复合集流体的镀膜工艺,本质上是对数十年间陆续问世的底层表面金属化技术的排列组合。真空蒸发镀膜(1953年)、磁控溅射镀膜(1955年)、离子镀(1964年)等干法工艺,以及化学镀(1946年)、化学还原金属化(1991年)、电镀法(1893年)等湿法工艺,均源自全球长期的工艺积累;中国厂商的贡献,则集中在把这些底层工艺组合成一步法、两步法、三步法等产业化路线,并在多条路线上同时推进,处于产业化探索较为活跃的前沿位置

底层工艺:全球长期积累的技术库

复合铜箔的制造难点,在于高分子材料表面镀膜。高分子呈长链结构、通过范德华力结合,而铜晶体为面心立方结构、通过金属键结合,两者界面结合力是复合铜箔力学与热学性能的关键。

围绕这一难点,业内形成了干法镀膜与湿法镀膜两大类工艺。干法镀膜不涉及溶液,包括真空镀膜与金属转移镀,其中真空蒸镀和磁控溅射是最主要的两类;湿法镀膜则将镀件浸入溶液实现金属沉积,细分为化学镀、化学还原金属化和电镀法,其中化学镀与电镀法最常用。这些底层工艺的发明时间跨越百余年,构成了全球共享的技术基础。

中国厂商:在工艺排列组合上形成多样化探索

所有技术路线,从根本上都是四种常用底层工艺的排列组合,区别在于工序与原理。中国厂商的布局呈现出鲜明的路线多样性:

路线底层工艺组合代表厂商路线特点
两步法磁控溅射+水电镀宝明科技、双星新材等成熟度相对最高,磁控溅射打底提供结合力,水电镀提升效率
三步法磁控溅射+真空蒸镀+水电镀重庆金美、万顺新材以真空蒸镀替代部分磁控溅射,可提升效率,复杂度相应增加
一步法(全湿法)化学沉积三孚新科、智动力工序简单,可解决边缘效应、提升良率;催化剂成本较高、效率相对较低
一步法(全干法)磁控溅射道森股份双面磁控溅射,结合力强,步骤简单;效率相对较低

其中,磁控溅射与水电镀组成的两步法成熟度最高,是当下的主流路线;三步法通过引入真空蒸镀改善磁控溅射效率偏低的问题;一步法方案近期受到市场广泛关注,全湿法与全干法各有取舍。目前下游客户对各种工艺和方案还比较开放,未来随着产业逐渐成熟,任何一种方法都有可能成为发展趋势。

常见问题

复合集流体的主流镀膜路线是哪一种?

目前业内大多数厂商选择两步法,即磁控溅射加水电镀工艺,代表厂商有宝明科技、双星新材等。该路线成熟度相对最高:磁控溅射打底提供结合力,水电镀作为成熟工艺提升效率。

一步法相比两步法、三步法有什么不同?

一步法分为全湿法与全干法两个方向,代表性厂商分别为三孚新科(化学沉积)和道森股份(磁控溅射)。其共同特点是步骤简单,但效率或成本方面各有待完善之处;两步法与三步法则通过工序叠加在效率与结合力之间取得平衡。

中国厂商在全球复合集流体工艺格局中处于什么位置?

底层镀膜工艺源自全球数十年的长期积累,中国厂商的发力点在于工艺的排列组合与产业化落地。从两步法、三步法到一步法,中国企业在多条路线上均有布局,形成了自身的路线特色,处于产业化推进较为活跃的前沿位置。