电解铜箔

覆铜板锂离子电池制造的材料

电解铜箔是覆铜板(CCL)及印制电路板(PCB)、锂离子电池制造的重要的材料。在当今电子信息产业高速发展中，电解铜箔被称为电子产品信号与电力传输、沟通的“神经网络”。2002年起，我国印制电路板的生产值已经越入世界第三位，作为PCB的基板材料———覆铜板也成为世界上第三大生产国。由此也使我国的电解铜箔产业在近几年有了突飞猛进的发展。

发展现状

近年来，我国形成了以广东东莞―――深圳、江苏昆山―――苏州地区为中心的两大电子工业生产基地。电子产业带动印刷电路板(PCB)产业高速增长，促使铜箔消费量猛增。据中国电子材料行业协会覆铜板分会统计，2006年，我国铜箔市场需求量约14万吨左右，其中国内生产8万吨，出口3.9万吨，进口10万吨，尤其是高档电解铜箔几乎全部依

赖进口。

2011年，随着灵宝华鑫铜箔有限责任公司二期项目和安徽华纳国际（铜陵）电子材料有限公司的顺利投产，8um~12um各类高档电解铜箔顺利实现国产。

工艺流程

电解铜箔生产工序简单，主要工序有三道：溶液生箔、表面处理和产品分切。其生产过程看似简单，却是集电子、机械、电化学为一体，并且是对生产环境要求特别严格的一个生产过程。所以，电解铜箔行业并没有一套标准通用的生产设备和技术，各生产商各显神通，这也是影响国内电解铜箔产能及品质提升的一个重要瓶颈。

溶铜生箔

随着市场进一步的竞争，哪怕是高附价值的电解铜箔也不得不从生产成本着手进行控制。由于生产电解铜箔对其电解溶液( 硫酸铜溶液) 的洁净度要求非常严格，所以在以往的生产工艺中重复使用许多过滤系统和上液泵。在这里提供一套新的工艺流程见图2 ，可从根本上控制产品质量和减少生产成本。

图2 的工艺流程特点：

( 1 ) 一台上液泵，根据不同的位差进行自动控制，即可溶铜又可生产毛箔，生产成本可大大降低。

( 2 ) 涂覆过滤材料简单，可操作性强。过滤精度可达到 0.2 微米。

( 3 ) 总的溶液体积减少，容易控制生产工艺参数。主盐铜含量可控制在±lg/L，也可方便采用在线去除杂质。

( 4 ) 可减少劳动强度，自动化程度高, 溶铜能力可根据在线检测自动调节阀门( 溶液回流阀或风量) 进行控制。

添加剂

电解铜箔毛箔产品质量的好坏及稳定性，主要取决于添加剂的配方和添加方法。电解铜箔添加剂的配方很多，不同的配方可以调整出不同的产品晶粒结构，主要有以日本三井公司为代表的一次性过滤材料的投加，以美国叶茨公司为代表的适量均匀投加。

以日本三井公司为代表的投加方法，吸附材料为一次性投加，在生产开始一段过程中需要较长时间稳定期的寻找，并且其添加剂的添加量与吸附量也不是恒定的，比较难控制。而以美国叶茨公司为代表的添加方法比较稳定，在生产过程中采用连续滴加与勤加的方法同时投加添加剂和吸附材料，无论生产机组怎样变化，都容易找到其添加量的比值。

其它

在溶铜生箔段，除了上述比较重要工艺控制外，要生产出高质量的毛箔还与阴极辊表面材质、电流密度、溶液中杂质含量、添加剂成分以及溶液中氯离子含量等有关，在此不作详细介绍。

近年，国家政策和RoHs指令将一定程度上影响铜箔工艺。欧盟的RoHS指令的全称是“电气电子设备中限制使用某些有害物质指令”。该指令要求2006年7月1日以后新投放欧盟市场的机电产品中，6种有害物质即铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚的含量不能超过RoHS指令规定的最高限量(镉为0.01%，其余5种均为0.1%)。各个铜箔厂家必须按照RoHs指令适当修改相应工艺，否则难以出口和销往台资企业。

工艺规范

电解铜箔表面处理以颜色简单划分有三种：镀紫铜( 红色) 、镀锌( 灰色) 、镀黄铜( 黄色) ，如表 l 所示。通过表1 可以看出，表面处理的三种工艺，由于氰化物具有剧毒，废水处理比较困难，所以采用此工艺规模化生产的工厂较少。镀紫铜工艺比较适合锂离子电池市场，对铜箔的表面外观和物理性能要求不高，特别适合一些抗氧化性能处理和表面处理还不过关的工厂使用。

电解铜箔的抗剥离强度

( 1 ) 毛箔的晶粒控制为关键，一般每平方英尺面积上有 4 ． 5×1 0 个，低轮廓铜箔 R Z≤3 ． 5 微

米，一般电解铜箔R Z≤5 微米，并且毛箔的抗剥力强度须大于0 ． 4 k R / c m 。

( 2 ) l# 镀铜槽温度≤3 5 ℃。

( 3 ) l #、 3#镀铜槽需要添加适量添加剂，以防止铜箔表面有铜粉脱落，降低抗剥离强度.

镀锌面颜色不均匀

( 1 ) 1 #镀铜槽均镀能力较差，添加剂量不够。

( 2 ) 4#镀锌槽 P H值偏酸性，锌被溶解。

( 3 ) 4# 镀锌槽阳极板DS A涂层脱落，更换阳极板。

( 4 ) 镀锌后水洗压力过大，冲洗掉镀锌层：

电解铜箔的抗氧化性能

( 1 ) 4# 镀锌槽、 5 #镀铬槽工艺参数稳定控制为关键。

( 2 ) 在5#镀铬槽添加少量z n ，使C r ″ 部分还原为 C d 。

( 3 ) 镀锌面首先必须镀一层c ，然后C r ' 通过其他吸附或化学键的作用，进行填充空隙，进一步加强表面钝化作用，抑制镀锌层的腐蚀。

( 4 ) 电解铜箔表面的镀层不是合金电镀，而是混合物。

生产过程中产生腐蚀点

( 1 ) 红点为电解铜箔表面处理前产生，被酸蚀刻的点。

( 2 ) 黑点为电解铜箔表面处理后产生，被酸蚀刻的点。需要经过存放一段时间方可显露出来。

( 3 ) 白( 亮点) 由于生产空间湿度较大，酸雾点落在电解铜箔表面一段时间后引起。

( 4 ) 以上点处理措施：控制生产空间湿度，加强空气对流。

其它

电解铜箔表面处理需要现场工作人员的经验和动手能力，一般有许多表面外观缺陷是在现场可以及时处理掉的，还有些可以及时预防，所以一些国外铜箔厂都比较注重现场员工的技能培训和流动性。另外还需要严格控制生产车间的环境卫生以及温湿度。

发展方向

电解铜箔发展至今，生产技术、设备制造以及生产产量等关键项均走在世界前列的要数美国和日本。国内虽然在2 0 世纪 9 0年代末相继起来了一批电解铜箔制造厂商，但与美、日两国比较还相差甚远，资料显示国内能够批量生产高质量 l 2 微米以下电解铜箔用于P C B 行业的生产商有四家—— 苏州福田、安徽铜冠铜箔、灵宝华鑫、惠州联合。其中灵宝华鑫和安徽铜冠铜箔在2012年左右先后调试出8~12um各类特殊要求铜箔，开始批量生产，暂时国内领先。就国内电解铜箔行业的今后发展还需国家的相关政策扶持以及走强强联合( 技术、资金) 之路，国内铜箔方可更上一层楼。

( 1 ) 高延展、低轮廓( L P 、V L P ) 的电解铜箔；

( 2 ) 环保型涂树脂铜箔( R c c ) ；

( 3 ) 超薄电解铜箔的制造技术( 3 微米 9 微米)

( 4 ) 高性能的表面处理技术；

( 5 ) 阳极涂层DS A的使用与推广。

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