卷对卷式薄膜材料溅镀解决方案 Roll-to-roll Thin Film Materials Sputtering Solution

将成卷状的柔性基材置入卷对卷式真空溅镀设备,并以PVD或CVD镀膜等方式对整卷薄膜材料进行连续镀膜,并搭配电浆表面改质等前处理,及适配不同制程气体、温度、功率、时间等制程参数,形成厚度均匀且高附着力的膜层。
凌嘉科技拥有先进的无油气低能耗高真空系统,且能以高效率的高密度电浆源因应不同基板材料的须求,并能以高利用率的旋转阴极及特殊的基板冷却模块,达到超薄柔性基材的双面高产量和高生产稳定性镀膜能力。

应用说明

卷对卷式(Roll-to-roll;R2R)薄膜材料溅镀,是指将高分子薄膜(例如PET/PP/PI膜等)、金属箔,或可挠性超薄玻璃等薄质且柔性的基材卷成卷状後,放入真空溅镀设备并以物理气相沉积(Physical Vapor Deposition;PVD)或化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition;CVD)的制程方法对其进行连续镀膜,同时配合电浆表面改质等前处理,及调控各种不同制程气体的比例、真空度、制程温度、溅镀时的離子轰击功率、镀膜时间等参数,完成厚度均匀且高附着力的镀膜。

这样的应用,广泛见于锂电池的铜箔(Copper Foil for Lithium Ion Battery)、软性印刷电路板(Flexible Printed Circuit Board;FPCB)、ITO镀膜(Indium Tin Oxide Coating)、AR抗反射镀膜(Anti Reflection Coating)、可挠性显示器(Flexible display),及柔性太阳能板(Flexible Solar Panel)等基材、导电层、光学膜层、阻隔层、附着促进层,或介电绝缘保护层应用。而常见的溅镀材料如ITO、Au、Ag、Cu、C、Ti、Ni-Cr等材质。以下进一步介绍:

一、锂电池的R2R薄膜溅镀应用:
随着电动车(Electric Vehicle;EV)及储能系统(Energy Storage Systems;ESS)市场的扩增,如何有效减薄锂电池於负极集电体(Current Collectors)所使用的铜箔厚度,从而于有限体积内放入更多的铜箔层数量并提高能量密度(Energy Density),及解决锂电池充放电过程中的体积胀缩安全性问题,将为竞争关键。在这样的须求下,以PET/PP/PI等高分子材料为芯材的“铜-高分子材料-铜”复合铜箔材料应运而生。于此结构下的铜层厚度比起传统铜箔可大幅下降,因此单一电池内能放入更多铜层进而提升能量密度,此外,由于铜层变薄且高分子材料具有优异的延展性,即使电池因为受压断裂,较薄的铜层碎片也不易将高分子材料刺穿而大幅降低内部短路风险。
为满足锂电池产业的须求,凌嘉科技开发了卷对卷式薄膜溅射设备“Recticulum系列”,采用真空溅镀法於高分子材料上制成的铜层,不但可以有效控制高分子材料的表面粗糙度而使铜箔层具高附着力,真空溅镀所得的致密金属结构也有较佳的电性表现。其配置先进的无油气低能耗的高真空系统,搭配高能量且高密度的电浆源,及模块化设计的高利用率的旋转阴极、特殊的基板冷却模块,与闭回路高速的卷绕控制系统,可实现高产量和长期生产稳定性。

二、软性印刷电路板的R2R薄膜溅镀应用:
软性印刷电路板的制作方法为将软性铜箔基板(Flexible Copper Clad Laminate;FCCL)和复盖层(Coverlay)贴合后,再利用雷射穿孔、镀铜、蚀刻、压合,及表面处理等制程加工出电路板上供电子信号传递之线路。其具有重量轻、厚度薄而且有可挠性、可缩小产品体积的优点,并可依照空间型状做成立体配线,提升系统的配线密度并减少配线错误等。现已大幅使用在消费性电子产品、工业应用产品、军工产品、医疔产品、车载与相关应用产品等。以真空溅镀制程所制作出金属层能精确控制厚度,且膜层附着力高、结构紧密因此可达到较佳的低电阻表现。

三、触摸面板金属网格(Metal Mesh)的R2R薄膜溅镀应用:
用于消费性电子产品的触摸显示器必须兼顾透明度及电容传感性,然而现有的ITO薄膜因其物理极限而无法用于中大型显示器,因而开发出了以柔性的透明导电金属网格薄膜的技术。金属网格薄膜是利用R2R溅镀设备将金属膜层沉积在PET基板上,再通过微影制程将膜层图案化。借此所得的金属网格薄膜透光率可达90%以上,能满足触摸面板对透明度的要求。

四、AR抗反射镀膜的R2R薄膜溅镀应用:
透过镀膜技术将玻璃表面的反光减少,进而增加整体光谱穿透率,常见于贴附在建筑玻璃上用以提高室内空调效率和增加隐蔽性之节能膜,即能借由R2R薄膜溅镀设备进行制造,其通常由沉积在PET膜基底上的多层光学设计薄膜组成,包括高折射率TiOx层、低折射率SiOx层和银合金热反射层,借此达到高透光率、高太阳紫外线吸收率、低热红外发射率和高电导率的功效。

 

对此,凌嘉科技有自主的知识产权,有丰富的制程开发经验,且能协同客户进行制程开发及实验验证,除了可以提供研发阶段於不同制程配方下的打样服务之外,亦拥有合格且高精密度的实验室能进行样品的测试。

凌嘉特色

镀膜品质优异,收放卷精准控制,实现大数据品质与制程监控的先进卷对卷式溅镀设备