一種電解銅箔用添加劑及電解銅箔表面粗化處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發明屬于電子材料【技術領域】，具體涉及一種對銅箔進行表面粗化處理時用到的添加劑，還涉及利用該添加劑進行的環保型電解銅箔表面粗化處理工藝。一種電解銅箔表面粗化處理用的添加劑，由硫酸鈦、鎢酸鈉及含氯離子化合物三種組分組成：所述硫酸鈦在電解液中的含量為0.1~1.0g/L；所述鎢酸鈉在電解液中的含量為0.01~0.1g/L；所述含氯離子化合物在電解液中的含量為1~10mg/L。電解銅箔表面粗化處理時加入所述添加劑處理后的銅箔粗化層達到微晶效果，具有較好的抗剝離強度，可達1.7kg/cm。
【專利說明】-種電解銅箔用添加劑及電解銅箔表面粗化處理工藝

【技術領域】
[0001] 本發明屬于電子材料【技術領域】，具體涉及電解銅箔進行表面粗化處理的工藝，特 別涉及一種對銅箔進行表面粗化處理時用到的添加劑，還涉及利用該添加劑進行的環保型 電解銅箔表面粗化處理工藝。

【背景技術】
[0002] 電解銅箔是覆銅板（CCL)及印制電路板（PCB)制造的重要的材料。在當今電子信 息產業高速發展中，電解銅箔被稱為電子產品信號與電力傳輸、溝通的"神經網絡"。
[0003] 銅箔生產流程大致可分為原箔制造、表面處理、精整分切三個階段。其中表面處理 工序大體包括粗化處理、阻擋層處理、防氧化處理、涂膜處理等環節，其中粗化處理有如下 三條途徑：⑴機械粗化法；⑵化學處理法；⑶電化學處理法。目前機械粗化法、化學處理法 應用于銅箔制造商的表面處理已極少見了，但在印制線路板流程中仍然廣泛應用。
[0004] 電化學處理法始于60年代初，它又可分為陽極氧化法和陰極粗化法兩大類。
[0005] ①陽極氧化法又分為：在中性或酸性電解液中進行陽極極化處理使蝕刻與氧化同 時進行以形成凸凹狀表面，同時在表面生成強極性氧化物；在堿性電解液中進行陽極極化 處理，使被處理表面形成強極性氧化物層。
[0006] ②陰極粗化法可分為：酸性條件下陰極粗化法：采用接近于限界電流和超越限界 電流的工藝條件進行電鍍金屬銅，并進行固化處理，使處理面得到樹枝狀的粗化面以獲得 良好的黏結效果；堿性條件下陰極粗化法：由于環保的因素目前已經很少采用了。
[0007] ③采用陽極氧化法進行表面處理，可以獲得一定的黏結效果，但存在著使銅箔減 薄和容易產生局部電擊穿孔的缺點，此外，有時需要昂貴的有機藥品，也限制了它的運用。
[0008] 電解銅箔粗化處理決大多數采用陰極粗化法(酸性)，屬于成熟的工藝技術，各生 產廠商只是在工藝槽體配置方式不同，如粗化+粗化+固化+固化、粗化+固化+粗化+固 化的方式，也有在固化完成后再進行須晶處理，以獲得高度展開的粗化面。
[0009] 電解銅箔毛箔產品質量的好壞及穩定性，主要取決于粗化過程中添加劑的配方和 添加方法。目前電解銅箔添加劑的配方很多，不同的配方可以調整出不同的產品晶粒結構。 但近年來，隨著人們環保意識的增強及國家大力提倡節能環保的趨勢下，對電解銅箔提出 了更高要求，即無砷或低砷環保銅箔，砷化合物作為粗化處理重要添加劑其應用面臨受限， 傳統的粗化工藝中要使用砷化物以得到理想的粗化層，但砷化物是有毒物質，操作不便且 危害環境，尋找一種新的無砷粗化工藝就具有重要的現實意義。
[0010] 有鑒于此，人們研究新的添加劑及相應的電解銅箔表面處理工藝來克服上述問 題。例如，張世超等在《電鍍與精飾》第27卷第5期發表的"銅箔表面粗化工藝的研究"公 開了一種硫酸鈦和鎢酸鈉的添加劑，該添加劑可以在不使用砷化物的情況下，通過電沉積 得到理想的粗化層，表面粗糙度可提高200%。雖然該添加劑能夠起到一些改善作用，但是技 術上都不能完全滿足抗剝離強度指標的要求。


【發明內容】
toon] 本發明所要解決的第一個技術問題是提供一種更優良的電解銅箔表面粗化處理 時在粗化槽電鍍液中添加的添加劑，加入所述添加劑處理后的銅箔粗化層達到微晶效果， 具有較好的抗剝離強度。
[0012] 本發明所要解決的第二個技術問題是提供一種環保型電解銅箔表面粗化處理工 藝。
[0013] 本發明所要解決的技術問題通過以下技術方案予以實現： 一種電解銅箔表面粗化處理用的添加劑，由硫酸鈦、鎢酸鈉及含氯離子化合物三種組 分組成：所述硫酸鈦在電解液中的含量為0. 1~1. 0 g/L ;所述鎢酸鈉在電解液中的含量為 0. 01~0. I g/L;所述含氯離子化合物的氯離子在電解液中的含量為1~10 mg/L。
[0014] 進一步地，所述含氯離子化合物為氯化鈉、氯化鉀或鹽酸。
[0015] 一種應用上述添加劑的環保型電解銅箔表面粗化處理工藝，原箔先在酸洗槽中進 行酸洗；經過水洗槽進行表面清洗；再進入添加有所述添加劑的酸性硫酸銅鍍液的微晶粗 化槽進行表面粗化處理。
[0016] 進一步地，所述微晶粗化槽中電鍍液的銅離子濃度為12~15 g/L，硫酸的濃度為 9(Tl50 g/L，電鍍時溫度為23?27 °C ;電流密度為15?40 A/dm2 ;電鍍時間5?8s。
[0017] 進一步地，所述酸洗槽中硫酸濃度為5(Tl50 g/L。
[0018] 本發明具有如下有益效果： 1. 本發明電解銅箔表面粗化處理時所用的添加劑加入了含氯離子化合物，可增加電 鍍液導電率，較好的分散性，能夠增加銅箔表面積，提高抗剝離強度；且該含氯離子化合物 容易獲得，可以是常見的化合物，如氯化鈉、氯化鉀或鹽酸等等； 2. 本發明在表面處理的微晶粗化槽中進行工藝參數優化，使得處理后的18 μ m的電 解銅箔可以滿足以下技術指標：粗糙度Rz為4. 45~8. 22 μ m，抗剝離強度為I. 4~1. 7kg/cm。

【具體實施方式】
[0019] 下面結合實施例對本發明進行詳細的說明，實施例僅是本發明的優選實施方式， 不是對本發明的限定。
[0020] 以下6個實施例及3個對比例采用以下共同試驗條件： 銅箔的規格：18 μ m銅箔； 表面處理機的線速度：15m/min ; 極距(銅箔與陽極板的面與面距離）：3cm。
[0021] 實施例1 一種電解銅箔表面粗化處理工藝，按以下步驟進行： 1.將卷狀原箔裝在表面處理機的放卷裝置上，由牽引裝置把銅箔由各個導輥、陰極 輥、膠輥中穿過，一直到收卷裝置，再將銅箔卷在收卷輥上，啟動表面處理機，使銅箔保持 15m/min的線速度，首先在酸洗槽用酸洗掉銅箔表面氧化層，其中所述酸洗槽中硫酸濃度 為 50?150 g/L。
[0022] 2.酸洗后銅箔表面殘留的酸洗液在壓水輥及陰極輥之間受到擠壓，以除去大部 分殘留的酸洗液，進入水洗槽，將銅箔表面清洗干凈后進入微晶粗化槽。
[0023] 3.在微晶粗化槽處理過程中，電流密度為15A/dm2,銅箔在電解槽中的電鍍時間 為5s。微晶粗化槽中電鍍液及添加劑的工藝指標如表1，其中含氯離子化合物為氯化鈉。
[0024] 表1微晶粗化槽工藝指標

【權利要求】
1. 一種電解銅箔用的添加劑，其特征在于由硫酸鈦、鎢酸鈉及含氯離子化合物三種組 分組成：所述硫酸鈦在電解液中的含量為0. 1~1. 0 g/L ;所述鎢酸鈉在電解液中的含量為 0. 01~0. 1 g/L;所述含氯離子化合物的氯離子在電解液中的含量為1~10 mg/L。
2. 根據權利要求1所述的添加劑，其特征在于，所述含氯離子化合物為氯化鈉、氯化鉀 或鹽酸。
3. -種應用權利要求1或2所述添加劑的電解銅箔表面粗化處理工藝，其特征在于，原 箔先在酸洗槽中進行酸洗；經過水洗槽進行表面清洗；再進入添加有所述添加劑的酸性硫 酸銅鍍液的微晶粗化槽進行表面粗化處理。
4. 根據權利要求3所述的表面粗化處理工藝，其特征在于，所述微晶粗化槽中電鍍液 的銅離子濃度為12~15 g/L，硫酸的濃度為9(Tl50 g/L，電鍍時溫度為23~27 °C;電流密度 為15?40 A/dm2 ;電鍍時間5?8s。
5. 根據權利要求3所述的表面粗化處理工藝，其特征在于，所述酸洗槽中硫酸濃度為 50?150 g/L。
【文檔編號】C25D7/06GK104404590SQ201410607982
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月31日 優先權日:2014年10月31日
【發明者】周啟倫, 鄭惠軍, 李永貞, 鄧燁, 萬新領, 黃國平 申請人:聯合銅箔(惠州)有限公司, 青海電子材料產業發展有限公司