铜箔是一种厚度极薄的铜压延或电解材料,具有极高的导电性和延展性,是电子和『新能源』产业的关键基材。按照生产工艺,铜箔可分为电解铜箔和压延铜箔。压延铜箔延展性和耐折性较好,表面粗糙度低,但宽幅受限,且成本较高;电解铜箔可通过阴极辊调整宽幅,剥离强度高,生产成本低,但表面粗糙度高且机械性能不如压延铜箔。
在电子产品领域中,铜箔较初大都采用压延,这一工艺生产出的铜箔晶粒结构呈纤维状,柔韧性更强,但成本较高且在幅宽上有较大限制。随着科技进步,难以满足大尺寸覆铜板的生产需求,因此,从1960~1970这一时代起,电解铜箔逐渐成为主流。而近几年随着电子产品的升级与更新,“可折叠”与“轻薄化”产品的增多,压延铜箔的优势凸显,压延与电解两工艺开始结合使用。本文将先对电解铜箔这一工艺进行展开。
1.什么是电解铜箔
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。目前多采用阴极辊、不溶阳极生产电解铜箔。
2.电解铜箔过程
电解铜箔流程
1)溶铜
将铜丝铜线等原料放入硫酸溶液,通过加热、过滤获得硫酸铜溶液。为保证铜箔质量,铜原料的纯度需尽可能高。
2)生箔制造
将硫酸铜溶液作为电解液通过进液盒进入生箔机后,对阴极辊(多为钛辊)、阳极座(多为铅银/锑合金)通直流电,在此作用下,阳离子(Cu2+)移向阴极,阴离子(SO42-)移向阳极。阳离子在阴极辊上还原出Cu,从而形成铜箔。电解后的溶液Cu2+含量下降,该液体可被回收利用,再次进行溶铜。
3.后处理
后处理槽体
1)固化处理
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,降低粗化层表面的粗糙度。
2)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能力
3)表面钝化
用铬酸盐(或铬酸盐和锌盐)溶液进行表面钝化(即防氧化处理),使铜箔表面形成以铬(或铬锌)为主体的结构复杂的膜层,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
4)硅烷偶联剂处理
在防氧化处理后表面喷涂硅烷,一方面可提高铜箔常温下的抗氧化能力;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。
从溶铜制备、生箔沉积到多步后处理,每一环节的精度与稳定性都直接影响铜箔的较终性能,铜箔生产设备的品质将影响铜箔成品的品质。上海泰晟提供铜箔进液系统、生箔机后处理系统等设备零部件定制,欢迎咨询~
生箔机部件
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