1: El proceso de producción de láminas de cobre electrolítico se puede resumir en tres etapas principales:
Etapa de lámina de solución: la capa de cobre se deposita en la superficie del rodillo catódico mediante electrólisis.
Etapa de tratamiento de superficie: la lámina laminada se somete a tratamientos de rugosidad, anti-oxidación y otros tratamientos.
Etapa de corte del producto: Según requerimiento del cliente, se corta y envasa el producto.
Todo el proceso de producción adopta el método de electrólisis continua tipo rodillo-. Al controlar los parámetros de electrólisis (como la densidad de corriente, la velocidad del rodillo catódico, etc.), se pueden obtener productos de láminas de cobre de diferentes espesores y rendimiento.
II. Flujo de proceso detallado de producción de láminas de cobre electrolítico
1. Disolución electrolítica de cobre (preparación de la solución)
El primer paso en la producción de láminas de cobre electrolítico es preparar la solución electrolítica:
Preparación de la materia prima: utilice cobre electrolítico o materiales de cobre de la misma pureza (como cobre reciclado)
Reacción química: el material de cobre reacciona con una solución de ácido sulfúrico a 70-90 grados para formar una solución de sulfato de cobre.
Tratamiento de purificación: Mediante múltiples procesos de filtración para eliminar impurezas y ajustar la composición de la solución electrolítica.
Almacenamiento: la solución de electrolito purificado se inyecta en el tanque de almacenamiento para el modo de espera.
La clave de este proceso es obtener una solución de sulfato de cobre de alta-pureza, que proporcione una fuente estable de iones de cobre para la electrólisis posterior.
2. Producción de láminas electrolíticas
La producción de láminas electrolíticas es la parte central de todo el proceso:
Composición del equipo: la máquina electrolítica consta de un rodillo catódico, una placa anódica (generalmente una aleación de plomo-zinc) y un tanque electrolítico.
Proceso de electrólisis: Bajo la acción del voltaje de corriente continua, los iones de cobre se mueven hacia el rodillo catódico y se reducen a átomos de cobre.
Formación de lámina de cobre: los átomos de cobre se depositan en la superficie del rodillo catódico, formando una capa cristalina de cobre uniforme.
Pelado y bobinado: cuando la capa de cobre alcanza el espesor requerido, se retira del rodillo catódico, se lava con agua, se seca y luego se enrolla.
Durante el proceso de electrólisis, el espesor de la lámina de cobre se controla con precisión ajustando la densidad de corriente del cátodo (normalmente 2-4 A/dm²) y la velocidad del rodillo del cátodo (normalmente 0,5-3 rpm).
3. Tratamiento superficial
La lámina original obtenida electrolíticamente (lámina rugosa) no se puede utilizar directamente; necesita someterse a un tratamiento superficial:
Tratamiento de superficie rugosa (interfaz con el sustrato):
Tratamiento de engrosamiento: formación de estructuras sobresalientes en la superficie rugosa mediante galvanoplastia.
Tratamiento de curado: re-recubrir cobre en las protuberancias para mejorar la adhesión
Tratamiento de pasivación: aplicación de zinc/aleación de zinc-níquel, etc. para establecer una capa-resistente al calor.
Tratamiento de acoplamiento: pulverización de sustancias orgánicas para formar una capa de acoplamiento.
Tratamiento de superficie lisa (superficie del circuito):
Recubrimiento de capas de metal/aleación (como níquel, estaño, etc.) para mejorar las propiedades de resistencia al calor, soldabilidad, etc.
El tratamiento de la superficie hace que la lámina de cobre posea buena adhesión, resistencia al calor y resistencia a los productos químicos con el sustrato de resina.
4. Corte de producto
El proceso final consiste en procesar la lámina de cobre según los requisitos del cliente:
Corte: uso de una máquina cortadora dedicada para cortar la lámina de cobre ancha en diferentes anchos
Inspección: Comprobación de espesor, rugosidad superficial, resistencia a la tracción, etc.
Embalaje: Empaquetar los productos calificados según sea necesario.
El rango de espesor de los productos de lámina de cobre después del corte suele ser de 4,5 μm a 70 μm, y hasta 3,5 μm para aplicaciones especiales.
III. Equipos y materiales de producción de láminas de cobre electrolítico.
1. Equipo de producción principal
El equipo clave para la producción de láminas de cobre electrolítico incluye:
Nombre del equipo Descripción funcional Parámetros técnicos
Sustrato en rollo catódico para deposición de láminas de cobre Titanio, con un diámetro de 1,5 a 3 m, superficie pulida a Ra menor o igual a 0,05 μm
Ánodo Placa Ánodo para reacción electrolítica Pb-Aleación de Zn o ánodo recubierto de titanio-
Contenedor de celda electrolítica para reacción electrolíticaAcero inoxidable resistente a los ácidos-, equipado con un sistema de control de temperatura
Máquina laminadora Unidad de producción primaria de láminas de cobre Múltiples celdas electrolíticas conectadas en serie, con un sistema de control automático
Línea de tratamiento de superficies Post-procesamiento de láminas de cobre Múltiples tanques de galvanoplastia, tanques de limpieza y dispositivos de secado
Los principales materiales utilizados en la producción de láminas de cobre electrolítico incluyen:
Materias primas de cobre: cobre electrolítico (pureza mayor o igual al 99,95%) o cobre reciclado de pureza equivalente.
Electrolito: solución de sulfato de cobre (contenido de cobre 80-120 g/L) y ácido sulfúrico (concentración aproximadamente 50 g/L)
Aditivos: niveladores, abrillantadores, inhibidores, etc. (dosis 0,1-5ppm)
Productos químicos para el tratamiento de superficies: diversas soluciones de galvanoplastia (como solución de cincado, solución de niquelado, etc.)
IV. Parámetros Técnicos y Control de Calidad
Los principales parámetros técnicos de la lámina de cobre electrolítico son los siguientes:
Especificaciones de espesor: Las comúnmente disponibles incluyen 12 μm, 18 μm, 35 μm, 70 μm, etc. La lámina de cobre de iones de litio- puede alcanzar los 4,5 μm.
Rugosidad de la superficie (Rz): lámina de cobre RTF inferior o igual a 2,5 μm, lámina de cobre HVLP inferior o igual a 1,0 μm
Resistencia a la tracción: lámina de cobre de 18 μm mayor o igual a 310 MPa
Tasa de alargamiento: lámina de cobre de 18 μm mayor o igual al 9 %
Resistencia al pelado (PS): lámina de cobre de 18 μm mayor o igual a 0,4 N/mm (sustrato de resina PPE)
La norma nacional GB/T5230-2020 tiene regulaciones detalladas sobre las desviaciones dimensionales y las propiedades físicas de la lámina de cobre electrolítico.