CN108149292A - 铜箔基板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种铜箔基板的制作方法,其包括如下步骤:提供一基板;对所述基板进行表面氧化处理,以在该基板的表面形成含有活泼氢的官能团;在所述经表面氧化处理后的基板的表面形成钛钨层;在所述钛钨层的表面形成铜层。本发明的铜箔基板的制作方法制得的铜箔基板的基板与铜层之间设置有钛钨层,该钛钨层与基板及铜层之间均具有较强的结合力,从而使铜箔基板的铜层与基板之间具有较强的结合力。另,本发明还提供一种应用所述铜箔基板的制作方法制得的铜箔基板。
Description
技术领域
本发明涉及一种铜箔基板的制作方法及由该方法制得的铜箔基板。
背景技术
近年来,随着电子产品的小型化及薄型化趋势,柔性电路板在电子产品上的应用越来越广泛。目前,柔性电路板通常采用软性铜箔基板(FCCL)制作而成,而软性铜箔基板的生产方法有涂布法、溅镀/电镀法及热压法。但是,涂布法及热压法生产薄型软性铜箔基板具有较大的困难;溅镀法的成本较高。
目前,业界通常在高分子基板的表面通过化学镀的方法制作种晶金属层,然后在种晶金属层上电镀铜层,从而制得软性铜箔基板。这种方法可以制得具有较薄铜箔层的软性铜箔基板。然而,现有的化学镀制作的软性铜箔基板一般采用镍、铬或钛作为种晶金属层,这类种晶层与铜层和介质层之间的结合力不够好,导致铜箔基板各层之间的结合力不佳,影响电路板的性能。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种新的铜箔基板的制作方法,以解决上述问题。
另,还有必要提供一种由上述铜箔基板的制作方法制得的铜箔基板。
一种铜箔基板的制作方法,其包括如下步骤:
步骤S1:提供一基板;
步骤S2:对所述基板进行表面氧化处理,以在该基板的表面形成含有活泼氢的官能团;
步骤S3:在所述经表面氧化处理后的基板的表面形成钛钨层;
步骤S4:在所述钛钨层的表面形成铜层。
一种铜箔基板,其包括基板、结合于该基板至少一表面的钛钨层、及结合于该钛钨层的远离基板的表面的铜层。
所述铜箔基板的制作方法制得的铜箔基板的基板与铜层之间设置有钛钨层,该钛钨层与基板及铜层之间均具有较强的结合力,从而使铜箔基板的铜层与基板之间具有较强的结合力。
附图说明
图1是铜箔基板的截面示意图。
图2是基板的截面示意图。
图3是在图2所示基板表面形成钛钨层的截面示意图。
图4是本发明实施例1的钛钨层的表面扫描电镜图。
图5是本发明实施例1的钛钨层的截面的扫描电镜图。
主要元件符号说明
铜箔基板 100
基板 10
钛钨层 20
铜层 30
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1,本发明较佳实施方式提供一种铜箔基板100,其用于制作电子装置的电路板(图未示),所述电路板为柔性电路板,所述电路板可以是刚挠结合板中的柔性电路板。该铜箔基板100包括基板10、结合于该基板10至少一表面的钛钨层20、及结合于该钛钨层20的远离基板10的表面的铜层30。
所述基板10的材质为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、液晶聚合物(LCP)、聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、丙烯酸树脂、三乙烯基纤维素等常规应用于铜箔基板的绝缘性树脂。
所述钛钨层20的主要材质为钛金属和钨金属。该钛钨层20的厚度范围为0.02~1μm。可以理解的,在其它实施例中,该钛钨层20的厚度范围不限于此。
所述钛钨层20与基板10、钛钨层20与铜层30之间均具有较强的结合力,因此,铜箔基板100的铜层30不容易发生剥离的现象。
所述铜箔基板100具有较好的电磁遮蔽性能,因此,所述铜箔基板还可以作为电磁屏蔽膜使用。
请结合参阅图1~3,一种上述铜箔基板100的制作方法,其包括如下步骤:
步骤S1:请参阅图2,提供一基板10。
该基板10的材质为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、液晶聚合物(LCP)、聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚酰亚胺(PI)、丙烯酸树脂、三乙烯基纤维素等常规应用于铜箔基板的绝缘性树脂。
步骤S2:对所述基板10进行表面氧化处理,以在基板10的表面形成含有活泼氢的官能团。
该含有活泼氢的官能团为-OH(氢氧基)、-COOH(羧基)、-NH2(氨基)、-NH(亚氨基)等。该含有活泼氢的官能团中的活泼氢在溶液中容易被金属离子取代。
该表面氧化处理为物理氧化(Physical oxidation)、化学氧化(Chemicaloxidation)、化学接枝(Chemical grafting)、光化学接枝(Electrograftingphotochemical grafting)、硅烷改性(Sliane modification)等常规应用于树脂材料表面氧化处理的方法。
该物理氧化可以为等离子氧化、臭氧氧化等常规使用的树脂表面物理氧化方法。
该化学氧化为使用氢氧化钠溶液、高锰酸钾溶液等对树脂材料的表面进行氧化处理。
该等离子氧化可以在基板10的表面形成-OH等含有活泼氢的官能团。该臭氧氧化可以在基板10的表面形成-COOH等含有活泼氢的官能团。使用氢氧化钠溶液进行化学氧化时,可以在基板10的表面形成-COOH等含有活泼氢的官能团。使用高锰酸钾溶液进行化学氧化时,可以在基板10的表面形成-COOH、-OH等含有活泼氢的官能团。该化学接枝及光化学接枝可以在基板10的表面形成-COOH、-NH2、-SH等含有活泼氢的官能团。该硅烷改性可以在基板10的表面形成-OH、-NH、-SH等含有活泼氢的官能团。
步骤S3:请进一步参阅图3,在所述经表面氧化处理后的基板10的表面形成钛钨层20。
所述形成钛钨层20的方法为电化学沉积的方法。该电化学沉积的电解液主要由含有钛离子的化合物、含有钨离子的化合物、盐类、配位剂、稳定剂、缓冲剂、防腐蚀剂及水溶液配置而成。
该电化学沉积的电解液中,含有钛离子的化合物的质量浓度范围为60~120g/L,含有钨离子的化合物的质量浓度范围为20~80g/L,盐类的质量浓度范围为10~15g/L,配位剂的质量浓度范围为120~200g/L,稳定剂的质量浓度范围为0.25~0.5g/L,缓冲剂的质量浓度范围为25~30g/L,防腐蚀剂的质量浓度范围为0.25~1.0g/L。
所述含有钛离子的化合物包括但不限于硫酸钛(TiSO4)、氟化钛钾(K2TiF6)、及氟化钛钠(Na2TiF6)中的一种或几种。该含有钛离子的化合物用于提供钛离子。
所述含有钨离子的化合物可以为钨酸钠(Na2WO4·2H2O)等。该含有钨离子的化合物用于提供钨离子,该钨离子用于诱导钛离子发生共沉积。
所述盐类包括但不限于硫酸钠(Na2SO4)、硫酸钾(K2SO4)、硫酸铵((NH4)2SO4)、氯化钠(NaCl)、及氯化钾(KCl)中的一种或几种。该盐类用于提高电解液的导电性能。
所述配位剂包括但不限于苯丙氨酸、羧酸、羧酸盐、叔胺、二肟、双硫腙、羟基喹啉、β-二酮和氨基乙酸、三烷醇胺、乙二胺四乙酸、丁二酮肟、苄基二乙二肟、1,2-环己烷二酮二乙二肟、8~羟基喹啉乙酰丙酮、甘氨酸、氮川三乙酸盐、酒石酸、酒石酸盐、及三乙醇胺中的一种或几种。
所述稳定剂包括但不限于焦格酸、甲基四羟基邻苯二甲酸酐、六氯内亚甲基四羟基邻苯二甲酸酐、亚铁氰化钾、巯基丁二酸、二硫代二丁二酸、硫脲、联吡啶、及二巯基二乙酸中的一种过或几种。该稳定剂主要用于防止氧化。
所述缓冲剂包括但不限于氯化铵、醋酸钠、硼酸、磷酸钾、碳酸钠、及丙酸钠中的一种或几种。该缓冲剂用于稳定电解液的PH值。
所述防腐蚀剂包括但不限于苯甲酸钠、丁炔二醇、苯甲酸钠、萘酚类化合物中的一种或几种。该防腐剂可提高深镀能力,防止基材10被腐蚀。
可以理解的,所述电解液中还可以包含氯化钴(CoCl2),该氯化钴在电解液中的质量浓度范围为可以为4~8g/L。该氯化钴中的钴离子在电化学沉积钛钨层20的过程中可以起到促进钛钨层20沉积的作用。
在将所述经表面氧化处理后的基板10浸入电解液中时,电解液中的钨离子及钛离子会取代基板10表面所形成的含有活泼氢的官能团中的活泼氢,如此,钨离子及钛离子直接键合在基板10的表面,在电化学沉积过程中,这些键合在基板10的表面的钨离子及钛离子所转化的钛金属和钨金属会镶嵌在基板10的表面,如此可有效的提高钛钨层20与基板10之间的结合力。
步骤S4:请进一步参阅图1,在所述钛钨层20的远离基板10的表面电镀形成铜层30,得到铜箔基板100。
所述电镀为常规使用的电镀铜层的方法。
可以理解的,在所述步骤S2之前,还可以包括对基板10进行表面清洗除油的步骤。具体的,将基板10置于乙醇溶液中,以去除基板10表面的油污,接着用去离子水清洗基板10。
下面通过具体实施例对本发明的铜箔基板100的制作方法做进一步说明。
实施例1
提供一基板10,该基板10的材质为聚酰亚胺。
使用等离子氧化的方法对基板10进行表面氧化处理,以在基板10的表面形成-OH官能团。
使用电化学沉积的方法对所述经表面氧化处理后的基板10的表面形成钛钨层20。该电解液由硫酸钛、钨酸钠、氯化钴、氯化钠、苯丙氨酸、焦格酸、硼酸苯甲酸钠及水混合而成。且该电解液中,硫酸钛的质量浓度为105g/L,钨酸钠的质量浓度为40g/L,氯化钴的质量浓度为4.7g/L,氯化钠的质量浓度为15g/L,苯丙氨酸的质量浓度为150g/L,焦格酸的质量浓度为0.25g/L,硼酸的质量浓度为30g/L,苯甲酸钠的质量浓度为0.5g/L。
在所述钛钨层20的远离基板10的表面电镀铜,以形成铜层30,即得到铜箔基板100。
对所述实施例1中的钛钨层20的平面及截面分别进行扫描电镜测试,得到钛钨层20的表面扫描电镜图(请参图4)及截面扫描电镜图(请参图5),其中图4及图5的扫描电镜图的放大倍数是20000倍,由图4及图5的扫描电镜图可知,该钛钨层20的表面及截面平整。
实施例2
提供一基板10,该基板10的材质为聚酰亚胺。
使用臭氧氧化的方法对基板10进行表面氧化处理,以在基板10的表面形成-COOH官能团。
使用电化学沉积的方法对所述经表面氧化处理后的基板10的表面形成钛钨层20。该电解液由硫酸钛、钨酸钠、氯化钴、氯化钠、羧酸、焦格酸、硼酸苯甲酸钠及水混合而成。且该电解液中,硫酸钛的质量浓度为92g/L,钨酸钠的质量浓度为40g/L,氯化钴的质量浓度为6g/L,氯化钠的质量浓度为15g/L,羧酸的质量浓度为150g/L,焦格酸的质量浓度为0.25g/L,硼酸的质量浓度为30g/L,苯甲酸钠的质量浓度为0.5g/L。
在所述钛钨层20的远离基板10的表面电镀铜,以形成铜层30,即得到铜箔基板100。
实施例3
提供一基板10,该基板10的材质为聚酰亚胺。
以高锰酸钾溶液为氧化液,使用化学氧化的方法对基板10进行表面氧化处理,以在基板10的表面形成-OH及COOH官能团。
使用电化学沉积的方法对所述经表面氧化处理后的基板10的表面形成钛钨层20。该电解液由硫酸钛、钨酸钠、氯化钴、氯化钠、三乙醇胺、焦格酸、硼酸苯甲酸钠及水混合而成。且该电解液中,硫酸钛的质量浓度为80g/L,钨酸钠的质量浓度为20g/L,氯化钴的质量浓度为3.5g/L,氯化钠的质量浓度为15g/L,三乙醇胺的质量浓度为200g/L,焦格酸的质量浓度为0.4g/L,硼酸的质量浓度为30g/L,苯甲酸钠的质量浓度为0.5g/L。
在所述钛钨层20的远离基板10的表面电镀铜,以形成铜层30,即得到铜箔基板100。
经测试,所述实施例1~3的钛钨层20与基板10及铜层30之间均具有较好的结合力。
本发明的铜箔基板的制作方法制得的铜箔基板100中基板10与铜层30之间设置有钛钨层20,该钛钨层20与基板10及铜层30之间均具有较强的结合力,从而使铜箔基板100的铜层30与基板10之间具有较强的结合力。
另外,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形,而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种铜箔基板的制作方法,其包括如下步骤:
步骤S1:提供一基板;
步骤S2:对所述基板进行表面氧化处理,以在该基板的表面形成含有活泼氢的官能团;
步骤S3:在所述经表面氧化处理后的基板的表面形成钛钨层;
步骤S4:在所述钛钨层的表面形成铜层。
2.如权利要求1所述的铜箔基板的制作方法,其特征在于:所述基板的材质为聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、液晶聚合物、聚醚醚酮、聚砜、聚醚砜、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、丙烯酸树脂或三乙烯基纤维素。
3.如权利要求1所述的铜箔基板的制作方法,其特征在于:所述表面氧化处理为物理氧化、化学氧化、化学接枝、光化学接枝或硅烷改性,其中,该物理氧化为等离子氧化或臭氧氧化,该化学氧化为使用氢氧化钠溶液或高锰酸钾溶液对树脂材料的表面进行氧化处理。
4.如权利要求1所述的铜箔基板的制作方法,其特征在于:所述含有活泼氢的官能团为-OH、-COOH、-NH2、及-NH中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的铜箔基板的制作方法,其特征在于:所述形成钛钨层的方法为电化学沉积的方法,该电化学沉积的电解液主要由含有钛离子的化合物、含有钨离子的化合物、盐类、配位剂、稳定剂、缓冲剂及防腐蚀剂配置而成。
6.如权利要求5所述的铜箔基板的制作方法,其特征在于:所述含有钛离子的化合物为硫酸钛、氟化钛钾或氟化钛钠;所述含有钨离子的化合物为钨酸钠。
7.如权利要求1所述的铜箔基板的制作方法,其特征在于:所述形成铜层的方法为电镀法。
8.一种铜箔基板,其特征在于:该铜箔基板包括基板、结合于该基板至少一表面的钛钨层、及结合于该钛钨层的远离基板的表面的铜层。
9.如权利要求8所述的铜箔基板,其特征在于:所述基板的材质为聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、液晶聚合物、聚醚醚酮、聚砜、聚醚砜、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、丙烯酸树脂或三乙烯基纤维素。
10.如权利要求8所述的铜箔基板,其特征在于:所述钛钨层的厚度范围为0.02~1μm。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20180612 |