[發明專利]復合銅箔結構、其制備方法及覆銅箔層壓板和印刷電路板

在審

• 申請號: 202111009822.2
• 申請日: 2021-08-31
• 公開（公告）號: CN113873750A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 張齊艷;蔡黎;高峰
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H05K1/09
• 分類號: H05K1/09;C23C14/18;C23C14/58;C23C16/26;C23C28/00;C25D3/38;C25D5/50;C25D5/54;B32B15/20;B32B9/00;B32B9/04;B32B37/00
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 鄒雅瑩

本申請公開了一種復合銅箔結構、其制備方法及覆銅箔層壓板和印刷電路板。其中，復合銅箔結構包括銅箔芯層和殼層；銅箔芯層具有第一表面和第二表面；殼層至少位于銅箔芯層的第一表面和第二表面；其中，殼層包括N層石墨烯層和M層金屬銅層，石墨烯層和金屬銅層交替疊層設置，殼層中靠近銅箔芯層的一面為石墨烯層，銅箔芯層的厚度大于殼層中金屬銅層的厚度。該復合銅箔結構由金屬銅層和石墨烯層交替形成，利用石墨烯和銅的復合效應來提升復合銅箔結構的表層電導率，從而提供一種高電導率的復合銅箔結構。并且，由于僅是在芯層的表面設置有由石墨烯層和金屬銅層組成的殼層，而芯層還是采用銅箔，因此成本較低。

技術領域

本申請涉及復合銅箔材料技術領域，尤其涉及一種復合銅箔結構、其制備方法及覆銅箔層壓板和印刷電路板。

背景技術

銅箔是電子信息和能源行業的基礎材料，被廣泛用于集成電路、印刷電路板、電子元件、能量存儲設備和航空航天設備，進行信號傳輸和電氣互聯。隨著5G的發展，信號傳輸朝著高頻高速方向發展，急需降低銅箔的導體損耗以降低PCB傳輸線路的插入損耗；而能源器件向著高能量密度和薄型化、小型化的方向發展，急需提高銅箔的通流能力，并降低銅損和減少焦耳熱。這些需求均對銅箔的電導率提出了更高的要求，需要制備出電導率高于100％IACS的高電導率銅箔。當前，商業銅箔的制備方法主要為壓延法和電解法，電導率在97％IACS左右，難以滿足行業發展對銅箔電導率的需求。

發明內容

本申請提供了一種復合銅箔結構、其制備方法及覆銅箔層壓板和印刷電路板，用于提供一種高電導率的復合銅箔結構。

第一方面，本申請提供的一種復合銅箔結構，所述復合銅箔結構包括銅箔芯層和殼層，其中，所述銅箔芯層沿厚度方向具有相對的第一表面和第二表面；所述殼層至少位于所述銅箔芯層的所述第一表面和所述第二表面；其中，所述殼層包括：N層石墨烯層和M層金屬銅層，所述石墨烯層和所述金屬銅層交替疊層設置，且所述殼層中靠近所述銅箔芯層一側的為所述石墨烯層，N為大于0的整數，M為大于0的整數,且M＝N或M＝N-1；所述銅箔芯層的厚度大于所述殼層中所述金屬銅層的厚度。

本申請實施例提供的上述復合銅箔結構，由于在銅箔芯層的表面設置有由交替疊層設置的石墨烯層和金屬銅層組成的殼層，利用石墨烯和銅的復合效應提升殼層的電導率，從而提升復合銅箔結構的表層電導率，基于導體的趨膚效應，當導體中有交流電或者交變電磁場時，導體內部的電流分布不均勻，電流集中在導體的“皮膚”部分，也就是說電流集中在導體外表的薄層，越靠近導體表面，電流密度越大。因此，通過提高復合銅箔結構的表層電導率(即殼層電導率)就可以實現一種高電導率的復合銅箔結構。并且，由于僅是在芯層的表面設置有由石墨烯層和金屬銅層組成的殼層，而芯層還是采用銅箔，相比芯層也采用石墨烯層和金屬銅層的復合層，可以降低成本。

可選的，殼層中的金屬銅層可以通過物理氣相沉積法或電化學沉積法形成，這樣相比直接采用銅箔形成殼層中的金屬銅層，殼層中的金屬銅層的厚度更薄，從而在殼層厚度一定的情況下降低金屬銅層的厚度可以增加殼層中石墨烯層的總層數，從而可以進一步提高殼層的電導率。

需要說明的是，在本申請中，殼層至少位于銅箔芯層的第一表面和第二表面，當然，除了第一表面和第二表面，殼層還可以位于銅箔芯層的其它表面，例如位于銅箔芯層的所有表面，在此不作限定。具體可以根據實際應用需求進行設置。

本申請對銅箔芯層的形態不作限定，銅箔芯層的形態包括但不限于為箔片，例如還可以為柱狀等，具體可以根據實際應用需求進行設計。例如當應用于PCB中的CCL時，銅箔芯層可以為箔片，當應用于電纜時，銅箔芯層可以為柱狀。本申請實施例僅是以銅箔芯層的形態為箔片為例進行示意說明的。

本申請對殼層中石墨烯層的層數以及金屬銅層的層數不作限定，由于石墨烯層與金屬銅層是交替設置的，金屬銅層的層數可以是與石墨烯層的層數相同，即N＝M，這樣殼層最外面的膜層為金屬銅層。當然金屬銅層的層數也可以比石墨烯層的層數少一層，即N＝M+1，這樣殼層最外面的膜層為石墨烯層。