CN101532154A - 电解铜箔表面无铬钝化处理方法 - Google Patents

电解铜箔表面无铬钝化处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种对电解铜箔的表面进行无铬钝化的处理方法。该方法是采取直流电沉积工艺，通过采取不同的电解液组合及电沉积工艺参数的配合处理，对电解铜箔的表面进行无铬钝化处理。本发明采用下降段和上升段二段电流沉积，无镀铬阶段。本发明可以使电解铜箔制品在高温220℃、30min条件下无氧化现象。由于本发明采用了无毒工艺技术，在整个无铬钝化处理过程中，不会出现铬、砷、硒等有毒物质，实现了无毒环保的工艺环境，这样不仅降低了成本，还有利于环保和实现可持续发展。

Description

电解铜箔表面无铬钝化处理方法
技术领域：
本发明涉及一种作为基础电子材料的电解铜箔的表面无铬钝化处理技术，属于电解铜箔表面处理技术领域。
背景技术：
铜箔根据生产工艺分，可以分为压延铜箔和电解铜箔。电解铜箔多用于刚性覆铜板的生产，进而制成刚性印制线路板。压延铜箔的致密度较高，表面较为平滑，利于制成印制电路板后的信号快速传送，因此在高频高速传送、精细线路的印制电路板上也使用一些压延铜箔。但是压延铜箔的制造成本远远大于电解铜箔，另外由于工艺条件的限制，使得铜箔的幅宽受到限制。目前全球电解铜箔产品仍是以1oz(35μm)与1/2oz(18μm)为主，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，电子产品对1/2oz(18μm)、3/8oz(12μm)的薄铜箔的需求也明显增加。目前对电解铜箔的表面处理均采用了三价铬或六价铬的钝化工艺方法，均为有毒元素，对环境和人体均有害，且由于此类金属价格高，势必造成了生产成本和处理环境成本的增高。因此采用成本相对低廉和更环保的方法对电解铜箔表面进行的无铬钝化处理具有及其重要的意义。
发明内容：
本发明的目的是，提供一种电解铜箔表面无铬钝化处理方法。本发明是采取电解液以及电沉积工艺参数的合理配置，对电解铜箔的毛面进行无铬钝化处理。本发明可以实现无毒环保生产，且降低生产成本。可以使粗糙度RZ≤3μm的电解铜箔表面的氧化性能达到220℃/30分钟无氧化。同时降低铜箔的相对厚度，为下游客户节约材料成本。
本发明是这样实现的。电解铜箔表面无铬钝化处理方法，其特征在于：在电解设备中添加锌浓度8～22g/L、镍浓度3～6g/L和酒石酸0.5～2g/L，在T25~30℃和电解密度10～80A/m2的电解条件下，采用直流电沉积工艺，对电解铜箔进行钝化处理。
上述的电解铜箔表面无铬钝化处理方法中，所述的钝化处理是采用二段电流沉积，没有镀铬阶段。
前述的电解铜箔表面无铬钝化处理方法中，所述的二段电流沉积，二段的给定电流分别为10～60A和20～80A。
前述的电解铜箔表面无铬钝化处理方法中，所述的电解铜箔最好是按下述工艺得到的电解铜箔；在电解设备中添加铜浓度60～120g/L，H2SO4浓度100～150g/L的电解液，温度T采用45～60℃，电解密度5000～8000A/m2的电解条件，按给定电流15000A、20000A和30000A进行沉积，线速度为3—4m/min，得到电解铜箔。
前述的电解铜箔表面无铬钝化处理方法中，所得到的电解铜箔最好是表面粗糙度Rz≤3μm的电解铜箔。
由于采用了以上工艺技术方案，本发明整个过程采取直流电沉积工艺，对电解液组合以及电沉积工艺参数进行合理配置，经过本发明所述的无铬钝化处理后，表面粗糙度Rz≤3μm的电解铜箔，可以在高温220℃，30min条件下无氧化现象，一般电解铜箔高温氧化破坏性实验为215℃、30min。另外由于本发明采用无毒工艺，在整个钝化处理过程中，没有使用铬、砷、硒等有毒物质，实现了无毒环保的工艺环境，这样不仅降低了生产成本，还有利于实现可持续发展。本发明采用直流电沉积工艺进行钝化处理，简单易实现，可提高电解铜箔的生产效率。
具体实施方式：
本发明的实施例：整个过程采取直流电沉积工艺，通过采取不同的电解液组合及电沉积工艺参数，其工艺过程如下：
先在电解设备中添加铜浓度60～120g/L，H2SO4浓度100～150g/L的电解液，温度采用45～60℃，电解密度5000～8000A/m2的电解条件，给定电流(15000A、20000A和30000A)进行沉积，线速度为3—4m/min，形成表面粗糙度Rz≤3μm电解铜箔；然后直接进入钝化阶段，电解设备表面处理槽中添加锌浓度8～22g/L、镍浓度3～6g/L和酒石酸0.5～2g/L，在温度25~30℃和电解密度10～80A/m2的电解条件下，电解铜箔线速度为3—4m/min的运转条件下，采用直流电沉积工艺，对电解铜箔进行钝化处理。
实验1：电解铜箔光面电流给定：第一段(下降段)10A，第二段(上升段)20A；毛面电流给定：第一段(下降段)20A，第二段(上升段)25A；设备运行线速度为3m/min。所得电解铜箔在烤箱温度为220℃烘烤30min表面无氧化。
实验2：电解铜箔光面电流给定：第一段(下降段)10A，第二段(上升段)60A；毛面电流给定：第一段(下降段)20A，第二段(上升段)80A；设备运行线速度为4m/min。所得电解铜箔在烤箱温度为
220℃烘烤30min表面无氧化。

Claims (5)

1.【文件来源】电子申请
2.【收文日期】2009-3-6
3.【申请号】
4.【权利要求项】
【权利要求1】电解铜箔表面无铬钝化处理方法，其特征在于：在电解设备表面处理槽中添加锌浓度8～22g/L、镍浓度3～6g/L和酒石酸0.5～2g/L，在温度25~30℃和电解密度10～80A/m2的电解条件下，电解铜箔线速度为3—4m/min的运转条件下，采用直流电沉积工艺，对电解铜箔进行钝化处理。
【权利要求2】根据权利要求1所述的电解铜箔表面无铬钝化处理方法，其特征在于；所述的钝化处理，是在表面处理槽中电解铜箔运行的方向分成下降段和上升段二段电流沉积，无镀铬阶段。
【权利要求3】根据权利要求2所述的电解铜箔表面无铬钝化处理方法，其特征在于：所述的二段电流沉积，给定电流分别为10～60A和20～80A。
【权利要求4】根据权利要求1、2或3所述的电解铜箔表面无铬钝化处理方法，其特征在于，所述的电解铜箔是按下述工艺得到的电解铜箔；在电解设备中添加铜浓度60～120g/L，H2SO4浓度100～150g/L的电解液，温度采用45～60℃，电解密度5000～8000A/m2的电解条件，按给定电流15000A、20000A和30000A进行沉积，线速度为3—4m/min所得到的电解铜箔。
【权利要求5】根据权利要求4所述的电解铜箔表面无铬钝化处理方法，其特征在于：所得到的电解铜箔是表面粗糙度Rz≤3μm的电解铜箔。
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