CN110952119A - 一种应用于高频高速电解铜箔的表面粗化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于高频高速电解铜箔的表面粗化方法，包括以下步骤，将无氧铜杆、稀硫酸在萝茨风机送氧与加热的条件下，发生化学反应，制成粗化电解液原液；将得到的粗化电解液原液，分别配制出二种浓度的粗化液：粗化I液：Cu2+:12‑14g/L，H2SO4：130‑140g/L，温度为25‑27℃；粗化II液：Cu2+:18‑20g/L，H2SO4：120‑130g/L，温度为30‑33℃；将铜箔放入电镀槽，作电镀粗化准备；将粗化I液倒入电镀槽，然后对铜箔进行电镀；对电镀后的铜箔进行水洗，洗净铜箔表面残存的粗化I液；将粗化II液倒入电镀槽，然后对水洗后的铜箔再次进行电镀。本发明的有益效果：通过对粗化液的设置，并采用二级电镀粗化的方法，减小铜箔表面能，降低粗化峰值，降低传输信号损耗，提高结合力，使生产的铜箔品质更高。
Description
技术领域
本发明涉及铜箔表面处理生产技术领域，具体来说，涉及一种应用于高频高速电解铜箔的表面粗化方法。
背景技术
近年来，随着电子产品的飞速发展，各种智能化的电子产品层出不穷、电解铜箔作为元器件的沟通桥梁，以到神经中枢的作用，在传输信号上的损耗与传输速率，直接关系到电子产品的性能。而铜箔毛面晶核大小，均匀性，粗糙峰值，直接决定了信号中损耗与传输速率。电解铜箔在信号转输时要符合高频高速性能，必然要提高铜箔的各项性能，特别是要控制铜箔在表面粗化处理时晶粒生长取向，由原来的竖向生长，控制为晶粒竖面向生长，提高粗化层的均匀性，抑制异常晶粒的生长,增加晶粒个数，同时降低了粗化峰值，增强铜箔抗剥离强度，减小铜箔在信号传输时的DK与DF值，现有的铜箔表面粗化工艺一般采用同一种工艺参数浓度的粗化液的二级电镀，由此方法处理后的铜箔，粗造度高，抗剥离强度低，铜粉脱落严重，信号传输易损耗。
因此，研发生产出低粗糙峰值、传输信号损耗小，高结合力的电解铜箔，能够避免铜箔在制造PCB板材线路时，钻孔、焊锡过程中出现铜箔起泡分层的现象，具有深远的价值意义，目前，并无一种合适的铜箔表面粗化方法。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种应用于高频高速电解铜箔的表面粗化方法，能够克服现有技术的上述不足，能够减小铜箔表面能，使生产的铜箔具备传输信号损耗小、低粗化峰值、符合高频高速的性能。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种应用于高频高速电解铜箔的表面粗化方法，包括以下步骤，S1：将无氧铜杆、稀硫酸在萝茨风机送氧与加热的条件下，发生化学反应，制成粗化电解液原液；
S2：将步骤S1中得到的粗化电解液原液，分别配制出二种浓度的粗化液：
粗化I液：Cu2+:12-14g/L，H2SO4：130-140g/L，温度为25-27℃；
粗化II液：Cu2+:18-20g/L，H2SO4：120-130g/L，温度为30-33℃；
S3：将铜箔放入电镀槽，作电镀粗化准备；
S4：将粗化I液倒入电镀槽，然后对铜箔进行电镀；
S5：对步骤S4中电镀后的铜箔进行水洗，洗净铜箔表面残存的粗化 I液；
S6：将粗化II液倒入电镀槽，然后对步骤S5中水洗后的铜箔再次进行电镀。
本发明的有益效果：通过对粗化液的设置，并采用二级电镀粗化的方法，能调整粗化各工艺环境，控制铜箔毛面的晶核取向，减小铜箔表面能，降低粗化峰值，降低传输信号损耗，提高结合力，使电镀粗化后的铜箔在应用过程中，能有效避免在制造PCB板材线路时、打孔、焊锡过程中的起泡分层现象，品质更高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明应用于高频高速电解铜箔的表面粗化方法的流程示意图；
图2是本发明实施例一中铜箔表面粗化效果的SEM图谱；
图3是对比例中铜箔表面粗化效果的SEM图谱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明公开了一种应用于高频高速电解铜箔的表面粗化方法，包括以下步骤，S1：将无氧铜杆、稀硫酸在萝茨风机送氧与加热的条件下，发生化学反应，制成粗化电解液原液；
S2：将步骤S1中得到的粗化电解液原液，分别配制出二种浓度的粗化液：
粗化I液：Cu2+:12-14g/L，H2SO4：130-140g/L，温度为25-27℃；
粗化II液：Cu2+:18-20g/L，H2SO4：120-130g/L，温度为30-33℃；
S3：将铜箔放入电镀槽，作电镀粗化准备；
S4：将粗化I液倒入电镀槽，然后对铜箔进行电镀；
S5：对步骤S4中电镀后的铜箔进行水洗，洗净铜箔表面残存的粗化 I液；
S6：将粗化II液倒入电镀槽，然后对步骤S5中水洗后的铜箔再次进行电镀。
本发明的具体实施例一中，在步骤S2中，配制出二种浓度的粗化液为：
所述粗化I液：Cu2+:12g/L，H2SO4：130g/L，温度为25℃；
所述粗化II液：Cu2+:18g/L，H2SO4：120g/L，温度为30℃。
本发明的具体实施例二中，在步骤S2中，配制出二种浓度的粗化液为：
所述粗化I液：Cu2+:13g/L，H2SO4：135g/L，温度为25℃；
所述粗化II液：Cu2+:19g/L，H2SO4：125g/L，温度为30℃。
本发明的具体实施例三中，在步骤S2中，配制出二种浓度的粗化液为：
所述粗化I液：Cu2+:14g/L，H2SO4：140g/L，温度为25℃；
所述粗化II液：Cu2+:20g/L，H2SO4：130g/L，温度为30℃。
本发明的具体实施例中，在步骤S4中，还包括以下步骤，S4.1：设置电流密度25-30A/dm2，电镀时间为1-2s。在步骤S6中，还包括以下步骤， S6.1：设置电流密度30-35A/dm2，电镀时间为1-2s。
本发明的具体实施例中，在步骤S3中，所述铜箔的厚度为15um。
本发明的具体实施例中，还包括以下步骤，S7：分析电镀粗化后铜箔的表面粗化效果。
更具体地，在步骤S7中：采用TESCAN-VEGA3扫描电子显微镜观察分析。对比较例和实施例1分析样品表面粗化效果：
对比例：
采用同种工艺条件下的的粗化工艺参数，粗化槽液Cu2+:12g/L，H2SO4： 130g/L，粗化液温度为25℃，粗化I电流密度25A/dm2，粗化II：粗化槽液Cu2+:12g/L，H2SO4：130g/L，电流密度30A/dm2，粗化液温度为30℃，电镀2S。
实施例一：
根据步骤S1和S2，配制出二种浓度的粗化液：
粗化I液：Cu2+:12g/L，H2SO4：130g/L，温度为25℃，
粗化II液：Cu2+:18g/L，H2SO4：120g/L，温度为30℃，
经步骤S2配好后的粗化电解液，将厚度为15um的铜箔依次进行粗化I 电镀槽，用电流密度25A/dm2，电镀2S，水洗，洗净铜箔表面残存的粗化I液，后进行粗化II电镀槽，用电流密度30A/dm2，电镀2S。
实施例二：
根据步骤S1和S2，配制出二种浓度的粗化液：
粗化I液：Cu2+:13g/L，H2SO4：135g/L，温度为25℃；
粗化II液：Cu2+:19g/L，H2SO4：125g/L，温度为30℃。
经步骤S2配好后的粗化电解液，将厚度为15um的铜箔依次进行粗化I 电镀槽，用电流密度25A/dm2，电镀2S，水洗，洗净铜箔表面残存的粗化I液，后进行粗化II电镀槽，用电流密度30A/dm2，电镀2S。
实施例三：
根据步骤S1和S2，配制出二种浓度的粗化液：
粗化I液：Cu2+:14g/L，H2SO4：140g/L，温度为25℃；
粗化II液：Cu2+:20g/L，H2SO4：130g/L，温度为30℃。
经步骤S2配好后的粗化电解液，将厚度为15um的铜箔依次进行粗化I 电镀槽，用电流密度25A/dm2，电镀2S，水洗，洗净铜箔表面残存的粗化I液，后进行粗化II电镀槽，用电流密度30A/dm2，电镀2S。
对比例、实例一、实例二、实例三粗糙度，晶粒大小、抗剥离对比，比较如下表：
据上表得出铜箔电镀粗化情况，在本发明的三个实施例中，铜箔毛面Rz 最大值3.6um，最小值3.45um，粗化单个晶粒直径最大为0.68um，最小为0.6um，可以表征铜箔表面粗化效果良好。综上所述，此种应用于高频高速电解铜箔的表面粗化方法，能给铜箔电镀粗化提供支持，能调整粗化各工艺环境，控制铜箔毛面的晶核取向，减小铜箔表面能，降低粗化峰值，降低传输信号损耗，提高结合力。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种应用于高频高速电解铜箔的表面粗化方法，其特征在于，包括以下步骤，S1：将无氧铜杆、稀硫酸在萝茨风机送氧与加热的条件下，发生化学反应，制成粗化电解液原液；
S2：将步骤S1中得到的粗化电解液原液，分别配制出二种浓度的粗化液：
粗化
液：Cu2+:12-14g/L，H2SO4：130-140g/L，温度为25-27℃；
粗化
液：Cu2+:18-20g/L，H2SO4：120-130g/L，温度为30-33℃；
S3：将铜箔放入电镀槽，作电镀粗化准备；
S4：将粗化
液倒入电镀槽，然后对铜箔进行电镀；
S5：对步骤S4中电镀后的铜箔进行水洗，洗净铜箔表面残存的粗化
液；
S6：将粗化
液倒入电镀槽，然后对步骤S5中水洗后的铜箔再次进行电镀。
2.根据权利要求1所述的应用于高频高速电解铜箔的表面粗化方法，其特征在于，在步骤S2中，配制出二种浓度的粗化液为：
所述粗化
液：Cu2+:12g/L，H2SO4：130g/L，温度为25℃；
所述粗化
液：Cu2+:18g/L，H2SO4：120g/L，温度为30℃。
3.根据权利要求1所述的应用于高频高速电解铜箔的表面粗化方法，其特征在于，在步骤S2中，配制出二种浓度的粗化液为：
所述粗化
液：Cu2+:13g/L，H2SO4：135g/L，温度为25℃；
所述粗化
液：Cu2+:19g/L，H2SO4：125g/L，温度为30℃。
4.根据权利要求1所述的应用于高频高速电解铜箔的表面粗化方法，其特征在于，在步骤S2中，配制出二种浓度的粗化液为：
所述粗化
液：Cu2+:14g/L，H2SO4：140g/L，温度为25℃；
所述粗化
液：Cu2+:20g/L，H2SO4：130g/L，温度为30℃。
5.根据权利要求1～4任一项所述的应用于高频高速电解铜箔的表面粗化方法，其特征在于，在步骤S4中，还包括以下步骤，S4.1：设置电流密度25-30A/dm2，电镀时间为1-2s。
6.根据权利要求1～4任一项所述的应用于高频高速电解铜箔的表面粗化方法，其特征在于，在步骤S6中，还包括以下步骤，S6.1：设置电流密度30-35A/dm2，电镀时间为1-2s。
7.根据权利要求1所述的应用于高频高速电解铜箔的表面粗化方法，其特征在于，在步骤S3中，所述铜箔的厚度为15um。
8.根据权利要求1所述的应用于高频高速电解铜箔的表面粗化方法，其特征在于，还包括以下步骤，S7：分析电镀粗化后铜箔的表面粗化效果。
9.根据权利要求8所述的应用于高频高速电解铜箔的表面粗化方法，其特征在于，在步骤S7中：采用TESCAN-VEGA3扫描电子显微镜观察分析。
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Denomination of invention: A Surface Coarsening Method Applied to High Frequency and High Speed Electrolytic Copper Foil Effective date of registration: 20231226 Granted publication date: 20210730 Pledgee: Jiujiang Bank Co.,Ltd. Pledgor: JIUJIANG DEFU TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980074569 |