CN116815267A - 一种高结合力铝箔镀铜的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及铝箔镀铜领域，尤其是涉及一种高结合力铝箔镀铜的方法。一种高结合力铝箔镀铜的方法，包括以下步骤：将铝箔进行电化学氧化预处理后，洗涤干燥；对电化学氧化预处理后的铝箔置于镀铜电解液中，镀铜处理，即可完成所述高结合力铝箔镀铜；所述电化学处理采用电化学氧化液，所述电化学氧化液包括磷酸、草酸、硫酸、冰醋酸、乳酸的一种或者多种。本申请在对铝箔进行镀铜之前，通过电化学氧化预处理对铝箔表面进行处理，通过电化学氧化液对铝箔进行电解处理，可在铝箔上面形成一层致密的氧化多孔膜，在此氧化多孔膜上面进行酸性镀铜，所获得的镀铜结合力良好，镀层均匀细致。
Description
技术领域
本申请涉及铝箔镀铜领域，尤其是涉及一种高结合力铝箔镀铜的方法。
背景技术
铝是一种化学性质比较活泼的金属，与氧的亲和力很强，在大气中表面极易生成一层很薄而致密的氧化膜，刚刚除去氧化膜的新鲜表面上又会迅速重新生产新的氧化膜。鉴于这种性能，在铝箔上镀铜时就会出现严重的结合力问题，要想结合力好，必须进行镀前的特殊处理。
镀铜铝箔为一种新型材料，可替代电解铜箔使用，或作为铜与铝之间的中间选项，可以广泛应用于电磁屏蔽领域、印刷电路板和锂离子电池集流体等方面，综合生产成本更低廉，将取得可观的经济效益。在未来一些新兴电子领域的应用也值得期待。目前传统的前处理主要有沉锌、阳极氧化、磷化等工艺。传统的沉锌步骤繁琐，经历除油─碱洗─出光─浸锌─退锌─二次浸锌─化学镀镍等工序，这些工序只要有一步出现偏差，就会导致镀铜失败。阳极氧化目前常用的是硫酸电化学氧化，而硫酸的电化学氧化所需要的电流密度较大、电解液温度高，两项条件影响铝箔的氧化膜生成厚度，严重时容易导致铝箔出现气孔及裂缝。传统的磷化工艺处理所需要的时间较长，不适合铝箔连续化电镀生产。
针对上述相关技术，发明人发现，现有对铝箔表面电镀处理的方案处理工艺复杂且镀铜效果不佳，导致铝箔镀铜后导致出现裂缝和气孔。
发明内容
为了改善现有铝箔镀铜工艺复杂且镀铜效果不佳的缺陷，本申请提供一种高结合力铝箔镀铜的方法。
本申请提供一种高结合力铝箔镀铜的方法，采用如下的技术方案：
一种高结合力铝箔镀铜的方法，包括以下步骤：
将铝箔进行电化学氧化预处理后，洗涤干燥；
对电化学氧化预处理后的铝箔置于镀铜电解液中，镀铜处理，即可完成所述高结合力铝箔镀铜；
所述电化学处理采用电化学氧化液，所述电化学氧化液包括磷酸、草酸、硫酸、冰醋酸、乳酸的一种或者多种。
通过上述技术方案，本申请在对铝箔进行镀铜之前，通过电化学氧化预处理对铝箔表面进行处理，通过电化学氧化液对铝箔进行电解处理，可在铝箔上面形成一层致密的氧化多孔膜，在此氧化多孔膜上面进行酸性镀铜，所获得的镀铜结合力良好，镀层均匀细致。
优选的，所述电化学氧化液包括以下重量份物质：
磷酸20～45份；
草酸40～60份；
硫酸40～60份；
冰醋酸15～25份。
通过上述技术方案，本申请优化电化学氧化液的组成和配比，选用磷酸、草酸、硫酸和冰醋酸进行共混，能有效改善铝箔表面氧化处理后形成的结构，从而使其具有良好的镀铜效果。
优选的，所述镀铜电解液包括以下重量份物质：
SPS5～15份；
胶原蛋白3～8份；
聚乙二醇15～25份；
二巯基苯并咪唑0.1～3份；
乙撑硫脲0.1～2.5份。
通过上述技术方案，本申请优化镀铜电解液的组分和配比，选用SPS和胶原蛋白进行复配，由于聚二硫二丙烷磺酸钠与胶原蛋白的有效配合，能使镀铜形成的表面更加光亮平整，从而改善了镀铜层的结构性能。
优选的，所述镀铜处理硫酸铜的浓度为285～325g/L，所述氯离子浓度为18.5～22.5mg/L。
优选的，所述阴极电流密度：15～20A/dm2。
优选的，所述电化学氧化预处理包括以下步骤：
取铝箔放入电化学氧化液中，阳极与铝箔接通，阴极接通不锈钢板，控制温度为25～35℃、电压为20～40V，氧化处理2～3min后，取出铝箔即可。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
第一、本申请在对铝箔进行镀铜之前，通过电化学氧化预处理对铝箔表面进行处理，通过电化学氧化液对铝箔进行电解处理，可在铝箔上面形成一层致密的氧化多孔膜，在此氧化多孔膜上面进行酸性镀铜，所获得的镀铜结合力良好，镀层均匀细致。
第二、本申请优化电化学氧化液的组成和配比，选用磷酸、草酸、硫酸和冰醋酸进行共混，能有效改善铝箔表面氧化处理后形成的结构，从而使其具有良好的镀铜效果。
第三、本申请优化镀铜电解液的组分和配比，选用SPS和胶原蛋白进行复配，由于聚二硫二丙烷磺酸钠与胶原蛋白的有效配合，能使镀铜形成的表面更加光亮平整，从而改善了镀铜层的结构性能。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对发明权利要求的限制。
本发明所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
本发明所有原料，对其纯度没有特别限制，本发明优选采用工业纯或聚酰亚胺泡沫发泡领域使用的常规纯度。
本发明所有原料，其牌号和简称均属于本领域常规牌号和简称，每个牌号和简称在其相关用途的领域内均是清楚明确的，本领域技术人员根据牌号、简称以及相应的用途，能够从市售中购买得到或常规方法制备得到。
本发明所有工艺，其简称均属于本领域的常规简称，每个简称在其相关用途的领域内均是清楚明确的，本领域技术人员根据简称，能够理解其常规的工艺步骤。
制备例
制备例1
取磷酸20kg、草酸40kg、0.5mol/L硫酸40kg和冰醋酸15kg，搅拌混合，制备得电化学氧化液1。
制备例2
取磷酸32kg、草酸50kg、0.5mol/L硫酸50kg和冰醋酸20kg，搅拌混合，制备得电化学氧化液2。
制备例3
取磷酸45kg、草酸60kg、0.5mol/L硫酸60kg和冰醋酸25kg，搅拌混合，制备得电化学氧化液3。
制备例4
取聚二硫二丙烷磺酸钠(SPS)5kg、胶原蛋白3kg、聚乙二醇15kg、二巯基苯并咪唑0.1kg、乙撑硫脲0.1kg，搅拌混合，制备得镀铜电解液1。
制备例5
取聚二硫二丙烷磺酸钠(SPS)10kg、胶原蛋白5kg、聚乙二醇20kg、二巯基苯并咪唑1.5kg、乙撑硫脲1.3kg，搅拌混合，制备得镀铜电解液2。
制备例6
取聚二硫二丙烷磺酸钠(SPS)15kg、胶原蛋白8kg、聚乙二醇25kg、二巯基苯并咪唑3kg、乙撑硫脲2.5kg，搅拌混合，制备得镀铜电解液3。
实施例
实施例1
将铝箔放入电化学氧化液1中，阳极与铝箔接通，阴极接通不锈钢板，控制温度为25℃、电压为20V，氧化处理3min后，取出铝箔；
对电化学氧化预处理后的铝箔置于镀铜电解液1中，控制硫酸铜的浓度为285g/L，所述氯离子浓度为18.5mg/L，电镀处理3min即可完成所述高结合力铝箔镀铜。
实施例2
将铝箔放入电化学氧化液1中，阳极与铝箔接通，阴极接通不锈钢板，控制温度为30℃、电压为30V，氧化处理2.5min后，取出铝箔；
对电化学氧化预处理后的铝箔置于镀铜电解液1中，控制硫酸铜的浓度为300g/L，所述氯离子浓度为20mg/L，电镀处理2.5min即可完成所述高结合力铝箔镀铜。
实施例3
将铝箔放入电化学氧化液1中，阳极与铝箔接通，阴极接通不锈钢板，控制温度为35℃、电压为40V，氧化处理2min后，取出铝箔；
对电化学氧化预处理后的铝箔置于镀铜电解液1中，控制硫酸铜的浓度为325g/L，所述氯离子浓度为22.5mg/L，电镀处理2min即可完成所述高结合力铝箔镀铜。
实施例4
将铝箔放入电化学氧化液2中，阳极与铝箔接通，阴极接通不锈钢板，控制温度为30℃、电压为30V，氧化处理2.5min后，取出铝箔；
对电化学氧化预处理后的铝箔置于镀铜电解液1中，控制硫酸铜的浓度为300g/L，所述氯离子浓度为20mg/L，电镀处理2.5min即可完成所述高结合力铝箔镀铜。
实施例5
将铝箔放入电化学氧化液3中，阳极与铝箔接通，阴极接通不锈钢板，控制温度为30℃、电压为30V，氧化处理2.5min后，取出铝箔；
对电化学氧化预处理后的铝箔置于镀铜电解液1中，控制硫酸铜的浓度为300g/L，所述氯离子浓度为20mg/L，电镀处理2.5min即可完成所述高结合力铝箔镀铜。
实施例6
将铝箔放入电化学氧化液1中，阳极与铝箔接通，阴极接通不锈钢板，控制温度为30℃、电压为30V，氧化处理2.5min后，取出铝箔；
对电化学氧化预处理后的铝箔置于镀铜电解液2中，控制硫酸铜的浓度为300g/L，所述氯离子浓度为20mg/L，电镀处理2.5min即可完成所述高结合力铝箔镀铜。
实施例7
将铝箔放入电化学氧化液1中，阳极与铝箔接通，阴极接通不锈钢板，控制温度为30℃、电压为30V，氧化处理2.5min后，取出铝箔；
对电化学氧化预处理后的铝箔置于镀铜电解液3中，控制硫酸铜的浓度为300g/L，所述氯离子浓度为20mg/L，电镀处理2.5min即可完成所述高结合力铝箔镀铜。
需要说明的是，本申请采用的铝箔为厚度0.03mm的硬质光箔，以LG3的高纯铝轧制而成。
性能检测试验
对实施例1～7技术方案镀铜处理后的铝箔进行性能表征，具体表征方案参照以下标准：
结合力：
(1)把试样弯曲折断，观察断口处镀层有无起皮、脱落。
(2)把试样放在加热炉中加热至150C，保温h，然后放入水中急冷，观察镀层有无起泡、脱落。
焊接性：按照GB/T16475-1997《金属覆盖层产品针焊性的标准试验方法》，采用无铅焊料对铜加锡镀层进行可焊性试验。
具体检测结构如下表表1所示：
表1性能检测表
由表1数据可以发现，本申请在对铝箔进行镀铜之前，通过电化学氧化预处理对铝箔表面进行处理，通过电化学氧化液对铝箔进行电解处理，可在铝箔上面形成一层致密的氧化多孔膜，在此氧化多孔膜上面进行酸性镀铜，所获得的镀铜结合力良好，镀层均匀细致。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (6)
1.一种高结合力铝箔镀铜的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将铝箔进行电化学氧化预处理后，洗涤干燥；
对电化学氧化预处理后的铝箔置于镀铜电解液中，镀铜处理，即可完成所述高结合力铝箔镀铜；
所述电化学处理采用电化学氧化液，所述电化学氧化液包括磷酸、草酸、硫酸、冰醋酸、乳酸的一种或者多种。
2.根据权利要求1所述的一一种高结合力铝箔镀铜的方法，其特征在于，所述电化学氧化液包括以下重量份物质：
磷酸20～45份；
草酸40～60份；
硫酸40～60份；
冰醋酸15～25份。
3.根据权利要求1所述的一种高结合力铝箔镀铜的方法，其特征在于，所述镀铜电解液包括以下重量份物质：
SPS5～15份；
胶原蛋白3～8份；
聚乙二醇15～25份；
二巯基苯并咪唑0.1～3份；
乙撑硫脲0.1～2.5份。
4.根据权利要求1所述的一种高结合力铝箔镀铜的方法，其特征在于，所述镀铜处理硫酸铜的浓度为285～325g/L，所述氯离子浓度为18.5～22.5mg/L。
5.根据权利要求1所述的一种高结合力铝箔镀铜的方法，其特征在于，所述阴极电流密度：15～20A/dm2。
6.根据权利要求1所述的一种高结合力铝箔镀铜的方法，其特征在于，所述电化学氧化预处理包括以下步骤：
取铝箔放入电化学氧化液中，阳极与铝箔接通，阴极接通不锈钢板，控制温度为25～35℃、电压为20～40V，氧化处理2～3min后，取出铝箔即可。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310787452.8A CN116815267A (zh) | 2023-06-30 | 2023-06-30 | 一种高结合力铝箔镀铜的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310787452.8A CN116815267A (zh) | 2023-06-30 | 2023-06-30 | 一种高结合力铝箔镀铜的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116815267A true CN116815267A (zh) | 2023-09-29 |
Family
ID=88112315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310787452.8A Pending CN116815267A (zh) | 2023-06-30 | 2023-06-30 | 一种高结合力铝箔镀铜的方法 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN116815267A (zh) |
-
2023
- 2023-06-30 CN CN202310787452.8A patent/CN116815267A/zh active Pending
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