銅箔作為生產(chǎn)印制線路板和鋰離子電池的基本導(dǎo)電原材料，是各種電子元器件相互組裝的載體。由于電沉積制備的生箔為表面裸露的銅結(jié)晶晶粒，在高溫條件下與樹脂膠板壓合成覆銅板的抗剝離強度低，易松脫報廢；同時抗高溫氧化能力差，容易出現(xiàn)銅擴散造成后期印制線路板短路風(fēng)險；直接以生箔蝕刻線路也極易發(fā)生側(cè)蝕造成斷路風(fēng)險。因此電解銅箔在印制線路板的實際生產(chǎn)應(yīng)用中，需要經(jīng)過一系列的后處理工藝，包含預(yù)處理、粗化、固化、合金化、鈍化和硅烷化等工藝過程，以滿足各種新興元器件的應(yīng)用要求。

 

圖1 電解銅箔表面處理技術(shù)流程圖

粗化可以增加銅箔表面的活性位點，通常是在高酸低銅電鍍液中以極限電流密度進行電沉積，獲得均勻覆蓋的細小沉積銅瘤點，取代光滑的外輪廓峰型面，提升與樹脂板的黏合能力。

固化過程與粗化稍有不同，主要是為了進一步包裹和加固所得到的枝晶狀的粗化瘤點，避免瘤點脫落，即在粗化松散的銅顆粒上緊固一層銅，增加與樹脂膠板的抗剝離強度。

合金化通常是在粗化、固化工序的基礎(chǔ)上再鍍一層或多層異種金屬。由合金鍍構(gòu)成的鍍層一方面提高了覆銅箔板的耐熱性及抗剝離強度，防止銅箔與樹脂基板層壓時銅向樹脂基板擴散和在刻蝕工序中發(fā)生側(cè)漏。

鈍化是在銅箔表面形成一層具有保護作用的膜，由于鉻是硬度最大的單質(zhì)金屬，因此傳統(tǒng)鈍化技術(shù)常采用鉻酸鹽鈍化。在鈍化過程中金屬鉻的表面易生成致密的堿式鉻酸鹽氧化膜，可以有效提高銅箔在運輸過程中的耐磨性和抗氧化性，延長銅箔的儲存時間。

硅烷化是通過硅烷偶聯(lián)劑的水解產(chǎn)物硅醇羥基與基底銅箔表面氧化物的羥基形成Si—O—Me特殊的化學(xué)鍵，大大增加樹脂膠板與銅箔基底的結(jié)合力，同時也具有一定的保護作用。

在實際生產(chǎn)中，大部分銅箔廠家后處理工藝通常只包含鈍化工藝。傳統(tǒng)鈍化工藝采用鉻酐-葡萄糖體系下直接浸漬銅箔形成鈍化膜，然而鉻作為有毒重金屬元素，尤其六價鉻具有強致癌性，對生態(tài)環(huán)境和人體健康都有嚴重傷害。受制于環(huán)保監(jiān)管的逐步加強，對鋰電銅箔的無鉻綠色鈍化技術(shù)進行研究，開發(fā)環(huán)保型鈍化劑，儼然大勢所趨。

環(huán)保型鈍化劑可分為有機鈍化劑和無機鈍化劑。

有機鈍化劑使用有機酸類（植酸、檸檬酸、膦酸等）、雜環(huán)類（氮唑類、咪唑類和噻唑類等）、硅烷偶聯(lián)劑（氨基硅烷、環(huán)氧基硅烷等），通過在銅箔表面形成一層或多層保護膜以防止銅箔氧化；無機鈍化包括鉬酸鹽、鎢酸鹽、硅酸鹽、稀土鹽等，通過與銅箔形成金屬氧化物，使其具備防氧化性能。此外，通過將多種緩蝕劑進行復(fù)配使用，可進一步提高鈍化膜的保護能力。

九江德?？萍脊煞萦邢薰竟_專利《一種用于鋰電銅箔無鉻鈍化的方法》，以甲基苯并三氮唑作為主成膜劑，與銅原子形成配位鍵，在銅箔表面組成保護膜，使銅箔不被空氣中的氧氣氧化。

佛岡建滔實業(yè)有限公司公開專利《一種銅箔防氧化處理液及制備方法和設(shè)備》，應(yīng)用于電解銅箔領(lǐng)域，處理液中包含羥基苯并三氮唑(HBTA)、2-巰基苯并三氮唑(MBT)、、鉬酸鈉、磷酸等成分。防氧化處理后無需水洗，且銅箔表面無六價鉻。銅箔在高溫防氧化150℃，30min不變色，外觀色澤均勻，無毛刺、壓坑、折紋等不良狀況。

安徽銅冠銅箔有限公司發(fā)表論文《銅箔表面硅烷化處理及其耐腐蝕性能》。以γ-APT（γ-氨丙基三乙氧基硅烷），無水乙醇、氯化鈉、氫氧化鈉、鹽酸、硫酸，去離子水為原料，配置不同pH值的溶液。γ-APT在銅表面可形成自組裝膜，以避免裸露的銅箔直接與外界接觸發(fā)生氧化腐蝕，在偏酸性條件下更易水解與金屬表面形成Si-O-Cu鍵，增強有機膜的黏附能力。經(jīng)過處理液涂覆的銅箔，在100℃，固化1.0 h下硅烷化處理形成的有機膜效果較優(yōu)，表現(xiàn)出良好的耐腐蝕性能。

富蘭克科技(深圳)股份有限公司公開專利《一種含有苯并三氮唑的納米硅緩蝕劑及其制備方法》合成了一種苯并三氮唑硅烷納米緩蝕劑，通過將硅烷偶聯(lián)劑與苯并三氮唑反應(yīng)，再加入氨丙基三甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷,制備得到一種同時對銅具有優(yōu)良的保護性能且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的含有苯并三氮唑的納米硅緩蝕劑。

湖北江瀚新材料股份有限公司公開專利《一種3-(N-咪唑)丙基三乙氧基硅烷及其合成方法》，以氯丙基三乙氧基硅烷、咪唑、相轉(zhuǎn)移催化劑反應(yīng)得到3-(N-咪唑)丙基三乙氧基硅烷，其主要用于金屬或無機物的表面處理、改善樹脂的粘接性、銅箔層合板、酚樹脂層壓板的制造，以及作為嵌段共聚物的無機改性、縮合反應(yīng)的催化劑和添加劑、有機改性層狀硅酸鹽改性劑、密封膠粘接促進劑、金屬表面處理緩蝕劑等。

格物致新材料有限公司專注于銅箔化學(xué)品領(lǐng)域的創(chuàng)新研發(fā)與生產(chǎn)，致力于為電子電路、鋰電池等行業(yè)提供高性能表面處理解決方案。公司通過自主研發(fā)NEOS、PCU系列、110系列產(chǎn)品，顯著提升銅箔的穩(wěn)定性、抗拉性和抗氧化性，并推動無鉻工藝產(chǎn)業(yè)化以滿足綠色制造需求。憑借技術(shù)積累和定制化服務(wù)，格物致已成為國內(nèi)銅箔化學(xué)品領(lǐng)域的重要供應(yīng)商，助力5G通信、新能源電池等產(chǎn)業(yè)的高端材料國產(chǎn)化進程。