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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