1.本发明涉及印刷电路板技术领域，尤其涉及一种印刷电路板用铜箔的表面处理方法。
背景技术：
2.印刷电路板是电子元器件电气连接的提供者，其以绝缘板为基材，切成一定尺寸，其上至少附有一个导电图形，并布有孔(如元件孔、紧固孔、金属化孔等)，用来代替以往装置电子元器件的底盘，并实现电子元器件之间的相互连接。随着电子产业的发展，印刷电路板的应用也越来越广泛，对于印刷电路板的要求也越来越高。
3.目前，印刷电路板的制备方法通常是将铜箔粘贴在绝缘基体上，制成覆铜层叠板，然后蚀刻铜箔形成导体图案。由于铜箔和绝缘基体要求有较高的结合力，需要铜箔具有凹凸不平的表面，现有技术通常对铜箔进行粗化处理，如药水蚀刻或喷砂以增加粗糙度，然而随着对印刷电路板传输精度的要求，传统的粗化处理已逐渐不能满足需求，传输信号会出现衰减的现象。
4.因此，如何提高铜箔与绝缘基体的结合力同时保证精密的信号传输对电子工业的发展具有重要意义。
技术实现要素：
5.本发明的目的在于提供一种印刷电路板用铜箔的表面处理方法，解决现有铜箔与绝缘基体结合力低的问题。
6.为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
7.本发明提供了一种印刷电路板用铜箔的表面处理方法，包括以下步骤：
8.(1)将铜箔依次进行酸洗和粗化处理，得到预处理铜箔；
9.(2)在预处理铜箔的表面依次沉积镍镀层、锌镀层、铬酸盐钝化层、高分子材料层，得到表面处理的印刷电路板用铜箔。
10.优选的，在上述一种印刷电路板用铜箔的表面处理方法中，所述步骤(1)中酸洗为使用硫酸进行酸洗；粗化处理为在酸洗后的铜箔表面沉积铜镀层。
11.优选的，在上述一种印刷电路板用铜箔的表面处理方法中，所述步骤(1)中沉积铜镀层的方法为：镀铜液为20～50g/l硫酸铜、50～80g/l硫酸、10～20g/l葡萄糖，电流密度为20～30a/dm2，温度为40～50℃，时间为8～15s。
12.优选的，在上述一种印刷电路板用铜箔的表面处理方法中，所述步骤(2)中沉积镍镀层的方法为：镀镍液为200～250g/l硫酸镍、20～60g/l氯化镍、40～70g/l硼酸、3～10g/l次亚磷酸钠，镀镍液的ph值为3～3.5，电流密度为1～6a/dm2，温度为25～30℃，时间为1～9s。
13.优选的，在上述一种印刷电路板用铜箔的表面处理方法中，所述步骤(2)中沉积锌镀层的方法为：镀锌液为80～120g/l氯化锌、150～200g/l氯化钠、30～60g/l硼酸，镀锌液
的ph值为4～5.5，电流密度为1～5a/dm2，温度为25～30℃，时间为5～20s。
14.优选的，在上述一种印刷电路板用铜箔的表面处理方法中，所述步骤(2)中沉积铬酸盐钝化层的方法为：镀液为1～10g/l铬酸，镀液的ph值为11～12，电流密度为1～3a/dm2，温度为25～30℃，时间为3～6s。
15.优选的，在上述一种印刷电路板用铜箔的表面处理方法中，所述步骤(2)中沉积高分子材料层的方法为：镀液为0.01～0.5g/l高分子材料、2～5g/l乙二胺、10～20g/l硼酸，镀液的ph值为2～4，电流密度为1～10a/dm2，温度为25～30℃，时间为5～20s。
16.优选的，在上述一种印刷电路板用铜箔的表面处理方法中，所述高分子材料为聚丙烯酰胺；高分子材料的分子量为10000～20000。
17.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
18.(1)本发明在铜箔表面沉积粗化铜粒子，形成粗化表面，增加铜箔与绝缘基体的固定效果。本发明在粗化后还沉积了镍层、锌层，增加了铜箔的防锈、防酸性能，再结合铬酸盐钝化处理，进一步提高了铜箔的耐蚀性能，避免铜箔和绝缘基体组成的覆铜层叠板在后续蚀刻导体图案时蚀刻液对铜箔和绝缘基体之间结合性能的影响。本发明还在铬酸盐钝化层外设置了高分子有机物层，一方面高分子有机物与镀层结合紧密，另一方面还可与绝缘基体粘合，提高了铜箔与绝缘基体之间的结合强度。
19.(2)本发明在铜箔表面沉积各镀层的参数可控，沉积量可控，可以满足印刷电路板的不同性能需求，适合工业化大规模生产。
具体实施方式
20.本发明提供了一种印刷电路板用铜箔的表面处理方法，包括以下步骤：
21.(1)将铜箔依次进行酸洗和粗化处理，得到预处理铜箔；
22.(2)在预处理铜箔的表面依次沉积镍镀层、锌镀层、铬酸盐钝化层、高分子材料层，得到表面处理的印刷电路板用铜箔。
23.在本发明中，所述步骤(1)中酸洗为使用硫酸进行酸洗；粗化处理为在酸洗后的铜箔表面沉积铜镀层。
24.在本发明中，所述步骤(1)中沉积铜镀层的方法为：镀铜液为20～50g/l硫酸铜、50～80g/l硫酸、10～20g/l葡萄糖，电流密度为20～30a/dm2，温度为40～50℃，时间为8～15s。作为优选的，硫酸铜进一步优选为27～41g/l，更优选为36g/l；硫酸进一步优选为55～73g/l，更优选为61g/l；葡萄糖进一步优选为12～18g/l，更优选为17g/l；电流密度进一步优选为21～26a/dm2，更优选为23a/dm2；温度进一步优选为43～49℃，更优选为47℃；时间进一步优选为9～13s，更优选为11s。
25.在本发明中，所述步骤(2)中沉积镍镀层的方法为：镀镍液为200～250g/l硫酸镍、20～60g/l氯化镍、40～70g/l硼酸、3～10g/l次亚磷酸钠，镀镍液的ph值为3～3.5，电流密度为1～6a/dm2，温度为25～30℃，时间为1～9s。作为优选的，硫酸镍进一步优选为207～237g/l，更优选为226g/l；氯化镍进一步优选为32～54g/l，更优选为48g/l；硼酸进一步优选为47～66g/l，更优选为59g/l；次亚磷酸钠进一步优选为5～8g/l，更优选为6g/l；ph值进一步优选为3.1～3.4，更优选为3.2；电流密度进一步优选为1.8～5a/dm2，更优选为3.6a/dm2；温度进一步优选为26～28℃，更优选为27℃；时间进一步优选为2～7s，更优选为4s。
26.在本发明中，所述步骤(2)中沉积锌镀层的方法为：镀锌液为80～120g/l氯化锌、150～200g/l氯化钠、30～60g/l硼酸，镀锌液的ph值为4～5.5，电流密度为1～5a/dm2，温度为25～30℃，时间为5～20s。作为优选的，氯化锌进一步优选为89～112g/l，更优选为95g/l；氯化钠进一步优选为157～186g/l，更优选为174g/l；硼酸进一步优选为33～54g/l，更优选为42g/l；ph值进一步优选为4.3～5.2，更优选为4.8；电流密度进一步优选为1.3～4.6a/dm2，更优选为2.7a/dm2；温度进一步优选为26～28℃，更优选为27℃；时间进一步优选为8～17s，更优选为13s。
27.在本发明中，所述步骤(2)中沉积铬酸盐钝化层的方法为：镀液为1～10g/l铬酸，镀液的ph值为11～12，电流密度为1～3a/dm2，温度为25～30℃，时间为3～6s。作为优选的，铬酸进一步优选为2～7g/l，更优选为4g/l；ph值进一步优选为11.2～11.8，更优选为11.6；电流密度进一步优选为1.4～2.7a/dm2，更优选为2.2a/dm2；温度进一步优选为26～29℃，更优选为27℃；时间进一步优选为4～6s，更优选为5s。
28.在本发明中，所述步骤(2)中沉积高分子材料层的方法为：镀液为0.01～0.5g/l高分子材料、2～5g/l乙二胺、10～20g/l硼酸，镀液的ph值为2～4，电流密度为1～10a/dm2，温度为25～30℃，时间为5～20s。作为优选的，高分子材料进一步优选为0.06～0.3g/l，更优选为0.12g/l；乙二胺进一步优选为2.3～4.5g/l，更优选为3.8g/l；硼酸进一步优选为12～17g/l，更优选为16g/l；ph值进一步优选为2.2～3.7，更优选为3.4；电流密度进一步优选为2～7a/dm2，更优选为5a/dm2；温度进一步优选为26～29℃，更优选为27℃；时间进一步优选为8～16s，更优选为11s。
29.在本发明中，所述高分子材料优选为聚丙烯酰胺；高分子材料的分子量优选为10000～20000，进一步优选为10600～18400，更优选为13000。
30.下面将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做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。
31.实施例1
32.本实施例提供一种印刷电路板用铜箔的表面处理方法，包括以下步骤：
33.(1)将18μm厚的铜箔使用硫酸进行酸洗，然后在酸洗后的铜箔表面电化学沉积铜镀层，得到预处理铜箔；其中，镀铜液为25g/l硫酸铜、67g/l硫酸、16g/l葡萄糖，电流密度为22a/dm2，温度为40℃，时间为9s；
34.(2)在预处理铜箔的表面沉积镍镀层，其中，镀镍液为210g/l硫酸镍、30g/l氯化镍、44g/l硼酸、4g/l次亚磷酸钠，镀镍液的ph值为3.2，电流密度为2.5a/dm2，温度为25℃，时间为4s；
35.在镍镀层的表面沉积锌镀层，其中，镀锌液为100g/l氯化锌、160g/l氯化钠、30g/l硼酸，镀锌液的ph值为4，电流密度为3a/dm2，温度为25℃，时间为15s；
36.在锌镀层的表面沉积铬酸盐钝化层，其中，镀液为2g/l铬酸，镀液的ph值为11，电流密度为3a/dm2，温度为25℃，时间为5s；
37.在铬酸盐钝化层的表面沉积聚丙烯酰胺层(聚丙烯酰胺的分子量为12000)，其中，镀液为0.3g/l聚丙烯酰胺、3g/l乙二胺、14g/l硼酸，镀液的ph值为3，电流密度为5a/dm2，温
度为25℃，时间为15s。
38.上述铜箔经过表面处理后的厚度为23μm。
39.将上述经过表面处理的铜箔压制在fr-4基体上，测试铜箔的抗剥离强度为1.9kg/cm2。
40.实施例2
41.本实施例提供一种印刷电路板用铜箔的表面处理方法，包括以下步骤：
42.(1)将18μm厚的铜箔使用硫酸进行酸洗，然后在酸洗后的铜箔表面电化学沉积铜镀层，得到预处理铜箔；其中，镀铜液为20g/l硫酸铜、55g/l硫酸、12g/l葡萄糖，电流密度为25a/dm2，温度为40℃，时间为14s；
43.(2)在预处理铜箔的表面沉积镍镀层，其中，镀镍液为230g/l硫酸镍、20g/l氯化镍、50g/l硼酸、8g/l次亚磷酸钠，镀镍液的ph值为3，电流密度为2a/dm2，温度为25℃，时间为3s；
44.在镍镀层的表面沉积锌镀层，其中，镀锌液为80g/l氯化锌、160g/l氯化钠、56g/l硼酸，镀锌液的ph值为5，电流密度为3a/dm2，温度为25℃，时间为5s；
45.在锌镀层的表面沉积铬酸盐钝化层，其中，镀液为6g/l铬酸，镀液的ph值为11.5，电流密度为1a/dm2，温度为25℃，时间为3s；
46.在铬酸盐钝化层的表面沉积聚丙烯酰胺层(聚丙烯酰胺的分子量为12000)，其中，镀液为0.07g/l聚丙烯酰胺、2g/l乙二胺、20g/l硼酸，镀液的ph值为2，电流密度为4a/dm2，温度为25℃，时间为8s。
47.上述铜箔经过表面处理后的厚度为21.3μm。
48.将上述经过表面处理的铜箔压制在fr-4基体上，测试铜箔的抗剥离强度为1.5kg/cm2。
49.实施例3
50.本实施例提供一种印刷电路板用铜箔的表面处理方法，包括以下步骤：
51.(1)将18μm厚的铜箔使用硫酸进行酸洗，然后在酸洗后的铜箔表面电化学沉积铜镀层，得到预处理铜箔；其中，镀铜液为40g/l硫酸铜、60g/l硫酸、15g/l葡萄糖，电流密度为25a/dm2，温度为50℃，时间为12s；
52.(2)在预处理铜箔的表面沉积镍镀层，其中，镀镍液为240g/l硫酸镍、20g/l氯化镍、70g/l硼酸、3g/l次亚磷酸钠，镀镍液的ph值为3.5，电流密度为6a/dm2，温度为25℃，时间为1s；
53.在镍镀层的表面沉积锌镀层，其中，镀锌液为120g/l氯化锌、180g/l氯化钠、50g/l硼酸，镀锌液的ph值为5，电流密度为4a/dm2，温度为25℃，时间为12s；
54.在锌镀层的表面沉积铬酸盐钝化层，其中，镀液为7g/l铬酸，镀液的ph值为11，电流密度为1a/dm2，温度为30℃，时间为3s；
55.在铬酸盐钝化层的表面沉积聚丙烯酰胺层(聚丙烯酰胺的分子量为10000)，其中，镀液为0.2g/l聚丙烯酰胺、2g/l乙二胺、18g/l硼酸，镀液的ph值为3，电流密度为3a/dm2，温度为25℃，时间为10s。
56.上述铜箔经过表面处理后的厚度为21.9μm。
57.将上述经过表面处理的铜箔压制在fr-4基体上，测试铜箔的抗剥离强度为1.7kg/
cm2。
58.实施例4
59.本实施例提供一种印刷电路板用铜箔的表面处理方法，包括以下步骤：
60.(1)将18μm厚的铜箔使用硫酸进行酸洗，然后在酸洗后的铜箔表面电化学沉积铜镀层，得到预处理铜箔；其中，镀铜液为50g/l硫酸铜、70g/l硫酸、18g/l葡萄糖，电流密度为30a/dm2，温度为50℃，时间为15s；
61.(2)在预处理铜箔的表面沉积镍镀层，其中，镀镍液为250g/l硫酸镍、50g/l氯化镍、65g/l硼酸、10g/l次亚磷酸钠，镀镍液的ph值为3，电流密度为5.5a/dm2，温度为25℃，时间为8s；
62.在镍镀层的表面沉积锌镀层，其中，镀锌液为110g/l氯化锌、170g/l氯化钠、50g/l硼酸，镀锌液的ph值为5.5，电流密度为4a/dm2，温度为25℃，时间为10s；
63.在锌镀层的表面沉积铬酸盐钝化层，其中，镀液为5g/l铬酸，镀液的ph值为11，电流密度为1a/dm2，温度为25℃，时间为3s；
64.在铬酸盐钝化层的表面沉积聚丙烯酰胺层(聚丙烯酰胺的分子量为20000)，其中，镀液为0.4g/l聚丙烯酰胺、5g/l乙二胺、10g/l硼酸，镀液的ph值为4，电流密度为1a/dm2，温度为25℃，时间为17s。
65.上述铜箔经过表面处理后的厚度为22.6μm。
66.将上述经过表面处理的铜箔压制在fr-4基体上，测试铜箔的抗剥离强度为1.8kg/cm2。
67.以上所述仅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，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。