CN105177659A - 一种提高铜箔耐腐蚀性能的表面处理工艺 - Google Patents

一种提高铜箔耐腐蚀性能的表面处理工艺 Download PDF

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Abstract

一种提高铜箔耐腐蚀性能的表面处理工艺，属于电解铜箔表面处理工艺技术领域，包括如下步骤：（1）电解液的制备：将络合剂焦磷酸钾、氯化亚锡、硫酸锌和添加剂A混合后，溶于水得到澄清溶液，且溶液中K4P2O7浓度为40g/L~55g/L，Zn2+浓度为0.6g/L~1.5g/L、Sn2+浓度为0.5g/L-0.8g/L，添加剂A浓度为1g/L-1.8g/L，其中，添加剂A采用SPS、柠檬酸钠、Mo、Fe、碳酸铵中的至少一种；（2）铜箔电镀：将预处理后的铜箔放入含有步骤（1）电解液的电镀槽中进行电镀。本发明主要是在铜箔表面电镀形成Zn-Sn复合镀层，从而提高铜箔的耐腐蚀性能。

Description

一种提高铜箔耐腐蚀性能的表面处理工艺
技术领域
本发明属于电解铜箔表面处理工艺技术领域，具体涉及一种提高铜箔耐腐蚀性能的表面处理工艺。
背景技术
国内企业在对电解铜箔进行表面处理时，阻挡层主要采用镀锌层。采用普通的镀锌工艺，只能解决耐热问题，而没有完全解决铜箔的耐蚀性能问题；在镀锌铜箔刻蚀时，会发生侧蚀现象，导致铜箔与绝缘基体的结合力下降，严重时铜箔甚至会从绝缘基体上脱落，这是国内电解铜箔与国外高档产品性能的主要差距之一。另外，由于氰化物镀锌溶液具有较好的分散能力和深镀能力，从20世纪初至今一直在工业上广泛使用，但镀液剧毒，严重污染环境，镀液回收和废水处理难且成本高。随着人们环保意识加强，电镀正逐渐向无氰化方向发展，因此研究电解铜箔的表面处理工艺具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高铜箔耐腐蚀性能的表面处理工艺。
基于上述目的，本发明采取了如下技术方案：
一种提高铜箔耐腐蚀性能的表面处理工艺，包括如下步骤：
（1）电解液的制备：将络合剂焦磷酸钾、氯化亚锡、硫酸锌和添加剂A混合后，溶于水得到澄清溶液，且溶液中K4P2O7浓度为40g/L~55g/L，Zn2+浓度为0.6g/L~1.5g/L、Sn2+浓度为0.5g/L-0.8g/L，添加剂A浓度为1g/L-1.8g/L，其中，添加剂A采用SPS、柠檬酸钠、Mo、Fe、碳酸铵中的至少一种；SPS的化学名称：聚二硫二丙烷磺酸钠（分子式C6H12O6S4Na2）。
（2）铜箔电镀：将预处理后的铜箔放入含有步骤（1）电解液的电镀槽中进行电镀。
较好地，步骤（2）中进行电镀时，电解液的pH为9-12，温度为35-45℃，通入阳极板上直流电的电流密度为1.2-2.6A/dm2。
本发明主要是在铜箔表面电镀形成Zn-Sn复合镀层，从而提高铜箔的耐腐蚀性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于此。
实施例1
一种提高铜箔耐腐蚀性能的表面处理工艺，包括如下步骤：
（1）电解液的制备：将络合剂焦磷酸钾、氯化亚锡、硫酸锌和添加剂A混合后，溶于水得到澄清溶液，且溶液中K4P2O7浓度为50g/L，Zn2+浓度为1.2g/L、Sn2+浓度为1.2g/L，添加剂A浓度为1.5g/L，添加剂A由柠檬酸钠、Fe和碳酸铵组成，且物质的量比为1:2:5。
（2）铜箔电镀：将粗化、固化处理后的18微米电解铜箔放入含有步骤（1）电解液的电镀槽中进行电镀，铜箔经过电解液的车速为35m/min，电镀时电解液pH为10.5，温度为40℃，电流密度为1.8A/dm2，电镀时间为4s。
将实施例1的样品室温放入腐蚀介质中(浓度为5wt%的NaCl水溶液)进行实验，并记录出锈时间。
实施例2
一种提高铜箔耐腐蚀性能的表面处理工艺，包括如下步骤：
（1）电解液的制备：将络合剂焦磷酸钾、氯化亚锡、硫酸锌和添加剂A混合后，溶于水得到澄清溶液，且溶液中K4P2O7浓度为55g/L，Zn2+浓度为1.5g/L、Sn2+浓度为0.5g/L，添加剂A浓度为1.8g/L，其中，添加剂A采用SPS和碳酸铵，且物质的量比为7:3；
（2）铜箔电镀：将粗化、固化处理后的18微米电解铜箔放入含有步骤（1）电解液的电镀槽中进行电镀，铜箔经过电解液的车速为25m/min，电镀时电解液pH为9，温度为45℃，电流密度为1.2A/dm2，电镀时间为7s。
将实施例2的样品室温放入腐蚀介质中(浓度为5wt%的NaCl水溶液)进行实验，并记录出锈时间。
实施例3
一种提高铜箔耐腐蚀性能的表面处理工艺，包括如下步骤：
（1）电解液的制备：将络合剂焦磷酸钾、氯化亚锡、硫酸锌和添加剂A混合后，溶于水得到澄清溶液，且溶液中K4P2O7浓度为40g/L，Zn2+浓度为0.6g/L、Sn2+浓度为0.6g/L，添加剂A浓度为1.0g/L，其中，添加剂A采用柠檬酸钠；
（2）铜箔电镀：将粗化、固化处理后的18微米电解铜箔放入含有步骤（1）电解液的电镀槽中进行电镀，铜箔经过电解液的车速为30m/min，电镀时电解液pH为12，温度为35℃，电流密度为2.6A/dm2，电镀时间为6s。
将实施例3的样品室温放入腐蚀介质中(浓度为5wt%的NaCl水溶液)进行实验，并记录出锈时间。
实施例1至3所制成的铜箔样品，经过耐腐蚀性能测试，出锈时间分别是350h、370h和320h，出锈时间均比未经过复合镀层处理的铜箔（150h）有了很大的提高，采用本发明研发的表面处理工艺，形成Co及Zn-Sn复合镀层，有效提高了铜箔耐腐蚀性能。

Claims (2)

1.一种提高铜箔耐腐蚀性能的表面处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）电解液的制备：将络合剂焦磷酸钾、氯化亚锡、硫酸锌和添加剂A混合后，溶于水得到澄清溶液，且溶液中K4P2O7浓度为40g/L~55g/L，Zn2+浓度为0.6g/L~1.5g/L、Sn2+浓度为0.5g/L-0.8g/L，添加剂A浓度为1g/L-1.8g/L，其中，添加剂A为SPS、柠檬酸钠、Mo、Fe和碳酸铵中的至少一种；
（2）铜箔电镀：将预处理后的铜箔放入含有步骤（1）电解液的电镀槽中进行电镀。
2.根据权利要求1所述的提高铜箔耐腐蚀性能的表面处理工艺，其特征在于，步骤（2）中进行电镀时，电解液的pH为9-12，温度为35-45℃，通入阳极板上直流电的电流密度为1.2-2.6A/dm2。
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