CN201738027U

CN201738027U - 一种电解铜箔表面处理系统阳极板供电装置

Info

Publication number: CN201738027U
Application number: CN 201020154255
Authority: CN
Inventors: 何成群; 薛宏伟; 周晓波; 赵原森; 白忠波; 柴云; 李建渠; 龚美层
Original assignee: Lingbao Wason Copper Foil Co Ltd
Current assignee: Lingbao Wason Copper Foil Co Ltd
Priority date: 2010-04-09
Filing date: 2010-04-09
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2020-04-09

Abstract

一种电解铜箔表面处理系统阳极板供电装置，其中：包括第一直流电源和第二直流电源，第一直流电源的电源输出端连接在阳极板的左侧导电连接端，第二直流电源的电源输出端连接在阳极板的右侧导电连接端。本实用新型技术方案，相比现有技术中一个电源对一个或两个阳极板的两侧导电连接端同时供电的方式，不会造成电流偏流现象，电流分布比较均匀，从而避免造成抗剥离强度等参数波动或不合格，另外，可以根据生产工艺的需要增大调整两个直流电源的电流输出来提高电流密度，可避免生产出的铜箔产生明显的色差。综上，本实用新型电解铜箔表面处理系统阳极板供电装置，两直流电源同时供电，输出电流范围大、电流分布均匀，可提高铜箔的生产质量。

Description

一种电解铜箔表面处理系统阳极板供电装置

技术领域：

本实用新型涉及电解铜箔生产工艺，尤其涉及一种电解铜箔表面处理系统阳极板供电装置。

背景技术：

电解铜箔是制做覆铜板的主要原料，是电子工业的主要基础原料之一，广泛应用于电子、航天、通讯、国防等高科技领域，市场前景极为广阔，其中，印制电路用覆箔板是一种极其重要的电子工业基础材料，覆铜板是用来制造印制电路板，以供对电子元件起到支撑和互相连接、互相绝缘的作用。由于电子产品日趋小型、轻量、薄形化，迫使印制线路板必须具备各种高技术特征。覆铜板制造技术直接涉及到当代多种高新技术，其最重要的材料之一就是铜箔，要想生产出高品质的铜箔，就需要对铜箔的生产工艺，生产设备有更高的要求。在所有的工艺过程中，表面处理系统最为重要，表面处理系统主要是在毛箔生成后对其表面进行处理，主要由酸洗、粗化、固化、镀钴、镀锌、镀铬、喷硅、烘干等处理环节构成，经过表面处理系统处理之后，可以提高铜箔的抗剥离强度，抗拉强度，并可以使铜箔具备防氧化、防潮、耐药品等性能，在这些工艺处理环节中温度、流量、电流密度等工艺参数对铜箔的生产质量都有很大的影响，其中阳极板的电流密度对铜箔生产的影响最大。

表面处理系统工序是一个再次电镀的过程，其采用的方式是由直流电源提供直流电流到阳极板的两端，将阳极板放入硫酸铜溶液的槽体内，槽体上方装有导电辊，铜箔作为阴极通过导电辊再进入到溶液之中，在槽内硫酸铜溶液中，通过电离子定向移动，在阴极表面形成镀层，在电镀的过程之中对阳极板电流密度的要求精度很高，因此对供电电源的纹波系数、稳流精度等的要求就很高，目前的供电方式，是由一个直流电源对一块阳极板两端供直流电，如图1所示，或者由一个直流电源供两块阳极板两端，如图2所示；图1中，直流电源3的电源输出端分成两路，第一路连接在阳极板1的左侧的导电铜排1a上，第二路连接在阳极板1的右侧的导电铜排1b上，由直流电源3同时对阳极板1的两侧同时供直流电；图2中，直流电源3的电源输出端分成四路，第一路连接在第一阳极板1的左侧的导电铜排1a上，第二路连接在第一阳极板1的右侧的导电铜排1b上，第三路连接在第二阳极板1’的左侧的导电铜排1a’上，第四路连接在第二阳极板1’的右侧的导电铜排1b’上，由直流电源3同时对第一阳极板1、第二阳极板1’的两侧同时供直流电；任何金属的电解液都有一个允许获得合乎要求的沉积层的极限电流密度范围，其下限值叫电流密度下限，上限叫电流密度上限，当电流密度低于下限时，将会使金属不能沉积至阴极，当电流密度大于上限时，阴极附近的电解液发生急剧的贫化现象，从而可能引起其它阳离子(特别是引起氢离子)开始强烈放电，使沉积层松疏和产生海绵状的物质，有时在不析出氢或少析出氢的硫酸铜(CUSO₄)电解液中也可能发生烧焦现象，有一种解释是因为铜离子来不及脱水而沉积至阴极，所夹带的水阻止了晶体的正常成长，从而影响了铜箔的物理性能。

目前采用单台电源对阳极板供电的方式，电流从电源出来之后经过铜排连接到一定高度之后分左右供给一块阳极板，因位置及距离等原因，在实际的生产过程中容易造成电流偏流的情况，从而会造成抗剥离强度等铜箔参数波动或不符合国际标准，再者，由于采用单台电源供电，只能小范围的调整电流，不能很好的满足生产工艺的需要，有时候甚至会影响到产品的生产，单台电源输出电流小、电流分布不均的特点对铜箔的生产有极大的影响，具体体现在以下几个方面：

1、在阳极板上电流密度分布不均会造成铜箔的抗剥离强度不均，有的地方会出现抗剥离强度偏低，如图3为抗剥离强度正常的产品放大2000倍后的微观影像，图4为抗剥离强度异常的产品放大2000倍后的微观影像；

2、在阳极板上电流密度分布不均会造成铜箔的耐浸焊指标下降，在下游厂家制造电路板时会影响到压板的质量；

3、电流密度分布不均造成局部导电铜排发热，电流密度高的地方铜箔容易出现电击，在电镀过程中导电辊电流密度高的地方镀铜的速度过快，这样处理后的铜箔的光面和毛面与正常铜箔相比很容易产生色差，很大程度上降低了铜箔产品的质量。

如上可见，铜箔电镀处理工艺中急需要解决问题是单台电源输出电流小、电流分布不均造成的电镀工艺处理的产品质量差。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种电解铜箔表面处理系统阳极板供电装置，以解决目前技术中电镀工艺处理的产品质量差的问题。

一种电解铜箔表面处理系统阳极板供电装置，其中：包括第一直流电源和第二直流电源，第一直流电源的电源输出端连接在阳极板的左侧导电连接端，第二直流电源的电源输出端连接在阳极板的右侧导电连接端。

所述的电解铜箔表面处理系统阳极板供电装置，其中：第一直流电源和第二直流电源相同。

本实用新型采用上述技术方案将达到如下的技术效果：

本实用新型电解铜箔表面处理系统阳极板供电装置，采用两个直流电源分别对阳极板的左、右侧导电连接端供直流电，相比一个电源分两路对一个阳极板的两侧导电连接端供电的方式，或者一个电源分四路分别对两个阳极板的两侧导电连接端供电的方式，本实用新型供电装置不会造成电流偏流的情况，电流分布比较均匀，从而避免造成抗剥离强度等参数波动或不合格，另外，可以根据生产工艺的需要增大调整两电源的电流输出，通过增大两电源的电流输出来提高电流密度，还可避免生产出的铜箔产生明显的色差。综上，本实用新型电解铜箔表面处理系统阳极板供电装置，两直流电源输出电流可调范围大、电流分布均匀，可提高铜箔的生产质量。

附图说明：

图1为现有技术中一个直流电源对一块阳极板的两端供直流电的供电连接图；

图2为现有技术中一个直流电源分别对两块阳极板的两端供直流电的供电连接图；

图3为抗剥离强度正常的产品放大2000倍后的微观影像；

图4为抗剥离强度异常的产品放大2000倍后的微观影像；

图5为本实用新型电解铜箔表面处理系统阳极板供电装置的供电连接图。

具体实施方式：

一种电解铜箔表面处理系统阳极板供电装置，如图5所示，包括第一直流电源3a和第二直流电源3b，第一直流电源3a的电源输出端连接阳极板1的左侧导电连接铜排1a，第二直流电源3b的电源输出端连接阳极板1的右侧导电连接铜排1b。

本实施例中，第一直流电源3a和第二直流电源3b规格完全相同。本实施例中第一、第二直流电源3a、3b采用的是北京京仪椿树整流器有限责任公司生产的型号为GGDF2500A——15V的电源，这种电源加入了反向电流，可达到除氢、活化镀、减轻氧化的作用，这种电源的正、反向脉冲单独可调，可控制镀层的结晶取向，有利于增加镀层的硬度、质密度与光亮度。

经过生产实践证明，本技术方案所提供的供电方式在实际的生产中取得了明显的效果，体现在以下几个方面：

1、利用本实施例技术方案对阳极板1供电后，阳极板1的电流密度比现有技术供电方式供电的阳极板的电流密度分布更为均匀，从源头上消除了偏流情况。本实施例技术方案供电方式的阳极板与现有技术方案中供电方式的阳极板对应区域内电流密度分布如下述表1所示：

	A域	B域	C域	D域	E域
						现有技术方案中供电方式的阳极板	550	520	518	529	548
本实施例技术方案供电方式的阳极板	534	537	532	534	536

表1：现有技术供电方式与本实施例供电方式在阳极板对应区域的电流密度分布对比表

2、本实施例中是在阳极板的两侧各采用一个电源供电，这种供电方式可以提高阳极板两侧的供电电流，供电电流提高后可以提高铜箔的抗剥离强度，从而保证铜箔的生产质量，采用本技术方案后生产的铜箔的抗剥离强度没有出现过不合格的情况；

3、色差明显得到改善。

现有技术中的供电方式，是由一台电源供一块阳极板的两端或两块阳极板的两端，这样造成了在表面处理过程中阳极板电流密度分布不均的情况，提高电流可以提高铜箔的抗剥离强度性能，但是由于一个电源供一块阳极板的两端或两块阳极的两端不能大幅度地提高电流。通过本实施例技术方案，阳极板1的两端各有一台直流电源供电，不但使阳极板1的电流密度均匀，而且增大了供电电流，提高了铜箔的抗剥离强度性能。现有技术生产的铜箔与采用本技术方案生产的铜箔的抗剥离强度、表观对比如下述表2所示：

表2：现有技术生产的铜箔与采用本技术方案生产的铜箔的抗剥离强度、表观对比表

采用本技术方案生产的铜箔，不仅抗剥离强度和表观有明显改善，铜箔的其它内在质量也大有提高，各种技术指标都达到甚至是超过国际IP4562标准。以18微米和35微米的铜箔为例，其具体的参数分别如下表3、表4所示：

性质	单位	产品特性
			厚度	μm	18.0
含铜量	(％)	≥99.8
			质重	g/m²	155±5
抗拉强度At25	Kg/mm²	＞28
			抗拉强度At180	Kg/mm²	＞15
伸长率At25	％	＞6
			伸长率At180	％	＞2
表面粗化度S-Ra	μm	0.1-0.4
			表面粗化度M-Rz	μm	＜8
高温防氧化性	190℃/30min	合格
			抗剥离强度	Kg/cm	＞1.4

表三：18微米铜箔参数列表

性质	单位	产品特性
			厚度	μm	35.0
含铜量	(％)	≥99.8
			质重	g/m²	284±6
抗拉强度At25	Kg/mm²	＞28
			抗拉强度At180	Kg/mm²	＞15
伸长率At25	％	＞10
			伸长率At180	％	＞2
表面粗化度S-Ra	μm	0.1-0.4
			表面粗化度M-Rz	μm	＜10
高温防氧化性	190℃/30min	合格
			抗剥离强度	Kg/cm	＞1.8

表四：35微米铜箔参数列表

现有技术的供电方式由于电源单项原因生产出的抗剥离强度低的铜箔数量很大，严重影响了铜箔生产企业的经济效益。在此，可以参照以下对比，一家铜箔生产厂家的铜箔产品卖给下游压制PCB生产厂家的时候是每千克70元左右，在PCB生产厂家每压制一块电路板需要的铜箔量是0.2千克，每张线路板的铜箔成本为0.2×70＝14元，这样计算，每一千克铜箔可以压制五张电路板，五张电路板的铜箔成本为14×5＝70元，如果在压制的电路板中出现铜箔的抗剥离强度低的时候，PCB厂家向铜箔生产厂家提出索赔，每张板子的索赔价格是其铜箔成本价格的一百倍，即每千克铜箔客户的索赔金额为14×100×5＝7000元，也就是说如果卖出一千克抗剥离强度低的铜箔，铜箔生产厂家就要为客户赔付7000元。但采用本技术方案供电方式后，这种因铜箔的抗剥离强度低而产生的索赔情况再也没有出现过；同时，由于采用本技术方案生产的铜箔的品质大大提高，也减少了客户对单位重量的铜箔产品的索赔金额，而且在生产过程中铜箔产品的合格率也大大提高，请看下表5的一组数据：

	B级产品(吨)	废箔(吨)	抗剥离强度低产品(吨)
				现有技术	2	1.5	1.5
本技术方案	0.5	0.4	0.2

表5现有技术与本技术方案供电方式所生产的几种级别铜箔数量比较列表

现有技术中，由于电流分布不均等原因每月造成的不合格铜箔数量就很多，每一吨B级产品要比A级产品售价少三千元人民币，抗剥离强度低的产品必须再经过几次表面处理，而废箔需从第一道工序重新再制造，严重的浪费了生产资料。

经过生产实践证明，现有技术中由于阳极板左右电流偏差而造成的废箔或降级品数量巨大，成品率仅为85％左右，而采用本技术方案后，成品率提高到92％以上，大大提高了铜箔生产厂家的经济效益。

Claims

1.一种电解铜箔表面处理系统阳极板供电装置，其特征在于：包括第一直流电源和第二直流电源，第一直流电源的电源输出端连接在阳极板的左侧导电连接端，第二直流电源的电源输出端连接在阳极板的右侧导电连接端。

2.如权利要求1所述的电解铜箔表面处理系统阳极板供电装置，其特征在于：第一直流电源和第二直流电源相同。