本發明涉及真空蒸鍍基膜的復合銅箔制作,特別是涉及一種真空蒸鍍基膜的復合銅箔制作裝置及方法。
背景技術:
1、復合銅箔作為柔性電路板的重要材料,可廣泛應用于手機、平板、智能設備等產品的電路連接,其由基膜、導電層和復合層構成,由于基膜本身絕緣,在制作復合層前,需要在基膜表面附著上導電層,現有技術多通過將銅材料加熱至高溫,使其蒸發后在基膜上凝結形成一層初始導電金屬薄膜層的真空蒸鍍基膜工藝來實現此步,后再通過電鍍工藝,將銅層與基膜上的初始導電層進行復合,以此制作復合銅箔。
2、真空蒸鍍基膜的復合銅箔制作過程雖然在許多應用中表現出了較好的性能,但目前的技術仍然存在一些缺點和挑戰,主要包括以下幾點:
3、1.?附著力不穩定
4、真空蒸鍍過程中,初始導電層與基膜之間的附著力會受到多個因素的影響,如蒸鍍條件(溫度、壓力等)、基膜表面的清潔度和處理工藝等。這種不穩定的附著力可能導致在后續加工或使用過程中,銅層與基膜之間的分離,影響電子設備的性能,尤其是在高溫或高頻工作條件下。
5、2.?銅層均勻性差
6、在大面積的導電層上電鍍復合層,生產規模大,工藝控制的精度要求高,銅層容易出現局部過厚或過薄的情況,而銅層厚度的不均勻性會導致電性能的不穩定,影響復合銅箔在高頻或高電流應用中的表現,甚至可能導致局部過熱或電氣性能下降。
7、3.?基膜的熱穩定性問題
8、復合銅箔的基膜材料(如聚酰亞胺膜、聚酯膜等)在高溫下的穩定性差,會在高溫蒸鍍過程中出現變形、收縮或性能下降,導致導電層和復合層與基膜的附著力降低,嚴重時甚至會銅層與基膜之間分離,影響最終復合銅箔的質量。
技術實現思路
1、鑒于以上所述現有技術的缺點,本發明的目的在于提供一種真空蒸鍍基膜的復合銅箔制作裝置及方法,用于解決現有技術中真空蒸鍍基膜的復合銅箔制作時會出現初始導電層與基膜之間的附著力不穩定、電鍍復合銅層均勻性差和基膜熱穩定性差的問題。
2、為實現上述目的及其他相關目的,本發明提供一種真空蒸鍍基膜的復合銅箔制作裝置,包括:
3、機架,所述機架的頂部安裝有導電機箱組件,所述導電機箱組件的下方設置有上槽和下槽,且上槽和下槽均安裝在機架上,導電機箱組件與上槽呈電連接,上槽與下槽固定,且上槽與下槽間通過管路進行液流循環;
4、所述上槽由左至右依次設置有熱壓校形段、活化導電層段、兩組導電段和銅槽段、固化復合層段,且熱壓校形段、活化導電層段、兩組導電段和銅槽段、固化復合層段呈水平連通,所述上槽前部內安裝有從動傳送滾輪組件,且從動傳送滾輪組件為膜布在各個處理段的水平傳動提供動力,所述上槽內設置有分段隔離組件,且分段隔離組件用于將處理段分隔成不同的處理空間;
5、其中,熱壓校形段用于利用前處理段水汽,采用熱壓,在復合銅箔水平運動過程中,校正真空蒸鍍基膜在制作過程中因溫度產生的卷邊和輕微褶皺;
6、其中,活化導電層段用于活化因傳送與空氣接觸而氧化的初始導電層,保證后續導電層的復合效果;
7、其中,導電段用于為基膜附著負電;
8、其中,銅槽段用于利用電解原理,在基膜上電鍍復合導電銅層;
9、其中,固化復合層段用于加大上下復合導電層、上下初始導電層與基膜的連接緊密性。
10、可選的,所述從動傳送滾輪組件包括支座、主傳送軸、傳送滾輪組和擋水滾輪組,所述上槽的前壁內固定有若干支座,若干所述支座的后部間轉動安裝有主傳送軸,所述主傳送軸上傳動安裝有傳送滾輪組和擋水滾輪組。
11、可選的,所述分段隔離組件包括安裝架、垂直分段隔板、滑動支架、光電傳感器、液位開關和水平限流板,所述上槽內的前部和后部均固定有安裝架,所述熱壓校形段的安裝架中部間、活化導電層段的安裝架左部間和銅槽段的安裝架右部間均固定有一個垂直分段隔板,所述導電段的安裝架間固定有兩個垂直分段隔板,所述導電段的安裝架右部間固定有滑動支架,所述滑動支架上滑動安裝有光電傳感器,所述導電段的兩組擋水滾輪組前部間和后部間均安裝有水平限流板,所述導電段的后部水平限流板頂部和銅槽段的右端傳送滾輪組頂部均固定有液位開關。
12、可選的,所述導電機箱組件包括整流機箱、抽風管、陰極連接銅排和陽極連接銅排,所述機架的頂部固定有整流機箱和抽風管,所述整流機箱的下壁安裝有陰極連接銅排和陽極連接銅排。
13、可選的,所述導電段包括陰極主銅排、旋轉導電銀環、連接軸、導電滾輪、動力軸、鏈輪、聯動齒輪組、聯動斜齒輪組和導電液噴管組,所述上槽的后壁上部固定有陰極主銅排,所述陰極主銅排與陰極連接銅排通過螺絲固定,所述陰極主銅排通過連接件與旋轉導電銀環電連接,四個所述旋轉導電銀環的中部均轉動設置有連接軸,所述連接軸的中部外壁固定套接有導電滾輪,所述導電段的兩個支座間轉動安裝有動力軸,所述動力軸的中部外壁固定套接有鏈輪,且鏈輪與動力電機的輸出端通過鏈傳動機構連接,所述動力軸和導電段的主傳送軸間安裝有聯動齒輪組,下部兩根所述連接軸的前端外壁和動力軸的左部外壁間安裝有聯動斜齒輪組,且四根所述連接軸的后端外壁傳動連接有兩組聯動齒輪組,所述導電段的上槽后壁內安裝有導電液噴管組,所述導電液噴管組包括上垂直單噴管和下傾斜雙噴管,所述上垂直單噴管垂直設置在四根導電滾輪的中部上方,所述下傾斜雙噴管朝向四根導電滾輪的兩端上方設置。
14、可選的,所述銅槽段包括陽極銅排安裝座、陽極連接板、轉動支撐座、噴流管組、送液循流管、陽極桿、陽極銥板和遮陽組件,所述上槽的后壁內固定有陽極銅排安裝座,所述陽極銅排安裝座的后端上下與陽極連接銅排固定,所述陽極銅排安裝座的前端通過連接件固定有陽極連接板,所述陽極連接板包括上陽極連接板和下陽極連接板,所述上槽的后壁內側安裝有轉動支撐座,兩個所述轉動支撐座的下部間和下陽極連接板上均安裝有噴流管組,且噴流管組包括兩根橫向設置的噴流主管,以及垂直設置在兩根噴流主管間的八根噴流支管,上方噴流管組與下方噴流管組的噴流支管噴流口為相對設置,所述上方噴流管組和下方噴流管組上分別固定連通有送液循流管,所述噴流管組外側設置有陽極桿,所述陽極桿包括上陽極桿和下陽極桿,所述上陽極連接板的前端橫向設置有上陽極桿,所述下陽極連接板的前端橫向設置有下陽極桿,所述陽極桿上等距固定有四個陽極銥板,且陽極銥板上均垂直開設有兩個方槽,方槽與噴流支管的噴流口位置對應設置,所述上方噴流管組和下方噴流管組的噴流主管間等距設置有四對遮陽組件,所述遮陽組件包括一級定位滑銷、一級滑動定位板、二級滑動支撐腿和陽極遮陽板,所述一級定位滑銷固定在下方噴流管組的噴流主管外壁,所述一級定位滑銷的上部滑動套接有一級滑動定位板,所述一級滑動定位板的上壁左右滑動安裝有二級滑動支撐腿,兩個所述二級滑動支撐腿上固定套接有陽極遮陽板。
15、可選的,所述熱壓校形段包括整膜下熱壓板、整膜上熱壓板、膜邊下熱壓板、膜邊上熱壓板、輔助送膜滾輪和膜中傳送滾輪,所述輔助送膜滾輪和膜中傳送滾輪的傳動結構與擋水滾輪組和傳送滾輪組相同,左部三個滾輪傳送結構的左下部和右上部分別轉動套接有整膜下熱壓板和整膜上熱壓板,右部三個滾輪傳送結構的左下部和右上部兩端分別轉動套接有膜邊下熱壓板和膜邊上熱壓板,所述整膜下熱壓板和整膜上熱壓板與膜邊下熱壓板和膜邊上熱壓板均呈長方形面接觸,所述整膜下熱壓板的左部上壁、整膜上熱壓板的右部下壁、兩個膜邊下熱壓板的左部上壁間和兩個膜邊上熱壓板的右部下壁間均轉動接觸有輔助送膜滾輪,所述輔助送膜滾輪與滾輪的傳送結構固定套接,兩個所述膜邊下熱壓板間和兩個膜邊上熱壓板間均轉動設置有兩個膜中傳送滾輪,所述膜中傳送滾輪與滾輪的傳送結構固定套接。
16、可選的,所述活化導電層段包括活化處理液噴管組,所述上槽的后壁內側與活化導電層段的前部安裝架間固定有兩個活化處理液噴管組,所述活化處理液噴管組分為上活化噴管和下活化噴管,所述上活化噴管和下活化噴管分別設置在上槽的上部和下部。
17、可選的,所述固化復合層段包括限位卡軌、滑動卡座、風刀和輸風管,所述固化復合層段的前部安裝架和后部安裝架的內側上下均對應設置有十對限位卡軌,所述限位卡軌內安裝有滑動卡座,前部和后部呈垂直對應的所述滑動卡座間均固定安裝有風刀,所述風刀上固定連通有輸風管。
18、本發明還包括真空蒸鍍基膜的復合銅箔制作方法,具體如下步驟:
19、步驟一:在膜布進行復合導電層的加工前,首先讓膜布經過熱壓校形段,使經過前清潔處理的帶水膜布,自整膜下熱壓板和整膜上熱壓板間穿過,整膜下熱壓板左部上壁的輔助送膜滾輪和整膜上熱壓板右部上壁的輔助送膜滾輪為膜布施加摩擦力,傳送膜布,然后膜布穿過整膜下熱壓板和整膜上熱壓板的接觸面,被整膜熱壓,基膜被熱壓履平,最后膜布穿過膜邊下熱壓板和膜邊上熱壓板,被進一步履平膜邊,膜中傳送滾輪、膜邊下熱壓板的左上部輔助送膜滾輪和膜邊上熱壓板的右下部輔助送膜滾輪在熱壓過程中,穩定傳送膜布;
20、步驟二:膜布在熱壓校形段完成基膜熱壓整形后,繼續水平向右運動,進入活化導電層段,活化導電層段采用上活化噴管和下活化噴管向膜布上下表面噴流,噴流時間為30-70s,安裝架、垂直分段隔板和槽體組成的空間,浸泡膜布進行氧化層去除,活化初始導電層,活化導電層段的浸泡溫度為45攝氏度;
21、步驟三:后膜布進入導電段,線體的動力裝置為鏈輪供能,帶動動力軸轉動,利用齒輪間的嚙合傳動,使主傳送軸聯動,帶動傳送滾輪組和擋水滾輪組由左至右傳送膜布,使膜布自兩對導電滾輪中穿過,成為陰極,表面帶負電,導電液噴管組的上垂直單噴管和下傾斜雙噴管在此過程中向導電滾輪噴射電鍍銅液,四個導電滾輪呈倒放的等腰梯形狀,降低導電滾輪的垂直高度,兩組擋水滾輪組擋水積液,提高電鍍銅液的液面高度,使電鍍銅液將兩對導電滾輪完全浸泡;
22、步驟四:后膜布進入銅槽段,采用噴流管組上下噴流,垂直分段隔板限位阻流,保證銅槽段內的電鍍銅液積液浸泡高度,并輔以加熱裝置,將銅槽段內的處理溫度保證在22-25攝氏度,膜布自遮陽組件中穿過,在此過程中,送液循流管從噴流管組的中部向兩端輸送電鍍銅液,使得噴流支管穿過陽極銥板均勻向膜布上壁和下壁送液,陽極銥板整體為網格板,其下部開設有兩個長方形鏤空槽與噴流支管的噴流口對應鑲嵌設置,遮陽組件的一級滑動定位板和二級滑動支撐腿均可前后滑動,調整陽極遮陽板的前后位置,從而調整遮陽面積;
23、步驟五:在經過兩個導電段與銅槽段間隔設置的復合導電層覆膜段后,膜布繼續向右,進入固化復合層段,自上部與下部風刀間穿過。
24、如上所述,本發明的真空蒸鍍基膜的復合銅箔制作裝置,至少具有以下有益效果:
25、1.通過在上槽左端設置熱壓校形段,一方面,對真空蒸鍍中的變形基膜進行校形,保證后續復合導電層與膜布的附著效果,另一方面,加大初始導電層與基膜之間的結合力,保證了后續加工或使用電子設備的性能;
26、2.通過設置活化導電層段,在鍍覆復合導電層前,去除氧化層,加大初始導電層的摩擦力;
27、3.在導電段通過四個呈倒放的等腰梯形狀的導電滾輪,降低導電滾輪的高度,并通過聯動齒輪組與連接軸的聯動,使上下相對的兩個導電滾輪穩步對向轉動,由左至右傳送膜布,液位開關的液面高度控制和兩組擋水滾輪組的輔助擋水積液作用相結合,電鍍銅液可將兩對導電滾輪完全浸泡,防止導電滾輪被鍍,劃傷膜布,使膜布表面帶電效果好,鍍銅效果佳;
28、4.在銅槽段采用噴流管組均勻噴流流量,轉動支撐座調整噴流角度,陽極銥板降低電流密度,使陽極電流均勻輸出,提升陽極性能的穩定性,遮陽組件靈活調整遮陽面積,適應不同寬幅尺寸膜布的遮陽需求,垂直分段隔板限位阻流,保證銅槽段內的電鍍銅液積液浸泡高度,并輔以加熱裝置,精準控制電鍍復合層的各個加工工藝精度,保證電鍍復合層的銅層厚度和均勻性,使得成品復合銅箔電性能穩定,在高頻或高電流應用中的性能表現好,安全性高;
29、5.通過在上槽右端設置固化復合層段,利用先熱后冷,熱脹冷縮的原理,提高導電層和復合層與基膜的附著力,固化復合銅箔的銅層,保證復合銅箔的質量;
30、6.利用真空蒸鍍基膜的復合銅箔制作方法,進一步細化了生產工藝控制的精度,對目前的復合銅箔制作技術提升有非常實用的現實意義,便于復合銅箔加工技術的推廣。