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钨酸钠复合添加剂深镀粗化电解铜箔表面处理工艺研究
摘要：本文研究了钨酸钠复合添加剂在深镀粗化电解铜箔表面处理中的工艺，通过对钨酸钠质量分数、pH、电流密度等影响因素的探究，确定了最佳工艺参数，实验结果显示：在钨酸钠质量分数为0.6g/L，pH值为3.5，电流密度为3A/dm²的条件下，经过15分钟处理，电解铜箔表面的粗化效果良好，镀层表面均匀、致密度高。
关键词：钨酸钠；复合添加剂；深镀粗化；电解铜箔
1.引言
电子工业在近年来的快速发展中，对电解铜箔的增长需求提高明显。而电解铜箔作为高品质铜材的代表，广泛应用于电子、通信、电气、电力和航空等领域。然而，电解铜箔的制备质量关键之一是表面平整度，表面结构粗化越好，在银化、点焊、印刷电路板等应用领域的加工性能就越好。
目前，深镀粗化电解铜箔被普遍应用于电子工业中，其表面粗化度达到20-30μm。铜箔表面经过深镀粗化处理后，可增强完好性和加工性能，并提升面包覆率，极大地提高电路板质量。然而，电解铜箔深镀粗化过程中容易出现氢气脱附，引起表面金属呈现一些缺陷。因此，有效的表面处理方法变得非常必要。
钨酸钠具有很好的吸附能力和极强的催化作用，可有效防止氢气的析出，因此可以作为复合添加剂应用于电解铜箔的表面处理工艺中。钨酸钠复合添加剂可强化粗化效果，提升复膜性能，同时降低氢气析出。
2.实验方法
本次实验使用普通纯铜板作为基板，采用铜离子沉积法制备电解铜箔和表面处理试样。实验中的钨酸钠添加量为0-1.0g/L，pH值为2.5-4.5，电流密度为1-4A/dm²。表面处理过程中，电流密度采用随时间逐渐升高的步骤，即0.5A/dm²、1.0A/dm²、2.0A/dm²、3.0A/dm²和4.0A/dm²（每格间隔5min），处理时间为15min。处理过程中需要稳定控制液面水平，并对电流密度和电位进行实时监控。处理结束后，用盐酸将样品表面的氧化物消除，对处理后铜箔表面进行SEM拓扑形貌和膜层的厚度和成分等方面的表征分析。
3.结果分析
（1）钨酸钠质量分数对粗化效果的影响
当钨酸钠质量分数小于0.5g/L时，铜箔表面的粗化效果不显著；而当钨酸钠质量分数较高时，表面会出现结晶颗粒，导致粗化深度反而有所降低。因此，本实验最佳钨酸钠添加量为0.6g/L。
（2）pH值对粗化效果的影响
pH值对电解过程中铜箔表面的漏电、铜防护和粗化影响非常显著，并且会影响钨酸钠的沉积和离解反应。实验结果表明，在pH值为3.5时，粗化效果最佳，镀层表面致密且均匀。
（3）电流密度对粗化效果的影响
电流密度增大能够加速电解过程，来增强表面的孔隙。但是电流密度的增大也会增加合金沉积速率，降低了含钨量，因此，实验中采用递增电流密度的方法，最佳电流密度值为3A/dm²。
4.结论
本实验以钨酸钠为复合添加剂，成功开发了一种表面处理电解铜箔的新方法。结果表明，钨酸钠质量分数0.6g/L,pH值为3.5，电流密度为3A/dm²，经过15分钟处理后，电解铜箔表面粗化效果最佳，摩擦因数最大，表面呈现致密、均匀的镀层，并且对氢气的抑制效果显著，有很好的应用前景。