塑料薄膜 PET、PP、PI 复合镀铜箔的4种主流制备方法介绍

复合铜箔是指在塑料薄膜 PET、PP、PI 等材质表面上采用磁控溅射、蒸镀、离子置换等方式，将铜均匀地镀在塑料薄膜表面从而制作而成的一种新型材料。先进院科技预计 2025年渗透率将超 10%，2022-2025 年复合铜箔市场需求量有望从 1.98 亿元增长至 169.19亿元，年复合增长率高达 360%。

1. 两步法：磁控溅射+水介质电镀

1）磁控溅射对高分子膜进行活化。由于PET/PP表面不导电，无法直接进行电镀，需要先对高分子材料进行表面处理、活化，溅射形成方阻小于2Ω（厚度约为30nm-70nm）的金属铜膜；

2）水介质电镀加厚金属层至实现导电功能。在磁控溅射形成基础铜膜后，通过水介质电镀的方法将两边铜层分别增厚至1µm左右，实现集流体导电的功能，与传统铜箔工艺上具有相通性。

磁控溅射是一种物理气相沉积（PVD）方法，将氩离子在真空+强电场条件下加速轰击铜靶表面，使铜靶材发生溅射，溅射的铜原子沉积在PET基膜表面形成30-70nm的薄铜层。

水介质电镀是指PET PP PI基膜经过磁控溅射（真空蒸镀）后有导电性，在电镀液中正反两面通电，进行金属化沉积。

具体来说，将待镀件接通阴极放入电解质溶液（例如硫酸铜）中，将金属板接通阳极（例如铜球），在外界直流电的作用下，金属铜以二价铜离子的形式进入镀液，并不断迁移到阴极表面发生还原反应，在阴极上得到电子还原成金属铜，逐步在镀件上形成金属铜镀层。水电镀速度快，生产效率高，微米级镀铜可以一次成型。     

2. 三步法：磁控溅射+真空蒸镀+水介质电镀

在磁控溅射后增加真空蒸镀环节，目的是提高沉积速度，真空蒸镀的沉积速度是磁控溅射的3-4倍，可以快速补足铜膜到适合电镀的厚度。

真空蒸镀是一种物理气相沉积（PVD）方法，把金属熔化成液态，形成金属蒸汽开始挥发，然后把蒸汽中铜原子冷凝在PET表面沉积和成长。

两步法和三步法的基本原理相同，但具体的性能、工艺成本、良率有所差别：

溅射/电镀工艺：

溅射/电镀工艺的出发材料是尺寸稳定性良好的耐热性膜。最初的步骤是在活性化的聚酰亚胺膜的表面上采用溅射工艺形成植晶层。这种植晶层可以确保对于导体基体层的粘结强度，同时担负着电镀用的导体层的任务。通常使用镍或者镍合金，为了确保导电性，再在镍或镍合金层上溅射薄层铜，然后电镀加厚到规定厚度的铜。

复合铜箔是指在塑料薄膜 PET、PP、PI 等材质表面上采用磁控溅射、蒸镀、离子置换等方式，将铜均匀地镀在塑料薄膜表面从而制作而成的一种新型材料。先进院科技预计 2025年渗透率将超 10%，2022-2025 年复合铜箔市场需求量有望从 1.98 亿元增长至 169.19亿元，年复合增长率高达 360%。

1. 两步法：磁控溅射+水介质电镀

1）磁控溅射对高分子膜进行活化。由于PET/PP表面不导电，无法直接进行电镀，需要先对高分子材料进行表面处理、活化，溅射形成方阻小于2Ω（厚度约为30nm-70nm）的金属铜膜；

2）水介质电镀加厚金属层至实现导电功能。在磁控溅射形成基础铜膜后，通过水介质电镀的方法将两边铜层分别增厚至1µm左右，实现集流体导电的功能，与传统铜箔工艺上具有相通性。

磁控溅射是一种物理气相沉积（PVD）方法，将氩离子在真空+强电场条件下加速轰击铜靶表面，使铜靶材发生溅射，溅射的铜原子沉积在PET基膜表面形成30-70nm的薄铜层。

水介质电镀是指PET PP PI基膜经过磁控溅射（真空蒸镀）后有导电性，在电镀液中正反两面通电，进行金属化沉积。

具体来说，将待镀件接通阴极放入电解质溶液（例如硫酸铜）中，将金属板接通阳极（例如铜球），在外界直流电的作用下，金属铜以二价铜离子的形式进入镀液，并不断迁移到阴极表面发生还原反应，在阴极上得到电子还原成金属铜，逐步在镀件上形成金属铜镀层。水电镀速度快，生产效率高，微米级镀铜可以一次成型。     

2. 三步法：磁控溅射+真空蒸镀+水介质电镀

在磁控溅射后增加真空蒸镀环节，目的是提高沉积速度，真空蒸镀的沉积速度是磁控溅射的3-4倍，可以快速补足铜膜到适合电镀的厚度。

真空蒸镀是一种物理气相沉积（PVD）方法，把金属熔化成液态，形成金属蒸汽开始挥发，然后把蒸汽中铜原子冷凝在PET表面沉积和成长。

两步法和三步法的基本原理相同，但具体的性能、工艺成本、良率有所差别：

溅射/电镀工艺：

    溅射/电镀工艺的出发材料是尺寸稳定性良好的耐热性膜。最初的步骤是在活性化的聚酰亚胺膜的表面上采用溅射工艺形成植晶层。这种植晶层可以确保对于导体基体层的粘结强度，同时担负着电镀用的导体层的任务。通常使用镍或者镍合金，为了确保导电性，再在镍或镍合金层上溅射薄层铜，然后电镀加厚到规定厚度的铜。
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