一種提高銅箔與基材間抗剝離值的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于銅箱制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高銅箱與基材的抗剝離性能的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 銅箱的一種主要用途是將銅箱與基材例如環(huán)氧玻璃布粘結(jié)片壓制成線路板。為準(zhǔn) 確表示銅箱與基材之間的粘結(jié)性能，采用了抗剝離值這一概念?？箘冸x值表示銅箱從基材 上剝離時，其所受最小拉力與銅箱寬度的比值?？箘冸x值表示的是兩種材質(zhì)之間粘合力的 大小，其值越大，表明銅箱與基材之間的結(jié)合越牢固。一般而言，銅箱與基材環(huán)氧玻璃布粘 結(jié)片之間的抗剝離值在I. 2N/mm以上。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，作為鋰離子電池過電流保護(hù)片的一種銅箱線路板，其所采用的基材 為聚乙烯樹脂粘結(jié)片。其技術(shù)原理是：當(dāng)鋰電池放電量過大時，聚乙烯分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變， 從而切斷電流保護(hù)鋰電池及其它電路設(shè)備。但是由于基材聚乙烯樹脂材質(zhì)粘結(jié)片表面光 滑，常規(guī)方式的銅箱與其結(jié)合，檢測其抗剝離值只有〇.l~〇. 2N/mm，表明銅箱與基材聚乙烯 樹脂粘結(jié)片之間的結(jié)合力很小，無法達(dá)到正常的〇. 5N/mm使用要求，因而急需改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的在于提供一種提高銅箱與基材的抗剝離性能即抗剝離值的方法，尤其 是提高銅箱與基材為聚乙烯樹脂粘結(jié)片的抗剝離值，從而使其達(dá)到正常的抗剝離值使用要 求。
[0005] 本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。
[0006] -種提高銅箱與基材間抗剝離值的方法，包括以下步驟： (1) 初始銅箱的一次處理，對生箱機產(chǎn)出的初始銅箱的M面進(jìn)行粗化、固化一次處理以 提尚M面銅瘤尚， 一次處理后銅箱相較于初始銅箱增重8~1lg/m2,此時銅箱的RZ值(粗糙度值)由初始的 4~6Mm變化為 9~13Mm; 所述銅箱M面粗化、固化一次處理具體為： 粗化條件均為：Cu2+濃度5~30g/L，H#04濃度35~60g/L，溫度15~40 °C，電流密度 1200 - 2200A/m2； 固化條件均為：Cu2+濃度35~55g/L，112504濃度40~60g/L，溫度25~45°C，電流密度 1500~1800A/m2； 所述初始銅箱為30Wii厚度的銅箱成品； (2) 二次處理，對步驟（1)中一次處理銅箱的M面繼續(xù)進(jìn)行粗化、固化二次處理處理以 提高其RZ值(粗糙度值)， 二次處理后銅箱相較于一次處理后銅箱增重18~22g/m2,此時銅箱的RZ值(粗糙度值） 由一次處理后的9~13Pm變化為13~15Mm; 所述銅箱M面粗化、固化二次處理具體為： 粗化條件均為：Cu2+濃度5~30g/L，H#04濃度35~60g/L，溫度15~40°C，電流密度 3500-4000A/m2； 固化條件均為：Cu2+濃度35~55g/L，112504濃度40~60g/L，溫度25~45°C，電流密度 3500-4000A/m2； 同時運行車速由20~35m/min降至15~25m/min; (3)粘合劑粘結(jié)，將步驟（2)中二次處理后銅箱與基材間采用特殊的粘合劑粘結(jié)， 所述特殊的粘合劑為KBE-903硅烷； 所述基材為環(huán)氧玻璃布基材或無鹵素基材； 所述無鹵素基材為聚乙烯樹脂粘結(jié)片。
[0007] -般而言，為了提高銅箱與基材間的抗剝離值，一方面是要幅度提高銅箱M面(毛 面)銅鎦山峰高度，即提高RZ值(粗糙度值)，另一方面集中在基材的表處理階段選用特殊的 粘合劑，從而增大銅箱與基材的粘合力。本發(fā)明從上述兩個方面同時著手，以提高銅箱與基 材間的抗剝離值。經(jīng)過實際檢測實驗，對生箱機產(chǎn)出的初始銅箱成品M面經(jīng)過連續(xù)兩次處 理后，初始銅箱增重了約30g/m2左右，RZ值(粗糙度值）提高至15Mm左右，與基材聚乙烯樹 脂粘結(jié)片壓板后測得抗剝離值可達(dá)0. 5N/mm左右，已經(jīng)基本可以滿足實際使用要求。同時， 配合粘合劑的選擇，篩選出最佳的粘合劑，為制備具有較高抗剝離值性能的線路板，尤其是 鋰離子電池過電流保護(hù)片奠定了較好的技術(shù)基礎(chǔ)。
【具體實施方式】
[0008] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的解釋說明。
[0009]實施例1 為了提高銅箱與基材間的抗剝離值，通常而言首先是從提高銅箱M面(毛面）銅鎦山峰 高度，即提高RZ值(粗糙度值）方面著手改進(jìn)。提出本發(fā)明的技術(shù)方案前，發(fā)明人首先提出 了兩種技術(shù)方案，一是在后處理運行35Pm毛箱時，降低運行車速，同時提升粗化和固化電 流；二是在后處理運行30Wii毛箱時，降低運行車速，同時提升粗化和固化電流；但是實際檢 測結(jié)果表明，上述兩種技術(shù)方案提高RZ值(粗糙度值）的技術(shù)效果并不明顯，銅箱與聚乙烯 壓板后抗剝離值僅為〇. 128~0. 280N/mm，因此尚不能用于實際生產(chǎn)使用。
[0010] 為此發(fā)明人提出了第三種設(shè)計方案，在后處理用不同的車速運行30WI1成品時，提 升粗化和固化電流；即本發(fā)明的技術(shù)方案，實驗結(jié)果證明，其技術(shù)效果較為明顯，具體介紹 如下。
[0011] -種提高銅箱與基材間抗剝離值的方法，包括以下步驟： (1)初始銅箱的一次處理，對生箱機產(chǎn)出的初始銅箱的M面進(jìn)行粗化、固化一次處理以 提尚M面銅瘤尚， 以某批次的30Mm厚度的銅箱成品作為初始銅箱； 一次處理后銅箱相較于初始銅箱增重9g/m2,此時銅箱的RZ值(粗糙度值）由初始的 5. 2Mm變化為 11. 04Mm; 所述銅箱M面粗化、固化一次處理具體為： 粗化條件均為：Cu2+濃度20g/L，H#04濃度45g/L，溫度25°C，電流密度2000A/m2; 固化條件均為：Cu2+濃度40g/L，11#04濃度50g/L，溫度25°C，電流密度1700A/m2; (2)二次處理，對步驟（1)中一次處理銅箱的M面繼續(xù)進(jìn)行粗化、固化二次處理處理以 提高其RZ值(粗糙度值)， 二次處理后銅箱相較于一次處理后銅箱增重20g/m2,此時銅箱的RZ值(粗糙度值)由一 次處理后的11. 〇4Pm變化為14. 35Mm; 所述銅箱M面粗化、固化二次處理具體為： 粗化條件均為：Cu2+濃度25g/L，H#04濃度50g/L，溫度25°C，電流密度4000A/m2; 固化條件均為：Cu2+濃度50g/L，H#04濃度50g/L，溫度25°C，電流密度4000A/m2; 同時運行車速由25m/min降至18m/min。
[0012] 對上述兩次處理后銅箱具體性能變化情況列表如下。
[0013] 從表中數(shù)據(jù)可以看出，經(jīng)過兩次處理后，銅箱增重了約30g/m2左右，對應(yīng)的RZ值 (粗糙度值)也發(fā)生了明顯變化。具體而言，初始銅箱成品經(jīng)過一次處理后，銅箱M面粗糙度 已提高了近一倍，但實際檢測發(fā)現(xiàn)，一次處理后的銅箱與聚乙烯樹脂壓板后測得抗剝離值 只有0. 14N/mm，因而必須進(jìn)一步改進(jìn)。在進(jìn)行二次處理銅箱時，配合將后處理運行車速由 25m/min降至18m/min，同時增大粗化固化電流。檢測結(jié)果表明，二次處理后銅箱M面粗糙 度提高至左右，將其與聚乙烯樹脂壓板后測得抗剝離值可達(dá)到0. 5N/mm左右，已可基 本滿足實際生產(chǎn)使用的要求。
[0014] 需要說明的是，銅箱表面粗糙度檢測采用SJ-301粗糙度儀測定，抗剝離值測定采 用英斯特朗3343抗剝試驗機測定(抗剝離值：試條銅箱從基材上剝離所需的最小剝離力與 試條銅箱寬度的比值)。
[0015] 實施例2 實施例1主要介紹了從提高銅箱表面RZ值改進(jìn)抗剝離值方面工作，本實施例則簡要介 紹一下銅箱與基材之間的粘合劑篩選方面的工作。
[0016] 將實施例1中經(jīng)過兩次處理后的銅箱成品，分別選用不同的粘合劑與基材進(jìn)行粘 結(jié)，測定其抗剝離效果。所選用的粘合劑有日本信越公司的KBE-903硅烷，國產(chǎn)某公司的型 號分別為CS2618、S510的粘合劑產(chǎn)品。
[0017] 針對環(huán)氧玻璃布基材在常溫下的抗剝離值（N/mm)具體測定結(jié)果如下表所示。
[0018] 針對無鹵素基材在常溫下的抗剝離值具體測定結(jié)果如下表所示。
[0019] 從上表數(shù)據(jù)可以看出，無論基材是環(huán)氧玻璃布還是無鹵素基材，粘合劑KBE-903 硅烷，相較于現(xiàn)有的常用的粘合劑CS2618、S510等型號產(chǎn)品，同樣條件下，銅箱的抗剝離值 效果都較好；即采用KBE903型號的硅烷產(chǎn)品，對于增強銅箱與基材間的粘合力具有較好的 技術(shù)效果。
[0020] 采用粘合劑KBE-903硅烷后，將實施例1所提供的二次處理銅箱與聚乙烯樹脂壓 板后，進(jìn)一步測定結(jié)果表面，其抗剝離值可達(dá)到0. 61N/mm，能夠較好滿足鋰離子電池中電流 保護(hù)片的應(yīng)用，顯現(xiàn)出較好的應(yīng)用前景。
【主權(quán)項】
1. 一種提高銅箱與基材間抗剝離值的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： (1) 初始銅箱的一次處理，對生箱機產(chǎn)出的初始銅箱的M面進(jìn)行粗化、固化一次處理以 提尚M面銅瘤尚， 一次處理后銅箱相較于初始銅箱增重8~llg/m2,此時銅箱的RZ值由初始的4~6Mm變 化為 9~13Pm ; 所述初始銅箱為30Pffl厚度的銅箱成品； (2) 二次處理，對步驟（1)中一次處理后銅箱的M面繼續(xù)進(jìn)行粗化、固化二次處理處理 以提高其RZ值， 二次處理后銅箱相較于一次處理后銅箱增重18~22g/m2,此時銅箱的RZ值由一次處理 后的9~13Mm變化為13~15Mm ; (3) 粘合劑粘結(jié)，將步驟（2)中二次處理后銅箱與基材間采用特殊的粘合劑粘結(jié)。2. 如權(quán)利要求1所述提高銅箱與基材間抗剝離值的方法，其特征在于， 步驟（1)中銅箱M面粗化、固化一次處理具體為： 粗化條件為：Cu2+濃度 5~30g/L，H2S(V^^t 35~60g/L，溫度 15~40°C，電流密度 1200 - 2200A/m2； 固化條件為：Cu2+濃度35~55g/L，H #04濃度40~60g/L，溫度25~45 °C，電流密度 1500~1800A/m2； 步驟（2)中銅箱M面粗化、固化二次處理具體為： 粗化條件為：Cu2+濃度5~30g/L，H 2S04濃度35~60g/L，溫度15~40 °C，電流密度 3500-4000A /m2； 固化條件為：Cu2+濃度35~55g/L，H #04濃度40~60g/L，溫度25~45 °C，電流密度 3500~4000A /m2。3. 如權(quán)利要求1所述提高銅箱與基材間抗剝離值的方法，其特征在于，步驟（2)中運行 車速為 15~25m/min。4. 如權(quán)利要求1所述提高銅箱與基材間抗剝離值的方法，其特征在于，步驟（3)中所述 特殊的粘合劑為KBE-903硅烷。5. 如權(quán)利要求1所述提高銅箱與基材間抗剝離值的方法，其特征在于，步驟（3)中所述 基材為環(huán)氧玻璃布基材或無鹵素基材。6. 如權(quán)利要求5所述提高銅箱與基材間抗剝離值的方法，其特征在于，所述無鹵素基 材為聚乙烯樹脂粘結(jié)片。
【專利摘要】本發(fā)明屬于銅箔制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高銅箔與基材的抗剝離性能的方法。該方法包括初始銅箔的一次處理、二次處理、粘合劑粘結(jié)等步驟。為了提高銅箔與基材間的抗剝離值，一方面是要幅度提高銅箔M面銅鎦山峰高度，即提高RZ值，另一方面集中在基材的表處理階段選用特殊的粘合劑，從而增大銅箔與基材的粘合力。本發(fā)明從上述兩個方面同時著手，以提高銅箔與基材間的抗剝離值。經(jīng)過連續(xù)兩次處理后，初始銅箔與基材聚乙烯樹脂粘結(jié)片壓板后測得抗剝離值可達(dá)0.5N/mm左右，已經(jīng)基本可以滿足實際使用要求。配合粘合劑的選擇，為制備具有較高抗剝離值性能的線路板，尤其是鋰離子電池過電流保護(hù)片奠定了較好的技術(shù)基礎(chǔ)。
【IPC分類】H05K3/38
【公開號】CN105163518
【申請?zhí)枴緾N201510537805
【發(fā)明人】樊斌鋒, 王建智, 韓樹華, 張欣, 何鐵帥, 李偉, 段曉翼
【申請人】靈寶華鑫銅箔有限責(zé)任公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月28日