專利名稱：電解銅箔的黑色表面處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電解銅箔的黑色表面處理工藝，屬于高精電解銅箔生產(chǎn)工藝技術(shù) 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
撓性印刷電路板(Flexible Printed Circuit，F(xiàn)PC)，具有柔軟、輕、薄及可撓曲等 優(yōu)點，在資訊電子產(chǎn)品快速走向輕、薄、短、小趨勢下，已廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、數(shù)碼相機、 手機、攝像機、液晶顯示器、電子通訊、航空電氣等產(chǎn)品。從20世紀90年代中期至現(xiàn)今，F(xiàn)PC 市場迅速從軍用轉(zhuǎn)向民用，轉(zhuǎn)向消費類電子產(chǎn)品為重點，形成了近年來涌現(xiàn)出來的幾乎所 有高科技電子產(chǎn)品都大量采用FPC的態(tài)勢。FCCL (FCCL是撓性印刷電路板的加工基材)是一類特殊的CCL (銅箔基板)，除具 有薄、輕和可撓性的優(yōu)點外，還具有電性能、熱性能、耐熱性優(yōu)良的特點。它的較低介電常數(shù) (Dk)性，使得電信號得到快速傳輸。良好的熱性能，可使得組件易于降溫。較高的玻璃化溫 度(Tg)可使得組件在更高的溫度下良好運行。由于FCCL大部分的產(chǎn)品，是以連續(xù)成卷狀形 態(tài)提供給其客戶，因此，采用FCCL生產(chǎn)印制電路板，可利于實現(xiàn)FPC的自動化連續(xù)生產(chǎn)和在 FPC上進行元器件的連續(xù)性表面安裝。能夠為電氣互連提供最薄的絕緣載板，極端情況下， 能夠制作出包括覆蓋層在內(nèi)的整個厚度不足0. 002英寸的撓性板，大大減少電子封裝的重 量。能夠完全將外型、裝配、及功能整合在一起，縮短了產(chǎn)品的安裝時間。此外，使用FPC是 減少電氣封裝互連次數(shù)的最佳方法，并可在安裝前進行線路測試。另外，在厚度和電性能方 面的均勻性，決定了它在高速電路中的應(yīng)用；許多電子產(chǎn)品有很多的輸入和輸出的陣列，常 常需要占據(jù)不止產(chǎn)品的一面，這樣就需要在三維上進行設(shè)計和制作，F(xiàn)PC則容易實現(xiàn)。上述 特點使得近幾年整機電子產(chǎn)品所用的印制電路板，非常迅速的從剛性轉(zhuǎn)向FPC。銅箔是FCCL生產(chǎn)的主要原料之一，按生產(chǎn)方法可分壓延和電解兩種制作工藝。壓 延銅箔具有優(yōu)異的延伸率、耐彎曲和高溫重結(jié)晶等性能，這也是以前FCCL生產(chǎn)廠家只使用 壓延銅箔的原因。近幾年，隨著電解銅箔生產(chǎn)技術(shù)的提高，日本部分銅箔廠家已經(jīng)開發(fā)適合 于FCCL要求的電解銅箔，而最近展出的FPC用電解銅箔其延伸率和耐彎曲性已經(jīng)和同規(guī) 格壓延銅箔相當，也具有一定的高溫重結(jié)晶性。由于PFC用電解銅箔生產(chǎn)技術(shù)的迅速提升 和價格方面的優(yōu)勢，越來越多的FCCL生產(chǎn)廠家已廣泛使用電解銅箔代替壓延銅箔使用于 FPC。我國是僅次于日本之后的第二大印制電路板出口大國，由于國內(nèi)高檔電解銅箔的 生產(chǎn)技術(shù)與美國、日本相比存在較大差距，造成了高檔銅箔主要依靠進口的局面。對于高技 術(shù)含量和高附加值的FCCL用銅箔，國內(nèi)眾多銅箔生產(chǎn)廠家中，沒有一家能夠批量生產(chǎn)，幾 乎全部FCCL用銅箔，都是從日本、韓國、臺灣等地區(qū)進口。在8-12 μ m超薄、超低輪廓電解銅箔表面電沉積的納米級合金層，其鍍層的性質(zhì) 與一般意義的電鍍有著很大的差異。印制電路板用銅箔表面鍍層的耐腐蝕、抗氧化、高溫擴 散等性能必須在適當?shù)姆秶?，不能過強或過弱。銅箔表面鍍層的耐腐蝕性過強，PCB在線蝕
3刻時會出現(xiàn)蝕刻不凈，制作高密度精細電子線路時會出現(xiàn)短路；耐腐蝕性過弱，則會出現(xiàn)側(cè) 蝕，制作超細節(jié)距電路時會出線條脫落。表面的抗氧性過強，在薄型覆銅板或撓性覆銅板微 蝕時會出現(xiàn)微蝕不凈，影響后序的覆膜制成，抗氧性過弱則會出現(xiàn)銅箔氧化。銅箔表面粗糙 度過小，銅箔的致密度升高，F(xiàn)CCL上銅箔的抗剝離強度下降，耐彎曲性提高；銅箔粗糙度過 大，銅箔的致密性下降，F(xiàn)CCL上銅箔的抗剝離強度升高，耐彎曲性下降，壓制雙面薄板時可 能會出現(xiàn)背面壓穿而造成短路。上述性能要求，在FCCL領(lǐng)域表現(xiàn)的更嚴格，最尖端的FPC技術(shù)體現(xiàn)在細線化和薄 型化，細線化的目標是向半導體技術(shù)靠攏，向最小10 μ m節(jié)距(線寬/線距各5 μ m)方向發(fā) 展，基本上是采用加成法工藝；薄型化是薄紙型的FPC，比現(xiàn)在25 μ m Pl更薄，并能適合高 頻性能要求，同時要開發(fā)無鹵素與可循環(huán)使用的基體樹脂、納米復合材料等，這對FPC基材 提出了更高的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種能夠解決FPC的高耐彎曲問題、解決 FPC細節(jié)距化發(fā)展對銅箔可蝕刻性的要求以及解決使用電解銅箔替代壓延銅箔使用于FPC 時的黑色外觀問題的銅箔的黑色表面處理工藝，經(jīng)過該處理工藝后得到的銅箔耐彎曲、延 伸率、表面粗糙度、抗剝離強度、耐潮濕性、耐熱性以及抗氧化等性能均能達到FPC用銅箔 要求。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的電解銅箔的黑色表面處理工藝，其特殊之處在于采用8-12 μ m VLP電解銅箔(甚 低輪廓電解銅箔)作為電極并以25. 0士0. lm/min的速度運行，經(jīng)過粗化溶液制備、固化溶 液制備、弱粗化電沉積銅或銅合金，再電沉積一層鈉米級鎳或鈷合金，再電沉積一層鈉米級 的鋅合金，再經(jīng)過堿性鉻酸鹽鈍化處理并涂敷一層偶聯(lián)劑。本發(fā)明的具體處理步驟如下1、粗化溶液制備將陰極銅、濃硫酸、軟水、蒸汽混合溶解，生成硫酸銅溶液，再向 硫酸銅溶液中加入添加劑A，混合充分后用泵打入粗化槽進行電鍍；其中Cu2+ 10-30g/L, H2SO4 80-200g/L，添加劑A 1. 5_50ppm，溫度為25_50°C，電流密度為20_35A/dm2 ；電鍍過程 中溶液循環(huán)過濾，每小時對溶液中各成份進行一次測試，并依據(jù)測試結(jié)果調(diào)整濃度到上述 范圍；所述添加劑A為一類表面活性物質(zhì)，該表面活性物質(zhì)選自于明膠、硫脲、羥乙基纖 維素、苯并三氮唑、阿拉伯樹膠、丙烯基硫脲中的一種。2、固化溶液制備將陰極銅、濃硫酸、軟水、蒸汽混合溶解，生成硫酸銅溶液，混合 充分后用泵打入固化槽進行電鍍；其中Cu2+ 50-100g/L,H2SO4 80_200g/L，溫度為35_55°C， 電流密度為20-35A/dm2 ；電鍍過程中溶液循環(huán)過濾，每小時對溶液中各成份進行一次測試， 并依據(jù)測試結(jié)果調(diào)整濃度到上述范圍。3、弱粗化溶液制備將陰極銅、濃硫酸、軟水、蒸汽混合溶解，生成硫酸銅溶液，再 向硫酸銅溶液中加入添加劑C，混合充分后用泵打入弱粗化槽進行電鍍；其中Cu2+ 6-20g/ L，H2SO4 80-200g/L，添加劑C l_3g/L，溫度為25-50 °C,電流密度為6_15A/dm2 ；電鍍過程 中，溶液循環(huán)過濾，每小時對溶液中各成份進行一次測試，并依據(jù)測試結(jié)果調(diào)整濃度到上述
4范圍。所述添加劑C為一種非金屬化合物，該非金屬化合物選自于N、P、S、As、F、Cl化合 物中的一種或兩種。4、鍍鎳(或鈷)合金溶液制備將焦磷酸鉀、硫酸鎳(或硫酸鈷)、硫酸鋅、添 加劑M、添加劑N分別溶解，充分混合后用泵打入鍍鎳(或鈷)槽進行電鍍；其中，K4P2O7 140-300g/L, Ni2+ 2. 5_15g/L (或 Co2+ 2_20g/L)，Zn2+ 0. 5_7g/L，添加劑 M 30_450ppm，添加 劑N 1. 0-10g/L, PH 8-11，溫度為25-50°C,電流密度5_15A/dm2 ；電鍍過程中溶液循環(huán)過 濾，每小時對溶液中各成份進行一次測試，并依據(jù)測試結(jié)果調(diào)整濃度到上述范圍。所述添加劑M選自Ag、Mo、In、Co、Al、Cu、Mg、Fe、Sn化合物中的一種或兩種；添加 劑N選自于NH4+、SCN—、S2032—、AC—、酒石酸根、檸檬酸根、EDTA—化合物中的一種或兩種。5、鍍鋅合金溶液制備將焦磷酸鉀、硫酸鋅分別溶解，再將硫酸鋅溶液加入焦磷酸 鉀溶液中，生成焦磷酸鋅溶液，再加入添加劑D，混合充分后進入鍍鋅合金槽進行電鍍；其 中，K4P2O7 140-300g/L, Zn2+ 2_7g/L，添加劑 D 60_150ppm，PH 8-11，溫度為 25_50°C，電流 密度為0. 50-1. 5A/dm2 ；電鍍過程中溶液循環(huán)過濾，每小時對溶液中各成份進行一次測試， 并依據(jù)測試結(jié)果調(diào)整濃度到上述范圍；所述添加劑0選自] 0、111、(0、附、41、01、？6、511化合物中的一種或兩種。6、鉻酸鹽鈍化溶液制備將鉻酸鹽在軟水中溶解，用泵打入鈍化槽中進行電鍍，其 中鉻酸鹽2-10g/L，PH 8-12，溫度為25_50°C，電流密度為2. 0-8. OA/dm2 ；電鍍過程中溶液 循環(huán)過濾，每小時對溶液中各成份進行一次測試，并依據(jù)測試結(jié)果調(diào)整濃度到上述范圍；所述鉻酸鹽是指鉻酸鈉或鉻酸鉀。7、噴涂偶聯(lián)劑將硅烷偶聯(lián)劑溶于軟水中，用泵打循環(huán)并噴涂在銅箔表面。該硅烷偶聯(lián)劑選自于氨基、乙烯基、硫基、環(huán)氧基中的一種，體積百分比濃度 0. 1_2%，溫度15-40°C;每小時對溶液中各成份進行一次測試，并依據(jù)測試結(jié)果調(diào)整濃度到 上述范圍。本發(fā)明的銅箔的表面處理包括粗化、固化、弱粗化、鍍鎳(或鈷)合金、鍍鋅合金、 鈍化和涂偶聯(lián)劑七個步驟，處理時銅箔以25. 0士0. lm/min的速度運行，每一處理步驟時間 2-4秒。粗化、固化后電解銅箔的陰極面出現(xiàn)細小均勻的“球”狀結(jié)構(gòu)，弱粗化后在“球，，表 面形成細小而致密的點狀銅合金須晶。粗化、固化的主要目的是增強銅箔在基材上的抗剝 離強度；弱粗化主要目的是增強銅箔在基材上的抗剝離強度、增強鍍層耐腐蝕性和改變鍍 層的顏色；鍍鎳(或鈷)合金主要目的是提供黑色鍍層、提供銅箔的抗氧化和耐腐蝕性；鍍 鋅合金的主要目的是提高銅箔的抗氧化、耐腐蝕、耐潮濕性；鈍化的主要目的是增強鍍層的 抗氧化、耐腐蝕性；噴涂偶聯(lián)劑的主要目的是增強銅箔在FCCL上的抗剝離強度。表面處理 完成后，銅箔厚度增加1.4-1.8μπι。本發(fā)明的電解銅箔的黑色表面處理工藝，采用8-12 μ m超薄、超低輪廓電解 銅箔，經(jīng)過一系列特殊表面處理后得到的FPC用黑色銅箔；表面粗糙度Ra ^ 0. 30 μ m, Rz ^ 2. 5 μ m ；經(jīng)過表面處理后銅箔厚度增加1. 40-1. 80 μ m ；不含有鉛、汞、鎘、銻等對人體 有嚴重危害的元素；具有優(yōu)異的抗氧化性、耐腐蝕性和蝕刻性；在PI薄膜上的抗剝離強度 達到1. ON/mm以上；在PI薄膜上的耐折達到10萬次以上；微蝕后具有良好的外觀特性；制 成的FCCL后，與使用壓延銅箔具有相似的外觀特征，產(chǎn)品性能相當于進口的同規(guī)格FCCL用電解銅箔，填補了國內(nèi)這一領(lǐng)域技術(shù)空白。


圖1本發(fā)明的超薄、超低輪廓電解銅箔生產(chǎn)工藝流程。圖2為本發(fā)明的黑色表面處理銅箔工藝流程。圖3表面處理層耐腐蝕性過強。鍍層的耐腐蝕性過強，制作細節(jié)距微細電路出現(xiàn)鍍層殘留，可形成短路；
圖4表面處理層耐腐蝕性過弱。鍍層的耐腐蝕性過弱，電子線路出現(xiàn)側(cè)腐蝕，超細節(jié)距線路會出現(xiàn)線條脫落。圖5是本發(fā)明采用的12 μ m超薄、超低輪廓電解銅箔，處理前2000倍下的SEM照 片。圖6是本發(fā)明的12 μ m超薄、超低輪廓電解銅箔，表面處理后2000倍下的SEM照片。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明具體實施方案，進一步說明本發(fā)明的技術(shù)解決方案，但 本發(fā)明的實施方式并不限于以下具體實施方案。實施例1電解銅箔的黑色表面處理工藝，具體工序如下1、粗化溶液制備將陰極銅、濃硫酸、軟水、蒸汽混合溶解，生成硫酸銅溶液，再加 入添加劑A，混合充分后用泵打入粗化槽進行電鍍；其中Cu2+ 15g/L, H2SO4 150g/L，添加劑 A 50ppm,溫度為40°C，電流密度25A/dm2，添加劑A選用硫脲。2、固化溶液制備將陰極銅、濃硫酸、軟水、蒸汽混合溶解，生成硫酸銅溶液，用泵 打入固化槽進行電鍍；其中Cu2+ 65g/L，H2SO4 85g/L，溫度為80°C，電流密度為32A/dm2。3、弱粗化將陰極銅、濃硫酸、軟水、蒸汽混合溶解，生成硫酸銅溶液，再向硫酸銅 溶液中加入添加劑C，混合充分后用泵打入弱粗化槽進行電鍍；添加劑C選用硫酸銨；其中 Cu2+ 12g/L，H2SO4 110g/L，添加劑 C 2g/L，溫度為 28°C，電流密度為 10. 5A/dm2。4、鍍鎳合金溶液制備將焦磷酸鉀、硫酸鎳、硫酸鋅、添加劑M、添加劑N分別溶解， 進入鍍鎳槽進行電鍍；添加劑M選用CoSO4 ·7Η20;添加劑N選用物質(zhì)的量比為1 3的 NH4Cl 和 KSCN 混合物；其中，K4P2O7 200g/L, Ni2+ 10g/L, Zn2+ 2. 5g/L，電流密度為 1 OA/dm2, 添加劑M 200ppm，添加劑N 5g/L，PH 8. 5，溫度為30°C。5、鍍鋅合金溶液制備將焦磷酸鉀、硫酸鋅分別溶解，混合后生成焦磷酸鋅溶液， 再加添加劑D，充分混合后用泵打入鍍鋅合金槽進行電鍍；添加劑D選用Na2MoO4 · 2H20, K4P2O7 145g/L, Zn2+ 3g/L，添加劑 D 65ppm，PH 10. 5，溫度為 30°C，電流密度 1. 2A/dm2。6、鉻酸鹽鈍化溶液制備將鉻酸鈉溶液溶于軟水中，混合充分后用泵打入鈍化槽 中進行電鍍；其中鉻酸鈉3g/L，PH 11，溫度為29°C，電流密度為5. 2A/dm2。7、噴涂偶聯(lián)劑將硅烷偶聯(lián)劑按工藝要求指標溶于水中，通過循環(huán)泵噴涂在銅箔 表面；該硅烷偶聯(lián)劑選自于氨基、乙烯基、硫基、環(huán)氧基中的一種，體積百分比濃度0.2%， 溫度38 °C。
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實施例2本實施例與實施例1的區(qū)別在于1、粗化Cu2+ 20g/L，H2SO4 150g/L，添加劑 A lOppm，溫度為 26°C，電流密度 30A/ dm2，添加劑A選用明膠。2、固化Cu2+ 58g/L，H2SO4 160g/L，溫度為 40°C ；電流密度 25A/dm2。3、弱粗化=Cu2+ 8g/L，H2SO4 180g/L,添加劑 C 1. 2g/L，溫度為 40 °C,電流密度 7. 5A/dm2，添加劑 C 是 NaAsO3。4、鍍鈷合金:K4P2O7 140-300g/L, Co2+ 15g/L, Zn2+ 1.5g/L，添加劑 M 420ppm，添加 劑N 8. 5g/L，PH 9. 2，溫度為35°C，電流密度12A/dm2，添加劑M是Ag2SO4,添加劑N是NH4AC。5、鍍鋅合金=K4P2O7 220g/L，Zn2+ 6. 8g/L，添加劑 D 145ppm，PH 9. 6，溫度為 40°C, 電流密度1. 6A/dm2，添加劑D選用CuS04。6、鈍化鉻酸鉀 8. 5g/L，PH 10. 6，溫度為 35°C，電流密度 6. 5A/dm2。7、噴涂偶聯(lián)劑偶聯(lián)劑體積百分比濃度為0. 5%，溫度33°C。實施例3 本實施例與實施例1的區(qū)別在于1、粗化Cu2+ 12g/L, H2SO4 142g/L，添加劑 A 5. 5ppm，溫度為 45°C，電流密度 25 A/ dm2,添加劑A選用羥乙基纖維素。2、固化Cu2+ 70g/L, H2SO4 95g/L，溫度為 52°C ；電流密度 30A/dm2。3、弱粗化Cu2+ 14g/L，H2SO4 180g/L，添加劑 C 1. 8g/L，溫度為 50°C，電流密度 9. 2A/dm2，添加劑 C 選用 NH4Cl。4、鍍鎳合金:K4P2O7 180g/L，Ni2+ 12g/L，Zn2+ 0. 5g/L，添加劑 M 120ppm，添加劑 N 3g/L，PH 10. 8，溫度為40°C，電流密度12A/dm2，添加劑M選用CoSO4 ·7Η20，添加劑N選用檸
檬酸三銨。5、鍍鋅合金:K4P2O7 260g/L，Zn2+ 5g/L，添加劑 D 140ppm，PH 10. 6，溫度為 39°C， 電流密度0. 68A/dm2，添加劑D選用NiSO4 · 6H20。6、鈍化鉻酸鈉 6. 2g/L，PH 11. 6，溫度為 29°C，電流密度 6. 5A/dm2。7、噴涂偶聯(lián)劑偶聯(lián)劑體積百分比濃度為0. 8%，溫度26°C。實施例4 本實施例與實施例1的區(qū)別在于1、粗化=Cu2+ 18g/L, H2SO4 160g/L，添加劑A 29ppm，溫度為 26°C，電流密度 27. 6A/ dm2,添加劑A選用苯并三氮唑。2、固化Cu2+ 62g/L，H2SO4 120g/L，溫度為 50°C ；電流密度 28A/dm2。3、弱粗化Cu2+ 6. 2g/L, H2SO4 192g/L，添加劑 C 2. 6g/L，溫度為 40°C，電流密度 7. 6A/dm2，添加劑C選用三偏磷酸鈉(NaPO3) 3。4、鍍鈷合金=K4P2O7 160g/L, Co2+ 9. 4g/L，Zn2+ 2. 6g/L，添加劑 M 220ppm,添加劑 N 6g/L，PH 9. 4，溫度為42°C，電流密度9. 6A/dm2。添加劑M選用CuSO4,添加劑N選用Na2S2O3 和檸檬酸銨[C6H5O7 (NH4)J按物質(zhì)的量比為1 1的混合物。5、鍍鋅合金=K4P2O7 180g/L, Zn2+ 4. 9g/L，添加劑 D 85ppm，PH 8. 95，溫度為 36°C， 電流密度0. 75 A/dm2，添加劑D選用Al2 (SO4) 3。
6、鈍化鉻酸鉀6g/L，PH 10. 5，溫度為29°C，電流密度5. 5A/dm2。7、噴涂偶聯(lián)劑偶聯(lián)劑體積百分比濃度為0. 3%，溫度35°C。實施例5 本實施例與實施例1的區(qū)別在于1、粗化Cu2+ 14g/L，H2SO4 100g/L，添加劑 A 32ppm，溫度為 40°C，電流密度 22A/ dm2,添加劑A選用丙烯基硫脲。2、固化Cu2+ 55g/L，H2SO4 150g/L，溫度為 40°C ；電流密度 30A/dm2。3、弱粗化=Cu2+ 7g/L，H2SO4 82g/L，添加劑 C 2. 6g/L，溫度為 29°C，電流密度 12A/ dm2，添加劑C選用NH4HSO3。4、鍍鎳合金:K4P2O7 280g/L, Ni2+ 14g/L, Zn2+ 0. 6g/L，添加劑 M 48ppm，添加劑 N 9g/L，PH 9. 5，溫度為30°C，電流密度5. 9A/dm2。添加劑M選用InSO4,添加劑N選用重酒石 酸銨(C4H9NO6)和醋酸鈉(NaAC)按物質(zhì)的量1 1. 5的混合物。5、鍍鋅合金:K4P2O7 195g/L, Zn2+ 5. 6g/L，添加劑 D lOOppm，PH 9.5，溫度為 35°C， 電流密度1. 4A/dm2，添加劑D選用CoSO4 · 7H20。6、鈍化鉻酸鈉9g/L，PH 10. 9，溫度為33°C，電流密度5. 2A/dm27、噴涂偶聯(lián)劑偶聯(lián)劑體積百分比濃度為0. 6%，溫度30°C。實例1-5性能如表1表1 9 μ m表面處理銅箔 說明因各廠家基材和膠的配方差異，抗剝離強度數(shù)據(jù)僅供參考。以上實施例解決了超薄銅箔在蝕刻超細線路時耐鹽酸性能不夠理想的缺陷；解決 了一般電解銅箔用于FPC時耐彎曲性差的缺陷；解決了信號高頻傳輸對銅箔表面的低輪廓 要求；可以替代進口壓延銅箔應(yīng)用于撓性覆銅板，填補了我國這一技術(shù)領(lǐng)域空白。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(1)本發(fā)明的銅箔，不含有鉛、汞、鎘、銻等對人體有嚴重危害的元素。(2)具有優(yōu)異的耐彎曲性，制成的FCCL的耐折達到10萬次以上。(3)具有優(yōu)異的抗氧化性，在溫度小于35°C，濕度小于50%的條件下存放一年不 氧化；在200°C的高溫中通入空氣攪拌2小時后無氧化；在溫度為85°C，濕度為90%的條件 下48小時內(nèi)無氧化。
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(4)具有優(yōu)異的耐腐蝕性和蝕刻性，壓制FCCL板，蝕刻成電子線路板后在質(zhì)量百 分比濃度為12 %的鹽酸溶液中浸泡30min，抗剝強度損失率在10 %以內(nèi)，在電子顯微鏡下 (200倍)觀察線條無腐蝕。(5) (4)與PI制成FCCL后的抗剝離強度達到1. ON/mm以上。
權(quán)利要求
電解銅箔的黑色表面處理工藝，其特征在于采用8 12μm VLP電解銅箔作為電極并以25.0±0.1m/min的速度運行，經(jīng)過粗化溶液制備、固化溶液制備、弱粗化電沉積銅或銅合金，再電沉積一層鈉米級鎳或鈷合金，再電沉積一層鈉米級的鋅合金，再經(jīng)過堿性鉻酸鹽鈍化處理并涂敷一層偶聯(lián)劑。
2.按照權(quán)利要求1所述一種電解銅箔的黑色表面處理工藝，其特征在于，具體處理步 驟如下1)、粗化溶液制備將陰極銅、濃硫酸、軟水、蒸汽混合溶解，生成硫酸銅溶液，再向硫酸 銅溶液中加入添加劑A，混合充分后用泵打入粗化槽進行電鍍；其中Cu2+ 10-30g/L, H2SO4 80-200g/L，添加劑 A 1. 5-50ppm，溫度為 25_50°C，電流密度為 20_35A/dm2 ；所述添加劑A為一類表面活性物質(zhì)，該表面活性物質(zhì)選自于明膠、硫脲、羥乙基纖維 素、苯并三氮唑、阿拉伯樹膠、丙烯基硫脲中的一種；2)、固化溶液制備將陰極銅、濃硫酸、軟水、蒸汽混合溶解，生成硫酸銅溶液，混合充分 后用泵打入固化槽進行電鍍；其中Cu2+ 50-100g/L,H2SO4 80_200g/L，溫度為35_55°C，電流 密度為 20-35A/dm2 ；3)、弱粗化溶液制備將陰極銅、濃硫酸、軟水、蒸汽混合溶解，生成硫酸銅溶液，再向 硫酸銅溶液中加入添加劑C，混合充分后用泵打入弱粗化槽進行電鍍；其中Cu2+ 6-20g/L, H2SO4 80-200g/L，添加劑 C l_3g/L，溫度為 25_50°C，電流密度為 6_15A/dm2 ；所述添加劑C為一種非金屬化合物，該非金屬化合物選自于N、P、S、As、F、Cl化合物中 一種或兩種；4)、鍍鎳或鈷合金溶液制備將焦磷酸鉀、硫酸鎳或硫酸鈷、硫酸鋅、添加劑M、添加劑 N分別溶解，充分混合后用泵打入鍍鎳槽或鍍鈷槽進行電鍍；其中，K4P2O7 140-300g/L, Ni2+ 2. 5-15g/L 或 Co2+ 2-20g/L, Zn2+ 0. 5_7g/L，添加劑 M 30_450ppm，添加劑 N 1. 0-10g/L, PH 8-11，溫度為 25-50°C，電流密度 5-15A/dm2 ；所述添加劑M選自Ag、Mo、In、Co、Al、Cu、Mg、Fe、Sn中的一種或兩種金屬的硫酸鹽；添 加劑N選自于NH4+、SCN—、S2032—、AC—、酒石酸根、檸檬酸根、EDTA—化合物中的一種或兩種；5)、鍍鋅合金溶液制備將焦磷酸鉀、硫酸鋅分別溶解，再將硫酸鋅溶液加入焦磷酸鉀 溶液中，生成焦磷酸鋅溶液，再加入添加劑D，混合充分后進入鍍鋅合金槽進行電鍍；其中， K4P2O7 140-300g/L, Zn2+ 2_7g/L，添加劑 D 60_150ppm，PH 8-11，溫度為 25_50°C，電流密度 為 0. 50-1. 5A/dm2 ；所述添加劑D選自Mo、In、Co、Ni、Al、Cu、Fe、Sn化合物中一種或兩種；6)、鉻酸鹽鈍化溶液制備將鉻酸鹽在軟水中溶解，用泵打入鈍化槽中進行電鍍；其中 鉻酸鹽 2-10g/L, PH 8-12，溫度為 25_50°C，電流密度為 2. 0-8. OA/dm2 ；7)、噴涂偶聯(lián)劑將硅烷偶聯(lián)劑溶于軟水中，用泵打循環(huán)并噴涂在銅箔表面；該硅烷偶 聯(lián)劑選自于氨基、乙烯基、硫基、環(huán)氧基中的一種，體積百分比濃度0. 1-2%，溫度15-40°C ； 每小時對溶液中硅烷偶聯(lián)劑濃度進行一次測試，并依據(jù)測試結(jié)果調(diào)整濃度到上述范圍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電解銅箔的黑色表面處理工藝，屬于高精電解銅箔生產(chǎn)工藝技術(shù)領(lǐng)域。電解銅箔的黑色表面處理工藝，其特征在于采用8-12μm VLP(低輪廓銅箔)電解銅箔作為電極并以25.0±0.1m/min的速度運行，經(jīng)過粗化、固化、弱粗化電沉積銅或銅合金，再電沉積一層鈉米級鎳或鈷合金，再電沉積一層鈉米級的鋅合金，再經(jīng)過堿性鉻酸鹽鈍化處理并涂敷一層偶聯(lián)劑。本發(fā)明采用8-12μm超薄、超低輪廓電解銅箔，經(jīng)過一系列特殊表面處理后得到的FPC用黑色銅箔；表面粗糙度Ra≤0.30μm，Rz≤2.5μm；經(jīng)過表面處理后銅箔厚度增加1.40-1.80μm；不含有鉛、汞、鎘、銻等對人體有嚴重危害的元素；具有優(yōu)異的抗氧化性、耐腐蝕性和蝕刻性；在PI薄膜上的抗剝離強度達到1.0N/mm以上；在PI薄膜上的耐折達到10萬次以上；微蝕后具有良好的外觀特性；制成的FCCL后，與使用壓延銅箔具有相似的外觀特征，產(chǎn)品性能相當于進口的同規(guī)格FCCL用電解銅箔，填補了國內(nèi)這一領(lǐng)域技術(shù)空白。
文檔編號C25D5/34GK101906630SQ20101024568
公開日2010年12月8日 申請日期2010年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月3日
發(fā)明者劉建廣, 宋召霞, 徐樹民, 楊祥魁, 胡旭日, 馬學武 申請人:山東金寶電子股份有限公司