一种高性能RTF铜箔及其制备方法与流程

本发明涉及一种铜箔，更具体地说，尤其涉及一种高性能rtf铜箔。本发明同时涉及该铜箔的制备方法。

背景技术：

1、rtf铜箔（反转电解铜箔）是一种两面经过不同程度粗化处理的电解铜箔，其核心优势在于兼顾铜箔与树脂介质的结合力和高频信号传输性能，被广泛应用于高频高速覆铜板及pcb制造领域，是电子信息产业中信号传输的关键基础材料。随着5g/6g通信、ai服务器等产业的快速发展，电子设备信号频率不断提升、尺寸持续缩小，对rtf铜箔的性能提出了更高要求，主要体现在三个核心方面：一是表面均匀性，要求压合面粗糙度控制在合理范围，以减少高频趋肤效应导致的信号损耗；二是耐底蚀性能，避免蚀刻过程中出现过度腐蚀，保障pcb线宽精度；三是界面结合强度，确保与树脂介质压合后不易分层，提升pcb的可靠性。

2、现有rtf铜箔的制备工艺中，普遍存在表面处理流程不合理、电解液配方适配性差等问题：一方面，传统酸洗工艺采用单一直流电酸洗，难以彻底去除铜箔表面氧化层和杂质，导致后续粗化层沉积不均匀，表面峰值（rz）波动较大，无法稳定满足高频信号传输要求；另一方面，粗化、固化工艺的电流密度和时间参数设计不合理，且缺乏针对性的支晶助剂，导致铜箔表面铜瘤大小不均，既影响蚀刻精度，又降低了与树脂的结合力；此外，部分工艺省略硅烷偶联剂改性步骤，或偶联剂浓度控制不当，进一步削弱了铜箔与介质的界面结合强度，同时镀锌镍、防氧化镀的参数匹配性不足，导致铜箔耐腐蚀性和抗氧化性能难以兼顾。

3、同时，现有rtf铜箔在高频场景下（如10ghz以上）的信号损耗较大，蚀刻后线宽公差难以精准控制，且耐底蚀性能不足，5%盐酸浸泡后底蚀量易超过0.15mm，无法满足高端pcb的制造需求。因此，研发一种表面均匀性好、耐底蚀能力强、结合强度高且高频性能优异的rtf铜箔及其制备方法，成为当前行业亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的前一目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种高性能rtf铜箔及其制备方法。其通过优化表面处理工艺和电解液配方，实现铜箔性能的全面提升，满足5g/6g高频高速pcb的使用要求。

2、本发明的技术方案是这样实现的：一种高性能rtf铜箔，该铜箔包括由内到外依序复合的铜箔基材、粗化层、固化层、锌镍合金层、防氧化层和硅烷偶联剂改性层。

3、上述的一种高性能rtf铜箔，所述

4、铜箔基材：采用电解铜箔，名义厚度为12～35μm，铜含量≥99.8%，室温（25℃）下抗拉强度≥40.0kg/mm²，延伸率≥5.0%，高温（180℃）下抗拉强度≥20.0kg/mm²，延伸率≥5.0%；

5、粗化层：沉积于铜箔基材两面，厚度为0.5～1.2μm，由纳米铜颗粒组成，颗粒粒径为50～200nm，压合面粗化层粗糙度rz为2.0～3.0μm，非压合面粗化层粗糙度rz为3.5～4.5μm；

6、固化层：覆盖于粗化层表面，厚度为0.3～0.8μm，用于固定粗化层纳米铜颗粒，防止蚀刻过程中脱落；

7、锌镍合金层：覆盖于固化层表面，厚度为0.05～0.15μm，其中zn²+含量为2～4g/l，ni²+含量为0.5～1g/l，提升铜箔耐腐蚀性；

8、防氧化层：覆盖于锌镍合金层表面，厚度为0.02～0.05μm，由铬酸盐组成，用于防止铜箔表面氧化；

9、硅烷偶联剂改性层：覆盖于压合面防氧化层表面，厚度为0.01～0.03μm，采用环氧基硅烷偶联剂，浓度为2～4g/l，提升铜箔与树脂介质的界面结合力。

10、上述高性能rtf铜箔的制备方法，该方法包括下述步骤，各步骤连接进行：（1）铜箔基材预处理：选用电解铜箔作为基材，先采用去离子水冲洗表面杂质，再采用交替电脉冲酸洗，酸洗完成后不水洗，直接进入下一步粗化处理，避免铜箔表面二次氧化。

11、（2）粗化处理：将预处理后的铜箔送入粗化槽，采用分段电流密度进行电镀粗化；粗化电解液与酸洗电解液成分一致，确保粗化层均匀沉积，形成纳米铜颗粒组成的粗糙表面，粗化电解液包含支晶助剂a 20～40ppm、cl-15～40ppm，其中支晶助剂a为钨酸钠与钼酸钠的混合物，二者质量比为1:1～2:1；

12、（3）固化处理：将粗化后的铜箔送入固化槽，采用两段等电流密度电镀固化，通过固化处理使粗化层纳米铜颗粒与铜箔基材紧密结合，提升粗化层的稳定性；

13、（4）重复粗化-固化：将步骤（2）（3）的粗化、固化处理重复1～2次，进一步优化粗化层的厚度和均匀性，确保压合面粗糙度rz控制在2.0～3.0μm，非压合面粗糙度rz控制在3.5～4.5μm；

14、（5）弱粗化处理：将经过多次粗化-固化处理的铜箔送入弱粗化槽，采用分段电流密度进行弱粗化，弱粗化电解液与酸洗电解液成分一致，用于去除粗化层表面的尖锐铜瘤，提升表面均匀性，为后续镀层奠定基础。

15、（6）镀锌镍处理：将弱粗化后的铜箔送入锌镍合金镀槽，采用差异化电流密度处理压合面和非压合面，形成均匀的锌镍合金层，提升铜箔耐腐蚀性。

16、（7）防氧化处理：将镀锌镍后的铜箔送入防氧化镀槽，采用差异化电流密度处理压合面和非压合面，形成致密的防氧化层，防止铜箔表面氧化变色。

17、（8）后处理：将防氧化处理后的铜箔用去离子水洗净表面残留镀液，然后在铜箔压合面喷洒环氧基硅烷偶联剂液并烘干，形成硅烷偶联剂改性层；最后经过分切、收卷，得到高性能rtf铜箔成品。

18、上述高性能rtf铜箔的制备方法中，酸洗具体工艺参数为：交替电脉冲的震荡电源正相时长:反相时长=2～4:1，酸洗电流密度控制在300～600a/m²，处理温度为30～40℃，处理时间为3～6秒；酸洗电解液中含有cu²+12～20g/l、硫酸110～150g/l，

19、上述高性能rtf铜箔的制备方法中，步骤（2）所述采用分段电泳密度进行电镀粗化具体为：第一段电流密度为4000～5000a/m²，电镀时间3秒，第二段电流密度为3000～4000a/m²，电镀时间3秒，粗化温度控制在30～45℃

20、上述高性能rtf铜箔的制备方法中，步骤（3）所述采用两段等电流密度电镀固化具体为：每段电流密度均为4000～5000a/m²，每段电镀时间3秒，固化温度为30～45℃；固化电解液中含有cu²+45～60g/l、硫酸90～130g/l，

21、上述高性能rtf铜箔的制备方法中，步骤（5）所述采用分段电流密度进行弱粗化具体为：第一段电流密度为1000～2000a/m²，电镀时间3秒，第二段电流密度为500～1500a/m²，电镀时间3秒，弱粗化温度为30～45℃。

22、上述高性能rtf铜箔的制备方法中，步骤（6）所述采用差异化电流密度处理压合面和非压合面具体为：压合面电流密度为20～50a/m²，处理时间4～6秒，非压合面电流密度为40～60a/m²，处理时间2～3秒，镀液温度为25～40℃；锌镍合金镀液中含有zn²+2～4g/l、ni²+0.5～1g/l、焦磷酸根50～80g/l、柠檬酸钠5～10g/l，ph值控制在10～13。

23、上述高性能rtf铜箔的制备方法中，步骤（7）所述采用差异化电流密度处理压合面和非压合面具体为：压合面电流密度为60～100a/m²，处理时间4～6秒，非压合面电流密度为100～200a/m²，处理时间2～3秒，镀液温度为25～40℃；防氧化镀液中含有cro4²-0.4～1.0g/l，ph值控制在10～13。

24、上述高性能rtf铜箔的制备方法中，步骤（8）所述硅烷偶联剂浓度为2～4g/l；所述烘干的烘干温度为300～350℃，烘干时间为0.1～0.5秒。

25、本发明采用上述技术方案后，所得rtf铜箔的关键性能指标满足：tg150树脂体系胶片压板后，35μm铜箔的抗剥离强度为1.25～1.5kgf/cm；5%盐酸浸泡10min底蚀量≤0.15mm；10ghz通频下信号损耗≤0.4db/inch，线宽公差可控制在±5μm以内。