CN113481560A - 减少电解铜箔表面毛刺的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电解铜箔技术领域，具体涉及一种减少电解铜箔表面毛刺的方法及装置。其中，本发明的减少电解铜箔表面毛刺的方法中，通过向铜溶解后的溶铜液中加入氧气、双氧水或盐酸中的至少一种，以减少溶液中一价铜的含量，避免后续箔层毛刺、粗糙、针孔、铜瘤等缺陷的发生；其中，加入双氧水时，不仅可以直接减少一价铜的含量，同时余量的过氧化氢被催化分解时产生的氧气还可以进一步减少一价铜的含量，还能有效避免双氧水进入到电镀槽中影响钛辊的使用寿命。

Description

减少电解铜箔表面毛刺的方法及装置
技术领域
本发明属于电解铜箔技术领域，具体涉及一种减少电解铜箔表面毛刺的方法及装置。
背景技术
电解铜箔是覆铜板(CCL)及印制电路板(PCB)、锂离子电池制造的重要的材料。在当今电子信息产业高速发展中，电解铜箔被称为电子产品信号与电力传输、沟通的“神经网络”。2002年起，我国印制电路板的生产值已经越入世界第三位，作为PCB的基板材料——覆铜板也成为世界上第三大生产国。由此也使我国的电解铜箔产业在近几年有了突飞猛进的发展。
然而，在现有的电解铜箔的生产过程中，制得的铜箔容易产生箔层毛刺、粗糙、针孔、铜瘤等缺陷。
发明内容
本发明提供了一种减少电解铜箔表面毛刺的方法及装置。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种减少电解铜箔表面毛刺的方法，包括以下步骤：步骤S1，向铜溶解后的溶铜液中加入双氧水，以降低溶液中一价铜的含量；步骤S2，向步骤S1反应后的溶液中加入过氧化氢酶，以分解未反应的双氧水。
第二方面，本发明还提供了一种减少电解铜箔表面毛刺的方法，包括：向铜溶解后的溶铜液中加入盐酸，以降低溶液中一价铜的含量。
第三方面，本发明还提供了一种减少电解铜箔表面毛刺的方法，包括以下步骤：步骤S1，向铜溶解后的溶铜液中加入双氧水和盐酸，以降低溶液中一价铜的含量；步骤S2，向步骤S1反应后的溶液中加入过氧化氢酶，以分解未反应的双氧水。
第四方面，本发明还提供了一种减少电解铜箔表面毛刺的方法，包括：向铜溶解后的溶铜液中通入氧气，并对溶铜液进行加热，以降低溶液中一价铜的含量。
第五方面，本发明还提供了一种减少电解铜箔表面毛刺的方法，包括以下步骤：步骤S1，向铜溶解后的溶铜液中通入氧气、滴加入双氧水和盐酸，以降低溶液中一价铜的含量；步骤S2，向步骤S1反应后的溶液中加入过氧化氢酶，以分解未反应的双氧水。
第六方面，本发明还提供了一种减少电解铜箔表面毛刺的装置，包括：去一价铜罐和过滤装置；其中所述去一价铜罐适于去除溶铜液中的一价铜；以及所述过滤装置适于对去一价铜罐中的溶液进行过滤。
本发明的有益效果是，本发明的减少电解铜箔表面毛刺的方法中，通过在铜溶解后的溶铜液中加入氧气、双氧水或盐酸中的至少一种，以减少溶液中一价铜的含量，避免后续箔层毛刺、粗糙、针孔、铜瘤等缺陷的发生；其中，加入双氧水时，不仅可以直接减少一价铜的含量，同时余量的过氧化氢被催化分解时产生的氧气还可以进一步减少一价铜的含量，还能有效避免双氧水进入到电镀槽中影响钛辊的使用寿命。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的减少电解铜箔表面毛刺的装置的结构示意图。
图中：
1-去一价铜罐；11-进料口；12-抽风口；2-去双氧水罐；3-过滤装置；4-氧气输送泵。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在现有技术中，在电解铜箔的生产过程中，极易产生箔层毛刺、粗糙、针孔、铜瘤等缺陷；而上述缺陷已经困扰覆铜板制备行业已久，目前并没有很好对策，目前往往采用打磨的方式去除箔层毛刺、粗糙、针孔、铜瘤等缺陷
经过大量研究发现，溶铜是电解铜箔生产必然经过的第一道工序，在该工序中，溶铜罐内会生成大量Cu+，产生的Cu+会进入后续生箔工序，进而造成箔层毛刺、粗糙、针孔、铜瘤等缺陷。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种减少电解铜箔表面毛刺的方法，在不影响铜箔制备的基础上，能够有效的减少溶液中一价铜的含量。
具体可以采用如下实施例实现，步骤S1，向铜溶解后的溶铜液中加入双氧水，以降低溶液中一价铜的含量；步骤S2，向步骤S1反应后的溶液中加入过氧化氢酶，以分解未反应的双氧水。
具体的，双氧水与氧化亚铜的化学反应式为：
Cu2O+H2O2+2H2SO4＝2CuSO4+3H2O。
由于双氧水进入到电镀槽会降低电镀槽中钛辊的使用寿命，因此，在本申请中，为了避免残留的双氧水进入下一工序电镀槽中，在双氧水与一价铜反应后，加入过氧化氢酶(CAT)，以催化未反应的双氧水分解，以避免余量双氧水进入电镀槽。
具体的，过氧化氢酶(CAT)催化双氧水分解的化学反应式为：
Figure BDA0003189971230000041
双氧水分解产生氧气，进一步降低了溶液中一价铜的含量。
可选的，在双氧水分解后，过滤掉溶液中的过氧化氢酶(CAT)。
本发明还提供了一种减少电解铜箔表面毛刺的方法，包括：向铜溶解后的溶铜液中加入盐酸，以降低溶液中一价铜的含量。
具体的，盐酸与氧化亚铜的化学反应式为：
Cu2O+2HCl＝Cu+CuCl2+H2O。
本发明还提供了一种减少电解铜箔表面毛刺的方法，包括以下步骤：步骤S1，向铜溶解后的溶铜液中加入双氧水和盐酸，以降低溶液中一价铜的含量；步骤S2，向步骤S1反应后的溶液中加入过氧化氢酶，以分解未反应的双氧水。
本发明还提供了一种减少电解铜箔表面毛刺的方法，包括：向铜溶解后的溶铜液中通入氧气，并对溶铜液进行加热，以降低溶液中一价铜的含量。
具体的，氧气与铜或氧化亚铜的化学反应式为：
Figure BDA0003189971230000051
Figure BDA0003189971230000052
进一步的，本发明还提供了一种减少电解铜箔表面毛刺的方法，包括以下步骤：步骤S1，向铜溶解后的溶铜液中通入氧气、滴加入双氧水和盐酸，以降低溶液中一价铜的含量；步骤S2，向步骤S1反应后的溶液中加入过氧化氢酶，以分解未反应的双氧水。
如图1所示，本发明还提供了一种减少电解铜箔表面毛刺的装置，包括：去一价铜罐1和过滤装置3；所述去一价铜罐1适于去除溶铜液中的一价铜；以及所述过滤装置3适于对去一价铜罐中的溶液进行过滤。
具体的，将溶铜罐中溶解后的溶铜液排入所述去一价铜罐1中，经去一价铜罐1将溶铜液中的一价铜去除后，使用过滤装置3对溶铜液进行过滤，以减少溶液中的杂质，避免对后续工序产生影响，提高铜箔的纯度。
可选的，所述去一价铜罐1的底部设置有氧气输送泵4；以及所述去一价铜罐1的罐壁上设置有蒸汽盘管，以保证去一价铜罐1内温度在50～60℃。
可选的，所述去一价铜罐1的顶部开设有进料口11和抽风口12；其中所述抽风口12适于将去一价铜罐1内的酸气送至酸雾抽风塔，经中和反应后排入大气。
具体的，通过进料口11向去一价铜罐1内加入原料，由所述氧气输送泵4向去一价铜罐1内通入氧气，同时对去一价铜罐1进行加热，以减少去一价铜罐1内的一价铜的含量。
在本发明中，所述去一价铜罐1与过滤装置3之间还连接有去双氧水罐2。
其中，所述去双氧水罐2中适于加入过氧化氢酶(CAT)，以催化双氧水分解，产生氧气。
可选的，所述去双氧水罐2连接有加热元件；其中所述加热元件可以但不限于为蒸汽盘管。
具体的，对所述去双氧水罐2连接加热元件，控制去双氧水罐2内温度在50～55℃，不仅可以提高过氧化氢酶的反应活性，同时过氧化氢分解产生氧气，以进一步降低溶液中一价铜的含量。
可选的，所述过滤装置3中设置有0.5μm的过滤器，以过滤掉过氧化氢酶，使之不进入电镀工序，并可重复使用。
实施例1
将含有130g/L铜、以及40g/L硫酸的溶铜液从溶铜罐排入去一价铜罐中；向去一价铜罐中加入中滴加入10kg双氧水，再将去一价铜罐中的溶液排入去双氧水罐中；将去双氧水罐加热至50℃，使双氧水分解出的氧气进一步减少一价铜的含量，经0.5μm的过滤器过滤后，再经过硅藻土过滤后进入电镀槽生产铜箔。
实施例2
将含有130g/L铜、以及40g/L硫酸的溶铜液从溶铜罐排入去一价铜罐中；向去一价铜罐中滴加入400mL盐酸，经0.5μm的过滤器过滤后，再经过硅藻土过滤后进入电镀槽生产铜箔。
实施例3
将含有130g/L铜、以及40g/L硫酸的溶铜液从溶铜罐排入去一价铜罐中；向去一价铜罐中滴加入1kg/h双氧水和400mL盐酸，将去一价铜罐中的溶液排入去双氧水罐中；将去双氧水罐加热至50℃，使双氧水分解出的氧气进一步减少一价铜的含量，经0.5μm的过滤器过滤后，再经过硅藻土过滤后进入电镀槽生产铜箔。
实施例4
将含有130g/L铜、以及40g/L硫酸的溶铜液从溶铜罐排入去一价铜罐中；将去一价铜罐加热至50℃，向去一价铜罐中连续通入氧气，控制氧气的流速为10m3/h，经0.5μm的过滤器过滤后，再经过硅藻土过滤后进入电镀槽生产铜箔。
实施例5
将含有130g/L铜、以及40g/L硫酸的溶铜液从溶铜罐排入去一价铜罐中；将去一价铜罐加热至55℃，向去一价铜罐中连续通入氧气，控制氧气的流速为10m3/h；向去一价铜罐中滴加入1kg/h双氧水和400mL盐酸，将去一价铜罐中的溶液排入去双氧水罐中；将去双氧水罐加热至50℃，使双氧水分解出的氧气进一步减少一价铜的含量，经0.5μm的过滤器过滤后，再经过硅藻土过滤后进入电镀槽生产铜箔。
对比例
将含有130g/L铜、以及40g/L硫酸的溶铜液从溶铜罐排出后，经过硅藻土过滤后直接进入电镀槽生产铜箔。
对上述各实施例及对比例中制得的铜箔产品每平方米的铜粒个数进行检测后，将数据汇总于表1。
表1各实施例及对比例中制得的铜箔产品每平方米的铜粒个数
Figure BDA0003189971230000071
由表1中数据可知，实施例1至实施例5中制得的铜箔产品每平方米的铜粒个数明显低于对比例制得的铜箔产品，因此，本发明的减少电解铜箔表面毛刺的方法有效减少了制得铜箔产品表面的铜粒个数，有效避免了箔层毛刺、粗糙、针孔、铜瘤等缺陷的发生。
综上所述，本发明的减少电解铜箔表面毛刺的方法中，通过向溶铜液中加入氧气、双氧水或盐酸中的至少一种，以减少溶液中一价铜的含量，避免后续箔层毛刺、粗糙、针孔、铜瘤等缺陷的发生；其中，加入双氧水时，不仅可以直接减少一价铜的含量，同时余量的过氧化氢被催化分解时产生的氧气还可以进一步减少一价铜的含量，还能有效避免双氧水进入到电镀槽中影响钛辊的使用寿命。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种减少电解铜箔表面毛刺的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，向铜溶解后的溶铜液中加入双氧水，以降低溶液中一价铜的含量；
步骤S2，向步骤S1反应后的溶液中加入过氧化氢酶，以分解未反应的双氧水。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
过滤掉步骤S2反应后的溶液中的过氧化氢酶。
3.一种减少电解铜箔表面毛刺的方法，其特征在于，包括：
向铜溶解后的溶铜液中加入盐酸，以降低溶液中一价铜的含量。
4.一种减少电解铜箔表面毛刺的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，向铜溶解后的溶铜液中加入双氧水和盐酸，以降低溶液中一价铜的含量；
步骤S2，向步骤S1反应后的溶液中加入过氧化氢酶，以分解未反应的双氧水。
5.一种减少电解铜箔表面毛刺的方法，其特征在于，包括：
向铜溶解后的溶铜液中通入氧气，并对溶铜液进行加热，以降低溶液中一价铜的含量。
6.一种减少电解铜箔表面毛刺的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，向铜溶解后的溶铜液中通入氧气、滴加入双氧水和盐酸，以降低溶液中一价铜的含量；
步骤S2，向步骤S1反应后的溶液中加入过氧化氢酶，以分解未反应的双氧水。
7.一种减少电解铜箔表面毛刺的装置，其特征在于，包括：
去一价铜罐和过滤装置；其中
所述去一价铜罐适于去除溶铜液中的一价铜；以及
所述过滤装置适于对去一价铜罐中的溶液进行过滤。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述去一价铜罐的底部设置有氧气输送泵，以及
所述去一价铜罐的罐壁上设置有蒸汽盘管，以对去一价铜罐进行加热。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述去一价铜罐与过滤装置之间还连接有去双氧水罐，以催化双氧水分解。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，
所述去双氧水罐连接有加热元件。
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