[发明专利]一种高抗拉强度铜箔及其制备方法

权利要求书

1.一种具有高抗拉强度铜箔，其特征在于：所述铜箔具有800 MPa以上的抗拉强度；所述铜箔沿生长方向即厚度方向的微观组织含有2类不同尺寸的晶粒：一类是尺寸在500~1000 nm且内部含有纳米孪晶结构的大晶粒，另一类是尺寸在50~100 nm的小晶粒；且所述大晶粒与所述小晶粒相互包围形成拓扑排布结构。

2.根据权利要求1所述一种具有高抗拉强度铜箔，其特征在于：所述铜箔的致密度大于99.99%。

3.根据权利要求1所述一种具有高抗拉强度铜箔，其特征在于：所述铜箔的晶粒内含有硫掺杂原子，掺杂浓度为5~50 ppm。

4.根据权利要求1-3任一项所述一种具有高抗拉强度铜箔的制备方法，所述制备方法为电解法即电沉积法，其特征在于：电解液中含有添加剂，所述添加剂同时含有乙烯硫脲分解产物与乙烯硫脲。

5.根据权利要求4所述一种具有高抗拉强度铜箔的制备方法，其特征在于：其中所述乙烯硫脲在电解液中的浓度为：在电解过程中持续保持0.5-15mg/L。

6.根据权利要求4所述一种具有高抗拉强度铜箔的制备方法，其特征在于：其中所述电解液在电解过程中持续保持Cu²⁺的浓度为60-120g/L、H₂SO₄浓度为60-110g/L、Cl^-浓度为10-30mg/L。

7.根据权利要求4所述一种具有高抗拉强度铜箔的制备方法，其特征在于：所述乙烯硫脲分解产物为通过循环电镀获取，通过循环电镀获取所述乙烯硫脲分解产物的方法为：采用初始电解液进行循环电镀，所述初始电解液的循环量达到大于或等于初始电解液量的10倍时，所形成的乙烯硫脲分解产物即为所述乙烯硫脲分解产物；其中所述初始电解液中含有添加剂乙烯硫脲。

8.根据权利要求7所述一种具有高抗拉强度铜箔的制备方法，其特征在于：其中所述初始电解液含有添加剂乙烯硫脲浓度为0.5-15mg/L。

9.根据权利要求7所述一种具有高抗拉强度铜箔的制备方法，其特征在于：所述初始电解液中：Cu²⁺的浓度为60-120g/L，H₂SO₄浓度为60-110g/L，Cl^-浓度为10-30mg/L。

10.根据权利要求4-9任一项所述一种具有高抗拉强度铜箔的制备方法，其特征在于，所述电解法电解采用电解循环系统，所述电解循环系统不包含具有吸附能力的过滤器，所述制备方法包括如下步骤：

1）配置初始电解液：称量适量的硫酸铜、硫酸、盐酸形成混合溶液，所述混合溶液中Cu²⁺的浓度为60-120g/L，H₂SO₄浓度为60-110g/L，Cl^-浓度为10-30mg/L；同时称量适量乙烯硫脲溶于水，获得乙烯硫脲溶液；将乙烯硫脲溶液与混合溶液按照1：1000体积比在电解槽中混合形成初始电解液，其中初始电解液中乙烯硫脲浓度为0.5-15mg/L，开启电解循环系统和加热器，使初始电解液温度保持在40-60℃；

2）预电镀：连接电源，使生箔机在电解槽内电沉积铜箔，保持初始电解液循环，进行预电镀；从通电沉积铜箔开始计算初始电解液循环量，当初始电解液循环量为初始电解液量的10倍时，停止预电镀，将预电镀获得的铜箔废弃；

3）具有高抗拉强度铜箔的电镀：停止预电镀后，在初始电解液中补充乙烯硫脲和硫酸铜形成电解液II，使所述电解液II满足：Cu²⁺的浓度为60-120g/L、H₂SO₄浓度为60-110g/L、Cl^-浓度为10-30mg/L、乙烯硫脲浓度为0.5-15mg/L，重新开启所述电解循环系统、加热器以及电镀电源，开始电镀；且在所述电镀过程中，持续保持乙烯硫脲和硫酸铜的注入，使所述电解液II持续满足：Cu²⁺的浓度为60-120g/L、H₂SO₄浓度为60-110g/L、Cl^-浓度为10-30mg/L、乙烯硫脲浓度为0.5-15mg/L，且所述电解液II的温度保持在40-60℃；收取该阶段生箔机所生产的铜箔即所述具有高抗拉强度铜箔。