一种电解铜箔表面微粗化液及微粗化方法与流程

本申请涉及铜箔加工，特别是涉及一种电解铜箔表面微粗化液及微粗化方法。

背景技术：

1、随着第五代移动通信技术的不断普及，加快了万物智能互联时代的来临。这要求更先进的技术支持来实现高达几十gbps的传输速率、降低至毫秒级的延迟及百万级别的连接密度，这对承载着半导体元件与芯片的印制电路板(pcb)来说是一个重大的挑战。

2、电解铜箔作为电子元件的“连接枢纽”，是生产pcb用覆铜板(ccl)的主要原料之一，被称为pcb的神经网络。pcb用电解铜箔应具有高剥离强度、低劣化率、优良的耐高温、耐氧化和耐蚀性等优点，而生箔无法满足工业的需要。生箔直接与半固化片热压制作覆铜板，会导致抗剥离强度过低、结合力不紧密、易起皮脱落等缺陷。铜箔的粗化过程可以增加铜箔表面的活性位点，在铜箔表面形成细小的铜牙结构并生长，以此提高铜箔表面粗糙度，进而增加抗剥离强度。

3、粗化过程通常采取“高酸低铜”的电解液体系，其电流密度则选在塔菲尔区域之外来增大浓差极化，在铜箔表面生成铜瘤来加大粗糙度，进而提高与基板的抗剥离强度。传统的铜箔粗化工艺中需要加入砷化物，依靠砷与铜对还原电子的竞争来实现铜沉积的抑制作用，避免铜瘤的聚集沉积，使铜瘤均匀的分布在铜箔表面，加大铜箔表面的粗糙度和真实面积，增加抗剥离强度，但因铜箔的表面会产生趋肤效应，5g技术所要求的高频信号在经过粗糙的铜箔表面会造成信号的衰减甚至是失真，故铜箔表面粗糙度越高越容易造成信号的损失，因此，通过传统的添加砷化物的方式对铜箔的表面进行粗化，其虽能提高抗剥离强度，但其粗糙度过大会造成信号的严重损耗，无法满足5g铜箔的生产需求。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种电解铜箔表面微粗化液及微粗化方法，以解决现有技术中通过传统的添加砷化物的方式对铜箔的表面进行粗化，其虽能提高抗剥离强度，但其粗糙度过大会造成信号的严重损耗，无法满足5g铜箔的生产需求的技术问题。

2、本申请第一方面提供了一种电解铜箔表面微粗化液，包括主盐、导电盐、添加剂及蒸馏水，所述添加剂包括钨酸钠、含硫有机化合物、高分子化合物及角叉菜聚糖，所述高分子化合物为瓜尔豆胶、胶原蛋白、明胶、聚乙二醇中的一种。

3、进一步地，所述含硫有机化合物为双(3-磺丙基)二硫醚、硫脲、3-巯基-1-丙烷磺酸钠、3-(苯并噻唑-2巯基)丙烷磺酸钠、二巯基噻二唑中的一种。

4、进一步地，所述主盐为无水硫酸铜，所述导电盐为硫酸。

5、进一步地，所述主盐的浓度为40g/l～60g/l，所述导电盐的浓度为80g/l～120g/l，所述钨酸钠的浓度为20mg/l～70mg/l，所述含硫有机化合物的浓度为30mg/l～90mg/l，所述高分子化合物的浓度为0.1g/l～0.5g/l，所述角叉菜聚糖的浓度为0.1g/l～0.5g/l。

6、本申请第二方面提供了一种电解铜箔表面微粗化方法，采用如上述第一方面所述的电解铜箔表面微粗化液，所述电解铜箔表面微粗化方法包括以下步骤：

7、将电解铜箔置于稀硫酸中进行第一浸泡处理，冲洗第一浸泡处理后的所述电解铜箔，并对冲洗后的所述电解铜箔进行干燥处理，以获取待处理铜箔；

8、于电镀槽内添加所述电解铜箔表面微粗化液，并将所述待处理铜箔置于所述电镀槽内，以对所述待处理铜箔进行微粗化处理；

9、对微粗化处理后的所述待处理铜箔进行后处理，以获取表面微粗化电解铜箔。

10、进一步地，所述第一浸泡处理的时间为15s～25s。

11、进一步地，所述冲洗第一浸泡处理后的所述电解铜箔的步骤具体为：

12、通过去离子水对第一浸泡处理后的所述电解铜箔进行一次冲洗，并通过无水乙醇对第一浸泡处理后的所述电解铜箔进行二次冲洗。

13、进一步地，所述微粗化处理的温度为20℃～40℃，所述微粗化处理的电流为20a/dm2～40a/dm2，所述微粗化处理的时间为3s～7s。

14、进一步地，所述对微粗化处理后的所述待处理铜箔进行后处理，以获取表面微粗化电解铜箔的步骤具体为：

15、将微粗化处理后的所述待处理铜箔置于bta溶液中进行二次浸泡处理，以获取半成品铜箔；

16、对所述半成品铜箔进行清洗处理及烘干处理，以获取表面微粗化电解铜箔。

17、进一步地，所述二次浸泡处理的时间为50s～70s。

18、相比于相关技术，本发明的有益效果在于：通过设置所述添加剂，其包含了所述钨酸钠、所述含硫有机化合物、所述高分子化合物及所述角叉菜聚糖，使得所述添加剂可以吸附在阴极铜箔表面，在阴极铜箔表面形成紧密的吸附层，阻碍了金属离子的得电子过程，抑制了金属离子的还原，从而提高了阴极极化，降低了电极反应速率，进而抑制了电解铜箔的表面的晶粒生长，达到细化晶粒的效果，使阴极铜箔表面生成均匀细小且紧密排列的凸起铜瘤，因其铜瘤分布均匀紧密、尺寸较小，所得铜箔表面粗糙度较小，但同时获得了较大的表面积，因此具有较高的抗剥离强度，满足了5g信号传输的需要；且所述添加剂中不含砷等重金属离子，可有效避免对生态环境的危害。

19、本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

技术特征：

1.一种电解铜箔表面微粗化液，其特征在于，包括主盐、导电盐、添加剂及蒸馏水，所述添加剂包括钨酸钠、含硫有机化合物、高分子化合物及角叉菜聚糖，所述高分子化合物为瓜尔豆胶、胶原蛋白、明胶、聚乙二醇中的一种。

2.根据权利要求1所述的电解铜箔表面微粗化液，其特征在于，所述含硫有机化合物为双(3-磺丙基)二硫醚、硫脲、3-巯基-1-丙烷磺酸钠、3-(苯并噻唑-2巯基)丙烷磺酸钠、二巯基噻二唑中的一种。

3.根据权利要求1所述的电解铜箔表面微粗化液，其特征在于，所述主盐为无水硫酸铜，所述导电盐为硫酸。

4.根据权利要求1所述的电解铜箔表面微粗化液，其特征在于，所述主盐的浓度为40g/l～60g/l，所述导电盐的浓度为80g/l～120g/l，所述钨酸钠的浓度为20mg/l～70mg/l，所述含硫有机化合物的浓度为30mg/l～90mg/l，所述高分子化合物的浓度为0.1g/l～0.5g/l，所述角叉菜聚糖的浓度为0.1g/l～0.5g/l。

5.一种电解铜箔表面微粗化方法，采用如权利要求1～4任一项所述的电解铜箔表面微粗化液，其特征在于，所述电解铜箔表面微粗化方法包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的电解铜箔表面微粗化方法，其特征在于，所述第一浸泡处理的时间为15s～25s。

7.根据权利要求5所述的电解铜箔表面微粗化方法，其特征在于，所述冲洗第一浸泡处理后的所述电解铜箔的步骤具体为：

8.根据权利要求5所述的电解铜箔表面微粗化方法，其特征在于，所述微粗化处理的温度为20℃～40℃，所述微粗化处理的电流为20a/dm2～40a/dm2，所述微粗化处理的时间为3s～7s。

9.根据权利要求5所述的电解铜箔表面微粗化方法，其特征在于，所述对微粗化处理后的所述待处理铜箔进行后处理，以获取表面微粗化电解铜箔的步骤具体为：

10.根据权利要求9所述的电解铜箔表面微粗化方法，其特征在于，所述二次浸泡处理的时间为50s～70s。

技术总结本发明提供一种电解铜箔表面微粗化液及微粗化方法，电解铜箔表面微粗化液包括：包括主盐、导电盐、添加剂及蒸馏水，添加剂包括钨酸钠、含硫有机化合物、高分子化合物及角叉菜聚糖，高分子化合物为瓜尔豆胶、胶原蛋白、明胶、聚乙二醇中的一种。通过设置包包钨酸钠、含硫有机化合物、高分子化合物及角叉菜聚糖的添加剂，使得添加剂可以吸附在阴极铜箔表面，阻碍了金属离子的得电子过程，抑制了金属离子的还原，降低了电极反应速率，进而抑制了电解铜箔的表面的晶粒生长，达到细化晶粒的效果，使阴极铜箔表面生成均匀细小且紧密排列的凸起铜瘤，在表面粗糙度较小的同时获得了较大的表面积，因此具有较高的抗剥离强度，满足了5G信号传输需要。技术研发人员：吴涛,安茂忠,朱荣彦,彭雪嵩,汪沈炎,李兰晨,乐士儒受保护的技术使用者：江西杭电铜箔有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9