CN101067210A - 一种低轮廓高性能电解铜箔及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低轮廓高性能电解铜箔，其毛面表面晶粒呈等轴棱锥状，且毛面粗糙度RZ≤2.5μm，厚度为18μm，毛箔抗剥强度≥0.45kg/cm，抗拉强度≥330MPa，延伸率≥6％。本发明还公开了该电解铜箔的制备方法，采用直流电沉积工艺，通过将电解液组成与电沉积工艺参数进行合理配合，并在电解过程中添加有机混合添加剂来实现。一般在每平方米8500A以上电流的规模生产中，很难解决表面粗糙度的问题，表面粗糙度过高，将引起铜箔内在性能不稳定，抗拉强度、抗剥离强度、延伸率均得不到提高，达不到制作精细线路的要求。而通过本发明的电解液组合以及电沉积工艺参数的合理的配置，并通过添加合理添加剂，有效解决了上述问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种低轮廓高性能的电解铜箔，以及该电解铜箔的制备方法，属于电解铜箔技术领域。
背景技术
铜箔按照制备工艺不同主要可分为压延铜箔和电解铜箔，电解铜箔是电子工业的基础原材料，主要用在多层印制线路板和聚合物锂电池行业。随着电子、信息及通讯等3G产品均朝向无线化、便携化方向发展，对于产品的各项高性能也往“轻、薄、短、小”的目标迈进，电解铜箔产业急需在技术水平上提升，高性能的电解铜箔技术目前仍处于“起步阶段”，因此具有广阔的市场前景。
发明内容
本发明的目的是：提供一种低轮廓高性能的电解铜箔及其制备方法，通过合理的电解液组成与电沉积工艺参数的配置，以及添加合理的有机添加剂，解决每平方米8500A以上电流的规模生产的粗糙度问题，以实现低粗糙度，性能稳定的低轮廓电解铜箔的制备，彻底解决了制作精细线路导致的“底蚀”等质量问题。
本发明的技术方案：一种低轮廓高性能电解铜箔，其毛面表面晶粒呈等轴棱锥状，且毛面粗糙度RZ≤2.5μm。
上述的低轮廓高性能电解铜箔中，电解铜箔厚度为18μm。
前述的低轮廓高性能电解铜箔中，电解铜箔毛箔抗剥强度≥0.45kg/cm。
前述的低轮廓高性能电解铜箔中，电解铜箔抗拉强度≥330MPa。
前述的低轮廓高性能电解铜箔中，电解铜箔延伸率≥6％。
前述低轮廓高性能电解铜箔的制备方法，采用直流电沉积工艺，通过将电解液组成与电沉积工艺参数进行合理配合，并在电解过程中添加有机混合添加剂来实现，其工艺如下：
采用电解液铜浓度70～120g/L，H2SO4浓度为60～110g/L，Cl-40±10ppm的参数配合，T50～60℃，并向电解设备中添加有机混合添加剂，使流量为20～50m3/h，电流密度为8500～10000A/m2进行电沉积。
上述的低轮廓高性能电解铜箔的制备方法中，所述有机混合添加剂组成为：SP(聚二硫二丙烷磺酸钠)1～750mg/L，聚乙二醇5～100ml/L，明胶1～3g/L，纤维素1～5g/L，三异丙醇胺2～10ml/L。
上述的低轮廓高性能电解铜箔的制备方法中，所述有机添加剂的组成为：SP(聚二硫二丙烷磺酸钠)350～750mg/L，聚乙二醇35～75ml/L，明胶2～3g/L，纤维素2～3g/L，三异丙醇胺4～8ml/L。
由于采用了前述技术方案，本发明的产品满足了电子、信息及通讯等3G产品均朝向无线化、便携化方向发展的需求，产品的各项高性能往“轻、薄、短、小”的目标迈进，可用于多层印制线路板和聚合物锂电池行业。本发明采用的添加剂及其配比主要作用：减低电解铜箔毛面粗糙度，增加晶粒结晶致密度，并增加了抗拉强度、抗剥离强度。一般在每平方米8500A以上电流的规模生产中，很难解决表面粗糙度的问题，表面粗糙度过高，将引起铜箔内在性能不稳定，抗拉强度、抗剥离强度、延伸率均得不到提高，达不到制作精细线路的要求。而通过本发明的电解液组合以及电沉积工艺参数的合理的配置，并通过添加合理添加剂，有效解决了上述问题。
具体实施方式
本发明的实施例1：本发明采用直流电沉积工艺，通过将电解液组成与电沉积工艺参数进行合理配合，并在电解过程中添加有机混合添加剂来实现，其工艺如下：
采用电解液铜浓度70～80g/L，H2SO4浓度为100～110g/L，Cl-40±10ppm的参数配合，T50～55℃，并向电解设备中添加有机混合添加剂，使流量为35m3/h，电流密度为8500A/m2进行电沉积。
所述有机混合添加剂组成为：SP(聚二硫二丙烷磺酸钠)100～200mg/L，聚乙二醇20～30ml/L，明胶1～3g/L，纤维素1～5g/L，三异丙醇胺3～4ml/L。
通过实施例制备的低轮廓高性能电解铜箔，其毛面表面晶粒呈等轴棱锥状，且毛面粗糙度RZ≤2.5μm，厚度为18μm，毛箔抗剥强度≥0.53kg/cm，抗拉强度≥343MPa，延伸率≥6％。
本发明的实施例2：采用电解液铜浓度85～95g/L，H2SO4浓度为90～100g/L，Cl-40±10ppm的参数配合，T55～60℃，并向电解设备中添加有机混合添加剂，使流量为40m3/h，电流密度为9000A/m2进行电沉积。
所述有机混合添加剂组成为：SP(聚二硫二丙烷磺酸钠)350～500mg/L，聚乙二醇35～50ml/L，明胶2～3g/L，纤维素2～3g/L，三异丙醇胺4～5ml/L。
制备的低轮廓高性能电解铜箔，其毛面表面晶粒呈等轴棱锥状，且毛面粗糙度RZ≤2.37μm，厚度为18μm，毛箔抗剥强度≥0.48kg/cm，抗拉强度≥338MPa，延伸率≥6.3％。
本发明的实施例3：采用电解液铜浓度100～120g/L，H2SO4浓度为60～80g/L，Cl-40±10ppm的参数配合，T58～60℃，并向电解设备中添加有机混合添加剂，使流量为50m3/h，电流密度为10000A/m2进行电沉积。
所述有机混合添加剂组成为：SP(聚二硫二丙烷磺酸钠)500～750mg/L，聚乙二醇50～75ml/L，明胶2～3g/L，纤维素2～3g/L，三异丙醇胺5～8ml/L。
制备的低轮廓高性能电解铜箔，其毛面表面晶粒呈等轴棱锥状，且毛面粗糙度RZ≤2.15μm，厚度为18μm，毛箔抗剥强度≥0.65kg/cm，抗拉强度≥353MPa，延伸率≥7％。
Claims (8)
1.一种低轮廓高性能电解铜箔，其特征在于：毛面表面晶粒呈等轴棱锥状，且毛面粗糙度RZ≤2.5μm。
2.根据权利要求1所述的低轮廓高性能电解铜箔，其特征在于：所述的电解铜箔厚度为18μm。
3.根据权利要求1所述的低轮廓高性能电解铜箔，其特征在于：所述的电解铜箔毛箔抗剥强度≥0.45kg/cm。
4.根据权利要求1所述的低轮廓高性能电解铜箔，其特征在于：所述的电解铜箔抗拉强度≥330MPa。
5.根据权利要求1所述的低轮廓高性能电解铜箔，其特征在于：所述的电解铜箔延伸率≥6％。
6.如权利要求1至5中任一权利要求所述低轮廓高性能电解铜箔的制备方法，采用直流电沉积工艺，其特征在于：将电解液组成与电沉积工艺参数进行合理配合，并在电解过程中添加有机混合添加剂，其工艺如下：
采用电解液铜浓度70～120g/L，H2SO4浓度为60～110g/L，Cl-40±10ppm的参数配合，T50～60℃，并向电解设备中添加有机混合添加剂，使流量为20～50m3/h，电流密度为8500～10000A/m2进行电沉积。
7.根据权利要求6所述的低轮廓高性能电解铜箔的制备方法，其特征在于：所述有机混合添加剂组成为：聚二硫二丙烷磺酸钠1～750mg/L，聚乙二醇5～100ml/L，明胶1～3g/L，纤维素1～5g/L，三异丙醇胺2～10ml/L。
8.根据权利要求7所述的低轮廓高性能电解铜箔的制备方法，其特征在于，所述有机添加剂的组成为：聚二硫二丙烷磺酸钠350～750mg/L，聚乙二醇35～75ml/L，明胶2～3g/L，纤维素2～3g/L，三异丙醇胺4～8ml/L。
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