專利名稱：用于制造電解銅箔的銅料以及電解銅箔的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種制造電解銅箔的原料及使用該原料的制造方法，特別關(guān)于一種具有特定尺寸比例的電解銅箔原料及使用該原料的方法。
背景技術(shù)：
印刷電路板中的銅箔層壓板是由電解銅箔與酚醛樹脂或環(huán)氧樹脂壓合而成。電解銅箔生產(chǎn)過程中，主要利用硫酸銅、硫酸及其它添加成分所組成的電解液，經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)， 將電解液中的銅離子還原成金屬銅箔。在上述反應(yīng)中，硫酸銅電解液中的銅離子還原成金屬銅箔后，銅離子濃度逐漸下降，為了確保銅箔質(zhì)量，必須將電解液中的銅離子濃度控制在一定范圍內(nèi)。一般而言，在電解銅箔生產(chǎn)過程中，除了用以進行電化學(xué)反應(yīng)形成金屬銅箔的電解槽外，另設(shè)有溶解槽。該溶解槽的用途是利用硫酸將銅料溶解氧化為銅離子，形成硫酸銅溶液，再將其導(dǎo)入電解槽中，以維持電解槽中的銅離子濃度，確保電解銅箔的質(zhì)量。為了穩(wěn)定電解槽中的銅離子濃度，溶解槽中的銅金屬原料必須持續(xù)且快速地溶于硫酸溶液中。換言之，如何使銅料持續(xù)且快速地溶解，已成為提高電解銅箔生產(chǎn)效率相當(dāng)重要的一個因素。以往，使用銅板作為電解銅箔生產(chǎn)過程中的銅料，直接將銅板置于含有硫酸溶液的溶解槽中，使銅板慢慢溶解氧化成銅離子。但由于銅板的溶解速率過于緩慢，已有多種改良方法。例如，將銅板熔解后抽絲成直徑10毫米以下的銅線，或直接將銅板裁切成銅塊或銅條，以增加銅料與硫酸溶液的接觸面積，提高溶解速率。然而，熔解銅板進行抽絲需要設(shè)置熔爐，增加設(shè)備成本。將銅板裁切成銅塊或銅條，雖能增加銅料與硫酸溶液的接觸面積， 但銅塊與銅條的比表面積仍然不足，溶解的速率依然相當(dāng)緩慢。因此，在電解銅箔生產(chǎn)過程中，仍需要一種能夠持續(xù)且快速地溶于硫酸電解液的銅料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種用于制造電解銅箔的銅料，其能夠持續(xù)且快速地溶于硫酸電解液。本發(fā)明另一目的是提供一種制造電解銅箔的方法，其能夠使銅料持續(xù)且快速地溶于硫酸電解液。為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提供一種用于制造電解銅箔的銅料，該銅料為呈波浪狀并具有特定尺寸比例的銅條，該波浪狀銅條的相鄰波峰與波谷的水平距離介于20至 140毫米，波峰與波谷的垂直高度差介于1至80毫米。本發(fā)明銅料堆棧于電解銅箔生產(chǎn)過程中所應(yīng)用的溶解槽時，在大量堆棧的條件下，銅料與硫酸電解液之間仍然可以保持相當(dāng)大的接觸面積，使銅料可以快速溶解并氧化成銅離子。本發(fā)明的銅料，可以快速溶于硫酸電解液并形成銅離子，應(yīng)用于電解銅箔生產(chǎn)過程中作為銅離子的補充來源，有助于提高整體生產(chǎn)效率，增加產(chǎn)能。
本發(fā)明亦提供一種電解銅箔的方法，包括將該波浪狀且具有特定尺寸比例的銅條置于含有硫酸電解液的溶解槽中，作為制造電解銅箔的銅料；使該銅條溶解并氧化成銅離子，作為電解銅箔生產(chǎn)過程中的銅離子補充來源；以及將含有銅離子的電解液送入電解槽中進行電化學(xué)反應(yīng)，使該銅離子還原成銅箔金屬。


圖IA至圖ID展示形成本發(fā)明的用于制造電解銅箔的銅料的具體實例。其中，附圖標(biāo)記說明如下110銅板
120波浪狀銅板
130波浪狀銅條
L長度
Lff水平距離
Sff高度差
T厚度
W表面寬度
具體實施例方式以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易了解本發(fā)明的優(yōu)點及功效。本發(fā)明亦可以其它不同的方式予以實施，即，在不悖離本發(fā)明所揭示的范疇下，能予不同的修飾與改變。圖IA至圖ID顯示形成本發(fā)明的用于制造電解銅箔的銅料的具體實例。于該具體實例中，使用銅板進行沖壓、裁切等加工步驟形成具有特定尺寸的波浪狀銅條，用作制造電解銅箔的銅料。用以進行加工的銅板并無特別限制，一般可用于電解銅箔生產(chǎn)過程中，作為銅離子補充源的銅板均可使用。首先，利用銅板裁剪機的沖壓裝置定向沖壓銅板110表面， 使銅板呈現(xiàn)波浪形狀，形成波浪狀銅板120，如圖1A、圖IB所示。接著，利用裁剪機將該波浪狀銅板120裁切分為數(shù)個波浪狀銅條130，如圖IC所示，獲得本發(fā)明的用于制造電解銅箔的銅料。一般而言，為了使所形成的銅料維持特定尺寸的波浪形狀，并增加銅料與硫酸電解液的接觸面積，所使用的銅板的厚度以不超過15毫米為佳。若所使用的銅板厚度太厚， 不但不利于沖壓、裁切等加工步驟，亦不利于增加銅料與硫酸電解液的接觸面積。如圖ID 所示，為了兼顧銅板的加工便利性，并維持銅條的特定波浪形狀，增加該波浪狀銅條能夠與硫酸電解液的接觸面積，本發(fā)明的波浪狀銅條的厚度T優(yōu)選介于3至20毫米，更優(yōu)選介于 6至10毫米；該波浪狀銅條的表面寬度W優(yōu)選介于1至25毫米，更優(yōu)選介于2至20毫米。本發(fā)明的波浪狀銅條主要用于電解銅箔生產(chǎn)過程，置于含有硫酸電解液的溶解槽作為電解銅箔生產(chǎn)過程中的銅離子補充來源。為了增加該電解銅箔生產(chǎn)過程中所應(yīng)用的溶解槽中的銅料堆棧數(shù)量，并在所堆棧的各個銅料之間維持適當(dāng)間隙，增加銅料與硫酸電解液的接觸面積，使銅料能夠快速溶解并氧化成銅離子，本發(fā)明波浪狀銅條的形狀具有特定的尺寸比例。如圖IC所示，本發(fā)明的用作電解銅箔生產(chǎn)過程中銅料的波浪狀銅條，其相鄰波峰與波谷的水平距離LW，優(yōu)選介于20至140毫米，更優(yōu)選介于60至100毫米；以及該波浪狀銅條的波峰與波谷的垂直高度差SW，優(yōu)選介于1至80毫米，更優(yōu)選介于5至50毫米。 另一方面，該波浪狀銅條的長度并無特別限制，能放入電解銅箔生產(chǎn)過程中所應(yīng)用的溶解槽即可。通常，該波浪狀銅條的長度L介于30至3000毫米，優(yōu)選介于100至1500毫米。一般而言，在銅箔廠的電解銅箔生產(chǎn)過程中，主要利用硫酸溶液侵蝕、溶化銅料， 使銅料溶解并氧化成銅離子，形成硫酸銅溶液，并將該硫酸銅溶液導(dǎo)入電解槽中作為電解液，進行電化學(xué)反應(yīng)，使硫酸銅溶液中的銅離子還原成銅箔金屬。另一方面，在該電解銅箔生產(chǎn)過程中，隨著電解槽中的銅離子還原成銅箔金屬，該電解槽中的銅離子濃度會逐漸下降。因此，需要不斷地補充銅離子，以維持電解槽中的銅離子濃度。本發(fā)明的電解銅箔方法使用具有特定尺寸比例的波浪狀銅條作為電解銅箔生產(chǎn)過程中的銅料，將該銅料置于含有硫酸溶液的溶解槽中，使銅料溶解并氧化成銅離子，形成硫酸銅電解液，再將該硫酸銅電解液導(dǎo)入電解槽中，維持電解槽中的銅離子濃度，再經(jīng)由電化學(xué)反應(yīng)，使電解槽中的銅離子還原成銅箔金屬。本發(fā)明的電解銅箔方法使用具有特定尺寸比例的波浪狀銅條作為制造電解銅箔的銅料，由于該種波浪狀銅條可以大量地堆棧于含有硫酸溶液的溶解槽中，在溶解的過程， 各個堆棧的銅條之間仍能保持相當(dāng)?shù)拈g隙，使銅料與硫酸電解液之間維持相當(dāng)大的接觸面積。因此，銅料可以快速地溶解并氧化成銅離子，形成硫酸銅溶液，使電解槽維持穩(wěn)定的銅離子濃度，有助于提高整體生產(chǎn)效率，增加產(chǎn)能。實施例實施例1取厚度8毫米，長、寬各400毫米的銅板進行沖壓、裁切形成波浪狀銅條樣品1，總重量12. 55公斤。如表1所列，該波浪狀銅條樣品1的相鄰波峰與波谷水平距離LW為80 毫米，波峰與波谷垂直高度差SW為25毫米，表面寬度W為7毫米。于60°C條件下，進行波浪狀銅條樣品的溶解率試驗。將該波浪狀銅條樣品1置于 125. 5升的硫酸溶液(濃度100克/升)二4小時后，測量波浪狀銅條樣品1溶解后的總重量，計算溶解量與溶解率，并將結(jié)果紀(jì)錄于表1。實施例2取厚度8毫米，長、寬各400毫米的銅板進行沖壓、裁切形成波浪狀銅條樣品2，總重量11. 48公斤。如表1所列，該波浪狀銅條樣品2的相鄰波峰與波谷水平距離LW為80 毫米，波峰與波谷垂直高度差SW為25毫米，表面寬度W為5毫米。于60°C條件下，進行波浪狀銅條樣品的溶解率試驗。將該波浪狀銅條樣品2置于 114. 8升的硫酸溶液(濃度100克/升)，24小時后，測量波浪狀銅條樣品2溶解后的總重量，計算溶解量與溶解率，并將結(jié)果紀(jì)錄于表1。實施例3取厚度8毫米，長、寬各400毫米的銅板進行沖壓、裁切形成波浪狀銅條樣品3，總重量12. 76公斤。如表1所列，該波浪狀銅條樣品3的相鄰波峰與波谷水平距離LW為80 毫米，波峰與波谷垂直高度差SW為15毫米，表面寬度W為5毫米。于60°C條件下，進行波浪狀銅條樣品的溶解率試驗。將該波浪狀銅條樣品3置于 127. 6升的硫酸溶液(濃度100克/升)，24小時后，測量波浪狀銅條樣品3溶解后的總重量，計算溶解量與溶解率，并將結(jié)果紀(jì)錄于表1。比較例1取厚度8毫米，長、寬各400毫米的銅板進行沖壓、裁切形成波浪狀銅條比較樣品 1，總重量12. 89公斤。如表1所列，比較樣品1的相鄰波峰與波谷水平距離LW為200毫米， 波峰與波谷垂直高度差SW為15毫米，表面寬度W為5毫米。于60°C條件下，進行波浪狀銅條樣品的溶解率試驗。將比較樣品1置于128. 9升的硫酸溶液(濃度100克/升)，M小時后，測量比較樣品1溶解后的總重量，計算溶解量與溶解率，并將結(jié)果紀(jì)錄于表1。比較例2取厚度8毫米，長、寬各400毫米的銅板進行裁切形成銅條比較樣品2，總重量 13. 33公斤。如表1所列，比較樣品2的表面寬度W為5毫米。于60°C條件下，進行銅條樣品的溶解率試驗。將比較樣品2置于133. 3升的硫酸溶液(濃度100克/升)，24小時后，測量比較樣品2溶解后的總重量，計算溶解量與溶解率，并將結(jié)果紀(jì)錄于表1。比較例3取厚度8毫米，長、寬各400毫米的銅板，切成20毫米X 20毫米的銅錠作為比較樣品3，總重量12. 10公斤。于60°C條件下，進行銅板樣品的溶解率試驗。將比較樣品3置于121. 0升的硫酸溶液(濃度100克/升)，24小時后，測量比較樣品3溶解后的總重量，計算溶解量與溶解率，并將結(jié)果紀(jì)錄于表1。表 權(quán)利要求
1.一種用于制造電解銅箔的銅料，該銅料是呈波浪狀的銅條，且該波浪狀銅條的相鄰波峰與波谷的水平距離介于20至140毫米，以及波峰與波谷的垂直高度差介于1至80毫米。
2.如權(quán)利要求1所述的銅料，其中，該波浪狀銅條的相鄰波峰與波谷的水平距離介于 60至100毫米。
3.如權(quán)利要求1所述的銅料，其中，該波浪狀銅條的相鄰波峰與波谷的垂直高度差介于5至50毫米。
4.如權(quán)利要求1所述的銅料，其中，該波浪狀銅條的厚度介于3至20毫米。
5.如權(quán)利要求1所述的銅料，其中，該波浪狀銅條的厚度介于6至10毫米。
6.如權(quán)利要求1所述的銅料，其中，該波浪狀銅條的表面寬度介于1至25毫米。
7.如權(quán)利要求1所述的銅料，其中，該波浪狀銅條的表面寬度介于2至20毫米。
8.如權(quán)利要求1所述的銅料，其中，該波浪狀銅條的長度介于30至3000毫米。
9.如權(quán)利要求1所述的銅料，是由銅板加工所形成，包括下列步驟 利用定向沖壓使銅板呈現(xiàn)波浪形狀；以及利用裁剪機將該波浪狀銅板裁切成多個波浪狀銅條。
10.一種電解銅箔的方法，包括(a)將如權(quán)利要求1所述的銅料置于含有硫酸電解液的溶解槽中作為制造電解銅箔的銅料；(b)使該銅條溶解并氧化成銅離子，作為電解銅箔生產(chǎn)過程中的銅離子補充來源；以及(c)將含有銅離子的電解液送入電解槽中進行電化學(xué)反應(yīng)，使該銅離子還原成銅箔金屬。
全文摘要
一種用于制造電解銅箔的銅料及電解銅箔的制造方法。該制造電解銅箔的銅料是由銅板經(jīng)沖壓、裁切等加工步驟所形成的波浪狀銅條，該銅料的波浪形狀具有特定尺寸比例，將其堆棧于電解銅箔生產(chǎn)過程中所應(yīng)用的溶解槽時，在大量堆棧的條件下，銅料與硫酸電解液之間仍然可以保持相當(dāng)大的接觸面積，使銅料可以快速溶解并氧化成銅離子。本發(fā)明的銅料，可以快速地溶于硫酸電解液并形成銅離子，應(yīng)用于電解銅箔生產(chǎn)過程中作為銅離子的補充來源，有助于提高整體生產(chǎn)效率，增加產(chǎn)能。
文檔編號C25D1/04GK102234823SQ20101017150
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者吳載謙, 周瑞昌, 蔡承平 申請人:長春石油化學(xué)股份有限公司