[发明专利]电解铜箔的黑色表面处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种电解铜箔的黑色表面处理工艺，属于高精电解铜箔生产工艺技术领域。

背景技术

挠性印刷电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)，具有柔软、轻、薄及可挠曲等优点，在资讯电子产品快速走向轻、薄、短、小趋势下，已广泛应用于笔记本电脑、数码相机、手机、摄像机、液晶显示器、电子通讯、航空电气等产品。从20世纪90年代中期至现今，FPC市场迅速从军用转向民用，转向消费类电子产品为重点，形成了近年来涌现出来的几乎所有高科技电子产品都大量采用FPC的态势。

FCCL(FCCL是挠性印刷电路板的加工基材)是一类特殊的CCL(铜箔基板)，除具有薄、轻和可挠性的优点外，还具有电性能、热性能、耐热性优良的特点。它的较低介电常数(Dk)性，使得电信号得到快速传输。良好的热性能，可使得组件易于降温。较高的玻璃化温度(Tg)可使得组件在更高的温度下良好运行。由于FCCL大部分的产品，是以连续成卷状形态提供给其客户，因此，采用FCCL生产印制电路板，可利于实现FPC的自动化连续生产和在FPC上进行元器件的连续性表面安装。能够为电气互连提供最薄的绝缘载板，极端情况下，能够制作出包括覆盖层在内的整个厚度不足0.002英寸的挠性板，大大减少电子封装的重量。能够完全将外型、装配、及功能整合在一起，缩短了产品的安装时间。此外，使用FPC是减少电气封装互连次数的最佳方法，并可在安装前进行线路测试。另外，在厚度和电性能方面的均匀性，决定了它在高速电路中的应用；许多电子产品有很多的输入和输出的阵列，常常需要占据不止产品的一面，这样就需要在三维上进行设计和制作，FPC则容易实现。上述特点使得近几年整机电子产品所用的印制电路板，非常迅速的从刚性转向FPC。

铜箔是FCCL生产的主要原料之一，按生产方法可分压延和电解两种制作工艺。压延铜箔具有优异的延伸率、耐弯曲和高温重结晶等性能，这也是以前FCCL生产厂家只使用压延铜箔的原因。近几年，随着电解铜箔生产技术的提高，日本部分铜箔厂家已经开发适合于FCCL要求的电解铜箔，而最近展出的FPC用电解铜箔其延伸率和耐弯曲性已经和同规格压延铜箔相当，也具有一定的高温重结晶性。由于PFC用电解铜箔生产技术的迅速提升和价格方面的优势，越来越多的FCCL生产厂家已广泛使用电解铜箔代替压延铜箔使用于FPC。

我国是仅次于日本之后的第二大印制电路板出口大国，由于国内高档电解铜箔的生产技术与美国、日本相比存在较大差距，造成了高档铜箔主要依靠进口的局面。对于高技术含量和高附加值的FCCL用铜箔，国内众多铜箔生产厂家中，没有一家能够批量生产，几乎全部FCCL用铜箔，都是从日本、韩国、台湾等地区进口。

在8-12μm超薄、超低轮廓电解铜箔表面电沉积的纳米级合金层，其镀层的性质与一般意义的电镀有着很大的差异。印制电路板用铜箔表面镀层的耐腐蚀、抗氧化、高温扩散等性能必须在适当的范围，不能过强或过弱。铜箔表面镀层的耐腐蚀性过强，PCB在线蚀刻时会出现蚀刻不净，制作高密度精细电子线路时会出现短路；耐腐蚀性过弱，则会出现侧蚀，制作超细节距电路时会出线条脱落。表面的抗氧性过强，在薄型覆铜板或挠性覆铜板微蚀时会出现微蚀不净，影响后序的覆膜制成，抗氧性过弱则会出现铜箔氧化。铜箔表面粗糙度过小，铜箔的致密度升高，FCCL上铜箔的抗剥离强度下降，耐弯曲性提高；铜箔粗糙度过大，铜箔的致密性下降，FCCL上铜箔的抗剥离强度升高，耐弯曲性下降，压制双面薄板时可能会出现背面压穿而造成短路。

上述性能要求，在FCCL领域表现的更严格，最尖端的FPC技术体现在细线化和薄型化，细线化的目标是向半导体技术靠拢，向最小10μm节距(线宽/线距各5μm)方向发展，基本上是采用加成法工艺；薄型化是薄纸型的FPC，比现在25μm Pl更薄，并能适合高频性能要求，同时要开发无卤素与可循环使用的基体树脂、纳米复合材料等，这对FPC基材提出了更高的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够解决FPC的高耐弯曲问题、解决FPC细节距化发展对铜箔可蚀刻性的要求以及解决使用电解铜箔替代压延铜箔使用于FPC时的黑色外观问题的铜箔的黑色表面处理工艺，经过该处理工艺后得到的铜箔耐弯曲、延伸率、表面粗糙度、抗剥离强度、耐潮湿性、耐热性以及抗氧化等性能均能达到FPC用铜箔要求。

本发明是通过以下技术方案实现的：