[发明专利]一种黑化铜箔的表面处理工艺

说明书

本发明涉及一种黑化铜箔的表面处理工艺，采用电解铜箔或压延铜箔作为阴极，并不断向前运行，其基本工艺流程为：粗化——黑化——防氧化——硅烷偶联剂——烘干，本发明工艺制备出的黑化铜箔具有良好的耐腐蚀性能和蚀刻性能，同时具有优异的常温、高温抗氧化性能。对于粗糙度Rz≤5μm的铜箔，非常适合于制作挠性覆铜板、高频电路板。

技术领域

本发明涉及一种铜箔的表面处理工艺，尤其涉及一种黑化铜箔的表面处理工艺，属于铜箔的生产工艺技术领域。

背景技术

铜箔是PCB生产的主要原料之一，根据制造工艺的不同主要分为电解铜箔和压延铜箔两种。压延铜箔在延伸率、耐弯曲等性能方面具有较大的优势，以前的挠性印制电路板(FPC)生产厂家多使用压延铜箔。近几年，随着电解铜箔生产技术水平的提高，日本部分铜箔厂家已开发出多款能够满足FPC要求的高品质电解铜箔。由于电解铜箔制造技术和价格方面的优势，电解铜箔越来越多的应用于FPC。

FPC用的铜箔表面镀层的耐腐蚀、抗氧化、高温扩散等性能必须在适当的范围，不能过强或过弱，铜箔表面镀层的耐腐蚀性越强，PCB在线蚀刻时会出现蚀刻不净，制作高密度精细电子线路时会出现短路；耐腐蚀性过弱，则会出现侧蚀，制作超细间距电路时会出现线条脱落，表面的抗氧性过强，在薄型覆铜板或挠性覆铜板微蚀时会出现微蚀不净，影响后序的覆膜制成，抗氧性过弱则会出现铜箔氧化。铜箔表面粗糙度过小，铜箔的致密度升高，FCCL上铜箔的抗剥离强度下降，耐弯曲性提高；铜箔粗糙度过大，铜箔的致密性下降，FCCL上铜箔的抗剥离强度升高，耐弯曲性下降，压制双面薄板时可能会出现背面压穿而造成短路。

我国是仅次于日本之后的第二大印制电路板出口大国，由于国内高档电解铜箔的生产技术与美国、日本相比存在较大的差距，造成了国内高档铜箔主要依靠进口的局面，对于高技术含量和高附加值的FCCL用铜箔，众多国内生产厂家中，没有一家能够批量生产，几乎全部的FCCL用铜箔，都是从日本、韩国、中国台湾等地区进口。

现有铜箔黑化处理工艺中含有砷元素，而砷元素被REACH列为高关注度物质，属于第1类致癌物质。作为产品或者产品的组分对砷元素有严格的要求。

黑化铜箔生产的技术难点在于高抗拉强度、高延伸率的毛箔生产和黑色表面处理技术。

发明内容

本发明针对现有铜箔生产技术所得铜箔性能方面存在的不足，提供一种黑化铜箔的表面处理工艺。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种黑化铜箔的表面处理工艺，采用电解铜箔或压延铜箔作为电极，并不断向前运行，其基本工艺流程为：粗化——黑化——防氧化——硅烷偶联剂——烘干，具体经过如下步骤：

1)粗化：将硫酸铜、硫酸镍加水溶解，后向其中加入硫酸，混合均匀后即为配制好的粗化溶液，将铜箔置于该粗化溶液中进行电镀；

2)黑化：将添加剂、硫酸铜、硫酸锌分别加水溶解，硫酸钴、硫酸镍中的一种或二者的混合物加水溶解，后将所有溶液均加入到添加剂溶液中混合均匀并不断搅拌，调节pH值，其中控制参数如下：Cu²⁺5-20g/L，Zn²⁺2-10g/L，Co²⁺0-20g/L，Ni²⁺0-20g/L，同时Co²⁺与Ni²⁺的浓度之和≧1g/L，PH≤6.5，添加剂5-80g/L，温度25-50℃，电流密度5-20A/dm²，电镀时间3-15s；

3)防氧化：将铬酸钾、硫酸锌、焦磷酸钾分别加水溶解，将硫酸锌、铬酸钾分别缓慢加入焦磷酸钾溶液中并不断搅拌，调节pH值为碱性，将黑化处理后的铜箔置于该混合溶液中进行电镀；

4)硅烷偶联剂：将硅烷偶联剂加入水中搅拌均匀，涂于铜箔表面；

5)烘干。