[发明专利]一种超薄铜箔及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超薄铜箔及其制备方法，属于超薄铜箔制备技术领域。本发明以环己六醇六磷酸及2‑硫脲嘧啶作为有机层在金属箔载体上进行吸附，然后在该有机层上沉积含稀土元素Pr和Nd的钨‑镍合金，然后通过三次沉铜制备超薄铜箔，本发明的沉铜电解液中含有木质素磺酸钠与壳寡糖的复合添加剂，该沉铜电解液在合金层稀土元素Pr、Nd作用下，实现了超薄铜箔轻量化的均匀沉积，使得超薄铜箔突破4μm的局限实现3.5μm的超轻量化，且抗拉性能高达510MPa、延伸率最高可达10％，赋予了轻量化超薄铜箔优异的性能。

技术领域

本发明涉及超薄铜箔制备技术领域，特别是涉及一种超薄铜箔及其制备方法。

背景技术

超薄铜箔的生产工艺技术属于精细化、专业化程度高、各环节控制标准高的制造技术，随着电子产品高度集成化、小型化的发展，印制板向多层化、高集成化方向发展，印制线路图形的线宽和间距也越来越向微细化方向发展，因此，对线路板的可靠性能提出了更高的要求。例如精细线路中要求使用的薄型化铜箔具有更高的剥离性并能有效地减少或者避免蚀刻线路时产生的“侧蚀”现象，因此可剥离性超薄铜箔将会广泛地应用在高档次、多层化、薄型化、高密度化的印刷电路板上，特别是近年来锂离子电池的广泛应用更是给这种超薄铜箔的发展提供了广阔的市场空间。

超薄铜箔在锂电池中既充当负极活性物质的载体，又充当负极电子流的收集和传输体，铜箔厚度越薄对电池能量提升作用越大。以能量密度为260wh/kg锂电池为例，1kwh电量所对应电芯总质量约为3.85kg，按照主流8μm铜箔15％重量占比来算，铜箔重量约为0.58kg，如果铜箔厚度降低至6μm，在总面积不变的情况下，铜箔重量将降低25％，叠加50％孔隙率铜箔技术，换算后的能量密度可以提升至287wh/kg，相比于8μm铜箔携带电能更多。但由于6μm以下铜箔工艺难度较大，目前国内生产企业的超薄铜箔产品厚度主要以6-9μm为主，能够实现的抗拉强度为300-450MPa，延伸率大于3％，毛面轮廓度Rz小于2μm。

现有的超薄铜箔厚度不能满足要求，且抗拉强度及延伸率较差，虽然目前已有研发团队试制出小于6μm、最低可达4μm的超薄铜箔产品，铜箔的表面粗糙度Ra小于0.35μm、抗拉性能最高达到408MPa、延伸率最高可达9.5％，实现了超薄铜箔各项性能方面的突破，但出于更薄、更轻量化、降本增效的需求，铜箔的进一步轻量化是目前铜箔产业发展重要的方向，如何使得超薄铜箔的厚度更薄，同时实现更大的性能突破，以满足多样化生产的需求，是实现超薄铜箔发展的重点、难点问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种超薄铜箔及其制备方法，以解决上述现有技术存在的问题，使超薄铜箔的厚度更薄、性能更加优异，以满足超薄铜箔、多样化、高性能需求的现状。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种超薄铜箔的制备方法，包括以下步骤：

(1)在金属箔载体表面吸附有机层

将金属箔载体浸入环己六醇六磷酸及2-硫脲嘧啶的混合水溶液中进行浸泡吸附，得吸附有机层的载体；

(2)在吸附的有机层表面沉积合金层

在电流密度25-30A/dm²，电解液温度48-50℃、pH4.5-5.0条件下在有机层表面进行合金层的沉积；

所述电解液为含有稀土元素Pr和Nd的钨-镍电解液；

(3)在合金层表面沉积超薄铜箔层

沉积电解液为含有木质素磺酸钠和壳寡糖的硫酸铜电解液。

进一步地，所述环己六醇六磷酸浓度为1-15g/L，所述2-硫脲嘧啶浓度为1-8g/L。

进一步地，步骤(1)中浸泡吸附在室温条件下进行，时间为70-75s。

进一步地，所述金属箔为铜箔。