壓延銅箔的環保型灰化處理工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于壓延銅箔表面處理技術領域，具體涉及一種壓延銅箔的環保型灰化處理工藝。
【背景技術】
[0002]撓性印制電路板(FPC)因具有輕、薄和可彎曲性等優點，在電子資訊中得到迅速發展和運用，尤其是已經在數碼相機、筆記本電腦、智能手表和液晶顯示器等電子類產品上得以廣泛運用。
[0003]壓延銅箔的生產工藝及特殊的片狀結晶組織結構，賦予其具有優越的延展性、耐折性、低粗糙度及高致密性等優點，已成為FPC的基礎材料。在FPC制作過程中，壓延銅箔先與樹脂壓合為撓性覆銅板(FCCL)，撓性覆銅板經蝕刻制作成印制電路板。因此，壓延銅箔在具有本身優越性能的前提下，還必須具備較好的抗剝離性能、高溫抗氧化性、蝕刻性及耐腐蝕性能，此關鍵技術在于對其進行表面處理。
[0004]目前，壓延銅箔的表面處理方法采用簡單鍍銅或鍍鋅處理，但處理的銅箔抗剝離性、蝕刻性及耐腐蝕性較差，均無法滿足FPC的制作要求。而且傳統表面處理工藝中添加As、Sb、Cd等有毒金屬，對人類、社會和環境均造成危害。
【發明內容】
[0005]本發明目的在于克服現有技術缺陷，提供壓延銅箔的環保型灰化處理工藝，采用該工藝制備所得壓延銅箔抗剝離性能、蝕刻性及耐腐蝕性較佳，能夠滿足FPC的制作要求。
[0006]為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
一種壓延銅箔的環保型灰化處理工藝，其包括如下步驟:
1)脫脂清洗:將溫度50- 70°C、濃度50 - 80g/L氫氧化鈉水溶液加入到脫脂槽中，對銅箔進行脫脂清洗(一般包括電化學和化學清洗);
2)粗化電鍍:將粗化液加入到粗化PVC槽中，對步驟I)所得銅箔進行粗化電鍍；粗化液組成:Cu2+:10 — 30g/L ；H2S04:100 — 200g/L ;溫度:25 — 45°C ；
3)固化電鍍:將固化液加入到固化PVC槽中，對步驟2)所得銅箔進行固化電鍍；固化液組成:Cu2+:40 — 80g/L ；H2S04:100 — 200g/L ;溫度:35 — 55°C ；
4)電鍍鎳合金:將鍍鎳合金電鍍液加入到鍍鎳合金PVC槽中，對步驟3)所得銅箔進行鎳合金電鍍；所述鍍鎳合金電鍍液經下述方法制得:將硫酸鎳和金屬硫酸物或氯化物的水溶液用緩沖劑調至PH為2 - 4，溫度保持在25 - 35°C即得，所述金屬硫酸物或氯化物的金屬選自Fe、Co、Zn和Sn中的一種或兩種以上；
5)電鍍鋅:將鋅電鍍液加入到鍍鋅PVC槽中，對步驟4)所得銅箔進行電鍍；鋅電鍍液組成:Zn2+:2 — 8g/L，焦磷酸鉀:100 — 200g/L ;pH 為 8 — 12，溫度:25 — 35°C ；
6)鉻酸鹽鈍化處理:將鉻酸鹽水溶液加入到鉻酸鹽鈍化PVC槽中，對步驟5)所得銅箔進行電鍍處理；鉻酸鹽水溶液組成:Cr6+:l - 5g/L ;pH:11 — 13 ; 7)硅烷處理:將硅烷偶聯劑用水稀釋后，室溫條件下均勻噴淋至步驟6)所得銅箔的表面，經烘干后即得。
[0007]具體的，步驟4)所述的鍍鎳合金電鍍液中，Ni2+濃度'2 - 10g/L ;金屬硫酸物或氯化物濃度'2 - 10g/L ;緩沖劑選自磷酸、醋酸、檸檬酸和硼酸中的一種。
[0008]具體的，步驟5 )所述的鋅電鍍液中，Zn2+選自硫酸鋅。
[0009]$父好的，步驟7)中娃燒偶聯劑選自硫基娃燒偶聯劑、氣基娃燒偶聯劑、環氧基娃燒偶聯劑或改性硅烷偶聯劑；硅烷偶聯劑水稀釋后的體積濃度0.5 — 1.5%。
[0010]本發明的創新點在于對壓延銅箔進行脫脂清洗、粗化和固化處理(粗化和固化可根據需求選擇兩次以上)電沉積金屬Cu晶粒后，酸性條件下電沉積納米級金屬鎳合金，再電鍍薄薄一層金屬鋅，最后經過鉻酸鹽鈍化處理并在表面均勻噴附硅烷偶聯劑。本發明不添加任何有毒有害金屬元素，通過電沉積合金金屬體系等較簡單工藝處理流程；在優化工藝參數的條件下，得到性能較好且能滿足FPC制作要求、外觀呈灰色、無毒無害的環保型表面處理銅箔。
[0011]和現有技術相比，本發明處理工藝的優點在于:
(I)壓延銅箔表面光滑，在進行電鍍過程中，存在較嚴重的“掉粉”，并不易得到均勻的鍍層。本發明中的粗化和固化工藝，在不加任何添加劑的基礎上，即可得到均勻及規整的“瘤囊狀”銅晶粒鍍層，并且無明顯“掉粉”現象。
[0012](2)本發明通過較為簡單的電鍍工藝，即可得到抗剝離性、蝕刻性、耐腐蝕性及高溫抗氧性能均較佳的壓延銅箔。
[0013](3)本發明替代了傳統的粗化或弱粗化工藝中添加As或Sb等有毒金屬元素，通過電沉積金屬合金即可達到較好的性能指標，屬于環保型表面處理工藝。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明壓延銅箔的環保型灰化處理工藝流程圖；
圖2為采用本發明環保型灰化處理工藝所得壓延銅箔SEM照片放大1000倍的形貌； 圖3為采用本發明環保型灰化處理工藝所得壓延銅箔SEM照片放大5000倍的形貌； 圖4為采用本發明環保型灰化處理工藝所得壓延銅箔SEM照片放大10000倍的形貌。
【具體實施方式】
[0015]以下結合實施例對本發明的技術方案作進一步地詳細介紹，但本發明的保護范圍并不局限于此。
[0016]實施例1
一種壓延銅箔的環保型灰化處理工藝，其包括如下步驟:
1)脫脂清洗:將溫度50°c、濃度50g/L氫氧化鈉水溶液加入到脫脂槽中，對銅箔進行脫月旨清洗;
2)粗化電鍍兩次:將粗化液加入到粗化PVC槽中，對步驟I)所得銅箔進行粗化電鍍；粗化液組成:Cu2+:10g/L ；H2S04:100g/L ;溫度:25°C ；
3)固化電鍍兩次:將固化液加入到固化PVC槽中，對步驟2)所得銅箔進行固化電鍍；固化液組成:Cu2+:40g/L ；H2S04:100g/L ;溫度:40°C ； 4)電鍍鎳合金:將鍍鎳合金電鍍液加入到鍍鎳合金PVC槽中，對步驟3)所得銅箔進行鎳合金電鍍；所述鍍鎳合金電鍍液經下述方法制得:將硫酸鎳和硫酸鋅的水溶液用緩沖劑調至PH為3，溫度保持在25°C即得；所述的鍍鎳合金電鍍液中，Ni2+濃度:6g/L ；Zn 2+濃度:10g/L ;緩沖劑為檸檬酸；
5)電鍍鋅:將鋅電鍍液加入到鍍鋅PVC槽中，對步驟4)所得銅箔進行電鍍；鋅電鍍液組成:Zn2+:2g/L，焦磷酸鉀:100g/L ;pH為10，溫度:25°C ;Zn2+選自硫酸鋅；
6)鉻酸鹽鈍化處理:將鉻酸鹽水溶液加入到鉻酸鹽鈍化PVC槽中，對步驟5)所得銅箔進行電鍍處理；鉻酸鹽水溶液組成:Cr6+:lg/L ；pH:ll ；
7)硅烷處理:將硅烷偶聯劑用水稀釋(攪拌溶解2h左右)后，室溫條件下用循環泵均勻噴淋至步驟6)所得銅箔的表面，經烘干后即得。硅烷偶聯劑選自氨基硅烷偶聯劑；硅烷偶聯劑水稀釋后的體積濃度0.5 %。
[0017]實施例2
一種壓延銅箔的環保型灰化處理工藝，其包括如下步驟:
1)脫脂清洗:將溫度60°C、濃度60g/L氫氧化鈉水溶液加入到脫脂槽中，對銅箔進行脫月旨清洗;
2)粗化電鍍兩次:將粗化液加入到粗化P