電解銅箔的制作方法【
技術領域：
】[0001]本發明關于一種電解銅箔，更詳而言，關于一種適用于印刷電路板及充放電電池的電解銅箔。【
背景技術：
】[0002]印刷電路板（PrintedCircuitBoard;簡稱為PCB)是各種電器產品的關鍵配備，能搭載電子零件并連通電路，提供一個穩定的作業環境，應用范圍廣布民生、產業及國防上，而該印刷電路板的制造業集材料、電學、機械、化學、光學等工業，因而足以印證PCB對經濟發展的重要性。[0003]然而，在PCB的制程是將銅箔粘合于基板上，再制作成線路圖案，但其銅箔表面常會有銅粒的產生，以往的線寬/線距較大，但隨著電子產品逐漸走向輕薄短小的趨勢，對于線寬/線距的要求愈來愈窄，已達2mil/2mil(50μm/50μm)，甚至lmil/lmil(25μm/25μm)，故即使很小的銅粒，都可能造成PCB基板短路的情況，是以，須排除銅箔表面的銅粒數量。[0004]另外，現代社會中對于鋰離子二次電池的需求亦與日俱增，鋰離子二次電池除了必須擁有良好充放電性能外，更需顧及安全性及電池壽命，因此，在鋰離子二次電池的制備過程中必需更加嚴謹、細膩。[0005]鋰離子二次電池的結構，是將正極極片、隔離膜及負極極片卷繞在一起，將其置入容器，注入電解液并密封成電池。其中，負極極片由以銅箔構成的負極集電體與涂布于其表面的以碳材等作為材料的負極活性物質所構成，然而，當銅箔表面的銅粒過多時，將會造成負極活性物質涂布不均的情況，甚至，銅粒有時也會滯留在碳材涂布模頭的間隙中，造成涂布時銅箔斷裂，生產良率降低，以上亦為目前亟待解決的課題。[0006]銅箔可分為壓延銅箔或電解銅箔，又，電解銅箔是以硫酸及硫酸銅所組成的水溶液作為電解液，以銥元素或其氧化物被覆的鈦板做為陽極（dimensionallystableanode,DSA)，以鈦制棍筒做為陰極輪（Drum)，于兩極間通以直流電，使電解液中的銅離子電解析出在鈦制輥筒上，接著將析出的電解銅自鈦制輥筒表面剝離并連續收卷進行制造，其中，電解銅箔與鈦制輥筒表面接觸的面稱為"光澤面（S面）"，而將其反面稱為"粗糙面（M面）"。通常，電解銅箔S面的粗糙度取決于鈦制輥筒表面的粗糙度，因此S面的粗糙度較為固定，而M面的粗糙度則可通過硫酸銅電解液條件的調整來加以控制。[0007]傳統上，在硫酸銅電解液中加入小分子量膠（如明膠（gelatin))、羥乙基纖維素(hydroxyethylcellulose，HEC)或聚乙二醇（polyethyleneglycol，PEG)等有機添加劑及添加具有細晶化效果的3-巰基-1-丙磺酸鈉（sodium3-mercaptopropaneSulphonate，MPS)、聚二硫丙磺酸鈉（bis-(3_soldiumsulfopropyldisulfide，SPS)等含硫的化合物，藉此改變電解銅箔的晶相。[0008]減少銅粒的方法，一般是利用降低電鍍時的電流密度的方式，降低電鍍時尖端放電的效應，但是因為電流密度下降，會連帶使得產量下降；或者通過增加電解液的循環量，讓電解液中所含的添加劑被活性碳吸附得更完全，但生產所耗損的能源也隨之增加。[0009]因此，兼顧生產效率下，開發一種降低銅箔表面的銅粒產生的電解銅箔，實已成為目前亟欲解決的課題。【
發明內容】[0010]有鑒于上述現有技術的缺點，本發明提供一種電解銅箔，以該電解銅箔的（111)面、（200)面、（220)面、以及（311)面的織構系數總和為基準，該電解銅箔的（200)面的織構系數占50至80%。[0011]于另一實施例中，以該電解銅箔的（111)面、（200)面、（220)面、以及（311)面的織構系數總和為基準，該電解銅箔的（200)面的織構系數占62至76%。[0012]于一具體實施例中，該電解銅箔的（200)面與（111)面的織構系數的比值介于3至7。[0013]于另一具體實施例中，該電解銅箔的（200)面與（111)面的織構系數比值介于3.88至6.76。[0014]又，于一實施例中，前述電解銅箔具有30至40kgf/mm2的抗張強度。[0015]于另一具體實施例中，前述電解銅箔具有相對的S面及M面，且該S面及M面的粗糖度低于2μm。[0016]于又一實施例中，前述電解銅箔的厚度大于或等于1μm，此外，該電解銅箔每平方米面積表面上尺寸大小介于5至100μm的銅粒的數量小于或等于5個。[0017]于一具體實施例中，本發明提供的電解銅箔，其表面上尺寸大小介于5至100μπι的銅粒的數量小于或等于5個，且該電解銅箔的（200)面與（111)面的織構系數的比值介于3至7。[0018]于該實施例中，該電解銅箔的（200)面與（111)面的織構系數比值介于3.88至6.76。[0019]于另一實施例中，前述電解銅箔具有30至40kgf/mm2的抗張強度。[0020]又，于一具體實施例中，前述電解銅箔具有相對的S面及M面，且該S面及M面的粗糙度低于2μm。[0021]于另一具體實施例中，前述電解銅箔的厚度大于或等于1μm。[0022]本發明提供的電解銅箔具有完全不同的晶相結構，能有效降低銅箔表面上銅粒的產生，并且具有優異的抗張強度、伸長率，以及該S面及M面的粗糙度低于2μm，以適用于PCB及鋰離子二次電池。【附圖說明】[0023]圖1顯示電解銅箔表面自然生成的銅粒的光學顯微鏡400倍放大剖面圖；[0024]圖2顯示電解銅箔表面自然生成的銅粒的掃描電子顯微鏡2000倍放大圖；[0025]圖3顯示實施例6的電解銅箔經X光粉末衍射分析儀測量的晶相結構圖；以及；[0026]圖4顯示比較例2的電解銅箔經X光粉末衍射分析儀測量的晶相結構圖。【具體實施方式】[0027]以下通過特定的具體實施例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本發明的其它優點及功效。[0028]電解銅箔可廣泛地應用于PCB及鋰離子二次電池領域中，而為了提升鋰離子二次電池的電容量，縮減銅箔厚度為一種普遍作法，其可利用載體箔方式使銅箔厚度薄化至3μηι甚至Ιμπι。另一方面，目前常用于高容量鋰離子電池的銅箔厚度為8μηι及6μηι,而PCB軟板為了因應更高的線路密度，不斷縮減線寬及線距，也必須選用厚度較薄的銅箔，12μm則為目前軟板基板常用的規格，為便于說明，本發明以6至12μm的電解銅箔作為代表實施例以說明本發明的優點及功效，但并不限于這些實施例。[0029]本發明的目的為降低電解銅箔表面產生的銅粒數量，其中，所述的銅粒于電解銅箔制程中產生在銅箔M面。如圖1所示，電解銅箔表面自然生成的銅粒為銅箔表面自然生成的凸物，并非外來異物的沉積，一般而言，所述銅粒尺寸大小介于5至100μm，而5μm以下則屬于粗糙度的范疇。又如圖2所示的掃描電子顯微鏡2000倍放大圖，此銅粒大小約為40μm，外型大致上呈現尖端頓化的圓錐狀。另外，本領域技術人員可用肉眼就能觀察到其電解銅箔表面自然生成的銅粒，并且本發明的實施例所提供的電解銅箔于表面自然生成的銅粒相較于傳統的電解銅箔，能明顯觀察出其銅粒數目大幅降低。[0030]本發明電解銅箔的制備，是以硫酸及硫酸銅所組成的水溶液作為電解液，以鈦制輥筒做為陰極輪（Drum)，于陽極和陰極之間通以直流電，使電解液中的銅離子電解析出在陰極輪上，以形成電解銅箔，接著將析出的電解銅箔自陰極輪表面剝離并連續收卷進行制造。在本發明中，電解銅箔與陰極輪表面接觸的面稱為"光澤面（S面）"，而將其反面稱為"粗糙面（M面）"。[0031]傳統上，習慣于硫酸銅電解液中加入小分子量膠（如明膠（gelatin))、羥乙基纖維素（hydroxyethylcellulose，HEC)或聚乙二醇（polyethyleneglycol，PEG)等有機添加劑及3-巰基-1-丙磺酸鈉（sodium3_mercaptopropaneSulphonate，MPS)、聚二硫丙磺酸鈉（bis-(3_soldiumsulfopropyldisulfide,SPS)等含硫的化合物，以及氯離子等絡合劑。但本發明發現在硫酸銅電解液中加入濃度介于〇.1至2.5ppm的硫脲后，得到意料不到的結果。[0032]-具體實施例中，該硫酸銅電解液中加入明膠、3-巰基-1-丙烷磺酸鈉（MPS)、氯離子及0.1至2.5ppm的硫脲。所得到的電解銅箔于表面自然生成的銅粒數量大幅降低，其中，以該電解銅箔的（111)面、（200)面、（220)面以及（311)面的織構系數總合為基準，該電解銅箔在（200)面的織構系數的和占50%、55%以上、57%以上，甚至達80%。優選地，所得到的電解銅箔以該電解銅箔的（111)面、（200)面、（220)面以及（311)面的織構系數的總合為基準，該電解銅箔在（200)面的織構系數的和占62至76%，并且具備優異的抗張強度、當前第1頁1 2