专利名称：印制电路板用压延铜箔表面处理的方法
技术领域：
本发明涉及一种印制电路板用压延铜箔表面处理的方法；该压延铜箔是制造高频印制电路板和精细线路印制电路板的关键导电材料，属印制电路板制造工艺技术领域。
背景技术：
铜箔有压延铜箔和电解铜箔之分。电解铜箔呈柱状晶体结构，它是通过电沉积的方法制得的，其较粗糙的一面是毛面，相反的一面为光面，在使用时一般对其毛面进行相应的表面处理。压延铜箔呈层状结构，是通过机械滚轧制造出来的，其表面十分光滑，表面粗糙度非常低。多数情况下使用的是电解铜箔，压延铜箔只在特殊场合下使用。
随着电子信息产品向高性能化、多功能化的发展，要求电子元件能在很短时间内对包含有大量信息的信号进行快速的传输和处理，这种电子元件内部越来越多地使用高频电路，而铜箔的表面粗糙度会对高频印制电路的信号传输和处理造成很大的影响。压延铜箔的表面较均匀，其表面粗糙度比普通使用的电解铜箔的光面还低(一般压延铜箔的表面粗糙度为0.1μm，而普通使用的电解铜箔其光面为0.3μm，毛面为1.5μm左右)，故压延铜箔更有利于信号传输并能制造出更精细的线路，在高频电路和精细线路中经常要用到压延铜箔。
铜箔与绝缘基板压合制造印制电路板之前，需要对其表面进行相应的表面处理，使其与印制板基板有一定的结合力、并具有一定的耐热性、抗氧化性和防扩散阻挡性。
以往的铜箔表面处理过程中，阻挡层镀膜处理一般采用镀锌、镍硫、镍磷等处理方法，但是，经镀锌处理的铜箔有耐腐蚀性差的缺点，镀镍处理的铜箔有需使用特定蚀刻液的限制，其它处理方法在具体使用中也存在一定的问题。
此外，压延铜箔还存在表面油污较严重、易被腐蚀、处理困难等问题；表面粗糙度较低不能满足压制覆铜板的要求。
针对压延铜箔表面油污较重，易被腐蚀的特点，需要有一种适合压延铜箔的除油工艺；另外，针对压延铜箔的表面非常光滑、表面粗糙度较低的特点，需进行粗化处理，但还应该考虑到过分的粗化处理会对压延铜箔的均匀性造成影响。因此，人们在如何提高铜箔与印制基板间的结合力、提高铜箔的耐腐蚀性方面做了较多的研究工作，企图找到一种适合印制电路板用压延铜箔的表面处理方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种印制电路板用压延铜箔表面处理的方法。
本发明涉及一种印制电路板用压延铜箔表面处理的方法，其特征在于具有以下的处理过程和步骤a.弱碱性除油处理把35μm的压延铜箔置于浓度为10～30g/L的Na2CO3、浓度为15～30g/L的Na3PO4·12H2O和浓度为5～10g/L的Na2SiO3·9H2O的弱碱性混合除油液中，在温度50～60℃的条件下处理3～6秒钟；随后用去离子水冲洗压延铜箔2～4次，并用10～15％的稀硫酸酸洗1～2次；再用去离子水冲洗2～4次；b.一次粗化处理把上述经酸洗后的压延铜箔置于含Cu2+15～35g/L、H2SO430～90g/L、Cl-4-10ppm、AS5+0.3～0.5g/L的电镀液中，在温度20～30℃、电流密度25～55A/dm2的条件下进行电镀铜3～5秒钟；然后用去离子水冲洗2～4次；c.二次粗化处理将上述处理后的压延铜箔再次粗化处理，将其置于含Cu2+40～80g/L、H2SO460～120g/L的电镀液中，在温度45～55℃、电流密度10～35A/dm2的条件下进行电镀铜6～10秒钟；然后用去离子水冲洗2～4次；d.阻挡层镀层处理将上述经粗化处理后的压延铜箔再经锌-镍合金镀层处理；将该铜箔置于含ZnSO4·7H2O 50～75g/L、NiSO4·6H2O 20～40g/L、C6H8O7·H2O(柠檬酸)60～80g/L、CH3COONa·3H2O(醋酸钠)30g/L，Na2SO430g/L组成的电镀液中；在温度30～35℃、pH值3.0～3.5、电流密度2.0～2.gA/dm2的条件下进行电镀Zn-Ni合金5～10秒钟；然后用去离子水冲洗2～4次；e.钝化处理(防氧化处理)将上述经Zn-Ni镀层处理后的铜箔再经铬镀层处理；将该铜箔置于含CrO31.0～1.5g/L的电镀液中，在温度30～35℃，pH值4.0～5.0、电流密度4.0～5.5A/dm2的条件下进行电镀铬5～10秒钟；然后用去离子水冲洗2～4次；最终得到具有与印制板基板结合力强、耐腐蚀性高的压延铜箔。
本发明的优点及特点如下(1)本发明中采用的弱碱性化学除油工艺是针对压延铜箔表面油污较严重易被腐蚀的特点而设计的，具有除油速度快、除油效果好、腐蚀小，对压延铜箔表面洁净起到较好作用。
(2)本发明中的粗化镀铜工艺是针对压延铜箔表面粗糙度较低的特点而设计的，具有粗化效果好，处理后压延铜箔与印制板基板结合力高，不易掉“铜粉”的优点。
(3)本发明中采用电镀锌镍合金的工艺对压延铜箔进行表面处理，可提高其耐腐蚀性，并且提高与印制板基板的结合力。
具体实施例方式
现将本发明的具体实施例叙述于后。
实施例1本实施例的工艺过程和步骤如下所述(1)弱碱性除油处理把35μm的压延铜箔置于含Na2CO310g/L、Na3PO4·12H2O15g/L、Na2SiO3·9H2O 5g/L的弱碱性混合除油液中，在温度50℃的条件下处理5秒钟；随后用去离子水冲洗3次，并用12％的稀硫酸酸洗2次，再用去离子水冲洗3次；(2)一次粗化处理将上述经酸洗后的压延铜箔置于含Cu2+15g/L、H2SO430g/L、Cl-4ppm、AS5+0.4g/L的电镀液中，在温度20℃、电流密度25A/dm2的条件下进行电镀铜5秒钟；然后用去离子水冲洗3次；(3)二次粗化处理将上述处理后的压延铜箔再次粗化处理，将其置于含Cu2+40g/L、H2SO460g/L的电镀液中，在温度45℃、电流密度10A/dm2的条件下进行电镀铜6秒钟；然后用去离子水冲洗3次；(4)阻挡层镀层处理将上述经粗化处理后的压延铜箔再经锌-镍合金镀层处理；将该铜箔置于含ZnSO4·7H2O 50g/L、NiSO4·6H2O 20g/L、C6H8O7·H2O(柠檬酸)60g/L、CH3COONa·3H2O(醋酸钠)30g/L，Na2SO430g/L组成的电镀液中；在温度30℃、pH值3.0～3.5、电流密度2.0A/dm2的条件下进行电镀Zn-Ni合金5秒钟；然后用去离子水冲洗3次；(5)钝化处理(防氧化处理)将上述经Zn-Ni镀层处理后的铜箔再经铬镀层处理；将该铜箔置于含CrO31.2g/L的电镀液中，在温度30℃，pH值4.0～5.0、电流密度4.5A/dm2的条件下进行电镀铬5秒钟；然后用去离子水冲洗2次；最终得到具有与印制板基板结合力强、耐腐蚀性高的压延铜箔。
将经表面处理后的铜箔与印制板基板压合制成覆铜板并蚀刻制成印制电路板，经测试，压延铜箔与基板的结合力为1.618N/mm，劣化率为1.84％。
实施例2本实施例的工艺过程和步骤与上述实施例1完全相同，不同的是改变了一些工艺参数。
(1)弱碱性除油处理把35μm的压延铜箔置于含Na2CO315g/L、Na3PO4·12H2O20g/L、Na2SiO3·9H2O 8g/L的弱碱性混合除油液中，在温度60℃的条件下处理5秒钟；随后用去离子水冲洗3次，并用12％的稀硫酸酸洗2次，再用去离子水冲洗3次；(2)一次粗化处理将上述经酸洗后的压延铜箔置于含Cu2+20g/L、H2SO460g/L、Cl-7ppm、AS5+0.4g/L的电镀液中，在温度30℃、电流密度35A/dm2的条件下进行电镀铜3秒钟；然后用去离子水冲洗3次；(3)二次粗化处理将上述处理后的压延铜箔再次粗化处理，将其置于含Cu2+60g/L、H2SO480g/L的电镀液中，在温度50℃、电流密度20A/dm2的条件下进行电镀铜6秒钟；然后用去离子水冲洗3次；(4)阻挡层镀层处理将上述经粗化处理后的压延铜箔再经锌-镍合金镀层处理；将该铜箔置于含ZnSO4·7H2O 60g/L、NiSO4·6H2O 30g/L、C6H8O7·H2O(柠檬酸)70g/L、CH3COONa·3H2O(醋酸钠)30g/L，Na2SO430g/L组成的电镀液中；在温度30℃、pH值3.0～3.5、电流密度2.4A/dm2的条件下进行电镀Zn-Ni合金7秒钟；然后用去离子水冲洗3次；(5)钝化处理(防氧化处理)将上述经Zn-Ni镀层处理后的铜箔再经铬镀层处理；将该铜箔置于含CrO31.2g/L的电镀液中，在温度30℃，pH值4.0～5.0、电流密度4.5A/dm2的条件下进行电镀铬5秒钟；然后用去离子水冲洗2次；最终得到具有与印制板基板结合力强、耐腐蚀性高的压延铜箔。
将经表面处理后的铜箔与印制板基板压合制成覆铜板并蚀刻制成印制电路板，经测试，压延铜箔与基板的结合力为1.602N/mm，劣化率为1.51％。
实施例3本实施例的工艺过程和步骤与上述实施例1完全相同，不同的是改变了一些工艺参数。
(1)弱碱性除油处理把35μm的压延铜箔置于含Na2CO330g/L、Na3PO4·12H2O30g/L、Na2SiO3·9H2O 10g/L的弱碱性混合除油液中，在温度60℃的条件下处理5秒钟；随后用去离子水冲洗3次，并用12％的稀硫酸酸洗2次，再用去离子水冲洗3次；(2)一次粗化处理将上述经酸洗后的压延铜箔置于含Cu2+35g/L、H2SO490g/L、Cl-10ppm、AS5+0.4g/L的电镀液中，在温度30℃、电流密度55A/dm2的条件下进行电镀铜5秒钟；然后用去离子水冲洗3次；(3)二次粗化处理将上述处理后的压延铜箔再次粗化处理，将其置于含Cu2+80g/L、H2SO4120g/L的电镀液中，在温度55℃、电流密度35A/dm2的条件下进行电镀铜10秒钟；然后用去离子水冲洗3次；(4)阻挡层镀层处理将上述粗化处理后的压延铜箔再经锌-镍合金镀层处理；将该铜箔置于含ZnSO4·7H2O 75g/L、NiSO4·6H2O 40g/L、C6H8O7·H2O(柠檬酸)80g/L、CH3COONa·3H2O(醋酸钠)30g/L，Na2SO430g/L组成的电镀液中；在温度35℃、pH值3.0～3.5、电流密度2.gA/dm2的条件下进行电镀Zn-Ni合金7秒钟；然后用去离子水冲洗3次；(5)钝化处理(防氧化处理)将上述经Zn-Ni镀层处理后的铜箔再经铬镀层处理；将该铜箔置于含CrO31.2g/L的电镀液中，在温度30℃，pH值4.0～5.0、电流密度4.5A/dm2的条件下进行电镀铬5秒钟；然后用去离子水冲洗2次；最终得到具有与印制板基板结合力强、耐腐蚀性高的压延铜箔。
将经表面处理后的铜箔与印制板基板压合制成覆铜板并蚀刻制成印制电路板，经测试，压延铜箔与基板的结合力为1.651N/mm，劣化率为2.08％。
权利要求
1.一种印制电路板用压延铜箔表面处理的方法，其特征在于具有以下的处理过程和步骤a.弱碱性除油处理把35μm的压延铜箔置于浓度为10～30g/L的Na2CO3、浓度为15～30g/L的Na3PO4·12H2O和浓度为5～10g/L的Na2SiO3·9H2O的弱碱性混合除油液中，在温度50～60℃的条件下处理3～6秒钟；随后用去离子水冲洗压延铜箔2～4次，并用10～15％的稀硫酸酸洗1～2次，再用去离子水冲洗2～4次；b.一次粗化处理把上述经酸洗后的压延铜箔置于含Cu2+15～35g/L、H2SO430～90g/L、Cl-4-10ppm、AS5+0.3～0.5g/L的电镀液中，在温度20～30℃、电流密度25～55A/dm2的条件下进行电镀铜3～5秒钟；然后用去离子水冲洗2～4次；c.二次粗化处理将上述处理后的压延铜箔再次粗化处理，将其置于含Cu2+40～80g/L、H2SO460～120g/L的电镀液中，在温度45～55℃、电流密度10～35A/dm2的条件下进行电镀铜6～10秒钟；然后用去离子水冲洗2～4次；d.阻挡层镀层处理将上述经粗化处理后的压延铜箔再经锌-镍合金镀层处理；将该铜箔置于含ZnSO4·7H2O 50～75g/L、NiSO4·6H2O 20～40g/L、C6H8O7·H2O(柠檬酸)60～80g/L、CH3COONa·3H2O(醋酸钠)30g/L，Na2SO430g/L组成的电镀液中；在温度30～35℃、pH值3.0～3.5、电流密度2.0～2.8A/dm2的条件下进行电镀Zn-Ni合金5～10秒钟；然后用去离子水冲洗2～4次；e.钝化处理(防氧化处理)将上述经Zn-Ni镀层处理后的铜箔再经铬镀层处理；将该铜箔置于含CrO31.0～1.5g/L的电镀液中，在温度30～35℃，pH值4.0～5.0、电流密度4.0～5.5A/dm2的条件下进行电镀铬5～10秒钟；然后用去离子水冲洗2～4次；最终得到具有与印制板基板结合力强、耐腐蚀性高的压延铜箔。
全文摘要
本发明涉及一种印制电路板用压延铜箔表面处理的方法，该压延铜箔是制造高频印制电路板和精细线路印制电路板的关键导电材料，属印制电路板制造工艺技术领域。本发明方法的工艺步骤如下(1)弱碱性除油前处理，用Na
文档编号H05K3/38GK101074484SQ20071003874
公开日2007年11月21日 申请日期2007年3月29日 优先权日2007年3月29日
发明者谈定生, 余德超, 王松泰 申请人:上海大学