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以35微米铜箔作载体支撑的可剥离超薄铜箔的研究

何桂荣  
【摘要】:随着电子产品向轻、薄、短、小、多功能化及高附加值方向的发展,要求铜箔的厚度越来越薄,超薄铜箔将成为今后电解铜箔发展的方向。本文针对超薄铜箔行业的先进技术为国外铜箔企业所垄断,国内铜箔生产企业工艺水平和设备制造能力还不是很完善的现状,以载体支撑超薄铜箔制备工艺为研究对象,提出以有机层和合金层作为剥离层,然后在其上电沉积超薄铜箔层的工艺流程,从而形成一套具有自主知识产权的载体支撑超薄铜箔制备新工艺。 本文用SEM方法研究了具有最佳表面形态的超薄铜箔形成的电流密度、电沉积时间、添加剂用量及搅拌方式;研究了剥离层形成过程中不同有机层、不同合金及合金组成、电流密度、电沉积时间及温度对超薄铜箔剥离性的影响;研究了合金液中不同稀土及不同稀土含量对超薄铜箔剥离强度的改性作用;用电化学工作站分析了稀土合金层的电化学性能。研究结果表明:①小于5μm超薄铜箔层形成的最佳工艺条件为:选择在载体亮面沉铜,电流密度为15 A·dm~(-2),沉铜时间为6s,溶液温度为45~50℃,搅拌方式采用超声波搅拌,添加剂加入量为主光亮剂0.03 ml·L~(-1),次光亮剂0.06 ml·L~(-1)。②在剥离层的形成中,最佳有机层为5 g·L~(-1)的苯并三氮唑(BTA),浸渍时间为30s;最佳合金组成为H-G合金,电沉积合金层时电流密度为15 A·dm~(-2),温度为45~50℃,电沉积时间为6s,pH为5.5~6.0,此条件下所得的载体超薄铜箔均可剥离。③稀土元素使载体超薄铜箔的剥离强度均得了到一定程度的提高,且铜箔表面晶粒进一步细化。La、Sm、Y三种元素的最佳添加量为0.1 g·L~(-1),Ce的最佳添加量为0.2 g·L~(-1),添加稀土元素后载体与超薄铜箔的剥离强度为0.15~0.20 kgf·cm-1。④电化学测试结果表明,稀土的加入可以减小合金镀液的极化度,加快电极反应速度,提高H-G合金的还原能力,促进H-G合金共沉积,增加金属在有机层上的沉积量,从而提高载体超薄铜箔的剥离强度。


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