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[摘 要]电解铜箔自上世纪四十年代投入生产之后，先后应用于制造业、加工业、电子工业等，随着制造工艺的不断完善，从事电解铜箔生产制造的企业也开始尝试新的电解铜箔电解液的制造工艺流程。基于此，本文通过对电解铜箔生产过程中常见质量问题分析，并提出了相应的问题解决对策，希望能对电解铜箔生产的同事有所帮助。
[关键词]电解铜箔；问题；对策
中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）03-0032-01
1 导言
电解铜箔作为电子工业的基础材料之一，在电子行业中的应用十分广泛，对整个电子行业的发展有着十分重要的作用。电解铜箔是合适的电解质溶液在一定的电流密度作用下，通过电沉积技术得到的金属铜沉积层，被广泛用于覆铜板（简称CCL）和印刷线路板（简称PCB）的生产。铜箔是在生箔机上通过电沉积，以及控制阴极辊的转速得到不同厚度的产品的过程，在生产过程中会出现各种各样的问题。
2 电解铜箔发展史及国内外电解铜箔生产现状
电解铜箔的发展可分为三个发展期：发展起步期（1955-1970年），这一时期主要是印刷电路板用铜箔开始生产，厚度为70～100μm。快速发展期（1970-2000年），这一时期18～35μm的铜箔出现在市场并且被日本的铜箔企业垄断。发展成熟期（2000年至今），主要是生产3～5μm的铜箔并应用于电池，世界各国对此均有不同程度的研究进展。近年来国内铜箔生产企业在铜箔生产工艺流程以及产品质量方面均有了很大改善，但与国际先进铜箔生产企业-日本相比还有相当大的差距。我国的进口铜箔主要是高档铜箔，而出口铜箔中90%以上是低档铜箔。对于技术含量和附加值较高的高密度互连板（简称HDI）内层用铜箔和柔性电路板（简称FPC）用铜箔，几乎都是从日本、韩国、台湾等地进口。由于材料加工精度的原因，国内铜箔生产企业购置的生箔机在长时间连续运行后材料表面状况不佳导致铜箔品质下降。对这些企业而言，为进一步提高和改善铜箔产品的性能品质，行之有效的方式就是研究改进电解铜箔的表面处理工艺。
3 电解铜箔常见的问题及对策
3.1 毛刺
毛刺是在生箔机上产生的，在收集辊上可以看到铜箔有凸点产生，有些毛刺甚至会穿过铜箔出现破洞现象，对于小毛刺，可以戴上多层手套用手感觉生箔机的收卷。毛刺产生后如何解决？首先要检查添加剂是否有问题，环境温度高易造成添加剂变质，同时添加剂罐应按要求定期进行清理。尤其夏天气温高时，应注意添加剂不要放置过久，以免变质，尽量采用多批次少量配置，减少配置好的添加剂的存放时间。如果添加剂变质应立即更换添加剂，并对添加剂配制罐进行清理。其次，适当加大添加剂的加入量，以浓度不变，增加单位时间的添加量。取样检测一下电解液的氯离子含量是不是偏小，实际生产如果氯离子小于20PPM时，会有大量的毛刺产生。毛刺的出现与上面几条有密切联系，掌握好这几点毛刺基本能解决好。
3.2 黑点
许多的生产厂家常被这个问题所困扰，生产的时候铜箔品质没有什么问题，但铜箔放置一段时间后，不知如何就有了黑点，有的厂家为了掩盖质量问题，把铜箔的光面也处理成黑色的，使铜箔的在外观质量上与其他厂家就拉开了差距。黑点真的是黑的吗？如果把有黑点的铜箔放到放大镜下观察，就会发现实际上黑点不是黑的而是蓝色的，这是硫酸铜，吸引空气中的水分而成的。
铜箔形成黑点的主要原因如下：生箔时电解槽的电流很大，产生大量的气体。加上有的厂家电解液温度控制也比较高，有的厂家会达到60度以上，热气流夹带大量的酸气和硫酸铜，一旦与铜箔表面接触，就会形成无法去掉的黑点。针对黑点问题，首要是做好通风，生箔机产生的气体量随电流的提高而产生大量的气体，夹带的酸气和硫酸铜也比较多，经过一段运行后生箔机的通风管道会有大量的硫酸铜，造成管道堵塞，通风不畅，酸气从电解槽串出，挥发到铜箔上，因此生箔机的通风量一定要大，其次管道连接要平滑，面且要有一定的坡度，管道走的过程中不要有袋形。往往很多厂家对管道设计重视不够，管道高低不平，不但增加通风阻力，还给日后生产带来不便。而对生箔机的管道要定时清洗，最好的方法是用60度以上的热水洗，不但快而且效果好，省时省力。冲洗的液可直接接入电解液的循环槽，不但可以保证管道畅通，还可以回收硫酸銅，达到节约成本的目的。
3.3 破洞和渗透
破洞很容易用肉眼观察到，出现破洞没有太多原因，主是毛刺和异物引起的，毛刺前已讲了解决方法，异物主要是环境卫生没有做好，只要加强管理就可以消除。而铜箔的渗透是人的肉眼看不见的，要做到铜箔一个渗透点都比较难的，现在铜箔如果渗透点过多，会造成在高密度板中，线路断路，造成PCB板成品率下降，同时给最终的使用用户带来隐患。渗透点不可消除，但可以控制到最少。渗透的形成主要与铜的沉积过程有关，而这一过程又以添加剂的种类和加入方法有关。电解铜箔时除了背景量外，会给各台生箔机另外加添加剂，添加剂是不导电的，而很多厂家只用一个添加剂罐，浓度高，许多厂家通过计量泵往各生箔加添加剂，而添加剂的分散和溶解需要一定的时间，电解液在管道的流速较快，常常使添加剂来不及分散溶解，冲到了生箔表面，从而形成渗透。
结束语
综上所述，随着电解铜箔市场的不断扩大，但是，目前所有铜箔企业均受制技术所限，在极为苛刻的设备及工艺环境下，铜箔产品易形成一系列质量问题，给企业及行业的发展造成很大的困难。在电解铜箔电解液的制造过程中，相关工作人员要把控好原材料的质量，严格的控制操作流程，最主要的是在各辅助设计水平的高低上，好的设计可以让生产连续不断，产品质量均匀稳定，可靠性高。并对产品进行严格的检验，保证铜箔产品能够符合制造的要求。
参考文献
[1] 陈程，李敏，李立清，赖学森，张莎莎，陈火平.高性能电解铜箔表面处理工艺研究进展[J].广州化工，2016，02：10-13.
[2] 余三宝.电解铜箔常见问题及解决方法[J].世界有色金属，2016，05：19-20.
[3] 王建智，樊斌锋，李应恩.电解铜箔花斑缺陷问题的研究[J].科技创新导报，2016，11：45-46.
[4] 樊斌锋，王建智，韩树华，张欣，何铁帅.电解铜箔的黑色化工艺[J].电镀与环保，2016，06：34-36.
[关键词]电解铜箔；问题；对策
中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）03-0032-01
1 导言
电解铜箔作为电子工业的基础材料之一，在电子行业中的应用十分广泛，对整个电子行业的发展有着十分重要的作用。电解铜箔是合适的电解质溶液在一定的电流密度作用下，通过电沉积技术得到的金属铜沉积层，被广泛用于覆铜板（简称CCL）和印刷线路板（简称PCB）的生产。铜箔是在生箔机上通过电沉积，以及控制阴极辊的转速得到不同厚度的产品的过程，在生产过程中会出现各种各样的问题。
2 电解铜箔发展史及国内外电解铜箔生产现状
电解铜箔的发展可分为三个发展期：发展起步期（1955-1970年），这一时期主要是印刷电路板用铜箔开始生产，厚度为70～100μm。快速发展期（1970-2000年），这一时期18～35μm的铜箔出现在市场并且被日本的铜箔企业垄断。发展成熟期（2000年至今），主要是生产3～5μm的铜箔并应用于电池，世界各国对此均有不同程度的研究进展。近年来国内铜箔生产企业在铜箔生产工艺流程以及产品质量方面均有了很大改善，但与国际先进铜箔生产企业-日本相比还有相当大的差距。我国的进口铜箔主要是高档铜箔，而出口铜箔中90%以上是低档铜箔。对于技术含量和附加值较高的高密度互连板（简称HDI）内层用铜箔和柔性电路板（简称FPC）用铜箔，几乎都是从日本、韩国、台湾等地进口。由于材料加工精度的原因，国内铜箔生产企业购置的生箔机在长时间连续运行后材料表面状况不佳导致铜箔品质下降。对这些企业而言，为进一步提高和改善铜箔产品的性能品质，行之有效的方式就是研究改进电解铜箔的表面处理工艺。
3 电解铜箔常见的问题及对策
3.1 毛刺
毛刺是在生箔机上产生的，在收集辊上可以看到铜箔有凸点产生，有些毛刺甚至会穿过铜箔出现破洞现象，对于小毛刺，可以戴上多层手套用手感觉生箔机的收卷。毛刺产生后如何解决？首先要检查添加剂是否有问题，环境温度高易造成添加剂变质，同时添加剂罐应按要求定期进行清理。尤其夏天气温高时，应注意添加剂不要放置过久，以免变质，尽量采用多批次少量配置，减少配置好的添加剂的存放时间。如果添加剂变质应立即更换添加剂，并对添加剂配制罐进行清理。其次，适当加大添加剂的加入量，以浓度不变，增加单位时间的添加量。取样检测一下电解液的氯离子含量是不是偏小，实际生产如果氯离子小于20PPM时，会有大量的毛刺产生。毛刺的出现与上面几条有密切联系，掌握好这几点毛刺基本能解决好。
3.2 黑点
许多的生产厂家常被这个问题所困扰，生产的时候铜箔品质没有什么问题，但铜箔放置一段时间后，不知如何就有了黑点，有的厂家为了掩盖质量问题，把铜箔的光面也处理成黑色的，使铜箔的在外观质量上与其他厂家就拉开了差距。黑点真的是黑的吗？如果把有黑点的铜箔放到放大镜下观察，就会发现实际上黑点不是黑的而是蓝色的，这是硫酸铜，吸引空气中的水分而成的。
铜箔形成黑点的主要原因如下：生箔时电解槽的电流很大，产生大量的气体。加上有的厂家电解液温度控制也比较高，有的厂家会达到60度以上，热气流夹带大量的酸气和硫酸铜，一旦与铜箔表面接触，就会形成无法去掉的黑点。针对黑点问题，首要是做好通风，生箔机产生的气体量随电流的提高而产生大量的气体，夹带的酸气和硫酸铜也比较多，经过一段运行后生箔机的通风管道会有大量的硫酸铜，造成管道堵塞，通风不畅，酸气从电解槽串出，挥发到铜箔上，因此生箔机的通风量一定要大，其次管道连接要平滑，面且要有一定的坡度，管道走的过程中不要有袋形。往往很多厂家对管道设计重视不够，管道高低不平，不但增加通风阻力，还给日后生产带来不便。而对生箔机的管道要定时清洗，最好的方法是用60度以上的热水洗，不但快而且效果好，省时省力。冲洗的液可直接接入电解液的循环槽，不但可以保证管道畅通，还可以回收硫酸銅，达到节约成本的目的。
3.3 破洞和渗透
破洞很容易用肉眼观察到，出现破洞没有太多原因，主是毛刺和异物引起的，毛刺前已讲了解决方法，异物主要是环境卫生没有做好，只要加强管理就可以消除。而铜箔的渗透是人的肉眼看不见的，要做到铜箔一个渗透点都比较难的，现在铜箔如果渗透点过多，会造成在高密度板中，线路断路，造成PCB板成品率下降，同时给最终的使用用户带来隐患。渗透点不可消除，但可以控制到最少。渗透的形成主要与铜的沉积过程有关，而这一过程又以添加剂的种类和加入方法有关。电解铜箔时除了背景量外，会给各台生箔机另外加添加剂，添加剂是不导电的，而很多厂家只用一个添加剂罐，浓度高，许多厂家通过计量泵往各生箔加添加剂，而添加剂的分散和溶解需要一定的时间，电解液在管道的流速较快，常常使添加剂来不及分散溶解，冲到了生箔表面，从而形成渗透。
结束语
综上所述，随着电解铜箔市场的不断扩大，但是，目前所有铜箔企业均受制技术所限，在极为苛刻的设备及工艺环境下，铜箔产品易形成一系列质量问题，给企业及行业的发展造成很大的困难。在电解铜箔电解液的制造过程中，相关工作人员要把控好原材料的质量，严格的控制操作流程，最主要的是在各辅助设计水平的高低上，好的设计可以让生产连续不断，产品质量均匀稳定，可靠性高。并对产品进行严格的检验，保证铜箔产品能够符合制造的要求。
参考文献
[1] 陈程，李敏，李立清，赖学森，张莎莎，陈火平.高性能电解铜箔表面处理工艺研究进展[J].广州化工，2016，02：10-13.
[2] 余三宝.电解铜箔常见问题及解决方法[J].世界有色金属，2016，05：19-20.
[3] 王建智，樊斌锋，李应恩.电解铜箔花斑缺陷问题的研究[J].科技创新导报，2016，11：45-46.
[4] 樊斌锋，王建智，韩树华，张欣，何铁帅.电解铜箔的黑色化工艺[J].电镀与环保，2016，06：34-36.