2023年1226电解铜箔生产工艺.docx

20231226电解铜箔生产工艺铜箔是锂离子电池及印制电路板中关键性的导电材料随着锂 离子电池朝着高容量化、薄型化、高密度化、高速化方向进展， 铜箔也朝着具有超薄、低轮廓〔铜箔外表粗糙度为2μm 以下〕、高强度、高延展性等高品质高性能的方向进展而，其性能与铜箔 构造及外表处理亲热相关目前，先进的铜箔生产技术和铜箔表 面处理技术都由美国和日本垄断铜箔分类按厚度可以分为厚铜箔(大于 70 μm)、常规厚度铜箔(大于18 μm 而小于 70 μ m)、薄铜箔(大于 12μm 而小于 18μm)、超薄铜箔(小于 12 μm)按外表状况可以分为单面处理铜箔〔单面毛〕、双面处理铜 箔〔双面粗〕、光面处理铜箔〔双面毛〕、双面光铜箔〔双光〕 和甚低轮廓铜箔〔VLP 铜箔〕铜箔按生产方式可分为电解铜箔和压延铜箔电解铜箔是由电 解液中的铜离子在光滑旋转不锈钢板(或钛板)圆形阴极滚筒上沉积而成，铜箔紧贴阴极滚筒面的面称为光面，而另一面称为毛面压延铜箔一般是由铜锭做原材料，经热压、回火韧化、削垢、冷轧、连续韧化、酸洗、压延及脱脂枯燥等工序制成压延铜箔与电解铜箔的比较压延铜箔外表更为平滑，且致密度较高，大多用于挠性印制电路板，压延铜箔为片状晶构造，在柔韧性方面要优于柱状织构造的电解铜箔，电解铜箔则主要应用于刚性印制电路板及锂 电池制造中，在生产过程中电解铜箔比压延铜箔有较简化的生产 流程，以及更低的生产本钱，所以，假设在对铜箔韧性无特别的状况，选用电解铜箔的较多。

电解铜箔工艺 目前国内外大都承受辊式阴极、不溶性阳极以连续法生产电解铜箔铜溶解的根本原理铜溶解过程是将处理好的铜料参加到溶铜槽内，铜料的外表积越大越好，铜料之间要有较小的缝隙，以增大反响面 积参加肯定数量的纯水和硫酸后，通入压缩空气进展氧化 化合反响，生成硫酸铜溶液其化学反响式为：2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O该反响属固-液、固-气、液-气多相反响反响速度与槽内铜料的总外表积有关，外表积越大，反响速度加快其次 与风量有关，风量增加，反响速度也加快制箔工序－原料要求铜箔厚度越薄，质量档次越高，要求电解液中的杂质含 量越低为了保证铜箔质量，铜材的纯度必需大于 99.9%制箔工序－设备 阴极辊：随着客户要求的提高与技术的进展阴，极辊直径由原来的1m、1.5m 增加到 2.2m、2.7m，宽度为 1400mm~1500mm，材料现在多为纯钛阴极辊具有良好的耐腐蚀性，而其外表质量直接影响到生〔原〕箔的外表质量和视觉效果，因此辊面粗糙度 Ra<0.3μ m阳极座：阳极座为不溶性阳极，目前使用的材料，一种为铅锑合金〔或 铅银合金〕，另一种为钛而前者随着使用时间的延长，合金腐蚀越来越多，致使极距不断增大，槽电压上升，电耗增加；同时由于腐蚀不很均匀，也影响极距的全都性，从而使铜箔均匀性亦差。

后者由钛基质和涂层组成涂层是铱(56%)和钽(44%)混合物，这种阳极耐腐蚀性较好，在肯定限度内槽电压根本不会 上升，故生箔厚度均匀性好，但一次性投资较大即使涂层受损减薄，也可通过重涂覆得到修复生箔制造的根本原理生箔制造是承受硫酸铜作电解液，其主要成分是 Cu2+和 H+在直流电的作用下，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极在阴 极上Cu2+得到 2 个电子复原成 Cu，并在阴极辊上结晶形成生箔电解液经过电解过程后，其 Cu2+含量下降，H SO2 4含量上升电解液回到溶铜槽调整使，电解液Cu2+上升而 H SO2 4含量下降通过电解和溶铜两个过程，电解液中的 Cu2+和 H SO2 4衡生箔制造中的工艺参数含量保持平电流密度：提高电流密度是提高产量的重要措施目前生箔生 产 的 电 流 强 度 在 20230A~50000A ， 电 流 密 度 为5000A/m2~10000A/m2电流密度的提高将使电化学极化及浓度极化增大，生成晶核数目增加，生箔结晶变细铜离子浓度： 电流强度增加，电解液的铜离子浓度也应相应增加，以保证电解需要铜离子浓度大，铜箔更加致密，其硬度、强度和延长率均较高但也必需结合溶解度考虑，过分接近饱和 浓度，易受温度微小波动引起特别结晶而影响产品质量。

铜离子浓度一般掌握在 65g/L~100g/L 为宜硫酸浓度：硫酸铜溶液电解时，85%以上的电荷靠参加硫酸的 H+传递，生产上以含酸 90g/L~110g/L的硫酸铜溶液电解的生箔质量较好低酸，则电流密度相对下降，易使材质疏松，延 伸率下降；而含酸过高则铜箔硬度过大，发脆，并增加对设备的腐蚀电解液温度：上升电解液温度可提高电流密度：温度上升10 ℃，极限电流密度可提高10%然而温度提高会降低阴极极 化作用，使结晶变粗，造成金属箔电导率、弹性、硬度及强度下 降所以在生产中温度 不宜有大的波动， 一般掌握在48℃~52 ℃后处理工序该工序主要有酸洗、粗化、固化、灰化与钝化、喷涂硅烷、 烘干等过程预处理铜箔由于在运输和存储过程中简洁受到油脂、汗迹等污染，而 且外表活性大，简洁在外表生成氧化层，所以铜箔在粗化处理 前必需进展除油、酸洗处理粗化预处理后的铜箔，假设直接与绝缘树脂基板压合，铜箔与基板 的粘结强度不高，简洁脱落；为了增加铜箔与基板的粘结力，必需对铜箔与基板结合的毛面进展粗化固化处理粗化处理就是在铜箔毛面电镀一层瘤状的铜颗粒不，仅能增加铜箔毛面的外表积， 还能与绝缘树脂基板材料产生气械紧固作用。

粗化后的铜箔假设直接用于压板生产，由于瘤状的铜颗粒比较松散，粗化层往往会与毛箔基体分别所以粗化处理后的铜箔还要进展固化处理固化固化处理就是在粗化层的瘤状颗粒间隙中沉积一层致密的金属铜，增大粗化层与毛箔基体的接触面，降低粗化层外表的粗糙度微观上铜箔毛面粗化处理后，箔面凹凸不平， 起伏极大，而经固化处理后铜箔外表较平坦固化处理后， 粗糙度虽有降低，但因增加了粗化层与毛箔的接触面积，导 致处理层与绝缘基板材料的粘结强度却提高了，从根本上消 除了处理层与毛箔分层的现象镀锌阻挡层 铜箔毛面通过镀锌处理后，形成一层阻挡层， 以提高铜箔在自然空气中的防氧化力量，铜箔镀锌后外观看 上去会有变灰的感觉，经过一段时间的存放此灰色会转化为铜黄色，镀得锌越多铜箔则越黄外表钝化镀阻挡层后的铜箔用铬酸盐 (或铬酸盐和锌盐 )溶液进展外表钝化〔即防氧化处理〕，使铜箔外表形成以铬 (或铬锌)为主体的构造简单的膜层，使铜箔不会因直接与空气接触而氧化变色，同时也提高了铜箔的耐热性〔锌含量高一些， 则耐高温较好〕，保证了铜箔能到达3 个月的储存期限涂硅烷偶联剂处理在防氧化处理后外表喷涂硅烷，一方面可提高铜箔常温下的抗氧化力量；另一方面在高温压板时，硅烷能通过偶联使铜 箔和树脂基材结合得更好，提高剥离强度。

烘干为防止残留水分对铜箔的危害 ,最终还必需在不低于 100℃ 下烘干,烘干时温度也不能太高分切工序分切工序针对客户需求对成品铜箔进展分切分类，并包装 好收录于合集 #铜箔技术40 个上一篇电解铜箔生产与技术讲座〔最全〕下一篇PCB 根底学问〔最全〕。