用于制造电解铜箔的铜料以及电解铜箔的制造方法

摘要

一种用于制造电解铜箔的铜料及电解铜箔的制造方法。该制造电解铜箔的铜料是由铜板经冲压、裁切等加工步骤所形成的波浪状铜条，该铜料的波浪形状具有特定尺寸比例，将其堆栈于电解铜箔生产过程中所应用的溶解槽时，在大量堆栈的条件下，铜料与硫酸电解液之间仍然可以保持相当大的接触面积，使铜料可以快速溶解并氧化成铜离子。本发明的铜料，可以快速地溶于硫酸电解液并形成铜离子，应用于电解铜箔生产过程中作为铜离子的补充来源，有助于提高整体生产效率，增加产能。

权利要求

1.一种用于制造电解铜箔的铜料，该铜料是呈波浪状的铜条，且该波浪状铜条的相邻波峰与波谷的水平距离介于20至140毫米，以及波峰与波谷的垂直高度差介于1至80毫米，其中，该波浪状铜条的表面宽度介于1至7毫米,且该波浪状铜条的厚度介于3至20毫米。

2.如权利要求1所述的铜料，其中，该波浪状铜条的相邻波峰与波谷的水平距离介于

60至100毫米。

3.如权利要求1所述的铜料，其中，该波浪状铜条的相邻波峰与波谷的垂直高度差介于5至50毫米。

4.如权利要求1所述的铜料，其中，该波浪状铜条的厚度介于6至10毫米。

5.如权利要求1所述的铜料，其中，该波浪状铜条的长度介于30至3000毫米。

6.如权利要求1所述的铜料，是由铜板加工所形成，包括下列步骤：利用定向冲压使铜板呈现波浪形状；以及

利用裁剪机将该波浪状铜板裁切成多个波浪状铜条。

7.一种电解铜箔的方法，包括：

(a)将如权利要求1所述的铜料置于含有硫酸电解液的溶解槽中作为制造电解铜箔的铜料；

(b)使该铜条溶解并氧化成铜离子，作为电解铜箔生产过程中的铜离子补充来源；以及(c)将含有铜离子的电解液送入电解槽中进行电化学反应，使该铜离子还原成铜箔金属。

说明书

用于制造电解铜箔的铜料以及电解铜箔的制造方法

技术领域

[0001] 本发明关于一种制造电解铜箔的原料及使用该原料的制造方法，特别关于一种具有特定尺寸比例的电解铜箔原料及使用该原料的方法。

背景技术

[0002] 印刷电路板中的铜箔层压板是由电解铜箔与酚醛树脂或环氧树脂压合而成。电解铜箔生产过程中，主要利用硫酸铜、硫酸及其它添加成分所组成的电解液，经电化学反应，将电解液中的铜离子还原成金属铜箔。在上述反应中，硫酸铜电解液中的铜离子还原成金属铜箔后，铜离子浓度逐渐下降，为了确保铜箔质量，必须将电解液中的铜离子浓度控制在一定范围内。

[0003] 一般而言，在电解铜箔生产过程中，除了用以进行电化学反应形成金属铜箔的电解槽外，另设有溶解槽。该溶解槽的用途是利用硫酸将铜料溶解氧化为铜离子，形成硫酸铜溶液，再将其导入电解槽中，以维持电解槽中的铜离子浓度，确保电解铜箔的质量。为了稳定电解槽中的铜离子浓度，溶解槽中的铜金属原料必须持续且快速地溶于硫酸溶液中。换言之，如何使铜料持续且快速地溶解，已成为提高电解铜箔生产效率相当重要的一个因素。

[0004] 以往，使用铜板作为电解铜箔生产过程中的铜料，直接将铜板置于含有硫酸溶液的溶解槽中，使铜板慢慢溶解氧化成铜离子。但由于铜板的溶解速率过于缓慢，已有多种改良方法。例如，将铜板熔解后抽丝成直径10毫米以下的铜线，或直接将铜板裁切成铜块或铜条，以增加铜料与硫酸溶液的接触面积，提高溶解速率。然而，熔解铜板进行抽丝需要设置熔炉，增加设备成本。将铜板裁切成铜块或铜条，虽能增加铜料与硫酸溶液的接触面积，但铜块与铜条的比表面积仍然不足，溶解的速率依然相当缓慢。

[0005] 因此，在电解铜箔生产过程中，仍需要一种能够持续且快速地溶于硫酸电解液的铜料。

发明内容

[0006] 本发明目的是提供一种用于制造电解铜箔的铜料，其能够持续且快速地溶于硫酸电解液。

[0007] 本发明另一目的是提供一种制造电解铜箔的方法，其能够使铜料持续且快速地溶于硫酸电解液。

[0008] 为达上述及其它目的，本发明提供一种用于制造电解铜箔的铜料，该铜料为呈波浪状并具有特定尺寸比例的铜条，该波浪状铜条的相邻波峰与波谷的水平距离介于20至140毫米，波峰与波谷的垂直高度差介于1至80毫米。本发明铜料堆栈于电解铜箔生产过程中所应用的溶解槽时，在大量堆栈的条件下，铜料与硫酸电解液之间仍然可以保持相当大的接触面积，使铜料可以快速溶解并氧化成铜离子。本发明的铜料，可以快速溶于硫酸电解液并形成铜离子，应用于电解铜箔生产过程中作为铜离子的补充来源，有助于提高整体生产效率，增加产能。

[0009] 本发明亦提供一种电解铜箔的方法，包括将该波浪状且具有特定尺寸比例的铜条置于含有硫酸电解液的溶解槽中，作为制造电解铜箔的铜料；使该铜条溶解并氧化成铜离子，作为电解铜箔生产过程中的铜离子补充来源；以及将含有铜离子的电解液送入电解槽中进行电化学反应，使该铜离子还原成铜箔金属。

附图说明

[0010] 图1A至图1D展示形成本发明的用于制造电解铜箔的铜料的具体实例。

[0011] 其中，附图标记说明如下：

[0012] 110 铜板

[0013] 120 波浪状铜板

[0014] 130 波浪状铜条

[0015] L 长度

[0016] LW 水平距离

[0017] SW 高度差

[0018] T 厚度

[0019] W 表面宽度

具体实施方式

[0020] 以下通过特定的具体实例说明本发明实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易了解本发明的优点及功效。本发明亦可以其它不同的方式予以实施，即，在不悖离本发明所揭示的范畴下，能予不同的修饰与改变。

[0021] 图1A至图1D显示形成本发明的用于制造电解铜箔的铜料的具体实例。于该具体实例中，使用铜板进行冲压、裁切等加工步骤形成具有特定尺寸的波浪状铜条，用作制造电解铜箔的铜料。用以进行加工的铜板并无特别限制，一般可用于电解铜箔生产过程中，作为铜离子补充源的铜板均可使用。首先，利用铜板裁剪机的冲压装置定向冲压铜板110表面，使铜板呈现波浪形状，形成波浪状铜板120，如图1A、图1B所示。接着，利用裁剪机将该波浪状铜板120裁切分为数个波浪状铜条130，如图1C所示，获得本发明的用于制造电解铜箔的铜料。

[0022] 一般而言，为了使所形成的铜料维持特定尺寸的波浪形状，并增加铜料与硫酸电解液的接触面积，所使用的铜板的厚度以不超过15毫米为佳。若所使用的铜板厚度太厚，不但不利于冲压、裁切等加工步骤，亦不利于增加铜料与硫酸电解液的接触面积。如图1D所示，为了兼顾铜板的加工便利性，并维持铜条的特定波浪形状，增加该波浪状铜条能够与硫酸电解液的接触面积，本发明的波浪状铜条的厚度T优选介于3至20毫米，更优选介于6至10毫米；该波浪状铜条的表面宽度W优选介于1至25毫米，更优选介于2至20毫米。

[0023] 本发明的波浪状铜条主要用于电解铜箔生产过程，置于含有硫酸电解液的溶解槽作为电解铜箔生产过程中的铜离子补充来源。为了增加该电解铜箔生产过程中所应用的溶解槽中的铜料堆栈数量，并在所堆栈的各个铜料之间维持适当间隙，增加铜料与硫酸电解液的接触面积，使铜料能够快速溶解并氧化成铜离子，本发明波浪状铜条的形状具有特定的尺寸比例。如图1C所示，本发明的用作电解铜箔生产过程中铜料的波浪状铜条，其相邻波峰与波谷的水平距离LW，优选介于20至140毫米，更优选介于60至100毫米；以及该波浪状铜条的波峰与波谷的垂直高度差SW，优选介于1至80毫米，更优选介于5至50毫米。另一方面，该波浪状铜条的长度并无特别限制，能放入电解铜箔生产过程中所应用的溶解槽即可。通常，该波浪状铜条的长度L介于30至3000毫米，优选介于100至1500毫米。

[0024] 一般而言，在铜箔厂的电解铜箔生产过程中，主要利用硫酸溶液侵蚀、溶化铜料，使铜料溶解并氧化成铜离子，形成硫酸铜溶液，并将该硫酸铜溶液导入电解槽中作为电解液，进行电化学反应，使硫酸铜溶液中的铜离子还原成铜箔金属。另一方面，在该电解铜箔生产过程中，随着电解槽中的铜离子还原成铜箔金属，该电解槽中的铜离子浓度会逐渐下降。因此，需要不断地补充铜离子，以维持电解槽中的铜离子浓度。

[0025] 本发明的电解铜箔方法使用具有特定尺寸比例的波浪状铜条作为电解铜箔生产过程中的铜料，将该铜料置于含有硫酸溶液的溶解槽中，使铜料溶解并氧化成铜离子，形成硫酸铜电解液，再将该硫酸铜电解液导入电解槽中，维持电解槽中的铜离子浓度，再经由电化学反应，使电解槽中的铜离子还原成铜箔金属。

[0026] 本发明的电解铜箔方法使用具有特定尺寸比例的波浪状铜条作为制造电解铜箔的铜料，由于该种波浪状铜条可以大量地堆栈于含有硫酸溶液的溶解槽中，在溶解的过程，各个堆栈的铜条之间仍能保持相当的间隙，使铜料与硫酸电解液之间维持相当大的接触面积。因此，铜料可以快速地溶解并氧化成铜离子，形成硫酸铜溶液，使电解槽维持稳定的铜离子浓度，有助于提高整体生产效率，增加产能。

[0027] 实施例

[0028] 实施例1

[0029] 取厚度8毫米，长、宽各400毫米的铜板进行冲压、裁切形成波浪状铜条样品1，总重量12.55公斤。如表1所列，该波浪状铜条样品1的相邻波峰与波谷水平距离LW为80毫米，波峰与波谷垂直高度差SW为25毫米，表面宽度W为7毫米。

[0030] 于60℃条件下，进行波浪状铜条样品的溶解率试验。将该波浪状铜条样品1置于125.5升的硫酸溶液(浓度100克/升)，24小时后，测量波浪状铜条样品1溶解后的总重量，计算溶解量与溶解率，并将结果纪录于表1。

[0031] 实施例2

[0032] 取厚度8毫米，长、宽各400毫米的铜板进行冲压、裁切形成波浪状铜条样品2，总重量11.48公斤。如表1所列，该波浪状铜条样品2的相邻波峰与波谷水平距离LW为80毫米，波峰与波谷垂直高度差SW为25毫米，表面宽度W为5毫米。

[0033] 于60℃条件下，进行波浪状铜条样品的溶解率试验。将该波浪状铜条样品2置于114.8升的硫酸溶液(浓度100克/升)，24小时后，测量波浪状铜条样品2溶解后的总重量，计算溶解量与溶解率，并将结果纪录于表1。

[0034] 实施例3

[0035] 取厚度8毫米，长、宽各400毫米的铜板进行冲压、裁切形成波浪状铜条样品3，总重量12.76公斤。如表1所列，该波浪状铜条样品3的相邻波峰与波谷水平距离LW为80毫米，波峰与波谷垂直高度差SW为15毫米，表面宽度W为5毫米。

[0036] 于60℃条件下，进行波浪状铜条样品的溶解率试验。将该波浪状铜条样品3置于127.6升的硫酸溶液(浓度100克/升)，24小时后，测量波浪状铜条样品3溶解后的总重量，计算溶解量与溶解率，并将结果纪录于表1。

[0037] 比较例1

[0038] 取厚度8毫米，长、宽各400毫米的铜板进行冲压、裁切形成波浪状铜条比较样品1，总重量12.89公斤。如表1所列，比较样品1的相邻波峰与波谷水平距离LW为200毫米，波峰与波谷垂直高度差SW为15毫米，表面宽度W为5毫米。

[0039] 于60℃条件下，进行波浪状铜条样品的溶解率试验。将比较样品1置于128.9升的硫酸溶液(浓度100克/升)，24小时后，测量比较样品1溶解后的总重量，计算溶解量与溶解率，并将结果纪录于表1。

[0040] 比较例2

[0041] 取厚度8毫米，长、宽各400毫米的铜板进行裁切形成铜条比较样品2，总重量13.33公斤。如表1所列，比较样品2的表面宽度W为5毫米。

[0042] 于60℃条件下，进行铜条样品的溶解率试验。将比较样品2置于133.3升的硫酸溶液(浓度100克/升)，24小时后，测量比较样品2溶解后的总重量，计算溶解量与溶解率，并将结果纪录于表1。

[0043] 比较例3

[0044] 取厚度8毫米，长、宽各400毫米的铜板，切成20毫米×20毫米的铜锭作为比较样品3，总重量12.10公斤。

[0045] 于60℃条件下，进行铜板样品的溶解率试验。将比较样品3置于121.0升的硫酸溶液(浓度100克/升)，24小时后，测量比较样品3溶解后的总重量，计算溶解量与溶解率，并将结果纪录于表1。

[0046] 表1

[0047]实施例 实施例 实施例 比较例 比较例 比较例
1 2 3 1 2 3
厚度T 8 8 8 8 8 8
宽度W 7 5 5 5 5 -
水平距离LW 80 80 80 200 - -
高度差SW 25 25 15 15 - -
溶解前总重(公斤) 12.55 11.48 12.76 12.89 13.33 12.10
溶解后总重(公斤) 11.98 10.94 12.23 12.55 13.09 11.95
溶解量(公斤) 0.57 0.54 0.53 0.34 0.24 0.15
溶解率(％) 4.54 4.70 4.15 2.64 1.80 1.24

[0048] 根据表1结果显示，使用未裁切的铜板(比较例3)作为铜料，由于其表面积有限，在硫酸溶液中的溶解率仅约1.2％。若将铜板材切为铜条(比较例2)作为铜料，虽然表面积增加，但大量堆栈时，各个堆栈铜条之间无法保持间隙，故铜料与硫酸溶液的接触面积仍然相当有限，溶解率仅提高至1.8％。

[0049] 另一方面，本发明将铜板先冲压成波浪状，再裁切成具有特定尺寸的波浪状铜条(实施例1、2、3)作为铜料，由于各个堆栈的波浪状铜条之间能保持相当的间隙，使铜料与硫酸电解液之间维持较大的接触面积，可使溶解率提升至4％，甚至4.5％以上。相较之下，若波浪状铜条(比较例1)未具有本发明的特定尺寸，各个堆栈的波浪状铜条之间无法有效地保持间隙，其溶解率仅提升至约2.5％，效果仍相当有限。