一種高耐蝕性高導電率柔性覆銅板的制備方法技術

本發明專利技術屬于電子材料領域，涉及一種高耐蝕性高導電率柔性二層雙面覆銅板的制備方法。本發明專利技術提出的制備的方法是以聚酯PET板為基體，通過運用紫外臭氧化表面改性的方法結合化學鍍技術在其表面直接鍍出高耐蝕性高導電率的銅鈷磷覆銅板。本發明專利技術制備的覆銅板具有以下優點：（1）聚酯基板柔性好，彎折性能強；（2）PET表面UV臭氧化可以大幅度提高聚酯表面的親水性能，使得PET表面產生更多親水性的含氧基團。無需膠黏劑即可使得金屬與極板之間的結合強度大大提高。（3）制備出的聚酯基的銅鈷磷在三種腐蝕環境（包括酸性，堿性和中性）中具有很好的抗蝕性能。

Method for preparing flexible copper clad laminate with high corrosion resistance and high conductivity

The invention belongs to the field of electronic materials, and relates to a preparation method of a flexible two layer double faced copper clad plate with high corrosion resistance and high conductivity. The preparation method of the invention is proposed by the PET in polyester matrix by using ultraviolet ozone oxidation surface modified with electroless plating technology directly plated copper cobalt phosphorus copper clad high corrosion resistance and high conductivity on the surface. Copper clad laminate prepared by the invention has the following advantages: (1) polyester substrate with good flexibility, strong bending property; (2) PET surface UV ozonation can greatly improve the surface hydrophilicity of polyester, oxygen groups makes the surface more hydrophilic PET. The adhesive strength between the metal plate and the polar plate can be greatly improved without the use of adhesive. (3) the copper, cobalt and phosphorus of the polyester matrix prepared have good corrosion resistance in three corrosive environments, including acidic, alkaline and neutral.

【技術實現步驟摘要】
一種高耐蝕性高導電率柔性覆銅板的制備方法
本專利技術屬于電子材料
，具體涉及一種高耐蝕性高導電率柔性覆銅板的制備方法。
技術介紹
柔性覆銅板是指在聚脂薄膜或聚酰亞胺薄膜等柔性絕緣材料的單面或雙面，通過一定的工藝處理，與銅箔粘結在一起所形成的覆銅板。柔性覆銅板廣泛應用于航空航天設備、導航設備、飛機儀表、軍事制導系統和手機、數碼相機、數碼攝像機、汽車衛星方向定位裝置、液晶電視、筆記本電腦等電子產品中。根據是否加入膠黏劑，覆銅板可以分為二層柔性覆銅板（2L-FCCL）和三層覆銅板(3L-FCCL)(薛龍龍.復旦大學碩士論文“基于自組裝化學鍍工藝的柔性覆銅/鎳板的研制”2013（學位年度）)。相比于三層柔性覆銅板，二層覆銅板在諸多方面具有優勢。由于不含有環氧或丙烯酸類膠層，二層覆銅板擁有耐熱性、尺寸穩定性、抗氧化性等性能優點，故其得到迅速發展（(胡啟彬等.一種二層法雙面撓性覆銅板.[專利技術專利]CN201511026006.7)）。但是導電性和耐蝕性一直是影響2L-FCCL的重要因素。由于電子技術的快速發展，使得柔性覆銅板的產量穩定增長，生產規模不斷擴大，特別是高性能的以聚酰亞胺薄膜為基材的柔性覆銅板，其需求量和增長趨勢更加突出。聚酰亞胺薄膜（PI）是聚酰胺酸溶液流延成膜，拉伸后通過高溫酰胺化而成，呈黃色透明，是最常用的柔性電路板基材(曾皓,徐勇,李林霜.高尺寸穩定性2層雙面無膠酗撓性覆銅板的制備與表征.現代塑料加工應用,2016,28(1),16-19.)。PI薄膜耐熱性突出，化學穩定性、電絕緣性能、耐腐蝕性優異，機械強度高，廣泛應用于航空航天、電工、微電子工業、波導材料以及新型的膜分離技術等領域。但PI薄膜價格較貴且極易吸潮，從而限制了它的大規模應用。PET薄膜由對苯二甲酸（PTA）和乙二醇（EG）經過縮聚產生聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），其中部分PET再通過水下切粒而最終生成，呈乳白色或淺黃色。PET薄膜具有良好的電絕緣性和低吸水性，耐磨性、力學性能出色，廣泛應用于感光材料、電子、電氣絕緣、磁記錄、工業用膜和包裝等領域。雖然PET耐高溫性不如PI薄膜，但是已經能夠滿足正常的工業要求同時PET的價格相對比較便宜且吸水性低于PI薄膜。近些年來，PET的表面改性從而改善其表面的親水性能得到了廣泛關注。傳統的堿蝕刻法可以使得PET表面的親水性能大大增強，但同時也損傷了基體結構，弱化了它的各項性能。另一種方法是根據銅可以和-NH2、-SH和-CO2等基團化學鍵合的原理，利用氨基類或巰基類有機物以在PET的表面嫁接功能性基團使得PET表面親水性能增強。但是不利于規模化的工業應用（(梁立等.一種新型結構的低介電常數雙面撓性覆銅板.[專利技術專利]CN201410752031.2)）。本專利技術中，針對以上問題，提出了一種紫外臭氧化改性聚酯表面結合化學鍍銅鈷磷合金的方法，成功得到了高導電性的覆銅板，同時提高了基板與金屬銅之間的結合強度，運用正交優化化學鍍合金的配方和條件也使得覆銅板的耐蝕性能大大提高，可以有效滿足工業上的長期穩定使用。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提出一種高耐蝕性高導電率柔性覆銅板的制備方法。本專利技術提出的制備方法是將聚酯表面合金金屬化，具體工藝包括聚酯基體表面的超聲波清洗，表面紫外臭氧化改性，催化活化和化學鍍銅合金等。本專利技術提出的一種高耐蝕性高導電率柔性覆銅板的制備方法，具體步驟如下：（1）超聲波清洗：將聚酯PET片依次放置于丙酮、乙醇和去離子水中超聲波清洗聚酯PET片的表面，然后將其進行漂洗和烘干；（2）表面紫外光臭氧化：將超聲波清洗后的聚酯PET片在臭氧的氣氛下，放置于UV表面照射裝置之中照射1h進行表面改性；（3）催化活化：將表面紫外光臭氧化后的聚酯PET片放置于含有銅離子的檸檬酸銅溶液之中浸泡10min，然后用去離子水清洗后放置于硼氫化鈉溶液浸泡10min，再用去離子水淋洗后烘干；（4）化學鍍銅合金：將催化活化后的紙浸泡于銅鈷磷化學鍍液之中，于30~40℃化學鍍25~45分鐘，取出后用去離子水洗凈并烘干。本專利技術中，步驟（２）中UV表面照射裝置是利用輻射波長為185nm的低壓汞燈，且低壓汞燈與聚酯PET片表面的距離為2cm，照射能量密度為5mW/cm2。本專利技術中，檸檬酸銅溶液的配方是溶劑為去離子水，溶質為檸檬酸銅，檸檬酸銅溶液的濃度為18g/L。本專利技術中，步驟（３）中硼氫化鈉溶液的配方是溶劑為去離子水，溶質為硼氫化鈉，硼氫化鈉溶液的濃度為2.6g/L。本專利技術中，步驟（４）中銅鈷磷合金化學鍍液的溶劑為去離子水，溶液中的各種溶質濃度和條件分別為：五水硫酸銅的濃度為25g/L，七水硫酸鈷的濃度為22~30g/L，碳酸鈉的濃度為8g/L，氫氧化鈉的濃度為6g/L，酒石酸鉀鈉的濃度為42g/L，次磷酸鈉的濃度為10g/L，pH值范圍為9~11。本專利技術制備的柔性二層雙面聚酯基銅鈷磷合金覆銅板具有以下優點：（1）聚酯基板柔性好，彎折性能強；（2）PET表面UV臭氧化可以大幅度提高聚酯表面的親水性能，使得PET表面產生更多親水性的含氧基團，無需膠黏劑即可使得金屬與極板之間的結合強度大大提高。（3）銅納米粒子作為還原劑可以使得還原效率更高，同時避免使用了鈀等有毒的貴金屬催化劑，并且不會對后續的反應產生任何污染。（4）制備出的聚酯基的銅鈷磷覆銅板可廣泛應用于柔性電子器件，電子標簽以及電子天線等高新技術產品，未來的市場前景非常廣闊。本專利技術的有益效果在于：（1）首次利用紫外光表面臭氧化的方法使得聚酯表面完成了從疏水性能到親水性能的轉變，避免了傳統的有機溶劑改性或者強堿蝕刻的方法。（2）聚酯基柔性導電金屬板具有耐彎折性能，可大大改善電子器件的柔性化發展；（3）運用化學鍍銅鈷磷的方法所得到的覆銅板既保證了高的到導電率同時也大大改善了覆銅板的耐蝕性能。（4）銅鈷磷合金與聚酯基體之間的結合強度強，使得其應用于印制電子器件會有良好的穩定性；（5）得到的聚酯基導電覆銅板板對基底沒有損傷，大大消除了傳統蝕刻方法所帶來的基底損害，保證了電子器件的完整性。附圖說明圖1為銅鈷磷覆銅板分別在3.5wt.%NaCl溶液,10wt.%NaOH溶液和10wt.%HCl溶液中的動電位極化曲線。具體實施方式下面通過實施例進一步描述本專利技術。實施例1將PET片用去離子水，丙酮和乙醇分別淋洗干凈，烘干之后置于UV表面照射裝置內，并在臭氧環境下進行輻照1h。取出后用去離子水淋洗干凈，烘干，得到表面改性的聚酯基體。將18g檸檬酸銅溶于500mL的去離子水之中，經過磁力攪拌，溶解完畢之后，向溶液中添加去離子水至溶液的體積為1L，得到檸檬酸銅溶液。將2.6g硼氫化鈉溶于500mL的去離子水之中，經過磁力攪拌，溶解完畢之后，向溶液中添加去離子水至溶液的體積為1L，得到硼氫化鈉溶液。將紫外臭氧改性后的聚酯基體置于上述檸檬酸銅溶液之中，放置10min后取出。用去離子水淋洗之后放置于上述硼氫化鈉溶液之中。10min之后取出烘干得到表面催化活化的聚酯基體。將25g五水硫酸銅，22g七水硫酸鈷，8g碳酸鈉，6g氫氧化鈉，42g酒石酸鉀鈉，10g次磷酸鈉溶于500mL的去離子水之中，pH值控制為9，經過磁力攪拌，溶解完畢之后，向溶液中添加去離子水至溶液的體積為1L，得到化學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高耐蝕性高導電率柔性覆銅板的制備方法，其特征在于具體步驟如下：(1)超聲波清洗：將聚酯PET片依次放置于丙酮、乙醇和去離子水中超聲波清洗聚酯PET片的表面，然后將其進行漂洗和烘干；(2)表面紫外光臭氧化：將超聲波清洗后的聚酯PET片在臭氧的氣氛下，放置于UV表面照射裝置之中照射1h進行表面改性；(3)催化活化：將表面紫外光臭氧化后的聚酯PET片放置于含有銅離子的檸檬酸銅溶液之中浸泡10min，然后用去離子水清洗后放置于硼氫化鈉溶液浸泡10min，再用去離子水淋洗后烘干；(4)化學鍍銅合金：將催化活化后的紙浸泡于銅鈷磷化學鍍液之中，于30～40℃化學鍍25～45分鐘，取出后用去離子水洗凈并烘干。

【技術特征摘要】
1.一種高耐蝕性高導電率柔性覆銅板的制備方法，其特征在于具體步驟如下：(1)超聲波清洗：將聚酯PET片依次放置于丙酮、乙醇和去離子水中超聲波清洗聚酯PET片的表面，然后將其進行漂洗和烘干；(2)表面紫外光臭氧化：將超聲波清洗后的聚酯PET片在臭氧的氣氛下，放置于UV表面照射裝置之中照射1h進行表面改性；(3)催化活化：將表面紫外光臭氧化后的聚酯PET片放置于含有銅離子的檸檬酸銅溶液之中浸泡10min，然后用去離子水清洗后放置于硼氫化鈉溶液浸泡10min，再用去離子水淋洗后烘干；(4)化學鍍銅合金：將催化活化后的紙浸泡于銅鈷磷化學鍍液之中，于30～40℃化學鍍25～45分鐘，取出后用去離子水洗凈并烘干。2.根據權利要求1所述的高耐蝕性高導電率柔性覆銅板的制備方法，其特征在于步驟(2)中UV表面照射...

【專利技術屬性】
技術研發人員：侯磊，呂銀祥，
申請(專利權)人：復旦大學，
類型：發明
國別省市：上海,31