜表面金属化技术领域，尤其涉及一种镀铜聚合物膜的制备方法及使用的装置。
背景技术
COF(Chip On Film)是指薄膜上芯片键合封装，其广泛地应用于显示器件领域。随着电子、通讯产业的迅猛发展，显示器的需求与日剧增，而相关产品都是以轻、薄、柔韧为发展趋势的，这就要求必须有高密度、小体积、易弯折的新一代封装产品来满足以上需求。COF技术正是在这样的背景下迅速发展壮大，成为LCD、PDP等平板显示器的驱动IC的一种主要封装形式，进而成为这些显示模组的重要组成部分。COF技术已经成为未来平板显示器的驱动IC封装的主流趋势之一。
目前使用较多的COF主要通过TAPE过程工艺制备，首先采用磁控溅射的方法在聚合物表面镀铜，得到镀铜聚合物膜；然后将镀铜聚合物膜通过LCD/TFT曝光蚀刻将金属层图案化，形成金属走线层。
为了制备更细的线路图形的COF，镀铜聚合物膜表面溅射的镀镀铜层厚度一般要求＜20μm，甚至为更薄的9μm、5μm甚至3μm的超薄铜膜，才能尽量缩短蚀刻时间，减小侧蚀，得到精细的线路。
但是现有采用磁控溅射在聚合物表面镀铜，制备的镀铜聚合物膜柔韧性差，耐弯折次数较低。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种镀铜聚合物膜的制备方法及使用的装置，本发明提供的制备方法能够制备柔韧性好、耐弯折次数高的镀铜聚合物膜。
本发明提供了一种镀铜聚合物膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将高能铜离子束注入聚合物膜表面，聚合物膜表面形成聚合物-铜混合层，所述高能铜离子束的束流强度≥10mA；
(2)将低能铜离子束沉积在所述聚合物-铜混合层表面，形成第一铜层，所述低能铜离子束的束流强度＜10mA；
(3)在所述第一铜层表面高功率脉冲磁控溅射沉积铜，形成第二铜层；
(4)采用镀铜液在所述第二铜层表面镀铜，形成第三铜层；
(5)采用抗氧化液在所述第三铜层表面沉积抗氧化层，得到所述镀铜聚合物膜。
优选的，所述步骤(1)中，所述高能铜离子束的束流强度为10～100mA，所述高能铜离子束的能量为10～40keV。
优选的，所述步骤(2)中，所述低能铜离子束的束流强度为2～10mA，所述低能铜离子束的能量为500eV～10keV。
优选的，所述步骤(3)中，所述高功率脉冲磁控溅射的起辉功率为1～8kW；
所述步骤(4)中，所述镀铜为电镀铜，所述电镀铜的电流密度为1～5ASD。
优选的，所述聚合物-铜混合层的厚度为1～50nm；所述第一镀铜层的厚度为1～10nm，所述第二镀铜层的厚度为10～50nm；所述第三镀铜层的厚度为1～5μm。
优选的，由所述步骤(1)到步骤(4)的过程中，聚合物膜匀速运动，由所述步骤(1)到步骤(3)的进程中，聚合物膜的走速独立地为2～5m/min；所述步骤(4)中，聚合物的走速为0.5～1m/min。
优选的，将高能铜离子束注入聚合物膜表面之前，还包括：采用混合气体离子束刻蚀所述聚合物膜；所述混合气体离子束为氢离子和氩离子的混合气体离子束，所述混合气体离子束中氢离子的体积百分含量为0.05～0.2％。
优选的，所述混合气体离子束的束流强度为0.5～5A。
上述技术方案所述制备方法使用的装置，包括：
第一真空室5-1，所述第一真空室5-1中设置有高能铜离子源和冷辊；
聚合物入口与所述第一真空室5-1的聚合物出口连通的第二真空室5-2，所述第二真空室5-2中设置有低能铜离子源和冷辊；
聚合物入口与所述第二真空室5-2的聚合物出口连通的第三真空室5-3，所述第三真空室5-3中设置有铜金属靶和冷辊；
聚合物入口与所述第三真空室5-3的聚合物出口连通的镀铜增后装置，所述镀铜增厚装置设置有增厚槽和抗氧化槽。
优选的，还包括聚合物出口与所述第一真空室5-1的聚合物入口连通的第四真空室5-4，所述第四真空室5-4中设置有高能气体离子源和冷辊。
本发明提供了一种镀铜聚合物膜的制备方法，包括以下步骤：(1)将高能铜离子束注入聚合物膜表面，聚合物膜表面形成聚合物-铜混合层，所述高能铜离子束的束流强度≥10mA；(2)将低能铜离子束沉积在所述聚合物-铜混合层表面，形成第一铜层，所述低能铜离子束的束流强度＜10mA；(3)在所述第一铜层表面高功率脉冲磁控溅射沉积铜，形成第二铜层；(4)采用镀铜液在所述第二铜层表面镀铜，形成第三铜层；(5)采用抗氧化液在所述第三铜层表面沉积抗氧化层，得到所述镀铜聚合物膜。本发明提供的制备方法，首先采用束流强度≥10mA的高能铜离子束注入聚合物膜表面，在聚合物膜表面形成内置的聚合物-铜混合层，然后采用束流强度＜10mA的低能铜离子束沉积在所述聚合物-铜混合层表面形成第一铜层，其中第一铜层与聚合物-铜混合层能量高，连接紧密，有效提高镀铜层和聚合物膜的界面结合强度，从而在弯折过程中镀铜层和聚合物层不易发生分离；随后，本发明在所述第一铜层表面高功率脉冲磁控溅射沉积铜形成第二铜层，采用脉冲式能量磁控溅射继续沉积铜层，能够获得高的原子离化率，提高致密性；再后采用镀铜液在所述第二铜层表面继续镀铜形成第三铜层，在继续增厚镀铜层的同时能够有效释放铜离子束注入和沉积以及磁控溅射沉积时形成的铜层的较高的内应力，提高镀铜层的柔韧性。最后采用抗氧化液，在所述第三铜层表面沉积抗氧化层，得到所述镀铜聚合物膜在保护铜层的同时，进一步降低铜层的内应力。由此，本发明提供的制备方法能够制备得到结合强度大且柔韧性好、耐弯折次数高的镀铜聚合物膜。由实施例的结果表明，本发明提供的制备方法制备的镀铜聚合物薄结合强度＞0.9N/mm，且放置90天后，结合强度无降低，以弯曲角度＞150°测试其耐弯折能力，耐折次数＞5500次。
本发明提供上述技术方案所述制备方法使用的装置，包括：第一真空室5-1，所述第一真空室5-1中设置有高能铜离子源和冷辊；聚合物入口与所述第一真空室5-1的聚合物出口连通的第二真空室5-2，所述第二真空室5-2中设置有低能铜离子源和冷辊；聚合物入口与所述第二真空室5-2的聚合物出口连通的第三真空室5-3，所述第三真空室5-3中设置有铜金属靶和冷辊；聚合物入口与所述第三真空室(5-3)的聚合物出口连通的电镀增后装置，所述镀铜增厚装置包括增厚槽和抗氧化槽。本发明提供的装置采用真空室连接和冷辊连接方式一步成型，操作简单，适用于工业生产。
附图说明
图1为本发明实施例提供的装置图；
1-放卷轴，2-1-第一冷辊，2-2-第二冷辊，2-3-第三冷辊，2-4-第四冷辊，2-5-第五冷辊，2-6-第六冷辊，2-7-第七冷辊，2-8-第八冷辊，2-9-第九冷辊，2-10-第十冷辊，2-11-第十一冷辊，2-12-第十二冷辊，3-1-第一输送滚轮，3-2-第二输送滚轮，3-3-第三输送滚轮，3-4-第四输送滚轮，3-5-第五输送滚轮，3-6-第六输送滚轮，3-7-第七输送滚轮，3-8-第八输送滚轮，3-9-第九输送滚轮，3-10-第十输送滚轮，3-11-第十一输送滚轮，3-12-第十二输送滚轮，3-13-第十三输送滚轮，3-14-第十四输送滚轮，4-1-第一高能气体离子源，4-2-第二高能气体离子源，4-3-第一高能铜离子源，4-4-第二高能铜离子源，4-5-第三高能铜离子源，4-6-第四高能铜离子源，4-7-第一低能铜离子源，4-8-第二低能铜离子源，4-9-第三低能铜离子源，4-10-第四低能铜离子源，4-11-第五低能铜离子源，4-12-第六低能铜离子源，4-13-第一铜金属靶，4-14-第二铜金属靶，4-15-第三铜金属靶，4-16-第四铜金属靶，5-1-第一真空室，5-2第二真空室，5-3-第三真空室，5-4-第四真空室，6-聚合物膜，7-收卷轴；
图2为本发明实施例提供的增厚装置示意图；
图3为本发明实施提供的工艺流程图；
图4为实施例1～4和对比例1制备的镀铜聚合物膜的结合强度测试结果；
图5为实施例1～4和对比例1制备的镀铜聚合物膜放置90天后的结合强度测试结果；
图6为实施例1～4和对比例1制备的镀铜聚合物膜6的弯折性能测试结果。
具体实施方式
本发明提供了一种镀铜聚合物膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将高能铜离子束注入聚合物膜表面，聚合物膜表面形成聚合物-铜混合层，所述高能铜离子束的束流强度≥10mA；
(2)将低能铜离子束沉积在所述聚合物-铜混合层表面，形成第一铜层，所述低能铜离子束的束流强度＜10mA；
(3)在所述第一铜层表面高功率脉冲磁控溅射沉积铜，形成第二铜层；
(4)采用镀铜液在所述第二铜层表面镀铜，形成第三铜层；
(5)采用抗氧化液在所述第三铜层表面沉积抗氧化层，得到所述镀铜聚合物膜。
本发明将高能铜离子束注入聚合物膜表面，在聚合物膜表面形成聚合物-铜混合层，所述高能铜离子束的束流强度≥10mA。
在本发明中，所述聚合物膜优选为聚酰亚胺膜、聚四氟乙烯膜、高速碳氢膜或聚苯烯膜。
在本发明中，所述聚合物膜的厚度优选为10～38μm，更优选为15～30μm。
在本发明中，所述聚合物膜的宽度优选为250～500mm。
在本发明中，将高能铜离子束注入聚合物膜表面之前，本发明优选还包括：采用混合气体离子束刻蚀所述聚合物膜；所述混合气体离子束为氢离子和氩离子的混合气体离子束，所述混合气体离子束中氢离子的体积百分含量为0.05～0.2％。
在本发明中，所述刻蚀优选在真空环境中进行。
在本发明中，所述混合气体离子束优选为氢离子和氩离子的混合气体离子束，所述混合气体离子束中氢离子的体积百分含量优选为0.05～0.2％，更优选为0.08～0.15％。
在本发明中，所述混合气体离子束的束流强度为0.5～5A，更优选为0.8～4.5A。
在本发明中，所述混合气体离子束由混合气体离子束源放电得到，所述混合气体离子束源的流量优选为100～400sccm，更优选为150～380sccm。
在本发明中，所述刻蚀时，所述聚合物膜匀速运动，所述聚合物膜的走速优选为0.5～1m/min，更优选为0.65～0.8m/min。
本发明优选采用混合气体离子束刻蚀所述聚合物膜，刻蚀后所述聚合物膜表面的粗糙度优选≤20％，刻蚀后所述聚合物膜表面的亲水角≤45°；有利于进一步提高镀铜层与所述聚合物膜的结合能力。
本发明优选采用氢离子和氩离子的混合气体离子束刻蚀所述聚合物膜，所述氢气体离子束能够与所述聚合物发生反应，形成氢键；所述氩气体离子束能够实现对所述聚合物表面的刻蚀，增加所述聚合物表面的粗糙度。本发明优选将所述混合等离子中氢离子的体积百分含量优选为0.05～0.2％，有利于使刻蚀后的聚合物的粗糙度优选≤20％，亲水角≤45°，有利于进一步提高镀铜层与所述聚合物的结合能力。
本发明优选对所述聚合物的两个表面均进行刻蚀。
在本发明中，所述高能铜离子束的束流强度≥10mA，优选为10～100mA，更优选为15～90mA。
在本发明中，所述高能铜离子束的能量优选为10～40keV，更优选为15～35keV。
在本发明中，所述高能铜离子束优选为高能铜离子源在第一磁场中第一放电得到，所述第一磁场的电压优选为5～10kV，更优选为5.5～8kV。在本发明中，所述第一磁场的频率优选为1～10Hz，更优选为4～7Hz。
本发明采用束流强度≥10mA的高能铜离子束注入聚合物膜表面，铜离子束能量大，与所述聚合物膜接触时，更有利于注入聚合物表面的内部，形成内置的聚合物-铜混合层。
同时，本发明采用束流强度≥10mA的高能铜离子束注入聚合物膜表面，能够大幅提高铜的离化率，进而提高铜离子束的能量，更有利于注入聚合物膜的内部，形成内置的聚合物-铜混合层。
在本发明中，所述高能铜离子束注入时，所述聚合物膜优选匀速运动，所述聚合物的走速优选为2～5m/min，更优选为3～5m/min。
本发明采用束流强度≥10mA的高能铜离子束注入聚合物膜表面，能够获得高能量的铜离子束，高能铜离子束注入聚合物膜的效率提高，有利于提高所述聚合物膜的走速，提高镀铜聚合物膜的制备效率，降低生产成本。
在本发明中，注铜后形成的聚合物-铜混合层的厚度优选为1～50nm，更优选为5～45nm。
在本发明中，所述高能铜离子束注入优选在真空环境中进行。
本发明优选对所述聚合物的两个表面均注入高能铜离子束。
得到聚合物-铜混合层后，本发明将低能铜离子束沉积(以下称为第一沉积)在所述聚合物-铜混合层表面，形成第一铜层，所述低能铜离子束的束流强度＜10mA。
在本发明中，所述低能铜离子束的束流强度＜10mA，优选为2～10mA，更优选为4～8mA。
在本发明中，所述低能铜离子束的能量优选为4～8keV。
在本发明中，所述低能铜离子束优选为低能铜离子源在第二磁场中第二放电得到，所述第二放电时的起弧电流优选为50～120A，更优选为65～80A。
在本发明中，所述低能铜离子束沉积时，所述聚合物膜优选匀速运动，所述聚合物的走速优选为2～5m/min，更优选为3～5m/min。
本发明采用束流强度＜10mA的低能铜离子束沉积在聚合物膜表面，低能铜离子束能够在所述聚合物-铜混合层表面迁移，有效提高第一铜层在聚合物表面的覆盖率和致密度，降低针孔形成。
而且，本发明采用束流强度＜10mA的低能铜离子束沉积在聚合物膜表面，低能铜离子束能够与所述聚合物-铜混合层实现共价键连接，相较于物理吸附，本发明提供的制备方法第一镀铜层和聚合物膜之间的结合能力更强。
在本发明中，所述第一镀铜层的厚度优选为1～10nm，更优选为2～8nm。
在本发明中，所述第一沉积时优选在真空环境中进行。
本发明优选对所述聚合物的两个表面均进行第一沉积。
形成第一铜层后，本发明在所述第一铜层表面高功率脉冲磁控溅射沉积(以下称为第二沉积)铜，形成第二铜层。
在本发明中，所述第二沉积时，所述高功率脉冲磁控溅射的起辉功率优选为1～8kW，更优选为2～5kW。
在本发明中，所述第二沉积优选在保护气体中进行，所述保护气体优选为惰性气体，更优选为氩气。
在本发明中，所述第二沉积时的真空度优选为0.5～10Pa，更优选为3～8Pa。
在本发明中，所述第二沉积时，所述聚合物膜优选匀速运动，所述聚合物膜的走速优选为2～5m/min，更优选为3～58m/min。
本发明通过在所述第一镀铜层的表面采用磁控溅射第二沉积得到第二镀铜层，实现增厚镀铜层的同时，降低镀铜层的电阻。
在本发明中，所述第二镀铜层的厚度优选为10～50nm，更优选为15～45nm。
在本发明中，所述第二沉积时优选在真空环境中进行。
本发明优选对所述聚合物的两个表面均进行第二沉积。
形成第二铜层后，本发明采用镀铜液在所述第二铜层表面镀铜，形成第三铜层。
在本发明中，所述镀铜之前，本发明优选还包括对上述技术得到的具有第二铜层的聚合物膜半成品进行水洗，去除镀铜聚合物膜半成品表面的杂质。
在本发明中，所述镀铜优选为电镀铜，所述电镀铜的电流密度优选为1～5ASP，更优选为2～4ASD。
在本发明中，所述镀铜优选在增厚槽中进行。
形成第三铜层后，本发明采用抗氧化液在所述第三铜层表面沉积抗氧化层，得到所述镀铜聚合物膜。
在本发明中，所述沉积抗氧化层之前，本发明优选还包括对上述技术得到的具有第三铜层的聚合物膜半成品进行水洗，去除镀铜聚合物膜半成品表面的杂质。
在本发明中，所述沉积抗氧化层优选在增厚槽中进行。本发明对沉积抗氧化层的具体实施过程没有特殊要求。
在本发明中，沉积抗氧化层之后，本发明优选对具有抗氧化层的聚合物膜进行后处理，得到所述镀铜聚合物膜。在本发明中，所述后处理优选包括：水洗和干燥。本发明对所述水洗的具体实施过程没有特殊要求。本发明对所述干燥的具体实施过程没有特殊要求。
本发明提供了上述技术方案所述制备方法使用的装置，包括：
第一真空室5-1，所述第一真空室5-1中设置有高能铜离子源和冷辊；
聚合物入口与所述第一真空室5-1的聚合物出口连通的第二真空室5-2，所述第二真空室5-2中设置有低能铜离子源和冷辊；
聚合物入口与所述第二真空室5-2的聚合物出口连通的第三真空室5-3，所述第三真空室5-3中设置有铜金属靶和冷辊；
聚合物入口与所述第三真空室5-3的聚合物出口连通的电镀增后装置，所述镀铜增厚装置设置有增厚槽和抗氧化槽。
本发明提供的装置优选还包括聚合物出口与所述第一真空室5-1的聚合物入口连通的第四真空室5-4，所述第四真空室5-4优选设置有高能气体离子源和冷辊。
作为本发明的一个具体实施例，所述第四真空室5-4设置有放卷轴1，所述放卷轴1用于输出所述聚合物膜6。所述放卷轴1设置有于所述第四真空室5-4的内底面上。
作为本发明的一个具体实施例，所述第四真空室5-4设置有第一冷辊2-1，所述第一冷辊2-1用于输送所述放卷轴1输出的聚合物膜6。所述第一冷辊2-1与所述放卷轴1在同一水平上。
作为本发明的一个具体实施例，所述第四真空室5-4设置有第一高能气体离子源4-1，所述第一高能气体离子源4-1用于对位于所述第一冷辊2-1上的聚合物膜6未与所述第一冷辊2-1表面接触的一面进行刻蚀。在本发明中，所述第一高能气体离子源4-1与所述第一冷辊2-1位于同一水平面上。
作为本发明的一个具体实施例，所述第四真空室5-4设置有第一输送滚轮3-1和第二输送滚轮3-2，所述第一输送滚轮3-1和第二输送滚轮3-2用于将所述聚合物膜6由所述第一冷辊2-1输送至所述第二冷辊2-2，同时实现与所述第一冷辊2-1的接触的聚合物膜6表面和与所述第二冷辊2-2的接触的聚合物膜6表面不同，从而能够使所述聚合物膜6在所述第一冷辊2-1上进行刻蚀的表面与在第二冷辊2-2上进行刻蚀的表面不同，实现聚合物膜6两面同时被刻蚀。在本发明中，所述第一输送滚轮3-1和第二输送滚轮3-2位于同一水平面上，所述第一输送滚轮3-1和第二输送滚轮3-2的垂直高度大于所述第一冷辊2-1的垂直高度，同时小于所述第二冷辊2-2的垂直高度。
作为本发明的一个具体实施例，所述第四真空室5-4设置有第二冷辊2-2，在本发明中，所述第二冷辊2-2用于输送所述第一冷辊2-1输出的聚合物膜6。所述第二冷辊2-2的垂直高度大于所述第一输送滚轮3-1和第二输送滚轮3-2的垂直高度。
作为本发明的一个具体实施例，所述第四真空室5-4设置有第二高能气体离子源4-2，所述第二高能气体离子源4-2用于对位于所述第二冷辊2-2上的聚合物膜6未与所述第二冷辊2-2表面接触的一面进行刻蚀。在本发明中，所述第二高能气体离子源4-2优选与所述第二冷辊2-2位于同一水平面上。
本发明提供的装置包括第一真空室5-1，所述第一真空室5-1中设置有高能铜离子源和冷辊。
作为本发明的一个具体实施例，所述第一真空室5-1设置有第三冷辊2-3，所述第三冷辊2-3用于输送所述第二冷辊2-2输出的聚合物膜6。
作为本发明的一个具体实施例，所述第一真空室5-1设置有第一高能铜离子源4-3，所述第一高能铜离子源4-3用于对位于所述第三冷辊2-3上的聚合物膜6未与所述第三冷辊2-3表面接触的一面进行注铜。在本发明中，所述第一高能铜离子源4-3优选与所述第三冷辊2-3位于同一水平面上。
作为本发明的一个具体实施例，所述第一真空室5-1设置有第三输送滚轮3-3和第四输送滚轮3-4，所述第三输送滚轮3-3和第四输送滚轮3-4用于将所述聚合物膜6由所述第三冷辊2-3输送至所述第四冷辊2-4同时实现与所述第三冷辊2-3接触的聚合物膜6表面和与所述第四冷辊2-4接触的聚合物膜6表面不同，从而能够使所述聚合物膜6在所述第三冷辊2-3上进行注铜的表面与在第四冷辊2-4上进行注铜的表面不同，实现聚合物膜6两面同时被注铜。所述第三输送滚轮3-3和第四输送滚轮3-4与所述第三冷辊2-3位于同一水平面上。
作为本发明的一个具体实施例，所述第一真空室5-1设置有第四冷辊2-4，所述第四冷辊2-4用于输送所述第三冷辊2-3输出的聚合物膜6。在本发明中，所述第四冷辊2-4优选与所述第三冷辊2-3位于同一水平面上。
作为本发明的一个具体实施例，所述第一真空室5-4设置有第二高能铜离子源4-4，所述第二高能铜离子源4-4用于对位于所述第四冷辊2-4上的聚合物膜6未与所述第四冷辊2-4表面接触的一面进行注铜。在本发明中，所述第二高能铜离子源4-4优选与所述第四冷辊2-4位于同一水平面上。
作为本发明的一个具体实施例，所述第一真空室5-1设置有第五冷辊2-5所述第五冷辊2-5用于输送所述第四冷辊2-4输出的聚合物膜6。所述第五冷辊2-5的垂直高度大于所述第四冷辊2-4的垂直高度。
作为本发明的一个具体实施例，所述第一真空室5-1设置有第三高能铜离子源4-5，所述第三高能铜离子源4-5用于对位于所述第五冷辊2-5上的聚合物膜6未与所述第五冷辊2-5表面接触的一面进行注铜。在本发明中，所述第三高能铜离子源4-5优选与所述第五冷辊2-5位于同一水平面上。
作为本发明的一个具体实施例，所述第一真空室5-1设置有第四高能铜离子源4-6，所述第四高能铜离子源4-6用于对位于所述第五冷辊2-5上的聚合物膜6未与所述第五冷辊2-5表面接触的一面进行注铜。在本发明中，所述第四高能铜离子源4-6优选与所述第五冷辊2-5位于同一水平面上。
作为本发明的一个具体实施例，所述第一真空室5-1设置有第五输送滚轮3-5，所述第五输送滚轮3-5用于将所述聚合物膜6输出所述第一真室5-1。所述第五输送滚轮3-5与所述第五冷辊2-5位于同一水平上。
本发明提供的装置包括聚合物入口与所述第一真空室5-1的聚合物出口连通的第二真空室5-2，所述第二真空室5-2中设置有低能铜离子源和冷辊。
作为本发明的一个具体实施例，所述第二真空室5-2设置有第六输送滚轮3-6，所述第六输送滚轮3-6用于将所述聚合物膜6输入所述第二真室5-2。所述第六输送滚轮3-6与所述第五输送滚轮3-5位于同一水平上。
作为本发明的一个具体实施例，所述第二真空室5-2设置有第六冷辊2-6所述第六冷辊2-6用于输送所述第五冷辊2-5输出的聚合物膜6。所述第六冷辊2-6与所述第五冷辊2-5位于同一水平面上。
作为本发明的一个具体实施例，所述第二真空室5-2设置有第一低能铜离子源4-7，所述第一低能铜离子源4-7用于对位于所述第六冷辊2-6上的聚合物膜6未与所述第六冷辊2-6表面接触的一面进行沉积铜。在本发明中，所述第一低能铜离子源4-7优选与所述第六冷辊2-6位于同一水平面上。
作为本发明的一个具体实施例，所述第二真空室5-2设置有第二低能铜离子源4-8，所述第二低能铜离子源4-8用于对位于所述第六冷辊2-6上的聚合物膜6未与所述第六冷辊2-6表面接触的一面进行沉积铜。在本发明中，所述第二低能铜离子源4-8优选与所述第六冷辊2-6位于同一水平面上，且与所述第七高能铜离子源4-7分别位于所述第六冷辊2-6的水平两侧。
作为本发明的一个具体实施例，所述第二真空室5-2设置有第七输送滚轮3-7，所述第七输送滚轮3-7用于将所述聚合物膜6输入由所述第六冷辊2-6输送至所述第七冷辊2-7。所述第七输送滚轮3-7的垂直高度优选小于所述第六辊2-6的垂直高度，且大于所述第七冷辊2-7的垂直高度。
作为本发明的一个具体实施例，所述第二真空室5-2设置有第七冷辊2-7所述第七冷辊2-7用于输送所述第六冷辊2-6输出的聚合物膜6。所述第七冷辊2-7的垂直高度优选小于所述第六辊2-6的垂直高度。
作为本发明的一个具体实施例，所述第二真空室5-2设置有第三低能铜离子源4-9，所述第三低能铜离子源4-9用于对位于所述第七冷辊2-7上的聚合物膜6未与所述第七冷辊2-7表面接触的一面进行沉积铜。在本发明中，所述第三低能铜离子源4-9优选与所述第七冷辊2-7位于同一水平面上。
作为本发明的一个具体实施例，所述第二真空室5-2设置有第八输送滚轮3-8和第九输送滚轮3-9，所述第八输送滚轮3-8和第九输送滚轮3-9优选位于同一水平面上，所述第八输送滚轮3-8和第九输送滚轮3-9的垂直高度优选小于所述第七冷辊的垂直高度。所述第八输送滚轮3-8和第九输送滚轮3-9用于将所述聚合物膜6由所述第七冷辊2-7输送至所述第八冷辊2-8同时实现与所述第七冷辊2-7接触的聚合物膜6表面和与所述第八冷辊2-8接触的聚合物膜6表面不同，从而能够使所述聚合物膜6在所述第七冷辊2-7上进行沉积铜的表面与在第八冷辊2-8上进行沉积铜的表面不同，实现聚合物膜6两面同时被沉积铜。
作为本发明的一个具体实施例，所述第二真空室5-2设置有第八冷辊2-8所述第八冷辊2-8用于输送所述第七冷辊2-7输出的聚合物膜6。所述第八冷辊2-8的垂直高度优选小于所述第八输送滚轮3-8和第九输送滚轮3-9的垂直高度。
作为本发明的一个具体实施例，所述第二真空室5-2设置有第四低能铜离子源4-10，所述第四低能铜离子源4-10用于对位于所述第八冷辊2-8上的聚合物膜6未与所述第八冷辊2-8表面接触的一面进行沉积铜。在本发明中，所述第四低能铜离子源4-10优选与所述第八冷辊2-8位于同一水平面上。
作为本发明的一个具体实施例，所述第二真空室5-2设置有第九冷辊2-9所述第九冷辊2-9用于输送所述第八冷辊2-8输出的聚合物膜6。所述第九冷辊2-9的垂直高度优选小于所述第八冷辊2-8的垂直高度，所述第九冷辊2-9与所述第八冷辊2-8位于同一垂直面上。
作为本发明的一个具体实施例，所述第二真空室5-2设置有第五低能铜离子源4-11，所述第五低能铜离子源4-11用于对位于所述第九冷辊2-9上的聚合物膜6未与所述第九冷辊2-9表面接触的一面进行沉积铜。在本发明中，所述第五低能铜离子源4-11优选与所述第九冷辊2-9位于同一水平面上。
作为本发明的一个具体实施例，所述第二真空室5-2设置有第六低能铜离子源4-12，所述第六低能铜离子源4-12用于对位于所述第九冷辊2-9上的聚合物膜6未与所述第九冷辊2-9表面接触的一面进行沉积铜。在本发明中，所述第六低能铜离子源4-12优选与所述第九冷辊2-9位于同一水平面上。所述第五低能铜离子源4-11和所述第六低能铜离子源4-12分别位于所述第九冷辊2-9水平两侧。
作为本发明的一个具体实施例，所述第二真空室5-2设置有第十输送滚轮3-10，所述第十输送滚轮3-10用于将所述聚合物膜6输出所述第二真空室5-2。所述第十输送滚轮3-10优选与所述第八冷辊位于同一水平面上，
本发明提供的装置包括聚合物入口与所述第二真空室5-2的聚合物出口连通的第三真空室5-3，所述第三真空室5-3中设置有铜金属靶和冷辊。
作为本发明的一个具体实施例，所述第三真空室5-3设置有第十一输送滚轮3-11，所述第十一输送滚轮3-11用于将所述聚合物膜6输入所述第三真空室5-3。所述第十一输送滚轮3-11优选与所述第十输送滚轮3-10位于同一水平面上，
作为本发明的一个具体实施例，所述第三真空室5-3设置有第十冷辊2-10，所述第十冷辊2-10用于输送所述第九冷辊2-9输出的聚合物膜6。所述第十冷辊2-10优选与所述第九冷辊2-9位于同一水平面上。
作为本发明的一个具体实施例，所述第三真空室5-3设置有第一铜金属靶4-13，所述第一铜金属靶4-13用于对位于所述第十冷辊2-10上的聚合物膜6未与所述第十冷辊2-10表面接触的一面进行高功率脉冲磁控溅射沉积铜。在本发明中，所述第一铜金属靶4-13优选与所述第十冷辊2-10位于同一水平面上。
作为本发明的一个具体实施例，所述第三真空室5-3设置有第二铜金属靶4-14，所述第二铜金属靶4-14用于对位于所述第十冷辊2-10上的聚合物膜6未与所述第十冷辊2-10表面接触的一面进行高功率脉冲磁控溅射沉积铜。在本发明中，所述第二铜金属靶4-14优选与所述第十冷辊2-10位于同一水平面上。所述第十三高能铜离子源4-13和所述第二铜金属靶4-14分别位于所述第十冷辊2-10的水平两侧。
作为本发明的一个具体实施例，所述第三真空室5-3设置有第十二输送滚轮3-12，所述第十二输送滚轮3-11用于将所述聚合物膜6由所述第十冷辊2-10输送至所述第十一冷辊2-11。所述第十二输送滚轮3-12的垂直高度优选大于所述第十一输送滚轮3-11的垂直高度。
作为本发明的一个具体实施例，所述第三真空室5-3设置有第十一冷辊2-10，所述第十一冷辊2-11用于输送所述第十冷辊2-10输出的聚合物膜6。所述第十一冷辊2-11的垂直高度优选大于所述第十二输送滚轮3-12的垂直高度。
作为本发明的一个具体实施例，所述第三真空室5-3设置有第十三输送滚轮3-13和第十四输送滚轮3-14，所述第十三输送滚轮3-33和第十四输送滚轮3-14用于将所述聚合物膜6由所述第十一冷辊2-11输送至所述第十二冷辊2-12同时实现与所述第十一冷辊2-11接触的聚合物膜6表面和与所述第十二冷辊2-12接触的聚合物膜6表面不同，从而能够使所述聚合物膜6在所述第十一冷辊2-11上进行沉积锡的表面与在第十二冷辊2-12上进行沉积锡的表面不同，实现聚合物膜6两面同时被沉积锡。所述第十三输送滚轮3-13和第十四输送滚轮3-14优选位于同一水平上，所述第十三输送滚轮3-13和第十四输送滚轮3-14的垂直高度优选大于所述第十一冷辊的垂直高度。
作为本发明的一个具体实施例，所述第三真空室5-3设置有第十二冷辊2-12，所述第十二冷辊2-12用于输送所述第十一冷辊2-11输出的聚合物膜6。所述第十二冷辊2-12的垂直高度优选大于第十三输送滚轮3-13和第十四输送滚轮3-14的垂直高度。
作为本发明的一个具体实施例，所述第三真空室5-3设置有第三铜金属靶4-15，所述第三铜金属靶4-15用于对位于所述第十二冷辊2-12上的聚合物膜6未与所述第十二冷辊2-12表面接触的一面进行沉积锡。在本发明中，所述第三铜金属靶4-15优选与所述第十二冷辊2-12位于同一水平面上。
作为本发明的一个具体实施例，所述第三真空室5-3设置有第四铜金属靶4-16，所述第四铜金属靶4-16用于对位于所述第十二冷辊2-12上的聚合物膜6未与所述第十二冷辊2-12表面接触的一面进行沉积锡。在本发明中，所述第四铜金属靶4-16优选与所述第十二冷辊2-12位于同一水平面上。所述第十五高能铜离子源4-15和所述第四铜金属靶4-16分别位于所述第十二冷辊2-12的水平两侧。
作为本发明的一个具体实施例，所述第三真空室5-3设置有收卷轴7，所述收卷轴7用于收集镀铜聚合物膜。所述收卷轴7优选与所述第十一冷辊2-11位于同一水平面上。
作为本发明的一个具体实施例，所述2-1-第一冷辊，2-2-第二冷辊，2-3-第三冷辊，2-4-第四冷辊，2-5-第五冷辊，2-6-第六冷辊，2-7-第七冷辊，2-8-第八冷辊，2-9-第九冷辊，2-10-第十冷辊，2-11-第十一冷辊和2-12-第十二冷辊的直径独立地为800-1200mm；所述第一冷辊～第十二冷辊内部设置有永磁体，通过电磁场实现等离子体的屏蔽，保证第一冷辊～第十二冷辊不被等离子体污染。
本发明提供的装置包括聚合物入口与所述第三真空室5-3的聚合物出口连通的电镀增后装置，所述镀铜增厚装置设置有增厚槽和抗氧化槽。
作为本发明的一个具体实施例，所述镀铜增厚装置优选还设置有聚合物膜入口与所述地三真空室的聚合物出口连通的第一水洗槽，所述第一水洗槽盛放水；所述第一水洗槽用于对具有第二镀铜层的聚合物膜半成品水洗。
作为本发明的一个具体实施例，所述镀铜增厚装置设置有聚合物膜入口与所述第一水洗槽的聚合物膜出口连通的第一增厚槽，所述第一增厚槽盛放镀铜液，所述第一增厚槽用于对具有第二镀铜层的聚合物膜半成品电镀铜。
作为本发明的一个具体实施例，所述镀铜增厚装置优选还设置有聚合物膜入口与所述第一增厚槽的聚合物膜出口连通的第二增厚槽，所述第二增厚槽盛放镀铜液，所述第二增厚槽用于对第一增厚槽得到的镀铜有机物薄膜半成品电镀铜。
作为本发明的一个具体实施例，所述镀铜增厚装置优选还设置有聚合物膜入口与所述第二增厚槽的聚合物膜出口连通的第三增厚槽，所述第三增厚槽盛放镀铜液，所述第三增厚槽用于对第二增厚槽得到的镀铜有机物薄膜半成品电镀铜。
作为本发明的一个具体实施例，所述镀铜增厚装置优选还设置有聚合物膜入口与所述第三增厚槽的聚合物膜出口连通的第四增厚槽，所述第四增厚槽盛放镀铜液，所述第四增厚槽用于对第三增厚槽得到的镀铜有机物薄膜半成品电镀铜。
作为本发明的一个具体实施例，所述镀铜增厚装置优选还设置有聚合物膜入口与所述第四增厚槽的聚合物膜出口连通的第五增厚槽，所述第五增厚槽盛放镀铜液，所述第五增厚槽用于对第四增厚槽得到的镀铜有机物薄膜半成品电镀铜。
作为本发明的一个具体实施例，所述镀铜增厚装置优选还设置有聚合物膜入口与所述第五增厚槽的聚合物膜出口连通的第六增厚槽，所述第六增厚槽盛放镀铜液，所述第六增厚槽用于对第五增厚槽得到的镀铜有机物薄膜半成品电镀铜。
作为本发明的一个具体实施例，所述镀铜增厚装置优选还设置有聚合物膜入口与所述第六增厚槽的聚合物膜出口连通的第二水洗槽，所述第二水洗槽盛放水，所述第二水洗槽用于对第六增厚槽得到的镀铜有机物薄膜半成品水洗。
作为本发明的一个具体实施例，所述镀铜增厚装置设置有聚合物膜入口与所述第二水洗槽的聚合物膜出口连通的抗氧化槽，所述抗氧化槽盛放抗氧化电镀液，所述抗氧化槽用于对第二水洗槽得到的镀铜有机物薄膜半成品电镀抗氧化层。
作为本发明的一个具体实施例，所述镀铜增厚装置优选还设置有聚合物膜入口与所述抗氧化槽的聚合物膜出口连通的第三水洗槽，所述第三水洗槽盛放水，所述第三水洗槽用于对所述抗氧化槽得到的镀铜有机物薄膜半成品水洗。
作为本发明的一个具体实施例，所述镀铜增厚装置优选还设置有聚合物膜入口与所述第三水洗槽的聚合物膜出口连通的第四水洗槽，所述第四水洗槽盛放水，所述第四水洗槽用于对所述第三水洗槽得到的镀铜有机物薄膜半成品水洗。
作为本发明的一个具体实施例，所述镀铜增厚装置优选还设置有聚合物膜入口与所述第四水洗槽的聚合物膜出口连通的烘干槽，所述烘干槽用于对所述第四水洗槽得到的镀铜有机物薄膜半成品干燥。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
使用图1和图2所述的装置制备镀铜聚合物膜：
在第四真空式中，放卷轴放卷，使用混合气体离子束源，混合气体离子束源的流量为400sccm，采用混合气体离子束刻蚀所述聚合物膜的两个表面，刻蚀时，混合气体离子束中氢离子的体积百分含量为0.1％，混合气体离子束束流强度为3A，聚合物膜的走速为5m/min。
刻蚀后，聚合物膜进入第一真空室，铜气体离子束源在磁场中放电得到将高能铜离子束注入聚合物膜表面，磁场频率为5Hz；高能铜离子束束流强度为50mA，能量为20KeV，聚合物走速为5m/min，形成5nm聚合物-铜混合层。
在聚合物表面形成聚合物-铜混合层后，聚合物膜进入第二真空室，铜气体离子束源在磁场中放电得到将高能铜离子束沉积在聚合物膜表面，磁场电流为2kA，磁场频率为20Hz，放电起弧电流为80A；低能铜气体离子束束流强度为8mA，能量为2KeV，聚合物走速为5m/min，形成5nm第一铜层；
形成第一铜层后，聚合物膜进入第三真空室，采用高功率脉冲磁控溅射在第一铜层表面沉积铜，形成第二镀铜层。起辉功率3kW，通入氩气后真空度为5Pa，聚合物走速5m/min；第二铜层厚度为20nm；在第三真空室中收卷；
形成第二铜层后，聚合物膜在增厚设备中放卷，经第一水洗槽水洗后，依次在第一增厚槽、第二增厚槽、第三增厚槽、第四增厚槽、第五增厚槽和第六增厚槽中的镀铜液中电镀铜，电流密度为2ASD，形成4μm的第三铜层，进入第二水洗槽水洗后，进入抗氧化槽沉积抗氧化层后，依次进入第三水洗槽和第四水洗槽水洗后，进入烘干槽干燥，收卷，得到镀铜聚合物膜，镀铜聚合物膜半成品在增厚设备中的走速为1m/min。
实施例2
使用图1和图2所述的装置制备镀铜聚合物膜：
在第四真空式中，放卷轴放卷，使用混合气体离子束源，混合气体离子束源的流量为400sccm，采用混合气体离子束刻蚀所述聚合物膜的两个表面，刻蚀时，混合气体离子束中氢离子的体积百分含量为0.1％，混合气体离子束束流强度为3A，聚合物膜的走速为4m/min。
刻蚀后，聚合物膜进入第一真空室，铜气体离子束源在磁场中放电得到将高能铜离子束注入聚合物膜表面，磁场频率为5Hz；高能铜离子束束流强度为50mA，能量为20KeV，聚合物走速为4m/min，形成6nm聚合物-铜混合层。
在聚合物表面形成聚合物-铜混合层后，聚合物膜进入第二真空室，铜气体离子束源在磁场中放电得到将高能铜离子束沉积在聚合物膜表面，磁场电流为2kA，磁场频率为20Hz，放电起弧电流为80A；低能铜气体离子束束流强度为8mA，能量为2KeV，聚合物走速为4m/min，形成6nm第一铜层；
形成第一铜层后，聚合物膜进入第三真空室，采用高功率脉冲磁控溅射在第一铜层表面沉积铜，形成第二镀铜层。起辉功率3kW，通入氩气后真空度为5Pa聚合物走速4m/min；第二铜层厚度为28nm；在第三真空室中收卷；
形成第二铜层后，聚合物膜在增厚设备中放卷，经第一水洗槽水洗后，依次在第一增厚槽、第二增厚槽、第三增厚槽、第四增厚槽、第五增厚槽和第六增厚槽中的镀铜液中电镀铜，电流密度为2ASD，形成4μm的第三铜层，进入第二水洗槽水洗后，进入抗氧化槽沉积抗氧化层后，依次进入第三水洗槽和第四水洗槽水洗后，进入烘干槽干燥，收卷，得到镀铜聚合物膜，镀铜聚合物膜半成品在增厚设备中的走速为1m/min。
实施例3
使用图1和图2所述的装置制备镀铜聚合物膜：
在第四真空式中，放卷轴放卷，使用混合气体离子束源，混合气体离子束源的流量为400sccm，采用混合气体离子束刻蚀所述聚合物膜的两个表面，刻蚀时，混合气体离子束中氢离子的体积百分含量为0.1％，混合气体离子束束流强度为3A，聚合物膜的走速为3m/min。
刻蚀后，聚合物膜进入第一真空室，铜气体离子束源在磁场中放电得到将高能铜离子束注入聚合物膜表面，磁场频率为5Hz；高能铜离子束束流强度为50mA，能量为20KeV，聚合物走速为3m/min，形成7nm聚合物-铜混合层。
在聚合物表面形成聚合物-铜混合层后，聚合物膜进入第二真空室，铜气体离子束源在磁场中放电得到将高能铜离子束沉积在聚合物膜表面，磁场电流为2kA，磁场频率为20Hz，放电起弧电流为80A；低能铜气体离子束束流强度为8mA，能量为2KeV，聚合物走速为3m/min，形成8nm第一铜层；
形成第一铜层后，聚合物膜进入第三真空室，采用高功率脉冲磁控溅射在第一铜层表面沉积铜，形成第二镀铜层。起辉功率3kW，通入氩气后真空度为5Pa聚合物走速3m/min；第二铜层厚度为33nm；在第三真空室中收卷；
形成第二铜层后，聚合物膜在增厚设备中放卷，经第一水洗槽水洗后，依次在第一增厚槽、第二增厚槽、第三增厚槽、第四增厚槽、第五增厚槽和第六增厚槽中的镀铜液中电镀铜，电流密度为2ASD，形成4μm的第三铜层，进入第二水洗槽水洗后，进入抗氧化槽沉积抗氧化层后，依次进入第三水洗槽和第四水洗槽水洗后，进入烘干槽干燥，收卷，得到镀铜聚合物膜，镀铜聚合物膜半成品在增厚设备中的走速为1m/min。
实施例4
使用图1和图2所述的装置制备镀铜聚合物膜：
在第四真空式中，放卷轴放卷，使用混合气体离子束源，混合气体离子束源的流量为400sccm，采用混合气体离子束刻蚀所述聚合物膜的两个表面，刻蚀时，混合气体离子束中氢离子的体积百分含量为0.1％，混合气体离子束束流强度为3A，聚合物膜的走速为2m/min。
刻蚀后，聚合物膜进入第一真空室，铜气体离子束源在磁场中放电得到将高能铜离子束注入聚合物膜表面，磁场频率为5Hz；高能铜离子束束流强度为50mA，能量为20KeV，聚合物走速为2m/min，形成8nm聚合物-铜混合层。
在聚合物表面形成聚合物-铜混合层后，聚合物膜进入第二真空室，铜气体离子束源在磁场中放电得到将高能铜离子束沉积在聚合物膜表面，磁场电流为2kA，磁场频率为20Hz，放电起弧电流为80A；低能铜气体离子束束流强度为8mA，能量为2KeV，聚合物走速为2m/min，形成10nm第一铜层；
形成第一铜层后，聚合物膜进入第三真空室，采用高功率脉冲磁控溅射在第一铜层表面沉积铜，形成第二镀铜层。起辉功率3kW，通入氩气后真空度为5Pa聚合物走速2m/min；第二铜层厚度为42nm；在第三真空室中收卷；
形成第二铜层后，聚合物膜在增厚设备中放卷，经第一水洗槽水洗后，依次在第一增厚槽、第二增厚槽、第三增厚槽、第四增厚槽、第五增厚槽和第六增厚槽中的镀铜液中电镀铜，电流密度为2ASD，形成4μm的第三铜层，进入第二水洗槽水洗后，进入抗氧化槽沉积抗氧化层后，依次进入第三水洗槽和第四水洗槽水洗后，进入烘干槽干燥，收卷，得到镀铜聚合物膜，镀铜聚合物膜半成品在增厚设备中的走速为1m/min。
对比例1
使用图1和图2所述的装置制备镀铜聚合物膜：
在第四真空式中，放卷轴放卷，聚合物膜进入第三真空室，采用磁控溅射在第一铜层表面沉积铜，形成第二镀铜层。起辉电流3A，聚合物走速2m/min；第二铜层厚度为42nm；在第三真空室中收卷；
形成第二铜层后，聚合物膜在增厚设备中放卷，经第一水洗槽水洗后，依次在第一增厚槽、第二增厚槽、第三增厚槽、第四增厚槽、第五增厚槽和第六增厚槽中的镀铜液中电镀铜，电流密度为2ASD，形成4μm的第三铜层，进入第二水洗槽水洗后，进入抗氧化槽沉积抗氧化层后，依次进入第三水洗槽和第四水洗槽水洗后，进入烘干槽干燥，收卷，得到镀铜聚合物膜，镀铜聚合物膜半成品在增厚设备中的走速为1m/min。
对比例2
使用图1所述的装置制备镀铜聚合物膜：
在第四真空式中，放卷轴放卷，聚合物膜进入第三真空室，采用高功率脉冲磁控溅射在所述第一镀铜层表面沉积铜，得到第二镀铜层。起辉电流3A，聚合物走速2m/min；第二镀铜层厚度为4μm；在第三真空室中收卷。
测试例
对实施例1～4和对比例1和2制备的镀铜聚合物膜进行性能测试。采用**，对实施例1～4和对比例1和2制备的镀铜聚合物膜立即进行结合力测试，结果如图1和表1所示，从图1和表1中可看出，本发明实施例1～4制备额产品的结合强度均在0.9N/mm或以上结合强度高。
将实施例1～4和对比例1和2制备的产品放置90天后，进行结合力测试，结果如图6和表1所示，从图6和表1中可以看出，本发明实施例1～4制备的镀铜聚合物膜的结合强度和刚完成Cu膜沉积时数值无差别，稳定性高。
对实施例1～4和对比例1和2制备的镀铜聚合物膜进行耐折次数的测试，测试时弯曲角度大于150°，测试结果如图6和表1所示，从图6和表1中可看出，对比例1和对比例2制备的产品的耐折次数低于2000次，本发明实施例1～4制备的产品均在5500次数以上。
表1实施例1～4、对比例1和2测试结果
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)
1.一种镀铜聚合物膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将高能铜离子束注入聚合物膜表面，聚合物膜表面形成聚合物-铜混合层，所述高能铜离子束的束流强度≥10mA；
(2)将低能铜离子束沉积在所述聚合物-铜混合层表面，形成第一铜层，所述低能铜离子束的束流强度＜10mA；
(3)在所述第一铜层表面高功率脉冲磁控溅射沉积铜，形成第二铜层；
(4)采用镀铜液在所述第二铜层表面镀铜，形成第三铜层；
(5)采用抗氧化液在所述第三铜层表面沉积抗氧化层，得到所述镀铜聚合物膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述高能铜离子束的束流强度为10～100mA，所述高能铜离子束的能量为10～40keV。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述低能铜离子束的束流强度为2～10mA，所述低能铜离子束的能量为500eV～10keV。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述高功率脉冲磁控溅射的功率为1～8kW；
所述步骤(4)中，所述镀铜为电镀铜，所述电镀铜的电流密度为1～5ASD。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物-铜混合层的厚度为1～50nm；所述第一镀铜层的厚度为1～10nm，所述第二镀铜层的厚度为10～50nm；所述第三镀铜层的厚度为1～5μm。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，由所述步骤(1)到步骤(4)的过程中，聚合物膜匀速运动，由所述步骤(1)到步骤(3)的进程中，聚合物膜的走速独立地为2～5m/min；所述步骤(4)中，聚合物的走速为0.5～1m/min。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将高能铜离子束注入聚合物膜表面之前，还包括：采用混合气体离子束刻蚀所述聚合物膜；所述混合气体离子束为氢离子和氩离子的混合气体离子束，所述混合气体离子束中氢离子的体积百分含量为0.05～0.2％。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述混合气体离子束的束流强度为0.5～5A。
9.权利要求1～8任一项所述制备方法使用的装置，其特征在于，包括：
第一真空室(5-1)，所述第一真空室(5-1)中设置有高能铜离子源和冷辊；
聚合物入口与所述第一真空室(5-1)的聚合物出口连通的第二真空室(5-2)，所述第二真空室(5-2)中设置有低能铜离子源和冷辊；
聚合物入口与所述第二真空室(5-2)的聚合物出口连通的第三真空室(5-3)，所述第三真空室(5-3)中设置有铜金属靶和冷辊；
聚合物入口与所述第三真空室(5-3)的聚合物出口连通的镀铜增后装置，所述镀铜增厚装置设置有增厚槽和抗氧化槽。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括聚合物出口与所述第一真空室(5-1)的聚合物入口连通的第四真空室(5-4)，所述第四真空室(5-4)中设置有高能气体离子源和冷辊。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310289323.6A CN116334567A (zh) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | 一种镀铜聚合物膜的制备方法及使用的装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310289323.6A CN116334567A (zh) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | 一种镀铜聚合物膜的制备方法及使用的装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116334567A true CN116334567A (zh) | 2023-06-27 |
Family
ID=86883452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310289323.6A Pending CN116334567A (zh) | 2023-03-23 | 2023-03-23 | 一种镀铜聚合物膜的制备方法及使用的装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116334567A (zh) |
-
2023
- 2023-03-23 CN CN202310289323.6A patent/CN116334567A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI627886B (zh) | 一種超薄金屬層的印刷線路板的製備方法 | |
| KR101465674B1 (ko) | 연성 동박 적층판의 연속 생산 방법 | |
| US7849593B2 (en) | Method of making multi-layer circuit board | |
| KR102032624B1 (ko) | 폴리이미드 비접착식 연성 인쇄회로기판의 제조방법 | |
| WO2012046615A1 (ja) | 積層体の製造方法 | |
| KR101583543B1 (ko) | 다층 기판의 제조 방법, 디스미어 처리 방법 | |
| US20120291275A1 (en) | Method of forming metal interconnection line on flexible substrate | |
| US7507434B2 (en) | Method and apparatus for laminating a flexible printed circuit board | |
| TW201313952A (zh) | 貼附用銅箔 | |
| CN102400196A (zh) | 在穿硅通孔镀敷中减少副产品 | |
| CN102090158A (zh) | 配线基板及其制造方法 | |
| CN116288162A (zh) | 一种镀铜聚合物膜的制备方法及使用的装置 | |
| CN112853408A (zh) | 一种易剥离、界面纯净的极薄附载体铜箔的制备方法 | |
| JP2011058057A (ja) | 銅被覆ポリイミド基板の製造方法および電気めっき装置 | |
| EP4236637A1 (en) | Metal foil, metal foil with carrier comprising same, and printed circuit board comprising same | |
| CN116180173A (zh) | 一种具有高分散能力的pcb通孔镀铜用电镀铜添加剂及其应用 | |
| CN113430598B (zh) | 一种线路板盲孔填充电镀铜溶液及其应用 | |
| CN116334567A (zh) | 一种镀铜聚合物膜的制备方法及使用的装置 | |
| CN110923624B (zh) | 一种基于离子束印刷系统的离子束印刷方法 | |
| KR20140091689A (ko) | 구리 및 구리 합금 에칭용 수성 조성물 | |
| CN110402033B (zh) | 一种10oz厚铜线路板的线路加工方法 | |
| CN112271138A (zh) | 一种用于cof基板的长距离宽幅柔性无胶基材的制备设备 | |
| US11770904B2 (en) | Surface-treated copper foil, and copper-clad laminate plate, resin-attached copper foil and circuit board each using same | |
| JP2007245646A (ja) | ２層フィルム、２層フィルムの製造方法およびプリント基板の製造方法 | |
| EP3236720A1 (en) | Desmear processing method and manufacturing method for multilayer printed wiring board |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |