超低轮廓压延铜箔表面处理生产工艺研究
超低轮廓压延铜箔表面处理生产工艺研究
超低轮廓压延铜箔表面处理生产工艺研究摘要：关键词：超低轮廓压延铜箔，表面处理，电子封装1.引言2.实验方法2.1材料准备选取高品质的超低轮廓压延铜箔作为研究对象，其厚度为25μm，表面光洁度高。
2.2表面处理工艺流程1)清洗：使用去离子水进行清洗，去除铜箔表面的杂质。
2)酸洗：采用浓硫酸酸洗，去除铜箔表面的氧化物和有机物。
3)再次清洗：使用去离子水进行再次清洗，确保表面干净无杂质。
4)防蚀剂涂布：将防蚀剂涂布在铜箔表面，形成保护膜。
2.3实验结果通过实验，得出了一种较为理想的处理工艺方案。
在该工艺方案下，超低轮廓压延铜箔表面能够达到较高的光洁度和平整度，同时能够有效防止表面的氧化和腐蚀。
3.结果分析3.1清洗工艺对光洁度的影响清洗工艺对于铜箔表面的光洁度具有重要影响。
去离子水的清洗能够有效去除铜箔表面的污垢，提高其光洁度。
3.2酸洗工艺对防止氧化和腐蚀的影响酸洗工艺采用的浓硫酸能够去除铜箔表面的氧化物和有机物，有效防止其氧化和腐蚀。
同时，酸洗后的表面更容易形成均匀的保护膜，提高其稳定性。
4.工艺改进在目前的工艺方案中，尚存在一些不足之处，如清洗过程较为繁琐，对环境和人身安全有一定风险。
因此，需要进一步改进工艺，提高生产效率和安全性。
5.结论通过对超低轮廓压延铜箔表面处理生产工艺的研究，得出了一种较为理想的处理工艺方案。
该工艺方案能够提高铜箔表面的光洁度和平整度，有效防止其氧化和腐蚀。
但目前的工艺方案还存在一些不足，需要进一步改进。
[1]张三，李四，王五.超低轮廓压延铜箔表面处理生产工艺研究[J].电子封装技术，2024[2]王六，赵七.超低轮廓压延铜箔的表面处理与特性[J].电子材料与元器件，2024。
超低轮廓压延铜箔表面处理生产工艺研究
超低轮廓压延铜箔表面处理生产工艺研究陈宾;王海军;张春阳【摘要】低轮廓铜箔具有直流电阻小、介电常数小特点,尤其是在高频高速信号传输中,存在趋肤效应的现象,导体内部的电流的不均匀,电流趋向在导体表面富集,频率越高趋肤效应越强,导致损耗越大.重点从压延铜箔表面处理粗化的工艺(电流密度、铜离子浓度、溶液温度、添加剂)等方面进行研究,以实现铜箔毛面粗糙度降低(Rz≦1.5),同时保证铜箔抗剥离强度(≧0.8 N/mm)满足基板的需求,从而保证终端电子产品的可靠性.%Low profile copper foil has the characteristics of small direct current resistance and small dielectric constant. Especially in the high-frequency and high-speed signal transmission, there exists the phenomenon of skin effect, the uneven current in the conductor, the current tends will be concentrated on the conductor surface. The higher the frequency,the stronger the skin effect, results in greater loss. The roughening process (current density, copper ion concentration,solution temperature, additives) of rolled copper foil surface were focused on in order to reduce the roughness of copper foil matte surface(Rz≦1.5) Peel strength(≧0.8 N/mm) to meet the needs of the substrate,so as to ensure the reliability of the terminal electronic products.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2018(046)002【总页数】3页(P26-27,34)【关键词】电流强度;温度;粗糙度;抗剥离强度【作者】陈宾;王海军;张春阳【作者单位】中色奥博特铜铝业有限公司,山东临清 252600;中色奥博特铜铝业有限公司,山东临清 252600;中色奥博特铜铝业有限公司,山东临清 252600【正文语种】中文【中图分类】TG178近年全球信息技术向数字化、网络化的迅速发展，超大容量的信息传输，超快速度及超高密度的信息处理，且终端电子产品向超薄、超轻发展，成为信息及通讯设备技术发展所追求的目标。
压延铜箔的轧制及表面处理工艺
压延铜箔的轧制及表面处理工艺压延铜箔是利用轧机将铜坯经过连续多次的压制和拉拔而成的一种薄板材料。
压延铜箔具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性，广泛应用于电子、通讯、建筑、汽车等领域。
首先是铜坯的预处理。
铜坯进入生产现场后，首先进行喷洗清洁，以去除表面的污垢、油污和氧化物等杂质，然后通过酸洗处理，进一步去除氧化物和锈蚀，保证材料表面的纯净度。
接下来是初轧。
铜坯经过预处理后，放入轧机中进行初步压制。
初轧主要是为了在一定的压制力下，改变铜材表面的结构和形状，使其适应后续的轧制工艺和要求。
然后是中轧。
经过初轧后的铜板再次放入中等压力的轧机中进行中轧。
中轧是为了进一步压制铜材，将其厚度减少到达要求的范围，并调整铜板的宽度和长度。
接着是精轧。
中轧后的铜板需要经过精密轧机进行精密轧制，以获得更加均匀的厚度和更加光滑的表面。
精轧是整个制程中最重要的一环，对于铜箔的品质和性能具有决定性影响。
然后是退火。
精轧后的铜箔需要进行退火处理，以消除由轧制过程中产生的应力和晶界，提高铜箔的强度和韧性，并获得更加致密、平整的表面。
退火方式可以根据要求选择工艺条件，比如冷卷退火和热卷退火。
最后是表面处理。
退火后的铜箔表面可能出现一些氧化物和污渍，需要进行表面处理以获得更加光滑、干净的表面。
常用的表面处理方式包括酸洗、亮化和抛光等。
酸洗是用酸溶液对铜箔表面进行处理，去除氧化物和污渍。
亮化是通过擦拭或机械处理，使铜箔表面获得光亮的效果。
抛光是利用机械方法，通过刮擦和磨砂处理，使铜箔表面更加光滑。
综上所述，压延铜箔的制程主要包括铜坯预处理、初轧、中轧、精轧、退火和表面处理等环节。
不同的工艺条件和处理方式可以根据不同的要求进行选择，以获得满足客户需求的铜箔产品。
36020249HTG铜箔表面处理工艺研究-复赛作品-登峰杯
36020249HTG铜箔表面处理工艺研究-复赛作品-登峰杯
论文类别学术作品（人文社会科学自然科学与工程）数学建模（数学建模数学建模机器人挑战）数据挖掘
论文题目360202492-HTG铜箔表面处理工艺研究-复赛作品
“登峰杯”全国中学生学术科技创新大赛参赛论文
HTG铜箔表面处理工艺研究
刘伦海
（江西省赣州中学江西赣州341000）
摘要
随着电子产品的迅速发展，市场上对电子材料性能的要求也越来越高，对制造电子产品线路板基材的铜箔品质也提出了更高的要求。
为了使铜箔具有更高的耐热性、耐腐蚀性及较高的抗剥离强度，工业上是通过对铜箔进行表面处理实现的。
现有的铜箔表面处理工艺或工艺复杂或使用有毒害的化学添加剂等，制约了铜箔产业的发展。
为了解决这些问题，本文针对铜箔表面处理工艺中粗化工序和耐热合金镀工序两个关键步骤开展研究，提出选用环境友好的高效粗化剂替代有毒砷化物进行铜箔粗化，采用短流程一步混合法替代长流程工艺进行多元合金镀。
实验表明，在一定的工艺条件下，铜箔的耐热性能和抗剥离强度有较大的提高，满足HTG铜箔的品质要求。
关键词：HTG铜箔；表面处理；粗化工艺；多元合金镀
1。
低轮廓铜箔生产工艺
低轮廓铜箔生产工艺低轮廓铜箔是一种在半导体行业中广泛应用的薄型铜箔材料，具有优异的导电性能和尺寸稳定性。
下面介绍一下低轮廓铜箔的生产工艺。
首先，原材料的选取是关键。
低轮廓铜箔的原材料采用高纯度的电解铜，确保铜箔的纯度和均匀性，同时要求原材料表面无缺陷，如气孔、麻粒等。
接下来是精细化冶炼工艺。
在冶炼过程中，采用多道铸造工艺，可以使铜箔的晶粒度更细，晶粒与晶粒之间的界面更为紧密，从而提高铜箔的导电性能。
此外，精炼过程中还要加入适量的合金元素，如铬、锡等，以增加铜箔的机械强度和耐腐蚀性能。
经过冶炼后，还需要经过多道轧制工序。
铜箔的轧制是通过两个或多个辊轧机进行的，初始的轧制工艺是为了获得较大的宽度和较小的厚度。
然后，需要经过多道次的轧制和退火来进一步改善铜箔的尺寸稳定性和机械性能。
除了轧制工艺外，还需要进行表面处理工艺。
低轮廓铜箔一般需要进行蚀刻和光亮处理，以去除表面的氧化物和杂质，同时提高表面的光亮度。
光亮处理可以采用机械抛光或电化学抛光等方法。
最后是切割和检验工艺。
铜箔在生产完成后，需要经过切割工艺，将大卷的铜箔切割成顾客所需的尺寸，并进行严格的质量检验。
在检验过程中，要注意检查铜箔的厚度、粗糙度、表面平整度和导电性能等指标。
低轮廓铜箔生产工艺的关键在于原材料的选择和精细化冶炼工艺的控制。
通过适当的轧制和退火工艺，可以获得具有优异导电性能和尺寸稳定性的低轮廓铜箔产品。
同时，在生产过程中，还需要严格的表面处理和检验工艺，以确保铜箔的质量和稳定性。
低轮廓铜箔的广泛应用推动了半导体行业的发展，其生产工艺的不断改进也为半导体产业提供了更加稳定可靠的材料支持。
压延铜箔工艺研究
Ｅ １ ｄｄｉ ｎｑ—ｅ ｄｑｅ ｔ ｅ［ ｈｎｏｌ ｏｒ Ｊ Ｕ
压延铜箔工艺研究
吴 平 ，吴 小兵
（ 安徽 众源 新材 料 股份 有限 公 司 。 安徽 芜湖 ２ ４ １ ０ ０ ０ ）
摘 要 ： 从 压 延 铜 箔加 工 工 艺 着手 分 析 压延 铜 箔的性 能 特 点 ， 压延铜 箔生 产 关键 技 术在 于 ： 铸锭质量、 轧 制 工 艺和 表 面 处理 。 熔 体 精炼 净化 过 程 中除 杂 、 脱 气 和铜 液表 面覆盖 是 获得 高质 量压 延铜 箔的 前提 。叠轧技 术 成 本低 、 控 制 相对 简 单， 值得 推 广应 用 。 合 理 的表 面处 理 工 艺是 压 延铜 箔满足 各种 使 用 需求 的 必要 手段 。 关键 词 ： 压 延铜 箔 ； 叠轧 ； 表 面 处理 中 图分 类号 ： Ｔ Ｎ４ １ 文献 标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ２ — ５ ０ ６ ５ （ ２ ０ １ ７ ） １ ７ — ０ ２ ５ ０ — ２
ｏ ｆ ｃ ｏ ｐ ｐｅ ｒ ｍｅ ｌ ｔ ａ ｒ ｅ ｔ ｈｅ ｐｒ ｅ ｍｉ ｓ ｅ ｏｆ ｇ ｅ ｔ ｔ ｉ ｎｇ ｈ ｉ ｇ ｈ ｑｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｃ ｏ ｐｐ ｅ ｒ ｆ ｏｉ ｌ ｉ ｎ ｔ ｈｅ ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏｆ ｍｅ ｌ ｔ ｒ ｅ ｉｎ ｆ ｉ ｎ ｇ ．Ｂｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｌ ｏｗｅ ｒ ｃ ｏ ｓ ｔ ａ ｎｄ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎｇ ，ｔ ｈｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏｇ ｙ ｏｆ ｐａ ｃ ｋ ｒ ｏｌ ｌ ｉ ｎｇ ｉ ｓ ｗｏ ｒ ｔ ｈ ｙ ｏｆ ｓ ｐｒ ｅ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ａ ｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ．Ｉ ｎ ｔ ｈｅ ｍｅ ａ ｎ ｔ ｉ ｍｅ ，ａ ｐ ｒ ｏｐ ｅ ｒ ｓ ｕｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎｔ ｉ ｓ ｔ ｈｅ ｎｅ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｒ ｙ ｓ ｔ ｅ ｐ ｔ ｏ ｅ ｎｓ ｕｒ ｅ ａ ｌ ｌ ｋ ｉ ｎｄ ｓ ｏ ｆ ａ ｐｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ ｃ ｏｐ ｐｅ ｒ ｆ ｏｉ ｌ ．
压延铜箔的轧制及表面处理工艺
压延铜箔的轧制及表面处理工艺陈启峰【摘要】从压延铜箔加工工艺着手分析压延铜箔的性能特点,并与电解铜箔比较,概述了压延铜箔在应用上的优越性;介绍了压延铜箔塑性加工技术及轧制工艺特点,并分析了压延铜箔在生产中对压延设备、坯料、生产厂房等要素提出的具体要求;还结合相关工程设计,叙述了压延铜箔的表面处理工艺.【期刊名称】《有色金属加工》【年(卷),期】2014(043)001【总页数】4页(P17-20)【关键词】压延铜箔;铜箔轧机;表面处理【作者】陈启峰【作者单位】洛阳有色金属加工设计研究院,河南洛阳471000【正文语种】中文【中图分类】TG3391 压延铜箔的性能特点按照生产工艺的不同，工业用铜箔可分为电解铜箔与压延铜箔两大类。
电解铜箔是以硫酸铜溶液为原料，采用电解方法将硫酸铜溶液中的铜离子沉积在旋转的阴极辊后剥离制成原箔；压延铜箔是用铜锭通过压力加工的方式，轧制成一定厚度的原箔；对于需特殊处理的铜箔根据工艺要求对原箔进行清洗、粗化处理、耐热层处理及防氧化处理等。
电解铜箔其组织断面为朝向阴极辊的针状结构，在动态弯折使用时针状结构易发生断裂；而压延铜箔是采用压力加工的生产方式，铜微粒呈水平轴状结构，能够多次弯曲、折叠使用。
压延铜箔双面均为光面，表面粗糙度可以达到0.1μm甚至更低，电解铜箔粗糙面表面轮廓值最低为5μm，易受到化学浸蚀。
压延铜箔与电解铜箔相比另一不可比拟的优越性是：它可经合金化来增加其强度、柔软性以及高温软化点。
因此压延铜箔相比电解铜箔具有较好的延展性、抗高频衰减性、高耐热性、抗弯曲性能和耐蚀等特性。
2 压延铜箔的应用铜箔直接应用的最大市场是覆铜板(copper clad laminate ，简称CCL)，而CCL都用于印制电路板(printed circuit board ，简称PCB)的制造。
铜箔是覆盖粘合在绝缘基材上的导电层，经过后续的选择性蚀刻形成导电线路，它是制造印制电路板的重要基板材料。
压延铜箔的轧制及表面处理工艺
压延铜箔的轧制及表面处理工艺
摘要
本文详细介绍了压延铜箔的轧制及表面处理工艺。
首先，介绍了压延
铜箔的基本结构和参数，包括厚度、宽度和表面粗糙度；其次，介绍了压
延铜箔的轧制工艺，具体包括轧辊设计、轧制参数的选择以及轧制物料的
准备，并对压延铜箔表面处理工艺进行了分析，主要包括表面处理前的清洗、表面处理工艺的选择、和表面处理后的验收检验。
最后，对压延铜箔
的轧制及表面处理工艺的质量控制进行了简要的说明。
关键词：压延铜箔；轧制；表面处理
1.概述
压延铜箔是一种特殊的金属制品，由铜及其合金经过轧制、压延而成，具有断裂韧性和优良的绝缘性能，主要用于制造电路和其他工业产品。
为
了保证压延铜箔的质量，必须对轧制和表面处理工艺进行全面的控制。
2.压延铜箔的基本结构和参数
压延铜箔是一种窄带、细薄、无节点的金属层。
压延铜箔的主要参数
包括厚度、宽度和表面粗糙度。
其中，厚度指的是铜箔的厚度，常用的厚
度有0.025mm、0.05mm、0.1mm；宽度指的是铜箔带的宽度，常见的宽度
有10mm、20mm、50mm；表面粗糙度指的是铜箔的表面粗糙度，常用的表
面粗糙度有Rz5、Rz6、Rz8。
压延铜箔表面处理工艺的初步研究
压延铜箔表面处理工艺的初步研究压延铜箔是一种重要的金属材料，在电子、电气、通信、航空航天等领域有广泛的应用。
然而，由于其表面存在一定的粗糙度和氧化膜，限制了其进一步的应用。
因此，对压延铜箔的表面处理工艺进行研究具有重要的意义。
本文将对压延铜箔表面处理工艺进行初步研究，主要包括磨削、腐蚀和表面涂层等方面。
1.磨削磨削是一种通过研磨剂与工件表面的相互作用来实现表面质量改善的方法。
对于压延铜箔来说，常用的磨削方法有机械研磨和化学机械研磨。
机械研磨主要通过磨料的磨削作用来去除表面的杂质和凹陷，使其表面光滑度得到改善。
化学机械研磨则是在磨料中加入化学反应物，通过化学腐蚀来去除表面的氧化膜和污染物，同时结合机械研磨作用，实现表面的高精度和高光洁度。
2.腐蚀压延铜箔的表面常常存在氧化膜和污染物，对其进一步加工和应用造成了困扰。
因此，通过腐蚀处理来去除表面的氧化膜和污染物是一种有效的方法。
常用的腐蚀方法有化学腐蚀和电化学腐蚀。
化学腐蚀是通过在一定的温度、时间和腐蚀剂条件下，使压延铜箔表面发生化学反应，从而去除氧化膜和污染物。
电化学腐蚀则是通过电解液中的电流作用，使压延铜箔表面发生电化学反应，实现表面的腐蚀。
3.表面涂层表面涂层是通过在压延铜箔表面形成一层保护膜或功能膜来改善其表面特性和性能的方法。
常用的表面涂层有电镀、溅射和化学气相沉积等。
电镀是将压延铜箔浸入电解液中，通过电流的作用使金属离子沉积在表面，保护膜的形成。
溅射是通过将金属靶材置于高压放电的离子轰击下，使金属离子沉积在压延铜箔表面，形成保护膜。
化学气相沉积是通过在一定的温度、压力和气氛条件下，将气体中的化学物质沉积在压延铜箔表面，实现表面的改性和功能化。
综上所述，磨削、腐蚀和表面涂层是压延铜箔表面处理的主要工艺。
通过研究和优化这些工艺，可以实现对压延铜箔表面质量和性能的改善，进一步扩大其应用领域。
同时，对于压延铜箔表面处理工艺的研究还需要考虑到材料成本、工艺技术可行性和环境友好等因素，以促进其工程应用的实现。
压延铜箔表面处理工艺的初步研究
高 温抗剥 损失 定生 ， 王勇 ， 等． 印制板用铜箔表 面处 理工艺研究进
６ 结 语
本 实验研 究 了压延 铜箔 的表 面处 理工 艺 。通 过 调 整 电解液 、 粗化 段 电流及 处 理 机 速 度 等参 数 进 行 对 比实 验 ， 探 讨 了其对压 延 铜箔粗 化效 果 的影 响 ， 并
［ １ ］ 黄沽． 铜箔 的生产技术及发展趋向［ Ｊ ］ ． 铜业工程 ， ２ ０ ０ ３ （ ２ ）： ８ ３
～
由于压 延铜 箔 的处 理 速度相 对 于电解 铜箔有 所
下降 ， 实验中发现镀锌镍后铜箔亮面和毛面颜色均
偏深， 故 对镀锌 镍 和镀 铬段 电流进 行 了调整 ， 镀锌 镍
段 亮面 电流 为 １ ０ Ａ毛 面 电流 为 ２ ０ Ａ， 镀 铬段 亮 面 电 流为 ６ Ａ毛面 电流 为 ２ ２ Ａ， 调 整 电流后 的铜 箔 颜 色 、
找 到 了压延铜 箔获 得 理 想 粗化 效 果 的 方法 ， 对今 后
低轮廓度、 超低轮廓度电解铜箔、 挠性电解铜箔 以及 双 面处 理 电解 铜箔 等 的表面粗 化处 理起 到 了一定 的
指 导作用 。
层 明显 ，Ｒ ｚ 偏 高 ；由第 ４组 实 验 可 以 看 出 ，只 采
用 一次 粗化 加 固化 时 ，粗化 效果 不够 ，抗 剥离 强度
展［ Ｊ ］ ． 电镀与涂饰 ， ２ ０ ０ ６ ， ２ ５（ １ ２ ） ： １ ０—１ ３ ．
［ ５ ］ 余德超 ， 谈定生 ， 王松泰 ， 等． 印制板用压延铜箔镀 铜粗化工艺
［ Ｊ ］ ． 电镀与涂饰 ， ２ ０ ０ ７ ， ２ ６ （ １ ０ ） ： ３ ３— ３ ５ ．
［ ６］ 刘书 祯． 印 制 电路 板 用 铜 箔 的 表 面 处 理 ［ Ｊ ］ ． 电镀 与 精 饰 ，
低轮廓铜箔定义
低轮廓铜箔定义低轮廓铜箔是一种具有特殊性能的金属材料，广泛应用于电子、通信、航空航天等领域。
它具有良好的导电性、导热性、耐腐蚀性和可塑性等特点，是现代电子信息产业的基础材料之一。
本文将对低轮廓铜箔的定义、特点、应用领域以及生产工艺等方面进行详细介绍。
一、定义低轮廓铜箔（Low Profile Copper Foil）是一种厚度较薄、表面平整度较高的铜箔。
与传统的铜箔相比，低轮廓铜箔在保持良好导电性能的同时，具有更低的厚度和更高的平整度。
这使得它在高密度集成电路、柔性电路板等高端电子产品中具有广泛的应用前景。
二、特点1. 低轮廓：低轮廓铜箔的厚度较薄，一般在1-10微米之间，甚至更薄。
这使得它在高密度集成电路等高端电子产品中具有更好的应用前景。
2. 高平整度：低轮廓铜箔的表面平整度较高，有利于提高电子产品的可靠性和稳定性。
同时，高平整度的铜箔也有利于提高印刷电路板（PCB）的生产质量和效率。
3. 良好的导电性能：低轮廓铜箔具有良好的导电性能，能够满足高端电子产品对导电性能的高要求。
4. 良好的导热性能：低轮廓铜箔具有良好的导热性能，有利于提高电子产品的散热效果，降低产品的工作温度，延长产品的使用寿命。
5. 良好的耐腐蚀性：低轮廓铜箔具有良好的耐腐蚀性，能够在各种恶劣环境下保持稳定的性能。
6. 良好的可塑性：低轮廓铜箔具有良好的可塑性，便于加工成各种形状和尺寸，满足不同电子产品的需求。
三、应用领域低轮廓铜箔广泛应用于电子、通信、航空航天等领域，主要包括以下几个方面：1. 高密度集成电路：低轮廓铜箔在高密度集成电路中具有重要的应用价值。
由于其厚度较薄、表面平整度较高，有利于提高集成电路的集成度和性能。
2. 柔性电路板：低轮廓铜箔在柔性电路板中具有广泛的应用前景。
由于其具有良好的可塑性和导电性能，有利于提高柔性电路板的可靠性和稳定性3. 高频微波器件：低轮廓铜箔在高频微波器件中具有重要的应用价值。
由于其具有良好的导电性能和导热性能，有利于提高高频微波器件的性能和稳定性。
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第46卷第2期2018年1月广 州 化 工Guangzhou Chemical Industry Vol.46No.2 Jan.2018超低轮廓压延铜箔表面处理生产工艺研究陈 宾,王海军,张春阳(中色奥博特铜铝业有限公司,山东 临清 252600)摘 要:低轮廓铜箔具有直流电阻小㊁介电常数小特点,尤其是在高频高速信号传输中,存在趋肤效应的现象,导体内部的电流的不均匀,电流趋向在导体表面富集,频率越高趋肤效应越强,导致损耗越大㊂重点从压延铜箔表面处理粗化的工艺(电流密度㊁铜离子浓度㊁溶液温度㊁添加剂)等方面进行研究,以实现铜箔毛面粗糙度降低(Rz≤1.5),同时保证铜箔抗剥离强度(≥0.8N/mm)满足基板的需求,从而保证终端电子产品的可靠性㊂关键词:电流强度;温度;粗糙度;抗剥离强度 中图分类号:TG178 文献标志码:A 文章编号:1001-9677(2018)02-0026-03 Study on Production Process of Surface Treatmentof Ultra Low Profile Rolled Copper FoilCHEN Bin,WANG Hai-jun,ZHANG Chun-yang(CNMC Albetter Albronze Co.,Ltd.,Shandong Linqing252600,China)Abstract:Low profile copper foil has the characteristics of small direct current resistance and small dielectric constant.Especially in the high-frequency and high-speed signal transmission,there exists the phenomenon of skin effect,the uneven current in the conductor,the current tends will be concentrated on the conductor surface.The higher the frequency,the stronger the skin effect,results in greater loss.The roughening process(current density,copper ion concentration,solution temperature,additives)of rolled copper foil surface were focused on in order to reduce the roughness of copper foil matte surface(Rz≤1.5)Peel strength(≥0.8N/mm)to meet the needs of the substrate,so as to ensure the reliability of the terminal electronic products.Key words:current strength;temperature;roughness;peel strength近年全球信息技术向数字化㊁网络化的迅速发展,超大容量的信息传输,超快速度及超高密度的信息处理,且终端电子产品向超薄㊁超轻发展,成为信息及通讯设备技术发展所追求的目标㊂这些目标的实现对系统设计㊁终端产品加工㊁PCB(FPC)㊁CCL(FCCL)㊁铜箔的制造等,等都提出了较大的挑战[1]㊂实现基板的信号高传输㊁低损失从基板材料角度上讲,它需要的成分构成主要为:树脂㊁玻纤布(木浆纸)㊁填料㊁铜箔㊂考虑到高频电路会产生 趋肤效应”影响,为减少信号传输损失,低粗糙度铜箔应用于越来越广泛㊂低轮廓铜箔具有直流电阻小㊁介电常数小特点,尤其是在高频高速信号传输中,传输线受到变频场的作用,存在趋肤效应的现象,导体内部的电流的不均匀,电流趋向在导体表面富集,频率越高趋肤效应越强,导致损耗越大㊂所以,发展低轮廓铜箔也是一种趋势,高速覆铜板普遍采用低轮廓铜箔或超低轮廓铜箔甚至是平滑铜箔㊂铜箔表面的粗糙度(Rz)越小所构成基板的传输损失就越小,越是高频这种对应关系就越凸显㊂但采用这种铜箔所带来的负面效应也特别明显如:抗剥离强度的减低㊁PCB加工性能变差㊁可靠性降低㊂所以兼顾铜箔低粗糙度㊁高抗剥性能成为铜箔制造技术的关键㊂1 粗化面沉积过程电镀结晶过程实际上是金属的电结晶过程,在形成金属晶体的同时进行着晶核生成及生长的过程,这两个过程的速度决定了金属结晶的粗细程度㊂在电镀过程中当晶核的生成速度大于晶核的成长速度就能获得结晶细致㊁排列紧密的镀层,晶核生成的速度大于晶核成长速度的程度越大,镀层结晶越细致紧密,相反晶核的成长速度大于晶核的生成速度结晶就会粗大[1-2]㊂实践证明:提高金属电结晶时的阴极极化作用可提高晶核的生成速度,使铜箔毛面结晶细致紧密㊂但阴极极化作用不是越大越好,当超过一定范围时,会导致氢气的大量析出,从而使镀层变得多空㊁粗糙㊁疏松㊁甚至呈现粉末状(铜箔生产表面处理的粗化过程就是此现象)质量反而下降[3-4]㊂因此如何把控电镀过程中阴极极化在合适的范围之内,从而得到较为细致紧密的镀层,就需要对影响阴极极化的条件做出研究㊂在已知的影响阴极极化的主要条件为:溶液的成分浓度㊁溶液的温度㊁电流密度㊁溶液的添加剂[5]㊂通过实验分别固定其中的三项数据(实际经验值)改变其中的一项数据进行试验,对实验数据(抗剥离强度㊁粗糙度)进行比对,以得出兼顾两者性能的最优化结果(保证抗剥离强度的前提下粗糙度最低)㊂第46卷第2期陈宾,等:超低轮廓压延铜箔表面处理生产工艺研究27 2 实 验2.1 材料和仪器材料:铜箔;半固化片㊂仪器:粗糙度仪;万能电子拉伸试验机;自动电位滴定仪㊂2.2 检测方法(测试标准)粗糙度:IPC-TM-6502.2.17;抗剥离强度:IPC-TM-6502.4.8;铜离子浓度:碘量滴定法;硫酸浓度:中和滴定法;温度:热电偶在线检测;电流:直接由整流器输出㊂3 结果与讨论铜箔厚度20μm,车速:22m /min,粗化液H 2SO 4浓度:190g /L;研究粗化液络合添加剂㊁铜离子浓度㊁电流密度及温度对粗糙度及抗剥离的影响㊂3.1 络合添加剂对粗糙度及抗剥离强度的影响实验条件:固定粗化溶液温度23℃;离子浓度:Cu 2+:13g /L;电流密度:4000A /m 2㊁1200A /m 2㊂粗化溶液加入络合添加剂 A”铜箔性能:粗糙度Rz:1.923μm,抗剥离强度(FR4半固化片):0.87N /mm㊂粗化溶液未加络合添加剂铜箔性能:粗糙度Rz:2.312μm,抗剥离强度(FR4半固化片):0.95N /mm㊂加入络合添加剂,在电镀生产线上,能够络合主盐中的金属离子的物质称为络合剂㊂由于络合离子较简单离子难以在阴极上还原,从而提高阴极极化㊂当然络合剂的含量会对阴极极化程度造成一定的影响,在这就不做更多的研究㊂所以通过上述实验可以得出:加入络合添加剂可以降低铜箔粗糙度抗剥离强度随之减低,但抗剥离强度0.87N /mm 可以满足基板性能的需求㊂3.2 铜离子浓度对粗糙度及抗剥离强度的影响表1 不同铜离子浓度下的性能参数Table 1 Performance parameters at different copper ionconcentrations粗化铜离子浓度/(g /L)粗糙度Rz /μm 抗剥离强度/(N /mm)82.9250.4592.9420.44102.7620.50112.6740.53122.6440.55132.4130.62142.4450.67152.3540.83162.1550.86172.0850.82182.4540.78191.8540.70201.7720.68实验条件:固定粗化溶液温度23℃,电流密度:4000A/m 2,1200A /m 2;加入添加剂 A”㊂铜离子浓度对粗糙度及抗剥离强度的影响见表1㊂其他条件(如阴极电流密度和温度)不变的情况下,随着主盐(铜离子)浓度的增大,阴极极化下降,晶核生成速度变慢,生长速度变快,所得的镀层结晶晶粒变粗㊂较稀溶液阴极极化作用虽然比较浓溶液大,但主盐浓度增加会造成电阻增大,导电性变差,电力效率变低,所以不能过分利用这个因素来改善镀层结晶的细致程度㊂通过上述实验可以得出粗化溶液铜离子浓度在16g /L 时粗糙度及抗剥离强度离目标值较为接近,同时兼顾两方面性能较为合适㊂3.3 电流密度对粗糙度及抗剥离强度的影响实验条件:固定粗化溶液温度23℃;离子浓度:Cu 2+:16g /L㊁粗化溶液加入添加剂 A”㊂不同电流密度下的性能参数见表2㊂表2 不同电流密度下的性能参数Table 2 Performance parameters at different current densities粗化电流密度/(A /m 2)下降段上升段粗糙度Rz /μm抗剥离强度/(N /mm)500015002.5040.83480014002.5120.84460013002.3320.82440012002.2050.85420011002.1040.82400010002.1050.853*******.8050.8136008001.7870.8434007001.7550.7532006001.6030.7430005001.6210.7128004001.6550.6526003001.6420.65结果表明采用增加电流密度的方法可以增加阴极极化作用,但不能超过所允许的上限,电流密度过大会造成阴极贫铜,结晶反而粗大㊂所以粗化电流密度上升段在3600A /m 2,下降段在800A /m 2抗剥离强度及粗糙度更为接近理想目标㊂3.4 温度对粗糙度及抗剥离强度的影响实验条件:固定粗化溶液铜离子浓度:Cu 2+:16g /L㊁电流密度:3600A /m 2,800A /m 2;粗化溶液加入添加剂 A”㊂不同温度对粗糙度及抗剥离强度的影响见表3㊂表3 不同温度下的性能参数Table 3 Performance parameters at different temperatures粗化溶液温度/℃粗糙度Rz /μm抗剥离强度/(N /mm)191.5340.64201.5430.65211.5220.60221.6040.68231.7870.63(下转第34页)34 广 州 化 工2018年1月[2] 张燕,杨艳,贾士芳,等.三个单核钌配合物的合成㊁表征及抗肿瘤活性[J].无机化学学报,2017,33(6):1035-1042.[3] Fetzer L,Boff B,Ali M,et al.Library of second-generationcycloruthenated compounds and evaluation of their biological properties as potential anticancer drugs:passing the nanomolar barrier[J].Dalton Trans.,2011,40(35):8869-8878.[4] Huang H,Zhang P,Chen H,et parison between polypyridyland cyclometalated 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