[其他]銅箔表面處理方法

無效

• 申請號: 85104079
• 申請日: 1985-05-28
• 公開（公告）號: CN85104079A
• 公開（公告）日: 1986-09-03
• 發明（設計）人: 卡旺
• 申請（專利權）人: 卡旺
• 主分類號: C25D5/18
• 分類號: C25D5/18;C25D7/06
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 巫肖南,李雒英

本發明綜合闡述了銅箔的表面處理，尤其是設計印刷電路中所用的銅箔，要使它的表面具有很好的粘著性能。

眾所周知銅箔在應用上需要把它粘合到非金屬或樹脂襯底上。例如美國專利4088547號（Albertson），介紹了在制備太陽能收集器的應用中改進了銅箔的粘結強度。然而最典型的還是為了制造印刷電路所使用的粘結銅箔，這里銅箔粘結在一個合適的樹脂襯底上。已知有很多專利研究了使銅箔和塑料粘合得更好的表面處理方法，例如，在預處理方面已經公開的專利有：美國專利3220897號（Conley等人）;美國專利3293109號（Luce等人）;美國專利3585010號（Luce等人）;美國專利3799847號（Vladimirovna等人）;美國專利3857681號（Yates等人），美國專利4049481號（Morisaki）美國再版專利29820號（Konicek）;美國再版專利30180號（Wolski等人）和WIPO出版物8202991號（Torday）。

上述專利是論及在先前工藝中銅和合成襯底粘結中所遇到的困難的公開專利的代表。尤其是在生產印刷電路中要將銅箔粘在聚合物襯板上，隨后需要選擇性地去除部分銅箔得到實際的電路。一般是用酸腐蝕法選擇性地去除銅箔的不需要部分，這樣就可得到所需的金屬圖樣。然而，在形成印刷電路中所遇到的問題之一乃是發生部分銅箔和樹脂襯底粘結能力不良的情況，其結果導致電路板成品不能進入市場。經常產生的問題包括銅層脫離或甚至斷裂。現有工藝作了很多努力，用最新的粘合劑改進粘結性和對銅箔表面作預處理使銅箔更易粘結。

如專利再版30180號所指出，為了改進銅的粘合強度可以在銅箔表面上鍍一層“結瘤”銅以增加其表面積和粗糙度。這種鍍層通常要求隨后再涂一層純銅或類似物來“封閉”銅箔表面上的顆粒銅/氧化銅，否則產生沾上粉末等問題。在上述專利的代表性例子中，雖然這類處理法曾經進行過多次不同的試驗，但是至今沒有一個能同時在粘結強度上和經濟上都達到最佳的結果。早些時候，試圖增加沉積結瘤銅的數量來提高鍍層的粘結強度，但是這樣做的結果產生沾上了粉末和氧化物的問題。曾致力于通過減少結瘤銅鍍層的厚度來避免這種問題，但卻引起粘結強度的降低。

在上述專利中，申請者注意到對銅箔處理的最常用技術是Luce等人的專利3293109號和Wolski等人的再版專利30180號。在這些專利中為了改進銅的粘結強度都是采用第一道先“粗化處理”，這是將顆粒狀或“樹枝狀”銅鍍在箔的表面;然后作第二道“封閉”或“修飾處理”，以在第一層粗糙的銅表面上電鍍一層光滑的銅使其固著在箔基體上。在Luce等人提出的工藝中，每個處理是在不同組成的液體內進行的，在第一道或“粗化處理”之用的槽子中，最關鍵的是添加一種含有蛋白質如動物皮膠的成份來控制第一層結瘤層的沉積性質。在Wolski等人的再版專利中，第一層是在含有銅和砷的溶液中制備的，如砷可以改善鍍層的粘結強度。在Wolski等人的工藝中還有第三道表面處理工序，是電鍍一層微晶銅和含砷的鍍層。

上述工藝曾經研究過，為開發一種商業上有吸引力的銅箔產品，但發現這種方法非常復雜且在生產上是不經濟的。如需要分設處理的槽子和必須經常添加昂貴的配料所帶來的缺點。同時，由于處理時分槽轉運而使槽內經常出現污染，為了減緩這一問題要另加工序淋洗銅箔。而采用淋洗又會增加對環保的負擔。

首先，本發明和先前工藝的區別在于發展了一種方法，使銅箔在一個槽子內進行處理，槽內的主要成分是硫酸銅和硫酸水溶液，銅箔浸沒在溶液中經過了多次的通電處理循環。在第一次通電流時，電流強度和通電持續時間足以在銅箔表面鍍上一層結瘤層，二次通電時電流強度要比一次稍低以在它上面形成第二層銅。本工藝仔細考慮這些處理周期的條件使最后處理后的銅箔上有一層復面大大提高了粘結性能且避免了不希望造成的處理轉變。

以上工藝能夠把一片2盎司的銅箔的粘結強度達到每英寸寬度17～18磅。本工藝在發明的進一步實施方案中還可以改進而達到更高的粘接強度，同時可以縮短投入的全部處理時間并相應地降低了設備與材料的費用。

更為重要的是本發明包括一項處理銅箔的方法以改進其粘結強度，這是將銅箔浸沒于水溶液中，其中主要組成是硫酸銅和硫酸，并使銅箔在以上溶液中受到電流的連續處理，這種電流主要是采用了復合的脈沖周期處理。每一次處理周期主要由第一次的峰值相電流和第二次的基準相電流組成。