电解铜箔生产(Production of electro deposited copper foil)

用电解沉积的方法制取厚度在几微米至几百微米铜箔材的过程。电解铜箔的制造过程是：硫酸铜溶液在直流电的作用下，阴极上沉积出铜并随时间而增厚，然后剥离下来再经后续处理成为商品铜箔。电解法生产铜箔于20世纪30年代问世。与轧制法相比，电解沉积法的流程短，成品率高，投资少，制得的箔材适于作印刷电路板，从而被大量使用。90年代的世界电解铜箔的产量在3万t以上。中国的电解铜箔生产始于20世纪60年代初期，发展至今已品种齐全，年产量超过2000t。

电解铜箔的品种 电解铜箔按性能分有标准电解铜箔(sTD型)、高延性电解铜箔(HD型)、高温高延性电解铜箔(HTE型)和退火电解铜箔(ANN型)4种。按表面情况分有表面不处理不防锈蚀的、表面不处理防锈蚀的、单面处理防锈蚀的和双面处理防锈蚀的4种。从厚度方向看，称厚度小于12μm的为薄型电解铜箔。为避免厚度测量上的误差，同时用单位面积重量来表示，如通用的18和35μm电解铜箔，其单重相应为153和305g／m²。商品电解铜箔的质量标准包括纯度、电阻率、强度、延伸率、可焊性、孔隙度、表面粗糙度等。

生产工艺 电解铜箔的生产工艺分为电解液的制备、电解和后处理3部分。

电解液制备 将纯度高于99．8％的铜料除油后放入溶铜罐中，用硫酸蒸煮搅拌，溶解为硫酸铜。在浓度达到要求时转入贮液槽，通过管道和泵组将贮液槽与电解槽联通，形成溶液循环系统。溶液循环稳定后，电解槽即可通电电解。电解液中还需加入适量的表面活性剂，以保证铜箔的微粒度值、晶体结晶方向、粗糙度、孔隙度和其他指标。

电极及电解过程 电解用的阴极是一个可旋转的鼓轮，称阴极辊；也可用移动的无头金属带作阴极。通电后铜就开始沉积于阴极之上。因此，轮及带的宽度就决定了电解铜箔的宽度；转动或移动的速度就决定了电解铜箔的厚度。沉积在阴极上的铜被连续地剥离下来，经清洗、烘干、切边、卷取和检验，合格者送去后处理。电解用的阳极为不溶性的铅或铅合金。电解工艺参数除阴极的运行速度外，还有电解液的浓度、温度、电解时阴极电流密度等。例如生产25μm电解铜箔时电解液应含CuSO₄。•5H₂0150～280g／I。和H₂S0₄。100～110g／I，，温度为40～60℃，阴极电流密度为1600～3000A／m²。

阴极辊用钛板旋压成形。因为钛具有较高的化学稳定性和较高的强度，电解铜箔易于从辊面剥离且孔隙率低。钛阴极在电解过程中也会产生钝化现象，为此需定期清洗、磨削、抛光、镀镍、镀铬。也可向电解液中添加缓蚀剂，如硝基或亚硝基的芳香族或脂肪族化合物，减缓钛阴极的钝化速度。为降低成本也有使用不锈钢阴极的。

铜箔与阴极接触的较光滑的面称光面，与电解液接触的凹凸不平的面称毛面。毛面与绝缘的基板压结成一体，然后将不需要的部分腐蚀即蚀刻去除，留下的部分就是电路，再焊上各种电子元件即为印刷电路板。电子仪器的小型化和精密化要求电路密集而细微，因此除要求电解铜箔与基板结合牢度大外，对其印刷性能、蚀刻性能、焊接性能、耐热性能和孔隙度等也有很高的要求．

后处理　电解铜箔后处理的目的是提高其使用性能．方法是在进行一次或数次电解沉积，使之形成一层或多层功能层，使铜箔与基板压结时粗化层的颗粒物质不会脱落。否则脱落的铜粉发生流动转移，影响细微化电路的可靠性。常用的镀覆层是锌或黄铜，功能层是进一步改善粘结性和可蚀刻性，防止蚀刻残留污点和侧向腐蚀。抑制层处于镀覆层和固化层之间，是防止镀覆层原子向内扩散，以免色调和粘结性随时间和受热影响而发生恶化。