CN103060859B - 用于改善毛箔毛面锋形的添加剂和电解铜箔生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于改善毛箔毛面锋形的添加剂和电解铜箔生产工艺，所述添加剂为含有聚二硫二丙烷磺酸钠、聚乙二醇、羟甲基纤维素、麦芽糊精和氯化物中任意两种或两种以上物质的水溶液。使用本发明所述添加剂及电解铜箔生产工艺有利于改善毛箔毛面峰形，使毛箔毛面结晶颗粒分布均匀，可适度提高表面轮廓度，提高抗剥离强度；所得毛箔适用于制备高Tg板和无卤板等高档板材。

Description

用于改善毛箔毛面锋形的添加剂和电解铜箔生产工艺
技术领域
本发明涉及电解铜箔生产工艺技术领域，尤其涉及一种用于改善毛箔毛面峰形的添加剂和利用该添加剂的电解铜箔生产工艺。
背景技术
电解铜箔是制造覆铜板(CCL)及印制电路板(PCB)的重要材料。在当今电子信息产业迅速发展中，电解铜箔被称为电子产品信号与电力传输、沟通的“神经网络”。电解铜箔的生产工序主要包括以下三个过程：溶铜生箔、表面处理和产品分切。其中，溶铜生箔段所制得毛箔的质量好坏及稳定性主要取决于添加剂的配方和添加方法。此外，还与阴极辊表面材质、电流密度、溶液中杂质含量以及溶液中氯离子含量等有关。目前电解铜箔添加剂的配方很多，不同的配方可以得出不同的毛箔毛面晶粒结构。目前溶铜生箔段所用添加剂一般为分子量上百万的动物骨胶，这种添加剂具有很强整平效应，生产出的铜箔表面轮廓度很低，毛箔毛面峰形不均匀，用于制造高Tg板、无卤板等高档板材时抗剥离强度低，导致制成线路板后容易出现起泡、甩线和脱层等不良现象，严重影响覆铜板和线路板质量。
发明内容
本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷，而提供一种用于改善毛箔毛面峰型，使毛箔毛面结晶颗粒分布均匀，抗剥离强度高的电解铜箔添加剂及利用该添加剂的电解铜箔生产工艺。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于改善毛箔毛面锋形的添加剂，所述添加剂为含有聚二硫二丙烷磺酸钠、聚乙二醇、羟甲基纤维素、麦芽糊精和氯化物中任意两种或两种以上物质的水溶液。
所述氯化物为氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化铁、氯化铝、氯化镁、氯化铵、盐酸中的任意一种或多种。
所述聚乙二醇的分子量为6000。
所述添加剂的总浓度为50-500mg/L。
所述添加剂的流量为100-700mL/min。
一种采用上述所述添加剂的电解铜箔生产工艺，包括以下步骤：
（1）溶铜制液：将原材料铜线经退火除去有机杂质后送至溶铜罐中，将含有硫酸的溶液喷淋到铜线上使铜线溶解配成硫酸铜电解液，调节硫酸铜电解液中的铜含量为40-100g/L和硫酸含量为80-180g/L，调节硫酸铜电解液的温度为40-80℃；
（2）电解生箔：步骤（1）所得硫酸铜电解液经过滤除去有机杂质和其它固体杂质后送至高位槽，在高位槽中将权利要求1-3任一所述添加剂加到硫酸铜电解液中，然后将添加有添加剂的硫酸铜电解液送至电解槽内进行电沉积得到毛箔，其中电解液流量为30-90m3/h，电流密度为4000-7000A/㎡，添加剂流量为100-700mL/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：使用本发明的添加剂及电解铜箔生产工艺有利于改善毛箔毛面峰形，使毛箔毛面结晶颗粒分布均匀，可适度提高表面轮廓度，提高抗剥离强度；所得毛箔适用于制备高Tg板和无卤板等高档板材。
附图说明
图1使用本发明生产的电子铜箔电镜照片(1000倍)；
图2未使用本发明生产的电子铜箔电镜照片(1000倍)。
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明。
本发明的添加剂为含有聚二硫二丙烷磺酸钠、聚乙二醇、羟甲基纤维素、麦芽糊精和氯化物中任意两种或两种以上物质的水溶液，氯化物可以是氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化铁、氯化铝、氯化镁、氯化铵、盐酸中的任意一种或多种，聚乙二醇的分子量为6000。添加剂的总浓度为50-500mg/L。
本发明的电解铜箔生产工艺是在现有电解铜箔生产工艺的基础上，结合本发明的添加剂，对生产工艺的条件进行了优化处理。本发明的电解铜箔生产工艺的工艺条件：硫酸铜电解液中的铜含量为40-100g/L，硫酸含量为80-180g/L，硫酸铜电解液的温度为40-80℃，电流密度为4000-7000A/㎡，电解液流量为30-90m3/h，添加剂流量为100-600mL/min。
实施例1
添加剂：聚二硫二丙烷磺酸钠30ppm、聚乙二醇-600012ppm、羟甲基纤维素30ppm、麦芽糊精100ppm和氯化钠2ppm（在其它实施例中，可以使用其它氯化物代替氯化钠，使溶液中的氯离子的浓度为2ppm，不影响本发明效果）。
将原材料铜线经退火除去有机杂质后送至溶铜罐中，将含有硫酸的溶液喷淋到铜线上使铜线溶解形成硫酸铜电解液，然后调节硫酸铜电解液中的铜含量为50-70g/L，硫酸含量为160-180g/L，温度为70-80℃；将硫酸铜电解液过滤除去有机杂质和其它固体杂质，然后将其送至高位槽并加入添加剂，添加剂的流量为300-400mL/min，接着将加有添加剂的硫酸铜电解液送至电解槽内进行电沉积得到毛箔，电解液流量为30-90m3/h，电流密度为4500-6000A/㎡。
本实施例制备的毛箔物理性能为：厚度35μm，毛面粗糙度5μm≤Rz≤7μm，常态抗拉强度≥400Mpa，常态延伸率≥7%，180℃抗拉强度≥230Mpa，180℃延伸率≥5%。参照图1，本实施例所得毛箔的毛面结晶颗粒分布均匀，适度提高了毛箔毛面的峰值Rz，抗剥离强度提高，适用于高Tg板和无卤板等高档板材使用。
实施例2
添加剂：聚二硫二丙烷磺酸钠30ppm、聚乙二醇-600012ppm、羟甲基纤维素30ppm、麦芽糊精100ppm和氯化钠2ppm。
将原材料铜线经退火除去有机杂质后送至溶铜罐中，将含有硫酸的溶液喷淋到铜线上使铜线溶解形成硫酸铜电解液，然后调节硫酸铜电解液中的铜含量为70-90g/L，硫酸含量为100-120g/L，温度为50-60℃；将硫酸铜电解液过滤除去有机杂质和其它固体杂质，然后将其送至高位槽并加入添加剂，添加剂的流量为300-400mL/min，接着将加有添加剂的硫酸铜电解液送至电解槽内进行电沉积得到毛箔，电解液流量为60-80m3/h，电流密度为5000-7000A/㎡。
本实施例制备的毛箔物理性能为：厚度35μm，毛面粗糙度6μm≤Rz≤8μm，常态抗拉强度≥400Mpa，常态延伸率≥8%，180℃抗拉强度≥230Mpa，180℃延伸率≥6%。本实施例所得毛箔的毛面结晶颗粒分布均匀，适度提高了毛箔毛面的峰值Rz，抗剥离强度提高，适用于高Tg板和无卤板等高档板材使用。
实施例3
添加剂：聚二硫二丙烷磺酸钠50ppm、聚乙二醇-600030ppm、羟甲基纤维素50ppm、麦芽糊精100ppm和氯化钠5ppm。（在其它实施例中，添加剂可只包含聚二硫二丙烷磺酸钠、聚乙二醇-6000、羟甲基纤维素、麦芽糊精和氯化钠中的任意2种或3种或4种物质，不影响本发明效果。）
将原材料铜线经退火除去有机杂质后送至溶铜罐中，将含有硫酸的溶液喷淋到铜线上使铜线溶解形成硫酸铜电解液，然后调节硫酸铜电解液中的铜含量为80-90g/L，硫酸含量为100-120g/L，温度为50-60℃；将硫酸铜电解液过滤除去有机杂质和其它固体杂质，然后将其送至高位槽并加入添加剂，添加剂的流量为500-700mL/min，接着将加有添加剂的硫酸铜电解液送至电解槽内进行电沉积得到毛箔，电解液流量为60-80m3/h，电流密度为5000-7000A/㎡。
本实施例制备的毛箔物理性能为：厚度35μm，毛面粗糙度7μm≤Rz≤9μm，常态抗拉强度≥350Mpa，常态延伸率≥5%，180℃抗拉强度≥200Mpa，180℃延伸率≥5%。本实施例所得毛箔的毛面结晶颗粒分布均匀，适度提高了毛箔毛面的峰值Rz，抗剥离强度提高，适用于高Tg板和无卤板等高档板材使用。
比较1
将原材料铜线经退火除去有机杂质后送至溶铜罐中，将含有硫酸的溶液喷淋到铜线上使铜线溶解形成硫酸铜电解液，然后调节硫酸铜电解液中的铜含量为80-90g/L，硫酸含量为100-120g/L，温度为50-60℃；将硫酸铜电解液过滤除去有机杂质和其它固体杂质，然后将其送至高位槽并加入浓度为200ppm的骨胶，骨胶的流量为300-600mL/min，接着将加有添加剂的硫酸铜电解液送至电解槽内进行电沉积得到毛箔，电解液流量为60-80m3/h，电流密度为5000-7000A/㎡。
本实施例制备的毛箔物理性能为：厚度35μm，毛面粗糙度3μm≤Rz≤5μm，常态抗拉强度≥400Mpa，常态延伸率≥3%，180℃抗拉强度≥230Mpa，180℃延伸率≥3%。
本实施例所得毛箔的毛面粗糙度、常态延伸率和180℃延伸率均小于实施例1-3所得毛箔相应的物理性能。参照图2所示，本实施例所得毛箔的毛面结晶颗粒分布不均匀。
以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。

Claims (1)

1.一种用于改善毛箔毛面锋形的电解铜箔生产工艺，其特征在于：
首先制备添加剂，所述添加剂中包含聚二硫二丙烷磺酸钠30ppm、分子量为6000的聚乙二醇12ppm、羟甲基纤维素30ppm、麦芽糊精100ppm和氯化钠2ppm；
然后将原材料铜线经退火除去有机杂质后送至溶铜罐中，将含有硫酸的溶液喷淋到铜线上使铜线溶解形成硫酸铜电解液，调节硫酸铜电解液中的铜含量为50-70g/L，硫酸含量为160-180g/L，温度为70-80℃；
接着将硫酸铜电解液过滤除去有机杂质和其它固体杂质，然后将其送至高位槽并加入上述添加剂，控制添加剂的流量为300-400mL/min；
最后将加有添加剂的硫酸铜电解液送至电解槽内进行电沉积得到毛箔，其中控制电解液流量为30-90m3/h，电流密度为4500-6000A/㎡。
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