一種表面處理電解銅箔的工藝方法及其處理的銅箔的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種電解銅箔的一次性表面處理工藝方法，步驟如下：1、粗化溶液制備：將陰極銅、硫酸、軟水混合溶解，生成硫酸銅溶液，再向硫酸銅溶液中加入添加劑A，混合充分后進入粗化槽進行電鍍；2、固化溶液制備：將陰極銅、硫酸、軟水混合溶解，生成硫酸銅溶液，進入固化槽進行電鍍；3、鍍鋅合金溶液制備，鈍化處理：硫酸鋅，鉻酸酐，磷酸分別溶解，再將硫酸鋅溶液加入鉻酸和磷酸混合溶液中，再將添加劑D溶液滴加入混合溶液中同時用氫氧化鈉調整pH值，混合充分后進入鍍鋅合金槽進行電鍍；4、噴涂黏合劑：將黏合劑溶于水中，通過循環噴涂在銅箔表面。本發明工藝簡單，流程少，鈍化液成分穩定，處理的電解銅箔，具有優良的物性。
【專利說明】—種表面處理電解銅箔的工藝方法及其處理的銅箔
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電解銅箔的表面處理工藝，屬于電解銅箔處理工藝【技術領域】。
【背景技術】
[0002]電解銅箔是印制電路板的重要材料，主要用于電子計算機、工業控制、航空航大及所有電器等領域。近年來，國內電子信息產業迅猛發展，印制電路板及其上游產品的銅箔需求量也隨之增長，為電解銅箔行業帶來了良好的市場前景和發展機遇。據中國電于元件行業協會印制電路分會調查，我國已經成為印制電路板輸出大國。電解銅箔在工業、國防現代化建設中的重要性越來越明顯，它直接影響到電子、電器產品的基本性能，特別是用在高精密儀器上的高檔電解銅箔，其生產技術的高低在某種程度上反映了一個國家工業產品的先進水平。目前，國內高檔電解銅箔的生產技術與美國、日本相比存在較大差距，造成高檔電解銅箔主要依靠進口的局面。
[0003]中國發明專利200610070549.3提供了一種電解銅箔的灰色表面處理工藝，生產工序為在電解銅箔的表面進行粗化、固化、弱粗化電沉積銅或銅合金，再電鍍一層鋅合金，再經過鉻酸鹽鈍化處理并涂敷一層黏合劑。該發明雖然解決了銅箔表面鍍純鋅處理工藝的耐鹽酸性能不夠理想的缺陷，提高了電解銅箔常溫、高溫下防氧化能力，但是工藝步驟復雜，電鍍的好壞除了與電鍍工藝有關外還與電鍍液密切相關，在中國發明專利200610070549.3中，銅箔經過酸性條件下的弱粗化電鍍液、堿性條件下的鍍鋅合金電鍍液和鉻酸鹽鈍化電鍍液的處理，易在連續生產中導致電解液形成沉淀，同時該處理經過6個工藝步驟，成份控制范圍小，影響鈍化效果，因此導致生產工藝復雜。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是提供一種優化的電解銅箔單槽一次性酸性鈍化表面處理工藝，將分別在三個電解槽中進行的電鍍一層納米級的鋅合金；鎳合金；鉻酸鹽鈍化過程簡化到在一個電解槽中進行，提高鈍化液穩定性。
[0005]本發明是在電解銅箔的表面進行粗化、固化電沉積銅或銅合金，再經過一次性鈍化處理并涂敷一層黏合劑，過程只要4個步驟，簡化處理工藝。
[0006]本發明一種表面處理電解銅箔的工藝方法，其工藝步驟如下:
a、粗化溶液制備:將陰極銅、硫酸、軟水混合溶解，生成硫酸銅溶液，再向硫酸銅溶液中加入表面活性物質添加劑A，混合充分后進入粗化槽進行電鍍，每升粗化溶液含:銅10-30克，硫酸80-200克，表面活性物質添加劑A 5-50毫克；
b、固化溶液制備:將陰極銅、硫酸、軟水混合溶解，生成硫酸銅溶液，進入固化槽進行電鍍，每升固化溶液含:銅50-100克，硫酸80-200克；
C、鍍鋅合金溶液制備，鈍化處理:將硫酸鋅、鉻酸酐、磷酸分別溶解于水中，再將硫酸鋅溶液加入鉻酸和磷酸混合溶液中，然后，在其中滴加入可溶鹽添加劑D，同時用氫氧化鈉調整PH值至2-6，混合充分后進入鍍鋅合金槽進行電鍍，每升鍍鋅合金溶液含:鋅離子200-850毫克，鉻酸根離子1-10克，磷酸0.1-2克，可溶鹽添加劑D 200-800毫克；
d、噴涂黏合劑:將黏合劑溶于水中，每升溶液中含黏合劑300-1000毫克，通過循環噴涂在銅箔表面。
[0007]為了獲得更好的技術效果，步驟a中生成的粗化溶液中，每升粗化溶液含:銅15-25克，硫酸100-170克，表面活性物質添加劑A 10-35毫克，電鍍溫度為25_50°C，粗化電流密度為25-40A/dm2 ;步驟a中所述表面活性物質添加劑A為明膠、羥乙基纖維素、苯并三氮唑、阿拉伯樹膠、砷酸、稀土中的一種或多種物質的組合；步驟b中生成的固化溶液中，每升固化溶液含:銅60-80克，硫酸90-180克，電鍍溫度為35-50°C，固化電流密度為20-30A/dm2 ;步驟c中生成的鍍鋅合金溶液中，每升鍍鋅合金溶液含:鋅離子300-750毫克，鉻酸根離子2-7克，磷酸0.5-1.5克，可溶鹽添加劑D 300-700毫克，pH值為2-5，電鍍溫度為25-50°C，鈍化電流密度為0.5-3A/dm2 ;步驟c中所述可溶鹽添加劑D為鑰、銦、鈷、鎳、銅、鐵、錫中的一種或多種金屬可溶鹽的組合；步驟d中所述黏合劑為硅烷偶聯劑，噴涂溫度為15_40°C ;所述的硅烷偶聯劑為氣基硅烷偶聯劑、硫基硅烷偶聯劑、環氧基硅烷偶聯劑中的一種或多種組合。
[0008]本發明提供一種表面處理電解銅箔的工藝方法處理的銅箔，2250C的高溫中80分鐘內無氧化。
[0009]本發明還提供一種表面處理電解銅箔的工藝方法處理的銅箔，在溫度為60°C，濕度為90%的條件下60小時內無氧化。
[0010]本發明工藝包括粗化、固化、鈍化和涂黏合劑四個處理步驟，表面處理時，電解銅箔以11.3米/分鐘的速度運行，每一處理步驟時間小于3秒，粗化、固化后電解銅箔的表面峰上出現細小的“瘤”狀結構。
[0011]1、本發明工藝處理的電解銅箔，具有優良的耐化學藥品腐蝕性能，壓制FR-4板后，在質量百分比濃度為18%的鹽酸溶液中浸泡60分鐘后的抗剝強度損失率在10%以內；
2、本發明工藝處理的電解銅箔，具有優良的常溫抗氧化性能；
3、本發明工藝處理的電解銅箔，具有優良的高抗氧化性能，在225°C的高溫中80分鐘內無氧化，在溫度為60°C，濕度為90%的條件下60小時內無氧化；
4、本發明工藝處理的電解銅箔，在壓制FR4、CEM-1后具有優良的抗剝離強度，表面處理電解銅箔壓制FR-4板的抗剝離強度分別為:18 um厚電解銅箔壓制FR-4板抗剝離強度大于1.2 N/mm、35um厚電解銅箔壓制FR-4板抗剝離強度大于1.6N/mm ；
5、本發明處理亮面銅箔和毛面銅箔工藝一致，簡化了生產工藝。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發明工藝流程圖；
圖2為本發明處理18 um厚電解銅箔電鏡圖；
圖3為本發明處理35um厚電解銅箔電鏡圖。
【具體實施方式】
[0013]實施例118 um厚電解銅箔的一次性表面處理工藝方法，具體工序如下:
1、粗化溶液制備:將陰極銅、硫酸、軟水混合溶解，生成硫酸銅溶液，再向硫酸銅溶液中加入表面活性物質添加劑A，混合充分后進入粗化槽進行電鍍，每升粗化溶液含:銅10-30克，硫酸80-200克，表面活性物質添加劑A 5-50毫克，溫度為25°C，表面活性物質添加劑A為稀土，粗化電流密度25-40A/dm2 ；
2、固化溶液制備:將陰極銅、硫酸、軟水混合溶解，生成硫酸銅溶液，進入固化槽進行電鍍，每升固化溶液含:銅50-100克，硫酸80-200克，溫度為35°C，固化電流密度20-30A/dm2 ；
3、鍍鋅合金溶液制備，鈍化處理:將硫酸鋅、鉻酸酐、磷酸分別溶解于水中，再將硫酸鋅溶液加入鉻酸和磷酸混合溶液中，然后，在其中滴加入可溶鹽添加劑D，同時用氫氧化鈉調整PH值至2-6，混合充分后進入鍍鋅合金槽進行電鍍，每升鍍鋅合金溶液含:鋅離子200-850毫克，鉻酸根離子1-10克，磷酸0.1-2克，可溶鹽添加劑D 200-800毫克，溫度為250C，可溶鹽添加劑D為可溶性鎳鹽，鈍化電流密度0.5-3A/dm2 ；
4、噴涂黏合劑:將黏合劑溶于水中，每升溶液中含黏合劑300-1000毫克，通過循環噴涂在銅箔表面；該黏合劑為氨基硅烷偶聯劑，噴涂溫度:15°C。
[0014]表面處理時，電解銅箔以11.3米/分鐘的速度運行，每一處理步驟時間小于3秒，粗化、固化后電解銅箔的表面峰上出現細小的“瘤”狀結構。
[0015]經電解銅箔的一次性表面處理工藝方法處理的18 um厚銅箔在225°C的高溫中80分鐘后無氧化，在溫度為60°C，濕度為90%的條件下60小時內無氧化，其他物性參數如下:
【權利要求】
1.一種表面處理電解銅箔的工藝方法，其工藝步驟如下: a、粗化溶液制備:將陰極銅、硫酸、軟水混合溶解，生成硫酸銅溶液，再向硫酸銅溶液中加入表面活性物質添加劑A，混合充分后進入粗化槽進行電鍍，每升粗化溶液含:銅10-30克，硫酸80-200克，表面活性物質添加劑A 5-50毫克； b、固化溶液制備:將陰極銅、硫酸、軟水混合溶解，生成硫酸銅溶液，進入固化槽進行電鍍，每升固化溶液含:銅50-100克，硫酸80-200克； C、鍍鋅合金溶液制備，鈍化處理:將硫酸鋅、鉻酸酐、磷酸分別溶解于水中，再將硫酸鋅溶液加入鉻酸和磷酸混合溶液中，然后，在其中滴加入可溶鹽添加劑D，同時用氫氧化鈉調整PH值至2-6，混合充分后進入鍍鋅合金槽進行電鍍，每升鍍鋅合金溶液含:鋅離子200-850毫克，鉻酸根離子1-10克，磷酸0.1-2克，可溶鹽添加劑D 200-800毫克； d、噴涂黏合劑:將黏合劑溶于水中，每升溶液中含黏合劑300-1000毫克，通過循環噴涂在銅箔表面。
2.如權利要求1所述一種表面處理電解銅箔的工藝方法，其特征在于:步驟a中生成的粗化溶液中，每升粗化溶液含:銅15-25克，硫酸100-170克，表面活性物質添加劑A10-35毫克，電鍍溫度為25-50°C，粗化電流密度為25_40A/dm2。
3.如權利要求1所述一種表面處理電解銅箔的工藝方法，其特征在于:步驟a中所述表面活性物質添加劑A為明膠、羥乙基纖維素、苯并三氮唑、阿拉伯樹膠、砷酸、稀土中的一種或多種物質的組合。
4.如權利要求1所述一種表面處理電解銅箔的工藝方法，其特征在于:步驟b中生成的固化溶液中，每升固化溶液含:銅60-80克，硫酸90-180克，電鍍溫度為35-50°C，固化電流密度為20-30A/dm2。
5.如權利要求1所述一種表面處理電解銅箔的工藝方法，其特征在于:步驟c中生成的鍍鋅合金溶液中，每升鍍鋅合金溶液含:鋅離子300-750毫克，鉻酸根離子2-7克，磷酸0.5-1.5克，可溶鹽添加劑D 300-700毫克，pH值為2_5，電鍍溫度為25_50°C，鈍化電流密度為 0.5-3A/dm2。
6.如權利要求1所述一種表面處理電解銅箔的工藝方法，其特征在于:步驟c中所述可溶鹽添加劑D為鑰、銦、鈷、鎳、銅、鐵、錫中的一種或多種金屬可溶鹽的組合。
7.如權利要求1所述一種表面處理電解銅箔的工藝方法，其特征在于:步驟d中所述黏合劑為硅烷偶聯劑，噴涂溫度為15-40°C。
8.如權利要求7所述一種表面處理電解銅箔的工藝方法，其特征在于:所述的硅烷偶聯劑為氣基硅烷偶聯劑、硫基硅烷偶聯劑、環氧基硅烷偶聯劑中的一種或多種組合。
9.一種使用權利要求1所述一種表面處理電解銅箔的工藝方法處理的銅箔，其特征在于:在225°C的高溫中80分鐘內無氧化。
10.如權利要求9所述一次性表面處理電解銅箔的工藝方法處理的銅箔，其特征在于:在溫度為60°C，濕度為90%的條件下60小時內無氧化。
【文檔編號】C25D5/48GK103469267SQ201310341146
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月7日 優先權日:2013年8月7日
【發明者】丁浩, 黃永發 申請人:江西銅業股份有限公司