CN101538728A - 挠性覆铜板的生产方法、设备及挠性覆铜板 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及一种挠性覆铜板的生产方法。采用化学镀铜方法在待镀铜的基材表面覆盖第一铜镀层，接着采用电镀铜方法在所述第一铜镀层表面覆盖第二铜镀层，得到满足预设定镀铜厚度要求的挠性覆铜板。另外，本发明实施例还提供了一种挠性覆铜板以及一种挠性覆铜板的生产设备。采用本发明实施例的挠性覆铜板的生产方法、挠性覆铜板、挠性覆铜板的生产设备，可以以低成本、低能耗的简单流程来批量制造挠性覆铜板，尤其是制造超薄铜层的挠性覆铜板。

Description

挠性覆铜板的生产方法、设备及挠性覆铜板
技术领域
本发明涉及挠性线路板工业领域，尤其涉及一种挠性覆铜板的生产方法、设备及挠性覆铜板。
背景技术
现在所用的挠性覆铜板(Flexible Copper Clad Laminate，FCCL)的生产流程为：先生产出要求厚度的铜箔，然后再将铜箔与基材进行贴合。而铜箔的生产方法分为2种：一种为压延铜箔，制造方法是：先进行铜箔压延制造，即通过连续的轧辊压延和热处理将一定大小的铜锭压成18微米到35微米厚度的铜箔；另一种是电解铜箔，制造方法是：在硫酸盐电镀溶液中，在一个不断转动的大直径的金属钛滚或不锈钢滚上，沉积出要求厚度的铜箔，再将铜箔剥离下来。然后再进行贴合，即将铜箔(前述的压延铜箔或者电解铜箔)贴合在基材上形成FCCL，基材是有机高分子聚合物制成的薄膜材料，最常用的为聚酰亚胺(PI)薄膜、聚对苯二甲酸己二脂(PET)薄膜等。制造出来的FCCL用胶粘合的是三层型FCCL(3L-FCCL)，不用胶粘合的是二层型FCCL(2L-FCCL)。
随着电子产品向小型化发展，从而要求线路板有更高的布线密度，也就相应的要求挠性覆铜板的铜箔厚度进一步降低，向12微米甚至更薄方向发展。但是由于工艺条件的局限性，用现有的方法生产12微米以及更薄的铜箔非常困难，至今只有极少数的厂家可以小批量地生产铜箔厚度为12微米的挠性覆铜板。
发明人在实施本发明过程中，发现现有技术至少存在如下技术问题：
采用压延方法和电解方法制造18微米及以下厚度铜箔的FCCL(包括铜箔制造及贴合)，生产成本相当高，技术难度高，对设备精度的要求非常高，能耗高，流程复杂，特别是生产铜箔厚度为12微米及以下厚度的FCCL，就更显困难而且成品率低。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种挠性覆铜板的生产方法、挠性覆铜板以及挠性覆铜板的生产设备，可以以低成本、低难度、低能耗的简单流程来制造FCCL，尤其是制造超薄铜层的FCCL。
为解决上述技术问题，本发明实施例采用如下技术方案：
一种挠性覆铜板的生产方法，包括：
采用化学镀铜方法在待镀铜的基材表面覆盖第一铜镀层；
采用电镀铜方法在所述第一铜镀层表面覆盖第二铜镀层，得到满足预设定镀铜厚度要求的挠性覆铜板。
一种采用上述的方法生产的挠性覆铜板，所述挠性覆铜板包括有基材、采用化学镀铜方法在所述基材表面形成的第一铜镀层，以及覆盖于所述第一铜镀层上的、采用电镀铜方法形成的第二铜镀层。
一种挠性覆铜板的生产设备，包括：
化学镀铜槽，用于采用化学镀铜方法在待镀铜的基材表面覆盖第一铜镀层；
电镀铜槽，用于采用电镀铜方法在所述第一铜镀层表面覆盖第二铜镀层，得到满足预设定镀铜厚度要求的挠性覆铜板。
本发明实施例的有益效果是：
通过采用一种挠性覆铜板的生产方法，采用化学镀铜方法在待镀铜的基材表面覆盖第一铜镀层，接着采用电镀铜方法在所述第一铜镀层表面覆盖第二铜镀层，得到满足预设定镀铜厚度要求的挠性覆铜板，可以以低成本、低难度、低能耗的简单流程来批量制造FCCL，尤其是制造超薄铜层的FCCL。
下面结合附图对本发明实施例作进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明实施例的FCCL的生产方法的具体流程图；
图2是本发明实施例的FCCL的生产设备的具体结构图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种FCCL的生产方法，特别是一种无胶黏剂型单面(双面)FCCL连续生产方法。采用化学镀铜方法在待镀铜的基材表面覆盖第一铜镀层，接着采用电镀铜方法在所述第一铜镀层表面覆盖第二铜镀层，得到满足预设定镀铜厚度要求的FCCL(如2L-FCCL)，可以以低成本、低难度、低能耗的简单流程来批量制造FCCL，尤其是批量制造超薄铜层(如镀铜厚度在18微米以下)的FCCL。
图1是本发明实施例的FCCL的生产方法的具体流程图，参照该图，该方法主要是在专门制作的连续化学镀铜生产线、连续电镀铜生产线上完成的，主要包括对待镀铜的卷状基材依次进行处理的如下流程：
101，放卷；
102，除油，可使用浓度范围为10克/升到50克/升的酸性(或碱性)除油剂进行除油；
103，水洗；
104，表面粗化，可使用浓度范围为100毫升/升到250毫升/升的粗化剂进行表面粗化；
105，水洗；
106，改性，可使用浓度范围为2％到30％的改性剂进行改性处理，这样可以保证镀上的铜层与基材之间具有较好的结合力；
107，烘干；
108，敏化，可使用浓度范围为1.0克/升到10克/升的氯化亚锡和浓度范围为30毫升/升到50毫升/升的盐酸进行敏化处理；
109，水洗；
110，活化，可使用浓度范围为0.1克/升到0.5克/升的氯化钯和浓度范围为25毫升/升到50毫升/升的盐酸进行活化处理；
111，水洗；
112，采用化学镀铜方法在111水洗得到的基材表面覆盖第一铜镀层，可采用甲醛体系、次亚磷酸钠体系和/或以二甲胺硼烷(DMAB)为还原剂的化学镀铜体系进行化学镀铜处理，化学镀铜即进行导电化处理，其中：
1)甲醛体系配方：浓度范围为10克/升到20克/升的硫酸铜，浓度范围为10克/升到25克/升的酒石酸钾钠，浓度范围为10克/升到20克/升的氢氧化钠，浓度范围为15毫克/升到25毫克/升的联吡啶，浓度范围为15克/升到25克/升的乙二胺四乙酸二钠，浓度范围为5毫克/升到15毫克/升的亚铁氰化钾，浓度范围为10毫升/升到20毫升/升的甲醛(36～38％)，PH值范围设定在11到13，温度范围设定在40摄氏度到50摄氏度；
2)次亚磷酸钠体系配方：浓度范围为5克/升到10克/升的硫酸铜，浓度范围为10克/升到20克/升的柠檬酸钠，浓度范围为20克/升到30克/升的次亚磷酸钠，浓度范围为20克/升到30克/升的硼酸，浓度范围为0.1毫克/升到0.4毫克/升的硫脲，浓度范围为0.2克/升到1.0克/升的硫酸镍，PH值范围设定在8.5到9.5，温度范围设定在50摄氏度到60摄氏度；
3)二甲胺硼烷(DMAB)体系配方：浓度范围为4克/升到10克/升的硫酸铜，浓度范围为15克/升到25克/升的乙二胺四乙酸二钠，浓度范围为30毫克/升到60毫克/升的三乙醇胺，浓度范围为4克/升到8克/升的二甲胺硼烷(DMAB)，浓度范围为10毫克/升到15毫克/升的十二烷基磺酸钠，PH值范围设定在8到9，温度范围设定在50摄氏度到60摄氏度；
113，水洗；
114，烘干；
115，收卷并下卷；
以上为连续化学镀铜生产线上的流程，下面对连续电镀铜生产线上的流程进行说明：
116，放卷；
117，酸洗；
118，水洗；
119，采用电镀铜方法在第一铜镀层表面覆盖第二铜镀层，得到满足预设定镀铜厚度要求的FCCL，具体地，可采用硫酸盐体系和/或焦磷酸盐体系进行电镀铜处理，电镀铜时，还可以先用焦磷酸盐体系进行预镀铜，再用硫酸盐镀铜并加厚至预设定镀铜厚度要求，其中：
1)硫酸盐体系配方：浓度范围为180克/升到220克/升的硫酸铜，浓度范围为60克/升到100克/升的硫酸(98％)，浓度范围为40毫克/升到80毫克/升的氯离子，以及一定量的添加剂；温度范围设定在22～28摄氏度，阴极电流密度(Dk)范围设定在2A/平方分米到5A/平方分米；
2)焦磷酸盐体系配方：浓度范围为60克/升到80克/升的焦磷酸铜，浓度范围为300克/升到380克/升的焦磷酸钾，浓度范围为20克/升到25克/升的柠檬酸铵，温度范围设定在40摄氏度到45摄氏度，PH值范围设定在8到9，Dk范围设定在0.5A/平方分米到1.5A/平方分米；
120，水洗；
121，浸保护剂；
122，烘干；
123，收卷并下卷，得到最终的成品FCCL。
作为一种实施方式，还可以对123下卷后的成品挠性覆铜板进行适当的热处理以改变铜层的原子结构。
作为一种实施方式，电镀铜时可进行多级镀铜，如2级、3级或更多级(附图2表示4级镀铜)。
作为一种实施方式，第一阶段产品表面为第一阶段产品的单面或双面，以进行连续的单面或双面的镀铜处理。
作为一种实施方式，根据对镀铜厚度的需求，预设定镀铜厚度的取值范围可以为5微米至35微米，取值可以是5微米、7微米、9微米、12微米、18微米或35微米等，也可以是根据客户要求的其余厚度的铜层。
本发明实施例还提供了一种采用上述方法生产出来的FCCL，生产出来的FCCL主要包括有基材、采用化学镀铜方法在基材表面形成的第一铜镀层，以及覆盖于第一铜镀层上的、采用电镀铜方法形成的第二铜镀层，第一铜镀层覆盖于基材的表面(单面或双面)上，而第二铜镀层覆盖于第一铜镀层上。
本发明实施例还提供了一种FCCL的连续生产设备，主要包括化学镀铜槽、电镀铜槽，化学镀铜槽用于采用化学镀铜方法在待镀铜的基材表面覆盖第一铜镀层，电镀铜槽用于采用电镀铜方法在所述第一铜镀层表面覆盖第二铜镀层，得到满足预设定镀铜厚度要求的FCCL，采用此设备，可以以低成本、低难度、低能耗的简单流程来批量制造FCCL，尤其是制造超薄铜层(如镀铜厚度在18微米以下)的FCCL。
图2是本发明实施例的FCCL的连续生产设备的具体结构示意图，参照该图，该设备主要包括两个部分，即连续化学镀铜生产线上的装置、连续电镀铜生产线上的装置，其中连续化学镀铜生产线上的装置包括顺次连接的、对待镀铜的卷状基材依次进行处理的：
用于放卷的放卷装置201；
用于除油的除油槽202，可使用浓度范围为10克/升到50克/升的酸性(或碱性)除油剂进行除油；
用于水洗的第一水洗槽203；
用于表面粗化的粗化槽204，可使用浓度范围为100毫升/升到250毫升/升的粗化剂进行表面粗化；
用于水洗的第二水洗槽205；
用于改性的改性处理槽206，可使用浓度范围为2％到30％的改性剂进行改性处理，这样可以保证镀上的铜层与基材之间具有较好的结合力；
用于烘干的第一烘干装置207；
用于敏化的敏化槽208，可使用浓度范围为1.0克/升到10克/升的氯化亚锡和浓度范围为30毫升/升到50毫升/升的盐酸进行敏化处理；
用于水洗的第三水洗槽209；
用于活化的活化槽210，可使用浓度范围为0.1克/升到0.5克/升的氯化钯和浓度范围为25毫升/升到50毫升/升的盐酸进行活化处理；
用于水洗的第四水洗槽211；
用于采用化学镀铜方法在第四水洗槽211得到的基材表面覆盖第一铜镀层的化学镀铜槽212，可采用甲醛体系、次亚磷酸钠体系和/或以二甲胺硼烷(DMAB)为还原剂的化学镀铜体系进行化学镀铜处理，化学镀铜即进行导电化处理，其中：
1)甲醛体系配方：浓度范围为10克/升到20克/升的硫酸铜，浓度范围为10克/升到25克/升的酒石酸钾钠，浓度范围为10克/升到20克/升的氢氧化钠，浓度范围为15毫克/升到25毫克/升的联吡啶，浓度范围为15克/升到25克/升的乙二胺四乙酸二钠，浓度范围为5毫克/升到15毫克/升的亚铁氰化钾，浓度范围为10毫升/升到20毫升/升的甲醛(36～38％)，PH值范围设定在11到13，温度范围设定在40摄氏度到50摄氏度；
2)次亚磷酸钠体系配方：浓度范围为5克/升到10克/升的硫酸铜，浓度范围为10克/升到20克/升的柠檬酸钠，浓度范围为20克/升到30克/升的次亚磷酸钠，浓度范围为20克/升到30克/升的硼酸，浓度范围为0.1毫克/升到0.4毫克/升的硫脲，浓度范围为0.2克/升到1.0克/升的硫酸镍，PH值范围设定在8.5到9.5，温度范围设定在50摄氏度到60摄氏度；
3)二甲胺硼烷(DMAB)体系配方：浓度范围为4克/升到10克/升的硫酸铜，浓度范围为15克/升到25克/升的乙二胺四乙酸二钠，浓度范围为30毫克/升到60毫克/升的三乙醇胺，浓度范围为4克/升到8克/升的二甲胺硼烷(DMAB)，浓度范围为10毫克/升到15毫克/升的十二烷基磺酸钠，PH值范围设定在8到9，温度范围设定在50摄氏度到60摄氏度；
用于水洗的第五水洗槽213；
用于烘干的第二烘干装置214；
用于收卷的收卷装置215；
传动装置224；
其中连续电镀铜生产线上的装置包括顺次连接并依次进行处理的：
用于放卷的放卷装置216；
用于酸洗的酸洗槽217；
用于水洗的第六水洗槽218；
用于采用电镀铜方法在第一铜镀层表面覆盖第二铜镀层，得到满足预设定镀铜厚度要求的FCCL的电镀铜槽219。具体地，电镀铜槽219可进行多级(如2级、3级甚至更多级等)连续镀铜，电镀铜槽219中可设置有多对阳极及阴极导电辊，可采用硫酸盐体系和/或焦磷酸盐体系进行电镀铜处理，电镀铜时，还可以先用焦磷酸盐体系进行预镀铜，再用硫酸盐镀铜并加厚至预设定镀铜厚度要求，其中：
1)硫酸盐体系配方：浓度范围为180克/升到220克/升的硫酸铜，浓度范围为60克/升到100克/升的硫酸(98％)，浓度范围为40毫克/升到80毫克/升的氯离子(可添加一定量的添加剂)，温度范围设定在22～28摄氏度，Dk范围设定在2A/平方分米到5A/平方分米；
2)焦磷酸盐体系配方：浓度范围为60克/升到80克/升的焦磷酸铜，浓度范围为300克/升到380克/升的焦磷酸钾，浓度范围为20克/升到25克/升的柠檬酸铵，温度范围设定在40摄氏度到45摄氏度，PH值范围设定在8到9，Dk范围设定在0.5A/平方分米到1.5A/平方分米；
用于水洗的第七水洗槽220；
用于浸保护剂的保护剂槽221；
用于烘干的第三烘干装置222；
用于收卷并下卷的收卷装置223，得到最终的成品FCCL；
传动装置225。
作为一种实施方式，连续化学镀铜生产线、连续电镀铜生产线可采用导向辊、传动辊由传动装置224、传动装置225带动，进行传送。
作为一种实施方式，电镀铜槽219在电镀铜时可进行多级镀铜，如2级、3级或更多级(附图2所示为4级镀铜)。
作为一种实施方式，第一阶段产品表面为第一阶段产品的单面或双面，以进行连续的单面或双面的镀铜处理。
作为一种实施方式，根据对镀铜厚度的需求，预设定镀铜厚度的取值范围可以为5微米至35微米，取值可以是5微米、7微米、9微米、12微米、18微米或35微米等，也可以是根据客户要求的其余厚度的铜层。
以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种挠性覆铜板的生产方法，其特征在于，包括：
采用化学镀铜方法在待镀铜的基材表面覆盖第一铜镀层；
采用电镀铜方法在所述第一铜镀层表面覆盖第二铜镀层，得到满足预设定镀铜厚度要求的挠性覆铜板。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用化学镀铜方法在待镀铜的基材表面覆盖第一铜镀层之前还包括：
对所述待镀铜的基材依次进行除油、表面粗化、改性、第一烘干、敏化、活化的处理，
所述采用电镀铜方法在所述第一铜镀层表面覆盖第二铜镀层之前还包括：
对所述覆盖第一铜镀层所得中间产品依次进行第二烘干、酸洗的处理。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述化学镀铜方法采用甲醛体系、次亚磷酸钠体系和/或以二甲胺硼烷为还原剂的化学镀铜体系，所述电镀铜方法采用硫酸盐体系和/或焦磷酸盐体系。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对所述挠性覆铜板进行浸保护剂的处理。
5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设定镀铜厚度的取值范围为5微米至35微米。
6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基材表面为所述基材的单面或双面。
7、一种采用如权利要求1所述的方法生产的挠性覆铜板，其特征在于，所述挠性覆铜板包括有基材、采用化学镀铜方法在所述基材表面形成的第一铜镀层，以及覆盖于所述第一铜镀层上的、采用电镀铜方法形成的第二铜镀层。
8、一种挠性覆铜板的生产设备，其特征在于，包括：
化学镀铜槽，用于采用化学镀铜方法在待镀铜的基材表面覆盖第一铜镀层；
电镀铜槽，用于采用电镀铜方法在所述第一铜镀层表面覆盖第二铜镀层，得到满足预设定镀铜厚度要求的挠性覆铜板。
9、如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述设备还包括用于在所述化学镀铜槽进行处理之前，依次对所述待镀铜的基材进行除油处理的除油槽、表面粗化处理的粗化槽、改性处理的改性处理槽、第一烘干的第一烘干装置、敏化处理的敏化槽、活化处理的活化槽，
所述设备还包括用于在所述电镀铜槽进行处理之前，对所述覆盖第一铜镀层所得中间产品依次进行第二烘干处理的第二烘干装置、酸洗处理的酸洗槽。
10、如权利要求8或9所述的设备，其特征在于，所述预设定镀铜厚度的取值范围为5微米至35微米。
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