文档介绍：1
电解铜箔制造工艺简介
08/30/2011
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铜箔工业发展概述
电解铜箔生产工艺流程
电解铜箔表面晶相结构
目录
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铜箔工业发展概述
电解铜箔的发展可划分为三个发展阶段:美国铜箔企业的创建,使世界电解铜箔业起步的阶段(1955年--70年代中期);日本铜箔企业高速发展,全面垄断世界市场的阶段(1974年--90年代初期);日、美、亚洲等铜箔企业多极化争夺市场的阶段(自90年代中期起至现今)
日本是世界上最大的铜箔生产国,其次是中国台湾.
铜箔工业是在1937年由美国新泽西州的Anaconda公司炼铜厂最早生产的.
1955年,美国Yates公司开始专门生产PCB用的铜箔.
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铜箔工业发展概述
20世纪60年代初,我国的本溪合金厂(及现在的本溪铜箔厂)、西北铜加工厂(即现在的白银华夏电子材料股份有限公司)、上海冶炼厂(即现在的上海金宝铜箔有限公司)依靠自己开发的技术,开创了我国PCB用电解铜箔业。70年代初已可大批量连续化生产生箔产品。80年代初又实现了阴极化的表面处理技术。90年代中后期,我国铜箔企业又建立起:香港建滔铜箔集团有限公司(在广东佛岗)、西安向阳铜箔有限公司、安徽铜陵中金铜箔有限公司、铁岭铜箔厂、武汉中安铜箔制造有限公司、咸阳正大高科技铜业有限公司、江西九江电子材料厂、合正铜箔(惠阳)有限公司等。其中合正铜箔(惠阳)有限公司是在90年代末台湾合正科技股份有限公司(台湾覆铜板生产厂),在广东惠阳建立了在大陆的第一个台资铜箔企业。上海金宝、铜陵中金、惠州联合等部分引进美国制造技术。
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电解铜箔生产工艺流程
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溶铜流程图
溶铜原理:造液(生成硫酸铜液) 在造液槽中通过对硫酸和铜料,在加热条件下的化学反应,并进行多道过滤,生成成硫酸铜液,再用专用泵打入电解液储槽中。2Cu+O2→2CuOCuO +H2SO4→CuSO4 +H2O
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溶铜罐和储液罐
在溶铜罐中主要通过控制溶铜罐内反应物的量和反应温度来控制电解液中的Cu2+和H+的含量,主要手段是按时添加电解铜板、循环使用电解液、添加浓硫酸、换热器换热、自然对流添加空气等,最终产生铜箔生产所需的电解液。
储液罐是用来暂时存储溶铜罐流下来的电解液和少量毛箔机回流的部分电解液的,同时也为溶铜提供反应所需的H2SO4。在储液罐和溶铜罐间循环后电解液中H+浓度会降低,而毛箔回流电解液中含有较高浓度的H+从而维持了反应所需的H+浓度,确保反应按设定工艺方向进行。储液罐的出口与污液槽相连,电解液通过溢流管流到污液槽内。
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污液槽
污液槽是用来储存储液罐溢流过来的电解液和毛箔机列回流的部分电解液及净液槽溢流过来的电解液的。污液槽内的温度是通过板式换热器来调控的,控制在50℃-60℃。污液槽基本上是整个溶铜工序中容积最大的部分,它在整个电解液的循环过程中可以起到缓冲的作用,对于保持工艺的持续稳定性起到重要作用。
Cl–是电解液中的一项重要的添加剂,它可以直接影响到毛箔的性状,可以避免电镀过程中电解铜箔表面所产生的针孔现象,及提高镀层整平性,降低镀层的内应力。
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大过滤器
大过滤器过滤是应用物理吸附的原理,利用活性炭和硅藻土的孔隙率大,比表面积大,吸附能力强的特点对电解液进行净化。
活性炭过滤器的介质是活性炭,它是由木炭、优质煤或各种果壳等经高温焙烧和活化制成。活性炭中有很多毛细孔连通,因此比表面积大,据测试, 1克活性炭有 500~ 1000m2的表面积。这些微孔有强烈的吸附作用,能够吸附、去除水中的色素、有机物、余***、胶体和微生物等,从而提高水的透明度、降低浊度等。
硅藻土是古代单细胞硅藻遗骸沉积物,具有质轻、多孔、高强、耐磨、吸附及填充等一列优良性能,同时还具有良好的化学稳定性。其常用于过滤、吸附、填充、载体等方面。
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净液槽和高位槽
净液槽内的电解液是经过大过滤器过滤后的较洁净电解液。为保持工艺的持续稳定性,净液槽的液位控制在一定范围,为此净液槽设有浮力式液面指示器,便于检查液位。当液位过高时,净液槽的电解液会溢流回到污液槽,这就要求净液槽的液位高度要比污液槽的高。
高位槽的主要作用是使进入毛箔机的电解液具有稳定的流速(或流量)。流量的大小主要由高位槽和电解槽间的势能差来决定,同时还可以通过转子流量计来加以调节。经泵从净液槽打入到高位槽的电解液在高位槽内始终保持一定的高度,而多余的电解液又回流到净液槽内,经高位槽后的电解液再加入一定量的明胶后流向棉芯过滤器。