一种等离子体辅助处理的极低轮廓铜箔的表面活化方法及所得铜箔与流程
本发明涉及金属表面处理,尤其涉及一种等离子体辅助处理的极低轮廓铜箔的表面活化方法及所得铜箔。
背景技术:
1、随着第五代移动通信(5g)、高频高速电路板及精细线路技术的发展,对覆铜板(ccl)和印制电路板(pcb)中铜箔的性能要求日益提高。极低轮廓铜箔因其表面粗糙度极低(rz≤1.0μm),可有效减少高频信号的趋肤效应损耗,成为高频电路板的首选材料。
2、然而,极低轮廓铜箔表面光滑,比表面积小,缺乏机械锚固点,导致其与树脂基体(如环氧树脂、聚酰亚胺等)的结合力较差。传统提高结合力的方法是化学粗化处理,通过刻蚀铜箔表面形成凹凸结构以增加机械互锁。但该方法会显著提高表面粗糙度(rz通常增至2μm以上),破坏极低轮廓特性,从而劣化高频性能。此外,化学粗化工艺使用大量强酸、强氧化剂,存在环境污染和废水处理问题。
3、近年来,研究人员尝试通过硅烷偶联剂、自组装单分子层等化学方法改善铜箔与树脂的结合。但这些方法往往涉及湿法工艺,步骤繁琐,且偶联剂在光滑表面上的覆盖不均匀,结合强度提升有限。也有文献报道采用等离子体处理铜箔表面以去除污染物或改变表面能,但现有技术多聚焦于清洁或还原处理,未针对极低轮廓铜箔在保持低粗糙度的前提下系统性地引入特定极性官能团以增强化学键合。
4、因此,开发一种能够在极低轮廓铜箔表面引入高反应活性极性官能团、同时不增加表面粗糙度的活化方法,对于满足高频电路板制造需求具有重要意义。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种等离子体辅助处理的极低轮廓铜箔的表面活化方法及所得铜箔,使其解决现有技术中极低轮廓铜箔与树脂结合力差的问题。
2、为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
3、本发明提供了一种等离子体辅助处理的极低轮廓铜箔的表面活化方法,所述表面活化方法包括如下步骤:
4、1)将极低轮廓铜箔顺次进行清洗和干燥,得到预处理铜箔;
5、2)将预处理铜箔置于等离子体处理室中,对铜箔表面进行活化处理,即完成表面活化;
6、所述活化处理中,工作气体为含氧气体、含氮气体或其混合气体。
7、优选的,所述极低轮廓铜箔的表面粗糙度rz为0.1~0.8μm,厚度为6~70μm。
8、优选的,所述步骤1)中,清洗的试剂为丙酮、乙醇和去离子水中的一种或多种,清洗为超声清洗,超声清洗的时间为5~20min,超声清洗的功率为50~500w。
9、优选的,所述步骤2)中,处理室压力为1~1000pa,射频电源频率为13.56mhz,处理功率为50~500w,处理时间为5~300s。
10、优选的,所述步骤2)中,所述活化处理中,工作气体流量为10~500sccm。
11、优选的,完成表面活化后的铜箔的粗糙度与极低轮廓铜箔的粗糙度的变化为0~0.1μm;
12、完成活化后的铜箔的表面具有羟基和/或羧基极性官能团。
13、本发明还提供了一种等离子体辅助处理的极低轮廓铜箔的表面活化方法所得到的铜箔。
14、本发明的有益效果:
15、本发明方法处理前后铜箔表面粗糙度rz变化不超过0.1μm,完全保留极低轮廓特性,满足高频信号低损耗传输要求;处理后铜箔表面氧元素原子百分比可达12~20%,表明羟基、羧基等极性官能团密度高且分布均匀;活化后的极低轮廓铜箔与常见树脂(如环氧树脂、聚酰亚胺)的剥离强度比未处理铜箔提高30%以上,最高可提高120%;此外,等离子体处理为干法工艺,无需使用强酸、强碱或有机溶剂,无废液排放,符合绿色制造要求,且处理均匀可控,可实现大面积连续化生产,参数精确调控,批次一致性好,适用于各种规格的极低轮廓铜箔,包括电解铜箔和压延铜箔。
1.一种等离子体辅助处理的极低轮廓铜箔的表面活化方法,其特征在于,所述表面活化方法包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述一种等离子体辅助处理的极低轮廓铜箔的表面活化方法,其特征在于,所述极低轮廓铜箔的表面粗糙度rz为0.1~0.8μm,厚度为6~70μm。
3.根据权利要求2所述一种等离子体辅助处理的极低轮廓铜箔的表面活化方法,其特征在于,所述步骤1)中,清洗的试剂为丙酮、乙醇和去离子水中的一种或多种,清洗为超声清洗,超声清洗的时间为5~20min,超声清洗的功率为50~500w。
4.根据权利要求1所述一种等离子体辅助处理的极低轮廓铜箔的表面活化方法,其特征在于,所述步骤2)中,处理室压力为1~1000pa,射频电源频率为13.56mhz,处理功率为50~500w,处理时间为5~300s。
5.根据权利要求1或4所述的一种等离子体辅助处理的极低轮廓铜箔的表面活化方法,其特征在于,所述步骤2)中,所述活化处理中,工作气体流量为10~500sccm。
6.根据权利要求5所述的一种等离子体辅助处理的极低轮廓铜箔的表面活化方法,其特征在于,所述活化处理后的铜箔表面粗糙度rz与处理前的差值不超过0.1μm。
7.根据权利要求6所述的一种等离子体辅助处理的极低轮廓铜箔的表面活化方法,其特征在于,所述活化处理后的铜箔表面具有羟基和/或羧基极性官能团。
8.权利要求1~7任一项所述一种等离子体辅助处理的极低轮廓铜箔的表面活化方法所得到的铜箔。
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