專利名稱：印制電路板用壓延銅箔表面處理的方法
技術領域：
本發明涉及一種印制電路板用壓延銅箔表面處理的方法；該壓延銅箔是制造高頻印制電路板和精細線路印制電路板的關鍵導電材料，屬印制電路板制造工藝技術領域。
背景技術：
銅箔有壓延銅箔和電解銅箔之分。電解銅箔呈柱狀晶體結構，它是通過電沉積的方法制得的，其較粗糙的一面是毛面，相反的一面為光面，在使用時一般對其毛面進行相應的表面處理。壓延銅箔呈層狀結構，是通過機械滾軋制造出來的，其表面十分光滑，表面粗糙度非常低。多數情況下使用的是電解銅箔，壓延銅箔只在特殊場合下使用。
隨著電子信息產品向高性能化、多功能化的發展，要求電子元件能在很短時間內對包含有大量信息的信號進行快速的傳輸和處理，這種電子元件內部越來越多地使用高頻電路，而銅箔的表面粗糙度會對高頻印制電路的信號傳輸和處理造成很大的影響。壓延銅箔的表面較均勻，其表面粗糙度比普通使用的電解銅箔的光面還低(一般壓延銅箔的表面粗糙度為0.1μm，而普通使用的電解銅箔其光面為0.3μm，毛面為1.5μm左右)，故壓延銅箔更有利于信號傳輸并能制造出更精細的線路，在高頻電路和精細線路中經常要用到壓延銅箔。
銅箔與絕緣基板壓合制造印制電路板之前，需要對其表面進行相應的表面處理，使其與印制板基板有一定的結合力、并具有一定的耐熱性、抗氧化性和防擴散阻擋性。
以往的銅箔表面處理過程中，阻擋層鍍膜處理一般采用鍍鋅、鎳硫、鎳磷等處理方法，但是，經鍍鋅處理的銅箔有耐腐蝕性差的缺點，鍍鎳處理的銅箔有需使用特定蝕刻液的限制，其它處理方法在具體使用中也存在一定的問題。
此外，壓延銅箔還存在表面油污較嚴重、易被腐蝕、處理困難等問題；表面粗糙度較低不能滿足壓制覆銅板的要求。
針對壓延銅箔表面油污較重，易被腐蝕的特點，需要有一種適合壓延銅箔的除油工藝；另外，針對壓延銅箔的表面非常光滑、表面粗糙度較低的特點，需進行粗化處理，但還應該考慮到過分的粗化處理會對壓延銅箔的均勻性造成影響。因此，人們在如何提高銅箔與印制基板間的結合力、提高銅箔的耐腐蝕性方面做了較多的研究工作，企圖找到一種適合印制電路板用壓延銅箔的表面處理方法。
發明內容
本發明的目的在于提供一種印制電路板用壓延銅箔表面處理的方法。
本發明涉及一種印制電路板用壓延銅箔表面處理的方法，其特征在于具有以下的處理過程和步驟a.弱堿性除油處理把35μm的壓延銅箔置于濃度為10～30g/L的Na2CO3、濃度為15～30g/L的Na3PO4·12H2O和濃度為5～10g/L的Na2SiO3·9H2O的弱堿性混合除油液中，在溫度50～60℃的條件下處理3～6秒鐘；隨后用去離子水沖洗壓延銅箔2～4次，并用10～15％的稀硫酸酸洗1～2次；再用去離子水沖洗2～4次；b.一次粗化處理把上述經酸洗后的壓延銅箔置于含Cu2+15～35g/L、H2SO430～90g/L、Cl-4-10ppm、AS5+0.3～0.5g/L的電鍍液中，在溫度20～30℃、電流密度25～55A/dm2的條件下進行電鍍銅3～5秒鐘；然后用去離子水沖洗2～4次；c.二次粗化處理將上述處理后的壓延銅箔再次粗化處理，將其置于含Cu2+40～80g/L、H2SO460～120g/L的電鍍液中，在溫度45～55℃、電流密度10～35A/dm2的條件下進行電鍍銅6～10秒鐘；然后用去離子水沖洗2～4次；d.阻擋層鍍層處理將上述經粗化處理后的壓延銅箔再經鋅-鎳合金鍍層處理；將該銅箔置于含ZnSO4·7H2O 50～75g/L、NiSO4·6H2O 20～40g/L、C6H8O7·H2O(檸檬酸)60～80g/L、CH3COONa·3H2O(醋酸鈉)30g/L，Na2SO430g/L組成的電鍍液中；在溫度30～35℃、pH值3.0～3.5、電流密度2.0～2.gA/dm2的條件下進行電鍍Zn-Ni合金5～10秒鐘；然后用去離子水沖洗2～4次；e.鈍化處理(防氧化處理)將上述經Zn-Ni鍍層處理后的銅箔再經鉻鍍層處理；將該銅箔置于含CrO31.0～1.5g/L的電鍍液中，在溫度30～35℃，pH值4.0～5.0、電流密度4.0～5.5A/dm2的條件下進行電鍍鉻5～10秒鐘；然后用去離子水沖洗2～4次；最終得到具有與印制板基板結合力強、耐腐蝕性高的壓延銅箔。
本發明的優點及特點如下(1)本發明中采用的弱堿性化學除油工藝是針對壓延銅箔表面油污較嚴重易被腐蝕的特點而設計的，具有除油速度快、除油效果好、腐蝕小，對壓延銅箔表面潔凈起到較好作用。
(2)本發明中的粗化鍍銅工藝是針對壓延銅箔表面粗糙度較低的特點而設計的，具有粗化效果好，處理后壓延銅箔與印制板基板結合力高，不易掉“銅粉”的優點。
(3)本發明中采用電鍍鋅鎳合金的工藝對壓延銅箔進行表面處理，可提高其耐腐蝕性，并且提高與印制板基板的結合力。
具體實施例方式
現將本發明的具體實施例敘述于后。
實施例1本實施例的工藝過程和步驟如下所述(1)弱堿性除油處理把35μm的壓延銅箔置于含Na2CO310g/L、Na3PO4·12H2O15g/L、Na2SiO3·9H2O 5g/L的弱堿性混合除油液中，在溫度50℃的條件下處理5秒鐘；隨后用去離子水沖洗3次，并用12％的稀硫酸酸洗2次，再用去離子水沖洗3次；(2)一次粗化處理將上述經酸洗后的壓延銅箔置于含Cu2+15g/L、H2SO430g/L、Cl-4ppm、AS5+0.4g/L的電鍍液中，在溫度20℃、電流密度25A/dm2的條件下進行電鍍銅5秒鐘；然后用去離子水沖洗3次；(3)二次粗化處理將上述處理后的壓延銅箔再次粗化處理，將其置于含Cu2+40g/L、H2SO460g/L的電鍍液中，在溫度45℃、電流密度10A/dm2的條件下進行電鍍銅6秒鐘；然后用去離子水沖洗3次；(4)阻擋層鍍層處理將上述經粗化處理后的壓延銅箔再經鋅-鎳合金鍍層處理；將該銅箔置于含ZnSO4·7H2O 50g/L、NiSO4·6H2O 20g/L、C6H8O7·H2O(檸檬酸)60g/L、CH3COONa·3H2O(醋酸鈉)30g/L，Na2SO430g/L組成的電鍍液中；在溫度30℃、pH值3.0～3.5、電流密度2.0A/dm2的條件下進行電鍍Zn-Ni合金5秒鐘；然后用去離子水沖洗3次；(5)鈍化處理(防氧化處理)將上述經Zn-Ni鍍層處理后的銅箔再經鉻鍍層處理；將該銅箔置于含CrO31.2g/L的電鍍液中，在溫度30℃，pH值4.0～5.0、電流密度4.5A/dm2的條件下進行電鍍鉻5秒鐘；然后用去離子水沖洗2次；最終得到具有與印制板基板結合力強、耐腐蝕性高的壓延銅箔。
將經表面處理后的銅箔與印制板基板壓合制成覆銅板并蝕刻制成印制電路板，經測試，壓延銅箔與基板的結合力為1.618N/mm，劣化率為1.84％。
實施例2本實施例的工藝過程和步驟與上述實施例1完全相同，不同的是改變了一些工藝參數。
(1)弱堿性除油處理把35μm的壓延銅箔置于含Na2CO315g/L、Na3PO4·12H2O20g/L、Na2SiO3·9H2O 8g/L的弱堿性混合除油液中，在溫度60℃的條件下處理5秒鐘；隨后用去離子水沖洗3次，并用12％的稀硫酸酸洗2次，再用去離子水沖洗3次；(2)一次粗化處理將上述經酸洗后的壓延銅箔置于含Cu2+20g/L、H2SO460g/L、Cl-7ppm、AS5+0.4g/L的電鍍液中，在溫度30℃、電流密度35A/dm2的條件下進行電鍍銅3秒鐘；然后用去離子水沖洗3次；(3)二次粗化處理將上述處理后的壓延銅箔再次粗化處理，將其置于含Cu2+60g/L、H2SO480g/L的電鍍液中，在溫度50℃、電流密度20A/dm2的條件下進行電鍍銅6秒鐘；然后用去離子水沖洗3次；(4)阻擋層鍍層處理將上述經粗化處理后的壓延銅箔再經鋅-鎳合金鍍層處理；將該銅箔置于含ZnSO4·7H2O 60g/L、NiSO4·6H2O 30g/L、C6H8O7·H2O(檸檬酸)70g/L、CH3COONa·3H2O(醋酸鈉)30g/L，Na2SO430g/L組成的電鍍液中；在溫度30℃、pH值3.0～3.5、電流密度2.4A/dm2的條件下進行電鍍Zn-Ni合金7秒鐘；然后用去離子水沖洗3次；(5)鈍化處理(防氧化處理)將上述經Zn-Ni鍍層處理后的銅箔再經鉻鍍層處理；將該銅箔置于含CrO31.2g/L的電鍍液中，在溫度30℃，pH值4.0～5.0、電流密度4.5A/dm2的條件下進行電鍍鉻5秒鐘；然后用去離子水沖洗2次；最終得到具有與印制板基板結合力強、耐腐蝕性高的壓延銅箔。
將經表面處理后的銅箔與印制板基板壓合制成覆銅板并蝕刻制成印制電路板，經測試，壓延銅箔與基板的結合力為1.602N/mm，劣化率為1.51％。
實施例3本實施例的工藝過程和步驟與上述實施例1完全相同，不同的是改變了一些工藝參數。
(1)弱堿性除油處理把35μm的壓延銅箔置于含Na2CO330g/L、Na3PO4·12H2O30g/L、Na2SiO3·9H2O 10g/L的弱堿性混合除油液中，在溫度60℃的條件下處理5秒鐘；隨后用去離子水沖洗3次，并用12％的稀硫酸酸洗2次，再用去離子水沖洗3次；(2)一次粗化處理將上述經酸洗后的壓延銅箔置于含Cu2+35g/L、H2SO490g/L、Cl-10ppm、AS5+0.4g/L的電鍍液中，在溫度30℃、電流密度55A/dm2的條件下進行電鍍銅5秒鐘；然后用去離子水沖洗3次；(3)二次粗化處理將上述處理后的壓延銅箔再次粗化處理，將其置于含Cu2+80g/L、H2SO4120g/L的電鍍液中，在溫度55℃、電流密度35A/dm2的條件下進行電鍍銅10秒鐘；然后用去離子水沖洗3次；(4)阻擋層鍍層處理將上述粗化處理后的壓延銅箔再經鋅-鎳合金鍍層處理；將該銅箔置于含ZnSO4·7H2O 75g/L、NiSO4·6H2O 40g/L、C6H8O7·H2O(檸檬酸)80g/L、CH3COONa·3H2O(醋酸鈉)30g/L，Na2SO430g/L組成的電鍍液中；在溫度35℃、pH值3.0～3.5、電流密度2.gA/dm2的條件下進行電鍍Zn-Ni合金7秒鐘；然后用去離子水沖洗3次；(5)鈍化處理(防氧化處理)將上述經Zn-Ni鍍層處理后的銅箔再經鉻鍍層處理；將該銅箔置于含CrO31.2g/L的電鍍液中，在溫度30℃，pH值4.0～5.0、電流密度4.5A/dm2的條件下進行電鍍鉻5秒鐘；然后用去離子水沖洗2次；最終得到具有與印制板基板結合力強、耐腐蝕性高的壓延銅箔。
將經表面處理后的銅箔與印制板基板壓合制成覆銅板并蝕刻制成印制電路板，經測試，壓延銅箔與基板的結合力為1.651N/mm，劣化率為2.08％。
權利要求
1.一種印制電路板用壓延銅箔表面處理的方法，其特征在于具有以下的處理過程和步驟a.弱堿性除油處理把35μm的壓延銅箔置于濃度為10～30g/L的Na2CO3、濃度為15～30g/L的Na3PO4·12H2O和濃度為5～10g/L的Na2SiO3·9H2O的弱堿性混合除油液中，在溫度50～60℃的條件下處理3～6秒鐘；隨后用去離子水沖洗壓延銅箔2～4次，并用10～15％的稀硫酸酸洗1～2次，再用去離子水沖洗2～4次；b.一次粗化處理把上述經酸洗后的壓延銅箔置于含Cu2+15～35g/L、H2SO430～90g/L、Cl-4-10ppm、AS5+0.3～0.5g/L的電鍍液中，在溫度20～30℃、電流密度25～55A/dm2的條件下進行電鍍銅3～5秒鐘；然后用去離子水沖洗2～4次；c.二次粗化處理將上述處理后的壓延銅箔再次粗化處理，將其置于含Cu2+40～80g/L、H2SO460～120g/L的電鍍液中，在溫度45～55℃、電流密度10～35A/dm2的條件下進行電鍍銅6～10秒鐘；然后用去離子水沖洗2～4次；d.阻擋層鍍層處理將上述經粗化處理后的壓延銅箔再經鋅-鎳合金鍍層處理；將該銅箔置于含ZnSO4·7H2O 50～75g/L、NiSO4·6H2O 20～40g/L、C6H8O7·H2O(檸檬酸)60～80g/L、CH3COONa·3H2O(醋酸鈉)30g/L，Na2SO430g/L組成的電鍍液中；在溫度30～35℃、pH值3.0～3.5、電流密度2.0～2.8A/dm2的條件下進行電鍍Zn-Ni合金5～10秒鐘；然后用去離子水沖洗2～4次；e.鈍化處理(防氧化處理)將上述經Zn-Ni鍍層處理后的銅箔再經鉻鍍層處理；將該銅箔置于含CrO31.0～1.5g/L的電鍍液中，在溫度30～35℃，pH值4.0～5.0、電流密度4.0～5.5A/dm2的條件下進行電鍍鉻5～10秒鐘；然后用去離子水沖洗2～4次；最終得到具有與印制板基板結合力強、耐腐蝕性高的壓延銅箔。
全文摘要
本發明涉及一種印制電路板用壓延銅箔表面處理的方法，該壓延銅箔是制造高頻印制電路板和精細線路印制電路板的關鍵導電材料，屬印制電路板制造工藝技術領域。本發明方法的工藝步驟如下(1)弱堿性除油前處理，用Na
文檔編號H05K3/38GK101074484SQ20071003874
公開日2007年11月21日 申請日期2007年3月29日 優先權日2007年3月29日
發明者談定生, 余德超, 王松泰 申請人:上海大學