捲對捲式薄膜材料濺鍍解決方案 Roll-to-roll Thin Film Materials Sputtering Solution

將成卷狀的柔性基材置入捲對捲式真空濺鍍設備,並以PVD或CVD鍍膜等方式對整卷薄膜材料進行連續鍍膜,並搭配電漿表面改質等前處理,及適配不同製程氣體、溫度、功率、時間等製程參數,形成厚度均勻且高附著力的膜層。
凌嘉科技擁有先進的無油氣低能耗高真空系統,且能以高效率的高密度電漿源因應不同基板材料的需求,並能以高利用率的旋轉陰極及特殊的基板冷卻模組,達到超薄柔性基材的雙面高產量和高生產穩定性鍍膜能力。

應用說明

捲對捲式(Roll-to-roll;R2R)薄膜材料濺鍍,是指將高分子薄膜(例如PET/PP/PI膜等)、金屬箔,或可撓性超薄玻璃等薄質且柔性的基材捲成卷狀後,放入真空濺鍍設備並以物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition;PVD)或化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition;CVD)的製程方法對其進行連續鍍膜,同時配合電漿表面改質等前處理,及調控各種不同製程氣體的比例、真空度、製程溫度、濺鍍時的離子轟擊功率、鍍膜時間等參數,完成厚度均勻且高附著力的鍍膜。

這樣的應用,廣泛見於鋰電池的銅箔(Copper Foil for Lithium Ion Battery)、軟性印刷電路板(Flexible Printed Circuit Board;FPCB)、ITO鍍膜(Indium Tin Oxide Coating)、AR抗反射鍍膜(Anti Reflection Coating)、可撓性顯示器(Flexible display),及柔性太陽能板(Flexible Solar Panel)等基材、導電層、光學膜層、阻隔層、附著促進層,或介電絕緣保護層應用。而常見的濺鍍材料如ITO、Au、Ag、Cu、C、Ti、Ni-Cr等材質。以下進一步介紹:

一、鋰電池的R2R薄膜濺鍍應用:
隨著電動車(Electric Vehicle;EV)及儲能系統(Energy Storage Systems;ESS)市場的擴增,如何有效減薄鋰電池於負極集電體(Current Collectors)所使用的銅箔厚度,從而於有限體積內放入更多的銅箔層數量並提高能量密度(Energy Density),及解決鋰電池充放電過程中的體積脹縮安全性問題,將為競爭關鍵。在這樣的需求下,以PET/PP/PI等高分子材料為芯材的「銅-高分子材料-銅」複合銅箔材料應運而生。於此結構下的銅層厚度比起傳統銅箔可大幅下降,因此單一電池內能放入更多銅層進而提升能量密度,此外,由於銅層變薄且高分子材料具有優異的延展性,即使電池因為受壓斷裂,較薄的銅層碎片也不易將高分子材料刺穿而大幅降低內部短路風險。
為滿足鋰電池產業的需求,凌嘉科技開發了捲對捲式薄膜濺射設備「Recticulum系列」,採用真空濺鍍法於高分子材料上製成的銅層,不但可以有效控制高分子材料的表面粗糙度而使銅箔層具高附著力,真空濺鍍所得的緻密金屬結構也有較佳的電性表現。其配置先進的無油氣低能耗的高真空系統,搭配高能量且高密度的電漿源,及模塊化設計的高利用率的旋轉陰極、特殊的基板冷卻模組,與閉迴路高速的捲繞控制系統,可實現高產量和長期生產穩定性。

二、軟性印刷電路板的R2R薄膜濺鍍應用:
軟性印刷電路板的製作方法為將軟性銅箔基板(Flexible Copper Clad Laminate;FCCL)和覆蓋層(Coverlay)貼合後,再利用雷射穿孔、鍍銅、蝕刻、壓合,及表面處理等製程加工出電路板上供電子訊號傳遞之線路。其具有重量輕、厚度薄而且有可撓性、可縮小產品體積的優點,並可依照空間形狀做成立體配線,提升系統的配線密度並減少配線錯誤等。現已大幅使用在消費性電子產品、工業應用產品、軍工產品、醫療產品、車載與相關應用產品等。以真空濺鍍製程所製作出金屬層能精確控制厚度,且膜層附著力高、結構緊密因此可達到較佳的低電阻表現。

三、觸控面板金屬網格(Metal Mesh)的R2R薄膜濺鍍應用:
用於消費性電子產品的觸控顯示器必須兼顧透明度及電容感測性,然而現有的ITO薄膜因其物理極限而無法用於中大型顯示器,因而開發出了以柔性的透明導電金屬網格薄膜的技術。金屬網格薄膜是利用R2R濺鍍設備將金屬膜層沉積在PET基板上,再通過微影製程將膜層圖案化。藉此所得的金屬網格薄膜透光率可達90%以上,能滿足觸控面板對透明度的要求。

四、AR抗反射鍍膜的R2R薄膜濺鍍應用:
透過鍍膜技術將玻璃表面的反光減少,進而增加整體光譜穿透率,常見於貼附在建築玻璃上用以提高室內空調效率和增加隱蔽性之節能膜,即能藉由R2R薄膜濺鍍設備進行製造,其通常由沉積在PET膜基底上的多層光學設計薄膜組成,包括高折射率TiOx層、低折射率SiOx層和銀合金熱反射層,藉此達到高透光率、高太陽紫外線吸收率、低熱紅外發射率和高電導率的功效。

 

對此,凌嘉科技有自主的智慧財產權,有豐富的製程開發經驗,且能協同客戶進行製程開發及實驗驗證,除了可以提供研發階段於不同製程配方下的打樣服務之外,亦擁有合格且高精密度的實驗室能進行樣品的測試。

凌嘉特色

鍍膜品質優異,收放捲精準控制,實現大數據品質與製程監控的先進捲對捲式濺鍍設備

實績