CN107099800A - 一种铜箔光面微浊处理工艺及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开将水加入到储液槽内，再向储液槽中加入硫酸并进行搅拌，硫酸浓度为100～400g/L，温度为10～80℃，将储液槽内水与硫酸的混合液进行冷却，冷却温度为10～50℃，再将入双氧水和盐酸加入到储液槽内，双氧水浓度为50～100g/L，盐酸浓度为20～50g/L，双氧水和盐酸与储液槽内水与硫酸的混合液，溶解后形成微浊液，温度为10～50℃，用该微蚀工艺和设备可对铜箔光面进行微蚀，使其产生凹凸不平的形状，增加铜箔比表面积，再经固化、耐热层处理、防氧化和涂偶联剂等处理后，所得到的光面处理铜箔与基材的接合力明显提高。

Description

一种铜箔光面微浊处理工艺及设备

技术领域

本发明涉及铜箔技术领域，尤其涉及一种铜箔光面微浊处理工艺及设备。

背景技术

铜箔是一种阴质性电解材料，沉淀于电路板基底层上的一层薄的连续状金属箔，用来作为PCB的导电体，铜箔容易粘合于绝缘层。铜箔表面可以附着与各种不同基材，如金属和绝缘材料等，铜箔拥有较宽的温度使用范围。PCB(Printed Circuit Board)中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，印刷线路板是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，印刷线路板是电子元器件连接的载体，由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为印刷电路板。

随着科技的发展，电子及电气仪器的体积逐渐小型化、重量逐渐轻量化，电子设备不仅要具有其特定的功能，而且还需要具有所谓的轻、薄、短、小化等特点，因此对印刷电路板提出了更高的要求，要求在印刷电路板上的有限空间中，形成与小型化及高性能化相对应的电路，需要制成高密度化的电路。为了得到上述高密度化的电路，越来越多的PCB厂采用光面处理铜箔用于生产精细电路PCB。

现有已公开中国专利CN201110230194《光面粗化电解铜箔的制造工艺》中记载了，一种光面粗化电解铜箔的制造工艺，其积极对铜箔光面进行粗化处理，生产方法为将生箔(未表面处理电解铜箔)贯穿于表面处理设备，经过酸洗工序、光面粗化第一工序、光面粗化第二工序、光面固化第一工序、光面固化第二工序、双面防氧化工序、双面钝化工序、光面涂偶联剂工序，共八个工序连续处理完成，这些工序都集中于一条表面处理设备。光面粗化电子铜箔的制造方法利用常规高精度电解铜箔的生箔为阴极，表面处理设备各工序电解槽中的钛板为阳极，按照工序顺序在铜箔相应表面电镀沉积一层所需的物质，经过以上工序制造出的铜箔与常规铜箔可以缩短高精细化要求PCB板的制作进程，铜牙短，易于蚀刻，阻抗控制性强，无需进行黑化微蚀、粗化处理，即可用于多层板层压和高密度细线路。

现有已公开CN201510394722《一种减少铜箔毛面铜粉的表面处理方法》中记载了，一种减少铜箔毛面铜粉的处理方法，将生箔电镀成的毛箔依次通过第1粗化工序、第2粗化工序、第1固化工序、第2固化工序、镀锌工序、防氧化工序、偶联剂涂布工序、烘干工序处理，解决了传统工艺只能在一定程度上抑制铜粉产生，效果不明显，不能从根本上有效解决毛面铜粉的问题，实现了能够从根本上有效减少铜箔毛面铜粉的效果。

现有技术中虽然公开了铜箔进行处理的工艺和技术，但仍然存在很多的不足，现有的铜箔光面处理是在较平坦的铜箔光面进行酸洗、粗化、固化、耐热层处理、防氧化和涂偶联剂等一系列处理所制得，所制得的铜箔粗化颗粒较大，表面积较小，与目前提倡的无卤、无铅、HTG板材的粘接力较低，而用低粘接力的铜箔制成印刷电路板后容易造成起泡、甩线和脱层等不良现象，严重影响线路板质量问题，传统的光面处理铜箔与这样板材的粘接力较低，难以满足其要求，为此提出了一种铜箔光面微浊处理工艺及设备，用来解决面处理铜箔与基材的接合力较低的问题。

发明内容

本发明提供一种铜箔光面微浊处理工艺及设备。使用该微蚀工艺和设备可对铜箔光面进行微蚀，使其产生凹凸不平的形状，增加铜箔比表面积，可满足无卤、无铅、HTG基材的高精细线路板高接合力。

第一方面，本发明实施例提供一种铜箔光面微浊处理工艺，包括如下步骤：

(1)将水加入到储液槽内，再向储液槽中加入硫酸并进行搅拌，硫酸浓度为100～400g/L，温度为10～80℃，将储液槽内水与硫酸的混合液进行冷却，冷却温度为10～50℃，再将入双氧水和盐酸加入到储液槽内，双氧水浓度为50～100g/L，盐酸浓度为20～50g/L，双氧水和盐酸与储液槽内水与硫酸的混合液，溶解后形成微浊液，温度为10～50℃；

(2)微浊液被泵输送到过滤器，过滤器过滤后的微浊液流入到喷淋管；

(3)铜箔放置于导辊上，导辊转动将铜箔移动到喷淋管喷射区域内，喷淋管将微浊液喷至铜箔光面上，喷淋管喷淋速率1～2m/s，铜箔光面与微浊液接触，铜箔的表面被微浊液进行浊化，得到处理后的铜箔光面；

(4)微浊反应后的溶液流入到接收槽，接收槽内微浊反应后的溶液通过回流管流入到储液槽中；

(5)储液槽中微浊反应后的溶液经过泵抽送循环进行所述步骤2、所述步骤3和所述步骤4；

(6)微浊反应后的溶液经循环使用120～240h，微浊反应后的溶液中铜浓度达到120～300g/L浓度后，形成微浊废液，需要重新配制微浊液，微浊废液排至生箔制造用的电解液中，微蚀废液与电解液混合，再经电镀产生铜。

优选的，所述导辊的转动速度为15～25m/min。

优选的，所述硫酸浓度为150～350g/L，所述储液槽中缓慢加入硫酸并进行搅拌温度为14～75℃，所述储液槽中缓慢加入硫酸并进行搅拌时间为2～4min。

优选的，所述铜箔的厚度为18μm～105μm。

优选的，所述储液槽中微浊反应后的溶液经过泵抽送循环的温度为10～50℃。

第二方面，本发明实施例提供，一种铜箔光面微浊处理设备，包括支架、储液槽、循环泵、过滤器、分流管、喷淋管、接收槽、管路和导辊；

所述支架的中部设置有接收槽，所述接收槽的底部与所述储液槽的顶部连接，所述喷淋管设置于所述接收槽内壁的倾斜面上；

所述支架的顶部和接收槽的内壁均设置有所述导辊；

所述储液槽通过所述管路与所述循环泵连接，所述循环泵通过所述管路与过滤器连接；

所述分流器设置于所述过滤器的顶端，所述分流器通过所述管路与所述喷淋管连接。

优选的，所述喷淋管的中部均匀分布有至少3个连接孔，所述连接孔之间的间隔为80～120mm，所述喷淋管的长度为1400～2000mm，所述喷淋管的直径为40～80mm。

优选的，所述连接孔安装有扇形喷嘴。

优选的，所述接收槽为梯形。

优选的，所述喷淋管的数量至少为2个。

由以上技术方案可知，本发明实施例提供的一种铜箔光面微浊处理工艺及设备，通过在储液槽中配制微蚀液，再经泵和过滤器将微蚀液送至喷淋管，经喷淋管喷至铜箔光面上对铜箔光面进行微蚀，微蚀后的液再经接收槽和回流管回至储液槽，回到储液槽后的液再被抽送至喷淋管进行循环使用，使用该微蚀工艺和设备可对铜箔光面进行微蚀，使其产生凹凸不平的形状，增加铜箔比表面积，再经固化、耐热层处理、防氧化和涂偶联剂等处理后，所得到的光面处理铜箔与基材的接合力明显提高，可满足无卤、无铅、HTG基材的高精细线路板高接合力、低蚀刻因子的要求。

附图说明

为更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的微浊设备结构示意图；

图2为本发明实施例提供的整体流程示意图；

图3为本发明实施例提供的现有技术对铜箔光面处理后的效果示意图；

图4为本发明实施例提供的微浊工艺对铜箔光面处理后的效果示意图；

图5为本发明实施例提供的喷淋管的结构示意图。

附图说明：1、支架，2、储液槽，3、循环泵，4、过滤器，5、分流器，6、管路，7、喷淋管，8、导辊，9、铜箔，10、接收槽，11、酸洗，12、微浊，13、固化，14、耐热层处理、15、防氧化，16、涂偶联剂，17、烘干，12、连接孔，13、扇形喷嘴。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

将硫酸与水进行缓慢的搅拌，使其浓度达到300g/L，温度为60℃，水与硫酸接触后温度会增加所以搅拌过程中要注意温度，防止温度过高造成危险，搅拌时间为2min，将储液槽2内水与硫酸的混合液进行冷却，冷却温度为20℃，冷却时间为3min，再将入双氧水和盐酸加入到储液槽2内，双氧水浓度为90g/L，盐酸浓度为40g/L，双氧水和盐酸与储液槽2内水与硫酸的混合液，溶解后形成微浊液，温度为30℃，微浊液被泵输送到过滤器4，过滤器4过滤后的微浊液流入到喷淋管7，铜箔放置于导辊8上，导辊8转动将铜箔移动到喷淋管7喷射区域内，喷淋管7将微浊液喷至铜箔光面上，喷淋管7喷淋速率1.2～1.5m/s，铜箔光面与微浊液接触，铜箔的表面被微浊液进行浊化，蚀刻掉表面上的一些铜，使其产生凹凸不平的形状，从而增加铜箔处理面的比表面积，使其产生凹凸不平的针状，得到处理后的铜箔光面，微浊反应后的溶液流入到接收槽10，接收槽10内微浊反应后的溶液通过回流管流入到储液槽2中，储液槽2中微浊反应后的溶液经过泵抽送进行循环喷淋，微浊反应后的溶液经循环160h，微浊反应后的溶液中的铜浓度升高，铜浓度达到260g/L浓度后，形成微浊废液，微浊废液不能再进行循环使用，需要重新配制微浊液，微蚀液中的铜浓度越来越高，达到一定浓度后该微蚀液不能再使用，需重新配制。不能再使用的微蚀液所含物质主要有硫酸、少量双氧水、盐酸、铜及水，而这些物质正是生箔生产所需要的，且无其它影响铜箔质量的杂质，故可将不能再使用的微蚀液排至生箔制造用的电解液中，将其回收利用，无外排，对环境无影响，不能再进行循环的微浊废液排至生箔制造用的电解液中，微蚀废液与电解液混合，再经电镀产生铜，反应式：实现将废液重新利用的作用，如图4所示蚀刻掉表面上的一些铜，使其产生凹凸不平的形状，从而增加铜箔处理面的比表面积，如图2所示再经过现有设备酸洗11、固化13、耐热层处理14、防氧化15、涂偶联剂16和烘干17等几步处理后得到的35μ光面处理铜箔，铜箔光面表面积明显增加，从而达到增加与基材的接合力的目的铜箔光面与压无卤HTG板粘接，接合力可达1.45kgf/cm。

实施例二

将硫酸与水进行缓慢的搅拌，使其浓度达到350g/L，温度为70℃，水与硫酸接触后温度会增加所以搅拌过程中要注意温度，防止温度过高造成危险，搅拌时间为3min，将储液槽2内水与硫酸的混合液进行冷却，冷却温度为22℃，冷却时间为8min，再将入双氧水和盐酸加入到储液槽2内，双氧水浓度为80g/L，盐酸浓度为30g/L，双氧水和盐酸与储液槽2内水与硫酸的混合液，溶解后形成微浊液，温度为30℃，微浊液被泵输送到过滤器4，过滤器4过滤后的微浊液流入到喷淋管7，铜箔放置于导辊8上，导辊8转动将铜箔移动到喷淋管7喷射区域内，喷淋管7将微浊液喷至铜箔光面上，铜箔光面与微浊液接触，铜箔的表面被微浊液进行浊化，蚀刻掉表面上的一些铜，使其产生凹凸不平的形状，从而增加铜箔处理面的比表面积，使其产生凹凸不平的针状，得到处理后的铜箔光面，微浊反应后的溶液流入到接收槽10，接收槽10内微浊反应后的溶液通过回流管流入到储液槽2中，储液槽2中微浊反应后的溶液经过泵抽送进行循环喷淋，微浊反应后的溶液经循环140h，微浊反应后的溶液中的铜浓度升高，铜浓度达到290g/L浓度后，形成微浊废液，微浊废液不能再进行循环使用，需要重新配制微浊液，微蚀液中的铜浓度越来越高，达到一定浓度后该微蚀液不能再使用，需重新配制。不能再使用的微蚀液所含物质主要有硫酸、少量双氧水、盐酸、铜及水，而这些物质正是生箔生产所需要的，且无其它影响铜箔质量的杂质，故可将不能再使用的微蚀液排至生箔制造用的电解液中，将其回收利用，无外排，对环境无影响，不能再进行循环的微浊废液排至生箔制造用的电解液中，微蚀废液与电解液混合，再经电镀产生铜，反应式：实现将废液重新利用的作用，如图4所示蚀刻掉表面上的一些铜，使其产生凹凸不平的形状，从而增加铜箔处理面的比表面积，如图2所示再经过现有设备酸洗11、固化13、耐热层处理14、防氧化15、涂偶联剂16和烘干17等几步处理后得到的33μ光面处理铜箔，铜箔光面表面积明显增加，从而达到增加与基材的接合力的目的铜箔光面与压无卤HTG板粘接，接合力可达1.15kgf/cm。

实施例三

将水加入到储液槽2内，再向储液槽2中加入硫酸并进行搅拌，硫酸浓度为330g/L，温度为66℃，水与硫酸接触后温度会增加所以搅拌过程中要注意温度，防止温度过高造成危险，将储液槽2内水与硫酸的混合液进行冷却，冷却温度为33℃，冷却时间为7min，再将入双氧水和盐酸加入到储液槽2内，双氧水浓度为75g/L，盐酸浓度为36g/L，双氧水和盐酸与储液槽2内水与硫酸的混合液，溶解后形成微浊液，温度为32℃，微浊液被泵输送到过滤器4，过滤器4过滤后的微浊液流入到喷淋管7，铜箔放置于导辊8上，导辊8转动将铜箔移动到喷淋管7喷射区域内，喷淋管7将微浊液喷至铜箔光面上，喷淋管7喷淋速率1.8m/s，铜箔光面与微浊液接触，喷淋速率较快不利于微浊液与铜箔之间的反应，速率过快微浊液与铜箔接触未进行反应，就会被新喷淋的微浊液冲点，也就是减少了微浊液与铜箔的接触时间，铜箔的表面被微浊液进行浊化，得到处理后的铜箔光面，微浊反应后的溶液流入到接收槽10，接收槽10内微浊反应后的溶液通过回流管流入到储液槽2中，储液槽2中微浊反应后的溶液经过泵抽送循环所述步骤2、所述步骤3和所述步骤4，微浊反应后的溶液经循环使用120～240h，微浊反应后的溶液中的铜浓度升高，铜浓度达到220g/L浓度后，形成微浊废液，微浊废液不能再进行循环使用，需要重新配制微浊液，不能再进行循环的微浊废液排至生箔制造用的电解液中，微蚀废液与电解液混合，再经电镀产生铜，将微浊废液进行重新利用，防止微浊废液污染环境，也减少了运营成本，反应式：所述导辊8的转动速度为20m/min，导轨的转动速度如果过快会导致铜箔与微浊液接触时间减少，从而影响铜箔光面微浊效果，所述硫酸浓度为220g/L，所述储液槽2中缓慢加入硫酸并进行搅拌温度为66℃，所述储液槽2中缓慢加入硫酸并进行搅拌时间为2～4min，所述铜箔的厚度为18μm～105μm，所述储液槽2中微浊反应后的溶液经过泵抽送循环的温度为10～50℃，循环温度过高会影响下个循环的正常运转。

实施例四

一种铜箔光面微浊处理设备，包括支架1、储液槽2、循环泵3、过滤器4、分流管、喷淋管7、接收槽10、管路6和导辊8，所述支架1的中部设置有接收槽10，所述接收槽10的底部与所述储液槽2的顶部连接，喷淋后的微浊液被接收槽10引流到储液槽2内，所述喷淋头设置于所述接收槽10内壁的倾斜面上，倾斜面利于微浊液的流通，所述支架1的顶部和接收槽10的内壁均设置有所述导辊8，导辊8带动铜箔移动，所述储液槽2通过所述管路6与所述循环泵3连接，循环泵3为整个微浊液提供牵引力，所述循环泵3通过所述管路6与过滤器4连接，所述分流器5设置于所述过滤器4的顶端，过滤器4微浊液进行过滤，除去杂质，分流器5将微浊液分别分向不同的喷淋管7，所述分流器5通过所述管路6与所述喷淋管7连接，所述喷淋管7的中部均匀分布有至少3个连接孔12，所述连接孔12之间的间隔为80～120mm，足够的间隔利于安装扇形喷嘴13，所述喷淋管7的长度为1400～2000mm，所述喷淋管7的直径为40～80mm，所述连接孔12安装有扇形喷嘴13，微浊液通过喷淋管7，然后从连接孔12经扇形喷嘴13对铜箔进行喷淋，所述接收槽10为梯形，所述喷淋管7的数量至少为2个，至少两个喷淋管7相对设置，可以使微浊液均匀的对铜箔进行喷淋，如果实用一个喷淋管7，只能让铜箔的单面受到喷淋，这样的不利于铜箔均匀的进行光面处理，处理后的光面会不均衡。

以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。

Claims (10)

1.一种铜箔光面微浊处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将水加入到储液槽内，再向储液槽中加入硫酸并进行搅拌，硫酸浓度为100～400g/L，温度为10～80℃，将储液槽内水与硫酸的混合液进行冷却，冷却温度为10～50℃，再将入双氧水和盐酸加入到储液槽内，双氧水浓度为50～100g/L，盐酸浓度为20～50g/L，双氧水和盐酸与储液槽内水与硫酸的混合液，溶解后形成微浊液，温度为10～50℃；

(2)微浊液被泵输送到过滤器，过滤器过滤后的微浊液流入到喷淋管；

(3)铜箔放置于导辊上，导辊转动将铜箔移动到喷淋管喷射区域内，喷淋管将微浊液喷至铜箔光面上，喷淋管喷淋速率1～2m/s，铜箔光面与微浊液接触，铜箔的表面被微浊液进行浊化，得到处理后的铜箔光面；

(4)微浊反应后的溶液流入到接收槽，接收槽内微浊反应后的溶液通过回流管流入到储液槽中；

(5)储液槽中微浊反应后的溶液经过泵抽送循环所述步骤2、所述步骤3和所述步骤4；

(6)微浊反应后的溶液经循环使用120～240h，微浊反应后的溶液中铜浓度达到120～300g/L浓度后，形成微浊废液，需要重新配制微浊液，微浊废液排至生箔制造用的电解液中，微蚀废液与电解液混合，再经电镀产生铜。

2.根据权利要求1所述的一种铜箔光面处理工艺，其特征在于，所述导辊的转动速度为15～25m/min。

3.根据权利要求1所述的一种铜箔光面处理工艺，其特征在于，所述硫酸浓度为150～350g/L，所述储液槽中缓慢加入硫酸并进行搅拌温度为14～75℃，所述储液槽中缓慢加入硫酸并进行搅拌时间为2～4min。

4.根据权利要求1所述的一种铜箔光面处理工艺，其特征在于，所述铜箔的厚度为18μm～105μm。

5.根据权利要求1所述的一种铜箔光面处理工艺，其特征在于，所述储液槽中微浊反应后的溶液经过泵抽送循环的温度为10～50℃。

6.一种铜箔光面微浊处理设备，其特征在于，包括支架、储液槽、循环泵、过滤器、分流管、喷淋管、接收槽、管路和导辊；

所述支架的中部设置有接收槽，所述接收槽的底部与所述储液槽的顶部连接，所述喷淋管设置于所述接收槽内壁的倾斜面上；

所述支架的顶部和接收槽的内壁均设置有所述导辊；

所述储液槽通过所述管路与所述循环泵连接，所述循环泵通过所述管路与过滤器连接；

所述分流器设置于所述过滤器的顶端，所述分流器通过所述管路与所述喷淋管连接。

7.根据权利要求6所述的一种铜箔光面微浊处理设备，其特征在于，所述喷淋管的中部均匀分布有至少3个连接孔，所述连接孔之间的间隔为80～120mm，所述喷淋管的长度为1400～2000mm，所述喷淋管的直径为40～80mm。

8.根据权利要求7所述的一种铜箔光面微浊处理设备，其特征在于，所述连接孔安装有扇形喷嘴。

9.根据权利要求6所述的一种铜箔光面微浊处理设备，其特征在于，所述接收槽为梯形。

10.根据权利要求7所述的一种铜箔光面微浊处理设备，其特征在于，所述喷淋管的数量至少为2个。