一種減少銅箔毛面銅粉的表面處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種減少銅箔毛面銅粉的表面處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的銅箔生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的銅箔，由于表面處理粗化過(guò)程中毛面沉積的結(jié)晶組織結(jié)構(gòu)十分疏松，易形成較多的銅粉，較多的銅粉或者銅粉直徑超過(guò)50 μπι，在制作印制電路板過(guò)程中出現(xiàn)電路短路的風(fēng)險(xiǎn)很高，當(dāng)銅箔毛面銅粉數(shù)量較多時(shí)，會(huì)導(dǎo)致銅箔在下游客戶后加工過(guò)程中電路被擊穿或短路，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0003]隨著印制電路板行業(yè)的快速發(fā)展，電子元器件的小型化以及印制電路板的精細(xì)化，較多的毛面銅粉導(dǎo)致的電路短路風(fēng)險(xiǎn)越來(lái)越高。
[0004]現(xiàn)有的技術(shù)方案無(wú)法有效解決毛面銅粉較多的問題，通常采用調(diào)節(jié)粗化、固化電流，減少銅粉產(chǎn)生。只能在一定程度上抑制銅粉產(chǎn)生，效果不明顯，不能從根本上有效解決毛面銅粉，1cm2樣品中有銅粉數(shù)量20-30個(gè)不等，最大銅粉直徑40-60 μπι居多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種減少銅箔毛面銅粉的表面處理方法，本發(fā)明的表面處理方法能夠從根本上有效減少銅箔毛面銅粉。
[0006]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種減少銅箔毛面銅粉的處理方法，將生箔電鍍成的毛箔依次通過(guò)第I粗化工序、第2粗化工序、第I固化工序、第2固化工序、鍍鋅工序、防氧化工序、偶聯(lián)劑涂布工序、烘干工序處理，步驟的具體操作如下:
[0007](I)第I粗化工序:將生箔電鍍成的毛箔，在溫度20_50°C，優(yōu)選25_35°C條件下，在含有硫酸濃度150-250g/L，優(yōu)選180-220g/L、Cu2+濃度5_20g/L，優(yōu)選8_14g/L的粗化液(粗化液組分為硫酸銅和硫酸，其中Cu2+指的是硫酸銅的濃度。)中進(jìn)行電鍍，電鍍一段電流密度為20-50A/dm2，優(yōu)選24-40A/dm2，電鍍二段電流密度為3_12A/dm2，優(yōu)選5_9A/dm2;
[0008](2)第2粗化工序:將經(jīng)第I粗化工序處理的銅箔，在溫度20-50°C，優(yōu)選25_35°C條件下，在含有硫酸濃度150-250g/L，優(yōu)選180-220g/L、Cu2+濃度5_20g/L，優(yōu)選8_14g/L的粗化液中進(jìn)行電鍍，電鍍一段電流密度為15-40A/dm2，優(yōu)選18-30A/dm2，電鍍二段電流密度為 3-12A/dm2，優(yōu)選 4-7A/dm2;
[0009](3)第I固化工序:將經(jīng)第2粗化工序處理的銅箔，在溫度20-50°C，優(yōu)選30_45°C條件下，在含有硫酸濃度80-150g/L，優(yōu)選90-140g/L、Cu2+濃度30_90g/L，優(yōu)選50_60g/L、HCl濃度5-30ppm，優(yōu)選10_15ppm、低分子量明膠100-500ppm，優(yōu)選200-300ppm(分子量10000以下)的固化液中進(jìn)行電鍍，電鍍一段電流密度15-40A/dm2，優(yōu)選18_30A/dm2，電鍍二段電流密度 15-40A/dm2，優(yōu)選 18-30A/dm2;
[0010](4)第2固化工序:將經(jīng)第I固化工序處理的銅箔，在溫度30-45°C條件下，在含有硫酸濃度 80-150g/L，優(yōu)選 90-140g/L、Cu2+濃度 30_90g/L，優(yōu)選 50_60g/L、HCl 濃度5-30ppm，優(yōu)選10-15ppm、低分子量明膠100_500ppm，優(yōu)選200_300ppm(分子量10000以下，優(yōu)選2000?10000，優(yōu)選5000?10000)的固化液中進(jìn)行電鍍，電鍍一段電流密度15-40A/dm2，優(yōu)選 18-30A/dm2，電鍍二段電流密度 15_40A/dm2，優(yōu)選 18_30A/dm2;
[0011](5)鍍鋅工序:將經(jīng)第2固化工序處理的銅箔，在溫度30-55 °C，優(yōu)選40-45 °C、pH值7.5-11，優(yōu)選8-10的條件下，在含有Zn2+濃度(例如硫酸鋅)2.0-10.0g/L，優(yōu)選3.0-8.0g/L、焦磷酸鉀濃度40-100g/L，優(yōu)選50_80g/L鍍鋅液中電鍍，電鍍操作的銅箔毛面一段電流密度0.5-2.0A/dm2，優(yōu)選0.6-1.4A/dm2，二段電流密度為0.5-2.0A/dm2，優(yōu)選
0.6-1.4A/dm2，光面電流密度為 1.0-3.0A/dm2，優(yōu)選 1.2-2.5A/dm2；
[0012](6)防氧化工序:將經(jīng)鍍鋅工序處理的銅箔，在溫度20-50°C，優(yōu)選25-40°C、pH值9-13，優(yōu)選10-12的條件下，在含有Cr6+濃度0.8?2.0g/L(例如重鉻酸鉀)，優(yōu)選
1.0-1.5g/L、防氧化液中電鍍，電鍍操作的銅箔毛面一段電流密度3-10A/dm2，優(yōu)選4-8A/dm2，二段電流密度為1.0-3.0A/dm2，優(yōu)選1.2-2.5A/dm2，光面電流密度為1.0-3.0A/dm2，優(yōu)選 1.2-2.5A/dm2；
[0013](7)偶聯(lián)劑涂布工序:將防氧化工序電鍍后的銅箔水洗后，噴涂有機(jī)膜偶聯(lián)劑，噴涂溫度為10_50°C，優(yōu)選25-35°C，所述有機(jī)膜偶聯(lián)劑(硅烷偶聯(lián)劑)的濃度為1.0-5.0g/L,優(yōu)選 1.5-3.5g/L ；
[0014](8)烘干步驟:上述工序完成后，烘干，烘干溫度200-320°C，，優(yōu)選220-300°C，烘干后任選收卷，收卷速度為例如15-25m/min。
[0015]處理后的銅箔1cm2樣品中銅粉數(shù)量不超過(guò)10個(gè)，最大銅粉直徑不超過(guò)30 μπι。
[0016]偶聯(lián)劑通常為娃燒偶聯(lián)劑，可以是市售的娃燒偶聯(lián)劑，例如帶有乙稀基的娃燒，如乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ -縮水甘油丙基-三甲氧基硅烷等。
[0017]在本申請(qǐng)中，如圖2所示第I粗化槽、第2粗化槽、第I固化槽、第2固化槽中左右側(cè)各有I塊陽(yáng)極板，鍍鋅槽和防氧化槽左右側(cè)各有I塊陽(yáng)極板、中間各有I塊陽(yáng)極板，經(jīng)過(guò)左邊陽(yáng)極板的為一段電流密度，經(jīng)過(guò)中間陽(yáng)極板的為光面電流密度，經(jīng)過(guò)右邊陽(yáng)極板的為二段電流密度。
[0018]在本申請(qǐng)中，Cu2+濃度指的是硫酸銅的濃度。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
[0020]通過(guò)本發(fā)明的特殊處理工序，進(jìn)一步在銅箔表面固化過(guò)程中在固化液中添加了HCl和低分子量明膠(分子量10000以下)的固化添加劑，固化添加劑在銅箔固化過(guò)程中增大陰極極化作用，使固化過(guò)程中的微小銅晶粒去填充粗化工序形成疏松粗大沉積物中的孔隙，使疏松的銅晶粒固化與銅箔形成牢固整體，減少銅粉的產(chǎn)生，銅箔1cm2樣品中銅粉數(shù)量不超過(guò)10個(gè)，最大銅粉直徑不超過(guò)30 μ m。
【附圖說(shuō)明】
[0021 ] 圖1是本發(fā)明方法的流程圖。
[0022]圖2是從第I粗化工序到防氧化的工藝過(guò)程示意圖。
[0023]其中I為銅箔、2為陽(yáng)極板、3為膠輥、4為液面，11為第I粗化處理槽，12為第I水洗槽，13為第2粗化處理槽，14為第2水洗槽，15為第I固化槽，16為第3水洗槽，17為第2固化槽，18為第4水洗槽，19為鍍鋅槽，20為第5水洗槽，21為防氧化處理槽。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。
[0025]在實(shí)施例中，如圖1所示，在第I粗化處理槽11中進(jìn)行第I粗化處理，在第2粗化處理槽13中進(jìn)行第2粗化處理，在第I固化槽15中進(jìn)行第I固化處理，在第2固化槽17中進(jìn)行第2固化處理，在鍍鋅槽19中進(jìn)行鍍鋅處理，在防氧化處理槽21中進(jìn)行防氧化處理，在這些工序之間，在第I水洗槽12、第2水洗槽14、第3水洗槽16、第4水洗槽18、第5水洗槽20中進(jìn)行水洗處理。
[0026]實(shí)施例1:
[0027]1、第I粗化工序:將生箔工序生成的毛箔后，在粗化液中進(jìn)行電鍍，電鍍操作的一段電流密度為24A/dm2，二段電流密度為5A/dm2，粗化液溫度控制在30 °C，粗化液中硫酸的濃度為200g/L，Cu2+的濃度為10g/L。
[0028]2、第2粗化工序:將第I粗化工序電鍍后的銅箔在粗化液中電鍍，電鍍操作的一段電流密度為18A/dm2，二段電流密度為4A/dm2，粗化液溫度控制在30°C，粗化液中硫酸的濃度為200g/L，Cu2+的濃度為10g/L。
[0029]3、第I固化工序:將第2粗化工序電鍍后的銅箔在固化液中電鍍，電鍍操作的一段電流密度為18A/dm2，二段電流密度為18A/dm2，固化液溫度控制在30°C，固化液中硫酸的濃度為100g/L，二價(jià)銅離子的濃度為50g/L，固化液中還包括固化添加劑，固化添加劑包含在固化液中的1ppm濃度的鹽酸、低分子量明膠(分子量10000以下)200ppm。
[0030]4、第2固化工序:將第I固化工序電鍍后的銅箔在固化液中電鍍，電鍍操作的一段電流密度為18A/dm2，二段電流密度為18A/dm2，固化液溫度控制在35°C，固化液中硫酸的濃度為100g/L，二價(jià)銅離子的濃度為50g/L，固化液中還包括固化添加劑，固化添加劑包含在固化液中的1ppm濃度的鹽酸、低分子量明膠(分子量10000以下)200ppm。
[0031]5、鍍鋅工序:將第2固化工序電鍍后的銅箔在鍍鋅液中電鍍，電鍍操作的銅箔毛面一段電流密度為0.8A/dm2，二段電流密度為0.8A/dm2，光面電流密度為1.5A/dm2，鍍鋅液溫度控制在40°C，pH值為8.5，鍍鋅液中Zn2+濃度為4.0g/L，焦磷酸鉀濃度為50g/L。
[0032]6、防氧化工序:將鍍鋅工序電鍍后的銅箔在防氧化液中電鍍，電鍍操作的銅箔毛面一段電流密度為4A/dm2，二段電流密度為1.5A/dm2，光面電流密度為1.5A/dm2，防氧化液溫度控制在30°C，pH值為11.0，防氧化液中Cr6+濃度為1.0g/L。如圖2所示鍍鋅槽和防氧化中左中右各有I塊陽(yáng)極板，經(jīng)過(guò)左邊陽(yáng)極板的為一段電流密度，經(jīng)過(guò)中間陽(yáng)極板的為光面電流密度，經(jīng)過(guò)右邊陽(yáng)極板的為二段電流密度。
[0033]7、偶聯(lián)劑喂.涂工序:將防氧化工序電鍛后的銅笛水洗后，喂'涂有機(jī)I旲偶聯(lián)劑，喂'涂溫度為25°C，所述有機(jī)膜偶聯(lián)劑的濃度為2.5g/L ;
[0034]8、上述工序完成后，烘干收卷，烘干溫度260 °C，收卷速度20m/min。
[0035]處理后的銅箔1cm2樣品中銅粉數(shù)量8個(gè)，最大銅粉直徑25 μπι。
[0036]實(shí)施例2:
[0037]1、第I粗化工序:將生箔工序生成的毛箔后，在粗化液中進(jìn)行電鍍，電鍍操作的一段電流密度為30A/dm2，二段電流密度為8A/dm2，粗化液溫度控制在35 °C，粗化液中硫酸的濃度為220g/L，Cu2+的濃度為14g/L。
[0038]2、第2粗化工序:將第I粗化工序電鍍后的銅箔在粗化液中電鍍，電鍍操作的一段電流密度為20A/dm2，二段電流密度為5A/dm2，粗化液溫度控制在35°C，粗化液中硫酸的濃度為220g/L，Cu2+的濃度為14g/L。
[0039]3、第I固化工序:將第2粗化工序電鍍后的銅箔在固化液中電鍍，電鍍操作的一段電流密度為25A/dm2，二段電流密度為25A/dm2，固化液溫度控制在35°C，固化液中硫酸的濃度為120g/L，Cu2+濃度為60g/L，固化液中還包括固化添加劑，固化添加劑包含在固化液中的15ppm濃度的鹽酸、低分子量明膠(分子量10000以下)250ppm。
[0040]4、第2固化工序:將第I固化工序電鍍后的銅箔在固化液中電鍍，電鍍操作的一段電流密度為25A/dm2，二段電流密度為25A/dm2，固化液溫度控制在35°C，固化液中硫酸的濃度為120g/L，Cu2+濃度為60g/L，固化液中還包括固化添加劑，固化添加劑包含在固化液中的15ppm濃度的鹽酸、低分子量明膠(分子量10000以下)250ppm。
[0041]5、鍍鋅工序:將第2固化工序電鍍后的銅箔在鍍鋅液中電鍍，電鍍操作的銅箔毛面一段電流密度