[发明专利]一种电解铜箔生产中的表面处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于电解铜箔生产技术领域，具体涉及一种电解铜箔生产中的表面处理工艺，尤其是表面处理工艺中的粗化和固化工序。

背景技术

表面处理是铜箔生产中的一个重要环节，它包括对铜箔进行粗化层处理、耐热层处理及防氧化层处理等。其中，粗化层处理使铜箔与基材之间具有更强的结合力，它包括粗化和固化两个过程。传统的粗化层处理工艺为：第一次粗化→第二次粗化→第一次固化→第二次固化。由于毛面有一定的粗糙度，在电流作用下，毛面山峰上的镀铜速度很快，而谷底则不易镀铜。这样一方面山峰上镀的铜牙较高，使得铜箔在下游PCB行业使用时极易造成蚀刻不净即短路的现象，另一方面由于山谷底部未进行有效的电镀，使得抗剥离强度不能达标。因此，通常解决该问题的方法是在粗化槽中加入0.1－1g/L的五氧化二砷（AS₂O₅），这是因为AS₂O₅具有运输作用，可以将Cu²⁺送到谷底，使铜均匀的镀在铜箔表面上，起到均匀粗化的作用，从而提高抗剥离强度，其电镜照片如图1所示。

但是，AS₂O₅属于有毒禁用物质，随着人们环保意识的增强，AS₂O₅的使用受到了限制。因此，迫切需要研发新的工艺来解决此问题。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种电解铜箔生产中的表面处理工艺，该工艺中不添加含砷化合物，更绿色环保。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电解铜箔生产中的表面处理工艺，包括在铜箔面镀铜瘤体的处理工序，其中，所述在铜箔面镀铜瘤体的处理工序具体为：第一次粗化→第一次固化→第二次粗化→第二次固化。

具体的，所述第一次粗化和第二次粗化的工艺条件均为：Cu²⁺浓度5－30g/l，H₂SO₄浓度40－60g/l，温度15－40℃，电流密度1300－2100A/m²。

所述第一次固化和第二次固化的工艺条件均为：Cu²⁺浓度30－50g/l，H₂SO₄浓度40－60g/l，温度15－40℃，电流密度1500－1800A/m²。

本发明对粗化和固化处理的不同作用进行了研究，经试验发现：将在铜箔面镀铜瘤体的处理工艺由传统的“粗化→粗化→固化→固化”调整为 “粗化→固化→粗化→固化”后粗化效果较好。这是因为经第一道粗化后，在毛箔表面产生铜瘤体，再进行第一道固化，可以使铜瘤体抱成一团；然后在前次固化的基础上进行第二道粗化，可以使铜瘤体进一步生长，最后进行第二道固化，利于粗化瘤体的包围和加固。

决定铜箔抗剥离强度大小的关键在于粗化。在粗化层处理过程中，通过控制不同浓度铜酸含量来研究铜酸浓度高低对粗化的影响。经试验发现当铜离子浓度范围为5－30g/L、硫酸浓度范围为40－60g/L、铜酸溶液温度为15－40℃时粗化效果良好。通过控制不同的电流密度来实现良好的铜瘤体，试验发现粗化选择电流密度为1300－2100A/m²时，可以使铜箔表面生成松散的瘤体，然后再进行固化并选择合适的固化工艺条件，能使粗化过的瘤体被正常的铜镀层所包围及加固，使粗化层与铜箔基体结合牢固，形成最终的粗化层。

和现有技术相比，本发明工艺的优点在于：1）在不使用含砷添加剂的条件下，通过选择合适的粗化、固化工艺条件，获得了与原采用含砷添加剂处理一样较好的粗化效果，解决了长期以来困扰人们的铜箔表面处理时的砷污染问题，既符合当今的环保要求，为铜箔行业的持续发展创造了条件。2）经测试，采用本发明工艺制备的铜箔产品，18μm抗剥离强度在1.4N/mm以上，35μm抗剥离强度在1.9N/mm以上，符合IPC-4562标准，能够满足下游客户的生产要求。铜箔成品的电镜照片如图2所示。

附图说明

图1为采用传统含砷粗化处理工艺制备的铜箔产品放大2000倍电镜照片；

图2为采用本发明表面处理工艺制备的铜箔产品放大2000倍电镜照片。

具体实施方式

以下通过具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于此。

实施例1