高档ＦＲ－４覆铜板用红化铜箔的表面处理工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种高档ＦＲ－４覆铜板用红化铜箔的表面处理工艺，属于铜箔生产工艺领域。高档ＦＲ－４覆铜板用红化铜箔的表面处理工艺，特征在于采用１２－７０μｍ高温高延展性铜箔做阴极，并以２５．０±０．１ｍ／ｍｉｎ的速度运行，在铜箔的表面进行粗化和固化分形电沉积瘤状金属铜；再电沉积一层纳米级铜合金，该铜合金用电子扫描显微镜可观察到晶体呈点状，晶体类型属于须晶；再电沉积一层钠米级的锌；最后经过碱性铬酸盐钝化处理并涂敷一层硅烷偶联剂。本发明专利技术在电沉积一层纳米级点状须晶铜－氮合金时采用一类含氮杂环类有机添加剂，来改善表面处理后的外观特征和耐腐蚀性。本发明专利技术具有优异的抗常温、高温氧化性、抗镀层扩散性能、耐腐蚀性和蚀刻性；具有良好的抗剥离性能和抗高温转化性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高档FR-4覆铜板用红化铜箔的表面处理工艺，属于高精电子铜 箔生产工艺

技术介绍
电子铜箔是印制电路板的主要基础材料之一，广泛使用于电气产品。我国是电子 铜箔生产大国，但在生产技术上与发达国家相比还有较大差距，特别是高端产品一直被日 本和美国所占领。在高档FR-4覆铜板用电子铜箔领域，除要求铜箔具有优异的内在性能和 环境友好之外，在高档覆铜板生产厂家，还形成了一种固有的颜色要求。目前，国内大多数 铜箔生产厂家，在铜箔的内在性能方面与国外铜箔相差还很大，还都不能达到环保化和特 定的常温、高温下的颜色要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于填补现有国内的技术空白，提供一种具有优异的 抗镀层扩散性能、抗常温、高温氧化性能、耐化学药品性和蚀刻性、抗剥离性能和抗高温转 化性能的高档FR-4覆铜板用红化铜箔的表面处理工艺。在原有高温高延伸率铜箔生产技术的基础上，研发出了本专利技术的铜箔表面处理工 艺，达到高档FR-4覆铜板用电子铜箔的性能、外观、环保等要求，完全可以代替进口铜箔使 用于高档FR-4覆铜板，填补了国内这一技术空白。本专利技术是通过以下技术方案实现的高档FR-4覆铜板用红化铜箔的表面处理工艺，特殊之处在于采用12-70 μ m HTE 铜箔(高温高延展性铜箔)做阴极，并以25.0士0. lm/min的速度运行，在铜箔的表面进行 粗化和固化分形电沉积瘤状金属铜；再电沉积一层纳米级铜合金，该铜合金用电子扫描显 微镜(SEM)可观察到晶体呈点状，晶体类型属于须晶；再电沉积一层钠米级的锌；最后经过 碱性铬酸盐钝化处理并涂敷一层硅烷偶联剂。本专利技术的具体处理步骤如下1、粗化溶液制备将阴极铜、浓硫酸、软水、蒸汽混合溶解，生成硫酸铜溶液，再加 入添加剂A，混合均勻后用泵打入粗化槽进行电镀；其中Cu2+ 10-30g/L, H2SO4 80_200g/L， 添加剂A 1. 5-50ppm，温度为25_50°C，电流密度为20_35A/dm2，电镀过程中溶液循环过滤， 每小时对溶液中各成份进行一次测试，并依据测试结果调整浓度到上述范围。添加剂A为一类表面活性物质，该表面活性物质选自于明胶、硫脲、羟乙基纤维 素、苯并三氮唑、阿拉伯树胶、丙烯基硫脲中的一种；2、固化溶液制备将阴极铜、浓硫酸、软水、蒸汽混合溶解，生成硫酸铜溶液，用泵 打入固化槽进行电镀；其中Cu2+ 50-100g/L,H2SO4 80_200g/L，温度为35_55°C，电流密度为 20-35A/dm2 ；电镀过程中溶液循环过滤，每小时对溶液中各成份进行一次测试，并依据测试 结果调整浓度到上述范围。3、铜-氮合金溶液制备将阴极铜、浓硫酸、软水、蒸汽混合溶解，生成硫酸铜 溶液，再加入添加剂T，混合充分后用泵打入处理槽进行电镀；其中Cu2+ 6-20g/L, H2SO4 80-200g/L，温度为25-50°C，电流密度为2_20A/dm2，添加剂T 10-500ppm,电镀过程中溶液 循环过滤，每小时对溶液中各成份进行一次测试，并依据测试结果调整浓度到上述范围。添加剂T为一类含氮杂环类有机混合物，选自于维生素E、糖精钠、四唑并-1-乙 酸、2-苯甲基-4，4- 二甲基-4，5- 二氢-1，3-氧氮杂茂、唑-4-羧酸、喹啉、2-羟基喹啉、 吖啶、吖啶橙、9-苯基吖啶、吩嗪、氯化3-氨基_7-( 二乙氨基)-5_苯基吩嗪翁、乙撑硫脲、 1-B0C吲哚、嘌呤、4-羟基嘧啶、5-羟甲基嘧啶中的一种或两种；4、镀锌溶液制备将焦磷酸钾、硫酸锌分别溶解，再将硫酸锌溶液加入焦磷酸钾溶 液中，生成焦磷酸锌溶液，再加入添加剂M，混合均勻后用泵打入镀锌合金槽进行电镀；其 中，K4P2O7 140-300g/L，Zn2+ 2-lOg/L，PH8-11，温度为 25_50°C，电流密度为 0. 5-1. 5A/dm2， 添加剂M 0.01-10g/L，电镀过程中溶液循环过滤，PH值由自控系统控制，每小时对溶液中 各成份进行一次测试，并依据测试结果调整浓度到上述范围。添加剂M选自于柠檬酸纳、酒石酸钾钠、硒酸钠、铋酸钠、柠檬酸、酒石酸、葡萄糖 酸钠、磷酸二氢钠中的一种；5、铬酸盐钝化溶液制备将铬酸盐溶于软水中，用泵打入钝化槽中进行电镀；所 述铬酸盐是指铬酸钠或铬酸钾，其中铬酸盐2-10g/L，PH 8-12，温度为25-50°C，电流密度 为2. 0-8. OA/dm2 ；电镀过程中溶液循环过滤，PH值由自控系统控制，每小时对溶液中各成份 进行一次测试，并依据测试结果调整浓度到上述范围。6、喷涂偶联剂将硅烷偶联剂溶于水中，通过循环泵喷涂在铜箔表面；该硅烷偶联剂选自于氨基、乙烯基、硫基、环氧基中的一种，体积百分比浓度 0. 1_5%，温度 15-40 "C ο本专利技术具有如下特点1、本专利技术的高档FR-4板用红化铜箔，避免了传统的表面处理过程使用砷、锑、铅、 汞、镉、镍、钴等元素化合物对人体危害，真正实现了产品的环保化。2、本专利技术电沉积一层纳米级铜_氮合金，采用一类含氮杂环类有机添加剂来改善 表面处理后的外观特征和耐腐蚀性，不同于传统的电沉积纳米铜合金使用无机添加剂的理ο3、本专利技术铜箔的外观、内在性能和压制成FR-4覆铜板后颜色与进口铜箔十分相 似，已经替代同类型的进口铜箔广泛使用于高档板材。4、本专利技术铜箔具有优异的抗镀层扩散性能，常温(25°C )、高温(210°C，1小时)下 不出现镀层扩散变色。5、本专利技术铜箔具有优异的抗常温、高温氧化性。在温度小于35°C，湿度小于50% 的条件下存放一年不氧化；在210°C的高温中通入空气搅拌1小时不氧化；在温度为85°C， 湿度为90%的条件下48小时不氧化。6、本专利技术铜箔具有优异的耐化学药品性和蚀刻性，适合于超精细电路。7、本专利技术铜箔具有很高的抗剥离强度和抗高温转化性能，适应于PCB的无卤素和 无铅焊生产。8、铜箔经过高温(210°C，30分钟)，具有优异的光面微蚀特性，适应于各类薄板生产。附图说明图1 本专利技术的铜箔表面处理工艺流程图；图2 本专利技术的35 μ m铜箔处理前2000倍SEM照片；图3 本专利技术的35 μ m铜箔处理后2000倍SEM照片；图4 本专利技术的35 μ m铜箔3D表面解析显微照片。具体实施例方式下面以35μπι的HTE铜箔为例给出本专利技术的具体实施方式，用来对本专利技术作进一 步的说明，但本专利技术的实施方式并不限于以下具体实施方案。实施例1高档FR-4覆铜板用红化铜箔的表面处理工艺，具体步骤如下1、粗化将阴极铜、浓硫酸、软水、蒸汽混合溶解，生成硫酸铜溶液，再加入添加剂 Α，混合充分后用泵打入粗化槽进行电镀；其中Cu2+ 10g/L, H2SO4 80g/L，添加剂A选用阿拉 伯树胶，浓度为8. 5ppm，温度为25°C，电流密度为20A/dm2。2、固化将阴极铜、浓硫酸、软水、蒸汽混合溶解，生成硫酸铜溶液，用泵打入固化 槽进行电镀；其中Cu2+50g/L，H2SO4 80g/L，温度为35°C，电流密度为20A/dm2。3、铜-氮合金将阴极铜、浓硫酸、软水、蒸汽混合溶解，生成硫酸铜溶液，再加入 添加剂T，混合均勻后用泵打入处理槽进行电镀；其中Cu2+6g/L，H2SO4 80g/L，温度为25°C， 本文档来自技高网...

【技术保护点】
高档ＦＲ－４覆铜板用红化铜箔的表面处理工艺，特征在于采用１２－７０μｍ高温高延展性铜箔做阴极，并以２５．０±０．１ｍ／ｍｉｎ的速度运行，在铜箔的表面进行粗化和固化分形电沉积瘤状金属铜；再电沉积一层纳米级铜合金，该铜合金用电子扫描显微镜可观察到晶体呈点状，晶体类型属于须晶；再电沉积一层钠米级的锌；最后经过碱性铬酸盐钝化处理并涂敷一层硅烷偶联剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐树民，刘建广，杨祥魁，马学武，宋召霞，
申请(专利权)人：山东金宝电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]