[发明专利]一种超低轮廓铜箔的表面处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于电解铜箔生产技术领域，具体涉及一种超低轮廓电解铜箔表面处理工艺。

背景技术

随着电子产品的日趋小型化，印刷线路板(PCB)也向着以高密度互连技术为主体的“密、薄、平”方向发展，使得柔性电路板(FPC)的市场占有率越来越高，铜箔作为印刷线路板PCB重要基础材料也随之向着薄型化、低轮廓方向发展。目前市场制造铜箔的方法主要是电解法和压延法，电解铜箔生产工序主要有三大过程：生箔电解、表面处理和产品分切。

FPC用电解铜箔具有低轮廓(表面低粗糙度)、高延伸率、高抗拉强度和较高的抗剥离强度。铜箔的表面粗糙度越低，制成FPC的机械厚度会降低，耐弯曲(MIT)性能就会显著提高。较高的延伸率，会有效解决FPC弯曲时的铜裂问题。高抗拉强度则能改善铜箔疲劳性能。较高的抗剥离强度保证铜箔与基板间的粘结力。

目前应用于FPC的低轮廓(LP)电解铜箔的抗拉强度和延伸率比较高，但表面粗糙度不足够低的缺点，使得FPC产品中胶厚增加，导致了MIT性能急剧下降,并且粗糙度过高会使FPC板存在绝缘性安全问题；而过低粗糙度铜箔使得粘结力不够容易造成铜箔脱离基板。

铜箔的抗剥离强度主要是与箔表面的表面积有关，铜箔表面积越大其与PCB或FPC基板的粘结力越大，铜箔的抗剥离强度就越大。但铜箔经过传统表面处理粗化处理后其表面会附着一层树枝枝状结晶，该种结晶形态下要达到要求的抗剥离强度就会使得铜箔处理面的粗糙度变大从而达不到FPC用铜箔的粗糙度要求。

现有技术中解决铜箔低粗糙度与抗剥离强度的矛盾时，主要是从改变铜箔表面的结晶形态入手，使得铜箔在低粗糙度情况下铜箔处理表面具有高度展开的比表面积。要实现这种目的一般的做法是：在粗化电解液中加入混合添加剂以得到铜箔表面结晶微细的效果从而实现电解铜箔低轮廓高抗剥离强度的效果，该种方法尽管能一定程度降低了铜箔的表面粗糙度达到微晶效果，但得到铜箔的粗糙度还不能完全满足某些特殊FPC用铜箔的技术要求；还有就是通过含有盐酸及硫酸铜的微蚀液对铜箔毛面进行纯化学腐蚀，得到低轮廓铜箔并保证了铜箔的抗剥离强度要求，该种技术能较好的解决低轮廓铜箔的抗剥离强度问题，但是因盐酸具有较强的挥发性在生产过程中会对工作人员及环境产生不利的影响并且不利于管控，因其腐蚀时间较长，在一定处理速度下使得表面处理线较长，提高生产成本。

发明内容

本发明提出一种超低轮廓电解铜箔表面处理工艺，用于解决上述问题，经该工艺生产出的铜箔表面粗糙度低、比表面积大，满足FPC对铜箔的低粗糙度和高剥离强度性的要求。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种超低轮廓电解铜箔表面处理工艺，工艺流程为：

首先，对低轮廓铜箔基材进行酸洗除去铜箔生箔表面氧化物；

其次，将处理后的铜箔生箔作为阳极，不溶性电极作为阴极或铜板作为阴极，硫酸作为电解液，在外加电流的作用下，阳极铜箔生箔表面发生电化学腐蚀；

再次，对铜箔处理面做阻挡层处理；

然后，对铜箔表面做抗氧化处理；

最后，对铜箔处理面做有机化处理后烘干得到成品箔。

优选的，所述阻挡层处理是在铜箔处里面镀一层锌—镍合金；所述氧化处理是在铜箔表面镀一层铬；所述有机化处理是在铜箔表面涂喷一层硅烷偶联剂。

优选的，电解液硫酸的质量浓度百分比为15％～35％，电解电流密度为5～25A/dm²，电解时间2～8s。

进一步的，工艺步骤如下，

1)酸洗：将工艺纯浓硫酸稀释成质量浓度百分比为8％～12％的稀硫酸溶液，泵入酸洗槽内，再将铜箔基材放入酸洗槽内浸泡3s～5s；

2)电蚀：将工艺纯浓硫酸稀释成质量浓度百分比为15％～25％的稀硫酸溶液，泵入电解槽中，以步骤1)处理后得到的铜箔做阳极，铜板作为阴极，在常温下进行电解腐蚀，电解电流密度为5～25A/dm²，电解时间2～6s；

3)阻挡层处理：将硫酸锌、硫酸镍和焦硫酸钾分别用水溶解后混合，混合均匀后用硫酸或氢氧化钾调节PH，混合后的混合液泵入渡槽中，以步骤2)处理后得到的铜箔做阴极，进行电镀处理，混合液中Zn²⁺浓度为0.5～2g/l、Ni²⁺浓度为0.5～3g/l、K₄P₂O₇浓度为45～55g/l，混合液的PH值为9～9.5、温度25～35℃、电流密度为5～15A/dm²，电镀时间为2～6S；