一種用于陶瓷基高頻覆銅板的高粗糙度電子銅箔的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于陶瓷基高頻覆銅板的高粗糙度電子銅箔的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著PCB向著高頻高速化發(fā)展，傳統(tǒng)銅箔無法滿足高頻PCB的low Dk和low Df的要求，而陶瓷材料的電阻高，高頻特性突出，且具有熱導(dǎo)率高、化學(xué)穩(wěn)定性佳、熱穩(wěn)定性和熔點高等優(yōu)點，符合高頻化PCB的反戰(zhàn)要求。
[0003]現(xiàn)有的生箔生產(chǎn)工藝Cu2+:70-80g/L，H2SO4:100-140g/L，Cl:10_15ppm，電解液溫度38-43°C、生箔添加劑明膠和表面處理工藝鍍鋅毛面電流45A和45A及光面80A，表面處理機車速22m/min。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的電子銅箔的毛面粗糙度小，不能滿足高頻覆銅板剝離強度的要求，另該電子銅箔的高溫防氧化性能差，不能滿足長時間高溫?zé)釅焊哳l覆銅板的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是解決傳統(tǒng)銅箔無法滿足陶瓷基覆銅板的高剝離強度和高溫抗氧化性能的問題，開發(fā)一種滿足陶瓷基覆銅板要求的電子銅箔。
[0006]本發(fā)明的用于陶瓷基高頻板的高粗糙度電子銅箔的制造方法包括步驟如下:
[0007]生箔工序:在生箔液中電鍍生成生箔；優(yōu)選地，本工序電鍍操作的電流密度為6000?9000A/m2，優(yōu)選7000?8500A/m2，所述生箔液溫度控制在40-60 °C，優(yōu)選45?55°C，所述生箔液中硫酸的濃度為135?160g/L，優(yōu)選140-150g/L，二價銅離子(硫酸銅)的濃度為55-75g/L，優(yōu)選60?70g/L，流量35_55m3/h，優(yōu)選40_50m3/h，所述生箔液中還包括生箔添加劑，所述生箔添加劑中包含0.5?5.0g/L，優(yōu)選1.0?4.0g/L濃度的十二烷基磺酸鈉，0.1?2.0g/L,優(yōu)選0.1?1.0g/L濃度的藥用糊精，0.1?1.0g/L,優(yōu)選0.2?0.3g/L濃度的高分子量明膠(分子量在100000以上，例如100000?200000)和10-50mg/L，優(yōu)選20?40mg/L濃度的鹽酸；
[0008]第一粗化工序:將生箔工序生成的銅箔酸洗后，在粗化液中進行電鍍，電鍍操作的一段電流密度為20-50A/dm2，優(yōu)選25?34A/dm2，二段電流密度為5_15A/dm2，優(yōu)選6?ΙΟΑ/dm2，所述粗化液溫度控制在20-40°C，優(yōu)選25?35°C，所述粗化液中硫酸的濃度為150-250g/L，優(yōu)選190?215g/L，二價銅離子(硫酸銅)的濃度為10_20g/L，優(yōu)選11?14g/L，所述粗化液中還包括粗化混合添加劑，所述混合添加劑包含濃度為5-100ppm，優(yōu)選10?40ppm的鹽酸，濃度為5_30ppm，優(yōu)選10?20ppm的媽酸鈉，濃度為5_40ppm，優(yōu)選10?30ppm的硫酸鈷；
[0009]第二粗化工序:將第一粗化工序電鍍后的銅箔水洗后，在粗化液中電鍍，電鍍操作的一段電流密度為20-40A/dm2，優(yōu)選23?30A/dm2，二段電流密度為2_15A/dm2，優(yōu)選3?ΙΟΑ/dm2，粗化液溫度控制在20-40°C，優(yōu)選25?35°C，粗化液中硫酸的濃度為150_250g/L，優(yōu)選190?215g/L，二價銅離子的濃度為10-20g/L，優(yōu)選11?14g/L，所述粗化液中還包括粗化混合添加劑，所述混合添加劑包含濃度為5-100ppm，優(yōu)選10?40ppm的鹽酸，濃度為5-30ppm，優(yōu)選10?20ppm的媽酸鈉，濃度為5_40ppm，優(yōu)選10?30ppm的硫酸鈷；
[0010]第一固化工序:將第二粗化工序電鍍后的銅箔水洗后，在固化液中電鍍，電鍍操作的一段電流密度為15-35A/dm2，優(yōu)選18?26A/dm2，二段電流密度為15_35A/dm2，優(yōu)選18?26A/dm2，所述固化液溫度控制在20-45°C，優(yōu)選28?35°C，所述固化液中硫酸的濃度為70-250g/L，優(yōu)選95?196g/L，二價銅離子(硫酸銅)的濃度為35_65g/L，優(yōu)選48?56g/L ；
[0011]第二固化工序:將第一固化工序電鍍后的銅箔水洗后，在固化液中電鍍，電鍍操作的一段電流密度為15-35A/dm2，優(yōu)選18?26A/dm2，二段電流密度為15_35A/dm2，優(yōu)選18?26A/dm2，所述固化液溫度控制在20-45°C，優(yōu)選28?35°C，所述固化液中硫酸的濃度為70-250g/L，優(yōu)選95?196g/L，二價銅離子(硫酸銅)的濃度為35_65g/L，優(yōu)選48?56g/L ；
[0012]第三固化工序:將第二固化工序電鍍后的銅箔水洗后，在固化液中電鍍，電鍍操作的一段電流密度為20-50A/dm2，優(yōu)選25?34A/dm2，二段電流密度為20_40A/dm2，優(yōu)選25?30A/dm2，所述固化液溫度控制在20-45°C，優(yōu)選28?35°C，所述固化液中硫酸的濃度為70-250g/L，優(yōu)選95?196g/L，二價銅離子(硫酸銅)的濃度為35_65g/L，優(yōu)選48?56g/L ；
[0013]黑化工序:將第三固化工序電鍍后的銅箔水洗后，在黑化液中電鍍，電鍍操作的一段電流密度為10-25A/m2，優(yōu)選12?20A/m2，二段電流密度為3_14A/m2，優(yōu)選5?ΙΟΑ/m2，所述黑化液溫度控制在20-40°C，優(yōu)選25?30°C，所述黑化液PH值為3?7，優(yōu)選4?6，所述黑化液中二價鎳離子(硫酸鎳)的濃度為10-20g/L，優(yōu)選12?14g/L ;
[0014]鍍鋅工序:將黑化工序電鍍后的銅箔水洗后，在鍍鋅液中電鍍，電鍍操作的一段電流密度為60-120A/m2，優(yōu)選70?ΙΟΟΑ/m2，二段電流密度為60_120A/m2，70?ΙΟΟΑ/m2，光面電流密度為60-110A/m2, 70?90A/m2，所述鍍鋅液溫度控制在30_50°C，優(yōu)選36?45°C，所述鍍鋅液PH值為9.0?9.5，優(yōu)選9.1?9.4，所述鍍鋅液中鋅離子(硫酸鋅)的濃度為3.5?9g/L，優(yōu)選4.5?7.5g/L，所述鍍鋅液中焦磷酸鉀的濃度為40_75g/L，優(yōu)選50?65g/L ；
[0015]鈍化工序:將鍍鋅工序電鍍后的銅箔水洗后，在鈍化液中電鍍，電鍍操作的一段電流密度為220-320A/m2，優(yōu)選250?300A/m2，二段電流密度為50_90A/m2，優(yōu)選60?80A/m2，光面電流密度為40-80A/m2，優(yōu)選50?70A/m2，所述鈍化液溫度控制在20_50°C，優(yōu)選25?35 °C，所述鈍化液pH值為11.0?11.5，優(yōu)選11.2?11.35，所述鈍化液中六價鉻離子(重鉻酸鉀)的濃度為1.0?1.5g/L，優(yōu)選1.1?1.2g/L ;
[0016]偶聯(lián)劑噴涂工序:將鈍化工序電鍍后的銅箔水洗后，噴涂有機膜偶聯(lián)劑，噴涂溫度優(yōu)選為20-40°C，更優(yōu)選30°C，所述有機膜偶聯(lián)劑的濃度為1.0-5.0g/L，優(yōu)選1.0-3.0g/L ;
[0017]烘干工序:上述工序完成后，將銅箔烘干收卷。烘干溫度優(yōu)選100?260°C，優(yōu)選150-250°C，收卷速度 2-20m/min，優(yōu)選 8_15m/min。
[0018]在本申請中，一段電流密度、二段電流密度和光面電流密度分別是指，第I粗化槽、第2粗化槽、第I固化槽、第2固化槽、第3固化槽、黑化槽中左右側(cè)各有I塊陽極板，鍍鋅槽和鈍化槽左右側(cè)各有I塊陽極板，中間各有I塊陽極板，經(jīng)過左邊陽極板的為一段電流密度，經(jīng)過中間陽極板的為光面電流密度，經(jīng)過右邊陽極板的為二段電流密度。第I粗化槽、第2粗化槽、第I固化槽、第2固化槽、第3固化槽、黑化槽、鍍鋅槽和鈍化槽之間設(shè)有水洗槽用于進行水洗工序。
[0019]所述有機I旲偶聯(lián)劑為娃燒偶聯(lián)劑，可以是市售的娃燒偶聯(lián)劑，例如帶有乙稀基、環(huán)氧基、氣基、燒氧基的娃燒，如乙稀基二氣娃燒、乙稀基二乙氧基娃燒、y _縮水甘油丙基-二甲氧基娃燒等O
[0020]本發(fā)明的優(yōu)點:
[0021 ] 本發(fā)明通過在生箔生產(chǎn)時設(shè)定較低的二價銅離子濃度、較高的硫酸濃度、較高的電解液溫度和特定的生箔混合添加劑以及工藝步驟的組合，在大電流密度的制造條件下，上述條件可增強極化，改變生箔的結(jié)晶狀態(tài)增加生箔毛面粗糙度，生成的18微米生箔毛面粗糙度Rz彡6 μπι(普通18um毛面Rz在4 μπι左右);表面處理工藝中鍍鋅電流的大小和表面處理機車速的匹配性，經(jīng)該表面處理工藝處理后，提高了銅箔的高溫抗氧化性能。
[0022]本發(fā)明的生箔生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的銅箔毛面粗糙度顯著提高，從極大的增加了銅箔毛面和樹脂的接觸面積，解決了因樹脂流動性差導(dǎo)致的剝離強度低的問題，且使用該工藝生產(chǎn)銅箔的毛面銅牙均一性好，一致性高，降低了因銅牙波動大導(dǎo)致的集膚效應(yīng)，更好的減少了信號傳輸過程中的損失。
【附圖說明】
[0023]圖1是從第I粗化工序到防氧化的工藝過程示意圖。
[0024]其中I為銅箔、2為陽極板、3為膠輥、4為液面，
[0025]11:第I粗化槽，12:水洗槽，13:第2粗化槽，14:水洗槽，15:第I固化槽，16:水洗槽，17:第2固化槽，18:水洗槽，19:第3固化槽，20:水洗槽，21:黑化槽，22:水洗槽，23:鍍鋅槽，24:水洗槽，25:鈍化槽。
【具體實施方式】
[0026]以下結(jié)合實施例來具體說明本發(fā)明。
[0027]實施例中，從第I粗化工序到鈍化工序如圖1所示進行。第I粗化槽11中進行第I粗化處理，水洗后進入第2粗化