关键词：电解铜箔；解决；生产；质量；毛刺
电子信息产业蓬勃发展，对应电子产品向集成化发展，电解铜箔是电子产品的基础性材料，对产品自身抗拉强度、拉伸率等有较高要求，且要保障铜箔微观晶粒组织及表面微观形貌结构均匀且精细[1]。电解铜箔生产工艺复杂，且涉及到多专业的知识聂荣，技术交叉性强，生产中常出现如毛刺、破洞、渗透、花斑等问题，以下就对常见问题分别叙述，提出对应解决对策。
1.电解铜箔及工艺流程
印制电路板、覆铜板及锂离子电池等电子产品制作都需要电解铜箔给予支持。电解铜箔是产品信号、电力传输并沟通的重要“神经”。我国生产制造业不断发展，推动电解铜箔产业突飞猛进发展[2]。
电解铜箔实际生产工序有三道，分为溶液生箔，随后对表面处理，再之后对产品分切（生产工艺如图1所示）[3]。生产过程涉及到电子、机械、电化学等，且对生产环境要求严格，生产工艺复杂。因此，截至目前为止，电解铜箔行业并无标准生产设备及技术，不同生产商对应生产工艺可能存在些许差异，将影响电解铜箔产能及品质提升。
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图1 电解铜箔生产工艺流程
2.电解铜箔常见问题及解决措施
铜箔主要在生箔机上产生电沉积，通过控制阴极辊转速，得到各个厚度的产品。在生产过程中容易发生多种问题，以下进行详细介绍。
2.1毛刺
毛刺主要产生在生箔机上，收集辊上可明显看到铜箔存在凸点，一些大的毛刺甚至会穿过铜箔，造成破洞[4]。一些较小的毛刺，则可戴多层手套，感受设备收卷，发现存在多刺，有勾手感受。
为避免毛刺现象，必须检查添加剂是否合理，检查温度是否正常。若温度过高，将导致添加剂发生变质，影响正常生产。此外，需及时调整添加剂罐，周期性清理干净。夏季温度较高，添加剂不应久放，避免变质。添加剂变质后要及时更换，并在更换之前对添加剂罐清理干净。
若加大添加剂量，也要加大循环背景添加剂量，更换完成进行检查，对电解液氯离子取样检查，观察是否含量偏小。若电解铜箔过程中发现氯离子在20PPM以下，则必然会产生大量毛刺。
还要对过滤器压力科学检查，若过滤器压力较大，就会导致活性炭大量沉积，需对过滤器重新进行涂覆保护；过滤器压力正常后，检查电解液颗粒含量及金属杂质的实际含量是否正常，针对实际情况作出处理。
以上问题全面解决后，则毛刺现象可有效避免。
2.2破洞及渗透
破洞出现可直观看到，出现破洞主要是毛刺过大或存在异物导致。若为毛刺过大导致，上文2.1已对如何处理详细叙述，若为异物导致，主要是周围环境卫生不符合要求，应加强管理，清除异物。而铜箔渗透无法通过人工直观观察发现，做到铜箔渗透点难度较大，现有铜箔若存在多个渗透点，必然导致高密度板中的线路发生断路，进而导致电路板（PCB）成品率大幅度下降，也给电子产品的使用者造成一定隐患。渗透点无法消除，但可通过有效的工艺控制，将渗透点控制到最少。
渗透和铜沉积有直接关系，而铜沉积受添加剂种类及加入方式影响较大。电解铜箔不算背景量，也会给各个生产设备加入额外添加剂，添加剂自身不导电，但是部分的厂家只有单独一个添加剂罐，浓度较高，厂家以计量泵支持注入添加剂，而添加剂分散、溶解耗费大量时间，电解液管道快速流动，往往在添加剂未充分溶解就冲到生箔表面，导致渗透产生。
针对该现象，解决要注意，加料管不能简单和主管连接，要深入到管道中去，以液体紊流特性确保添加剂充分混合，也可以将添加剂罐分开来，管道加入添加剂，要控制降低一点浓度，计量泵入口设置过滤，实现降低添加剂浓度。不同厂家其生箔机大小不同，管道口径也不同，对应电解液的流动速度差异较大，浓度要针对厂家生产的实际确定，以此合理解决铜箔渗透。
2.3黑点
黑点是困扰电解铜箔厂家较大的问题之一，生产中若铜箔质量稳定，但将铜箔放置，经久后出现黑点，部分厂家为避免黑点影响销售，将铜箔光面处理为黑色，导致铜箔外观和其他市面产品产生差距。而且，黑点经仔细观察后并不呈黑色，以放大镜详细观察观察，发现小点呈蓝色，为硫酸铜，主要是吸收环境中水分，形成“黑点”。
究其原因，主要是在生箔时，电解槽存在较大电流，进而在周围产生大量气体。部分厂家电解液温度较高，达到60℃以上，而热气流中含有大量酸气和硫酸铜，接触到铜箔后，就会形成无法消除的黑点。
了解黑点问题产生原因后，需做好生产通风，生箔机气体伴随电流增大产生气体，含有酸气、硫酸铜，长久运营生产后，通风管道将附着大量硫酸铜，易导致管道通风受限，酸气串出，挥发接触铜箔。因此，为避免黑点产生，要加大生箔机通风量，管道平滑连接，设置一定坡度，切勿设置袋形管道。厂家要重视通风管道设计，采用科学设计，尽可能减少风阻，为长期生产打下基础。日常生产中，要注重对管道的清洗，可采用60℃以上热水清洗，冲洗液接入电解液循环槽，确保管道通风效果，还可有效回收硫酸铜，节约部分成本。
3.结束语
综上所述，电解铜箔生产中，大多数设备相差无几，质量高低、成本高低受企业生产管理、辅助设计水平影响较大，要通过合理的设计，保证生产的连续性，保证生产产品均匀性、稳定性。若质量无法保证或无法达到理想水平，将导致厂家和市场产生较大差异，导致其失去市场竞争力。
参考文献
[1]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):19-20.
[2]王建智,樊斌锋,李应恩. 电解铜箔花斑缺陷问题的研究[J]. 科技创新导报(11期):45-46.
[3]郭立功. 电解铜箔清洗液回收利用技术[J]. 世界有色金属, 507(15):34-35.
[4]易光斌[1, 2], 杨湘杰[1, et al. 铜离子浓度对电解铜箔组织性能的影响[J]. 电镀与涂饰, 2015, 34(7):371-374.
论文作者:孙德旺
论文发表刊物:《科学与技术》2019年17期
论文发表时间:2020/1/15
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