一种低轮廓高抗拉强度超厚电解铜箔的制备方法与流程

本发明涉及电解铜箔，具体为一种低轮廓高抗拉强度超厚电解铜箔的制备方法。

背景技术：

1、通常将厚度200μm及其以上的铜箔成为超厚铜箔，主要应用于大电流、耐高压pcb中，其主要应用领域为电源和汽车电子部件。pcb中随着电压和电流的增大，其温度也会随之上升，而pcb上的电子元器件对温度非常敏感，过热会导致电子元器件的性能下降，高温也会加速电子元件的老化、缩短电子元件的寿命，长时间处于过热状态会导致电子元件的损坏、烧毁或失效。铜箔的厚度越后，其散热效果越好，因此增加铜箔厚度可以解决大功率pcb散热功效的问题。薄铜箔难以满足大功率pcb安全设计的要求，为保证产品的安全性和可靠性，大功率pcb必须采用厚铜箔。

2、近年来，高频高速线路要求具备低传输损耗特征，即在较高频率下，铜箔的表面粗糙度变得愈发重要，要求铜箔具备较低粗糙度。对于电解铜箔而言，随着厚度的增大，其毛面的粗糙度也会随之增加。超厚铜箔在高频高速pcb制程过程中，需要在高温下与树脂基板进行压合，如铜箔的抗拉强度不够，会导致在高温压合过程中铜箔产生较大的形变甚至发生开裂。目前，超厚铜箔的粗糙度大于10μm，抗拉强度小于350mpa，很难应用在低传输损耗的高频高速pcb中，极大限制了超厚铜箔的应用。对于超厚电解铜箔而言，毛面的粗糙度、抗拉强度成为其关键的技术瓶颈。因此，亟需开发出低轮廓高抗拉强度超厚铜箔的制备方法。

3、因此，本发明提出一种低轮廓高抗拉强度超厚电解铜箔的制备方法，以解决上述提到的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种低轮廓高抗拉强度超厚电解铜箔的制备方法，解决了上述背景技术提到的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种低轮廓高抗拉强度超厚电解铜箔的制备方法，具体包括以下步骤：

3、s1、将金属铜单质加入含有硫酸的溶铜罐中，然后用鼓风机鼓入高温空气，将铜溶解成硫酸铜电解液，电解液经多级过滤净化，然后对多级过滤净化后的电解液采用热交换器进行加热，供给电解生箔机；电解阴极为无缝滚筒式钛辊，电解槽阳极为dsa涂层钛阳极板

4、s2、将一定浓度的胞间二氮苯和聚乙二醇的混合添加剂溶液及盐酸，通过计量泵，以一定的流量导入到生箔电解液中，然后进行混合；

5、s3、在一定的电流密度下，阴极辊采用的合适的线速度，铜连续沉积在阴极钛辊上进行电解制备生箔。

6、优选的，所述步骤s1中的生箔电解液中铜离子浓度为80-100g/l，氢离子浓度为100-130g/l。

7、优选的，所述步骤s2中的盐酸配制浓度10-30％，胞间二氮苯水溶液的配制浓度为5-20g/l，聚乙二醇水溶液的配制浓度为10-30g/l，氯离子浓度为5-30mg/l，cvs检测生箔电解液中胞间二氮苯有效浓度为5-15mg/l，聚乙二醇有效浓度为10-30mg/l。

8、优选的，所述步骤s3中的生箔电解液温度为50-60℃，电流密度为40-90a/dm2。

9、优选的，所述步骤s1中的金属铜单质纯度大于99.5％。

10、优选的，所述步骤s2中采用胞间二氮苯和聚乙二醇的混合添加剂，以提高吸附、整平效果，用于降低生箔毛面粗糙度及细化晶粒。

11、有益效果

12、本发明提供了一种低轮廓高抗拉强度超厚电解铜箔的制备方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

13、该低轮廓高抗拉强度超厚电解铜箔的制备方法，采用特殊的添加剂技术，可实现电解铜箔毛面粗糙度的调控，同时在添加剂的细化晶粒作用下，将电解铜箔的晶粒细化，以提升铜箔的抗拉强度。铜箔的粗糙度越低，经与树脂压合制备的pcb板具备优异的电性能，即信号传输损耗越低。铜箔的抗拉强度越高，铜箔在与树脂压板过程中，铜箔的尺寸稳定性越好，且能适合更高的压板温度，铜箔不会因抗拉强度不足而发生断裂。

技术特征：

1.一种低轮廓高抗拉强度超厚电解铜箔的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种低轮廓高抗拉强度超厚电解铜箔的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中的生箔电解液中铜离子浓度为80-100g/l，氢离子浓度为100-130g/l。

3.根据权利要求1所述的一种低轮廓高抗拉强度超厚电解铜箔的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中的盐酸配制浓度10-30％，胞间二氮苯水溶液的配制浓度为5-20g/l，聚乙二醇水溶液的配制浓度为10-30g/l，氯离子浓度为5-30mg/l，cvs检测生箔电解液中胞间二氮苯有效浓度为5-15mg/l，聚乙二醇有效浓度为10-30mg/l。

4.根据权利要求1所述的一种低轮廓高抗拉强度超厚电解铜箔的制备方法，其特征在于：所述步骤s3中的生箔电解液温度为50-60℃，电流密度为40-90a/dm2。

5.根据权利要求1所述的一种低轮廓高抗拉强度超厚电解铜箔的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中的金属铜单质纯度大于99.5％。

6.根据权利要求1所述的一种低轮廓高抗拉强度超厚电解铜箔的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中采用胞间二氮苯和聚乙二醇的混合添加剂，以提高吸附、整平效果，用于降低生箔毛面粗糙度及细化晶粒。

技术总结
本发明公开了一种低轮廓高抗拉强度超厚电解铜箔的制备方法，具体包括以下步骤：S1、将金属铜单质溶解成硫酸铜电解液；S2、向电解液中添加一定浓度的胞间二氮苯和聚乙二醇混合添加剂；S3、在一定的电流密度下，铜连续沉积在阴极钛辊上进行电解制备铜箔。本发明制备的超厚电解铜箔厚度规格为210μm，可实现电解铜箔毛面粗糙度的调控，Rz：3.0‑5.5μm，信号传输损耗低，适用于高频高速板材；铜箔的常温抗拉强度可达到500MPa以上，高温(180℃，5min)抗拉强度大于250MPa，铜箔在与树脂压板过程中，铜箔的尺寸稳定性好，能适合更高的压板温度，铜箔不会因抗拉强度不足而发生断裂。

技术研发人员：朱红波,杨红光,齐素杰,殷梦辉,谈瑶瑶,梅平平
受保护的技术使用者：九江德福科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29