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电解铜箔折印产生原因

定义：铜箔在无外力不能展平的褶皱，称为折印。

判定方法：在铜箔不受外力影响的情况下，用肉眼观察铜箔表面，有褶皱，判定为折印。在导辊上能展平的折印叫活折印，在导辊上展不平的折印叫死折印。死折印的特征在皱折中有一截一截的横印，象虾的身体一样，是一节一节的，死折印判为废品。活折印连续不断的数量较多的也判为废品。在铜箔边部60毫米内的不考核。

危害：无论活折印还是死折印，经过表面处理后，有折印的位置颜色比其它的地方发暗。影响铜箔外观质量，也影响覆铜板质量，容易造成元件焊接不良。

产生原因：

1、铜箔在相同的结晶组织时存在厚薄不均的缺陷，当铜箔在生产运行受力时，铜箔薄的地方受到超极限的拉力而变形出现折印。产生厚薄不均的原因有：阴、阳极导电不均匀，导电好的地方铜箔偏厚，一是铜在阴极电沉积量多而厚；另一个是电流密度特别高造成析氢使铜箔粗糙而厚；导电不好的地方铜沉积量少一些使铜箔薄。造成导电不均的原因有：阴阳极极距不等，极距大的地方导电没有极距小的地方导电量多。所以极距大的地方铜箔薄，极距小的地方铜箔厚。阳极板存在导电不均，有的地方导电好，有的地方导电不好。阴极辊存在导电不均的问题，有加工的问题，有材料的问题，阴极辊导电不好造成铜箔结晶组织明显不一样。产生铜箔不均的另一个原因，是阴、阳极间电解液循环量不均，电解液流量小的地方因铜离子供应不足使铜箔薄，如果在电解液流量小的地方电流偏大此处的铜箔反而会厚，因为这种情况一定会析氢，铜箔结晶粗糙使铜箔偏厚。与此相比流量大的地方可能偏薄，电解槽极间的电解液流量基本是均匀的，不会有太大的差别，决不会存在这里的循环量很大，那里的循环量很小的现象。有时存在某一位置微偏大，或微偏小点，就是相差这么一点就会造成铜箔厚薄不均，电流是不搞假的，电解液也不按人的意志去流动，它是那里的阻力小在那里流。因为阳极和阴极都是固定，所以在一卷铜箔里厚的地方是固定的，薄的地方也是固定的，当铜箔收卷越来越大时，直径相差就大了，问题也来了。 极距不均只能进行调整，铅银阳极可以在极距小的地方把阳极板用刮刀刮下去一层。让极距变大一点，铜箔厚度就会减小一点，偏厚的问题可能就解决了。一定少去，去多了不好补救。阳极板导电不均，一般把导电好的部位刮去一些，使极距变大一点；或用一个薄朔料板把阳极板导电好的部位屏蔽上一块，车一个朔料螺杆把朔料板固定上，阴极在此处电解时间少几秒钟，铜箔就不超厚了。阴、阳极导电不均，还可以通过调整电解液在极间的流量，来达到调整铜箔厚薄均匀的目的，导电不好的地方把流量适当的加大，导电好地方把流量微微减小一点。这样铜箔原来厚的地方就可以薄一点，原来薄的地方就可以厚一点，达到铜箔厚薄均匀。极间流量大小不均的问题，可以对电解槽电解液进出口的大小、高低进行调整来解决，把进液口开大一点，将进液口边沿向下降低一点，或出液口降低一点，流量就大了；把进液口堵上一点，或把出液口加高一点，流量就小了。如果进液是用均匀分布的小阀门控制，可以用阀门来调整。

2、铜箔结晶不均匀，局部结晶粗糙，发囊无韧性，虽然厚度都一样，但晶粒大小不一，晶粒结合的松紧不一，所以机械性能不一样，结晶粗糙的地方弹性不好，在生产过程中易出折印。晶粒的变形不均匀程度会因晶粒大小而有差异，由于相临晶粒有位向差，形变在晶粒间不能直接传递，滑动位错于晶界前沿形成积群。在晶界另一侧近旁产生一个附加应力场，晶粒尺寸小，变形不均匀程度就小，如相临晶粒尺寸大，形变的不均匀程度就大。晶粒越细小，屈服强度越高，既细晶强化。铜箔出折印的主要原因一个是某处受力过大，另一个原因是铜箔结晶粗糙或不均匀。铜箔粗糙发囊的主要原因是各工艺参数不匹配，配合不合适。其中有：一是电解液温度过高，破坏了有机添加剂的作用；二是明胶质量不好，或没有溶解好，或添加的量少不起作用；三是电解液太脏，造成铜箔内杂质太多，使结晶晶格扭曲，晶胞中某个原子失落，被杂质取代，造成晶格缺陷。使铜箔受力既变形，出折印。

3、电解液温度高，有的工厂在电解液热交换之前，温度在60—65度时把明胶加入电解液里，这个温度可能把明胶给煮熟了。使明胶的作用受到影响，失去了对铜箔的细化结晶和整平的功效，导致明胶中的有些成分变为杂质，明胶吸附量可能没有变，但有功效的下降了，造成铜箔结晶组织粗大，铜箔表面出现均匀的较大粗糙度，铜箔没有弹性，发软，发囊，延伸率低下，易出折印。电解铜箔生产加明胶水溶液时，一定选择电解液温度在五十五度以下的位置添加，加入后基本保持这样的温度进入电解槽，生产电解铜箔。

4、电解液中铜离子浓度过高，硫酸浓度过低，在其它工艺条件不变时。使电解液的分散能力下降，扩散层增厚，阴极过电位小，造成铜晶核成长速度快，成核速度慢，导致铜箔结晶粗大，结构松散，延伸率较低，受力铜箔易变形，这种铜箔极易出折印。

5、电解液脏，导致铜箔晶界间杂质含量多，由此造成部分晶粒之间是断开的，相互间不连接。当铜箔在生产过程中受力时，有的晶粒之间因有杂质互相不连接，受力时无法正常传递，在晶粒相互作用下杂质首先移位。因为晶界里有杂质相临的晶粒失去金属特性，这样就使与它相连接的晶粒之间受力增大了，即单位体积里相互不连接的晶粒不受力，相互连接的晶粒受力增大了，因承受不了过大的力，导致变形，使铜箔出现折印。铜箔出折印的主要原因一是局部受力过大，二是铜箔晶粒间有杂质。从美国一位研究铜沉积的专家所做的实验证明，电解液的洁净是非常的十分重要，机列零部件的高精度同样是十分重要的，铜箔电解液的过滤净化，最低线过滤粒度不大于0.5微米。机械的加工精度、安装越高越好。

6、阴极辊表面因各种原因出现局部有凹塌的现象，生产出来的铜箔有较大凹兜，凹兜处的铜箔是平的，没有与其它地方相同的弧度了，或因弧度偏小，由弧变成弦，展开时凹兜处比其它地方的面积偏小，在导辊上展平时，铜箔横向受力集中到此点，此点受到拉伸，凹兜处出折印。阴极辊表面造成凹塌的原因：一是阴极辊被电击伤，为了把击伤的痕迹处理掉，只对此处进行大量研磨，造成此处缺肉出现凹塌。对阴极辊整个表面来说，电击处的表面向下凹塌，当生产出来的铜箔展平时，此处因没有原来的弧度，长度比其它地方短那么一点点，所以铜箔展平时，该处长度不够，在铜箔上形成一个凹兜。铜箔在导辊上展平受力时，凹兜在导辊上展平时受到拉伸。比其它地方受力偏大，所以变形出现折印。这种折印的位置是固定的，阴极辊每转一周出现一次。阴极辊出现电击情况，如果严重应上车床车，车到电击的深度，再研磨，直到把表面磨得看不到磨痕。如果电击的不严重，可以直接上磨辊机研磨，把整个阴极辊面磨到与电击伤痕深度相同。这种处理被电击伤阴极辊的方法，能保持阴极辊表面的平整，使铜箔不出凹兜，避免产生这种固定折印。

7、电解槽上的导辊和收卷轴的机械加工精度低，椭圆，弯曲，表面不平。或导辊安装不水平，相互不平行，与阴极辊运转时不能始终保持平行对正，使铜箔受到的拉力不均匀，一会这里拉力大，一会那里拉力大，在导辊上铜箔受力大的位置容易出折印。日本的导辊在加工工艺上，要求不允许焊接，必须是冷装配，每个零部件都应该里外车光，目的是保证导辊动平衡的技术要求。在生产过程中有时导辊的轴承固定螺栓松动，不能及时发现，导辊之间失去了原来的平行，造成铜箔出折印。导辊支架不结实发颤，使导辊瞬间失去平衡，也可以造成铜箔出折印。

8、电解液中明胶量添加的少了，或明胶质量不好，在电解过程中没有起到调整阴极极化的作用，使铜箔结晶不致密，铜箔弹性不好，延伸率低，铜箔发软，用手抓铜箔明显感道发囊，没有韧性，这种铜箔特别容易出折印。明胶可以提高过电位，促进晶核形成，抑制Z晶成长，促进X、Y方向结晶成长，使晶核细小。如果添加剂不好就不会得到好的沉积层，无论高电流区，还是低电流区都不会有好的结晶。低电流区边缘出现粗糙，高电流区出现亚光颗粒。加入明胶的作用是使铜箔结晶晶体组织非常细微，这样铜箔会有强度高、硬度高、延伸率好、受热软化率低的好处。明胶在电解液中虽然是微量，但对铜箔的结晶组织，起着至关重要的作用。

9、铜箔收卷张力过大，在铜箔受力集中的地方，或在铜箔微薄的地方，或在铜箔结晶粗糙的地方，因受力超过极限使之变形出折印。任何一家的铜箔结晶组织不可能是百分之百的均匀，结晶组织不均匀，受力变型一定是不均匀的，张力大时要出折印。铜箔收卷张力的选择十分重要，张力大的原因，一是设备选型时选大了，不适合生产要求。二是人为的设置和调整偏大了，张力调小了怕收卷卷儿的不实，发生窜卷，张力调大了容易出折印，铜箔越薄难度越大。

10、铜箔的烘干温度过高，使铜箔结晶组织间的气体膨胀，去氢重结晶不均匀，即退火了。消除了铜箔的脆性，使铜箔发软了，没有韧性，铜箔发囊，发绦，受力就变形，用手一抓没有坚硬的感觉，这样的铜箔极易出折印。铜箔发生重结晶，抗拉强度会因热软化而极度降低，产生延伸皱纹。好的铜箔受热发生热软化率极小，一般铜箔受热去出了晶界间的气体，铜箔发生重结晶，反而增大延伸率，但铜箔发软。

11、铜箔结晶粗糙时，易出折印。铜箔粗糙，说明结晶密度小，组织结构松散，单位面积质量低，晶界间有杂质或气体，孔穴较多。杂质存在晶界上使晶粒之间相互失去金属的特性，失去了相互的作用力。实践证明渗透点多的铜箔延伸率和抗拉强度都非常低，因为晶粒之间是断开的，或相互结合不佳的晶粒数量偏多，造成铜箔机械性能不好，特别是弹性不好，没有钢性，受力就变形。凡是粗糙的铜箔，极容易出折印。

12、在其它工艺条件不变的情况下，电流密度过大时生产出来的铜箔容易出折印。其实每个阴极辊和阳极板都有一个电流密度极限值，超过了这个极限值，问题就显现出来了，电流越大越容易造成阴极表面电流密度明显的不均，个别地方差异较大，铜箔表面出现白点、粉红圈等现象，铜箔结晶组织十分不一致。个别地方明显粗糙，发涩，厚薄不均，这样的铜箔不论是薄的地方，还是厚的地方，当受力时都极易出折印。而且总是在厚的地方容易出折印，说明厚的地方结晶粗糙，出现这种情况，电解电流应该降下来，可能存在这个阴极辊装到这个电解槽时，与阳极不配合不佳，电流不能过大。

13、电解铜箔生产时电解液里氯离子含量过高，使铜箔结晶组织中枝状晶增多，氯离子与明胶具有相互抑制的作用，氯离子含量过高必然导致明胶作用的减弱，因为氯离子在铜沉积表面也存在吸附和脱附，与一价铜形成络合物，导致不溶物氯化亚铜的形成并夹杂于铜箔中。过量的氯离子具有抑制晶核的形成，促进Z方向晶成长作用，造成铜箔结晶组织不致密，粗糙，表面有毛刺。铜箔没弹性，韧性较差易出折印。

14、铜箔收卷时铜箔卷儿不正，即不对中，使铜箔在收卷轴上左右窜动，跑偏，造成铜箔在收卷轴上忽左忽右，总是在一边受力，另一边不受力，在受力最集中的地方铜箔受力过大，被拉伸而变形，造成铜箔出折印。

15、铜箔的某一位置比其它地方厚，收卷时造成铜箔厚的地方卷儿粗细不均。边部偏厚，收卷造成边部的卷儿卷得粗，其它地方卷儿卷得细。直径大的边部拉力大，使铜箔该处受力过大，铜箔首先在靠近边部厚的地方出小折印，接下来铜箔卷儿上直径差加大，即粗细差别加大。在铜箔卷儿的粗细过度部分出现拧劲，之后造成大面积折印，使生产无法进行。所以铜箔边部厚薄不均是一个大问题，不是小问题，随着铜箔卷儿越来越大，铜箔边部厚薄不均的问题就显得非常突出，危害就大了。边部是要剪切掉的，过厚浪费也大，边部过薄危害就更多了。

16、铜箔厚薄不均，收卷后，在铜箔厚的地方，铜箔卷得越大，卷的直径越大，薄的地方卷的直径自然要小一些，铜箔厚是在纵向固定的位置，薄也是一样。厚的地方在铜箔卷儿的层数多了，卷儿的直径差别越来越大，在铜箔卷儿上铜箔厚的地方就凸起来了一道棱子，棱子左右的铜箔在横相上被拉伸，卷儿越大棱子越大，此处的铜箔被拉伸的越严重。