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引言

銅箔是锂離子電池及印制電路闆中關鍵性的導電材料。目前，我公司大部分的銅箔是用在锂離子電池負極材料上。随着锂離子電池朝着高容量化、薄型化、高密度化、高速化方向發展，銅箔也朝着具有超薄、低輪廓（銅箔表面粗糙度為2μm以下）、高強度、高延展性等高品質高性能的方向發展，而其性能與銅箔結構及表面處理密切相關。目前，先進的銅箔生産技術和銅箔表面處理技術都由美國和日本壟斷。

銅箔分類

按厚度可以分為厚銅箔(大于70μm)、常規厚度銅箔(大于18μm而小于70μm)、薄銅箔(大于12μm而小于18μm)、超薄銅箔(小于12μm)；

按表面狀況可以分為單面處理銅箔（單面毛）、雙面處理銅箔（雙面粗）、光面處理銅箔（雙面毛）、雙面光銅箔（雙光）和甚低輪廓銅箔（VLP銅箔）銅箔；

按生産方式可分為電解銅箔和壓延銅箔。

1、電解銅箔是由電解液中的銅離子在光滑旋轉不鏽鋼闆(或钛闆)圓形陰極滾筒上沉積而成，銅箔緊貼陰極滾筒面的面稱為光面，而另一面稱為毛面。

銅溶解的基本原理

銅溶解過程是将處理好的銅料加入到溶銅槽内，銅料的表面積越大越好，銅料之間要有較小的縫隙，以增大反應面積。加入一定數量的純水和硫酸後，通入壓縮空氣進行氧化化合反應，生成硫酸銅溶液。其化學反應式為：

2Cu 2H2SO4 O2=2CuSO4 2H2O

該反應屬固-液、固-氣、液-氣多相反應。反應速度與槽内銅料的總表面積有關，表面積越大，反應速度加快。其次與風量有關，風量增加，反應速度也加快。

制箔工序 －原料要求

銅箔厚度越薄，質量檔次越高，要求電解液中的雜質含量越低。為了保證銅箔質量，銅材的純度必須大于99.9%

制箔工序－設備

陰極輥 ：

随着客戶要求的提高與技術的發展，陰極輥直徑由原來的1m、1.5m增加到2.2m、2.7m，寬度為1400mm~1500mm，材料現在多為純钛。陰極輥具有良好的耐腐蝕性，而其表面質量直接影響到生（原）箔的表面質量和視覺效果，因此輥面粗糙度Ra<0·3μm。

制箔工序－設備

陽極座 ：

陽極座為不溶性陽極，目前使用的材料，一種為鉛銻合金（或鉛銀合金），另一種為钛。而前者随着使用時間的延長，合金腐蝕越來越多，緻使極距不斷增大，槽電壓上升，電耗增加；同時由于腐蝕不很均勻，也影響極距的一緻性，從而使銅箔均勻性亦差。 後者由钛基質和塗層組成。塗層是銥(56%)和钽(44%)混合物，這種陽極耐腐蝕性較好，在一定限度内槽電壓基本不會升高，故生箔厚度均勻性好，但一次性投資較大。即使塗層受損減薄，也可通過重新塗覆得到修複。

生箔制造的基本原理

生箔制造是采用硫酸銅作電解液，其主要成分是Cu2 和H 。在直流電的作用下，陽離子移向陰極，陰離子移向陽極。在陰極上Cu2 得到2個電子還原成Cu，并在陰極輥上結晶形成生箔。電解液經過電解過程後，其Cu2 含量下降，H2SO4含量升高。電解液回到溶銅槽調整，使電解液Cu2 升高而H2SO4含量下降。通過電解和溶銅兩個過程，電解液中的Cu2 和H2SO4含量保持平衡。

生箔制造中的工藝參數

電流密度 ：

提高電流密度是提高産量的重要措施。目前生箔生産的電流強度在20000A~50000A，電流密度為5000A/m2~10000A/m2。電流密度的提高将使電化學極化及濃度極化增大，生成晶核數目增加，生箔結晶變細。

生箔制造中的工藝參數

銅離子濃度 ：

電流強度增加，電解液的銅離子濃度也應相應增加，以保證電解需要。銅離子濃度大，銅箔更加緻密，其硬度、強度和延伸率均較高。但也必須結合溶解度考慮，過分接近飽和濃度，易受溫度微小波動引起異常結晶而影響産品質量。銅離子濃度一般控制在65g/L~100g/L為宜。 生箔制造中的工藝參數

硫酸濃度 ：

硫酸銅溶液電解時，85%以上的電荷靠加入硫酸的H 傳遞，生産上以含酸90g/L~110g/L的硫酸銅溶液電解的生箔質量較好。低酸，則電流密度相對下降，易使材質疏松，延伸率下降；而含酸過高則銅箔硬度過大，發脆，并增加對設備的腐蝕。

電解液溫度 ：

升高電解液溫度可提高電流密度：溫度升高10℃，極限電流密度可提高10%。然而溫度提高會降低陰極極化作用，使結晶變粗，造成金屬箔電導率、彈性、硬度及強度下降。所以在生産中溫度不宜有大的波動，一般控制在48℃~52℃。 後處理工序。

該工序主要有酸洗、粗化、固化、灰化與鈍化、噴塗矽烷、烘幹等過程 。 後處理工序－預處理 銅箔由于在運輸和存儲過程中容易受到油脂、汗迹等污染，而且表面活性大，容易在表面生成氧化層，所以銅箔在粗化處理前必須進行除油、酸洗處理。 後處理工序－粗化 預處理後的銅箔，如果直接與絕緣樹脂基闆壓合，銅箔與基闆的粘結強度不高，容易脫落；為了增加銅箔與基闆的粘結力，必須對銅箔與基闆結合的毛面進行粗化固化處理。粗化處理就是在銅箔毛面電鍍一層瘤狀的銅顆粒，不僅能增加銅箔毛面的表面積，還能與絕緣樹脂基闆材料産生機械緊固作用。粗化後的銅箔若直接用于壓闆生産，由于瘤狀的銅顆粒比較松散，粗化層往往會與毛箔基體分離。所以粗化處理後的銅箔還要進行固化處理。

後處理工序

固化

固化處理就是在粗化層的瘤狀顆粒間隙中沉積一層緻密的金屬銅，增大粗化層與毛箔基體的接觸面，降低粗化層表面的粗糙度。微觀上銅箔毛面粗化處理後，箔面凹凸不平，起伏極大，而經固化處理後銅箔表面較平坦。固化處理後，粗糙度雖有降低，但因增加了粗化層與毛箔的接觸面積，導緻處理層與絕緣基闆材料的粘結強度卻提高了，從根本上消除了處理層與毛箔分層的現象。

鍍鋅阻擋層

銅箔毛面通過鍍鋅處理後，形成一層阻擋層，以提高銅箔在自然空氣中的防氧化能力，銅

箔鍍鋅後外觀看上去會有變灰的感覺，經過一段時間的存放此灰色會轉化為銅黃色，鍍得鋅越多銅箔則越黃。

表面鈍化

鍍阻擋層後的銅箔用鉻酸鹽(或鉻酸鹽和鋅鹽)溶液進行表面鈍化（即防氧化處理） ，使銅

箔表面形成以鉻(或鉻鋅)為主體的結構複雜的膜層，使銅箔不會因直接與空氣接觸而氧化變色，同時也提高了銅箔的耐熱性（鋅含量高一些，則耐高溫較好），保證了銅箔能達到3個月的儲存期限。

塗矽烷偶聯劑處理

在防氧化處理後表面噴塗矽烷，一方面可提高銅箔常溫下的抗氧化能力；另一方面在高溫

壓闆時，矽烷能通過偶聯使銅箔和樹脂基材結合得更好，提高剝離強度。

後處理工序－烘幹

為防止殘留水分對銅箔的危害,最後還必須在不低于100℃下烘幹,烘幹時溫度也不能太高。

分切工序

分切工序針對客戶需求對成品銅箔進行分切分類，并包裝好。

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