CN116321702A - 金属箔、线路板、覆铜层叠板、半导体、负极材料和电池 - Google Patents

金属箔、线路板、覆铜层叠板、半导体、负极材料和电池 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种金属箔、线路板、覆铜层叠板、半导体、负极材料和电池，所述金属箔包括相对的第一表面和第二表面，所述第一表面为粗化处理面，所述第二表面的均方根粗糙度Rq与所述第二表面的水滴角Y满足以下函数关系：Y＝‑8273.8×Rq2+5309.1×Rq‑814.52，Rq＞0，0＜Y＜90°，且所述函数关系的相关系数R2为0.9735。采用本发明的技术手段，通过优化金属箔的与粗化处理面相对的另一侧表面的均方根粗糙度和水滴角的关系，使得金属箔该表面的水滴角和粗糙度都处于一个最合理的范围内，有效提高了金属箔表面的亲水性，提高了金属箔产品的质量。

Description

金属箔、线路板、覆铜层叠板、半导体、负极材料和电池
技术领域
本发明涉及金属箔技术领域，尤其涉及一种金属箔、线路板、覆铜层叠板、半导体、负极材料和电池。
背景技术
金属箔是电子工业中广泛应用的重要材料，是挠性覆铜板以及印刷电路板等产品的重要材料之一，金属箔在印制电路板中主要起导通电路、互联元器件的重要作用，被称为电子产品信号与电能传输、沟通的“神经网络”。同时，金属箔也是芯片封装、新能源电池中重要的原材料。
微电子技术、新能源电池等技术的飞速发展，对金属箔的各种物理性能提出了更高的要求，如亲水/疏水性、高强度、延展性、低表面粗糙度等方面。由于金属箔的不同侧面在加工工艺和实际需求的不同，对金属箔的物理性能的具体要求，与该金属箔的具体应用场景相关。例如当金属箔应用于线路板领域时，如果金属箔加工线路的一侧表面的亲水性不够，将导致在线路板制作过程中，蚀刻液与金属箔的反应不均匀，导致局部蚀刻过度而导致过蚀刻或蚀刻不完全，并导致蚀刻效率降低，质量下降。此外，在部分线路板厂，在加工线路之前，先需要对金属箔材料进行表面清洗，而清洗剂大多为亲水性溶剂，进而，金属箔表面的亲水性能严重影响清洗的效果和效率。同时，在金属箔蚀刻前的贴干膜过程，也需要一定亲水性的表面才能与干膜贴合完全紧密，否则会产生贴合不紧而导致蚀刻液渗入缝隙，导致不该被蚀刻的位置产生蚀刻，干膜未能保护非蚀刻位置，进而产品蚀刻质量下降，次品率上升。而当金属箔被应用在新能源电池领域时，由于金属箔表面需粘合电池电解反应材料，金属箔表面亲水性不够会致使该电解反应材料难以铺展均匀，同时会导致粘合或粘合不紧密，电池充放电反应过程中易于脱落，导致电池质量和性能均下降，安全性降低。现有技术中对金属箔表面的亲水性的研究较少，本领域技术人员面临着众多由于金属箔表面的亲水性不佳而导致的不良后果。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种金属箔、线路板、覆铜层叠板、半导体、负极材料和电池，通过优化金属箔的与粗化处理面相对的另一侧表面的均方根粗糙度和水滴角的关系，有效提高了金属箔表面的亲水性，提高了金属箔产品的质量。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种金属箔，包括相对的第一表面和第二表面，所述第一表面为粗化处理面，所述第二表面的均方根粗糙度Rq与所述第二表面的水滴角Y满足以下函数关系：
Y＝-8273.8×Rq2+5309.1×Rq-814.52，Rq＞0，0＜Y＜90°，且所
述函数关系的相关系数R2为0.9735。
作为上述方案的改进，所述第二表面的水滴角Y在5°～38°的范围内。
作为上述方案的改进，所述第二表面的均方根粗糙度Rq为0.26～0.34μm。
作为上述方案的改进，所述第一表面的粗糙度Rz为1.5～1.95μm。
作为上述方案的改进，所述第一表面的水滴角X大于所述第二表面的水滴角Y，且所述第一表面的水滴角X小于等于6倍的第二表面上的水滴角Y。。
作为上述方案的改进，所述金属箔包括导电层，所述导电层的一面为所述第一表面，所述导电层的另一面为所述第二表面。
作为上述方案的改进，所述导电层的材料包括铜、铝、锌、镍、银、钛、金、铬和钴金属元素中的至少一种和/或它们中的至少一种的合金。
作为上述方案的改进，所述导电层的厚度为1～6μm。
作为上述方案的改进，所述金属箔还包括载体层，所述载体层设于所述导电层的所述第二表面上。
作为上述方案的改进，所述载体层的材料包括以下金属元素中的至少一种：铜、铝、锌、镍、铬、铁、银和金，此时所述载体层的厚度为5～50μm；或，所述载体层的材料为有机薄膜，此时所述载体层的厚度为10～100μm。
作为上述方案的改进，所述金属箔还包括剥离层，所述剥离层设于所述载体层和所述导电层之间。
作为上述方案的改进，所述剥离层的材料为金属材料，此时，所述剥离层的厚度为2～100nm；或，所述剥离层的材料为非金属材料，此时，所述剥离层的厚度小于或等于1μm。
本发明实施例还提供了一种线路板，包括线路板基板及如上述任一项所述的金属箔；所述金属箔的所述粗化处理面与所述线路板基板相压合。
本发明实施例还提供了一种覆铜层叠板，所述覆铜层叠板包括如上述任一项所述的金属箔。
本发明实施例还提供了一种半导体材料，所述半导体材料包括如上述任一项所述的金属箔。
本发明实施例还提供了一种应用于电池的负极材料，所述负极材料包括如上述任一项所述的金属箔。
本发明实施例还提供了一种电池，所述电池的负极材料包括如上述任一项所述的金属箔。
与现有技术相比，本发明实施例公开的金属箔、以及应用所述金属箔的线路板、覆铜层叠板、半导体、负极材料和电池，所述金属箔具有为粗化处理面的第一表面，以及与第一表面相对的第二表面，第二表面的均方根粗糙度Rq与所述第二表面的水滴角Y满足以下函数关系：Y＝-8273.8×Rq2+5309.1×Rq-814.52，Rq＞0，0＜Y＜90°，使得所述金属箔的第二表面具备优异的亲水性，当金属箔应用于印刷线路板领域时，在后工序应用时要贴合干膜进行线路蚀刻，金属箔的第二表面2的亲水性越大，则与亲水性干膜的贴合强度越大，能够有效避免金属箔表面与干膜贴合不紧导致蚀刻液渗入缝隙，导致不该被蚀刻的位置产生蚀刻，从而在线路蚀刻过程中对线路的保护越好，避免不良蚀刻的发生，保证了线路的蚀刻良率；同时，保证了金属箔在应用之前的清洗效果和效率的提升；同时，在蚀刻过程中，金属箔的第二表面的亲水性越高，则蚀刻液越易铺展，蚀刻液于金属箔的反应越均匀，不会发生蚀刻过度或蚀刻不完全的情况，金属箔的蚀刻速率越快，提升了生产效率，进而降低了生产成本。而且，当金属箔应用于新能源电池时，优异的亲水性表面保证了金属箔与电解材料的良好粘合，保证了在电池工作过程中，不易发生电解原料从金属箔表面的脱落或分离起泡，保证了电池的性能，安全性和工作稳定性。并且，本发明实施例进一步优化了所述第二表面的水滴角Y为5°～38°，和/或所述第二表面的均方根粗糙度Rq为0.26～0.34μm，使得所述金属箔的第二表面的水滴角和粗糙度都处于一个最合理的范围内，从而使得所述第二表面具备有更优异的亲水性能，更优化了金属箔的结构，提高了金属箔的质量。而当金属箔被应用在新能源电池领域时，金属箔表面良好的亲水性有助于负极活性物质的铺展均匀，带来粘合紧密，在电池充放电反应过程中不易脱落，提升了电池的反应稳定性和安全性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的第一种金属箔的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的第一种金属箔的俯视电镜图；
图3是本发明实施例提供的第二种金属箔的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的第三种金属箔的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的第四种金属箔的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的第五种金属箔的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的第六种金属箔的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的第七种金属箔的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的第八种金属箔的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的第九种金属箔的结构示意图；
图11是本发明实施例提供的第八种金属箔的结构示意图；
图12是本发明实施例提供的第九种金属箔的结构示意图；
其中，1、第一表面；2、第二表面；3、导电层；4、载体层；41、第一填料粒子；5、剥离层；51、第二填料粒子；6、粘结层；7、第一防氧化层；8、第二防氧化层；9、树脂层。
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在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在说明书和权利要求书的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。
此外，在说明书和权利要求书中的术语第一、第二等仅用于区别相同技术特征的描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，也不一定描述次序或时间顺序。在合适的情况下术语是可以互换的。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
实施例一
参见图1和图2，图1是本发明实施例提供的第一种金属箔的结构示意图；图2是本发明实施例提供的第一种金属箔的俯视电镜图。本发明实施例提供了一种金属箔，包括相对的第一表面1和第二表面2，所述第一表面1为粗化处理面。
特别说明的是，金属箔接受粗化处理工艺处理的表面即为粗化处理面。在实际应用中，所述金属箔可以应用于多种领域，例如线路板领域和电池领域等，所述金属箔在应用过程中可通过所述金属箔的粗化处理面与应用载体压合。在一种可选的实施方式下，所述金属箔应用在线路板领域时，通过所述粗化处理面与线路板的基板热压粘合；在另一种可选的实施方式下，所述金属箔应用在电池领域时，所述金属箔作为电池的负极材料，通过其两侧表面与负极材料中的负极活性物质相粘合。
而与所述粗化处理面相对的另一侧面，也即所述第二表面2在生产过程中通常与其他可剥离掉的材料层，例如载体层或剥离层粘合；在应用过程中，例如当应用于线路板领域时，将可剥离的材料层剥离后，在所述第二表面2进行后续的线路蚀刻等工艺，此时如果金属箔表面的亲水性不够，将出现一系列不良问题，例如：1)在进行蚀刻前的清洗过程中，将导致亲水性清洁溶剂不能均匀的铺展，影响清洗效果和效率；2)在蚀刻前的贴干膜过程中，由于干膜多为亲水感光材料，如果金属箔的应用表面亲水性不够，将导致箔面与干膜无法完全紧密贴合，蚀刻液渗入缝隙，干膜未能保护非蚀刻位置，造成不该被蚀刻的位置发生蚀刻；3)在蚀刻过程中，将导致在线路板制作过程中，蚀刻液与金属箔的反应不均匀，造成局部蚀刻过度或蚀刻不完全进而产品蚀刻质量下降，次品率上升。当应用于新能源电池领域时，第二表面2用于粘合电池电解反应材料，此时如果金属箔表面亲水性不够会致使该电解反应材料难以粘合或粘合不紧密，电池充放电反应过程中易于脱落，导致电池质量和性能均下降，安全性降低。因此，在实际应用中，对所述金属箔的第二表面2的亲水性能要求较高。
在本发明实施例中，所述第二表面的均方根粗糙度Rq与所述第二表面的水滴角Y满足以下函数关系：Y＝-8273.8×Rq2+5309.1×Rq-814.52，Rq＞0，0＜Y＜90°，且所述函数关系的相关系数R2为0.9735。
需要说明的是，均方根粗糙度Rq具体为在一个取样长度内轮廓纵坐标值Z(x)的均方根值，纵坐标值Z(x)指的是轮廓上各点至轮廓中线的距离，其能充分反映表面微观几何形状在高度方面的特性。
由于金属箔表面所呈现的亲水性能与该表面的水滴角Y的大小以及粗糙度有关，通常情况下，水滴角Y越小，亲水性越强，水滴角Y越大，亲水性越弱；粗糙度越小，亲水性越强，粗糙度越大，亲水性越弱。在本发明实施例中，通过拟合均方根粗糙度Rq与水滴角Y的函数关系，所述第二表面2的均方根粗糙度Rq与水滴角Y具备一定的函数相关性，当金属箔的第二表面2的水滴角Y和均方根粗糙度Rq同时满足上述的函数关系时，能够使得所述第二表面2同时具有合理的粗糙度范围以及合理的水滴角的范围值，使得所述第二表面2所呈现出来的亲水性能较好，符合对金属箔表面的亲水性要求。并且，所述函数关系的相关系数R2为0.9735，相关系数接近于1，表明拟合回归效果较好，均方根粗糙度Rq与水滴角Y的线性关系较强。
采用本发明实施例的技术手段，所述金属箔的第二表面2具备优异的亲水性，当金属箔应用于印刷线路板领域时，在后工序应用时要贴合干膜进行线路蚀刻，金属箔的第二表面2的亲水性越大，则与亲水性干膜的贴合强度越大，能够有效避免金属箔表面于干膜贴合不紧导致蚀刻液渗入缝隙，导致不该被蚀刻的位置产生蚀刻，从而在线路蚀刻过程中对线路的保护越好，避免不良蚀刻的发生，保证了线路的蚀刻良率；同时，在蚀刻过程中，金属箔的第二表面2的亲水性越高，则蚀刻液越易铺展，蚀刻液于金属箔的反应越均匀，不会发生蚀刻过度或蚀刻不完全的情况，金属箔的蚀刻速率越快，提升了生产效率，进而降低了生产成本。而且，当金属箔应用于新能源电池时，优异的亲水性表面保证了金属箔与电解材料的良好粘合，保证了在电池工作过程中，不易发生电解原料从金属箔表面的脱落或分离起泡，保证了电池的性能，安全性和工作稳定性。
作为优选的实施方式，所述第二表面的水滴角Y为5°～38°。
在本发明实施例中，在所述金属箔的第二表面的水滴角Y和均方根粗糙度Rq满足上述函数关系的基础上，进一步优化了所述第二表面2的水滴角Y的数值范围，所述第二表面的水滴角Y处于5°～38°之间，例如可以是5°、6°、8°、10°、12°、15°、18°、20°、21°、22°、23°、24°、25°、26°、27°、28°、29°、30°、31°、32°、33°、34°、35°或38°，当然，所述第二表面的水滴角Y的具体值可以根据实际使用要求进行设置，在此不做更多的赘述。使得第二表面2具备有优异的亲水性，非常适合应用在不同技术领域中需要亲水的场景，使得所述金属箔能够通过所述第二表面2与不同应用载体良好粘合。同时所述第二表面2具有一个合理的表面粗糙度，所述第二表面2的粗糙度不会太高，从而避免增加所述金属箔应用于线路板领域时的不必要的传输损耗，也简化了应用所述金属箔产品的制作工艺，全方面提高了金属箔产品的质量。
作为优选的实施方式，所述第二表面的均方根粗糙度Rq为0.26～0.34μm。
在本发明实施例中，在所述金属箔的第二表面2的水滴角Y和均方根粗糙度Rq满足上述函数关系的基础上，进一步优化了所述第二表面2的均方根粗糙度Rq的数值范围，所述第二表面2的均方根粗糙度Rq处于0.26～0.34μm之间，例如可以是0.26μm、0.27μm、0.28μm、0.29μm、0.30μm、0.31μm、0.32μm、0.33μm或0.34μm，当然，所述第二表面2的均方根粗糙度Rq的具体值可以根据实际使用要求进行设置，在此不做更多的赘述。
采用本发明实施例的技术手段，将所述金属箔的第二表面2控制在一个合理的粗糙度范围内，所述第二表面2的粗糙度不会太高，从而避免增加所述金属箔应用于线路板领域时的不必要的传输损耗，也简化了应用所述金属箔产品的制作工艺。并且，在该粗糙度范围内，满足上述均方根粗糙度Rq与水滴角Y的函数关系的情况下，所述第二表面2同时具有一个合理的水滴角Y，使得第二表面2具备有优异的亲水性，非常适合应用在不同技术领域中需要亲水的场景，使得所述金属箔能够通过所述第二表面2与不同应用载体良好粘合。
作为优选的实施方式，所述第一表面的粗糙度Rz为1.5～1.95μm。
在本发明实施例中，所述第一表面1为经过粗化处理工艺的粗化处理面。所述粗化处理工艺处理包括在所述第一表面1上设置若干个粗化粒子11，粗化粒子11指金属箔通过粗化处理工艺，于金属箔接受粗化处理的相应表面上形成的凸起。需要说明的是，由于工艺手段及参数上的差异，所述粗化粒子11还可以为团簇状、挂冰状、钟乳石状、树枝状等其他形状，并且不受上述形状的限制，只要是具有提供金属箔表面粗糙度功能的粗化粒子11，均在本发明的保护范围之内。并且，在具体实施当中，可以先形成金属箔的材料层，然后再通过其他工艺在所述材料层上形成粗化粒子11。当然，所述金属箔的材料层和所述粗化粒子11还可以是通过一次成型工艺形成的整体结构。需要说明的是，所述粗化粒子11的材质可以是与所述金属箔的材质相同，也可以不同，在此不做限定。
当然，所述粗化处理工艺也包括将金属箔的表面设置为起伏的非平整表面，或是在金属箔的表面设置若干个微小凹凸等方式，还可以是上述三种实现方式中的至少两种的结合，均不构成对本发明的限定。
需要说明的是，粗糙度Rz为在取样长度内n个最大的轮廓峰高的平均值与n个最大的轮廓谷深的平均值之和，n≥1；优选地，n＝5。粗糙度Rz能够充分反映轮廓的峰高。
经过粗化处理工艺后，所述第一表面1的粗糙度Rz处于1.5～1.95μm之间，例如可以是1.5μm、1.55μm、1.6μm、1.65μm、1.7μm、1.75μm、1.8μm、1.85μm、1.9μm或1.95μm，当然，所述第一表面1的粗糙度Rz的具体值可以根据实际使用要求进行设置，在此不做更多的赘述。
采用本发明实施例的技术手段，所述第一表面1具有一个合理的粗糙度范围，从而有效地改良了金属箔的粗化处理面，能够有效提高金属箔在后续应用过程中与线路板基板或负极材料的负极活性物质等应用载体结合时的粘合性，同时保证了金属箔与线路板基板或负极材料的负极活性物质等应用载体之间的合理的剥离强度，减少金属箔表面起泡和破裂等情况的发生，同时避免增加粗化处理面的高频信号传输损耗的情况。
作为优选的实施方式，所述第一表面的水滴角X大于所述第二表面的水滴角Y，且所述第一表面的水滴角X小于等于6倍的第二表面上的水滴角Y，也即X≤6Y。
在本发明实施例中，第一表面1的水滴角X远大于第二表面2的水滴角Y，当X大于90°时，使得所述第一表面1相对于第二表面2呈疏水性，也即所述金属箔的粗化处理面呈一定的疏水性，所述金属箔在应用于印刷线路板等需要疏水的场景中时，能够有效避免空气中水分等污染物吸附于所述粗化处理面，很好地解决因空气中水分等污染物吸附于所述粗化处理面而引起的金属箔的粗化处理面氧化带来的各种不良问题，造成线路电导率下降甚至绝缘，减少了金属箔表面被氧化、被污染等情况，简化了金属箔的运输、储存等的环境要求，减少了金属箔应用前的清洁工序。同时，通过对粗化处理面的疏水性的优化，能够避免在后续金属箔与线路板基板的压合过程中，粗化处理面与树脂胶的结合不良及不紧密，导致与基板的粘合度降低等问题，保证了金属箔与线路板基板的优良结合，以及与胶液的充分粘合，减少了起泡、爆板发生的可能性，增加了产品的优良率，节约了生产成本。
当X小于90°时，该金属箔可以很好的应用于锂离子电池并作为其负极材料的集流体使用，具体地，通过表面亲水性能的优化，能够促使亲水性负极活性材料的良好铺展于金属箔的表面，促使该活性物质与金属箔的良好粘合，减少负极活性物质的脱落，保证其在后续电化学反应中的稳定、可靠性，提高电池的寿命和使用安全性。
以具体实例对普通金属箔与本发明实施例结构的金属箔的蚀刻速率、干膜对金属箔表面的保护情况、蚀刻线路的报废率分别进行了测试。
在本发明实施例中，金属箔的第二表面的均方根粗糙度Rq、水滴角Y测试方法具体如下：
将金属箔样品裁成100mm×150mm大小，将金属箔的第一表面1压合于覆盖膜胶面后，剥离第二表面2上的载体层，采用接触式粗糙度测试仪或者白光干涉仪测量第二表面上的粗糙度Rq，记作第二表面的均方根粗糙度Rq值。并采用水滴角测试设备测试该金属箔样品的第二表面的水滴角值，记作第二表面的水滴角Y值。
以A代表本发明实施例的金属箔产品，随机选取A1，A2，A3、A4共4个金属箔样品与市售普通的金属箔产品B进行对比。其中，
金属箔A1：第二表面的水滴角Y＝34.021°，均方根粗糙度Rq＝0.34；
金属箔A2：第二表面水滴角Y＝37.024°，均方根粗糙度Rq＝0.328；
金属箔A3：第二表面的水滴角Y＝35.7°，均方根粗糙度Rq＝0.31；
金属箔A4：第二表面的水滴角Y＝6.537°，均方根粗糙度Rq＝0.26；
金属箔B：与粗化处理面相对的另一侧面的水滴角Y＝89.65°，均方根粗糙度Rq＝0.332；
测试数据和对比结果如表1所示：
表1
Figure BDA0004155927160000111
Figure BDA0004155927160000121
由此可见，相比于市面销售的普通金属箔，采用本发明实施例结构的金属箔，在第二表面上进行线路蚀刻工艺时，蚀刻速率较低，干膜对金属箔第二表面的保护情况更良好，且蚀刻线路的报废率较低，各项性能均优于普通市售产品。
本发明实施例提供了一种金属箔，具有为粗化处理面的第一表面，以及与第一表面相对的第二表面，第二表面的均方根粗糙度Rq与所述第二表面的水滴角Y满足以下函数关系：Y＝-8273.8×Rq2+5309.1×Rq-814.52，Rq＞0，0＜Y＜90°，使得所述金属箔的第二表面具备优异的亲水性，当金属箔应用于印刷线路板领域时，在后工序应用时要贴合干膜进行线路蚀刻，金属箔的第二表面2的亲水性越大，则与亲水性干膜的贴合强度越大，能够有效避免金属箔表面于干膜贴合不紧导致蚀刻液渗入缝隙，导致不该被蚀刻的位置产生蚀刻，从而在线路蚀刻过程中对线路的保护越好，避免不良蚀刻的发生，保证了线路的蚀刻良率；同时，在蚀刻过程中，金属箔的第二表面的亲水性越高，则蚀刻液越易铺展，蚀刻液于金属箔的反应越均匀，不会发生蚀刻过度或蚀刻不完全的情况，金属箔的蚀刻速率越快，提升了生产效率，进而降低了生产成本。而且，当金属箔应用于新能源电池时，优异的亲水性表面保证了金属箔与电解材料的良好粘合，保证了在电池工作过程中，不易发生电解原料从金属箔表面的脱落或分离起泡，保证了电池的性能，安全性和工作稳定性。并且，本发明实施例进一步优化了所述第二表面的水滴角Y为5°～38°，和/或所述第二表面的均方根粗糙度Rq为0.26～0.34μm，使得所述金属箔的第二表面的水滴角和粗糙度都处于一个最合理的范围内，从而使得所述第二表面具备有更优异的亲水性能，更优化了金属箔的结构，提高了金属箔的质量。
作为优选的实施方式，参见图3，是本发明实施例提供的第二种金属箔的结构示意图。所述金属箔包括导电层3，所述导电层3的一面为所述第一表面1，也即粗化处理面，所述导电层3的另一面为所述第二表面2。
在本发明实施例中，所述金属箔的主要结构包括导电层3，在实际应用中，例如应用在线路板领域时，所述导电层3与线路板的基板热压粘合，例如应用在电池领域时，所述金属箔作为电池的负极材料，导电层3与负极材料中的负极活性物质热压粘合。所述导电层3的用于与线路板的基板或负极活性物质等材料粘合的一面设置为所述粗化处理面，以此增加所述导电层3的粘合性，减少粘合时起泡、起皱、破裂等的发生。
所述导电层3由导电性较好、电阻率较低的金属构成。所述导电层3包括单金属导电层和/或合金导电层；其中，所述单金属导电层由铜、铝、锌、镍、银、金、铬和钴中的任意一种材料制成，所述合金导电层由铜、铝、锌、镍、银、钛、金、铬和钴中的任意两种或两种以上材料制成，也可以是铜、铝、锌、镍、银、钛、金、铬和钴中的任意两种或两种以上材料和其他材料混合制成。
优选地，所述导电层3为超薄金属层，其厚度为1～6μm。优选为1～5μm，使得所述金属箔的产品更加轻薄，实用性更高。
在具体实施过程中，可以先形成金属箔的导电层3，然后再通过其他工艺在所述导电层3上形成粗化粒子11。当然，所述金属箔的导电层3和所述粗化粒子11还可以是通过一次成型工艺形成的整体结构。需要说明的是，所述粗化粒子11的材质可以是与所述导电层3的材质相同，也可以部分相同或不同，在此不做限定。
作为优选的实施方式，参见图4，是本发明实施例提供的第三种金属箔的结构示意图。所述金属箔包括导电层3，还包括载体层4，所述载体层4设于所述导电层3的不为所述第一表面1的一面上。
在本发明实施例中，所述金属箔为多层结构，包括依次层叠设置的导电层3和载体层4，所述导电层3的一面为所述第一表面1，也即粗化处理面，所述导电层3的另一面为所述第二表面2，且所述导电层3的第二表面2上设置所述载体层4。
所述载体层4可以是用于承载和保护所述导电层3，使得所述导电层3不受到外界的接触或碰撞等而受到损坏，在将金属箔与线路板高温压合后，需要将载体层4剥离。
所述载体层4由金属材料或非金属材料制成。所述金属材料包括铜、铝、锌、镍、铬、铁、银和金等金属元素中的至少一种；所述非金属材料包括有机薄膜等。由于载体层4主要起承载作用，因此需要一定的厚度，当所述载体层4为金属元素的材料时，载体层的厚度优选为5～50μm，更优选为8-35μm，例如可以是8μm、10μm、12μm、15μm、18μm、20μm、25μm、30μm、35μm等，当载体层为有机薄膜等非金属材料时，载体层的厚度优选为10-100μm，例如可以是10μm、15μm、18μm、20μm、25μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm等，当然，所述载体层4的具体厚度可以根据实际使用要求进行设置，在此不做更多的赘述。
所述载体层4以可剥离去除的方式或以非剥离去除的方式与所述导电层3分离。当所述载体层4以非剥离去除的方式被去除时，所述非剥离方式比如：激光蚀刻、化学蚀刻、研磨、等离子去除等。当所述载体层4通过剥离的方式被去除时，所述剥离方式比如：人工手动剥离掉而直接去除，或借助于机械设备剥离去除。
优选地，参见图5，是本发明实施例提供的第四种金属箔的结构示意图。所述金属箔包括导电层3和载体层4，还包括剥离层5，所述剥离层5设于所述载体层4和所述导电层3之间。也即，所述金属箔包括依次层叠设置的载体层4、剥离层5和导电层3，且所述导电层3的远离所述剥离层5的一面为所述第一表面1，所述导电层3的靠近所述剥离层5的一面为所述第二表面2。
在本发明实施例中，当所述载体层4通过剥离的方式被去除时，所述剥离方式为：通过剥离所述剥离层5的方式去除，也即通过剥离层5的剥离达到载体层4与导电层3的分离。
同时，由于剥离层的存在，能够阻挡导电层3与载体层4之间的金属迁移，而且，剥离层5能够遮盖或填充载体层4不平整的表面，使形成于剥离层5另一表面的导电层3更加平整、均匀和致密，减少了针孔的发生，进而有利于后续电路的制作。
优选地，所述剥离层5由金属材料或非金属材料制成。所述金属材料包括钼、钛和铌中的任意一种或多种；所述非金属材料包括硅、石墨、有机高分子材料等，当剥离层为非金属材料时，形式可以为离型层。所述离型层包括无硅离型剂离型层、硅油离型层或氮素离型层。其中，离型层可以由离型剂涂布干燥后形成，在一种实施例中，离型剂可以包括HDPE(高密度聚乙烯)和PMA(丙二醇甲醚醋酸酯)溶剂等。当采用上述的两种离型剂时，HDPE∶PMA的质量比优选为(1～5)∶7。在另一种实施例中，离型剂可以包括氟素离型剂和溶剂；其中，氟素离型剂∶溶剂的体积比优选为(5～30)∶1。可以理解地，以上溶剂的种类没有特殊限制，可选用本领域常规离型剂溶剂，如可以为丁酮，均不构成对本发明的限定。
优选地，当所述剥离层5的材料为金属材料时，所述剥离层的厚度为2～100nm；或，当所述剥离层的材料为非金属材料时，所述剥离层的厚度小于或等于1μm。所述剥离层5的具体厚度可以根据实际使用要求进行设置，在此不做更多的赘述。
采用发明实施例中剥离层的结构设置，能保证适当的粘黏强度，同时，也保留一定的粘黏能力，使金属箔在热压过程中不会分层。
作为优选的实施方式，在所述金属箔中，所述载体层4和/或所述剥离层5中填充有用于吸热的介质。通过添加所述用于吸热的介质，使得金属箔热压到线路板基板或者作为新能源电池的负极材料与负极活性物质热压粘合时，所述用于吸热的介质能吸收热量，减少导电层3粘合面的热量，进一步减少了金属箔粘合时起泡、起皱、破裂等的发生。
作为优选地，所述用于吸热的介质为填料粒子。
参见图6至图8，是本发明实施例提供的第五至七种金属箔的结构示意图。在所述金属箔中，所述填料粒子的填充方式有三种：一是仅在所述载体层4中填充第一填料粒子31，具体可以参见图6；二是仅在所述剥离层5中填充第二填料粒子41，具体可以参见图7；三是在所述载体层4中填充第一填料粒子31，并在所述剥离层5中填充第二填料粒子41，具体可以参见图8。
可以理解地，图6至图8中的所述填料粒子的形状仅仅是示例性的，由于工艺手段及参数上的差异，所述填料粒子还可以为团簇状、挂冰状、钟乳石状、树枝状等其他形状。此外，本发明实施例中的用于吸热的介质并不仅限于填料粒子，也不受图示及上述形状的限制，只要是填充在载体层或剥离层且具有吸热作用的介质，均在本发明的保护范围之内。
作为优选的实施方式，参见图9，是本发明实施例提供的第八种金属箔的结构示意图。所述金属箔包括导电层3、载体层4和剥离层5，还包括粘结层6，所述粘结层6设于所述载体层4和所述剥离层5之间。也即，所述金属箔包括依次层叠设置的载体层4、粘结层6、剥离层5和导电层3，且所述导电层3的远离所述剥离层5的一面为所述第一表面1，所述导电层3的靠近所述剥离层5的一面为所述第二表面2。
在本发明实施例中，在载体层4与剥离层5之间增加粘结层6，提高载体层4与剥离层5之间的粘合力，剥离时二者不会分离，剥离力增加，能够有效改善剥离效果。同时，由于粘结层6和剥离层5的存在，能够遮盖载体层4不平整的表面，使形成于剥离层5另一面的导电层3的更加平整，均匀和致密，减少了针孔的发生，有利于后续线路的制作。
优选地，所述粘结层可以为金属粘结层或非金属粘结层。当为金属粘结层时，所述金属粘结层由铜、锌、镍、铁和锰中的任意一种或多种材料制成；或者，所述金属粘结层由铜或锌中的其中一种材料以及镍、铁和锰中的其中一种材料制成。当为非金属粘结层时，其材质选自聚苯乙烯系、乙酸乙烯酯类、聚酯类、聚乙烯类、聚酰胺类、橡胶类或丙烯酸酯类热塑性树脂、酚醛类、环氧类、热塑性聚酰亚胺、氨基甲酸酯类、三聚氰胺类或醇酸类热固性树脂、BT树脂、ABF树脂中的至少一种。
作为优选的实施方式，参见图10，是本发明实施例提供的第九种金属箔的结构示意图。所述金属箔包括导电层3、载体层4和剥离层5，还包括第一防氧化层7，所述第一防氧化层7设于所述导电层3的第二表面2上。也即，所述金属箔包括依次层叠设置的载体层4、剥离层5、第一防氧化层7和导电层3，且所述导电层3的远离所述剥离层5的一面为所述第一表面1，所述导电层3的靠近所述剥离层5的一面为所述第二表面2。
在本发明实施例中，在剥离层5与导电层3之间设置第一防氧化层7，能够提升导电层3的抗氧化性能，预防其氧化产生氧化膜，影响导电、导热效果，同时减少金属箔表面针孔数量，保证后续粘合在线路板基板后，蚀刻线路导通的完整性。并且，由于第一防氧化层7与剥离层5的粘合力较弱，因此还能提升剥离效果。
可选地，所述第一防氧化层由镍、铜、铬、锌等金属中的至少一种和/或包括他们中的至少一种的合金制成。示例性的，通过包括化学镀、化学微电镀个等工艺在所述导电层3的表面形成所述第一防氧化层7。
作为优选的实施方式，参见图11，是本发明实施例提供的第十种金属箔的结构示意图。所述金属箔包括导电层3、载体层4、剥离层5和第一防氧化层7，还包括第二防氧化层8，所述第二防氧化层8设于所述导电层3的远离所述剥离层5的一面上。也即，所述金属箔包括依次层叠设置的载体层4、剥离层5、第一防氧化层7、导电层3和第二防氧化层8，且所述导电层3的远离所述剥离层5的一面为所述第一表面1，所述导电层3的靠近所述剥离层5的一面为所述第二表面2。
在本发明实施例中，在所述导电层3的第一表面1上增设第二防氧化层8，能够有效保护导电层3与线路板基板粘合面的抗氧化性，并通过选择合适的材质，能协同提升导电层3与基板的粘合性能。
可选地，所述第二防氧化层由镍、铜、铬、锌等金属中的至少一种和/或他们中至少一种的合金制成。示例性的，通过包括化学镀、化学微电镀个等工艺在所述导电层3的第一表面1上形成所述第二防氧化层8。
作为优选的实施方式，参见图12，是本发明实施例提供的第十一种金属箔的结构示意图。所述金属箔包括导电层3、载体层4和剥离层5，还包括树脂层9，所述树脂层9设于所述导电层3的第一表面1上。也即，所述金属箔包括依次层叠设置的载体层4、剥离层5、导电层3和树脂层9，且所述导电层3的远离所述剥离层5的一面为所述第一表面1，所述导电层3的靠近所述剥离层5的一面为所述第二表面2。
在本发明实施例中，在所述导电层3的第一表面1上增设树脂层9，也即在导电层3与线路板基板粘合的表面设置一层树脂层9，既能达到防氧化、防潮、防水等功能，又能提高与基板的粘合性能。
所述树脂层9由热塑性树脂、热固性树脂、BT树脂和ABF数值中的至少一种制成，其中，热塑性树脂包括聚苯乙烯系、乙酸乙烯酯类、聚酯类、聚乙烯类、聚酰胺类、橡胶类或丙烯酸酯类热塑性树脂；热固性树脂包括酚醛类、环氧类、热塑性聚酰亚胺、氨基甲酸酯类、三聚氰胺类或醇酸类热固性树脂。
需要说明的是，本发明实施例提供的金属箔的结构不限于上述实施例的多层结构，在实际应用中，还可以根据需求，增设其他的材料层和附加结构，均不构成对本发明的限定。
采用本发明实施例的技术手段，所述金属箔采用多层结构，通过对金属箔的与粗化处理面相对的另一侧面，也即第二表面的水滴角Y和均方根粗糙度Rq的函数关系进行优化，使得所述第二表面的水滴角和粗糙度都处于一个最合理的范围内，所述金属箔的第二表面具备优异的亲水性，当金属箔应用于印刷线路板领域时，在后工序应用时要贴合干膜进行线路蚀刻，金属箔的第二表面2的亲水性越大，则与亲水性干膜的贴合强度越大，能够有效避免金属箔表面于干膜贴合不紧导致蚀刻液渗入缝隙，导致不该被蚀刻的位置产生蚀刻，从而在线路蚀刻过程中对线路的保护越好，避免不良蚀刻的发生，保证了线路的蚀刻良率；同时，在蚀刻过程中，金属箔的第二表面的亲水性越高，则蚀刻液越易铺展，蚀刻液于金属箔的反应越均匀，不会发生蚀刻过度或蚀刻不完全的情况，金属箔的蚀刻速率越快，提升了生产效率，进而降低了生产成本。而且，当金属箔应用于新能源电池时，优异的亲水性表面保证了金属箔与电解材料的良好粘合，保证了在电池工作过程中，不易发生电解原料从金属箔表面的脱落或分离起泡，保证了电池的性能，安全性和工作稳定性。
实施例二
本发明实施例提供了一种线路板，所述线路板包括线路板基板及如上述任一项实施例所述的金属箔；所述金属箔包括第一表面1，所述第一表面1与所述线路板基板相压合。
需要说明的是，所述金属箔的结构可以参考上述任意实施例所述的金属箔的结构，在此不再赘述。
采用本发明实施例的技术手段，通过对金属箔的与粗化处理面相对的另一侧面的水滴角Y和均方根粗糙度Rq的函数关系进行优化，将该表面的粗糙度和水滴角控制在合理优选的范围内，使其具有优异的亲水性能，适用于高频、高密线路板的制作，在后工序应用时要贴合干膜进行线路蚀刻，金属箔该表面与亲水性干膜的贴合强度越大，能够有效避免金属箔表面于干膜贴合不紧导致蚀刻液渗入缝隙，从而在线路蚀刻过程中对线路的保护越好，避免不良蚀刻的发生，保证了线路的蚀刻良率；同时，在蚀刻过程中，蚀刻液越易铺展，蚀刻液于金属箔的反应越均匀，金属箔的蚀刻速率越快，提升了生产效率，进而降低了生产成本。而且，当金属箔应用于新能源电池时，优异的亲水性表面保证了金属箔与电解材料的良好粘合，保证了在电池工作过程中，不易发生电解原料从金属箔表面的脱落或分离起泡，保证了电池的性能，安全性和工作稳定性。
实施例三
本发明实施例还提供一种覆铜层叠板，具体可以为一种挠性覆铜板(FCCL)，亦称柔性覆铜板，所述挠性覆铜板包括如上任意实施例所述的金属箔。
需要说明的是，所述金属箔的结构可以参考上述任意实施例所述的金属箔的结构，在此不再赘述。
所述挠性覆铜板的结构包括：金属箔层、胶层、金属箔层，或，包括：金属箔层、胶层。胶层材质可以为聚酰亚胺(PI)、热塑性聚酰亚胺(TPI)、树脂等。
相比于现有技术，以具有改良的载体层的金属箔作为以上挠性覆铜板材料的应用，具有以下优势：通过对金属箔的与粗化处理面相对的另一侧面的水滴角Y和均方根粗糙度Rq的函数关系进行优化，将该表面的粗糙度和水滴角控制在合理优选的范围内，使其具有优异的亲水性能，能够保证在后续应用中与亲水性胶层的粘合性更大，使得制造的覆铜层叠板产品的成品良率得到提高，在后续具体使用过程中产品的性能更加稳定，可靠，且高频信号传输损失更小，且生产成本降低。
另外，所述覆铜层叠板，还可以为附树脂铜皮(RCC)，主要用于高密度电路，此时，金属箔的粗化处理面远离铜箔涂敷树脂的一侧。
实施例四
本发明实施例还提供了一种半导体材料，所述半导体材料包括上述任一实施例所述的金属箔。
需要说明的是，所述金属箔的结构可以参考上述任意实施例所述的金属箔的结构，在此不再赘述。
采用本发明实施例的技术手段，以所述金属箔作为半导体材料的应用，通过对金属箔的与粗化处理面相对的另一侧面的水滴角Y和均方根粗糙度Rq的函数关系进行优化，将该表面的粗糙度和水滴角控制在合理优选的范围内，使其具有优异的亲水性能，能够保证在后续应用中与亲水性材料的粘合强度，提高了金属箔产品的质量，适用于制作半导体器件和集成电路，提高了半导体器件和集成电路的质量和加工效率，减少了半导体器件和集成电路的不良率。
实施例五
本发明实施例还提供了一种应用于电池的负极材料，所述负极材料包括如上述任一实施例所述的金属箔。
需要说明的是，所述金属箔的结构可以参考上述任意实施例所述的金属箔的结构，在此不再赘述。
本发明实施例还提供了一种电池，所述电池的负极材料包括如上述任一实施例所述的金属箔。
相比于现有技术，以所述金属箔作为以上电池的负极载体或集流体的应用，具有以下优势：通过对金属箔的与粗化处理面相对的另一侧面的水滴角Y和均方根粗糙度Rq的函数关系进行优化，将该表面的粗糙度和水滴角控制在合理优选的范围内，使其具有优异的亲水性能，能够保证在后续应用中与亲水性材料的粘合强度，提高了金属箔产品的质量。同时由于其粗糙表面的存在，能够使电池负极活性物质与金属箔结合紧密，在电池使用过程中该负极活性物质不易脱落，受强烈撞击或电池充放电过程，金属箔材料不易破裂、变形，有利于提高新能源电池的使用寿命和安全性。因此，所述金属箔非常适用于新能源电池，如锂电电池、钠离子电池的负极材料中，作为负极集流体和载体材料。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种金属箔，其特征在于，包括相对的第一表面和第二表面，所述第一表面为粗化处理面，所述第二表面的均方根粗糙度Rq与所述第二表面的水滴角Y满足以下函数关系：
Y＝-8273.8×Rq2+5309.1×Rq-814.52，Rq＞0，0＜Y＜90°，且所述函数关系的相关系数R2为0.9735。
2.如权利要求1所述的金属箔，其特征在于，所述第二表面的水滴角Y为5°～38°。
3.如权利要求1所述的金属箔，其特征在于，所述第二表面的均方根粗糙度Rq为0.26～0.34μm。
4.如权利要求1所述的金属箔，其特征在于，所述第一表面的粗糙度Rz为1.5～1.95μm。
5.如权利要求2所述的金属箔，其特征在于，所述第一表面的水滴角X大于所述第二表面的水滴角Y，且所述第一表面的水滴角X小于等于6倍的第二表面上的水滴角Y。
6.如权利要求1所述的金属箔，其特征在于，所述金属箔包括导电层，所述导电层的一面为所述第一表面，所述导电层的另一面为所述第二表面。
7.如权利要求6所述的金属箔，其特征在于，所述导电层的材料包括铜、铝、锌、镍、银、钛、金、铬和钴金属元素中的至少一种和/或它们中的至少一种的合金。
8.如权利要求7所述的金属箔，其特征在于，所述导电层的厚度为1～6μm。
9.如权利要求7所述的金属箔，其特征在于，所述金属箔还包括载体层，所述载体层设于所述导电层的所述第二表面上。
10.如权利要求9所述的金属箔，其特征在于，所述载体层的材料包括以下金属元素中的至少一种：铜、铝、锌、镍、铬、铁、银和金，此时所述载体层的厚度为5～50μm；或，所述载体层的材料为有机薄膜，此时所述载体层的厚度为10～100μm。
11.如权利要求9所述的金属箔，其特征在于，所述金属箔还包括剥离层，所述剥离层设于所述载体层和所述导电层之间。
12.如权利要求11所述的金属箔，其特征在于，所述剥离层的材料为金属材料，此时，所述剥离层的厚度为2～100nm；或，所述剥离层的材料为非金属材料，此时，所述剥离层的厚度小于或等于1μm。
13.一种线路板，其特征在于，包括线路板基板及如权利要求1至12任一项所述的金属箔；所述金属箔的所述粗化处理面与所述线路板基板相压合。
14.一种覆铜层叠板，其特征在于，所述覆铜层叠板包括如权利要求1至12任一项所述的金属箔。
15.一种半导体材料，其特征在于，所述半导体材料包括如权利要求1至12任一项所述的金属箔。
16.一种应用于电池的负极材料，其特征在于，所述负极材料包括如权利要求1至12任一项所述的金属箔。
17.一种电池，其特征在于，所述电池的负极材料包括如权利要求1至12任一项所述的金属箔。
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