电解铜箔表面处理工艺进展探析

1、电解铜箔表面处理工艺进展探析在电子工业中电解铜箔应用较为普遍，其质量一定程度上影响电 子产品生产制造综合质量。近年来，我国新能源产业稳健发展，电解 铜箔发展在CCL、PCB基础上朝着3C数码电池材料、锂离子电池负 极材料等方向发展，对高性能电解铜箔的性能提出更高要求，为生产 制造更优电子产品奠定基础。然而，当前我国在高性能电解铜箔表面 处理工艺研究相关成果较少，未能形成导向性强的电解铜箔表面处理 工艺实施体系，这也为本次研究创造条件。因此，为推动电子工业稳 健发展，探析高性能电解铜箔表面处理工艺进展显得尤为重要。目前， 国内外电解铜箔生产企业在表面处理过程中采用的工艺过程和参数 各不相同，归纳

2、起来一般都包含粗化、耐热、抗氧化三种处理工艺。1粗化层工艺为提高电解铜箔基材与铜箔之间的结合力，提高铜箔抗剥离强度 需施行粗化层工艺。该工艺包括粗化和固化两彳固过程：首先在低铜高酸的电解液中进行使铜箔表面沉积球状氧化亚铜 铜瘤的粗化工艺过程，再在高铜低酸电解液进行较低电流密度控制的 固化工艺，在粗化层晶面上沉积致密光滑铜，形成高比表面积使树脂 与铜箔得以高度结合在一起，保障粗化工艺效果不受影响。其中添加 剂与电流密度对粗化效果有重要的影响。在无机添加剂方面：加入稀 土元素可细化晶粒，改善力学性能，但稀土含量要严格控制，是此工 艺的难点。使用硫酸亚钛，硫酸钛，钼酸盐组成的添加剂可使粗化层 晶粒细

3、小密集，铜箔粗化效果满足技术指标。在有机添加剂方面：将 聚乙二醇、聚二硫二丙烷磺酸钠、盐酸按照一定比率配合可起整平作 用，填平铜箔表面，却无法有效提高铜箔抗剥离性能，为此，可添加 十二烷基苯磺酸钠及CO2+、Fe2+化合物粗化基点，但会使成本增加。 多家铜箔企业进行添加剂研究表明可用明胶、光亮剂、整平剂、羟基 纤维素、水及润滑剂的特定比例混合取代高成本添加剂，使粗化铜箔 具备无孔隙、厚度均匀性好、超厚低轮廓等优点。在无含砷添加剂方 面，通过优化粗化工艺流程和参数的方法获得了与使用含砷添加剂一 样的粗化效果，解决了表面处理时砷污染问题，适应了当前的环保形 势要求。粗化电流密度对铜箔的抗拉强度、剥

4、离强度由极重要影响。 电流密度低，粗化镀层疏松，铜箔的剥离强度低；增加电流密度能增 加阴极极化，细化晶粒，抗剥离强度升高，但是电流密度过大，超过 会造成阴极贫铜，粒排列不紧密，呈树枝状生长，铜箔的剥离强度降 低。2耐热镀层工艺为提高电解铜箔质量，使其耐热性、耐蚀性得以保障，满足电路 板电子元件加工制造切实需求，避免树脂经高温作用与裸铜反应产生 水并在气化过程中与基板分离，为此在粗化层处理后需进行耐热镀层 处理。耐热镀层金属中最常见的为锌基二元合金，近来有大量学者做了 相关研究，发现经锌一镍合金镀层比单纯锌镀层铜箔具有更高的耐热 性、耐蚀性。同时，吴浩杰等人在铜箔表面采用碱性锌酸盐体系进行 锌一

5、镍合金镀层研究，发现改变电解液中Ni2+/(Zn2+ + Ni2+)比值 可以得到任意镍含量的镀层。在三元合金工艺研究方面，多项研究证 实，通过控制铜离子浓度、电流密度、络合剂浓度等工艺条件，调整 铜合金镀层各类金属的含量，可提高镀层均匀度、光滑度、细致度， 从而能明显提高处理后的铜箔的耐热性与耐蚀性。不含锌的多元合金 方面，研究表明：电解铜箔经锡一铜合金，锡一镍一铜合金，铜一钻 一镍合金，镍一钼合金镀工艺处理后，铜箔的耐热性、耐蚀性都有明 显提高。3抗氧化工艺为保障电解铜箔具备一定抗氧化能力，使电子元件更加稳定，使 用寿命更加持久，需对电解铜箔进行抗氧化处理，处理后铜箔表面不 与空气接触。当

6、前钝化法是较为常见的抗氧化工艺之一，该方法是在 铭酸盐或铭酸溶液中进行电解钝化处理，在电解铜箔表层形成铭化防 氧化膜，空气与铭化膜接触且不与铜箔接触，避免成品箔在后续的贮 存、运输、下游加工生产过程中发生氧化，达到抗氧化目的。4高性能电解铜箔表面处理工艺未来发展首先，未来高性能电解铜箔表面处理工艺将朝着一体化方向发展， 通过一体机在最少步骤下提高电解铜箔表面质量，不仅可降低相关工 艺能耗，还能提高工艺处理效率，控制工艺成本，提高铜箔质量；其 次，研发复合型添加剂，满足超低轮廓等其他类型铜箔应用需求，提 升电解铜箔品质；最后，电解铜箔表面处理工艺需满足小型、轻便铜 箔结构处理需求，使相关处理工艺更加环保、高效。5结束语综上所述，为保障电解铜箔