一种高强度铜箔及其制备方法技术

本发明专利技术涉及铜箔制备技术领域，具体涉及一种高强度铜箔及其制备方法，将纯度为99.95％以上的高纯铜线在硫酸溶液中加热溶解成硫酸铜溶液，加入电解添加剂和锡离子溶液进一步混匀得铜电解液，转入电解槽中进行电解生箔；电解生箔进行防氧化处理得所述高强度铜箔。通过在制备铜箔的电解液中引入锡离子，在电解过程中形成SnO

【技术实现步骤摘要】
一种高强度铜箔及其制备方法
本专利技术涉及铝箔制备
，具体涉及一种高强度铜箔及其制备方法。
技术介绍
电解铜箔是电子和电气工业的重要原材料,主要用于覆铜板和印制线路板的制作。随着电子信息产品向小型化、轻量化、薄型化、多功能和高可靠方向发展,印刷电路板也向着密、薄、平的方向发展,这对电解铜箔的抗拉强度、延伸率、抗剥离强度、防氧化性等物化性能指标提出了更高要求,而且要求电解铜箔微观形貌结构更均匀精细。现有技术中，为了提高电解铜箔的表面形态以及机械性能，往往选择在电解过程中引入有机类添加剂，这些有机类添加物的使用使电解铜箔在常态下具有较好的表观形态和机械性能；然而，当电解铜箔的使用温度过高时则会导致铜箔中的原子和空位热激活，使位错可以克服某些障碍而得以运动，此时晶界滑移需要克服的阻力减小，使铜箔的抗拉强度降低。基于此，如何提高铜箔在高温条件下的强度性能，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种高强度铜箔及其制备方法，通过在制备铜箔的电解液中引入锡离子，在电解过程中形成SnO2并作为超微粒子分散到电解铜箔中，起到强化铜箔的作用，SnO2不会在高温条件下分解，从而使电解铜箔在高温条件下仍然具有较高的抗拉强度。本专利技术的技术方案之一，一种高强度铜箔的制备方法，包括以下步骤：将纯度为99.95％以上的高纯铜线在硫酸溶液中加热溶解成硫酸铜溶液，加入电解添加剂和锡离子溶液进一步混匀得铜电解液，转入电解槽中进行电解生箔；电解生箔进行防氧化处理得所述高强度铜箔。进一步地，所述电解添加剂包括明胶、硫酸高铈、羟乙基纤维素和氯化钠；铜电解液中铜离子浓度100-250g/L，明胶浓度0.1-0.5g/L，硫酸高铈浓度1-5g/L，羟乙基纤维素0.01-0.1g/L，氯离子浓度50-100mg/L，硫酸浓度50-150g/L，锡离子浓度10-50mg/L。电解液中添加少量明胶，在电解过程中，明胶吸附在电极表面的活性位点形成吸附层，吸附层对初始成核的阻碍作用从而抑制铜离子在电极表面还原，从而起到细化晶粒的作用；硫酸高铈可以吸附在电极表面附近，有效提高阴极极化，改变镀层晶粒尺寸，细化晶粒，提高铜箔硬度；羟乙基纤维素是一种非离子型表面活性剂，具有润湿作用，能够消除铜箔的针孔，提高铜箔的力学性能；氯离子能够提升电极表面铜离子的浓度，降低活化极化，助于晶核成长，对铜还原具有促进作用，同时氯离子还可以与亚铜离子发生反应生长氯化亚铜，氯化亚铜不溶性膜层吸附在电极表面阻碍铜离子放电，增大阴极极化，改善结晶，此外，氯离子足够多时，还可以通过桥连作用与Cu2+或添加剂形成配位化合物，使阴极极化增大，改善结晶。进一步地，所述电解添加剂还包括改性聚乙烯醇，改性聚乙烯醇在电解液中的浓度5-10mg/L；进一步地，改性聚乙烯醇具体为磺酸改性聚乙烯醇、羧酸改性聚乙烯醇或磷酸改性聚乙烯醇。改性聚乙烯醇可以提高聚乙烯醇在水中的溶解性能，更重要的，经改性后的聚乙烯醇具有了聚电解质的性质，对电解液中电解形成的SnO2微粒起到分散保护的作用，从而避免电解缺陷的产生的同时有助于SnO2微粒均匀分散在铜箔中，提高铜箔的力学性能；改性聚乙烯醇中改性基团的引入还进一步使聚乙烯醇的分解温度提升，从而当其作为结晶聚合物掺杂入铜箔时避免高温条件下分解造成铜箔晶格移位的问题发生。进一步地，电解参数：温度30-60℃，电流密度5-30A/dm2。进一步地，电解过程中对电解液持续进行鼓泡输氧。进一步地，鼓泡输氧保证电解液中氧气浓度100-500ppm。进一步地，电解过程在超声条件下进行，超声功率100-500W。鼓泡输氧输氧操作有助于SnO2的快速生成并均匀分散到电解质溶液中，超声则有助于生成的SnO2进一步转变为超微离子使SnO2的尺寸更小，避免SnO2的微粒的粒径过大产生的铜箔电导率降低的问题。进一步地，所述防氧化处理包括：水洗→粗化→水洗→固化→水洗→钝化→水洗→涂覆硅烷偶联剂。本专利技术还提供上述高强度铜箔的制备方法所制备的高强度铜箔。与现有技术相比本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过在制备铜箔的电解液中引入锡离子，在电解过程中形成SnO2并作为超微粒子分散到电解铜箔中，起到强化铜箔的作用，SnO2不会在高温条件下分解，不会引起铜箔晶体结构的改变，从而使电解铜箔即使在300℃的高温条件下仍然具有较高的抗拉强度。其他添加剂成分的加入对电解铜箔起到整平光亮和润滑的作用，使电解铜箔的性能更佳。具体实施方式现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本专利技术仅描述了优选的方法和材料，但是在本专利技术的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。在不背离本专利技术的范围或精神的情况下，可对本专利技术说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本专利技术的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。实施例1(1)配制铜电解液：取纯度为99.97％的高纯铜线在体积分数为50％硫酸溶液中溶解成硫酸铜溶液，加入明胶、硫酸高铈、羟乙基纤维素、氯化钠、四氯化锡、磺酸改性聚乙烯醇，调节铜电解液中铜离子浓度200g/L，明胶浓度0.1g/L，硫酸高铈浓度3g/L，羟乙基纤维素0.05g/L，氯离子浓度80mg/L，硫酸浓度100g/L，锡离子浓度30mg/L，磺酸改性聚乙烯醇浓度8mg/L。(2)将铜电解液转移至电解槽中进行电解生箔，具体的，电解设备通电，启动阴极辊；阴极辊处于电解液内的表面不断结晶出铜箔，同时形成的电解铜箔不断地从阴极辊剥离，并且电解设备设有的收料机构对剥离的电解铜箔进行收料；在阴极辊析出铜箔的同时，电解设备也不断配制新的电解液来对析出铜离子的旧电解进行补充，保持电解液各成分的浓度不变；电解参数：温度45℃，电流密度25A/dm2，调节阴极辊的运行线速度使铜箔厚度6.5-7.5μm。(3)防氧化处理：制得的生箔置于六价铬离子浓度为0.5g/L，p本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度铜箔的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将纯度为99.95％以上的高纯铜线在硫酸溶液中加热溶解成硫酸铜溶液，加入电解添加剂和锡离子溶液进一步混匀得铜电解液，转入电解槽中进行电解生箔；电解生箔进行防氧化处理得所述高强度铜箔。/n

【技术特征摘要】
1.一种高强度铜箔的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将纯度为99.95％以上的高纯铜线在硫酸溶液中加热溶解成硫酸铜溶液，加入电解添加剂和锡离子溶液进一步混匀得铜电解液，转入电解槽中进行电解生箔；电解生箔进行防氧化处理得所述高强度铜箔。


2.根据权利要求1所述的高强度铜箔的制备方法，其特征在于，所述电解添加剂包括明胶、硫酸高铈、羟乙基纤维素和氯化钠；铜电解液中铜离子浓度100-250g/L，明胶浓度0.1-0.5g/L，硫酸高铈浓度1-5g/L，羟乙基纤维素0.01-0.1g/L，氯离子浓度50-100mg/L，硫酸浓度50-150g/L，锡离子浓度10-50mg/L。


3.根据权利要求1所述的高强度铜箔的制备方法，其特征在于，所述电解添加剂还包括改性聚乙烯醇，改性聚乙烯醇在电解液中的浓度5-10mg/L。


4.根据权利要求2所述的高强度铜箔的制备方法，其特征在于，改性聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭志航，姚国欢，王崇华，叶光林，杨艳球，廖平元，王俊锋，
申请(专利权)人：广东嘉元科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44