[发明专利]一种高强度铜箔及其制备方法

说明书

本发明涉及铜箔制备技术领域，具体涉及一种高强度铜箔及其制备方法，将纯度为99.95％以上的高纯铜线在硫酸溶液中加热溶解成硫酸铜溶液，加入电解添加剂和锡离子溶液进一步混匀得铜电解液，转入电解槽中进行电解生箔；电解生箔进行防氧化处理得所述高强度铜箔。通过在制备铜箔的电解液中引入锡离子，在电解过程中形成SnO₂并作为超微粒子分散到电解铜箔中，起到强化铜箔的作用，SnO₂不会在高温条件下分解，从而使电解铜箔在高温条件下仍然具有较高的抗拉强度。

技术领域

本发明涉及铝箔制备技术领域，具体涉及一种高强度铜箔及其制备方法。

背景技术

电解铜箔是电子和电气工业的重要原材料,主要用于覆铜板和印制线路板的制作。随着电子信息产品向小型化、轻量化、薄型化、多功能和高可靠方向发展,印刷电路板也向着密、薄、平的方向发展,这对电解铜箔的抗拉强度、延伸率、抗剥离强度、防氧化性等物化性能指标提出了更高要求,而且要求电解铜箔微观形貌结构更均匀精细。现有技术中，为了提高电解铜箔的表面形态以及机械性能，往往选择在电解过程中引入有机类添加剂，这些有机类添加物的使用使电解铜箔在常态下具有较好的表观形态和机械性能；然而，当电解铜箔的使用温度过高时则会导致铜箔中的原子和空位热激活，使位错可以克服某些障碍而得以运动，此时晶界滑移需要克服的阻力减小，使铜箔的抗拉强度降低。基于此，如何提高铜箔在高温条件下的强度性能，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种高强度铜箔及其制备方法，通过在制备铜箔的电解液中引入锡离子，在电解过程中形成SnO₂并作为超微粒子分散到电解铜箔中，起到强化铜箔的作用，SnO₂不会在高温条件下分解，从而使电解铜箔在高温条件下仍然具有较高的抗拉强度。

本发明的技术方案之一，一种高强度铜箔的制备方法，包括以下步骤：将纯度为99.95％以上的高纯铜线在硫酸溶液中加热溶解成硫酸铜溶液，加入电解添加剂和锡离子溶液进一步混匀得铜电解液，转入电解槽中进行电解生箔；电解生箔进行防氧化处理得所述高强度铜箔。

进一步地，所述电解添加剂包括明胶、硫酸高铈、羟乙基纤维素和氯化钠；铜电解液中硫酸铜溶液浓度100-250g/L，明胶浓度0.1-0.5g/L，硫酸高铈浓度1-5g/L，羟乙基纤维素0.01-0.1g/L，氯离子浓度50-100mg/L，硫酸浓度50-150g/L，锡离子浓度10-50mg/L。

电解液中添加少量明胶，在电解过程中，明胶吸附在电极表面的活性位点形成吸附层，吸附层对初始成核的阻碍作用从而抑制铜离子在电极表面还原，从而起到细化晶粒的作用；

硫酸高铈可以吸附在电极表面附近，有效提高阴极极化，改变镀层晶粒尺寸，细化晶粒，提高铜箔硬度；

羟乙基纤维素是一种非离子型表面活性剂，具有润湿作用，能够消除铜箔的针孔，提高铜箔的力学性能；

氯离子能够提升电极表面铜离子的浓度，降低活化极化，助于晶核成长，对铜还原具有促进作用，同时氯离子还可以与亚铜离子发生反应生长氯化亚铜，氯化亚铜不溶性膜层吸附在电极表面阻碍铜离子放电，增大阴极极化，改善结晶，此外，氯离子足够多时，还可以通过桥连作用与Cu²⁺或添加剂形成配位化合物，使阴极极化增大，改善结晶。

进一步地，所述电解添加剂还包括改性聚乙烯醇，改性聚乙烯醇在电解液中的浓度5-10mg/L；

进一步地，改性聚乙烯醇具体为磺酸改性聚乙烯醇、羧酸改性聚乙烯醇或磷酸改性聚乙烯醇。