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濺鍍/材料知識

RTR濺鍍-導電薄膜及柔性複合金屬材料(銅/鋁/石墨/鉻)|昂筠

什麼是RTR濺鍍(Roll-to-Roll Sputtering,卷對卷濺鍍)?

RTR濺射鍍膜(Roll-to-Roll Sputtering)是一種連續式真空薄膜沉積技術,透過將柔性基材以卷對卷方式在真空腔體中高速運行,利用電漿轟擊金屬或功能性靶材,使其原子化並均勻沉積於移動中的基材表面,形成高品質功能性薄膜。

昂筠採用先進的 R2R磁控濺鍍技術,可將銅(Cu)、鋁(Al)、合金材料、石墨等功能性鍍層,精準鍍覆於 PET薄膜、PI 薄膜及金屬箔等基材上,實現高均勻性、高附著力與可量產的金屬化薄膜製程,是製作各式柔性電極材料(高性能導電薄膜)與相關應用的關鍵技術。

相較於傳統批次式鍍膜或化學鍍製程,RTR濺鍍具備以下關鍵優勢:

  • 高產能連續製程:適合大面積與長尺寸材料量產

  • 膜厚均勻性佳:適用於高規格電子與光學應用

  • 材料選擇彈性高:金屬、合金、導電與功能性薄膜皆可製作

  • 製程穩定、良率高:符合工業級與電子材料需求

因此,卷對卷濺鍍已成為柔性電子、軟性電路板​透明天線、薄膜感測器(傳感器)、EMI 電磁屏蔽膜、節能與光學薄膜、穿戴式裝置等應用中的關鍵核心製程技術。


以下為昂筠公司可濺鍍的導電材料範例,並說明其特性與應用:

1.濺鍍銅導電薄膜( Sputtered Copper film): 突破傳統箔材極限,兼具高導電與優異撓性

材料特性 技術說明與競爭優勢 應用解決方案 (Target Application)
極低表面粗糙度 晶粒細緻、毛細孔極少(Ra ≤ 20nm),遠優於傳統電解銅 (ED) 與壓延銅 (RA)。 高速訊號傳輸:有效降低高頻趨膚效應損耗,適用於 5G 通訊、高頻傳感器。
超細線路適配性 濺鍍銅層均勻且附著力強,利於微米級 (μm) 線路蝕刻。 IC 載板與細線路:可搭配MSAP 製程,已開發 3um/5um 超薄銅箔。
奈米級~微米級厚度可選 可根據需求進行「水平鍍銅增厚」,將奈米級銅層增厚至 2~18μm。 無膠型 FCCL:製作單/雙面無膠軟板,適用於透明天線、穿戴式電子。
卓越電磁屏蔽 (EMI) 形成連續且高密度的導電層,提供極佳的電磁波阻隔效果。 精密屏蔽材料:應用於手機內組件、醫療儀器屏蔽、導電膠帶基材。
高可靠性附著力 透過真空環境下的高能離子撞擊,使銅原子與 PET/PI 等高分子基材形成強物理鍵結。 車載與航太:適應高低溫變化劇烈的極端環境,確保電性穩定不脫落。

為什麼選擇昂筠的卷對卷 (R2R) 濺鍍銅技術?

昂筠的濺鍍銅薄膜突破了傳統電解銅箔的限制。我們提供的奈米級濺鍍銅層,不僅能作為 EMI 電磁屏蔽與超薄導電薄膜,更可搭配水平鍍銅增厚設備,製作出 2μm 至 18μm 的無膠型軟性銅箔基板 (FCCL)

針對次世代電子產品對「細線路」與「高頻傳輸」的需求,我們的濺鍍銅具備超低粗糙度 (Low Profile) 特性,能顯著提升訊號完整性,是 IC 載板、Coreless 基板以及透明天線領域的理想柔性導電材料。

濺鍍銅應用範例:
1.奈米銅層濺鍍在PET膜或PI 膜上形成奈米銅柔性電極材料,可應用在EMI/EMC電磁屏蔽與導電薄膜。
2.搭配18um銅箔作為支撐載體,可製作出3um/5um超薄銅箔(超薄銅皮),應用在IC載板、Coreless基板等細線路PCB製程。
 

2.濺鍍鋁導電薄膜(Sputtered Aluminium film): 高阻隔與極致反射

材料特性 說明
遮光與防紫外線 金屬鋁層能完全阻隔光線(包括紫外線),保護對光敏感的物質。
耐腐蝕性佳 特殊真空處理工藝,使鋁層在嚴苛化學與濕熱環境下仍不易氧化。
導電性優異 鋁為良好電導體,可提供表面導電功能,用於靜電消散、導電線路等。
EMI電磁屏蔽

金屬鋁層可以形成一個連續的導電層,有效阻隔外部電磁波干擾 (EMI) 並防止內部訊號外洩。

高反射率

鍍鋁膜對可見光和紅外線具有極高的反射率,可用於反射光線或熱輻射。


濺鍍型PET鍍鋁薄膜是一種高性能聚酯基材薄膜,具有優異的機械性能和熱穩定性,提供卓越的金屬光澤效果和阻隔、反射性能。這種專業薄膜具有優異的平滑度和均勻性,確保鍍鋁層的完美附著和均勻塗布。
 
昂筠的PET鍍鋁基材薄膜表面粗糙度極低(Ra≤20nm),提供理想的鍍鋁基材表面,同時具有優異的尺寸穩定性,確保在真空鍍鋁過程中保持形狀並實現高品質的金屬化效果。這種特殊基材經過精細處理,具有出色的鋁層附著力,可應對各種加工和使用環境。

鍍鋁薄膜材料被廣泛應用於建築與工業用隔熱材料、太陽能背板反射層、柔性導電薄膜等電子元件等領域。
 

3.濺鍍石墨材料(Sputtered Graphite film): 新一代高效能導熱與 EMI 屏蔽材料
 

什麼是濺鍍石墨技術?

濺鍍石墨是一種利用「真空捲對卷(Roll-to-Roll, RTR)濺鍍」製程,將高純度石墨靶材解離,並均勻沉積在高分子薄膜或銅箔等柔性金屬基材上的先進技術。相較於傳統的人造石墨片,濺鍍石墨金屬箔能提供更精確的奈米級厚度控制,是目前高效能電子元件散熱與電磁干擾(EMI)屏蔽的優質選擇。
 
材料特性 説明
導電能力良好 石墨具有良好的電導率,因此可以應用於各種電子器件的製備,如金屬基板的保護層、膜電阻器、熱敏電阻器等。
高溫穩定性 石墨具有良好的高溫穩定性,可以在高溫環境下使用,如高溫真空爐、高溫熱處理等。
化學穩定性 石墨對大多數化學物質都有很好的穩定性,可以應用於多種化學環境下。
熱傳導性佳 石墨可用於導熱散熱片等應用。

在昂筠的製程中,與人工石墨片相比,我們的 銅箔濺鍍石墨散熱片 不會掉粉,並進一步提升耐磨性、表面硬度。亦可將石墨濺鍍於其他金屬基材上,製備出高品質石墨複合金屬材料。

主流應用領域
  • 消費性電子與 AI 終端裝置

    • AI 智慧型手機、筆電、平板電腦:應對 AI 高速運算帶來的瞬間高熱。

    • SSD 固態硬碟、GPU、CPU:提高資料處理穩定性,防止熱降頻。

  • 新一代顯示技術

    • OLED 面板、LED 背光模組、VR/AR 裝置:輕薄化散熱設計必備。

  • 新能源與智慧交通

    • 電動車(EV)電池熱管理:解決動力電池充放電熱點。

    • 自動駕駛控制單元:兼具 EMI 屏蔽與散熱,保護感測訊號。

  • 高端工業與航空航太

    • 半導體封裝與晶圓處理設備:利用其不掉粉、耐高溫、高純度的特性。
       

4.濺鍍鉻薄膜(Sputtered Chromium(Cr) Film):兼具裝飾與硬度的優選

鍍鉻(Chromium, Cr)薄膜在 RTR 濺鍍中是非常核心的功能性材料。由於鉻具有極佳的附著力、耐腐蝕性、高光學密度且化學性質穩定,廣泛用於裝飾鍍膜、遮光層、電磁遮蔽與半導體封裝阻隔層。鉻在空氣中會迅速形成一層緻密的自修復氧化膜,這使得鍍鉻後的 RTR 薄膜可以在不塗膠的情況下長期存放,也適合分階段加工。
 
濺鍍鉻薄膜之功用與特性
功能需求 常用基材 鍍層厚度參考 (Thickness) 關鍵技術指標
遮光層
(Light Shielding)
PET (高透明級), PI 100 – 200 nm 光學密度 (Optical Density, OD) ≥ 3.0
半導體阻隔層
(Barrier film)
PI (聚醯亞胺), LCP (液晶聚合物) 50 – 150 nm 原子擴散阻擋效率
電磁遮蔽
(EMI Shielding)
PET, PI, 銅箔/鋁箔 150 – 500 nm 表面電阻
(Square Resistance)

核心應用詳解

A. 遮光層 (Light Shielding / Black Matrix)

鍍鉻薄膜是面板顯示器與光學感測器中最重要的遮光材料,俗稱「黑矩陣 (Black Matrix)」。

  • 功能原理: 利用鉻金屬極高的消光係數(Extinction Coefficient)。厚度達 100 nm 時,可見光幾乎無法穿透(穿透率趨近於 0)。

  • 進階技術: 為了防止金屬光澤產生反光,RTR 濺鍍常採用 Cr/CrOₓ (氧化鉻) 雙層結構。底層是純鉻確保遮光,表層是氧化鉻(透過反應濺鍍加入氧氣)來吸收光線,達到「低反射、高遮光」的效果,其光學密度 (OD) 通常要求在 3.5 到 4.5 之間。

B. 電磁遮蔽 (EMI Shielding)

在 5G 通訊、智慧型手機內部排線中,鉻常被當作遮蔽層的一部分。

  • 功能原理: 雖然鉻的導電性(約 $1.29 \times 10^7 \text{ S/m}$)不如銅,但在薄膜製程中,鉻具有優異的化學穩定性,能防止內部銅層氧化。

  • 厚度影響: 在 GHz 等高頻環境下,電磁波主要是透過反射機制被屏蔽。厚度超過 150 nm 後,表面阻抗降低,能有效反射空間中的電磁雜訊。在 RTR 生產中,通常會以「NiCr + Cu + NiCr」的夾心結構來同時實現高電導與高耐候性。

*若您的產品開發或製造流程有柔性導電複合材料需求,歡迎聯絡我們。我們提供 卷對卷濺鍍代工服務(支援鍍銅、鍍鋁、鍍石墨等非貴金屬濺鍍)以滿足您的訂製需求。

*更多有關於卷對卷濺鍍Q&A問答,請見官網上方的 <常見問答>

RTR濺鍍型柔性導電材料介紹

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