压延铜箔的环保型灰化处理工艺的制作方法

文档序号:9246346阅读:1035来源:国知局
压延铜箔的环保型灰化处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于压延铜箔表面处理技术领域,具体涉及一种压延铜箔的环保型灰化处理工艺。
【背景技术】
[0002]挠性印制电路板(FPC)因具有轻、薄和可弯曲性等优点,在电子资讯中得到迅速发展和运用,尤其是已经在数码相机、笔记本电脑、智能手表和液晶显示器等电子类产品上得以广泛运用。
[0003]压延铜箔的生产工艺及特殊的片状结晶组织结构,赋予其具有优越的延展性、耐折性、低粗糙度及高致密性等优点,已成为FPC的基础材料。在FPC制作过程中,压延铜箔先与树脂压合为挠性覆铜板(FCCL),挠性覆铜板经蚀刻制作成印制电路板。因此,压延铜箔在具有本身优越性能的前提下,还必须具备较好的抗剥离性能、高温抗氧化性、蚀刻性及耐腐蚀性能,此关键技术在于对其进行表面处理。
[0004]目前,压延铜箔的表面处理方法采用简单镀铜或镀锌处理,但处理的铜箔抗剥离性、蚀刻性及耐腐蚀性较差,均无法满足FPC的制作要求。而且传统表面处理工艺中添加As、Sb、Cd等有毒金属,对人类、社会和环境均造成危害。

【发明内容】

[0005]本发明目的在于克服现有技术缺陷,提供压延铜箔的环保型灰化处理工艺,采用该工艺制备所得压延铜箔抗剥离性能、蚀刻性及耐腐蚀性较佳,能够满足FPC的制作要求。
[0006]为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种压延铜箔的环保型灰化处理工艺,其包括如下步骤:
1)脱脂清洗:将温度50- 70°C、浓度50 - 80g/L氢氧化钠水溶液加入到脱脂槽中,对铜箔进行脱脂清洗(一般包括电化学和化学清洗);
2)粗化电镀:将粗化液加入到粗化PVC槽中,对步骤I)所得铜箔进行粗化电镀;粗化液组成:Cu2+:10 — 30g/L ;H2S04:100 — 200g/L ;温度:25 — 45°C ;
3)固化电镀:将固化液加入到固化PVC槽中,对步骤2)所得铜箔进行固化电镀;固化液组成:Cu2+:40 — 80g/L ;H2S04:100 — 200g/L ;温度:35 — 55°C ;
4)电镀镍合金:将镀镍合金电镀液加入到镀镍合金PVC槽中,对步骤3)所得铜箔进行镍合金电镀;所述镀镍合金电镀液经下述方法制得:将硫酸镍和金属硫酸物或氯化物的水溶液用缓冲剂调至PH为2 - 4,温度保持在25 - 35°C即得,所述金属硫酸物或氯化物的金属选自Fe、Co、Zn和Sn中的一种或两种以上;
5)电镀锌:将锌电镀液加入到镀锌PVC槽中,对步骤4)所得铜箔进行电镀;锌电镀液组成:Zn2+:2 — 8g/L,焦磷酸钾:100 — 200g/L ;pH 为 8 — 12,温度:25 — 35°C ;
6)铬酸盐钝化处理:将铬酸盐水溶液加入到铬酸盐钝化PVC槽中,对步骤5)所得铜箔进行电镀处理;铬酸盐水溶液组成:Cr6+:l - 5g/L ;pH:11 — 13 ; 7)硅烷处理:将硅烷偶联剂用水稀释后,室温条件下均匀喷淋至步骤6)所得铜箔的表面,经烘干后即得。
[0007]具体的,步骤4)所述的镀镍合金电镀液中,Ni2+浓度'2 - 10g/L ;金属硫酸物或氯化物浓度'2 - 10g/L ;缓冲剂选自磷酸、醋酸、柠檬酸和硼酸中的一种。
[0008]具体的,步骤5 )所述的锌电镀液中,Zn2+选自硫酸锌。
[0009]$父好的,步骤7)中娃烧偶联剂选自硫基娃烧偶联剂、氣基娃烧偶联剂、环氧基娃烧偶联剂或改性硅烷偶联剂;硅烷偶联剂水稀释后的体积浓度0.5 — 1.5%。
[0010]本发明的创新点在于对压延铜箔进行脱脂清洗、粗化和固化处理(粗化和固化可根据需求选择两次以上)电沉积金属Cu晶粒后,酸性条件下电沉积纳米级金属镍合金,再电镀薄薄一层金属锌,最后经过铬酸盐钝化处理并在表面均匀喷附硅烷偶联剂。本发明不添加任何有毒有害金属元素,通过电沉积合金金属体系等较简单工艺处理流程;在优化工艺参数的条件下,得到性能较好且能满足FPC制作要求、外观呈灰色、无毒无害的环保型表面处理铜箔。
[0011]和现有技术相比,本发明处理工艺的优点在于:
(I)压延铜箔表面光滑,在进行电镀过程中,存在较严重的“掉粉”,并不易得到均匀的镀层。本发明中的粗化和固化工艺,在不加任何添加剂的基础上,即可得到均匀及规整的“瘤囊状”铜晶粒镀层,并且无明显“掉粉”现象。
[0012](2)本发明通过较为简单的电镀工艺,即可得到抗剥离性、蚀刻性、耐腐蚀性及高温抗氧性能均较佳的压延铜箔。
[0013](3)本发明替代了传统的粗化或弱粗化工艺中添加As或Sb等有毒金属元素,通过电沉积金属合金即可达到较好的性能指标,属于环保型表面处理工艺。
【附图说明】
[0014]图1为本发明压延铜箔的环保型灰化处理工艺流程图;
图2为采用本发明环保型灰化处理工艺所得压延铜箔SEM照片放大1000倍的形貌; 图3为采用本发明环保型灰化处理工艺所得压延铜箔SEM照片放大5000倍的形貌; 图4为采用本发明环保型灰化处理工艺所得压延铜箔SEM照片放大10000倍的形貌。
【具体实施方式】
[0015]以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步地详细介绍,但本发明的保护范围并不局限于此。
[0016]实施例1
一种压延铜箔的环保型灰化处理工艺,其包括如下步骤:
1)脱脂清洗:将温度50°c、浓度50g/L氢氧化钠水溶液加入到脱脂槽中,对铜箔进行脱月旨清洗;
2)粗化电镀两次:将粗化液加入到粗化PVC槽中,对步骤I)所得铜箔进行粗化电镀;粗化液组成:Cu2+:10g/L ;H2S04:100g/L ;温度:25°C ;
3)固化电镀两次:将固化液加入到固化PVC槽中,对步骤2)所得铜箔进行固化电镀;固化液组成:Cu2+:40g/L ;H2S04:100g/L ;温度:40°C ; 4)电镀镍合金:将镀镍合金电镀液加入到镀镍合金PVC槽中,对步骤3)所得铜箔进行镍合金电镀;所述镀镍合金电镀液经下述方法制得:将硫酸镍和硫酸锌的水溶液用缓冲剂调至PH为3,温度保持在25°C即得;所述的镀镍合金电镀液中,Ni2+浓度:6g/L ;Zn 2+浓度:10g/L ;缓冲剂为柠檬酸;
5)电镀锌:将锌电镀液加入到镀锌PVC槽中,对步骤4)所得铜箔进行电镀;锌电镀液组成:Zn2+:2g/L,焦磷酸钾:100g/L ;pH为10,温度:25°C ;Zn2+选自硫酸锌;
6)铬酸盐钝化处理:将铬酸盐水溶液加入到铬酸盐钝化PVC槽中,对步骤5)所得铜箔进行电镀处理;铬酸盐水溶液组成:Cr6+:lg/L ;pH:ll ;
7)硅烷处理:将硅烷偶联剂用水稀释(搅拌溶解2h左右)后,室温条件下用循环泵均匀喷淋至步骤6)所得铜箔的表面,经烘干后即得。硅烷偶联剂选自氨基硅烷偶联剂;硅烷偶联剂水稀释后的体积浓度0.5 %。
[0017]实施例2
一种压延铜箔的环保型灰化处理工艺,其包括如下步骤:
1)脱脂清洗:将温度60°C、浓度60g/L氢氧化钠水溶液加入到脱脂槽中,对铜箔进行脱月旨清洗;
2)粗化电镀两次:将粗化液加入到粗化P
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