CN116083972B - 一种具有低粗糙度、高剥离强度的反转铜箔的生产工艺及其产品和应用 - Google Patents

一种具有低粗糙度、高剥离强度的反转铜箔的生产工艺及其产品和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有低粗糙度、高剥离强度的反转铜箔的生产工艺，包括：(1)配制电解液，电解液中包括：硫酸铜、硫酸、纯水、氯离子和添加剂A；添加剂A包括麦芽糊精和胶原蛋白；(2)将电解液注入带有阴极辊的电镀槽中，经电解后得到生箔；(3)将生箔进行表面瘤化处理，包括粗化处理和固化处理，粗化处理液中包括：硫酸铜、硫酸、纯水和添加剂B；添加剂B包括香豆素和1,4‑丁炔二醇；(4)将经表面瘤化处理后的生箔进行后处理。本发明制备得到的产品兼具低表面粗糙度、低比表面积增量，以及高的抗剥离强度与高的抗拉强度；更能满足信号传输高频高速化对铜箔的要求，尤其适用于制备高频高速用电路材料，如PCB、CCL等。

Description

一种具有低粗糙度、高剥离强度的反转铜箔的生产工艺及其 产品和应用
技术领域
本发明涉及电解铜箔的技术领域，尤其涉及一种具有低粗糙度、高剥离强度的反转铜箔的生产工艺及其产品和在制备高频高速电路材料中的应用。
背景技术
铜箔作为线路板中电子与信号传导的载体，是印刷电路板(PCB)制造中的重要原料，是覆铜板(CCL)产品的三大关键组成材料之一，被称为电子产品信号与电力传输、沟通的“神经网络”。随着电子技术的不断发展，高频高速类产品的需求不断增加，对低信号损耗线路的要求不断提高，从而对板材表面铜箔的各项物性(性能)有了更高的要求。
随着5G时代的到来，信号传输高频化的发展(信号波长越来越短)，移动终端PCB采用的介质层厚度(≤1/8的波长)也越来越薄，为了保持带状线阻抗值稳定以及减小侧蚀误差，减小铜箔厚度是改进的主要方向，另外，信号的高频化使信号传输越来越集中于导线“表面层”内，信号传输频率越快，导线“表面层”传输信号的厚度就越薄(趋肤效应)，这就对铜箔的表面粗糙度提出了较高要求(越低越好)。
目前下游PCB线路已逐步向高、精、密的方向发展，PCB的分布逐步从单根线路到成百上千根线路设计方向发展，线路设计越来越多，但现有的铜箔在覆铜板设计时毛面与绝缘层结合，光面在图形转移工序与蚀刻阻剂结合，难以满足新设计的需求，导致PCB图形转移工序难度增加线路开路、缺口不良风险升高。因此，开发高频高速用反转铜箔具有市场需求及实际应用价值。
目前市场高频高速用反转铜箔，存在粗糙度偏高，处理面铜瘤均匀性较差，导致抗剥离不稳定及在多种基材中匹配性差等问题。为解决上述问题，现有技术多采用降低电流的方式去生产，粗糙度降低的同时，铜瘤数目减少，均匀性变差，导致在高频高速基材中抗剥离偏低；另外也有采用添加金属钨的生产方式，但金属钨的日常监测控制较难，同时异种金属的引入对电性有不利的影响，甚至有铜粉脱落的风险，导致下游应用时残铜发生概率增加。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明公开了一种反转铜箔的生产工艺，通过对工艺的优化，制备得到的产品兼具低表面粗糙度、低比表面积增量，以及高的抗剥离强度与高的抗拉强度；更能满足信号传输高频高速化对铜箔的要求，尤其适用于制备高频高速用电路材料，如PCB、CCL等。
具体技术方案如下：
一种具有低粗糙度、高剥离强度的反转铜箔的生产工艺，包括如下步骤：
(1)配制电解液，所述电解液中包括：硫酸铜、硫酸、纯水、氯离子和添加剂A；
所述添加剂A包括麦芽糊精和胶原蛋白；
(2)将所述电解液注入带有阴极辊的电镀槽中，经电解后得到生箔；
对所述阴极辊进行抛光处理；
经所述电解后得到生箔的光面粗糙度＜1.0μm；
(3)将所述生箔进行表面瘤化处理，包括粗化处理和固化处理，所述粗化处理液中包括：硫酸铜、硫酸、纯水和添加剂B；
所述添加剂B包括香豆素和1,4-丁炔二醇；
(4)将经表面瘤化处理后的生箔进行后处理，得到所述具有低粗糙度、高剥离强度的反转铜箔。
本发明公开了一种反转铜箔的生产工艺，包括电解、表面瘤化处理和后处理，经试验发现，该生成工艺的关键在于电解处理时，向电解液中加入特定含量、特殊组成的添加剂A，同时对阴极辊进行抛光处理以保证经电解后得到生箔的光面(S面)粗糙度＜1.0μm；满足该前提下，再经过后续的表面瘤化处理，通过向粗化处理液中加入特定含量、特殊组成的添加剂B，从而实现对铜箔表面粗度的精确控制；在保证制备的反转铜箔低表面粗糙度(Rz)、低的比表面积增量(Sdr)前提下，又获得了高的抗剥离强度与高的抗拉强度；更能满足信号传输高频高速化对铜箔的要求，尤其适用于制备高频高速用电路材料，如PCB、CCL等。
步骤(1)中：
所述电解液中铜离子浓度为60～90g/L，硫酸浓度为80～130g/L，氯离子浓度为15～30ppm，麦芽糊精的浓度为9～12mg/L，胶原蛋白的浓度为7～10ppm。
经试验发现，添加剂A的种类与各自浓度的调控非常关键，若采用单一的胶原蛋白或单一的麦芽糊精作为添加剂，或者是加入的胶原蛋白和麦芽糊精的浓度不合适，制备得到的反转铜箔均无法兼具低Rz、低Sdr、高抗剥离强度与高抗拉强度的性能要求。
优选的，所述胶原蛋白的分子量为4000～6000Da。
经试验发现，本发明中胶原蛋白的分子量对于最终制备的反转铜箔的性能也有着显著的影响，若采用的分子量较低(如2000～4000Da)或者较高(如7000～9000Da)，制备得到的反转铜箔的抗拉强度与延伸率较低，且毛面(M面)的粗糙度过高。
所述电解液的配制：
一般先在溶铜罐中加入铜线、硫酸、纯水和空气生成硫酸铜电解液；将该硫酸铜电解液注入低位槽中，并调节硫酸铜电解液中铜离子浓度和硫酸浓度在预定范围内，并加入盐酸以调整电解液中氯离子浓度在预定范围；然后在添加剂配制槽罐中将麦芽糊精、胶原蛋白与40～55℃的纯水中配制搅拌均匀后，与上述配制的硫酸铜电解液一起注入电解槽中。
步骤(2)中：
所述抛光处理为采用抛光刷进行的在线抛光；
优选的，所述抛光刷的目数为1500～2000#；进一步优选，抛光刷上附着的研磨颗粒使用碳化硅颗粒，碳化硅颗粒的粒径在15～25μm，抛光刷旋转方向与阴极辊的旋转方向保持一致。
优选的，所述抛光刷的转速为150～250转/min，抛光刷的摆速为100～150次/min，抛光电流为2.5～3.5A，阴极辊的转速为1～2m/min，抛光时长为1～1.5h。
经试验发现，当采用上述加入特定添加剂A的电解液、再配合对阴极辊的抛光处理后，可以保证电解后得到生箔的光面(S面)粗糙度＜1.0μm。该粗糙度的限制是保证最终制备得到的反转铜箔具有优异的综合性能的前提，当生箔的粗糙度限制在该范围内，更有利于表面瘤化处理对表面铜瘤的可控性处理，从而制备得到兼具低表面粗糙度、低比表面积增量，以及高的抗剥离强度与高的抗拉强度的目标产品。进一步优选，电解后得到生箔的光面(S面)粗糙度≤0.8μm。
优选的，所述电解：
供液(即电解液)温度为45～55℃，供液流量为20～30m3/h，电流密度为60～80A/dm2。
供液温度过低电流效率低，电量损耗大；温度过高，阴极极化较强，铜箔容易出现克重不均，无法满足高频高速用铜箔的需求。
供液流量控制在20～30m3/h，流量＜20m3/h，传质不够，电解产生大量的气泡(酸气)，污染生产环境，人员呼入损害呼吸系统。
电解过程中控制电流密度(Dk)为60～80A/dm2，若Dk＜60A/dm2，传电不够，在传质保证的基础上，容易箔面出现电镀不均，导致产品基重不均；Dk＞80A/dm2，过高的电流密度容易边部烧焦，导致撕边断箔，长时间的大电流生产对设备损耗较大。
步骤(3)中：
所述粗化处理液中，铜离子浓度为20～22g/L，硫酸浓度为90～120g/L，香豆素浓度为10～15mg/L，1,4-丁炔二醇浓度为8～12mg/L；
本发明中，粗化处理液的组成也是实现本发明目的的关键，经试验发现，香豆素与1,4-丁炔二醇具有很强的吸附性，在电镀过程中停留在电镀表面的时间足够长，能够被新沉积的金属原子所包围并包裹进入沉积层中，进行反应生成吸附能力较弱的物质而脱离电镀表面。电极表面添加剂的消耗速度与从本体镀液扩散到表面的速度呈平衡，使得微观不平整的表面上添加剂的浓度维持稳定，从而生产得到表面粗度低且均匀细致的瘤化层。并且，采用上述特定组成的粗化处理液可以对制备的生箔表面进行可控性处理，具体可调控生箔表面铜瘤的数量及均匀程度，再经固化处理及后处理得到表面粗度低、比表面积增量低且均匀细致的瘤化层。
优选的，所述香豆素为呋喃香豆素类，1,4-丁炔二醇为工业级98％含量。
所述粗化处理液的配制：
在粗化溶铜罐中加入铜线、硫酸、通入空气进行溶铜造液，造液完成后，开启自控阀门，将液自流到粗化低位槽中，此期间控制镀液铜含量，在低位槽中进行硫酸浓度的微调即可得符合工艺管控的镀液参数。
优选的：
所述粗化处理液的温度为25～30℃；
所述粗化处理，电流密度为28～35A/dm2；
所述固化处理采用的固化处理液中，铜离子浓度为55～60g/L，硫酸浓度为80～90g/L；固化处理液的温度为30～36℃；
所述固化处理液的配制：
在固化溶铜罐中加入铜线、硫酸、通入空气进行溶铜造液，造液完成后，开启自控阀门，将液自流到固化低位槽中，此期间控制镀液铜含量，在低位槽中进行硫酸浓度的微调即可得符合工艺管控的镀液参数。
优选的，所述固化处理，电流密度为18～24A/dm2。
步骤(4)中：
所述后处理包括防氧化处理和/或硅烷处理。所述后处理工艺采用本领域的常规工艺即可。
进一步优选：
步骤(1)中，所述电解液中麦芽糊精的浓度为9～10mg/L，胶原蛋白的浓度为7～9ppm；
步骤(3)中，所述粗化处理液中香豆素浓度为11～13mg/L，1,4-丁炔二醇浓度为8～10mg/L。
经试验发现，在上述进一步优选的范围下制备得到的反转铜箔，综合性能优异，且S面的铜瘤尺寸更小。
更优选：
所述电解液中麦芽糊精的浓度为10mg/L，胶原蛋白的浓度为9ppm；
所述粗化处理液中香豆素浓度为13mg/L，1,4-丁炔二醇浓度为10mg/L。
经试验发现，在上述更优选的范围下制备得到的反转铜箔，综合性能优异，且S面的铜瘤尺寸更小、数量更少。
本发明还公开了根据上述的方法制备的具有低粗糙度、高剥离强度的反转铜箔，抗拉强度≥340MPa，延伸率>10％，毛面粗糙度≤2.3μm，光面粗糙度<1.55μm，比表面积增量<10％，抗剥离强度≥1.1N/mm。该反转铜箔兼具低粗糙度、低比表面积增量，以及高抗剥离强度与高抗拉强度，尤其适用于制备高频高速电路材料。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明公开了一种反转铜箔的制备工艺，通过在电解液中加入特定的添加剂，再结合对现有抛光工艺的优化，制得生箔的光面具有较低的粗糙度；然后在瘤化工艺中引入特定添加剂，控制铜瘤成核数目及均匀性，最终制得抗剥离强度与抗拉强度高，低表面粗糙度、低比表面积增量的高频高速专用的反转铜箔。
附图说明
图1为实施例1制备的铜箔光面(S面)的SEM图；
图2为实施例2制备的铜箔光面(S面)的SEM图；
图3为实施例3制备的铜箔光面(S面)的SEM图；
图4为实施例4制备的铜箔光面(S面)的SEM图；
图5为实施例5制备的铜箔光面(S面)的SEM图；
图6为实施例6制备的铜箔光面(S面)的SEM图；
图7为对比例1制备的铜箔光面(S面)的SEM图；
图8为对比例2制备的铜箔光面(S面)的SEM图；
图9为对比例3制备的铜箔光面(S面)的SEM图；
图10为对比例4制备的铜箔光面(S面)的SEM图；
图11为对比例5制备的铜箔光面(S面)的SEM图；
图12为对比例6制备的铜箔光面(S面)的SEM图；
图13为对比例8制备的铜箔光面(S面)的SEM图；
图14为对比例9制备的铜箔光面(S面)的SEM图；
图15为对比例10制备的铜箔光面(S面)的SEM图；
图16为对比例11制备的铜箔光面(S面)的SEM图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明。但应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
(1)在溶铜罐中加入铜线、硫酸、纯水，空气生产硫酸铜电解液。
(2)在低位槽中调节电解液中铜离子浓度为70g/L，硫酸浓度为95g/L；并加入盐酸(AR级)调整电解液中氯离子浓度为16ppm。
(3)在添加剂配置槽罐中将麦芽糊精和分子量为4000～6000Da的胶原蛋白在45℃保温下均匀搅拌1h后，通过微小流量计控制持续加入添加剂到电镀槽中(生箔机)，保持电解液中胶原蛋白的浓度为7ppm，麦芽糊精的浓度为9mg/L。
(4)通过板式换热器调节供液温度保持45℃，利用电磁流量计和高精度阀门，调节阀度控制供液流量为20m3/h。
(5)对阴极辊使用1200#抛光刷进行在线抛光，其中抛光刷转速为150转/min，抛光刷抛光摆速为100次/min，抛光电流为2.5A，阴极辊转速为1m/min，抛光时长为1.5h。
(6)设置生产电流密度为60A/dm2，根据铜箔规格设定阴极辊转速，本实施例中的铜箔为35μm，阴极辊转速设定为2.34m/min。
(7)电解完成后，进行粗度测量，本实施例制备生箔的S面粗度Rz为0.75μm(确保S面粗度Rz＜1.0μm)。
(8)瘤化处理中粗化处理在粗化电镀槽中进行，配制的粗化处理液中铜离子浓度：20g/L，硫酸浓度：90g/L，呋喃香豆素浓度：11mg/L，1,4-丁炔二醇浓度：9mg/L，电镀电流密度28A/dm2，供液温度28℃，供液流量5m3/h。
(9)瘤化处理中固化处理在固化电镀槽中进行，配制的固化处理液中铜浓度：56g/L，硫酸浓度：80g/L，电镀电流密度18A/dm2，供液温度31℃，供液流量5m3/h。
(10)之后做防氧化及硅烷处理，具体为：防氧化先镀锌(锌离子浓度：5g/L，硼酸浓度：8g/L，pH:3，镀液温度:30℃，电流密度0.3A/dm2)，再进行镀铬处理(六价铬离子浓度3g/L，磷酸根离子浓度2000ppm)，硅烷处理采用5％的氨基硅烷进行喷淋处理，再100℃风干。
全过程生产线速18m/min即得到成品。
本实施例制备得到的反转铜箔的厚度为35μm，其各项性能数据列于下表1中，依据表1中数据可知，该反转铜箔满足高频高速领域用铜箔的所有性能要求，可以用于制备高频高速用电路材料，如PCB、CCL等。
实施例2
(1)在溶铜罐中加入铜线、硫酸、纯水，空气生产硫酸铜电解液。
(2)在低位槽中调节电解液中铜离子浓度为80g/L，硫酸浓度为99g/L；并加入盐酸(AR级)调整电解液中氯离子浓度为20ppm。
(3)在添加剂配置槽罐中将麦芽糊精和分子量为4000～6000Da的胶原蛋白在45℃保温下均匀搅拌1h后，通过微小流量计控制持续加入添加剂到电镀槽中(生箔机)，保持电解液中胶原蛋白的浓度为9ppm，麦芽糊精的浓度为10mg/L。
(4)通过板式换热器调节供液温度保持45℃，利用电磁流量计和高精度阀门，调节阀度控制供液流量为25m3/h。
(5)对阴极辊使用1200#抛光刷进行在线抛光，其中抛光刷转速为200转/min，抛光刷抛光摆速为125次/min，抛光电流为3.0A，阴极辊转速为1m/min，抛光时长为1.0h。
(6)设置生产电流密度为70A/dm2，根据铜箔规格设定阴极辊转速，本实施例中的铜箔为35μm，阴极辊转速设定为2.42m/min。
(7)电解完成后，进行粗度测量，本实施例制备生箔的S面粗度Rz为0.77μm(确保S面粗度Rz＜1.0μm)。
(8)瘤化处理中粗化处理在粗化电镀槽中进行，配制的粗化处理液中铜离子浓度：21g/L，硫酸浓度：100g/L，香豆素浓度：13mg/L，1,4-丁炔二醇浓度：10mg/L，电镀电流密度30A/dm2，供液温度28℃，供液流量5m3/h。
(9)瘤化处理中固化处理在固化电镀槽中进行，配制的固化处理液中铜浓度：57g/L，硫酸浓度：85g/L，电镀电流密度22A/dm2，供液温度33℃，供液流量5m3/h。
(10)之后做防氧化及硅烷处理，全过程生产线速20m/min即得到成品。
本实施例制备得到的反转铜箔的厚度为35μm，其各项性能数据列于下表1中。
实施例3
(1)在溶铜罐中加入铜线、硫酸、纯水，空气生产硫酸铜电解液。
(2)在低位槽中调节电解液中铜离子浓度为90g/L，硫酸浓度为120g/L；并加入盐酸(AR级)调整电解液中氯离子浓度为25ppm。
(3)在添加剂配置槽罐中将麦芽糊精和分子量为4000～6000Da的胶原蛋白在45℃保温下均匀搅拌1h后，通过微小流量计控制持续加入添加剂到电镀槽中(生箔机)，保持电解液中胶原蛋白的浓度为10ppm，麦芽糊精的浓度为12mg/L。
(4)通过板式换热器调节供液温度保持55℃，利用电磁流量计和高精度阀门，调节阀度控制供液流量为30m3/h。
(5)对阴极辊使用1200#抛光刷进行在线抛光，其中抛光刷转速为250转/min，抛光刷抛光摆速为150次/min，抛光电流为3.5A，阴极辊转速为1m/min，抛光时长为1.0h。
(6)设置生产电流密度为80A/dm2，根据铜箔规格设定阴极辊转速，本实施例中的铜箔为35μm，阴极辊转速设定为2.55m/min。
(7)电解完成后，进行粗度测量，本实施例制备生箔的S面粗度Rz为0.80μm(确保S面粗度Rz＜1.0μm)。
(8)瘤化处理中粗化处理在粗化电镀槽中进行，配制的粗化处理液中铜离子浓度：22g/L，硫酸浓度：120g/L，香豆素浓度：15mg/L，1,4-丁炔二醇浓度：12mg/L，电镀电流密度34A/dm2，供液温度30℃，供液流量5m3/h。
(9)瘤化处理中固化处理在固化电镀槽中进行，配制的固化处理液中铜浓度：59g/L，硫酸浓度：90g/L，电镀电流密度24A/dm2，供液温度35℃，供液流量5m3/h。
(10)之后做防氧化及硅烷处理，全过程生产线速21m/min即得到成品。
本实施例制备得到的反转铜箔的厚度为35μm，其各项性能数据列于下表1中。
实施例4
(1)在溶铜罐中加入铜线、硫酸、纯水，空气生产硫酸铜电解液。
(2)在低位槽中调节电解液中铜离子浓度为80g/L，硫酸浓度为100g/L；并加入盐酸(AR级)调整电解液中氯离子浓度为20ppm。
(3)在添加剂配置槽罐中将麦芽糊精和分子量为4000～6000Da的胶原蛋白在45℃保温下均匀搅拌1h后，通过微小流量计控制持续加入添加剂到电镀槽中(生箔机)，保持电解液中胶原蛋白的浓度为8ppm，麦芽糊精的浓度为10mg/L。
(4)通过板式换热器调节供液温度保持50℃，利用电磁流量计和高精度阀门，调节阀度控制供液流量为24m3/h。
(5)对阴极辊使用1200#抛光刷进行在线抛光，其中抛光刷转速为199转/min，抛光刷抛光摆速为110次/min，抛光电流为2.8A，阴极辊转速为1m/min，抛光时长为1.2h。
(6)设置生产电流密度为66A/dm2，根据铜箔规格设定阴极辊转速，本实施例中的铜箔为35μm，阴极辊转速设定为2.39m/min。
(7)电解完成后，进行粗度测量，本实施例制备生箔的S面粗度Rz为0.81μm(确保S面粗度Rz＜1.0μm)。
(8)瘤化处理中粗化处理在粗化电镀槽中进行，配制的粗化处理液中铜离子浓度：20g/L，硫酸浓度：100g/L，香豆素浓度：11mg/L，1,4-丁炔二醇浓度：8mg/L，电镀电流密度29A/dm2，供液温度25℃，供液流量5m3/h。
(9)瘤化处理中固化处理在固化电镀槽中进行，配制的固化处理液中铜浓度：56g/L，硫酸浓度：88g/L，电镀电流密度20A/dm2，供液温度32℃，供液流量5m3/h。
(10)之后做防氧化及硅烷处理，全过程生产线速20m/min即得到成品。
本实施例制备得到的反转铜箔的厚度为35μm，其各项性能数据列于下表1中。
实施例5
(1)在溶铜罐中加入铜线、硫酸、纯水，空气生产硫酸铜电解液。
(2)在低位槽中调节电解液中铜离子浓度为82g/L，硫酸浓度为110g/L；并加入盐酸(AR级)调整电解液中氯离子浓度为22ppm。
(3)在添加剂配置槽罐中将麦芽糊精和分子量为4000～6000Da的胶原蛋白在45℃保温下均匀搅拌1h后，通过微小流量计控制持续加入添加剂到电镀槽中(生箔机)，保持电解液中胶原蛋白的浓度为9ppm，麦芽糊精的浓度为10mg/L。
(4)通过板式换热器调节供液温度保持50℃，利用电磁流量计和高精度阀门，调节阀度控制供液流量为25m3/h。
(5)对阴极辊使用1200#抛光刷进行在线抛光，其中抛光刷转速为230转/min，抛光刷抛光摆速为140次/min，抛光电流为3.0A，阴极辊转速为1m/min，抛光时长为1.0h。
(6)设置生产电流密度为70A/dm2，根据铜箔规格设定阴极辊转速，本实施例中的铜箔为35μm，阴极辊转速设定为2.42m/min。
(7)电解完成后，进行粗度测量，本实施例制备生箔的S面粗度Rz为0.77μm(确保S面粗度Rz＜1.0μm)。
(8)瘤化处理中粗化处理在粗化电镀槽中进行，配制的粗化处理液中铜离子浓度：20g/L，硫酸浓度：100g/L，香豆素浓度：14mg/L，1,4-丁炔二醇浓度：10mg/L，电镀电流密度29A/dm2，供液温度28℃，供液流量5m3/h。
(9)瘤化处理中固化处理在固化电镀槽中进行，配制的固化处理液中铜浓度：58g/L，硫酸浓度：99g/L，电镀电流密度22A/dm2，供液温度33℃，供液流量5m3/h。
(10)之后做防氧化及硅烷处理，全过程生产线速22m/min即得到成品。
本实施例制备得到的反转铜箔的厚度为35μm，其各项性能数据列于下表1中。
实施例6
(1)在溶铜罐中加入铜线、硫酸、纯水，空气生产硫酸铜电解液。
(2)在低位槽中调节电解液中铜离子浓度为88g/L，硫酸浓度为120g/L；并加入盐酸(AR级)调整电解液中氯离子浓度为25ppm。
(3)在添加剂配置槽罐中将麦芽糊精和分子量为4000～6000Da的胶原蛋白在45℃保温下均匀搅拌1h后，通过微小流量计控制持续加入添加剂到电镀槽中(生箔机)，保持电解液中胶原蛋白的浓度为9ppm，麦芽糊精的浓度为11mg/L。
(4)通过板式换热器调节供液温度保持50℃，利用电磁流量计和高精度阀门，调节阀度控制供液流量为28m3/h。
(5)对阴极辊使用1200#抛光刷进行在线抛光，其中抛光刷转速为230转/min，抛光刷抛光摆速为130次/min，抛光电流为3.2A，阴极辊转速为1m/min，抛光时长为1.0h。
(6)设置生产电流密度为72A/dm2，根据铜箔规格设定阴极辊转速，本实施例中的铜箔为35μm，阴极辊转速设定为2.49m/min。
(7)电解完成后，进行粗度测量，本实施例制备生箔的S面粗度Rz为0.83μm(确保S面粗度Rz＜1.0μm)。
(8)瘤化处理中粗化处理在粗化电镀槽中进行，配制的粗化处理液中铜离子浓度：21g/L，硫酸浓度：110g/L，香豆素浓度：15mg/L，1,4-丁炔二醇浓度：11mg/L，电镀电流密度33A/dm2，供液温度27℃，供液流量5m3/h。
(9)瘤化处理中固化处理在固化电镀槽中进行，配制的固化处理液中铜浓度：57g/L，硫酸浓度：85g/L，电镀电流密度23A/dm2，供液温度34℃，供液流量5m3/h。
(10)之后做防氧化及硅烷处理，全过程生产线速21m/min即得到成品。
本实施例制备得到的反转铜箔的厚度为35μm，其各项性能数据列于下表1中。
图1～图6分别为实施例1～6制备的反转铜箔S面的SEM图。观察各图可以发现，各实施例制备得到的反转铜箔表面的铜瘤细小且均匀，铜瘤尺寸呈纳米级，约为400～800nm。
进一步对比还可以发现，实施例2制备得到的反转铜箔S面(图2)表面的铜瘤尺寸更小、且数量更少；该形貌可能更有利于下游应用。
对比例1
制备工艺与实施例1基本相同，区别仅在于步骤(3)中配制添加剂时，将电解液中麦芽糊精的浓度替换为15mg/L。
本对比例制备得到的反转铜箔的厚度为35μm，其各项性能数据列于下表1中。
对比例2
制备工艺与实施例1基本相同，区别仅在于步骤(3)中配制添加剂时，将电解液中胶原蛋白的浓度替换为15ppm。
本对比例制备得到的反转铜箔的厚度为35μm，其各项性能数据列于下表1中。
对比例3
制备工艺与实施例1基本相同，区别仅在于步骤(3)中配制添加剂时，未加入胶原蛋白。
本对比例制备得到的反转铜箔的厚度为35μm，其各项性能数据列于下表1中。
对比例4
制备工艺与实施例1基本相同，区别仅在于步骤(3)中配制添加剂时，未加入麦芽糊精。
本对比例制备得到的反转铜箔的厚度为35μm，其各项性能数据列于下表1中。
对比例5
制备工艺与实施例1基本相同，区别仅在于步骤(3)中配制添加剂时，加入的胶原蛋白的分子量为2000～4000D。
本对比例制备得到的反转铜箔的厚度为35μm，其各项性能数据列于下表1中。
对比例6
制备工艺与实施例1基本相同，区别仅在于步骤(3)中配制添加剂时，加入的胶原蛋白的分子量为7000～9000D。
本对比例制备得到的反转铜箔的厚度为35μm，其各项性能数据列于下表1中。
对比例7
制备工艺与实施例1基本相同，区别仅在于步骤(5)中对阴极辊的在线抛光工艺替换为：
抛光刷转速为100转/min，抛光刷抛光摆速为100次/min，抛光电流为3A，阴极辊转速为1m/min，抛光时长为1h。
经步骤(7)的粗度测量后发现，本对比例制备生箔的S面粗度Rz为1.5μm。
本对比例制备得到的反转铜箔的厚度为35μm，其各项性能数据列于下表1中。
对比例8
制备工艺与实施例2基本相同，区别仅在于步骤(8)中配制的粗化处理液中香豆素浓度替换为8mg/L。
本对比例制备得到的反转铜箔的厚度为35μm，其各项性能数据列于下表1中。
对比例9
制备工艺与实施例3基本相同，区别仅在于步骤(8)中配制的粗化处理液中香豆素浓度替换为18mg/L。
本对比例制备得到的反转铜箔的厚度为35μm，其各项性能数据列于下表1中。
对比例10
制备工艺与实施例2基本相同，区别仅在于步骤(8)中配制的粗化处理液中1,4-丁炔二醇浓度替换为6mg/L。
本对比例制备得到的反转铜箔的厚度为35μm，其各项性能数据列于下表1中。
对比例11
制备工艺与实施例3基本相同，区别仅在于步骤(8)中配制的粗化处理液中1,4-丁炔二醇浓度替换为12mg/L。
本对比例制备得到的反转铜箔的厚度为35μm，其各项性能数据列于下表1中。
与各实施例制备的反转铜箔的SEM图相比，各对比例制备的反转铜箔S面表面的铜瘤尺寸更大、更多，且存在明显的尺寸不均一或团聚现象。
表1
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Claims (5)

1.一种具有低粗糙度、高剥离强度的反转铜箔的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）配制电解液，所述电解液中包括：硫酸铜、硫酸、纯水、氯离子和添加剂A；
所述添加剂A包括麦芽糊精和胶原蛋白；
所述电解液中铜离子浓度为60~90g/L，硫酸浓度为80~130g/L，氯离子浓度为15~30ppm，麦芽糊精的浓度为9~12mg/L，胶原蛋白的浓度为7~10ppm；
所述胶原蛋白的分子量为4000~6000 Da；
（2）将所述电解液注入带有阴极辊的电镀槽中，经电解后得到生箔；
对所述阴极辊进行抛光处理；
经所述电解后得到生箔的光面粗糙度＜1.0 μm；
供液温度为45~55℃，供液流量为20~30m3/h，电流密度为60~80A/dm2；
（3）将所述生箔进行表面瘤化处理，包括粗化处理和固化处理，所述粗化处理液中包括：硫酸铜、硫酸、纯水和添加剂B；
所述添加剂B包括香豆素和1,4-丁炔二醇；
所述粗化处理液中，铜离子浓度为20~22 g/L，硫酸浓度为90~120 g/L，香豆素浓度为11~15 mg/L，1,4-丁炔二醇浓度为8~12 mg/L；
所述粗化处理液的温度为25~30℃；
所述粗化处理，电流密度为28~35A/dm2；
所述固化处理采用的固化处理液中，铜离子浓度为55~60 g/L，硫酸浓度为80~90 g/L；固化处理液的温度为30~36℃；
所述固化处理，电流密度为18~24A/dm2；
（4）将经表面瘤化处理后的生箔进行后处理，得到所述具有低粗糙度、高剥离强度的反转铜箔。
2.根据权利要求1所述的具有低粗糙度、高剥离强度的反转铜箔的生产工艺，其特征在于，所述抛光处理为采用抛光刷进行的在线抛光；
所述抛光刷的目数为1500~2000#；
所述抛光刷的转速为150~250 转/min，抛光刷的摆速为100~150次/min，抛光电流为2.5~3.5A，阴极辊的转速为1~2 m/min，抛光时长为1~1.5h。
3.根据权利要求1所述的具有低粗糙度、高剥离强度的反转铜箔的生产工艺，其特征在于，步骤（4）中：
所述后处理包括防氧化处理和/或硅烷处理。
4.一种根据权利要求1~3任一项所述的生产工艺制备的具有低粗糙度、高剥离强度的反转铜箔，其特征在于，所述反转铜箔，抗拉强度≥340 MPa，延伸率>10%，毛面粗糙度≤2.3μm，光面粗糙度<1.55 μm，比表面积增量<10%，抗剥离强度≥1.1 N/mm。
5.一种根据权利要求4所述的具有低粗糙度、高剥离强度的反转铜箔在制备高频高速电路材料中的应用。
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