本文關(guān)鍵詞：電解銅箔高溫耐熱鍍層表面處理工藝及性能研究　出處：《江西理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：電解銅箔作為電子工業(yè)的基礎(chǔ)原料之一,主要運(yùn)用于印制電路板(PCB)和覆銅箔壓板(CCL)中,在電子產(chǎn)品中起到支撐、互連元器件的作用。隨著電子產(chǎn)品薄型化、多功能化的更高需求,市場中對電解銅箔的品質(zhì)和性能也提出了更高的要求。本文采用了Zn-Ni-Co三元合金鍍工藝,對35μm的銅箔毛面進(jìn)行表面處理。通過研究合金鍍工藝各參數(shù)的變化對銅箔性能的影響,獲得耐熱性能優(yōu)異,且具有較大抗剝離強(qiáng)度的電解銅箔表面處理工藝。在對銅箔進(jìn)行表面處理之前,需要分別對各項基礎(chǔ)工藝參數(shù)進(jìn)行分析并確定基礎(chǔ)工藝條件。對預(yù)處理、添加劑種類、電鍍工序、主鹽濃度、電流密度、電鍍時間、溫度、陽極板等因素分別做了必要的分析與實驗并得到了最優(yōu)基礎(chǔ)工藝。在此工藝下得到的銅箔抗剝離強(qiáng)度增加,并且銅箔掉粉情況也有很大改善。最佳基礎(chǔ)工藝將直接用于后續(xù)的耐熱鍍層實驗研究。研究了焦磷酸鉀體系下,Zn~(2+),Ni~(2+),Co~(2+)三種離子及電流密度對原箔的抗剝離強(qiáng)度PS、外觀形貌、合金層各金屬含量的影響。結(jié)果表明,當(dāng)選擇C(焦磷酸鉀):200g/L、C(Zn~(2+)):8g/L、C(Ni~(2+)):4g/L、C(Co~(2+)):1g/L時,得到的銅箔的耐熱性能最好。首先選擇焦磷酸鉀、Co~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)及陰極電流,設(shè)計五因素四水平正交實驗,對各組實驗樣片進(jìn)行掃描電鏡(SEM)、能譜分析(EDS)、抗剝離強(qiáng)度(PS)測試以及耐熱性能的測試。其次通過對合金鍍層中Zn、Ni、Co的含量為指標(biāo)進(jìn)行方差分析,從而得到焦磷酸鉀、Zn~(2+)、Ni~(2+)、Co~(2+)對鍍層中各金屬含量的影響大小。最后通過對16組樣片進(jìn)行耐熱實驗,發(fā)現(xiàn)第8組的耐熱性能滿足要求,在270℃耐熱120min不變色,溶液配比為:C(焦磷酸鉀):200g/L、C(Zn~(2+)):8g/L、C(Ni~(2+)):4g/L、C(Co~(2+)):1g/L。以抗剝離強(qiáng)度為指標(biāo)的方差分析,各因素抗剝離強(qiáng)度值最大為標(biāo)準(zhǔn)得到一個最佳組合:焦磷酸鉀200g/L、Zn~(2+)4g/L、Ni~(2+)8g/L、Co~(2+)4g/L。但是其抗剝離強(qiáng)度測試結(jié)果均值為1.50,與預(yù)測擬合值1.67313的誤差為10.34%,誤差較大。對此最佳組合樣品進(jìn)行270℃耐熱120min實驗,發(fā)現(xiàn)有明顯變色,耐熱性能較差,因此舍去。通過對合金電鍍工藝前后的銅箔進(jìn)行掃面電鏡觀察,發(fā)現(xiàn)合金鍍層對提高銅箔抗剝離強(qiáng)度的作用不明顯。在其他工藝條件不變的情況下,分別對原箔電鍍Zn-Ni,Zn-Co,Ni-Co二元合金,并測試樣片的耐熱性能,發(fā)現(xiàn)在同等條件下,經(jīng)三元合金鍍工藝處理后的銅箔的耐熱性要優(yōu)于經(jīng)二元合金鍍處理過的銅箔。以上測試結(jié)果表明:合金鍍層對提升銅箔抗剝離強(qiáng)度的作用并不明顯,但是能有效提升銅箔的耐熱性能。最終得到的最佳工藝為:C(焦磷酸鉀):200g/L、C(Zn~(2+)):8g/L、C(Ni~(2+)):4g/L、C(Co~(2+)):1g/L。溫度選擇46~53℃均可,電流密度為5.5~6.5A/dm2,合金鍍時間為5s。經(jīng)此最優(yōu)工藝處理后的銅箔在270℃耐熱120min表面顏色不變化,并且抗剝離強(qiáng)度在1.5N/mm以上。以江銅耶茲銅箔股份有限公司現(xiàn)有的銅箔表面處理工藝流程及控制條件為基礎(chǔ),結(jié)合本論文研究工藝和條件開展了中試作業(yè),并且確定了中試工藝流程,材料和控制條件。對比中試實驗結(jié)果,實驗獲得的耐熱鍍層工藝條件能滿足苛刻的工業(yè)生產(chǎn)要求。
[Abstract]:In this paper , the effect of electrolytic copper foil on the quality and performance of electrolytic copper foil is studied . The results show that the copper foil has excellent heat resistance . The results show that the resistance to peel strength of copper foil is not obvious . The results show that the resistance to peel strength of copper foil is better than that of copper foil treated by binary alloy . The optimum technological conditions are as follows : C ( potassium pyrophosphate ) : 200 g / L , C ( Zn ~ ( 2 + )) : 8g / L , C ( Ni ~ ( 2 + )) : 4g / L , C ( Co ~ ( 2 + )) : 1g / L . The temperature is selected 46 ~ 53 鈩，

本文編號：1370732