一种可剥离负载体铜箔的生产方法与流程

本发明涉及电子电路材料加工，具体为一种可剥离负载体铜箔的生产方法。

背景技术：

1、印制电路板pcb在电子信息产业链中向上承接电子电路铜箔和覆铜板ccl行业，向下对接高速服务器、通讯基站等终端应用，被称为电子信息产业之母。电子信息终端应用的薄型化和超精细线路的发展趋势对电子电路信息产业链上下游的相关方都提出了新的更高的要求。

2、消费电子产品的薄型化和更高集成化要求pcb具备超低厚度和超精细线路，通过降低原材料厚度、增加单位面积布线密度，以降低逻辑运算和数据存储单元的尺寸和重量。电子电路铜箔的质量密度接近8.9g/cm3，在pcb所有的原材料中对重量的贡献占比相对较高。电子电路铜箔的薄型化具有以下几方面的优势：(1)显著降低pcb板材以及相应功能模块的重量，对终端应用轻量化有重要贡献；(2)在一定程度上可以降低pcb板材及相应功能模块的厚度，对终端应用薄型化有重要贡献；(3)有效提高电子电路铜箔蚀刻效率，利于制作超精细线路，增加单位面积的布线密度，对终端应用的高集成化有重要贡献。因此，厚度在5.0μm以下的电子电子电路铜箔在高端高性能电子电路终端发挥着举足轻重的作用。

3、电子电路铜箔的生产流程主要可分为溶铜制液、电解生箔、表面处理和分切包装4个工序。表面处理过程中对铜箔进行功能层的构建需要经过数量较多的辊系，厚度相对较小的铜箔(t≤12μm)在表面处理过程中出现打折和断裂的风险较高。为了保证正常的生产效率和成品率，常规的电子电路铜箔的厚度通常不低于12μm。研究人员发现选择强度和可加工性相对较高的铜箔作为载体，在载体的基础上进行极薄铜箔(t≤5μm)的沉积以及功能层的构建。和常规的电子电路铜箔生产流程相近，传统的可剥离负载体铜箔首先需要经过载体层的生产，然后进行剥离层的构建，在剥离层的基础上进一步进行极薄铜层的沉积，最后对极薄铜层进行表面处理得到成品箔。上述可剥离负载体铜箔的生产方法存在以下几个可以优化的方面：(1)生产流程可分为载体铜层生产、剥离层构建、极薄铜层沉积和表面处理几个工序，流程上存在优化集成的空间；(2)各生产子工序相互独立，在一定程度上对生产效率存在不利影响；(3)多个工序之间均存在开卷和收卷的工艺，增加了可剥离负载体铜箔在生产过程中出现褶皱的风险，对成品率有不利影响。

4、可剥离负载体铜箔在传统的使用过程中通常只使用极薄铜层进行覆铜板的压合，载体铜层仅作为支撑层不进行覆铜板的压合。因此，常规的可剥离负载体铜箔对载体铜层的利用率可以忽略不计。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种可剥离负载体铜箔的生产方法，解决了上述背景技术提到的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种可剥离负载体铜箔的生产方法，具体包括以下步骤：

3、s01、电化学沉积载体铜层：在电解生箔机台通过直流电化学沉积在含有添加剂的硫酸铜电解液中通过沉积厚度不低于12μm的载体铜层；

4、s02、剥离层制备：通过化学沉积或电化学沉积的方式在载体铜层的光面生成具有一定厚度的剥离层；

5、s03、极薄铜层制备：在水平电镀装置中通过直流电化学沉积或脉冲电化学沉积的方式在剥离层的表面生成厚度不超过3.0μm的极薄铜层；

6、s04、载体铜层-极薄铜层粗糙化处理：在含有添加剂的硫酸铜电解液中通过脉冲电化学沉积的方式在载体铜层和极薄铜层的表面同步生成微细粗糙化组织，以增强铜箔与板材之间的机械结合力；

7、s05、载体铜层-极薄铜层防锈层构建：通过电化学沉积的方式同时在载体铜层和极薄铜层粗糙化组织的的表面生成防锈层；

8、s06、载体铜层-极薄铜层偶联剂处理：通过辊涂的方式在载体铜层和极薄铜层防锈层的表面同时进行偶联剂的涂覆，以化学键的方式增强铜箔与板材之间的化学结合力；

9、s07、可剥离负载体铜箔的收卷；

10、s08、剥离强度测试。

11、优选的，所述步骤s01中载体铜层生产过程中载体铜层的厚度在12-18μm之间，载体铜层光面的粗糙度rz不超过1.2μm。

12、优选的，所述步骤s02中剥离层的制备通过电化学沉积或化学沉积的方式实现，剥离层的成分为石墨烯、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺中的一种或几种。

13、优选的，所述步骤s03中极薄铜层的生产过程中极薄铜层通过电化学沉积的方式进行生产，电化学沉积过程中可以选择脉冲电化学沉积，极薄铜层的厚度在1.5-3.0μm之间，极薄铜层毛面粗糙度rz在1.0-1.5μm之间。

14、优选的，所述步骤s03中极薄铜层的生产过程中使用脉冲电流的占空比在25-67％，平均电流密度在1500-5000a/m2，电流频率在500-3000hz。

15、优选的，所述步骤s04中极薄铜层微细粗糙化处理过程中使用添加剂辅助脉冲电化学沉积的方式来实现超微细粗糙化组织的生成。

16、优选的，所述步骤s04中极薄铜层微细粗糙化处理过程中使用的添加剂为十二烷基三甲基溴化铵ctab,钨酸钠，钼酸钠，聚乙二醇peg，硫脲，羟乙基纤维素，尿素，氯化胆碱，抗坏血酸，乙二胺四乙酸二钠edta-2na中的一种或几种，电解液中添加剂的浓度在5-50mg/l。

17、优选的，所述步骤s04中极薄铜层微细粗糙化处理过程中脉冲电流的占空比在25-50％，平均电流密度在500-1500a/m2，电流频率在1000-3000hz。

18、优选的，所述步骤s05中可剥离负载体铜箔防锈处理处理过程中在载体铜层和极薄铜层的表面通过电化学沉积的方式电镀成分为还原态氧化石墨烯rgo、锌、铬酸盐为主的防锈层，所述防锈层的含量在10-25mg/m2，防锈层中铁磁性金属元素的含量为0mg/m2。

19、优选的，所述步骤s06中极薄铜层偶联剂处理过程中使用的偶联剂为硅烷偶联剂、水玻璃、贻贝丝足蛋白mfps中的一种或几种。

20、优选的，步骤s07中可剥离负载体铜箔收卷过程中注意张力的控制，防止载体铜层与极薄铜层之间因发生相对运动而出现分层。

21、优选的，载体铜层与极薄铜层之间的分离力控制在10-50gf/cm之间。

22、优选的，极薄铜层处理面的粗糙度rz不超过2.0μm。

23、优选的，极薄铜层与bt板材压合，经过电镀加厚至35μm后初始态的剥离强度不低于3.0lb/in。

24、优选的，极薄铜层具有优异的可蚀刻性能，极薄铜层与板材压合制作而成的载板最小线宽线距l/s不超过25/25μm，蚀刻因子不低于5.0。

25、有益效果

26、本发明提供了一种可剥离负载体铜箔的生产方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

27、通过本发明提供的技术生产的可剥离负载体铜箔具有以下几方面特点：(1)生产流程简化，可以实现可剥离负载体铜箔的一站式生产；(2)成品率提高，从源头上取消了各工序之间的上下卷操作，大幅降低了各工序轮转过程中出现褶皱和报废的风险；(3)分离力可控：载体铜层与极薄铜层之间的分离力控制在10-50gf/cm之间；(4)双面粗糙化：载体铜层和极薄铜层两侧均可以与半固化片压合形成覆铜板，有效提高了铜箔的利用率；(5)微细粗糙化：载体铜层与极薄铜层表面的粗化组织颗粒尺寸不超过500nm，有效增大铜箔的比表面积，可以在不显著增加铜箔粗糙度的同时有效提高铜箔与板材之间的剥离强度；(6)结合力稳定：载体铜箔与bt树脂压合后形成的覆铜板剥离强度不低于3.0lb/in。