本發(fā)明屬于銅箔制造，具體涉及一種基于磁控濺射制備的稀土微合金化極薄銅箔。
背景技術(shù)：
1、銅箔是一種非常薄、連續(xù)的金屬箔片，主要成分為銅，銅箔作為一種重要的導(dǎo)電材料，廣泛應(yīng)用于電子、通信、航空航天、汽車、建筑等多個(gè)領(lǐng)域，尤其是在印刷電路板（pcb）、柔性電路板（fpc）和鋰離子電池等領(lǐng)域。
2、隨著新能源汽車的快速發(fā)展和動力電池能量密度提升的需求，銅箔向輕薄化方向發(fā)展。更薄的銅箔有助于降低電池集流體使用成本和提升電池整體能量密度。為了滿足高性能電子設(shè)備的需求，材料科學(xué)家不斷致力于開發(fā)更薄、更導(dǎo)電、性能更穩(wěn)定的銅箔。因此，本發(fā)明開發(fā)一種基于磁控濺射制備的稀土微合金化極薄銅箔，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中銅箔均勻性和穩(wěn)定性不佳的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于磁控濺射制備的稀土微合金化極薄銅箔，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中銅箔均勻性和穩(wěn)定性不佳的技術(shù)問題。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
3、一種基于磁控濺射制備的稀土微合金化極薄銅箔，包括以下步驟：
4、（1）預(yù)處理：將金屬基體放入超聲波清洗機(jī)，浸沒在丙酮溶液中清洗，結(jié)束后，用去離子水沖洗干凈，放入烘箱干燥，得到潔凈的金屬基體；
5、（2）拋光：將潔凈的金屬基體放入拋光液中，設(shè)置拋光時(shí)間和拋光溫度，結(jié)束后，用去離子水沖洗干凈，放入烘箱干燥，得到拋光的金屬基體；
6、（3）準(zhǔn)備濺射：啟動真空泵，將濺射室抽至工作真空度，向?yàn)R射室中通入氬氣，安裝稀土微合金銅靶材，設(shè)置濺射電源的功率，調(diào)整靶材與基體之間的距離，設(shè)置預(yù)濺射時(shí)間；
7、（4）濺射：啟動濺射電源，進(jìn)行沉積，結(jié)束后，得到沉積金屬基體；
8、（5）退火：將沉積金屬基體在氬氣下進(jìn)行退火處理，得到一種基于磁控濺射制備的稀土微合金化極薄銅箔。
9、進(jìn)一步地，步驟（1）中金屬基體為不銹鋼帶、鋁箔和壓延銅箔中的一種，清洗時(shí)間為10-15分鐘，烘箱干燥的溫度為60-80℃，干燥的時(shí)間為30-60min；步驟（2）中，金屬基體為不銹鋼帶時(shí)，拋光液為硝酸和磷酸的混合液，硝酸的濃度為10-15%，磷酸的濃度為10-15%，硝酸和磷酸的體積比為1：1，拋光時(shí)間為5-10分鐘，拋光溫度為50-60°c；金屬基體為鋁箔時(shí)，拋光液為氫氟酸和硝酸的混合液，氫氟酸的濃度為5-10%，硝酸的濃度為5-10%，氫氟酸和硝酸的體積比為1：2，拋光時(shí)間為3-5分鐘，拋光溫度為30-40°c；金屬基體為壓延銅箔時(shí)，拋光液為硫酸和過氧化氫的混合液，硫酸的濃度為15-20%，過氧化氫的濃度為15-20%，氫氟酸和硝酸的體積比為1：1，拋光時(shí)間為2-4分鐘，拋光溫度為40-50°c，烘箱干燥的溫度為60-80℃，干燥的時(shí)間為30-60min；步驟（3）中工作真空度為10-6-10-9pa，氬氣氣體流量為在20-30sccm，稀土微合金銅靶材含稀土元素鑭和鈰，la和ce的比例為3/7-6/4，含量為10-1000ppm，其他雜質(zhì)含量≤10ppm，濺射電源的功率為100-300w，靶材與基體之間的距離為5-10cm，預(yù)濺射時(shí)間為5-10分鐘；步驟（5）中退火溫度為200-300°c，退火時(shí)間為10-30分鐘，銅箔的厚度為0.5-4.5μm。
10、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：
11、1、本發(fā)明通過將金屬基體進(jìn)行預(yù)處理和拋光，去除金屬基體表面的油污和雜質(zhì)以及進(jìn)一步平滑基體表面，減少表面缺陷，有利于后續(xù)濺射過程中靶材原子的均勻沉積；而且，通過精確控制濺射室的工作真空度、氬氣流量、濺射電源的功率、靶材與基體之間的距離以及預(yù)濺射時(shí)間等參數(shù)，可以確保濺射過程的穩(wěn)定性和可控性，有利于提高濺射速率和鍍膜質(zhì)量，從而得到性能優(yōu)異的稀土微合金化極薄銅箔。
12、2、本發(fā)明通過磁控濺射，使電子在靶表面附近成螺旋狀運(yùn)行，增大電子撞擊氬氣產(chǎn)生離子的概率，產(chǎn)生的離子在電場作用下高速轟擊靶材，濺射出靶材原子，原子沉積在基片上形成致密的金屬薄膜，由于濺射出的原子能量較高，有利于提高沉積時(shí)原子的擴(kuò)散能力，從而提高銅箔的致密程度和附著力；進(jìn)一步通過稀土元素（如la和ce）微合金化作用，能夠顯著改善銅箔的導(dǎo)電率、強(qiáng)度、伸長率和耐磨性，可以優(yōu)化銅箔的微觀結(jié)構(gòu)，減少缺陷，從而提高其整體性能；此外，退火處理可以消除濺射過程中產(chǎn)生的應(yīng)力和缺陷，進(jìn)一步提高銅箔的導(dǎo)電率和強(qiáng)度，在保護(hù)氣氛下進(jìn)行退火處理，可以避免銅箔在退火過程中被氧化或污染，從而得到性能優(yōu)異的稀土微合金化極薄銅箔。
1.一種基于磁控濺射制備的稀土微合金化極薄銅箔，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁控濺射制備的稀土微合金化極薄銅箔，其特征在于，步驟（1）中金屬基體為不銹鋼帶、鋁箔和壓延銅箔中的一種，清洗時(shí)間為10-15分鐘，烘箱干燥的溫度為60-80℃，干燥的時(shí)間為30-60min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁控濺射制備的稀土微合金化極薄銅箔，其特征在于，步驟（2）中，金屬基體為不銹鋼帶時(shí)，拋光液為硝酸和磷酸的混合液，硝酸的濃度為10-15%，磷酸的濃度為10-15%，硝酸和磷酸的體積比為1：1，拋光時(shí)間為5-10分鐘，拋光溫度為50-60°c。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁控濺射制備的稀土微合金化極薄銅箔，其特征在于，步驟（2）中，金屬基體為鋁箔時(shí)，拋光液為氫氟酸和硝酸的混合液，氫氟酸的濃度為5-10%，硝酸的濃度為5-10%，氫氟酸和硝酸的體積比為1：2，拋光時(shí)間為3-5分鐘，拋光溫度為30-40°c。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁控濺射制備的稀土微合金化極薄銅箔，其特征在于，步驟（2）中，金屬基體為壓延銅箔時(shí)，拋光液為硫酸和過氧化氫的混合液，硫酸的濃度為15-20%，過氧化氫的濃度為15-20%，氫氟酸和硝酸的體積比為1：1，拋光時(shí)間為2-4分鐘，拋光溫度為40-50°c，烘箱干燥的溫度為60-80℃，干燥的時(shí)間為30-60min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁控濺射制備的稀土微合金化極薄銅箔，其特征在于，步驟（3）中工作真空度為10-6-10-9pa，氬氣氣體流量為在20-30sccm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁控濺射制備的稀土微合金化極薄銅箔，其特征在于，步驟（3）中稀土微合金銅靶材含稀土元素鑭和鈰，la和ce的比例為3/7-6/4，含量為10-1000ppm，其他雜質(zhì)含量≤10ppm，濺射電源的功率為100-300w，靶材與基體之間的距離為5-10cm，預(yù)濺射時(shí)間為5-10分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于磁控濺射制備的稀土微合金化極薄銅箔，其特征在于，步驟（5）中退火溫度為200-300°c，退火時(shí)間為10-30分鐘，銅箔的厚度為0.5-4.5μm。