專利名稱：覆銅板用鋁基的加工處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁基覆銅板的制造領(lǐng)域，具體涉及鋁基覆銅板制造過程中對(duì)鋁基的處理技術(shù)。
背景技術(shù)：
鋁基覆銅箔層壓板(簡稱鋁基覆銅板或鋁基板)具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性能、尺寸穩(wěn)定性及獨(dú)特的電磁屏蔽性能，被廣泛應(yīng)用于大功率模塊、高密度集成封裝電路及其它大功率電子電路產(chǎn)品中。近幾年，隨著綠色照明技術(shù)的飛速發(fā)展，鋁基覆銅板已成為大功率LED產(chǎn)品的首選材料。現(xiàn)有鋁基板的制造技術(shù)還尚未成熟，比較突顯的問題就是鋁基板分層。經(jīng)過研究， 無論是過焊受熱分層還是機(jī)械振動(dòng)分層，或者是機(jī)械加工分層，其分層基本都發(fā)生在絕緣層與鋁基的粘接界面上，分層的原因有兩方面，一是鋁基膜層與樹脂的粘接性低，二是膜層疏松。因此，改善鋁基膜層結(jié)構(gòu)，提高膜層的吸附力，就可以有效地降低板材層間分層概率?，F(xiàn)有鋁基表面的處理方法，包括氧化型和拋磨型兩種。對(duì)于普通日用照明器材來講，拋磨法的鋁基板基本能滿足要求，并具有低成本的優(yōu)勢；而對(duì)于汽車照明、點(diǎn)火器、調(diào)壓器等汽車用及其它高性能電器方面的鋁基板，則必須選擇氧化型鋁基板，因?yàn)檠趸弯X基板與拋磨型鋁基板相比，膜層微觀結(jié)構(gòu)粗糙，粘接界面大，對(duì)樹脂吸附性強(qiáng)，有利于提高層間粘接強(qiáng)度。對(duì)于氧化型鋁基板，其鋁板表面經(jīng)過陽極電化學(xué)氧化，形成一層微孔狀的鋁氧化膜，此鋁氧化膜，可與絕緣層樹脂形成緊密的物理吸附和化學(xué)鍵，提高了層間粘接強(qiáng)度和耐焊性。鋁的陽極電化學(xué)氧化中，影響氧化膜致密性的因素很多，主要包括電流、電壓、氧化介質(zhì)及溫度等。本申請(qǐng)通過大量實(shí)驗(yàn)得到以下信息電化學(xué)氧化過程中，電壓越低、電流密度越大、溫度越低，則膜越致密且硬度越大， 但生產(chǎn)效率很低、膜的脆性大，易龜裂；反之，電壓越高、電流密度越大、溫度越高，則膜越疏松，但孔穴率越高，吸附性越強(qiáng)。由此可見，不同氧化條件下各有利弊，所以本申請(qǐng)主要通過調(diào)整氧化介質(zhì)成份，拓寬氧化工藝溫度范圍著手，求得質(zhì)量穩(wěn)定的膜層。另外，欲提高絕緣層與鋁基的粘接強(qiáng)度，還可以通過提高膜層的吸附性能來增大對(duì)樹脂的物理化學(xué)鍵合，膜孔越大，樹脂分子能滲入膜孔內(nèi)，鍵合面積就越大，鍵合強(qiáng)度也越大。一般以硫酸為主介質(zhì)的的氧化膜，其膜孔孔徑只有10 40nm，而氧化膜在空氣中由于潮汽的影響，有自然封孔的現(xiàn)象，因此，作為鋁基板用氧化鋁板，需要進(jìn)行膜孔擴(kuò)孔處理， 以增大膜孔孔徑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是解決現(xiàn)有鋁基板鋁氧化膜不穩(wěn)定、膜層吸附性小的缺陷，提供一種覆銅板用鋁基的加工處理方法，由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。一種覆銅板用鋁基的加工處理方法，包括對(duì)鋁基的化學(xué)除油粗化步驟和電化學(xué)氧化制得氧化膜的步驟；其特征在于，混合酸電解氧化液，其配方為硫酸100 150ml/L ；硫酸鋁2 6g/L ；草酸8 12g/L ；三乙醇胺2 6ml/L。上述鋁基的加工處理方法，還包括氧化膜擴(kuò)孔步驟將氧化后的鋁板室溫下浸入擴(kuò)孔液中，擴(kuò)孔1 :3min后，水洗后于100 110°C下熱風(fēng)烘干；擴(kuò)孔液配方為水溶液、苯磺酸5 10g/L。所述混合酸氧化步驟所采用設(shè)備為鋁氧化整流器，陰極鉛板；陰極面積陽極面積1.5 2 ；氧化時(shí)，將除油粗化后的鋁板用掛具固定于陽極杠上，通電后，先在I1 = 2 3A/dm2，仏=18 20V 下氧化 5 lOmin，然后在 I2 = 1 1. 5A/dm2，U2 = 12 16V 下氧化25 30min，氧化過程中溫度控制在15 30°C ；之后取出鋁板，水洗。所述化學(xué)除油、粗化步驟，是在高濃度的堿液中，配以表面活性劑、促進(jìn)劑及緩蝕劑，在一定溫度下使鋁板表面蝕刻出微觀粗糙而又細(xì)膩的活性界面；其中的高濃度的堿液配方為水溶液、氫氧化鈉35 45g/L、磷酸三鈉35 45g/L、硝酸鈉2 10g/L ；溫度控制為85°C 95°C ；浸泡時(shí)間3 5min。本發(fā)明對(duì)鋁基氧化所采用的氧化介質(zhì)進(jìn)行了調(diào)整，采用了混合酸介質(zhì)體系，使得鋁表面氧化膜膜層致密性穩(wěn)定，同時(shí)又具有高的孔穴率。此外，增設(shè)獨(dú)特的擴(kuò)孔技術(shù)，增大膜孔微孔孔徑2 3倍，提高了鋁基對(duì)絕緣層樹脂的吸附能力，從而提高層間粘接強(qiáng)度及 PCB板的耐焊性。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的鋁基處理方法的流程圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例中混合酸介質(zhì)氧化的高純鋁1100型的表面氧化膜示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例中混合酸介質(zhì)條件下的氧化膜經(jīng)專利擴(kuò)孔技術(shù)擴(kuò)孔后孔徑變大示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本實(shí)施例提供的鋁基加工處理方法包括化學(xué)除油粗化步驟、混合酸點(diǎn)化學(xué)氧化步驟以及氧化膜擴(kuò)孔步驟，下面詳細(xì)說明一、化學(xué)除油、粗化步驟在高濃度的堿液中，配以表面活性劑、促進(jìn)劑及緩蝕劑， 在一定溫度下使鋁板表面蝕刻出微觀粗糙而又細(xì)膩的活性界面。其中，高濃度的堿液配方為水溶液、氫氧化鈉(工業(yè)級(jí))40g/L、磷酸三鈉(工業(yè)級(jí))40g/L、硝酸鈉(工業(yè)級(jí))5g/L ；溫度控制為85°C 95°C ；浸泡時(shí)間:4min0二、混合酸氧化步驟設(shè)備采用鋁氧化整流器，氧化液采用混合酸電解氧化液，將除油粗化后的鋁板用掛具固定于陽極杠上，通電后，先在Ip U1電流下氧化一定時(shí)間，然后在I2、U2條件下氧化一定時(shí)間，結(jié)束后，取出鋁板，水洗。其中，混合酸電解氧化液配方為硫酸(H2SO4)，100ml/L ；硫酸鋁 (Al2 (SO4) 3 · 18H20)4g/L ；草酸(H2C2O4 · 2H20)8g/L ；三乙醇胺(N(CH2CH2OH) 3) 2ml/L。本實(shí)施例將強(qiáng)酸性體系與弱酸性多元酸體系混合，形成一種復(fù)合酸氧化介質(zhì)，一方面可以提高氧化膜的生長速度，另一方面，可以提高氧化膜的致密程度，同時(shí)保證膜層具有一定比例的孔穴含量，并能拓寬介質(zhì)工作溫度范圍，以維持膜層質(zhì)量的穩(wěn)定。
氧化工藝為J1 = SAZdm2jU1 = 20V, IOmin ；及 I2 = 1. 5A/dm2，U2 = 16V,25min ；溫度20°C ；陰極鉛板；陰極面積陽極面積2:1。三、氧化膜擴(kuò)孔步驟將氧化后的鋁板室溫下浸入擴(kuò)孔液中，擴(kuò)孔aiiin后，水洗， 然后于105°C下熱風(fēng)烘干。其中，擴(kuò)孔液配方為水溶液、苯磺酸(C6H5SO3H) 5g/L。溫度室溫；擴(kuò)孔時(shí)間2min。下面通過數(shù)據(jù)比較說明本實(shí)施例方法較現(xiàn)有技術(shù)的有益效果將型號(hào)1100的高純鋁分別經(jīng)硫酸、草酸、上述實(shí)施例混合酸陽極氧化，陽極電流密度為3A/dm2，使氧化膜層厚度達(dá)到20 25 μ m,并對(duì)上述實(shí)施例混合酸氧化膜進(jìn)行擴(kuò)孔， 然后分別用環(huán)氧樹脂F(xiàn)R-4的1080半固化片壓合形成鋁基覆銅板，固化時(shí)間均為ai/180°C， 最后對(duì)各覆銅板做熱沖擊耐熱試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示表 權(quán)利要求
1.一種覆銅板用鋁基的加工處理方法，包括對(duì)鋁基的化學(xué)除油粗化步驟和電化學(xué)氧化制得氧化膜的步驟；其特征在于，混合酸電解氧化液，其配方為硫酸100 150ml/L ；硫酸鋁2 6g/L ；草酸8 12g/L ；三乙醇胺2 6ml/L。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的覆銅板用鋁基的加工處理方法，其特征在于還包括氧化膜擴(kuò)孔步驟將氧化后的鋁板室溫下浸入擴(kuò)孔液中，擴(kuò)孔1 :3min后，水洗后于100 110°C 下熱風(fēng)烘干；擴(kuò)孔液配方為水溶液、苯磺酸5 10g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的覆銅板用鋁基的加工處理方法，其特征在于所述混合酸氧化步驟所采用設(shè)備為鋁氧化整流器，陰極鉛板；陰極面積陽極面積1. 5 2 ；氧化時(shí)，將除油粗化后的鋁板用掛具固定于陽極杠上，通電后，先在I1 = 2 3A/dm2，仏=18 20V 下氧化5 lOmin，然后在I2 = 1 1. 5A/dm2，U2 = 12 16V下氧化25 30min，氧化過程中溫度控制在15 30°C ；之后取出鋁板，水洗。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的覆銅板用鋁基的加工處理方法，其特征在于所述化學(xué)除油、 粗化步驟，是在高濃度的堿液中，配以表面活性劑、促進(jìn)劑及緩蝕劑，在一定溫度下使鋁板表面蝕刻出微觀粗糙而又細(xì)膩的活性界面；其中的高濃度的堿液配方為水溶液、氫氧化鈉35 45g/L、磷酸三鈉35 45g/L、硝酸鈉2 10g/L ；溫度控制為85°C 95°C ；浸泡時(shí)間3 5min。
全文摘要
本發(fā)明公開一種覆銅板用鋁基的加工處理方法，包括對(duì)鋁基的化學(xué)除油粗化步驟和電化學(xué)氧化制得氧化膜的步驟；其特征在于，混合酸電解氧化液，其配方為硫酸100～150ml/L；硫酸鋁2～6g/L；草酸8～12g/L；三乙醇胺2～6ml/L；該還進(jìn)而包括氧化膜擴(kuò)孔步驟，擴(kuò)孔液配方為水溶液、苯磺酸5～10g/L。本發(fā)明對(duì)鋁基氧化所采用的氧化介質(zhì)進(jìn)行了調(diào)整，采用了混合酸介質(zhì)體系，使得鋁表面氧化膜膜層致密性穩(wěn)定，同時(shí)又具有高的孔穴率。此外，增設(shè)獨(dú)特的擴(kuò)孔技術(shù)，增大膜孔微孔孔徑2～3倍，提高了鋁基對(duì)絕緣層樹脂的吸附能力，從而提高層間粘接強(qiáng)度及PCB板的耐焊性。
文檔編號(hào)C25D11/06GK102304740SQ20111022484
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者馬憬峰 申請(qǐng)人:金安國紀(jì)科技(珠海)有限公司