TWI627311B - 電解銅箔的生產設備及其電流調整控制裝置 - Google Patents

電解銅箔的生產設備及其電流調整控制裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI627311B
TWI627311B TW106102916A TW106102916A TWI627311B TW I627311 B TWI627311 B TW I627311B TW 106102916 A TW106102916 A TW 106102916A TW 106102916 A TW106102916 A TW 106102916A TW I627311 B TWI627311 B TW I627311B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
electrolytic
copper foil
adjustment control
current adjustment
conductive sheets
Prior art date
Application number
TW106102916A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201827651A (zh
Inventor
宋雲興
Original Assignee
金居開發股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 金居開發股份有限公司 filed Critical 金居開發股份有限公司
Priority to TW106102916A priority Critical patent/TWI627311B/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI627311B publication Critical patent/TWI627311B/zh
Publication of TW201827651A publication Critical patent/TW201827651A/zh

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

本發明公開一種電解銅箔的生產設備及其電流調整控制裝置。電解銅箔的生產設備包括電解槽、電極組件、電解滾筒以及電流調整控制裝置，電極組件沿電解槽的槽壁設置，電解滾筒設置於電解槽上，且電解滾筒與電極組件之間具有電解液流道，電流調整控制裝置設置於電極組件上，且電流調整控制裝置包括一絕緣板及設置於絕緣板上的多個分離的導電片。藉此，能有效改善電解銅箔的厚度均勻性。

Description

電解銅箔的生產設備及其電流調整控制裝置
本發明涉及電解銅箔製造領域，特別是涉及一種電解銅箔的生產設備及其電流調整控制裝置。
近年來，電子資訊技術的快速發展使得銅箔的應用更加廣泛，舉例來說，銅箔基板(Copper Clad Laminate，簡稱CCL)作為製造印刷電路板(PCB)的關鍵性基礎材料，其是利用絕緣紙、玻璃纖維布或其他纖維材料等補強材料，通過樹脂含浸的黏合片(Prepreg)疊合而成的積層板，在高溫高壓下，於單面或雙面覆加銅箔而成；除此之外，製造用於提供行動通訊裝置能源的二次電池，也需要用到銅箔。
銅箔根據不同的製造方法，可分為壓延銅箔(Rolled Copper Foil)和電解銅箔(Electrode Posited copper)兩大類，壓延銅箔是對銅板重複進行多次輥軋以製成原箔(或稱生箔)，然後根據要求對生箔進行粗化處理。電解銅箔是先溶解原料銅以製成硫酸銅電解液，再於直流電作用下通過硫酸銅電解液在一轉動的鈦輪上鍍銅以製成生箔，然後根據要求對生箔進行表面處理、耐熱層處理及防氧化處理等一系列的表面處理，過程中生箔的厚度可通過加快鈦輪轉動的速度而做到很薄。
然而，隨著各種可攜式電子產品例如智慧型手機、平板電腦、音樂播放器、數位相機等的設計趨勢均朝向輕薄短小，電路板上的線路將越來越細且越來越密，雷射鑽孔的口徑亦將越來越小， 對銅箔的厚度要求從原先的12微米下降到9微米，未來更會下降到6微米，如此銅箔的厚度均勻性要求將越來越嚴格；在如此薄的銅箔生產過程中銅箔翹曲及軟紋(參附件一所示)，以現在的生產方式是不可避免的。
目前控制銅箔的厚度方法，是利用不同的硫酸銅鍍液的流量分配到不同電鍍面上，適當調整流量便可達到使銅箔的厚度均勻，目前常用的裝置是分割流量調整器。但是到9微米以下的產品厚度，此方法的的精度將不足於應付，伴隨而來的是銅箔翹曲及軟紋生成。
因此，本發明人有鑑於現有的分割流量調整器控制電解銅箔的厚度，實在有其改良的必要性，遂以其多年從事相關領域的發明設計及專業製造經驗，積極地針對進行改良研究，在各方條件的審慎考慮下，終於開發出本發明。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種電解銅箔的生產設備及其電流調整控制裝置，其能有效改善電解銅箔的厚度均勻性，並能防止銅箔出現翹曲和軟紋。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一個技術方案是：一種電解銅箔的生產設備，其包括一電解槽、一電極組件、一電解滾筒以及至少一電流調整控制裝置，所述電解槽具有一電解液入口，所述電極組件沿所述電解槽的一槽壁設置，所述電解滾筒設置於所述電解槽上，且所述電解滾筒與所述電極組件之間具有一電解液流道，至少一所述電流調整控制裝置設置於所述電極組件上，其中至少一所述電流調整控制裝置包括一絕緣板及設置於所述絕緣板上的多個分離的導電片。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另一個技術方案是：一種電流調整控制裝置，用於一電解銅箔的生產設備，其中所述電解銅箔的生產設備包括一電解槽以及一設置於所述電解槽 的一槽壁上的電極組件，其特徵在於，所述電流調整控制裝置包括一絕緣板以及多個導電片，所述絕緣板設置於所述電極組件上，多個所述導電片設置於所述絕緣板上且彼此分離。
更進一步地，所述電解液入口位於所述電解槽的底部，所述電極組件包括兩個電極板，且兩個所述電極板是以避開所述電解液入口的涵蓋區域的方式，由所述電解槽的底部沿所述槽壁延伸至所述電解槽的頂部。
更進一步地，所所述電解槽的相對兩側分別具有一轉筒入口以及一轉筒出口，且至少一所述電流調整控制裝置設置於兩個所述電極板的其中之一上，並位於所述轉筒入口或者所述轉筒出口。
更進一步地，所述的電解銅箔的生產設備還進一步包括另外一個電流調整控制裝置，兩個所述電流調整控制裝置分別設置於兩個所述電極板上，且分別位於所述轉筒入口以及所述轉筒出口。
更進一步地，所述電流調整控制裝置的所述導電片的數量介於3至100之間。
更進一步地，每一個所述導電片的面積介於0.13dm2至4.6dm2之間，且施加至每一個所述導電片的一電流密度的範圍值介於75至1000A/dm2之間。
更進一步地，相鄰的兩個所述導電片之間具有一絕緣層，且每一個所述導電片電性連接一整流器。
更進一步地，所述電解槽具有一容置腔，且所述電解滾筒的一部分位於所述容置腔內。
更進一步地，所述電解滾筒是由鈦或者不鏽鋼製成。
本發明的有益效果在於，本發明實施例所提供的電解銅箔的生產設備，其可通過“電流調整控制裝置設置於電極組件上，且電流調整控制裝置包括一絕緣板及設置於所述絕緣板上的多個分離的導電片”的設計，以解決電解銅箔的厚度均勻性不佳且易產生軟紋及翹曲等不良的問題。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而所提供的附圖僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
Z‧‧‧電解銅箔的生產設備
1‧‧‧電解槽
11‧‧‧電解液入口
12‧‧‧槽壁
13‧‧‧滾筒入口
14‧‧‧滾筒出口
2‧‧‧電極組件
21‧‧‧電極板
3‧‧‧電解滾筒
4‧‧‧電流調整控制裝置
41‧‧‧絕緣板
42‧‧‧導電片
43‧‧‧絕緣層
E‧‧‧電解液流道
F‧‧‧生箔
圖1為本發明之電解銅箔的生產設備的示意圖(一)。
圖2為本發明之電解銅箔的生產設備的示意圖(二)。
圖3為本發明之電解銅箔的生產設備之電流調整控制裝置的上視圖。
圖4為本發明之電解銅箔的生產設備之電流調整控制裝置的側視圖。
圖5為本發明之電解銅箔的生產設備的示意圖(三)。
圖6為本發明之電解銅箔的生產設備的示意圖(四)。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“電解銅箔的生產設備及其電流調整控制裝置”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的精神下進行各種修飾與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，予以聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的技術範圍。
請參閱圖1至圖6，本發明一較佳實施例提供一種電解銅箔的生產設備Z，其主要包括一電解槽1、一電極組件2、一電解滾筒3以及至少一電流調整控制裝置4。
如圖1及圖2所示，電解槽1用於收納銅電解液，於實際應用中，為使電解液於電解槽1中進行循環並再生使用，電解槽1的底部設有電解液入口11，且電解槽1的兩側設有電解液出口(未 標號)。須說明的是，電解槽1內部有用於調整電解液的濃度、溫度、pH值等參數的控制與偵測元件是本領域的常規技術，故於此不多加贅述。
電極組件2作為電解反應的陽極，電極組件2沿電解槽1的槽壁12設置，電解滾筒3作為電解反應的陰極，電解滾筒3設置於電解槽1中，並沿順時鐘方向轉動。於實際應用中，電極組件2圍繞電解滾筒3浸漬於電解液的一部分，且電極組件2與電解滾筒3之間具有電解液流道E，其寬度通常介於2至1000微米(μm)之間，以供電解液流動而進行電沉積；據此，電極組件2與電解滾筒3之間可通過整流器(圖未示)維持於一特定電壓，且隨著電解滾筒3的轉動，從電解液中沉積到電解滾筒3上的銅厚度也逐漸增加，並形成具有一定厚度的生箔，其暴露於電解液的面為具有一定粗糙度的粗糙面，與電解滾筒3接觸的面則為光澤面。
更進一步地說，電解槽1的槽壁12具有一弧形壁面，電極組件2包括兩個電極板21，其是以避開電解液入口11的涵蓋區域的方式，由電解槽1的底部沿弧形壁面延伸至電解槽1的頂部；電解槽1具有一盛裝電解液的容置腔，且電解滾筒3的一部分(下方1/4至1/2左右)位於容置腔內。本實施例中，電極板21可採用不溶性陽極材料，例如鉛、鉛-銻合金、銀-鉛合金或銦-鉛合金，電極板21也可採用DSA(Dimensionally Stable Anode)或DSE(Dimensionally Stable Electrode)材料，即，在鈦等閥金屬(valve metal)上被覆鉑族金屬或其氧化物的材料。
如圖3及圖4所示，電流調整控制裝置4設置於電極組件2上，且與電極組件2電性絕緣，具體地說，電流調整控制裝置4主要包括一絕緣板41及設置於絕緣板41上的多個分離的導電片42，其中相鄰的兩個導電片42通過一絕緣層43彼此分離，且每一個導電片42與一整流器(圖未示)電性連接。值得說明的是，由於每一個導電片42能對電解滾筒3上成長的生箔的不同位置提供 不同的選定電流密度(75至1000安培數(A)/電鍍面積(dm2))，以補償生箔的不同位置的厚度，因此能解決電解銅箔的厚度均勻性不佳且易產生軟紋及翹曲等不良的問題。本實施例中，從性價比的角度考量，電流調整控制裝置4所包括的導電片42的數量可介於3至100之間，較佳介於13至26之間，其中每一個導電片42的面積可介於0.13至4.6平方分米(dm2)。
如圖1、圖2、圖5及圖6所示，依實際使用需求，電流調整控制裝置4的數量可以是一個、兩個或兩個以上，具體地說，電解槽1的相對兩側分別具有一轉筒入口13及一轉筒出口14，若只有單一個電流調整控制裝置4，則單一個電流調整控制裝置4可設置於其中一電極板21上且位於轉筒入口13(如圖5所示)，或是設置於另一電極板21上且位於轉筒出口14(如圖6所示)；若是有兩個電流調整控制裝置4，則兩個電流調整控制裝置4可分別設置於兩個電極板21上，且分別位於轉筒入口13及轉筒出口14(如圖1所示)，或分別位於轉筒入口13及轉筒出口14與電解液入口11之間(如圖2所示)，其中位於轉筒入口13或靠近轉筒入口13的電流調整控制裝置4主要用於控制銅的結晶長核，位於轉筒出口14或靠近轉筒出口14的電流調整控制裝置4主要用於控制晶體的快速成長。
電解銅箔的生產設備Z於使用時，可以先通過調整流經電解液流道E的電解液的流量以使電解滾筒3上成長的生箔的厚度達到所需的厚度，再利用電流調整控制裝置4對生箔的不同位置提供不同的選定電流密度，以補償生箔的不同位置的厚度，最後再將生箔從電解滾筒3上剝離並連續地捲取。
本發明電解銅箔的生產設備Z的技術細節已說明如上，下面將進一步以實驗說明本發明的優勢。
實驗條件如下：電解滾筒3直徑2.7m、寬幅1380mm，電極板21面積553.1dm2，電流密度75A/dm2，銅電解液的銅濃度90 g/L、酸濃度100g/L、氯濃度35ppm，電流調整控制裝置4的每一個導電片42(HDSA)的長(mm)/寬(mm)=100mm/104mm、面積1.04dm2。
請參閱下表，以基重273g/m2為基準，目標13個點基重，最大值與最小值差小於1克，設定每一個導電片42的輸出電流密度為(a)75A/dm2(b)100A/dm2、(c)150A/dm2、(d)200A/dm2、(e)250A/dm2、(f)300A/dm2以及(g)350A/dm2進行厚度、軟紋及翹曲改善測試。
如表一至表三所示，因測試中並未進行個別導電片42的電流調整，故基重未達均一(13個點基重，最大值與最小值差小於1克)，但軟紋及翹曲的外觀問題有得到改善。
如表四及表五所示，因測試中進行了個別導電片42的電流調整，故基重可達均一(13個點基重，最大值與最小值差小於1克)，且軟紋及翹曲的外觀問題得到明顯改善，由此可知，軟紋數量的降低幅度與導電片42所施加的電流有很大關係。
〔實施例的可能功效〕
本發明實施例所提供的電解銅箔的生產設備，其可通過“電流調整控制裝置設置於電極組件上，且電流調整控制裝置包括一絕緣板及設置於所述絕緣板上的多個分離的導電片”的設計，以解決電解銅箔的厚度均勻性不佳且易產生軟紋及翹曲等不良的問題。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及附圖內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。

Claims (13)

  1. 一種電解銅箔的生產設備，其包括：一電解槽，所述電解槽具有一電解液入口；一電極組件，所述電極組件沿所述電解槽的一槽壁設置；一電解滾筒，所述電解滾筒設置於所述電解槽上，且所述電解滾筒與所述電極組件之間具有一電解液流道；以及至少一電流調整控制裝置，至少一所述電流調整控制裝置設置於所述電極組件上，其中，至少一所述電流調整控制裝置包括一絕緣板以及設置於所述絕緣板上的多個分離的導電片。
  2. 如請求項1所述的電解銅箔的生產設備，其中，所述電解液入口位於所述電解槽的底部，所述電極組件包括兩個電極板，且兩個所述電極板是以避開所述電解液入口的涵蓋區域的方式，由所述電解槽的底部沿所述槽壁延伸至所述電解槽的頂部。
  3. 如請求項2所述的電解銅箔的生產設備，其中，所述電解槽的相對兩側分別具有一轉筒入口以及一轉筒出口，且至少一所述電流調整控制裝置設置於兩個所述電極板的其中之一上，並位於所述轉筒入口或者所述轉筒出口。
  4. 如請求項3所述的電解銅箔的生產設備，還進一步包括另外一個電流調整控制裝置，兩個所述電流調整控制裝置分別設置於兩個所述電極板上，且分別位於所述轉筒入口以及所述轉筒出口。
  5. 如請求項4所述的電解銅箔的生產設備，其中，所述電流調整控制裝置的所述導電片的數量介於3至100之間。
  6. 如請求項5所述的電解銅箔的生產設備，其中，每一個所述導電片的面積介於0.13dm2至4.6dm2之間，且施加至每一個所述導電片的一電流密度的範圍值介於75至1000A/dm2之間。
  7. 如請求項1所述的電解銅箔的生產設備，其中，相鄰的兩個所述導電片之間具有一絕緣層，且每一個所述導電片電性連接一整流器。
  8. 如請求項1所述的電解銅箔的生產設備，其中，所述電解槽具有一容置腔，且所述電解滾筒的一部分位於所述容置腔內。
  9. 如請求項1所述的電解銅箔的生產設備，其中，所述電解滾筒是由鈦或者不鏽鋼製成。
  10. 一種電流調整控制裝置，其用於一電解銅箔的生產設備，所述電解銅箔的生產設備包括一電解槽以及一設置於所述電解槽的一槽壁上的電極組件，其特徵在於，所述電流調整控制裝置包括：一絕緣板，所述絕緣板設置於所述電極組件上；以及多個導電片，多個所述導電片設置於所述絕緣板上且彼此分離。
  11. 如請求項10所述的電流調整控制裝置，其中，所述導電片的數量介於3至100之間。
  12. 如請求項10所述的電流調整控制裝置，其中，每一個所述導電片的面積介於0.13dm2至4.6dm2之間，且施加至每一個所述導電片的一電流密度的範圍值介於75至1000A/dm2之間。
  13. 如請求項10所述的電流調整控制裝置，其中，相鄰的兩個所述導電片之間具有一絕緣層，且每一個所述導電片電性連接一整流器。
TW106102916A 2017-01-25 2017-01-25 電解銅箔的生產設備及其電流調整控制裝置 TWI627311B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106102916A TWI627311B (zh) 2017-01-25 2017-01-25 電解銅箔的生產設備及其電流調整控制裝置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106102916A TWI627311B (zh) 2017-01-25 2017-01-25 電解銅箔的生產設備及其電流調整控制裝置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI627311B true TWI627311B (zh) 2018-06-21
TW201827651A TW201827651A (zh) 2018-08-01

Family

ID=63256147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106102916A TWI627311B (zh) 2017-01-25 2017-01-25 電解銅箔的生產設備及其電流調整控制裝置

Country Status (1)

Country Link
TW (1) TWI627311B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115787046B (zh) * 2023-02-09 2023-05-12 常州欣盛半导体技术股份有限公司 滚轮式薄膜电镀设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3461046A (en) * 1966-05-06 1969-08-12 Anaconda Co Method and apparatus for producing copper foil by electrodeposition
US5228965A (en) * 1990-10-30 1993-07-20 Gould Inc. Method and apparatus for applying surface treatment to metal foil
CN1263570A (zh) * 1997-06-23 2000-08-16 美国电路箔片股份有限公司 高质量型面很矮的铜箔制造工艺及由其制成的铜箔
US6361673B1 (en) * 2000-06-27 2002-03-26 Ga-Tek Inc. Electroforming cell
TWM543878U (zh) * 2017-01-25 2017-06-21 Co-Tech Dev Corp 電解銅箔的生產設備及其電流調整控制裝置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3461046A (en) * 1966-05-06 1969-08-12 Anaconda Co Method and apparatus for producing copper foil by electrodeposition
US5228965A (en) * 1990-10-30 1993-07-20 Gould Inc. Method and apparatus for applying surface treatment to metal foil
CN1263570A (zh) * 1997-06-23 2000-08-16 美国电路箔片股份有限公司 高质量型面很矮的铜箔制造工艺及由其制成的铜箔
US6361673B1 (en) * 2000-06-27 2002-03-26 Ga-Tek Inc. Electroforming cell
TWM543878U (zh) * 2017-01-25 2017-06-21 Co-Tech Dev Corp 電解銅箔的生產設備及其電流調整控制裝置

Also Published As

Publication number Publication date
TW201827651A (zh) 2018-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5918333B2 (ja) 電解銅箔
TWI619851B (zh) 具近似絨毛狀銅瘤的電解銅箔與線路板組件的製造方法
CN110093635B (zh) 高强度电解铜箔及其使用该铜箔的各种制品
CN110055560B (zh) 电解铜箔的生箔装置及阴极辊的制备方法
JP2012107266A (ja) 電解銅箔の製造方法及び製造装置
JP2012057191A (ja) 長尺導電性基板の電気めっき方法およびこの方法を用いた銅被覆長尺導電性基板の製造方法並びにロール・ツー・ロールタイプの電気めっき装置
CN108425135B (zh) 电解铜箔的生产设备及其电流调整控制装置
JP2020084280A (ja) 銅張積層板および銅張積層板の製造方法
CN206721376U (zh) 电解铜箔的生产设备及其电流调整控制装置
TWI627311B (zh) 電解銅箔的生產設備及其電流調整控制裝置
TWM543878U (zh) 電解銅箔的生產設備及其電流調整控制裝置
JP6221817B2 (ja) 連続電解めっき装置および方法、並びに、金属化樹脂フィルムおよびその製造方法
KR102323903B1 (ko) 연성인쇄회로기판의 치수안정성을 향상시킬 수 있는 동박, 그 제조방법, 및 그것을 포함하는 연성동박적층필름
KR20070077870A (ko) 수직 도금 장치 및 도금 방법
JP2020084279A (ja) 銅張積層板および銅張積層板の製造方法
JP3416620B2 (ja) 電解銅箔製造装置及び電解銅箔製造方法
TWM592877U (zh) 電解銅箔的生產設備及其電流調整控制裝置
CN205529104U (zh) 一种电镀装置
JP2005008972A (ja) 銅箔の表面粗化方法及び表面粗化装置
JP5588044B2 (ja) ２次電池集電体用電解銅箔
JP2013143490A (ja) 長尺導電性基板の電解めっき方法および銅張積層板の製造方法
JP2013131686A (ja) 長尺導電性基板の電解めっき方法および銅張積層板の製造方法
KR100828239B1 (ko) 다층 표면을 갖는 금속박막을 제조하기 위한 장치
CN113529140B (zh) 一种新型电解铜箔生产方法
KR101630980B1 (ko) 금속박판 제조장치