TW202039938A - 電解銅箔 - Google Patents

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Abstract

本創作提供一種電解銅箔，該電解銅箔具有相對的一輥筒面和一沉積面；其中，該輥筒面和該沉積面的表面粗糙度之差數的絕對值小於0.8微米；以及該電解銅箔具有一幅寬方向及一卷長方向，其中該電解銅箔沿該幅寬方向分成10個相同寬度且相同長度的試片，相鄰兩試片的重量偏差大於或等於1.5%的總數少於相鄰兩試片的重量偏差小於1.5%的總數；所述相鄰兩試片的重量偏差以下式計算，其中n代表試片序號1至9中任一者：

Description

電解銅箔
本創作係關於一種電解銅箔，尤指一種可適用於例如鋰離子電池、印刷電路板等技術領域的電解銅箔。
銅箔不僅可作為電路板各元件間的導通材料、覆銅基板的基礎材料，應用於智慧型手機、筆記型電腦等電子產業領域；還可作為鋰離子電池的電極材料，應用於行動電子裝置、電動車等領域。
根據不同的製備方法，銅箔分為壓延銅箔(rolled copper foil)或電解銅箔(electrodeposited copper foil)，其各自具有不同的物理性質和應用領域。壓延銅箔雖具有良好的機械特性，但因須經過多次輾壓、退火等製程步驟，導致加工成本高且幅寬受到限制；相較之下，製程相對簡單的電解銅箔，可利用卷對卷(roll-to-roll，RTR)的方式實現連續性大量生產之目的，故更具有產業應用的潛力。
利用卷對卷雖能將電解生成的銅箔捲成圓筒狀，允許連續式的大量生產；然而，若無法精確地控制現有生產電解銅箔的製程條件或捲繞方式時，電解銅箔在導輥上捲繞會發生滑動而無法維持最內層的卷長方向(又稱機械方向，machine direction，MD)收卷，致使捲繞的電解銅箔無法完全重疊於前一層電解銅箔，漸漸出現喇叭狀的「偏行」現象。如此一來，於製程中還需將偏行而未上下重疊的電解銅箔切除，不僅使得電解銅箔的產率降低，且會浪費物料，導致電解銅箔的生產成本大幅提升。
為減緩偏行現象，現有技術曾嘗試透過改良製程設備的方式來解決，但如此仍會衍生設備改良之費用，致使降低電解銅箔生產成本之目的難以實現。
有鑑於上述電解銅箔存在技術缺陷，本創作之目的在於有效減少、甚至具體避免電解銅箔在捲繞過程中產生偏行的現象，以提高其產率、避免徒增生產成本。
為達成前述目的，本創作提供一種電解銅箔，其具有相對的一輥筒面和一沉積面；其中，該輥筒面和該沉積面的表面粗糙度之差數的絕對值小於0.8微米(μm)；以及該電解銅箔具有一幅寬方向(transverse direction，TD)及一卷長方向，其中該電解銅箔沿該幅寬方向分成10個相同寬度且相同長度的試片，相鄰兩試片的重量偏差大於或等於1.5%的總數少於相鄰兩試片的重量偏差小於1.5%的總數；所述相鄰兩試片的重量偏差以下式計算，其中n代表試片序號1至9中任一者：
Figure 02_image001
。
本創作藉由調控電解銅箔的相對兩面的表面粗糙度之絕對差範圍、以及調控電解銅箔沿其幅寬方向上的各相鄰分區域有顯著重量偏差(重量偏差大於或等於1.5%)的比例，使一系列的導輥於捲繞過程中對電解銅箔的相對兩面產生相似的接觸力，減少甚至避免電解銅箔在卷對卷的傳輸過程中產生偏行現象，故能省略以往裁切偏位電解銅箔之處理步驟，進而提高整體電解銅箔的產率。
電解銅箔是以硫酸及硫酸銅為主成分之水溶液作為電解液，常採用以不溶性金屬作為陽極(dimensionally stable anode, DSA)，以具有拋光表面之鈦製輥筒作為陰極輥筒(cathode drum)，於兩極間通以直流電，使所述電解液中的銅離子電沉積在陰極輥筒上，當電解銅箔達一定厚度時，將析出的電解銅箔自陰極輥筒表面剝離並連續收卷而得；其中，電解銅箔與陰極輥筒表面接觸的面稱做「輥筒面」(drum side)，而將其相對的另一面稱做「沉積面」(deposited side)。
依據本創作，該輥筒面和該沉積面之表面粗糙度係以JIS B 0601-1994規定的10點平均粗糙度(Rz)表示。另外，控制該輥筒面和該沉積面的表面粗糙度之差數的絕對值(即ΔRz)小於0.8 μm，能使所述電解銅箔在與一系列的導輥表面接觸時，無論是以該輥筒面還是該沉積面與導輥表面接觸，都能產生相似的接觸力，確保電解銅箔在捲繞的過程中不易產生滑動而偏行。較佳的，該輥筒面和該沉積面的表面粗糙度之差數的絕對值大於或等於0微米且小於0.8微米。在一些實施例中，該輥筒面和該沉積面的表面粗糙度之差數的絕對值大於或等於0.1 μm且小於或等於0.75 μm。
在一些實施例中，該輥筒面的表面粗糙度可大於或等於0.2 μm且小於或等於15 μm，較佳可大於或等於0.5 μm且小於或等於10 μm，更佳可大於或等於0.7 μm且小於或等於5 μm，再更佳可大於或等於1 μm且小於或等於2 μm；對該沉積面而言，表面粗糙度可大於或等於0.2 μm且小於或等於15 μm，較佳可大於或等於0.5 μm且小於或等於10 μm，更佳可大於或等於0.7 μm且小於或等於5 μm，再更佳可大於或等於1 μm且小於或等於2 μm。
依據本創作，當所述相鄰兩試片的重量偏差愈小時，表示對該電解銅箔整體而言，沿其幅寬方向上各相鄰分區域的厚度愈均勻、重量愈一致，因此能對所述導輥的接觸表面產生的接觸力也愈均勻，使得所述電解銅箔在捲繞的過程中可維持最內層的卷長方向(即，實質上垂直於電解銅箔之幅寬方向)收卷而不易產生滑動而偏行。將該電解銅箔分成十個試片，因此在計算相鄰兩試片的重量偏差時，則會得到9組數值。較佳的，所述相鄰兩試片的重量偏差大於或等於1.5%的總數除以9係小於或等於0.45。另外，在一些實施例中，各組相鄰兩試片的重量偏差係等於或大於0.00%且小於或等於2.20%。
依據本創作，該電解銅箔的厚度沒有特定限制，較佳的，厚度介於1 μm至210 μm；更佳的，厚度介於2 μm至105 μm；再更佳的，厚度介於3 μm至35 μm；最佳的，厚度介於4 μm至20 μm。
為同時調控電解銅箔的相對兩面的表面粗糙度之絕對差範圍以及電解銅箔沿其幅寬方向上的相對重量偏差範圍，本創作可透過例如調整電解液組成或流速來達成，但並非僅限於透過本說明書所舉例的製程調控方式來實現。
一般而言，除了銅離子的來源外，電解液中所包含的其他添加劑可能會影響電流分布、電解時的銅箔沉積厚度分布，進而影響所得到的電解銅箔的性質。舉例而言，當電解液中摻入聚乙烯醇(‎polyvinyl alcohol，PVA)可控制銅離子在表面起伏的山峰上沉積，藉此可得到表面粗糙度較小的電解銅箔。較佳的，依據JIS K 6726測量方法，聚乙烯醇的皂化度可為70莫耳百分比(mol%)至100 mol%，聚乙烯醇的聚合度(degree of polymerization)可為200至4000。
通常，在電解槽中，輸入電解液的流速會影響電解槽中的銅離子濃度，進而影響電解析出的銅箔之特性。經發明人多次研究，在用於輸入電解液的入料管上設置有複數孔洞，而各孔洞的面積之總和與該入料管截面積之間的比值(即孔洞分布率)會影響電解液的流速。舉例而言，在同樣的電解液流量下，當入料管的孔洞分布率過低時，電解液流速則會過快，使得電解液的流動變得紊亂，影響兩極間的銅離子補充；反之，當入料管的孔洞分布率過高時，孔洞之間的距離過近，同樣會干擾銅離子的電沉積情況；因此，控制入料管的孔洞分布率有助於製得在幅寬方向上相對重量偏差較小、厚度較均勻的電解銅箔。
為了提升防銹等機能的目的下，可對所述電解銅箔視需求實施常見的表面處理；舉例而言，可在所述電解銅箔的表面實施粗化處理、鈍化處理、防銹處理、矽烷耦合處理等之一種以上的表面處理，但不限於此。
就粗化處理而言，所述電解銅箔的輥筒面或沉積面中之至少一者經粗化處理後，所述表面具有微細凹凸起伏的形狀，可提供所述電解銅箔與其他被接著體之間的接著性。所述形狀可為球狀、針狀、或板狀，但不限於此。此外，所述電解銅箔還可視需求在粗化處理後再加上銅覆蓋處理。
就鈍化處理而言，可列舉選擇以鋅、鋅合金、鎳、或鎳合金進行鈍化處理，提高所述電解銅箔的耐化學性。
就防銹處理而言，可列舉使用唑類化合物(azole)等的有機防銹處理或使用鉻酸鹽(chromate)等的無機防銹處理，使所述電解銅箔的輥筒面或沉積面中之至少一者還可包括一有機防銹層或無機防銹層；可使用浸漬塗布、噴塗、電鍍等方法使防銹元素附著於電解銅箔的表面上。就唑類化合物而言，可列舉三唑(triazole)、苯並三唑(benzotriazole)、甲苯基三唑(tolyltriazole)、羧基苯並三唑(carboxybenzotriazole)、經氯取代之苯並三唑(chloro-substituted benzotriazole)、3-胺基-1,2,4-三唑(3-amino-1, 2, 4-triazole)、4-胺基-1,2,4-三唑(4-amino-1, 2, 4-triazole)、或該等的衍生物等三唑類化合物；噻唑(thiazole)、異噻唑(isothiazole)、2-胺基-4-甲基噻唑(2-amino-4-methylthiazole)、或該等的衍生物等噻唑類化合物；及咪唑(imidazole)、1-甲基-2-巰基咪唑(2-mercapto-1-methylimidazole)、1-(β-羥乙基)-2-甲基咪唑(1-(2-hydroxyethyl)-2-methylimidazole)、1-(β-氯乙基)-2-甲基咪唑(1-(2-chloroethyl)-2-methylimidazole)、2-胺基苯並咪唑(2-aminobenzimidazole)、或該等的衍生物等咪唑類化合物；有機防銹處理係可使用一種以上的上述唑類化合物來進行。
矽烷耦合處理係使用矽烷耦合劑對電解銅箔的表面進行表面處理，使所述電解銅箔的輥筒面或沉積面中之至少一者還可包括一矽烷耦合劑層。所述矽烷耦合劑可包括，但不限於以下述化學式表示之群組：Y-(R’)n -Si(OR)3 ，其中Y係選自於縮水甘油基(環氧基)、胺基、環氧環己基、脲基、胺基甲酸酯基、丙二酸酯基、羧基、巰基、氰基、乙醯氧基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、氯甲基苯基、吡啶基、乙烯基、二烷基胺基、苯基烷氨基及咪唑基所組成的群組；n為整數0或1；R’係伸甲基、伸乙基、伸丙基、或經乙基或丙基取代之伸苯基，其中該伸苯基中的苯環與Y相連接；以及R係甲基、乙基、或碳數為3至6的直鏈或支鏈的烷基；具體而言，所述矽烷耦合劑可使用環氧基矽烷(epoxy-based silane)、胺基矽烷(amino-based silane)、甲基丙烯醯氧基矽烷(methacryloxy-based silane)、乙烯基矽烷(vinyl-based silane)、巰基矽烷(mercapto-based silane)；矽烷耦合處理也可使用一種以上的矽烷耦合劑來進行。
依據本創作，該電解銅箔不僅可應用於鋰離子電池的電極，亦可應用於包含鋰離子電池的電子裝置，例如：行動電源、智慧型手機、筆記型電腦、電動交通工具等；或者，該電解銅箔還可應用於剛性銅箔基板、軟性銅箔基板、IC載板等印刷電路板領域，但並非僅限於此。
在下文中，本領域技術人員可從以下實施例很輕易地理解本創作所能達到的優點及效果。因此，應當理解本文提出的敘述僅僅用於說明優選的實施方式而不是用於侷限本創作的範圍，在不悖離本創作的精神和範圍的情況下，可以進行各種修飾、變更以便實施或應用本創作之內容。
以下實施例所用儀器型號： 1.      α型表面粗糙度計：Kosaka Laboratory製造的 SE 1700； 2.         微量天平：Mettler Toledo International Inc.製造的AG-204。
實施例 1 之電解銅箔
電解浴之硫酸銅電解液的配製：
將銅線溶解在濃度為50重量%的硫酸水溶液中，配製成硫酸銅(CuSO4 ‧5H2 O)濃度為320克/升(g/L)和硫酸濃度為100 g/L的基本溶液。再於該基本溶液中，以每升基本溶液加入5毫克(mg)的聚乙烯醇(即5 ppm的PVA)、5 mg的羥乙基纖維素(hydroxyethyl cellulose，HEC，購自DAICEL株式會社)、以及3 mg的3-巰基-1-丙烷磺酸鈉(sodium 3-mercapto-1-propanesulfonate，MPS，購自HOPAX股份有限公司)的比例，配製成硫酸銅電解液。
請參閱圖1A和圖1B所示，在50°C的電解浴中，以形狀如T字的入料管10(其徑長D1為3英吋)持續通入所述硫酸銅電解液20；其中，入料管10中與電解銅箔50的幅寬同方向的管體(長度為1390 mm)之表面開設有100個孔洞101(其孔徑D2為7 mm)，且各孔洞101的距離相同；整體而言，該入料管10的孔洞分布率為84.39%。以一電流密度為40安培/平方分米(A/dm2 )的電流於陰極輥筒30和沿著陰極輥筒30形狀設置的陽極板40之間流動，使得硫酸銅電解液20中的銅離子在陰極輥筒30的表面析出而形成電解銅箔50，隨後，所述電解銅箔50通過一系列導輥60從陰極輥筒30剝離、卷取，由收卷輪61將電解銅箔50收卷，獲得幅寬為1380 mm、厚度為8 μm之電解銅箔50。電解銅箔50具有相對的輥筒面501和沉積面502。
在另一些情況下，所述電解銅箔50從陰極輥筒30剝離後，還可以進行後續加工處理，例如，粗化處理、鈍化處理、防銹處理、矽烷耦合處理等。防銹處理可於31.5°C下使用濃度為1.5 g/L的鉻酸溶液，以電鍍時間為15秒、電流密度為0.5 A/dm2 的電流於該輥筒面501和該沉積面502上形成一包括鉻酸鹽的無機防銹層。
實施例 2 之電解銅箔
製備實施例2所採用的方法與製備實施例1之電解銅箔的方法相似，其差異在於：將實施例1使用的入料管之表面開設有100個直徑7 mm的孔洞、孔洞分布率為84.39%的入料管改為表面開設有80個直徑6.7 mm的孔洞、孔洞分布率為61.85%的入料管。
實施例 3 之電解銅箔
製備實施例3所採用的方法與製備實施例1之電解銅箔的方法相似，其差異在於：將實施例1使用的入料管之表面開設有100個直徑7 mm的孔洞、孔洞分布率為84.39%的入料管改為表面開設有115個直徑6.7 mm的孔洞、孔洞分布率為88.91%的入料管。
實施例 4 之 電解銅箔
製備實施例4所採用的方法與製備實施例3之電解銅箔的方法相似，其差異在於：將實施例3採用之含有5 ppm之PVA的硫酸銅電解液改為含有2.5 ppm之PVA的硫酸銅電解液。
實施例 5 之 電解銅箔
製備實施例5所採用的方法與製備實施例3之電解銅箔的方法相似，其差異在於：將實施例3採用之含有5 ppm之PVA的硫酸銅電解液改為含有7.5 ppm之PVA的硫酸銅電解液。
實施例 6 之電解銅箔
製備實施例6所採用的方法與製備實施例1之電解銅箔的方法相似，其差異在於：將實施例1採用之含有5 ppm之PVA的硫酸銅電解液改為含有2.5 ppm之PVA的硫酸銅電解液，並改用不同寬度的陰極輥筒，以獲得幅寬為400 mm、厚度為8 μm之電解銅箔。
實施例 7 之電解銅箔
製備實施例7所採用的方法與製備實施例1之電解銅箔的方法相似，其差異在於：將實施例1採用之含有5 ppm之PVA的硫酸銅電解液改為含有5.5 ppm之PVA的硫酸銅電解液。
比較例 1 之電解銅箔
製備比較例1所採用的方法與製備實施例1之電解銅箔的方法相似，其差異在於：將實施例1使用的入料管之表面開設有100個直徑7 mm的孔洞、孔洞分布率為84.39%的入料管改為表面開設有100個直徑5.0 mm的孔洞、孔洞分布率為43.06%的入料管。
比較例 2 之電解銅箔
製備比較例2所採用的方法與製備實施例1之電解銅箔的方法相似，其差異在於：將實施例1使用的入料管之表面開設有100個直徑7 mm的孔洞、孔洞分布率為84.39%的入料管改為表面開設有100個直徑10 mm的孔洞、孔洞分布率為172.22%的入料管。
比較例 3 之電解銅箔
製備比較例3所採用的方法與製備實施例1之電解銅箔的方法相似，其差異在於：將實施例1採用之含有5 ppm之PVA的硫酸銅電解液改為不含PVA的硫酸銅電解液。
比較例 4 之電解銅箔
製備比較例4所採用的方法與製備實施例1之電解銅箔的方法相似，其差異在於：將實施例1採用之含有5 ppm之PVA的硫酸銅電解液改為含有10 ppm之PVA的硫酸銅電解液。
比較例 5 之電解銅箔
製備比較例5所採用的方法與製備實施例1之電解銅箔的方法相似，其差異在於：將實施例1使用的入料管之表面開設有100個直徑7 mm的孔洞、孔洞分布率為84.39%的入料管改為表面開設有150個直徑6.7 mm的孔洞、孔洞分布率為115.97%的入料管。
比較例 6 之電解銅箔
製備比較例6所採用的方法與製備比較例3之電解銅箔的方法相似，其差異在於：將比較例3使用的入料管之表面開設有100個直徑7 mm的孔洞、孔洞分布率為84.39%的入料管改為表面開設有115個直徑6.7 mm的孔洞、孔洞分布率為88.91%的入料管。
比較例 7 之電解銅箔
製備比較例7所採用的方法與製備比較例2之電解銅箔的方法相似，其差異在於：將比較例2採用之含有5 ppm之PVA的硫酸銅電解液改為含有10 ppm之PVA的硫酸銅電解液。
比較例 8 之電解銅箔
製備比較例8所採用的方法與製備比較例7之電解銅箔的方法相似，其差異在於：將比較例7採用之含有10 ppm之PVA的硫酸銅電解液改為含有7.5 ppm之PVA的硫酸銅電解液，且獲得幅寬為400 mm、厚度為8 μm之電解銅箔。
分析 1 ：以統計學的標準偏差分析電解銅箔重量
將實施例1(E1)至實施例7(E7)和比較例1(C1)至比較例8(C8)的電解銅箔各自沿其幅寬方向分成10個相同寬度且相同長度(10公分)的試片；以微量天平測量各試片的重量，計算各實施例和比較例中的10個試片的重量之間的3倍標準差(three sigma，3σ)，並將所述結果整理於表1-1。 表1-1：實施例1至7和比較例1至8的電解銅箔以統計學分析的3σ結果
編號 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7  
3σ (%) 1.5 2.78 1.24 2.64 2.25 2.14 2.47  
編號 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8
3σ (%) 2.46 2.43 2.24 1.97 2.69 2.49 2.44 2.78
分析 2 ：以統計學的相對全距分析電解銅箔重量
將實施例1至實施例7和比較例1至比較例8的電解銅箔各自沿其幅寬方向分成10個相同寬度且相同長度(10公分)的試片；以微量天平測量各試片的重量；依據以下公式計算各實施例和比較例的相對全距(relative range)：
Figure 02_image005
。
將實施例1至7和比較例1至8的電解銅箔各自的相對全距整理於表1-2中。 表1-2：實施例1至7和比較例1至8的電解銅箔以統計學分析的相對全距結果
編號 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7  
相對全距 (%) 1.56 2.30 1.37 2.06 2.07 1.82 2.58  
編號 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8
相對全距 (%) 2.10 1.91 2.11 1.80 2.33 2.32 2.40 2.86
分析 3 ：相鄰兩試片的重量偏差分析
將實施例1至7和比較例1至8的電解銅箔各自沿其幅寬方向分成10個相同寬度且相同長度(10公分)的試片；以微量天平測量各試片的重量，並依據以下公式計算相鄰兩試片的重量偏差：
Figure 02_image001
。
將實施例1至7和比較例1至8的電解銅箔各自的9組重量偏差列於表2，並統計重量偏差大於或等於1.5%的總數，並將所述結果整理於表2中；另外，計算所述重量偏差大於或等於1.5%的總數除於9的比例，並將所述結果整理於表3中。 表2：實施例1至7和比較例1至8的電解銅箔之重量偏差的分析結果
編號 試片(n)和試片(n+1)的重量偏差 (%) ＞1.5%總數
n 1 2 3 4 5 6 7 8 9
n+1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
E1 1.03 0.51 0.13 0.36 0.45 0.31 0.92 1.57 0.51 1
E2 1.59 0.34 0.27 1.62 1.67 0.44 2.14 0.18 0.12 4
E3 0.27 0.41 0.45 0.84 0.75 0.32 0.29 0.09 0.08 0
E4 0.18 0.02 2.05 0.27 0.09 1.31 0.86 0.79 1.84 2
E5 0.53 0.51 0.82 2.09 1.01 0.35 0.41 0.06 1.73 2
E6 1.02 0.91 0.07 0.82 0.48 1.36 0.22 1.83 0.07 1
E7 0.54 0.51 0.04 0.94 0.55 0.07 0.38 0.78 1.74 1
C1 0.03 1.60 0.46 1.66 0.38 0.03 1.59 1.81 1.59 5
C2 1.58 1.05 0.51 1.53 1.71 1.64 1.82 1.54 1.53 7
C3 2.10 0.19 0.68 0.02 0.05 0.01 0.95 1.29 1.55 2
C4 0.97 1.62 1.13 0.43 0.89 0.05 0.32 1.09 0.00 1
C5 1.65 0.09 0.20 1.02 1.86 0.25 1.67 2.08 2.20 5
C6 1.19 0.21 1.08 0.74 0.71 0.59 1.56 1.90 2.16 3
C7 1.58 2.00 0.86 1.55 1.64 1.53 1.52 0.23 0.29 6
C8 0.41 1.93 1.62 0.46 1.64 0.95 0.20 2.14 1.68 5
分析 4 ：表面粗糙度分析
所述實施例1至7及比較例1至8之電解銅箔以α型表面粗糙度計分析該等電解銅箔的表面粗糙度。依據JIS B 0601—1994規定的方法，分別量測該等電解銅箔的輥筒面和沉積面之Rz，並計算該輥筒面和該沉積面之差數的絕對值(即ΔRz)將實驗結果整理於表3中；其中，ΔRz的計算式如下所示：
Figure 02_image007
。
分析 5 ：電解銅箔捲繞偏行分析
於張力為55公斤的卷對卷製程中，以一捲繞速度為8公尺/分鐘、直徑為220 mm的收卷輪進行實施例1至7及比較例1至8之電解銅箔的捲繞偏行分析。請參閱圖2A、2B、3A和3B所示，所述電解銅箔50於收卷輪61的最內層端點定為A及B，A和B的距離即為所述電解銅箔50的幅寬W；待所述電解銅箔50在收卷輪61上捲繞至其卷長為1000公尺時，將所述電解銅箔50於收卷輪61的最外層端點定為A’及B’，A’和B’的距離亦為所述電解銅箔50的幅寬W。測量A和A’之間的距離，即為偏行長度L；而偏行長度L和該電解銅箔50的幅寬W的比例則定為偏行比，將實施例1至7及比較例1至8之電解銅箔的偏行長度和偏行比的結果於表3中呈現。 表3：實施例1至7及比較例1至8之電解銅箔的重量偏差比例、其兩面的表面粗糙度、ΔRz及偏行分析結果。
  重量偏差比例 電解銅箔輥筒面之Rz (μm) 電解銅箔沉積面之Rz (μm) ΔRz (μm) 偏行 長度(mm) 偏行比(%)
E1 0.11 1.02 1.29 0.27 0 0
E2 0.44 1.09 1.39 0.30 0 0
E3 0 1.01 1.27 0.26 0 0
E4 0.22 1.07 1.81 0.74 0 0
E5 0.22 1.09 1.70 0.61 0 0
E6 0.11 1.05 1.55 0.50 0 0
E7 0.11 1.08 1.08 0.00 0 0
C1 0.56 1.09 1.53 0.44 87 6.3
C2 0.78 1.06 1.57 0.51 205 14.9
C3 0.22 1.07 2.02 0.95 26 1.9
C4 0.11 1.04 2.13 1.09 46 3.3
C5 0.56 1.08 1.45 0.37 102 7.4
C6 0.33 1.02 1.89 0.87 37 2.7
C7 0.67 1.06 1.97 0.91 185 13.4
C8 0.56 1.08 1.75 0.67 30 7.5
實驗結果討論
如表1-1的結果所示，由統計學的標準偏差分析結果無法區分實施例1至7和比較例1至8的電解銅箔在捲繞過程中是否會發生偏行的問題；舉例而言，在表1-1中，比較例4的3σ值比實施例2、4、5至7的3σ值更小，然而由表3的捲繞分析結果可知，比較例4之電解銅箔在捲繞過程中仍產生偏行的現象。另外，如表1-2的結果所示，由統計學的相對全距分析結果同樣無法區分實施例1至7和比較例1至8的電解銅箔在捲繞過程中是否會發生偏行的問題；舉例而言，在表1-2中，比較例2和比較例4的相對全距值比實施例2、4、5、7的相對全距值更小，然而由表3的捲繞分析結果可知，比較例2和比較例4仍產生偏行的現象。由此可見，即便電解銅箔控制其重量在適當的標準偏差範圍內或是電解銅箔控制其重量在較小的相對全距範圍內，仍無法解決電解銅箔的生產效率不佳的問題。
再觀表2的分析結果，由實施例1至7相較於比較例1至8之結果可見，實施例1至7的電解銅箔所具有的相鄰兩試片的重量偏差小於1.5%的總數皆小於或等於4，即代表所述相鄰兩試片的重量偏差大於或等於1.5%的總數少於相鄰兩試片的重量偏差小於1.5%的總數；而比較例1、2、5、7、8皆大於或等於5，代表所述相鄰兩試片的重量偏差大於或等於1.5%的總數多於相鄰兩試片的重量偏差小於1.5%的總數。
由於實施例1至實施例7之電解銅箔同時兼具適當的兩面之表面粗糙度的絕對差範圍，且其沿幅寬方向分成10個等面積試片後任相鄰兩試片的重量偏差大於或等於1.5%的總數係控制在適當範圍內，因此，實施例1至實施例7之電解銅箔皆可於捲繞過程中對一系列的導輥表面產生相似的接觸力，減少甚至避免所述電解銅箔於卷對卷製程的傳輸中產生偏行的現象，即便是幅寬較寬的實施例1至5、7或幅寬較窄的實施例6之電解銅箔，同樣可於捲繞過程中不產生偏行的現象(如圖2A和2B所示，即，最外層端點A’與其最內層端點A重疊且最外層端點B’與其最內層端點B重疊)，進而提高電解銅箔的產率、避免徒增生產成本。
此外，由表3的實施例1至實施例7之電解銅箔的ΔRz可知，即便如實施例7之電解銅箔的沉積面和輥筒面之表面粗糙度沒有差異，只要所述電解銅箔沿其幅寬方向上的相對重量偏差在本創作界定的範圍內，所述電解銅箔於捲繞過程中仍不會產生偏行的現象。
再由表3的比較例1至8之偏行比的結果看來，比較例1、2、5、7、8的偏行情況較比較例3、6更嚴重。據此可證，對該電解銅箔整體而言，沿幅寬方向上各相鄰分區域的厚度愈均勻、重量愈一致，則能使得所述電解銅箔在捲繞的過程中愈不易產生滑動而偏行。然而，比較例3、6未同時控制所述電解銅箔的兩面之表面粗糙度的差異在適當的範圍內，仍存在偏行的現象(如圖3A和3B所示)。
基於上述實驗結果，本創作藉由調控電解銅箔的相對兩面的表面粗糙度之絕對差範圍以及電解銅箔沿其幅寬方向上的相對重量偏差範圍，能有效減少、甚至具體避免電解銅箔在捲繞過程中產生偏行的現象，故能免除現有技術需裁切偏位的電解銅箔或改良生產設備才能獲得不偏行之電解銅箔良品，從而實現提高電解銅箔之產率與避免徒增生產成本等效果。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，惟該實施方式並非用以限定本創作之申請專利範圍；舉凡其他未悖離本創作揭示內容下所完成的變化、修飾等變更，均應包含於本創作涵蓋的專利範圍中。
10:入料管101:孔洞 20:硫酸銅電解液30:陰極輥筒 40:陽極板50:電解銅箔 501:輥筒面502:沉積面 60:導輥61:收卷輪 A:最內層端點B:最內層端點 A’:最外層端點B’:最外層端點 W:電解銅箔的幅寬L:偏行長度 D1:徑長D2:孔徑
圖1A係電解銅箔的製程之立體示意圖； 圖1B係電解銅箔的製程之側視示意圖； 圖2A係實施例的電解銅箔於收卷輪的終止狀態示意圖； 圖2B係圖2A的剖面圖； 圖3A係比較例的電解銅箔於收卷輪的終止狀態示意圖； 圖3B係圖3A的剖面圖。
無。
10:入料管
20:硫酸銅電解液
30:陰極輥筒
40:陽極板
50:電解銅箔
501:輥筒面
502:沉積面
60:導輥
61:收卷輪
D1:徑長

Claims (7)

  1. 一種電解銅箔，其具有相對的一輥筒面和一沉積面；其中，該輥筒面和該沉積面的表面粗糙度之差數的絕對值小於0.8微米；以及該電解銅箔具有一幅寬方向及一卷長方向，其中該電解銅箔沿該幅寬方向分成10個相同寬度且相同長度的試片，相鄰兩試片的重量偏差大於或等於1.5%的總數少於相鄰兩試片的重量偏差小於1.5%的總數； 所述相鄰兩試片的重量偏差以下式計算，其中n代表試片序號1至9中任一者：
    Figure 03_image001
    。
  2. 如請求項1所述之電解銅箔，其中，該輥筒面和該沉積面的表面粗糙度之差數的絕對值大於或等於0.1微米且小於或等於0.75微米。
  3. 如請求項1所述之電解銅箔，其中，該輥筒面和該沉積面的表面粗糙度之差數的絕對值等於0。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之電解銅箔，其中，各相鄰兩試片的重量偏差等於或大於0.00%且小於或等於2.20%。
  5. 如請求項1至3中任一項所述之電解銅箔，其中，所述相鄰兩試片的重量偏差大於或等於1.5%的總數除以9係小於或等於0.45。
  6. 如請求項4所述之電解銅箔，其中，所述相鄰兩試片的重量偏差大於或等於1.5%的總數除以9係小於或等於0.45。
  7. 如請求項1所述之電解銅箔，其中，該幅寬方向垂直於該卷長方向。
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