电解铜箔的溶铜、生箔、后处理、分切四大工序已高度成熟,而复合集流体的工艺制程虽有所缩短,难度却大幅提升,核心难点在于高分子材料表面镀膜。目前主流表面镀膜工艺分为干法镀膜(真空蒸镀、磁控溅射)与湿法镀膜(化学镀、电镀法)两大类,所有一步法、两步法、三步法路线,本质上都是这四种底层工艺的排列组合。中国厂商在多条技术路线上均有布局:两步法(磁控溅射+水电镀)成熟度最高,代表厂商包括宝明科技、双星新材等;重庆金美、万顺新材尝试以真空蒸镀替代部分磁控溅射,形成三步法;一步法近期受到市场广泛关注,代表性方案有三孚新科的全湿法(化学沉积)与道森股份的全干法(磁控溅射)。
四大底层工艺的特点与分工
复合铜箔的镀膜难点,源于高分子材料与纯铜晶体在微观结构上的差异:高分子呈长链结构、以范德华力结合、长程无序,而铜晶体为面心立方结构、以金属键结合、长程有序,两者界面结合力是复合铜箔力学与热学性能的关键。四种底层工艺各有侧重:
- 磁控溅射:属于物理气相沉积,沉积的金属层附着力往往较强,但铜膜沉积速率较慢、生产效率较低。
- 真空蒸镀:同属物理气相沉积,工艺较简单、对铜的沉积效率更高,但高温环境易损伤高分子材料,导致良率降低。
- 水电镀:技术成熟稳定、生产效率更高,可直接一步成型,对设备和环境要求相对不高,被广泛应用。
- 化学沉积法:可解决电化学沉积的边缘效应,提升镀铜层均匀性,能做出更大幅宽,工序简单、良率高,但金属在基膜表面的附着力相对不强烈,存在脱铜风险,污水处理等成本也较高。
中国厂商的路线分布
| 技术路线 | 底层工艺组合 | 主要玩家 |
|---|---|---|
| 三步法 | 磁控溅射+真空蒸镀+水电镀 | 重庆金美、万顺新材 |
| 两步法 | 磁控溅射+水电镀 | 宝明科技、双星新材等大部分厂商 |
| 全干法一步法 | 磁控溅射 | 道森股份 |
| 全湿法一步法 | 化学沉积 | 三孚新科、智动力 |
从产业阶段看,无论一步法、两步法还是三步法,目前下游客户都处于测试阶段,对各种工艺和方案还比较开放。随着产业逐渐成熟,任何一种方法都有可能成为发展趋势。
常见问题
复合集流体的表面镀膜工艺,全球格局如何?
从技术路线看,两步法(磁控溅射+水电镀)是当下的主流路线,成熟度最高;三步法与一步法属于较新的探索方向,一步法近期受到市场广泛关注。各条路线均有其优势与劣势,尚未形成单一主导格局。
中国厂商在复合集流体镀膜领域处于什么位置?
中国厂商在四种底层工艺的排列组合上均有布局:两步法代表厂商包括宝明科技、双星新材等,三步法代表厂商包括重庆金美、万顺新材,一步法代表性方案来自三孚新科(全湿法)与道森股份(全干法)。整体看,中国厂商在多条技术路线上均有参与。
一步法为什么近期受到关注?
一步法主要包括三孚新科的全湿法(化学沉积)与道森股份的全干法(磁控溅射)。化学沉积法工序简单、理想良率高,且能解决边缘效应、做出更大幅宽;全干法步骤简单、结合力强,但效率相对较低。两种方案目前都仍需技术进一步完善。