一种铜片表面处理方法技术

本发明专利技术提供一种铜片表面处理方法，使用喷砂工艺对铜片进行处理，将金刚砂悬浊液高速喷射到铜表面，以改变铜面表面形貌，消除铜片在加工过程中的条纹状缺陷；在去除铜表面缺陷(杂质、油渍、污渍、氧化)的同时，也能在铜片表面形成一定的粗糙度，为后工序(铜片氧化)增加一定表面积，提高DCB烧结的浸润性；然后利用激光将被二氧化钛包覆的纳米铜与喷砂后的铜片通过物理熔化的方式进行连接，在铜片喷砂处理后的一级粗糙结构上修饰、优化形成三级微纳结构，铜片表面粗糙程度可调控，使铜片表面的粗糙度具有均一性；且被二氧化钛包覆的纳米铜、铜片上的微孔结构，协同提升铜片的防锈疏水性，提升铜片的使用寿命。提升铜片的使用寿命。提升铜片的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种铜片表面处理方法


[0001]本专利技术涉及DCB基板制备
，具体是一种铜片表面处理方法。

技术介绍

[0002]在多层印刷线路板制造过程中，对精密化和多功能化的要求显著提高，内层铜片与树脂材料间粘附性能的改善是研究的热点问题；因此铜片表面粗糙度对树脂压合、铜层与干膜的键合、油墨阻焊等工序有重要影响；常用的对铜片表面进行粗化处理的方法包括两种化学氧化工艺：黑化和棕化；黑化处理后，基铜所生长的氧化铜层会形成了树枝状结构，有利于促进铜层与半固化片的结合；棕化处理后，铜片会形成深度适中的微粗糙结构，与树脂紧密接触，具有较好的热稳定性、耐腐蚀性；因基于碱性体系的黑氧化法操作不便，所以逐步用相对安全、处理简单的棕氧化法取代黑氧化法，但是棕氧化法也存在对铜片表面粗化效率低、成品品质可靠性不足的问题，且铜片表面的粗化程度及铜片表面粗糙均一性不易控制。
[0003]为了去除铜片(原材料)表面的缺陷(杂质、油渍、污渍、氧化)，也为了在铜片表面形成一定的粗糙度，需要对铜片进行清洗，行业内的工艺一般是用微蚀液(硫酸+过硫酸钠体系)对铜片进行清洗，但是由于现有的铜片在加工制作过程中(压延工艺)无法保证铜片表面的平整度，会在铜片上形成凹槽，采用硫酸+过硫酸钠的药水体系不能消除此缺陷，对后工序(氧化、烧结)的稳定性造成影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种铜片表面处理方法，以解决现有技术中的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种铜片表面处理方法包括如下步骤：
[0007]S1：将铜片放入微蚀液中，溢流水洗后进行检查，备用；
[0008]S2：配置金刚砂悬浊液，然后将配制好的金刚砂悬浊液喷射到铜片表面；之后依次经过溢流水洗、加压水洗、超声波水洗、二次加压水洗的清洁步骤后，冷却至18
‑
25℃，干燥后得到喷砂后的铜片。
[0009]进一步的，步骤S2中所述金刚砂悬浊液中金刚砂纯度为99
‑
100％，所述金刚砂为220
‑
400#。
[0010]进一步的，步骤S2中所述喷射压力为1
‑
2bar。
[0011]进一步的，步骤S2中所述喷射时铜片的输送速度为1
‑
2m/min。
[0012]进一步的，步骤S1中的微蚀液采用硫酸与过硫酸钠混合制备，在微蚀液中过硫酸钠的质量浓度为2
‑
12％，硫酸的浓度为0.2
‑
4mol/L，为调控氧化速度，可以向微蚀液中添加过氧化氢，过氧化氢的浓度为10
‑
30wt％；将铜片放入微蚀液中，除去表面的氧化膜和污渍；
[0013]但是采用硫酸+过硫酸钠不能消除加工过程中造成的铜片表面平整度的缺陷，因此采用喷砂工艺，将配置好的金刚砂悬浊液喷射在铜片表面，以改变铜片表面形貌，消除铜
片在加工过程(压延工艺)中的条纹状缺陷，在去除铜表面缺陷(杂质、油渍、污渍、氧化)的同时，也能在铜片表面形成一定的粗糙度，为后工序(铜片氧化)增加一定表面积，提高DCB烧结的浸润性。
[0014]喷砂后的铜片依次经过溢流水洗、加压水洗、超声波水洗、二次加压水洗进行清洗，溢流水洗、加压水洗、超声波水洗、二次加压水洗中使用的水均为去离子水，多次清洗有利于去除表面的杂质离子，提升铜片表面粗糙均一性。
[0015]进一步的，对步骤S4中得到的喷砂后的铜片进行二次粗化处理。
[0016]进一步的，二次粗化处理包括如下步骤：
[0017](1)分别依次用无水乙醇和丙酮对喷砂后的铜片进行超声清洗，干燥备用；
[0018](2)将异丙氧基钛、纳米铜、无水乙醇、蒸馏水超声搅拌，在30
‑
60℃下反应1
‑
2h，然后加入乙醇溶液后继续搅拌1
‑
2h，离心后分别用乙醇、去离子水反复清洗，干燥后得到改性纳米铜；
[0019]乙醇溶液为去离子水和无水乙醇配比得到，去离子水和无水乙醇的体积比为(10
‑
15):(120
‑
140)；
[0020](3)改性纳米铜、聚乙烯吡咯烷酮、甲醇混合均匀，超声分散于蒸馏水中，得到分散液；
[0021]以质量百分比计，所述改性纳米铜、聚乙烯吡咯烷酮、甲醇在分散液中含量比为(2
‑
3):1:(1.2
‑
1.5)；
[0022](4)将分散液涂布于喷砂后的铜片上，利用激光将改性纳米铜与喷砂后的铜片熔化连接，然后反复水洗；将水洗后样品放入反应釜中进行水热反应,保持在150
‑
170℃反应2
‑
4h，取出后加入甲醇、十三氟辛基三乙氧基硅烷、去离子水的混合液中,反应0.5
‑
1h,然后在130
‑
150℃下热处理0.5
‑
1h，得到粗化后的铜片。
[0023]为进一步改善铜片表面粗糙均一性，调控铜片表面的粗化程度，提升铜片的防锈耐腐蚀性，提高铜片的使用寿命，可以对喷砂后的铜片进行加工处理，在铜片表面形成多层微纳米结构，改善铜片的力学性能；
[0024]用异丙氧基钛、纳米铜可制备被二氧化钛包覆的纳米铜，纳米铜单独添加使用易团聚，影响使用效果，用二氧化钛包覆纳米铜，改变纳米铜分子量及表面性能，使纳米铜在分散液中分散均匀，可在喷砂后的铜片表面均匀分布；且用二氧化钛包覆纳米铜，可以增加氧气、水分子与铜片接触路线的曲折度，阻碍氧气、水分子的进入，提升铜片的防锈疏水性；
[0025]本专利技术将被二氧化钛包覆的纳米铜与喷砂后的铜片通过物理熔化的方式进行连接，利用激光扫描直接制备出微纳米级结构尺寸，灵活性好、稳定性高、强度高、对基材要求低；且喷砂后的铜片表面上均匀覆盖着相互交错的微纳米薄片,形成许多花瓣状簇；
[0026]这些花瓣状簇形成的微孔结构尺寸远小于水滴直径,所以水滴无法填满微小结构中的凹坑,所以表面可以捕捉一定的空气,使得水滴不会完全与表面接触,降低了固液接触面积,改变了水滴在固体表面的接触角,提高了铜片的耐锈防腐性。
[0027]本专利技术的有益效果：
[0028]采用硫酸+过硫酸钠不能消除加工过程中造成的铜片表面平整度的缺陷，因此本专利技术采用喷砂工艺，将配置好的金刚砂悬浊液喷射在铜片表面，改变铜片表面形貌，消除铜片在加工过程(压延工艺)中的条纹状缺陷，在去除铜表面缺陷(杂质、油渍、污渍、氧化)的
同时，也能在铜片表面形成一定的粗糙度，为后工序(铜片氧化)增加一定表面积，提高DCB烧结的浸润性；
[0029]为防止铜片表面粗糙度不均匀，使铜片表面的粗化程度可调控，提升铜片的防锈耐腐蚀性，提高铜片的使用寿命，可以对喷砂后的铜片进行加工处理，在铜片表面形成多层微纳米结构，改善铜片的力学性能；
[0030]本专利技术利用喷砂工艺在铜片表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜片表面处理方法，其特征在于：所述铜片表面处理方法包括如下步骤：S1：将铜片放入微蚀液中，溢流水洗后进行检查，备用；S2：配置金刚砂悬浊液，然后将配制好的金刚砂悬浊液喷射到铜片表面；之后依次经过溢流水洗、加压水洗、超声波水洗、二次加压水洗后，冷却至18
‑
25℃，干燥后得到喷砂后的铜片。2.根据权利要求1所述的一种铜片表面处理方法，其特征在于：步骤S1中所述微蚀液是由硫酸与过硫酸钠混合制备，所述硫酸的浓度为0.2
‑
4mol/L，所述过硫酸钠在微蚀液中的质量浓度为2
‑
12％。3.根据权利要求1所述的一种铜片表面处理方法，其特征在于：步骤S2中所述金刚砂悬浊液中金刚砂纯度为99
‑
100％，所述金刚砂为220
‑
400#。4.根据权利要求1所述的一种铜片表面处理方法，其特征在于：步骤S2中所述喷射压力为1
‑
2bar。5.根据权利要求1所述的一种铜片表面处理方法，其特征在于：步骤S2中所述金刚砂悬浊液喷射到铜片表面过程中，铜片的输送速度为1
‑
2m/min。6.根据权利要求1所述的一种铜片表面处理方法，其特征在于：步骤S2中所述超声波水洗次数为2
‑
8次，每次超声时间为5
‑
30min。7.根据权利要求1所述的一种铜片表面处理方法，其特征在于：对步骤S2中得到的喷砂后的铜片表面进行二次粗化处理。8.根据权利要求7所述的一种铜片表面处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡俊，贺贤汉，李炎，马敬伟，
申请(专利权)人：江苏富乐德半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：