1.引言
热塑性树脂薄膜，例如液晶聚合物薄膜等，有着良好的介电性能；但大多与导体铜箔的粘结力欠佳，制约了作为挠性覆铜板基材的可行性。在专利文献特 第6706013号“ 板および 板の 造方法”一文中，住友金属矿山株式会社的研发者们提出将基材薄膜进行表面改性处理后，用等离子喷镀法形成合金的基底金属层，之后在此基底合金层的上面进行干法镀铜和湿法镀铜，从而形成挠性覆铜板。这样制成的覆铜板样品的剥离强度均在300N /m 以上。本文将在下面介绍此项技术的主要内容。 2.试制应用的主要原料及相关因素分
析
挠性覆铜板样品的结构如图1所示。
煤矿井下定位系统
从图中可以看到，制备这样的覆铜板样品必须应用基材薄膜，即热塑性树脂薄膜；基底金属层，一般为合金；铜导体等材料。2.1基材薄膜
此类薄膜都是应用热塑性树脂制成，其特点是低介电常数、低介质损耗，很适合于制作高频情况下应用的挠性印制电路板。缺点是对铜导体的粘结性能很不理想。
热塑性树脂薄膜有许多种，例如液晶聚合物（L C P ）薄膜、聚醚醚酮（P E E K ）薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜（P E N ）薄膜、氟树脂（包括聚四氟乙烯P T F E 、四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物P F A 、四氟乙烯六氟丙烯共聚物F E P 、乙烯-四氟乙烯共聚物E T F E 、聚三氟氯乙烯P C T F E ）薄膜以及热塑性聚酰亚胺（P I ）薄膜等。
在无损制成样品性能的情况下，基材薄膜还可以根据须要添加聚醚砜、聚醚酰亚胺、聚碳酸酯以及聚苯醚等聚合物，以及抗氧剂、防静电剂等添加剂，甚至还可以添加无机填料例如二氧化硅等。
基材薄膜的厚度，一般在10μm以上，在其上面制作基底金属层时就不会发生收缩起皱等现象。
一种挠性覆铜板试制方法
张洪文编译
摘要：本文介绍了应用热塑性树脂薄膜作为基材，经过等离子喷镀处理、镀铜等工序，试制挠性覆铜板的方法及制成样品的主要性能。
关键词；挠性覆铜板；热塑性树脂薄膜；等离子喷镀
图
1挠性覆铜板样品结构示意图
2.2基底金属层、铜层
将在下述相关章节中详细介绍。
3.试制过程解析
应用热塑性树脂薄膜作为基材制造挠性覆铜板，要经过烘干、表面改性处理、喷镀基底金属层、干法镀铜、湿法镀铜等工艺过程。
3.1烘干及表面改性处理。
基材有机薄膜的表面总是吸收少量的水分，影响表面改性处理的品质，进而影响基底金属层和基材薄膜的粘结性能，必须把它清除。一般采用红外线加热烘干等。
与基底金属层接触的薄膜表面，须要经过改性处理以提高两者之间的粘结力。具体的方法例如等离子处理、离子束照射、紫外线照射等。经过处理后在清洁的树脂薄膜表面形成一些极性基点，有助于改进基材薄膜与基底金属层的粘结效果。
3.2喷镀基底金属层
在树脂薄膜表面形成基底金属层是采用干式镀敷法，例如真空沉积法、喷镀法以及离子镀敷法等。
采用从辊到辊（R o l l-t o-r o l l）的喷镀设备，对带状的基材薄膜进行连续处理。抽真空后充氩气、维持压力在0.13～1.33P a，基材的速度为１～20m/分，阴极放电连续在基材上形成基底金属层。
基底金属层的组成。从镍、铬、钒、钛、钼和铜等金属中选择两种，形成的合金作为喷镀的靶材；当然在喷镀的过程中不能混入杂质，使喷镀形成的基底金属层的组成与原料靶材的成分保持一致。
基底金属层的厚度应当与基材相适应。因为热塑性树脂薄膜不同于热固性树脂那样有着良好的耐热性能。为防止树脂薄膜在过程中起皱，基底金属层的厚度不应超过1.9n m；从制成印制电路板线条的粘结情况考虑，基底金属层的厚度不应低于0.3n m，如果达不到此厚度，则制成的线路粘结力无法保障。
对于基底金属层的厚度，还应当考虑到它的电阻与导体铜不一致；在高频电路中会产生趋肤效应，影响信号传输的速度和品质。如果它的厚度在1.9n m以下，对损耗的影响就不明显。
3.3镀铜
导体铜层22的厚度为10n m～18μm。可以采取干式镀敷法、湿式镀敷法或者干式、湿式结合的镀膜等方法。
干式镀敷的方法与形成基底金属层者相似，不外真空沉积法、喷镀法以及离子镀敷法等。实际上，在喷镀装置内可以与制备金属基底层连续完成；当然，应用的原料不是合金靶材，而是纯铜。
对于较厚的铜层，先应用干法制成较薄的铜层，再应用湿法电镀制成要求厚度的铜层，会更为经济。
4.试制方法举例及结果
4.1制作方法步骤
4.1.1烘干
长的带状基材薄膜，在具有从辊到辊机构的设备中，启动真空泵使压力降到１Ｐａ以下，通过红外线加热连续进行烘干。
4.1.2表面改性处理
在真空装置内使压力降到１×10-4Ｐａ以下后，通入氧气，压力为2.5P a，在此条件下进行直流放电形成等离子体对基材薄膜的相关表面照射处理数秒钟。
4.1.3喷镀基底金属层和铜层
草莓托将喷镀设备的压力降到1×10-4P a以下之后，通入氩气，使压力在0.3P a，在此状态下对基材薄膜的一面，喷镀基底金属层和铜
层，得出铜层的厚度为100n m。
4.1.4电镀铜
电缆架空支架应用硫酸铜溶液、电流密度为2A/d m2，对经过上述处理的基材薄膜进行电镀铜，镀铜层的厚度为12μm。制成了覆铜板样品。
4.1.5覆铜板样品性能测试评价
主要是测试评价样品之基材薄膜与导体铜层的初始粘结力。按照I P C-T M-6502.4.9规范，对样品的剥离强度进行测定。应用感光胶在样品上进行漏印、暴光、显相、氯化铁溶液蚀刻等操作，制成导体宽度为1m m的试样，测试角度为90°的剥离强度。
4.2实施例
4.2.1实施例1
基材薄膜为厚度50μm的液晶聚合物薄膜(由株式会社クラレ制造、ベクスタ C T Z、下同)，喷镀应用20%(质量百分数，下同)的C r-N i合金靶，制成基底金属层的平均厚度为0.3n m；之后镀铜制成覆铜板。其样品的铜层剥离强度为344N/m，而且在整个喷镀过程中未见到基材薄膜起皱现象。
4.2.2实施例2
基材薄膜为厚度50μm的聚醚醚酮薄膜(由 敷 株式会社制造、エクスピ ク)，应用20%的C r-N i合金靶进行喷镀，制成平均厚度为0.3n m的基底金属层；镀铜制成覆铜板样品，其铜层之剥离强度为328N/m，过程中未见到基材薄膜起皱现象。
4.2.3实施例3
基材薄膜为厚度50μm的聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜(由帝人フィルムソリュ ション株式会社制造、テオネックスQ83)，应用20%的C r-N i合金靶进行喷镀，制成平均厚度为0.3n m的基底金属层；之后镀铜制成覆铜板样品，其铜层之剥离强度为323N/m，过程中未见到基材薄膜起皱现象。
4.2.4实施例4
基材薄膜为厚度50μm的氟树脂薄膜(由A G C株式会社制造、フルオンプラスE A-2000)，应用20%的C r-N i合金靶进行喷镀，制成平均厚度为0.3n m的基底金属层；之后镀铜制成覆铜板样品，其铜层之剥离强度为309N/m，过程中未见到基材薄膜起皱现象。
4.2.5实施例5
基材薄膜为厚度50μm的热塑性聚酰亚胺薄膜（由株式会社カネカ制造、ピクシオ），应用20%的C r-N i合金靶进行喷镀，制成平均厚度为0.3n m的基底金属层；之后镀铜制成覆铜板样品，其铜层之剥离强度为349N/m，过程中未见到基材薄膜起皱现象。
4.2.6实施例6
基材薄膜为厚度50μm的液晶聚合物薄膜，喷镀应用7%的C r-N i合金靶，制成基底金属层的平均厚度为0.5n m；之后镀铜制成覆铜板。其样品的铜层剥离强度为356N/m，而且在整个喷镀过程中未见到
基材薄膜发生起皱现象。
4.2.7实施例7
基材薄膜为厚度５０μｍ的液晶聚合物薄膜，喷镀应用35%的C r-N i合金靶，制成基底金属层的平均厚度为1.5n m；之后镀铜制成覆铜板。其样品的铜层剥离强度为382N/m，而且在整个喷镀过程中未见到基材薄膜发生起皱现象。
4.2.8实施例8
基材薄膜为厚度50μm的液晶聚合物薄膜，喷镀应用7%的V-N i合金靶，制成基底金属层的平均厚度为0.8n m；之后镀铜制成覆铜板。其样品的铜层剥离强度为365N/m，而且在整个喷镀过程中未见到基材薄膜发生起皱现象。
4.2.9实施例9
基材薄膜为厚度50μm的液晶聚合物薄膜，喷镀应用28%的M o-N i合金靶，制成基底金属层的平均厚度为1.0n m；之后镀铜制成覆铜板。其样品的铜层剥离强度为
391N/m，而且在整个喷镀过程中未见到基材薄膜发生起皱现象。
4.2.10实施例10
基材薄膜为厚度50μm的液晶聚合物薄膜，喷镀应用7.5%的T i-N i合金靶，制成基底金属层的平均厚度为0.9n m；之后镀铜制成覆铜板。其样品的铜层剥离强度为370N/m，而且未见基材薄膜发生起皱现象。
4.2.11实施例11
基材薄膜为厚度50μm的液晶聚合物薄膜，喷镀应用10%的N i-C u合金靶，制成基底金属层的平均厚度为1.9n m；之后镀铜制成覆铜板。其样品的铜层剥离强度为317N/m，而且未见基材薄膜发生起皱现象。
4.3比较例
4.3.1比较例1
电池盖帽基材薄膜为厚度50μm的液晶聚合物薄膜，喷镀应用20%的C r-N i合金靶，制成基底金属层的平均厚度为0.2n m；制成覆铜板样品的铜层剥离强度为291N/m，而且在喷镀过程中未见基材薄膜发生起皱现象。
4.3.2比较例2
基材薄膜为厚度50μm的液晶聚合物薄膜，喷镀应用20%的C r-N i合金靶，制成基底金属层的平均厚度为2.0n m；制成覆铜板样品的铜层剥离强度为400N/m；但在喷镀操作后，发现基材薄膜产生起皱现象。
4.4试制结果
将实施例1～11和比较例1、2的主要试验数据汇总列入表1中。
从表1中看到，实施例1～11之基底金属层的厚度均在0.3ｎｍ以上，所制成样品的剥离强度之数据都大于300Ｎ／ｍ，这些样品的初期粘结力都很好；而比较例1者只有0.2n m，则剥离强度仅为291N/m；说明基底金属层的厚度在0.3n m以上是保障剥离强度不低于300N/m的重要参数。
在比较例2中，基底金属层的厚度为2.0n m，虽然剥离强度较高，但在喷镀过程中基材薄膜发生起皱现象，证明基底金属层厚度在1.9n m以下是防止过程中基材产生皱纹的重要条件。
[编译者说明：本文系根据2020年6月6日从h t t p s://w w w.j-p l a t p a t.i n p i t.g o.j p下载之技术资料特 第6706013号“ 板および 板の 造方法”一文中的主要内容进行编译整理。]
表1实验数据汇总表
实验序号基材薄膜基底金属层平均厚度n m剥离强度N/m喷镀后是否起皱实施例1L C P0.3344无
实施例2P E E K0.3328无
实施例3P E N0.3323无
实施例4P T F E0.3309无
实施例5P I0.3349无
银行联动门实施例6L C P0.5356无
实施例7L C P1.5382无
实施例8L C P0.8365无
实施例9L C P1.0391无
主板维修工具实施例10L C P0.9370无
实施例11L C P1.9317无
比较例1L C P0.2291无
比较例2L C P2.0400起皱
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