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溅镀/材料知识

溅镀型材料可以无胶接合的秘密:种子层的作用与功效

溅镀制程是一种常用于金属薄膜制备的技术,其中种子层(Seed Layer)在溅镀过程中扮演着重要的角色。种子层是一层极薄的金属薄膜,通常厚度在几奈米到几十奈米之间,被应用在基材表面作为金属薄膜的起始点。
 
种子层在溅镀制程中具有以下主要功能:

促进附着力种子层能够提供一个良好的附着表面,以确保后续溅镀的金属薄膜能够牢固地附着在基材上。它在基材表面形成一个平滑的界面,有助于减少缺陷和界面应力,提高金属薄膜的附着力和结构稳定性。

提供晶核形成种子层通常具有良好的结晶性,可以作为金属薄膜生长的晶核,促进金属薄膜的结晶生长。这对于获得高质量、临近单晶的金属薄膜非常重要。

均匀化层厚度种子层的均匀性对于后续溅镀过程中金属薄膜的均匀生长至关重要。它可以提供一个均匀的起始点,使得金属薄膜在整个基材表面上以均匀的方式生长,避免产生厚度变化或不连续性。

改善导电性某些种子层材料本身就具有良好的导电性,能够提高整个金属薄膜结构的导电性能。这在许多应用中都是至关重要的,例如电子组件和太阳能电池等。 常用的种子层材料包括镍(Ni)、铬(Cr)、钛(Ti)、钛合金(如TiN)等。选择适当的种子层材料取决于所需的金属薄膜的特性、制程条件和应用需求。

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以下以溅镀型​软性铜箔基板FCCL为例介绍种子层的作用 : 

由于软性铜箔基板的基底是聚酰亚胺薄膜(PI膜)等绝缘体,所以不能直接透过电镀法制作铜的导体层。因此,改成使用溅镀法(Sputter)先在基材膜上用镍(Ni)或铬(Cr)等金属形成几十奈米薄的种子层。种子层除了作为之后电镀制程中阴极的作用外,还具有稳定导体(例如: 铜等金属)与基膜(例如:PI膜/PET膜)之间的粘附强度的功能(类似粘合剂)。种子层形成后,后续若有电镀铜制程,可以得到与制造电解铜箔的工序同样可靠且稳定的密合特性。

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濺鍍種子層
 
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