电解铜箔常见问题及解决办法

电解铜箔常见问题及解决办法

王洪杰

广东嘉元科技股份有限公司

摘要：现代电子工业材料中常使用到电子铜箔，电子工业的不断发展，要求其有更高的技术支持，生产电子铜箔的厂家有许多，且各厂家的生产工艺相差不大，而产出的铜箔质量可能存在一定差异。我国电子工业的发展，不少厂家逐步生产电子铜箔，但我国这种材料的质量相比国外有非常大的差距，通常体现在放置铜箔之后出现变色情况，成品合格率也难以保障，使得电耗高成本增加，经济效益低下。电解铜箔需要有非常高的生产实践性，本文主要分析了近年来电解铜箔生产过程中常见的问题与处理手段供参考。

关键词：电解铜箔，问题，毛刺，方法

电解铜箔发展有三个阶段，第一个阶段是起步阶段，这个阶段重点在于印刷，通过铜箔来生产电路板，厚度在70-100cm之间。第二个阶段是快速发展阶段，这个阶段的铜箔厚度在18-35cm之间，被日本铜箔业所垄断。第三个阶段是发展成熟阶段，这个阶段生产的铜箔厚度在3-5cm之间，且在电池上应用，全球各个国家对其研究程度不等。随着铜箔生产企业在产品质量和工艺流程上改善较大，而对比国外先进生产企业来说仍有非常大的差距。我国进口铜箔通常是高档铜箔，出口铜箔90%以上为低档铜箔。技术含量及附加值高的HD内层用柔性电路板及铜箔，基本上都是从国外进口。因材料价格精度因素，我国生产企业购买的生箔机在持续工作中材料表面情况不良致使铜箔品质降低，那么对这部分企业来说，需要不断提升产品的性能，采取科学可行的方法来改进电解铜箔的表面处理工艺。

生产厂家质量有差异，但关键生产工艺及设备的原理大同小异，通常是生箔机大小不一致，后处理在点解时添加的电解添加剂不一样，工艺不一样。在生箔机中经过电沉积，对阴极辊的转速控制下获取厚度不等的铜箔，在生产过程中容易产生一系列问题，下面将介绍常见的几个问题。

1电解铜箔常见问题及解决办法

1.1毛刺

生箔机会产生毛刺，收集辊中能够发现铜箔有突出，有些毛刺还可能刺穿铜箔造成破坏，小毛刺的情况可佩带手套来感觉生箔机收卷，会有刺手感。那么该怎样处理毛刺？先要明确添加剂有无问题，高温情况下添加剂易发生编制情况，另外添加剂罐需要根据要求进行清理，夏季气温高的情况下，添加剂不易放置时间长，避免发生变质，若出现变质，那么需要及时换新添加剂，另外还要清理添加剂罐。使添加剂的量增大，另外增多循环背景添加剂。对电解液氯离子含量情况进行取样检测，若氯离子低于20ppm的情况下，将会产生较多毛刺。过滤器压力也是要检查的一个方面，若压力过大，过多的活性炭沉积，就应再次涂覆过滤器，对电解液金属杂质含量及颗粒含量进行检查。产生毛刺问题基本上来自于上述几点问题，处理好这几个方面那么毛刺问题基本上能够得到解决。

1.2破洞与渗漏

肉眼非常容易发现破洞，产生破洞原因不多，通常是异物和毛刺导致的，毛刺的解决方法上文已经提到，异物问题是没有做好环境卫生导致的，强化管理工作就能够解决。铜箔渗透人眼无法观察，如果铜箔出现较多的渗透点，那么会导致高密度的板中，出现断路，使得PCB成品下降，另外给使用人员带来潜在危险，虽说无法清除渗透点，看能够尽可能地控制。产生渗透一般是铜沉积导致的，在这个过程当中和添加剂添加形式及种类相关。其除了背景量至外，会另外加入添加剂于生箔机，添加剂不具导电属性，且不少厂家使用一个添加罐，具有较高浓度，不少厂家利用计量泵向生箔里面加添加剂，添加剂溶解剂分散需要时间，管道中电解液有很快的流速，导致添加剂无法及时分散溶解，冲至生箔表面，进而出现渗透情况。另外还要关注的是，加料管不可随意连接主管，要将其深入进管道，通过液体紊流均匀混合添加剂，还可分开添加剂罐，加入的过程中要控制好浓度不可过浓，计量泵入口需添加过滤，因厂家不同，生箔机大小也有差异，管径的差别使得电解液流速也不一样，以何种浓度添加要按照厂家自身特征来选择，利用这些手段能够处理铜箔渗透问题。

1.3黑点

不少生产厂家经常苦恼此问题，在生产过程中铜箔本身品质并没有问题，而放置铜箔一定的时间以后，莫名就出现了黑点，一部分厂家为了蒙混过关，将铜箔光面也变成黑色，那么使得铜箔外观质量方面与别的厂家就有所差异，黑点是否是真的黑，下面来进行分析，若是将含有黑点的铜箔搁置于放大镜下面进行观察，所谓的黑点在放大镜的放下下呈现蓝色，此物质是硫酸铜，是因空气中水分作用形成的。铜箔产生黑点的原因是下面几点：生箔电解槽有非常明显的电流，气体非常多。另外部分厂家点解液温度控制很高，部分厂家会超过60度，非常多的硫酸铜与酸气在热气流中，只要接触铜箔表面，黑点就无法去掉。

对于黑点问题的处理，要将通风做好，生箔机产生气体量会跟着电流的提升进而产生非常多的气体，同时还会结合硫酸铜与酸气，通过一定时间的运作之后生箔机通风管道产生非常多的硫酸铜，堵塞管道，影响管道通风，电解槽中窜出酸气，在铜箔中挥发，所以需要生箔机有很大的通风量，另外要连接平滑管道，且还需要有坡度，走管道时候不可出现袋形。通常许多厂家忽视管道的设计，管道高低不等，不及使通风的阻力增大，同时还不便于今后的生产。要定期清洗生箔机管道，尽可能用超过60度的热水洗，速度要快且效果很好。冲洗液能够直接连接到电解液循环槽，不仅能够确保管道畅通，还能够将硫酸铜回收进而节约成本。

1.4花斑

短时间内难以观察到铜箔花斑，放置铜箔一些时间之后能够看见花斑，一般来说，花斑在铜箔的一个区域中持续出现的，并且有着类似的形状，间隔间距一致。通常是后处理压辊不平整导致的，水洗不好也会产生这种问题，那么后处理压辊应按时对其打磨并更换，对水洗正常与否经常地检查。

2控制铜箔物理性能

不但在PCB中应用铜箔，还要应用于锂电池里，铜箔满足应用要求的前提需要达到一定物理性能，例如延伸率、抗拉强度、厚度、双面毛、抗剥离能力等。厂家不同，那么要求也就不一样，铜箔物理性能力延伸率以及抗拉是两种非常关键的指标，铜电沉积里这些指标越高的晶粒越小，要想取得的铜箔具有更高性能，铜箔生产厂家需要注重添加剂，从相关实验中来看，具有硫的有机物添加剂能够让铜箔结晶变小，若是过于添加那么就会使得铜箔变脆，因厂家不同，添加剂也就有所差异，一般来说，应用混合配方，要如何取得更好的效果还需要有关人员持续完善。另外要想得到质量更高的铜箔那么可以采用高频直流开关电源，在用电方便要比老式硅整流节省不少，并且还能够得到更加规则和细的铜结晶，进而能够在一定程度上使铜箔质量得到提升。

3结语

在电解铜箔基础设施都相差不大的条件下，生产的成本与产品的质量跟所有企业的生产管理方式有着密不可分的关系，通常是体现在各种辅助设计水平的层次方面，好的设计能够促进生产顺利开展，且稳定产品的质量，提升可靠性。不然就会造成产品质量不稳定，无法满足预期的水平要求。当前我国电解铜箔生产水平与国外发达国家生产水平仍有较多的距离，这就需要我国有关人员不断学习新的知识技术，提升自身的专业知识水平，并合理地借鉴国外优秀的生产工艺以及经验，合理的应用到我国电解铜箔生产流程上，从而能够在一定程度上减少问题并推动我国电解铜箔的生产进度能够持续加速。

参考文献：

[1]李俊.电解铜箔添加剂及电解工艺研究[D].华南理工大学，2011.

[2]易光斌.电解铜箔组织性能及其翘曲产生机理研究[D].南昌大学，2014.

[3]余三宝.电解铜箔常见问题及解决方法[J].世界有色金属，2016，3S.