CN102212853A

CN102212853A - 一种能够提高铜箔剥离强度的表面处理粗化工艺

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Publication number: CN102212853A
Application number: CN2011101201131A
Authority: CN
Inventors: 胡旭日; 王维河; 徐策; 滕笑朋; 刘心刚; 孙松波; 王祝明; 温卫国
Original assignee: SHANDONG JINBAO ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: SHANDONG JINBAO ELECTRONICS CO Ltd
Priority date: 2011-04-30
Filing date: 2011-04-30
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2031-04-30
Also published as: CN102212853B

Abstract

本发明涉及一种可以提高铜箔剥离强度的表面处理粗化工艺，属于电解铜箔表面处理生产技术领域。一种能够提高铜箔剥离强度的表面处理粗化工艺，其特征在于，在原粗化液的基础上添加几种添加剂，让其形成“铜+A+B”混合溶液，电镀为合金电镀，再配合浓度、温度、电流密度、电镀时间的工艺要求，生产出铜箔结晶核多，且都分布在铜箔毛面的大部。这样可以有效地提高无卤无铅覆铜板铜箔剥离强度。

Description

一种能够提高铜箔剥离强度的表面处理粗化工艺

技术领域

本发明涉及一种可以提高铜箔剥离强度的表面处理粗化工艺，属于电解铜箔表面处理生产技术领域。

背景技术

电子铜箔(Electrode posited copper foil)是覆铜板(CCL)及印制电路板(PCB)制造的基础材料。早在2003年，欧盟的《关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令》(简称ROHS指令)就规定，各成员国将确保从2006年7月1日起，投放于市场的新电子和电气设备中不能包含铅，汞，镉，六价铬，聚溴二苯醚(PBDE)或聚溴联苯(PBB)这六种对人类健康和环境形成危险的物质，传统的覆铜板阻燃剂采用的大都为溴系，由于限制使用，很多厂家研发出无卤无铅覆铜板，由于阻燃剂、固化剂、填充剂的变化，导致板材的铜箔剥离强度大幅度下降，以前的铜箔表面处理工艺已经不能满足无卤无铅覆铜板的需要。

原来表面处理粗化液的造液过程为：将阴极铜、浓硫酸、软水、蒸汽、压缩空气按比例加入溶铜罐中溶解，生成硫酸铜溶液，然后循环到粗化低位罐中，再由泵打到表面处理机粗化槽中，送电电镀，然后溢流回低位罐和溶铜罐中，这种粗化工艺，产生的铜箔结晶核少，且都集中在铜箔毛面的顶端，无法满足无卤无铅覆铜板对剥离强度的要求。

发明内容

本发明的目的在于解决上述已有技术存在的不足之处，提供一种能够提高铜箔剥离强度的表面处理粗化工艺，该工艺是将表面处理粗化液由原来的单一镀铜改为合金电镀，从而增加铜箔的粗化结晶核，从而达到提高无卤无铅覆铜板铜箔的剥离强度。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种能够提高铜箔剥离强度的表面处理粗化工艺，其特殊之处在于，在原粗化液的基础上添加几种添加剂，让其形成“铜+A+B”混合溶液，电镀为合金电镀，再配合浓度、温度、电流密度、电镀时间的工艺要求，生产出铜箔结晶核多，且都分布在铜箔毛面的大部。这样可以有效地提高无卤无铅覆铜板铜箔剥离强度。

具体工艺步骤如下：

1、将阴极铜、浓硫酸、软水、蒸汽混合溶解，生成硫酸铜溶液；

2、向硫酸铜溶液中加入添加剂；

3、混合充分后进入粗化槽进行电镀；

其工艺要求范围为Cu²⁺ 10-18g/l，H₂SO₄ 160-200g/l，温度为25-40℃；电镀电流密度0.3-0.5A/cm²，电镀时间6-8S，在此范围均可提高用在无卤无铅覆铜板上的剥离强度。

更进一步的，其工艺要求最佳范围为：Cu²⁺ 15-18g/l，H₂SO₄ 190-200g/l，温度为25-30℃，电镀的电流密度0.45A/cm²，电镀时间7S，此范围提高剥离强度最大。

所述添加剂包含：表面活性剂(SDBS)、Fe²⁺化合物、Co²⁺化合物

添加剂的工艺范围分别为：表面活性剂SDBS：0.1-0.5g/l、Fe²⁺：2-4g/l、Co²⁺：1-3g/l；在此范围铜箔毛面均可增加结晶核。

添加剂的最佳工艺范围为：SDBS：0.4g/l、Fe²⁺：3g/l、Co²⁺：2g/l；此范围铜箔毛面增加结晶核最多。

本发明一种能够提高铜箔剥离强度的表面处理粗化工艺，能够提高电解铜箔的抗剥离强度0.3-0.6N/mm，可以增加铜箔毛面结晶核，使铜箔毛面表面积增加10-20％，有助于解决现有技术中存在的高Tg、无卤无铅覆铜板抗剥离强度偏低的问题。

附图说明

图1：无添加剂粗化效果示意图；

图2：本发明一种能够提高铜箔剥离强度的表面处理粗化效果示意图；

具体实施方式

以下给出几个本发明的具体实施方式，用来对本发明作进一步的说明，但本发明的实施并不限于以下实施例。

实施例1

一种能够提高铜箔剥离强度的表面处理粗化工艺，具体工艺步骤如下：

2、向硫酸铜溶液中加入添加剂；

3、混合充分后进入粗化槽进行电镀；

其工艺要求范围为Cu²⁺ 10g/l，H₂SO₄ 160g/l，温度为25℃；电镀电流密度0.3A/cm²，电镀时间6S，在此范围均可提高用在无卤无铅覆铜板上的剥离强度。

所述添加剂为：表面活性剂(SDBS)、Fe²⁺化合物、Co²⁺化合物，添加剂的工艺范围分别为：表面活性剂SDBS：0.1g/l、Fe²⁺：1g/l、Co²⁺：1g/l；在此范围铜箔毛面均可增加结晶核。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于

所述工艺要求范围为Cu²⁺ 18g/l，H₂SO₄200g/l，温度为40℃；电镀电流密度0.5A/cm²，电镀时间8S；

所述添加剂的工艺范围为表面活性剂SDBS：0.5g/l、Fe²⁺：4g/l、Co²⁺：2g/l。

实施例3

本实施例与实施例1的不同之处在于

所述工艺要求最佳范围为：Cu²⁺ 16g/l，H₂SO₄ 195g/l，温度为28℃，电镀的电流密度0.45A/cm²，电镀时间7S，此范围提高剥离强度最大。

所述添加剂的最佳工艺范围为：SDBS：0.4g/l、Fe²⁺：3g/l、Co²⁺：2g/l；此范围铜箔毛面增加结晶核最多。

本发明经实验得到的抗剥强度及视觉观察毛面状态结果如下表

实验事例：铜箔抗剥强度采用压FR4板测试；

通过上述实验事例数据分析得到以下几点结论：

1、在粗化电解液中添加表面活性剂(SDBS)、Fe²⁺化合物、Co²⁺化合物后，抗剥强度都有所增加。

2、但Fe²⁺达到4g/l以上、Co²⁺达到4g/l以上时，虽然抗剥离强度增加了，但铜箔毛面出现不均匀现象。

3、实验数据中SDBS：0.4g/l、Fe²⁺：3g/l、Co²⁺：2g/l时，测试的抗剥强度增加最多。

本发明具有如下特点：

1、表面处理粗化工艺可以提高电解铜箔的抗剥离强度0.3-0.6N/mm。

2、表面处理粗化工艺可以增加粗化基点，使铜箔毛面表面积增加10-20％。(如图1)

电解铜箔生产各厂家后处理设备有所差异，但只要采用本专利技术方案的粗化工艺及添加剂，都可以在原基础上提高抗剥离强度。

Claims

1.一种能够提高铜箔剥离强度的表面处理粗化工艺，其特征在于，具体工艺步骤如下：

1)、将阴极铜、浓硫酸、软水、蒸汽混合溶解，生成硫酸铜溶液；

2)、向硫酸铜溶液中加入添加剂；

3)、混合充分后进入粗化槽进行电镀；

其工艺要求范围为Cu²⁺ 10-18g/l，H₂SO₄ 160-200g/l，温度为25-40℃；电镀电流密度0.3-0.5A/cm²，电镀时间6-8S；

所述添加剂包含表面活性剂SDBS和Fe²⁺化合物和Co²⁺化合物；

添加剂的工艺范围分别为表面活性剂SDBS：0.1-0.5g/l、Fe²⁺：2-4g/l、Co²⁺：1-3g/l。

2.按照权利要求1所述一种能够提高铜箔剥离强度的表面处理粗化工艺，其特征在于

工艺要求最佳范围为Cu²⁺ 15-18g/l，H₂SO₄ 190-200g/l，温度为25-30℃，电镀的电流密度0.45A/cm²，电镀时间7S。

3.按照权利要求1所述一种能够提高铜箔剥离强度的表面处理粗化工艺，其特征在于

添加剂的最佳工艺范围为：SDBS：0.4g/l、Fe²⁺：3g/l、Co²⁺：2g/l。