本发明涉及一种铜箔的制备方法,尤其涉及一种超薄载体铜箔的制备方法,属于铜箔的制造技术领域。
背景技术:
随着电子产品不断向小型化、多功能化的方向发展,印制线路板线宽和间距也向微细化方向发展,这就要求精细线路中使用的薄型化铜箔具有更高的剥离性。特别是近年来锂离子电池的广泛应用给超薄载体铜箔的发展提供了更广阔的空间。
铜箔越薄,制备越困难,当制备、加工及运输超薄铜箔的过程中,经常会出现起折或撕边问题。目前,最常用的解决方法是将超薄铜箔电沉积在较厚的载体箔上面,沉积之前对中间层做相应处理,确保载体箔与超薄铜箔很好的分离。
载体箔与超薄铜箔的剥离是现在面临的一大难题。中间层有有机和无机两大类,有机中间层导电性差,会出现吸附有机物含量少易剥离,吸附有机物含量多导电性差的问题;无机中间层主要指合金层,在高温下将复合箔层压在底材上时,由于剥离层向载体箔和超薄铜箔层发生渗透,粘结强度较大,致使载体箔和超薄铜箔之间只能部分剥离或难以剥离。这就要求寻求一种能稳定剥离的超薄铜箔制造的方法。
技术实现要素:
本发明针对现有超薄铜箔制备过程中存在的不足,提供一种超薄载体铜箔的制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
一种超薄载体铜箔的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)镀液配制:将络合剂葡萄糖酸钠、重铬酸钾、添加剂A和添加剂B分别溶于水,澄清后混合,调节pH值得镀液,所述添加剂A为Zn、Fe、Ni、Co、In、Mo的可溶性盐中的一种或多种的任意比例的混合物,所述添加剂B为哌啶、羟乙基纤维素、硫代硫酸钠、乙二酸、酒石酸、氯化铵中的一种或多种的混合物;
2)将载体箔浸入硅烷偶联剂的有机溶液中,吸附形成一层有机膜;
3)将步骤2)中所得的载体箔置于步骤1)所得的镀液中作为阴极,于载体箔上电镀一层铬合金镀层作为剥离层,后在该剥离层上电镀2~5um的超薄铜箔;
4)热压、固化、剥离:将步骤3)所得的铜箔经压合、固化在绝缘基板上后,通过机械方法将载体箔剥离除去。
进一步,步骤1)所述的镀液中络合剂葡萄糖酸钠的含量为70-100g/L,重铬酸钾的含量为10-20g/L,添加剂A的含量为5-15g/L,添加剂B的含量为2-10g/L,pH值控制为9.5±1。
进一步,步骤2)中所述的有机溶液中硅烷偶联剂的含量为1-10g/L,载体箔浸入硅烷偶联剂溶液中的时间为20s。
进一步,步骤3)电镀剥离层的过程中镀液的温度为40-55℃,电镀时间为5s。
进一步,步骤4)中所述的压合于180℃的温度下进行。
本发明的有益效果是:
1)研究了一种新型复合铬镀层作为超薄载体铜箔的剥离层,该复合剥离层是通过电镀的方式将无机金属离子和有机官能团结合在一起,既没有像纯金属结合的难剥离问题,也没有像纯有机物之间结合力差的问题;该复合剥离层极薄且均匀,能使压合后的超薄铜箔易于完全、稳定地与载体箔剥离。
2)该剥离层导电性好、操作简单且成本低,为后续超薄载体铜箔的工业生产提供理论依据。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
实施例1:
一种超薄载体铜箔的制备方法,包括如下步骤:
1)镀液配制:将络合剂葡萄糖酸钠、重铬酸钾、添加剂A和添加剂B分别溶于水,澄清后混合,调节pH值得镀液,其中,添加剂A为由Ni(NO3)26H2O与Co(NO3)26H2O按质量比2:1混合形成的混合物,添加剂B为由羟乙基纤维素与酒石酸按质量比1:2混合形成的混合物,葡萄糖酸钠的含量为70g/L,重铬酸钾的含量为15g/L,添加剂A的含量为15g/L,添加剂B的含量为10g/L,控制pH值为8.5;
2)将35μm厚的载体铜箔浸入5g/L的硅烷偶联剂KH550溶液中20s,吸附形成一层有机膜;
3)将步骤2)中所得的载体箔置于步骤1)所得的镀液中作为阴极,控制镀液温度为45℃,电镀时间为5s,于载体箔上电镀一层铬合金镀层作为剥离层,后在该剥离层上电镀2~5um的超薄铜箔;
4)将步骤3)所得的铜箔经180℃压合、固化在绝缘基板上后,通过机械方法将载体箔剥离除去。
实施例2:
一种超薄载体铜箔的制备方法,包括如下步骤:
1)镀液配制:将络合剂葡萄糖酸钠、重铬酸钾、添加剂A和添加剂B分别溶于水,澄清后混合,调节pH值得镀液,其中,添加剂A为由Zn(NO3)26H2O与In(NO3)3按质量比3:2混合形成的混合物,添加剂B为由哌啶与硫代硫酸钠按质量比3:2混合形成的混合物,葡萄糖酸钠的含量为90g/L,重铬酸钾的含量为10g/L,添加剂A的含量为5g/L,添加剂B的含量为2g/L,控制pH值为10.5;
2)将40μm厚的载体铜箔浸入1g/L的硅烷偶联剂KH550溶液中20s,吸附形成一层有机膜;
3)将步骤2)中所得的载体箔置于步骤1)所得的镀液中作为阴极,控制镀液温度为40℃,电镀时间为5s,于载体箔上电镀一层铬合金镀层作为剥离层,后在该剥离层上电镀2~5um的超薄铜箔;
4)将步骤3)所得的铜箔经180℃压合、固化在绝缘基板上后,通过机械方法将载体箔剥离除去。
实施例3:
一种超薄载体铜箔的制备方法,包括如下步骤:
1)镀液配制:将络合剂葡萄糖酸钠、重铬酸钾、添加剂A和添加剂B分别溶于水,澄清后混合,调节pH值得镀液,其中,添加剂A为由Mo(NO3)35H2O,添加剂B为由亚硫酸钠与氯化铵按质量比3:1混合形成的混合物,葡萄糖酸钠的含量为100g/L,重铬酸钾的含量为20g/L,添加剂A的含量为10g/L,添加剂B的含量为6g/L,控制pH值为10.5;
2)将40μm厚的载体铜箔浸入1g/L的硅烷偶联剂KH550溶液中20s,吸附形成一层有机膜;
3)将步骤2)中所得的载体箔置于步骤1)所得的镀液中作为阴极,控制镀液温度为55℃,电镀时间为5s,于载体箔上电镀一层铬合金镀层作为剥离层,后在该剥离层上电镀2~5um的超薄铜箔;
4)将步骤3)所得的铜箔经180℃压合、固化在绝缘基板上后,通过机械方法将载体箔剥离除去。
对比例1:
将络合剂葡萄糖酸钠、重铬酸钾分别溶于水,澄清后混合,调节pH值为8.5得镀液,其中,葡萄糖酸钠的含量为70g/L,重铬酸钾的含量为15g/L,后将35μm厚的载体铜箔置于所得的镀液中作为阴极,控制镀液温度为45℃,电镀时间为5s,于载体箔上电镀一层铬镀层作为剥离层,后在该剥离层上电镀2~5um的超薄铜箔;将所得的铜箔经180℃压合、固化在绝缘基板上后,通过机械方法将载体箔剥离除去。
对比例2:
将络合剂葡萄糖酸钠、重铬酸钾、添加剂A分别溶于水,澄清后混合,调节pH值为10.5得镀液,其中,添加剂A为由Zn(NO3)26H2O与Ni(NO3)26H2O按质量比3:2混合形成的混合物,葡萄糖酸钠的含量为90g/L,重铬酸钾的含量为10g/L,添加剂A的含量为5g/L,后将40μm厚的载体铜箔置于所得的镀液中作为阴极,控制镀液温度为40℃,电镀时间为5s,于载体箔上电镀一层铬合金镀层作为剥离层,后在该剥离层上电镀2~5um的超薄铜箔;将所得的铜箔经180℃压合、固化在绝缘基板上后,通过机械方法将载体箔剥离除去。
对比例3:
将络合剂葡萄糖酸钠、重铬酸钾、添加剂B分别溶于水,澄清后混合,调节pH值为10.5的镀液,其中,添加剂B为由亚硫酸钠与氯化铵按质量比3:1混合形成的混合物,葡萄糖酸钠的含量为90g/L,重铬酸钾的含量为10g/L,添加剂B的含量为6g/L,后将40μm厚的载体铜箔置于所得的镀液中作为阴极,控制镀液温度为55℃,电镀时间为5s,于载体箔上电镀一层铬合金镀层作为剥离层,后在该剥离层上电镀2~5um的超薄铜箔;将所得的铜箔经180℃压合、固化在绝缘基板上后,通过机械方法将载体箔剥离除去。
实施例1-3和对比例1-3的剥离性能测试结果如下:
表1实施例1-3和对比例1-3的剥离性能与导电性测试数据
由上表可以看出,通过本发明制备的复合铬合金剥离层,能使压合后的超薄铜箔易于完全、稳定地与载体箔剥离。该剥离层为无机物和有机物组成的复合剥离层,纳米级超薄剥离层不影响载体箔的导电性能、操作简单且成本低,为后续载体超薄铜箔的工业生产提供理论依据。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。