技术贴 | 电解铜箔常见不良问题及解决方法
2024-01-16








问题一

铜箔针孔、渗透点超标

形成

原因


(1)电解液洁净度超标,存在油、胶等污染物;

(2)阴极表面有气孔或夹杂;

(3)阴极表面有脏物附着;

(4)光面铜粉严重。

处理

措施


(1)加强过滤;

(2)更换过滤芯或过滤袋;

(3)添加或更换活性炭;

(4)更换阴极辊或磨辊。

问题二


压坑与划痕

形成原因

(1) 揭边时铜粒子进入剥离等动辊与铜箔之间产生压痕,如果进入惰辊(应该转动而没有转动的导辊) 与铜箔之间,产生划痕。

(2)揭边时铜粒子进入附着铜箔表面,卷入铜箔箔卷之中,造成铜箔压痕。

(3)外来杂物产生压痕与划痕,主要是空气中的大的灰尘、生箔机上方的行车震动掉下来的沙尘。

处理措施

(1) 对干压坑与划痕,只能用干毛巾或毛刷将产生压坑或划痕的导辊清理干净。在故障高发期,建议每 5 分钟清理一次。

(2)在技术上,应通过技术改造,尽可能的使与铜箔接触的导辊全部旋转,杜绝惰辊现象发生,将划痕缺陷降低到最小。

问题三


色差

形成

原因


所谓色差,就是指箔面颜色不一致。斑点,色带、色条等都会导致箔面色差。色差生产原因相当复杂,主要在于:

(1)生箔从阴极辊表面剥前 (后)的酸洗、水洗不彻底;

(2)生箔机压水辊间隙不合适;

(3)现场酸雾严重,造成箔面出现大量的酸雾点;

(4)阴极辊面氧化;

(5)生箔烘干不彻底,生箔表面氧化;

(6)阳极损坏;

(7)洗涤水量偏小,没有将电解液冲洗干净,导致电解液在箔面结晶;

(8)洗涤水被污染,污物、油蚀、腐蚀物、盐类、油脂等都可能导致箔面出现色差;

(9)水银污染。对于采用水银导电的企业,大量的水银点,也是导致铜箔表面色差的一个主要原因。

处理

措施


应分析造成色差的原因,采取针对性的措施。例如,如果生箔毛面有规则的褐色色带,可能是生箔机压水辊有问隙,导致冲洗水进入电解液所致,应检修调整压水辑。

问题四


疲劳延性

形成原因

      酸性硫酸盐镀铜溶液中低浓度的 CI 离子不仅是作为一种去极化剂和整平剂,这对得到较好延性是有益的;而且还会加强晶体学择优织构,引起延性的降低。另一方面过高浓度的 CI离子会导致铜镀层中针孔的形成,以致镀层的延性大大降低。

处理措施

      在实际生产中,如果发现铜箔在常温和 180℃ 时的延伸率和疲劳延性出现问题,根据上述分析,首先应该检查生箔机电解液的 CI浓度是否超标;其次是检查电解液中有机物杂质;如果超标,可用活性炭吸附过滤;然后检查添加剂、 Cu 、H2SO4、温度和流量。


问题五


铜箔撕边

形成

原因


(1)铜箔从阴极辊表面剥离时,与阴极辊边部结合力过大所致。一方面由于阴极辊筒整体通电浸入电解液中,不可避免会在辊筒端部沉积上电解铜层,使辊面边部铜箔难以剥离。

(2)另一方面,阴极辊的边部抛磨不好,辊面端部直角损伤,端面研磨光洁度偏低也会造成阴极辊与辊筒边部铜箔结合力过大。

处理

措施


(1)为了解决阴极辊筒边部沉积铜层的问题,一般采用密封阴极辊端部,不让电解液接触到辊筒端部来减少沉铜。

(2)阴极辊端部密封看来是个小事,但实际上关系到生产能否正常进行的大问题。密封不好,电解液可以通过缝隙进入阴极辊筒端面,在此电解沉积,由于尖端放电效应,在铜箔边上形成疏松铜粒(也称为铜豆)。

(3)由于铜粒较铜箔厚度大得多,且附着力与铜箔剥离力垂直,如同一个钉在将铜箔钉在阴极辊面。当铜箔从阴极辑上剥离时,如果铜箔本身的强度小于铜豆在阴极辊上的附着力时,铜箔就会从铜豆附近撕裂,产生撕边现象。如果铜豆较小或铜豆在阴极辊上的附着力小于铜箔本身的强度,剥离时,铜豆就会被铜箔从阴极辊筒上带下来,形成毛刺,毛刺(铜豆)落在铜箔上造成压坑和压眼。较大的铜豆被带下来,如果落入阳极槽极间,会造成电击辊。


问题六


单位面积质量(基重)偏差

形成原因

(1)计算错误;

(2)阳极损坏严重或变形。

处理措施

(1)对于 DSA钛阳极,如果涂层部分脱落,将导致脱落部分对应阴极部位铜箔面积质量小偏薄;如果是铅阳极,由于变形,个别位置发生鼓起,导致阴阳极距变小,电流增大,铜箔厚度增大。钛阳极部分损坏,可以通过屏蔽阳极来暂时解决,但根本上必须更换阳极;铅阳极变形,一般在线进行人工修正,严重时需要将阳极拆下,通过专用设备进行修正。

(2)个别整流柜跳电。由于目前的大电流电解,一般采用 2-4个整流单元供电,每个整流单元提供 12500A 的电流。其中一个整流单元不能工作而操作人员没有及时发现,也能导致铜箔面积质量出现偏差。