CN109930179A - 一种超薄铜箔的制作方法及其制品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超薄铜箔的制作方法，包括以下步骤：(1)准备规格厚度的承载钢片；(2)在承载钢片一表面上电镀铜箔，形成铜箔层；(3)按需求将电镀有铜箔的承载钢片制作成片状或卷装；(4)工厂后续加工；(5)剥离承载钢片。本发明提供的超薄铜箔的制作方法及其制品，铜箔可附着在承载钢片上进行后工序加工，可加工性不受铜箔厚度的影响，承载钢片可在后续工序加工后再剥离，由此，铜箔可以做得很薄且光滑，利于制成超薄铜箔，而且后续生产的良率及效率也有极大提高。
Description
技术领域
本发明涉及铜箔制备工艺，尤其涉及一种超薄铜箔的制作方法及其制品。
背景技术
电解铜箔是PCB行业及新型电池产品的重要原材。随着电子技术的升级，产品趋向高精密度、轻、薄等集成化。因此对形成电路的铜箔基材也要求更薄，粗糙度更小，便于精细线路的加工；铜箔原材粗糙度的控制也是高频高速电路的重要一环。特别是5G产品，需要超薄、表面光滑的铜箔来支撑。
传统的电解铜箔制造是在专业的生产企业生产，铜箔在电镀形成后直接剥离，经过粗化处理再卷装包装。该工艺有几个缺点：1)铜箔的厚度无法做得很薄；2)铜箔的规格厚度受加工厂家限制，很难满足中小企业多样化产品的需求；3)超薄的铜箔在工厂后工序时极易皱折，影响品质及良率；4)经过粗化的铜箔粗糙度增加，对高频高速的信号传输影响显著增加。
发明内容
针对上述不足，本发明的目的在于提供一种超薄铜箔的制作方法及其制品，铜箔可附着在承载钢片上进行后工序加工，可加工性不受铜箔厚度的影响，承载钢片可在后续工序加工后再剥离，由此，铜箔可以做得很薄且光滑，利于制成超薄铜箔，而且后续生产的良率及效率也有极大提高。
本发明为达到上述目的所采用的技术方案是：
一种超薄铜箔的制作方法，包括以下步骤：
(1)准备规格厚度的承载钢片；
(2)在承载钢片一表面上电镀铜箔，形成铜箔层；
(3)按需求将电镀有铜箔的承载钢片制作成片状或卷装；
(4)工厂后续加工；
(5)剥离承载钢片。
作为本发明的进一步改进，所述步骤(2)还包括以下步骤：在承载钢片另一表面上电镀铜箔，形成双面铜箔层。
作为本发明的进一步改进，所述步骤(2)还包括以下步骤：在铜箔层上涂覆一粘结层。
作为本发明的进一步改进，所述步骤(2)还包括以下步骤：在铜箔层上形成一过渡层。
作为本发明的进一步改进，所述过渡层为形成于铜箔层上的铜面键合有机膜，铜面键合有机膜的形成步骤为：将电镀有铜箔的承载钢片放置于浓度为8～12mL/L的铜面键合剂溶液中，并在35℃～45℃的温度下，浸泡10～110s，取出，吸干和/或烘干，在铜箔表面上形成一铜面键合有机膜。
作为本发明的进一步改进，所述过渡层为形成于铜箔层上的电泳漆层。
作为本发明的进一步改进，在所述步骤(2)中，所述铜箔层的厚度为0.5～20um，所述承载钢片的厚度为5～300um。
作为本发明的进一步改进，所述步骤(2)具体包括以下步骤：
(2.1)镀液配置：
(2.1.1)注入2/3的纯水于预备槽中，加热至45～55℃；
(2.1.2)加入250～300g/L焦磷酸钾，搅拌使其完全溶解；
(2.1.3)加入300～50g/L焦磷酸铜，搅拌直至完全溶解；
(2.1.4)加入1～3mL/L双氧水，加入前先以水稀释，搅拌打气1.5～2.5h；
(2.1.5)加入活性碳2～4g/L，搅拌1～4h，然后静置8～12h，形成镀液；
(2.1.6)用过滤泵，把镀液滤入电镀槽内；
(2.1.7)加入稀硫酸，将pH值调整至8.6；
(2.1.8)用波浪状的假阴极以0.1～0.4安培/平方分米的低电流密度连续电解1～4h；
(2.1.9)加入2～3mL/L的氨水、2～3mL/L焦铜开缸剂及0.2～0.3mL/L焦铜光亮剂后，搅拌均匀，在电镀槽中获得所需镀液；
(2.2)将承载钢片放入到电镀槽的镀液中，在50～55℃温度、3～12V电压的条件下电镀，使得在承载钢片表面形成铜箔层，该铜箔层为焦铜。
实施上述方法制备出的超薄铜箔，包括承载钢片、及电镀于承载钢片一表面上的一铜箔层。
作为本发明的进一步改进，在所述承载钢片另一表面上电镀铜箔，形成双面铜箔层。
作为本发明的进一步改进，还包括涂覆于铜箔层表面上的一粘结层。
作为本发明的进一步改进，还包括成型于铜箔层表面上的一过渡层，该过渡层为铜面键合有机膜或电泳漆层。
本发明的有益效果为：
(1)采用承载钢片作为承载片，在进行工厂后续加工之前，先不剥离承载钢片，而是将铜箔与承载钢片作为一个整体制作成片状或卷装，进行工厂后续加工，最后再剥离承载钢片，即铜箔可以附着在承载钢片上进行后工序加工，由承载钢片的辅助作用，使得整体厚度变厚，强度增强，因此，后续工序的可加工性不受铜箔厚度的影响，承载钢片可根据需要在压合后或其他工序后剥离，由此，铜箔可以做得很薄且光滑，实现铜箔超薄化；
(2)采用PCB生产企业的常规设备，手动或自动的电镀线即可生产出任意厚度的铜箔，而不受加工厂家限制，可满足中小企业多样化产品的需求；
(3)在后续对超薄铜箔的加工时，由于承载钢片的作用，超薄铜箔不易起皱，工艺方便简单，后续生产的良率及效率也有极大提高，整个制备工艺环保，且生产成本降低；
(4)在铜箔的非剥离面涂覆一层粘结层代替传统的粗化工艺，可有效改善铜箔的光洁度，降低对高频高速的信号传输的影响；而且，显著提高了铜箔层与其他结构的结合力，同时，在后续应用于PCB板上时，无需再粗化铜箔，也无需再增加粘结剂，给PCB板的加工生产带来很大便利性。
(5)通过采用铜面键合有机膜或电泳漆层作为铜箔层与其他结构之间的过渡层，显著提高了铜箔层与其他结构的结合力，同时，在后续应用于PCB板上时，无需再粗化铜箔，给PCB板的加工生产带来很大便利性。而且，铜面键合剂溶液对铜无腐蚀，可降低铜箔粗糙度，铜箔面洁净度高，避免铜箔面吸附异物造成光阻贴覆不良等现象；
(6)由于承载钢片具有一定的厚度、强度，具有较好的承载作用，因此可以在承载钢片上表面和下表面都电镀一层铜箔层，形成双面铜箔层，则同一块承载钢片，最终剥离后可获得两块超薄铜箔，由此显著提高生产效率与产能。
(7)承载钢片可以回收再利用，降低了资源成本。
上述是发明技术方案的概述，以下结合附图与具体实施方式，对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图；
图2为本发明实施例二的结构示意图；
图3为本发明实施例三的结构示意图；
图4为本发明实施例四的一结构示意图；
图5为本发明实施例四的另一结构示意图；
图6为本发明实施例四的又一结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达到预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施方式详细说明。
实施例一：
本实施例提供一种超薄铜箔的制作方法，包括以下步骤：
(1)准备规格厚度的承载钢片；
(2)在承载钢片一表面上电镀铜箔，形成铜箔层；
(3)按需求将电镀有铜箔的承载钢片制作成片状或卷装；
(4)工厂后续加工，具体的加工包括钻孔、切割、压合等；
(5)剥离承载钢片，剥离后的承载钢片可重复使用。
在所述步骤(2)中，所述铜箔层的厚度为0.5～20um，所述承载钢片的厚度为5～300um。
在所述步骤(1)中，所述承载钢片具体可以为不锈钢载片，承载钢片能导电，有一定的承载能力，能实现批量卷对卷生产。本实施例钢片是最优选的，若采用其他金属均会存在一定的弊端，例如铝片，铝片易在表面形成氧化层，而且易与酸碱溶液反应，易溶解掉。而在超薄铜箔的制作过程中，为了调整或提高各层结构之间的结合力，需要将承载片或电镀有铜箔的承载片浸泡于相应的酸碱溶液中，若采用铝片等易与酸碱溶液发生反应的金属作为承载片，则必然会被溶解，不利于承载片对铜箔的承载作用，依然无法实现铜箔超薄化的目的。
本实施例采用承载钢片作为承载片，在进行工厂后续加工之前，先不剥离承载钢片，而是将铜箔与承载钢片作为一个整体制作成片状或卷装，进行工厂后续加工，最后再剥离承载钢片，即铜箔可以附着在承载钢片上进行后工序加工，由承载钢片的辅助作用，使得整体厚度变厚，强度增强，因此，后续工序的可加工性不受铜箔厚度的影响，承载钢片可根据需要在压合后或其他工序后剥离，由此，铜箔可以做得很薄，实现铜箔超薄化。
同时，制作工艺及后续对超薄铜箔的加工更方便简单，更环保，降低了生产成本，后续生产的良率及效率也有极大提高。
由本实施例制作方法制备出的超薄铜箔，如图1所示，包括一承载钢片1、及电镀于承载钢片1表面上的一铜箔层2。本实施例提供的超薄铜箔，在进行后工序加工时，铜箔层2附着在承载钢片1上，由承载钢片1的辅助作用，使得整体厚度变厚，强度增强，因此，后续工序的可加工性不受铜箔厚度的影响，承载钢片1可根据需要在压合后或其他工序后剥离，由此，铜箔可以做得很薄且光滑，实现铜箔超薄化，而且超薄铜箔，可广泛应用于PCB板与锂电池的生产制作上。
实施例二：
本实施例与实施例一的主要区别在于：所述步骤(2)还包括以下步骤：在铜箔层上涂覆一粘结层3。
由本实施例制作方法制备出的超薄铜箔，如图2所示，还包括涂覆于铜箔层2表面上的粘结层3。
本实施例通过在铜箔层2上涂覆粘结层3，显著提高了铜箔层2与其他结构的结合力，同时，在后续应用于PCB板上时，无需再粗化铜箔，也无需再增加粘结剂，给PCB板的加工生产带来很大便利性。
实施例三：
本实施例与实施例一的主要区别在于：所述步骤(2)还包括以下步骤：在铜箔层上形成一过渡层。在本实施例中，所述过渡层为形成于铜箔层上的铜面键合有机膜或电泳漆层。具体的，铜面键合有机膜的形成步骤为：将电镀有铜箔的承载钢片放置于浓度为8～12mL/L的铜面键合剂溶液中，并在35℃～45℃的温度下，浸泡10～110s，取出，吸干和/或烘干，在铜箔表面上形成一铜面键合有机膜。
由本实施例制作方法制备出的超薄铜箔，如图3所示，还包括成型于铜箔层2表面上的过渡层4，该过渡层4为铜面键合有机膜或电泳漆层。
通过采用铜面键合有机膜或电泳漆层作为铜箔层与其他结构之间的过渡层，显著提高了铜箔层与其他结构的结合力，同时，在后续应用于PCB板上时，无需再粗化铜箔，给PCB板的加工生产带来很大便利性。而且，铜面键合剂溶液对铜无腐蚀，可降低铜箔粗糙度，铜箔面洁净度高，避免铜箔面吸附异物造成光阻贴覆不良等现象。
实施例四：
本实施例与实施例一至实施例三中任一实施例的主要区别在于：所述步骤(2)还包括以下步骤：在承载钢片另一表面上电镀铜箔，形成双面铜箔层。
具体的，如图4所示，当在承载钢片另一表面上电镀铜箔时，即在承载钢片下表面增多了一层下铜箔层2'。而当在铜箔层上涂覆粘结层3时，则相应的，在下铜箔层2'下表面增多了一层下粘结层3'，如图5所示。而当在铜箔层上成型过渡层4时，则相应的，在下铜箔层2'下表面增多了一层下过渡层4'，如图6所示。
本实施例通过在承载钢片上表面和下表面都电镀铜箔，形成双面铜箔层，由于承载钢片具有一定的厚度、强度，具有较好的承载作用，因此，同一块承载钢片，最终剥离后可获得两块超薄铜箔，由此显著提高生产效率与产能。
实施例五：
本实施例与实施例一的主要区别在于：
所述步骤(2)具体包括以下步骤：
(2.1)镀液配置：
(2.1.1)注入2/3的纯水于预备槽中，加热至45～55℃；
(2.1.2)加入250～300g/L焦磷酸钾，搅拌使其完全溶解；
(2.1.3)加入300～50g/L焦磷酸铜，搅拌直至完全溶解；
(2.1.4)加入1～3mL/L双氧水，加入前先以水稀释，搅拌打气1.5～2.5h；
(2.1.5)加入活性碳2～4g/L，搅拌1～4h，然后静置8～12h，形成镀液；
(2.1.6)用过滤泵，把镀液滤入电镀槽内；
(2.1.7)加入稀硫酸，将pH值调整至8.6；
(2.1.8)用波浪状的假阴极以0.1～0.4安培/平方分米的低电流密度连续电解1～4h；
(2.1.9)加入2～3mL/L的氨水、2～3mL/L焦铜开缸剂及0.2～0.3mL/L焦铜光亮剂后，搅拌均匀，在电镀槽中获得所需镀液；
(2.2)将承载钢片放入到电镀槽的镀液中，在50～55℃温度、3～12V电压的条件下电镀，使得在承载钢片表面形成铜箔层，该铜箔层为焦铜。
本实施例采用焦磷酸铜电镀工艺电镀铜箔，具有以下优点：
(1)镀液呈弱碱性，且有极佳的深镀能力，特别适用于形状复杂的压铸件
(2)镀液不含有害的氰化物；
(3)镀层光亮平滑，电流密度范围宽阔；
(4)具有良好的分散能力；
(5)形成的镀层延展性好、韧性好、覆盖性广、整平能力高，且镀层致密无孔，不会出现酸铜出现的针孔现象。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故采用与本发明上述实施例相同或近似的技术特征，而得到的其他结构，均在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种超薄铜箔的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)准备规格厚度的承载钢片；
(2)在承载钢片一表面上电镀铜箔，形成铜箔层；
(3)按需求将电镀有铜箔的承载钢片制作成片状或卷装；
(4)工厂后续加工；
(5)剥离承载钢片。
2.根据权利要求1所述的超薄铜箔的制作方法，其特征在于，所述步骤(2)还包括以下步骤：在承载钢片另一表面上电镀铜箔，形成双面铜箔层。
3.根据权利要求1或2所述的超薄铜箔的制作方法，其特征在于，所述步骤(2)还包括以下步骤：在铜箔层上涂覆一粘结层。
4.根据权利要求1或2所述的超薄铜箔的制作方法，其特征在于，所述步骤(2)还包括以下步骤：在铜箔层上形成一过渡层。
5.根据权利要求4所述的超薄铜箔的制作方法，其特征在于，所述过渡层为形成于铜箔层上的铜面键合有机膜，铜面键合有机膜的形成步骤为：将电镀有铜箔的承载钢片放置于浓度为8～12mL/L的铜面键合剂溶液中，并在35℃～45℃的温度下，浸泡10～110s，取出，吸干和/或烘干，在铜箔表面上形成一铜面键合有机膜。
6.根据权利要求4所述的超薄铜箔的制作方法，其特征在于，所述过渡层为形成于铜箔层上的电泳漆层。
7.根据权利要求1所述的超薄铜箔的制作方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，所述铜箔层的厚度为0.5～20um，所述承载钢片的厚度为5～300um。
8.根据权利要求1所述的超薄铜箔的制作方法，其特征在于，所述步骤(2)具体包括以下步骤：
(2.1)镀液配置：
(2.1.1)注入2/3的纯水于预备槽中，加热至45～55℃；
(2.1.2)加入250～300g/L焦磷酸钾，搅拌使其完全溶解；
(2.1.3)加入300～50g/L焦磷酸铜，搅拌直至完全溶解；
(2.1.4)加入1～3mL/L双氧水，加入前先以水稀释，搅拌打气1.5～2.5h；
(2.1.5)加入活性碳2～4g/L，搅拌1～4h，然后静置8～12h，形成镀液；
(2.1.6)用过滤泵，把镀液滤入电镀槽内；
(2.1.7)加入稀硫酸，将pH值调整至8.6；
(2.1.8)用波浪状的假阴极以0.1～0.4安培/平方分米的低电流密度连续电解1～4h；
(2.1.9)加入2～3mL/L的氨水、2～3mL/L焦铜开缸剂及0.2～0.3mL/L焦铜光亮剂后，搅拌均匀，在电镀槽中获得所需镀液；
(2.2)将承载钢片放入到电镀槽的镀液中，在50～55℃温度、3～12V电压的条件下电镀，使得在承载钢片表面形成铜箔层，该铜箔层为焦铜。
9.实施权利要求1所述方法制备出的超薄铜箔，其特征在于，包括承载钢片、及电镀于承载钢片一表面上的铜箔层。
10.根据权利要求9所述的超薄铜箔，其特征在于，在所述承载钢片另一表面上电镀铜箔，形成双面铜箔层。
11.根据权利要求9或10所述的超薄铜箔，其特征在于，还包括涂覆于铜箔层表面上的一粘结层。
12.根据权利要求9或10所述的超薄铜箔，其特征在于，还包括成型于铜箔层表面上的一过渡层，该过渡层为铜面键合有机膜或电泳漆层。
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|---|---|---|---|---|
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| US20050048306A1 (en) * | 2003-09-01 | 2005-03-03 | Yuuji Suzuki | Method of producing ultra-thin copper foil with carrier, ultra-thin copper foil with carrier produced by the same, printed circuit board, multilayer printed circuit board and chip on film circuit board |
| CN106757181A (zh) * | 2016-11-16 | 2017-05-31 | 山东金宝电子股份有限公司 | 一种超薄载体铜箔的制备方法 |
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2019
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Patent Citations (2)
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| 张招贤 等, 冶金工业出版社，第1版 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN116180166B (zh) * | 2023-03-01 | 2024-05-03 | 安徽华创新材料股份有限公司 | 一种3.5-4μm双面光铜箔生产方法 |
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