一種可剝離超薄載體銅箔及其制備工藝的制作方法

發明涉及壓延銅箔制備領域，具體涉及一種可剝離超薄載體銅箔及其制備工藝。

背景技術：

1、近年來，隨著手機、電腦等各類數碼電子產品的普及，電子產品已經逐步充斥在生活的方方面面，因此電子產品的高度集成化和輕量化也在逐步發展。超薄銅箔由于其具有優良的導電性和熱導性，厚度只有1-5μm，因此能夠有效提升電子元件的工作效率和性能。同時它還具備高強度和較好的耐腐蝕性，能夠極大地提高電子元件的可靠性和壽命。超薄銅箔的應用領域十分廣泛，主要涉及半導體、電子、醫療、汽車等眾多領域。半導體領域中，銅箔作為最基本的材料之一，廣泛應用于晶圓制造、oled顯示器制造、cmos圖像傳感器制造等。在電子領域，銅箔則主要用于pcb板制造、電容器、電阻器等元件的制造。目前超薄銅箔領域主要以進口三井的超薄載體銅箔為主，因此研究和發展國產的超薄載體銅箔便成了當務之急。

2、通常將厚度≤12μm的銅箔稱為超薄銅箔，其制備要求高且易褶皺撕裂，載體工藝應運而生。采用載體箔為陰極，電沉積超薄銅箔，下游使用時熱壓、固化在絕緣基材上再剝離載體箔，得到負載超薄銅的pcb板。因此，載體銅和超薄銅之間的隔離層就顯得至關重要。剝離層主要分有機和無機兩種。有機剝離層工藝簡單但導電差致銅箔層厚度不均；無機剝離層為金屬層，因結合力差異使超薄層可取出，但會致銅層沉積不均、出現針孔和粘連現象。

3、同時為了保證超薄銅箔的完整性和均勻性，電鍍銅層的鍍液選擇和電鍍工藝也很重要。電鍍銅鍍液主要分為兩種，堿性鍍銅具有鍍液成分穩定，使用壽命長，工作溫度和溶液濃度適用范圍寬，缺點是其電鍍的效率較低，且在電鍍過程中會產生卡垢和雜質，影響生產效率。酸性鍍銅具有鍍層平整性好、鍍液成分簡單生產成本較低，申請號為cn202410366602.2易剝離的超薄載體銅箔的制備方法及超薄載體銅箔，所采用了銅電鍍液包括下列含量的組分：五水合硫酸銅為100-400g/l，98％硫酸為20-200g/l，氯化鈉為0.01-0.5g/l，聚二硫二丙烷磺酸鈉為0.2-1.2g/l，聚乙二醇8000為0.2-1.5g/l，羥乙基纖維素為0.2-1.5g/l，骨膠為0-0.5g/l，缺點是對前處理要求比較高，即需要基體表面均勻無雜質。因此本文選擇的超薄銅層的鍍液為以硫酸銅為主體的酸性鍍液。但是由于酸性電鍍的陰極電鍍效率高，鍍速過快，會造成氫脆，使鍍層不夠致密，導致針孔和鍍層脆化的現象。故而采用雙層酸性電鍍，進行二次電鍍，通過兩次不同電流密度下電鍍銅層保證了其致密性和均勻性。

技術實現思路

1、針對現有技術配方存在的上述問題，本發明對金屬箔載體層進行雙層酸性鍍銅，使金屬箔載體層可正常剝離，且超薄銅箔層無針孔和粘連現象。

2、為了實現上述技術目的，具體制備工藝為：步驟一：對金屬箔載體層進行預處理；所述金屬箔載體為銅箔載體，光面粗糙度0＜rz≤0.7μm

3、步驟二：在金屬箔載體的光面上沉積復合剝離層；

4、分別配制含鉻電鍍液和含合金電鍍液，在預處理后的金屬箔載體的光面先沉積鉻剝離層，再沉積合金剝離層，兩個共同作為復合剝離層；

5、步驟三：在復合剝離層上沉積超薄銅箔層；

6、所述沉積超薄銅箔層的工藝為二次電鍍酸性鍍銅液，所述酸性鍍銅液組成包括硫酸銅70-90g/l、硫酸140-160g/l、聚乙二醇4-6mg/l、甲基纖維素0.1-0.3mg/l，酸性鍍銅液溫度為25-50℃。

7、進一步的，所述酸性鍍銅液組成包括硫酸銅80g/l、硫酸150g/l、聚乙二醇5mg/l、甲基纖維素0.2mg/l，酸性鍍銅液溫度為50℃。

8、進一步的，所述步驟三中，配制酸性鍍銅液，分別注入兩個槽子中；

9、在銅箔載體的復合剝離層上進行電鍍，第一個槽子電流密度為10-100a/dm2，電沉積時間為20-100s；

10、經過第一個槽子的電鍍后，銅箔載體逐步通過擠液輥、水洗槽、擠液輥，清洗前端酸性鍍銅液，進入第二槽子進行電鍍，第二個槽子的電流密度為10-100a/dm2，電沉積時間為20-100s。

11、進一步的，所述步驟三中，配制酸性鍍銅液，分別注入兩個槽子中；

12、在銅箔載體的復合剝離層上進行電鍍，第一個槽子電流密度為20a/dm2，電沉積時間為90s；

13、經過第一個槽子的電鍍后，銅箔載體逐步通過擠液輥、水洗槽、擠液輥，清洗前端酸性鍍銅液，進入第二槽子進行電鍍，第二個槽子的電流密度為18a/dm2，電沉積時間為90s。

14、進一步的，所述預處理為去氧化處理。

15、進一步的，所述步驟二中：所述含鉻電鍍液包括三氧化鉻和水，濃度為50-100g/l，鍍液溫度為25-30℃，ph值為0.5-3；所述含合金電鍍液中包括鎳鹽、鉬鹽、鈷鹽、鋅鹽中的兩種或兩種以上，合金鹽的總濃度為30-200g/l，鍍液溫度為35-50℃。

16、進一步的，所述鉻剝離層的沉積工藝，電流密度為1-30a/dm2，沉積時間為20-80s；所述合金剝離層的沉積工藝，電流密度為1-40a/dm2，沉積時間為10-120s。

17、進一步的，所述步驟三完成之后，還包括后處理工藝：粗化處理、固化處理。

18、進一步的，所述后處理工藝完成之后，進行防氧化處理和/或硅烷偶聯劑處理。

19、本發明與現有技術相比，有益效果：

20、本發明通過在銅箔載體的表面先沉積鉻剝離層再沉積合金剝離層形成復合剝離層，再進行雙層酸性超薄銅箔層的沉積，制備得到的超薄載體銅箔中的超薄銅箔層的厚度在2-5μm左右，與載體層之間結合力相當。在常態、壓合后均可實現完整剝離，且超薄銅箔層無針孔和粘連現象。

技術特征：

1.一種可剝離超薄載體銅箔的制備工藝，包括如下步驟：

2.根據權利要求1所述的一種可剝離超薄載體銅箔的制備工藝，其特征在于，所述酸性鍍銅液組成包括硫酸銅80g/l、硫酸150g/l、聚乙二醇5mg/l、甲基纖維素0.2mg/l，酸性鍍銅液溫度為50℃。

3.根據權利要求1或2所述的一種可剝離超薄載體銅箔的制備工藝，其特征在于，所述步驟三中，配制酸性鍍銅液，分別注入兩個槽子中；

4.根據權利要求3所述的一種可剝離超薄載體銅箔的制備工藝，其特征在于，所述步驟三中，配制酸性鍍銅液，分別注入兩個槽子中；

5.根據權利要求1所述的一種可剝離超薄載體銅箔的制備工藝，其特征在于，所述預處理為去氧化處理。

6.根據權利要求1所述的一種可剝離超薄載體銅箔的制備工藝，其特征在于，所述步驟二中：所述含鉻電鍍液包括三氧化鉻和水，濃度為50-100g/l，鍍液溫度為25-30℃，ph值為0.5-3；所述含合金電鍍液中包括鎳鹽、鉬鹽、鈷鹽、鋅鹽中的兩種或兩種以上，合金鹽的總濃度為30-200g/l，鍍液溫度為35-50℃。

7.根據權利要求1所述的一種可剝離超薄載體銅箔的制備工藝，其特征在于，所述鉻剝離層的沉積工藝，電流密度為1-30a/dm2，沉積時間為20-80s；所述合金剝離層的沉積工藝，電流密度為1-40a/dm2，沉積時間為10-120s。

8.根據權利要求1所述的一種可剝離超薄載體銅箔的制備工藝，其特征在于，所述步驟三完成之后，還包括后處理工藝：粗化處理、固化處理。

9.根據權利要求8所述的一種可剝離超薄載體銅箔的制備工藝，其特征在于，所述后處理工藝完成之后，進行防氧化處理和/或硅烷偶聯劑處理。

10.一種根據權利要求1-9任一項所述的方法制備的可剝離超薄載體銅箔，其特征在于，從下至上包括銅箔載體層、復合剝離層、超薄銅箔層，超薄銅箔層的厚度為2-5μm。

技術總結
本發明涉及壓延銅箔制備領域，具體涉及一種可剝離超薄載體銅箔及其制備工藝。本發明通過在銅箔載體的表面先沉積鉻剝離層再沉積合金剝離層形成復合剝離層，再進行雙層酸性超薄銅箔層的沉積，制備得到的超薄載體銅箔中的超薄銅箔層的厚度在2?5μm左右，與載體層之間結合力相當。在常態、壓合后均可實現完整剝離，且超薄銅箔層無針孔和粘連現象。

技術研發人員：鄭勇,陳良曦,鐘青,王政,陳盈州,潘建鋒
受保護的技術使用者：浙江花園新能源股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/3/13