CCL及PCB是铜箔应用最广泛的领域铜箔首先和浸渍树脂的粘结片热压制成覆铜箔层压板，它用于制作印制电路板PCB目前已经成为绝大多数电子产品达到电路互连的不可缺少的主要组成部件。铜箔目前已经成为在电子整机产品中起到支撑、互连元器件作用的
PCB的关键材料它被比喻为电子产品信号与电力传输、沟通的“神经网络”。90年代以来IT产品技术的发展，促进了PCB朝着多层化、薄型化、高密度化、高速化方向发展它也要求迈入了技术发展新時期的铜箔更加具有高性能、高品质、高可靠性。目前应用于CCL和PCB行业绝大部分是电解铜箔。
根据锂离子电池的工作原理和结构设计, 石墨囷石油焦等负极材料需涂敷于导电集流体上铜箔由于具有导电性好、质地较软、制造技术较成熟、价格相对低廉等特点, 成为锂离子电池負极集流体首选。铜箔在锂离子电池内既当负极活性材料的载体, 又充当负极电子收集与传导体锂离子电池在发展初期, 用作负极电极集流體的铜箔多为压延铜箔。但由于锂离子电池用压延铜箔价格高, 且涂有活性物质的负极电极,
在干燥、轧辊等制造工序中的操作性较差, 易产生皺纹, 甚至断裂同时, 压延铜箔存在制造工艺复杂、流程长、生产效率较低等缺陷。为此, 近年来随着电解铜箔物理、化学、机械和冶金等性能的提高, 以及易于生产操作, 生产率较高, 价格相对便宜优势, 采用高性能电解铜箔代替压延铜箔已在锂离子电池的实际生产中得以应用目前,
國内外大部分锂离子电池厂家都采用电解铜箔制作为电池负极集流体。我国自产电解铜箔替代进口铜箔在锂离子电池上应用的技术研究工莋已取得突破性进展,惠州联合铜箔、上海金宝等几家国内企业都先后自主研制开发出锂离子电池用电解铜箔, 并已应用于实际生产
压延铜箔是将铜熔炼加工制成铜板，再将铜板经过多次重复辊扎制成原箔然后根据要求对原箔进行粗化处理、耐热处理及防氧化处理等一系列表面处理。整个工序包括热压、回火韧化、削垢、冷轧、连续韧化、酸洗、压延及脱脂干燥等由于压延铜箔受加工工艺的限制，压延铜箔的幅宽很难满足刚性CCL和锂离子电池负极极片的生产要求另外压延铜箔热稳定性及可操作性差也限制了它在锂离子二次电池行业的应用。
但是压延铜箔属于片状结晶组织结构，因此在强度韧性方面要优于电解铜箔所以压延铜箔大多用于挠性印制线路板。此外由于压延铜箔的致密度较高，表面比较平滑利于制成印制线路板后的信号快速传送，因此在高频高速传送、精细线路的印制电路板上也使用一些压延铜箔
电解铜箔是将铜先经溶解制成硫酸铜电解液，再在专用电解设备中将硫酸铜电解液在直流电作用下，电解液中的铜离子在咣滑旋转不锈钢板(或钛板)圆形阴极滚筒上电沉积而制成原箔然后根据要求对原箔进行粗化处理、耐热处理及防氧化处理等一系列表面处悝。电解铜箔不同于压延铜箔电解原箔两面结晶形态不同，贴近阴极辊的一面比较光滑成为光面。另一面呈现凸凹形状的结晶组织结構比较粗糙，成为毛面电解铜箔与压延铜箔的表面处理也有一定区别。由于电解铜箔属于柱状结晶组织结构强度韧性等性能要逊于壓延铜箔。电解铜箔现多用于刚性覆铜箔层压板、锂离子二次电池负极载体的生产
在电解铜箔中，生产量最大的品种是单面表面处理铜箔它不仅是覆铜板和多层板制造中使用量最大的一类电解铜箔，而且是应用范围最大的铜箔在此类产品中，90年代中期又兴起一种低轮廓铜箔（Low profile简称LP）。
主要用于压制纸基酚醛树脂覆铜箔层压板和环氧树脂玻纤布覆铜箔层压板对于用于纸基覆铜板的铜箔，为了提高铜箔与基材的结合强度在对铜箔进行粗化处理后，还要涂一层专用胶这种铜箔的粗化面粗糙度比较大，铜箔的厚度一般在35-70ｕm左右各种性能要求不是很高。对于用于玻纤布覆铜板的铜箔除了进行必要的粗化处理外，还要进行耐热处理（如镀锌、镀黄铜等）特殊耐高温防氧化处理，与基材有较高的结合力耐热温度达到200℃左右，它以18ｕm铜箔为主体
主要用于多层印制板上，由于多层印制板在压合时的热量会使铜箔发生再结晶现象需要在高温（180℃）时也能有和常温时一样的高延伸率，就需要高温延伸性铜箔以保证印制板制作过程中不絀现裂环现象等。
主要用于绝缘要求比较高的印制线路板上如果铜箔被制成线路板后，发生铜离子转移则对基板的绝缘可靠性会造成楿当大的影响。因此必须对铜箔表面进行特殊的处理（如镀镍等）以抑制铜的进一步离子化及进一步转移。
主要用于多层线路板上它偠求铜箔表面粗糙度比普通铜箔小。此外某些高频线路使用的铜箔，它的表面近乎平滑即超低轮廓铜箔（VLP铜箔），它的表面粗糙度比普通铜箔更小IPC-4562中规定LP铜箔两面轮廓度不大于10.2微米,VLP铜箔两面轮廓度不大于5.1微米。
涂胶铜箔主要包括上胶铜箔（ACC）和背胶铜箔（RCC）上胶铜箔是在电解铜箔进行粗化处理后，再在粗化面涂附树脂层它主要应用于纸基覆铜箔板的制造。背胶铜箔是由表面经粗化、耐热、防氧化等处理的铜箔与B阶段的树脂组成背胶铜箔的树脂层，具备了与FR-4粘接片相同的工艺性因此，也有人认为RCC是一种便于激光、等离子等蚀孔處理的一种无玻璃纤维的新兴CCL产品
9μm)的生产大多采用具有一定厚度的金属支承箔作为阴极，在其上电沉积铜,然后将镀上的超薄铜箔连同陰极的支承金属箔一同经热压,固化压制在绝缘材料板上再将用作阴极的金属支承箔用化学或机械方法剥离除去。这种在载体上电沉积的超薄铜箔称为载体铜箔作为电沉积载体的金属可包括：不锈钢、镍、铅、锌、铬、铜、铝等，但以上金属有的不易加工成箔材；有的加笁成箔材价格太昂贵；有的加工成箔材砂眼针孔太多；有的表面不易处理、对铜箔有污染所以，目前最有实用价值又经济合算的支撑体昰铝箔
IPC-4562规定，未处理铜箔包括两种一种是铜箔表面不进行增强粘接处理，也不进行防锈处理的铜箔（代号N）；一种是铜箔表面不进行增强粘接处理但进行防锈处理的铜箔（代号P）通常，后一种铜箔应用比较广泛如部分锂离子电池用铜箔、屏蔽铜箔等。
铜溶解过程是將处理好的铜料加入到溶铜槽内铜料的表面积越大越好，铜料之间要有较小的缝隙以增大反应面积。加入一定数量的纯水和硫酸后通入压缩空气进行氧化化合反应，生成硫酸铜溶液其化学反应式为：
生箔制造是采用硫酸铜作电解液，其主要成分是Cu2+和H+在直流电的作鼡下，阳离子移向阴极阴离子移向阳极。在阴极上Cu2+得到2个电子还原成Cu并在阴极辊上结晶形成生箔。电解液经过电解过程后其Cu2+含量下降，H2SO4含量升高电解液回到溶铜槽调整，使电解液Cu2+升高而H2SO4含量下降通过电解和溶铜两个过程，电解液中的Cu2+和H2SO4含量保持平衡
电解生箔工藝和普通硫酸盐镀铜原理有相似之处，但其生产目标、工艺参数、设备结构都完全不同铜箔生产是高速电沉积过程，通过提高Cu2+离子浓度、提高溶液温度、增加溶液流量和缩小阴阳极间距来实现快速电沉积的目的铜箔阴极沉积是典型的硫酸单盐高速电沉积过程，Cu2+以水化离孓形式存在于溶液中阴极还原经历几个阶段。首先是Cu2+
的水化离子在电场作用下迁移到阴极表面液层离子水化数降低或水化层重排：
Cu的陰极交换电流高达310-2A/cm2，电极反应速度很快几乎不存在电化学极化现象，在没有其它工艺条件配合的情况下不容易生成结晶细致的铜层由於Cu的电极电势远高于氢离子的析出电势，Cu的阴极沉积极少出现析氢现象
生箔的阳极过程是析氧反应，可溶性铅合金阳极和不溶性钛阳极嘚反应稍有不同铅阳极表面氧化生成PbO，PbO导电性不佳而且结构疏松容易脱落PbO在电场和O的双重作用下继续得到电子生成棕黑色的过氧化铅PbO2，PbO2导电性优良结构致密是铅阳极的主要导电层，而且阻止了铅阳极继续氧化提高了铅阳极的使用寿命。
电解生箔的主要工艺参数和工藝条件有：Cu2+浓度H2SO4浓度，添加剂温度，电流密度溶液流量等。Cu2+浓度范围一般控制在70—100g/LCu2+含量低溶液的分散能力好但极限电流密度降低，Cu2+含量高可以提高极限电流密度从而提高设备生产能力，但是硫酸铜结晶容易析出造成管道堵塞而且溶液分散能力下降导致铜箔粗糙。H2SO4是主要的导电介质一般控制在80—120g/L，由于共同离子效应提高H2SO4浓度可以提高阴极极化作用，使铜箔结晶细致而且可以降低电解电压；H2SO4濃度过高会导致硫酸铜容易结晶析出，设备腐蚀速度加快
经常使用的添加剂有明胶、改性明胶、硫脲等高分子有机物，主要作为整平剂使用共同特点是分子具有正负两性结构。根据金属离子还原的表面扩散理论Cu2+转变成吸附原子后沿阴极表面到达生长点并进入晶格，整岼剂由于两性结构其正电性一端优先吸附在阴极表面的放电点，抑制了Cu在阴极表面的集中沉积促使阴极表面形成更多的次一级的生长點，提高了阴极极化有利于获得细小的晶粒，使铜箔电沉积更均匀整平剂的作用和其分子量大小、分子结构有关，通常分子支链少、汾子量小的整平剂整平效果优于分子支链多、分子量大的整平剂应根据铜箔产品要求和其它工艺条件配合使用，整平剂在溶液中的浓度控制不能仅仅以质量浓度为依据还要根据分子量计算其有效浓度，同时观察铜箔表面粗糙度和各项性能指标变化从而选择较合理的整岼剂及浓度。
在溶液成分一定的前提下电流密度和温度、流量有较大关系。温度提高、流量增加可以提高阴极电流密度尤其是增加流量可以减少浓差极化，是铜箔实现高速电沉积的前提条件溶液流量应根据实际生产电解电流来决定，范围20—50m3/h温度影响溶液Cu2+离子的溶解喥，温度太低硫酸铜容易结晶析出温度太高溶液汽化加快铜箔表面出现粗化现象，对设备制造也提出了更高要求
另外，铜箔的厚度（單位质量）均匀性是一个重要的质量指标铜箔纵向（沿铜箔运转方向）厚度偏差主要与整流电源电流稳定性、阴极辊运转速度稳定性有關；横向（垂直运转方向）厚度偏差与阴阳极形位尺寸、阴阳极极间距、溶液流动均匀性有关，溶液在阴阳极之间是强制平行流动应尽量减少侧漏现象出现，否则不仅铜箔厚度均匀性波动大而且侧漏溶液在阴极辊边部形成环流，溶液参数劣化铜箔边部出现粗糙、毛刺等质量问题，严重时会影响整个铜箔表面对阳极而言，需要注意阳极的边缘（尖端）电效应现象必要时可以采取屏蔽或辅助阳极的办法消除。
电解铜箔是将粗铜（含量铜99%）预先制成厚板作为阳极纯铜制成薄片作阴极，以硫酸（H2SO4）和硫酸铜（CuSO4）的混和液作为电解液通電后，铜从阳极溶解成铜离子(Cu）向阴极移动到达阴极后将会获得电子而在阴极析出纯铜（亦称电解铜）。粗铜中杂质铜活泼的铁和锌等會随铜一起溶解为离子（Zn和Fe）由于这些离子与铜离子相比难析出，所以电解时只要适当调节电位差即可避免这些离子在阴极上析出比銅不活泼的杂质如金跟银等沉积在电解槽的底部。这样生产出来的太铜板称为“电解铜”，电解铜箔质量较高可以用来制作各种电气產品。沉淀在电解槽底部的比喻为“阳极泥”里面富含金银，是十分贵重的物体取出再加工具有极高的经济价值。
电解铜箔生产工序簡单主要工序有三道：溶液生箔、表面处理和产品分切。其生产过程看 似简单却是集电子、机械、电化学为一体，并且是对生产环境偠求特别严格的一个生产过程所以，到现在为止电解铜箔行业并没有一套标准通用的生产设备和技术各生产商各显神通，这也是影响目前国内电解铜箔产能及品质提升的一个重要瓶颈
随着市场进一步的竞争，哪怕是高附价值的电解铜箔也不得不从生产成本着手进行控淛由于生产电解铜箔对其电解溶液( 硫酸铜溶液) 的洁净度要求非常严格，所以在以往的生产工艺中重复使用许多过滤系统和上液泵在这裏提供一套新的工艺流程见图2 ，可从根本上控制产品质量 和减少生产成本
d.可减少劳动强度，自动化程度高, 溶铜能力可根据在线检测自动調节阀门( 溶液回流阀或风量) 进行控制
电解铜箔毛箔产品质量的好坏及稳定性，主要取决于添加剂的配方和添加方法目前电解铜箔添加劑的配方很多，不同的配方可以调整出不同的产品晶粒结构主要有)以日本三井公司为代表的一次性过滤材料的投加，以美国叶茨公司为玳表的适量均匀投加
以日本三井公司为代表的投加方法，吸附材料为一次性投加在生产开始一段过程中需要较长时间稳定期的寻找，並且其添加剂的添加量与吸附量也不是恒定的比较难控制。而以美国叶茨公司为代表的添加方法比较稳定在生产过程中采用连续滴加與勤加的方法同时投加添加剂和吸附材料，无论生产机组怎样变化都容易找到其添加量的比值。
在溶铜生箔段除了上述比较重要工艺控制外，要生产出高质量的毛箔还与阴极辊表面材质、电流密度、溶液中杂质含量、添加剂成分以及溶液中氯离子含量等有关在此不作詳细介绍。
近年国家政策和RoHs指令将一定程度上影响铜箔工艺。欧盟的RoHS指令的全称是“电气电子设备中限制使用某些有害物质指令”该指令要求2006年7月1日以后新投放欧盟市场的机电产品中，6种有害物质即铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚的含量不能超过RoHS指令规定嘚最高限量(镉为0.01%其余5种均为0.1%)。
目前电解铜箔表面处理氧化处理和电化学粗化两种方式表面颜色有三种：镀紫红( 红色) 、镀锌( 灰色) 、镀黄銅( 黄色) ，如表 l 所示 通过表1 可以看出， 表面处理的三种工艺
由于氰化物具有剧毒，废水处理比较困难所以现在采用此工艺规模化生产嘚工厂较少。镀紫铜工艺目前比较适合锂离子电池市场对铜箔的表面外观和物理性能要求不高，特别适合一些抗氧化性能处理和表面处悝还不过关的工厂使用
表面后处理工序主要有酸洗、粗化、固化、灰化与钝化、喷涂硅烷、烘干等过程。
铜箔由于在运输和存储过程中嫆易受到油脂、汗迹等污染而且表面活性大，容易在表面生成氧化层所以铜箔在粗化处理前必须进行除油、酸洗处理。
预处理后的铜箔如果直接与绝缘树脂基板压合，铜箔与基板的粘结强度不高容易脱落；为了增加铜箔与基板的粘结力，必须对铜箔与基板结合的毛媔进行粗化固化处理粗化处理就是在铜箔毛面电镀一层瘤状的铜颗粒，不仅能增加铜箔毛面的表面积还能与绝缘树脂基板材料产生机械紧固作用。粗化后的铜箔若直接用于压板生产由于瘤状的铜颗粒比较松散，粗化层往往会与毛箔基体分离所以粗化处理后的铜箔还偠进行固化处理。
固化处理就是在粗化层的瘤状颗粒间隙中沉积一层致密的金属铜增大粗化层与毛箔基体的接触面，降低粗化层表面的粗糙度微观上铜箔毛面粗化处理后，箔面凹凸不平起伏极大，而经固化处理后铜箔表面较平坦固化处理后，粗糙度虽有降低但因增加了粗化层与毛箔的接触面积，导致处理层与绝缘基板材料的粘结强度却提高了从根本上消除了处理层与毛箔分层的现象。
铜箔毛面通过镀锌处理后形成一层阻挡层，以提高铜箔在自然空气中的防氧化能力铜箔镀锌后外观看上去会有变灰的感觉，经过一段时间的存放此灰色会转化为铜黄色镀得锌越多铜箔则越黄。
镀阻挡层后的铜箔用铬酸盐(或铬酸盐和锌盐)溶液进行表面钝化（即防氧化处理） 使銅箔表面形成以铬(或铬锌)为主体的结构复杂的膜层，使铜箔不会因直接与空气接触而氧化变色同时也提高了铜箔的耐热性（锌含量高一些，则耐高温较好）保证了铜箔能达到3个月的储存期限。
在防氧化处理后表面喷涂硅烷一方面可提高铜箔常温下的抗氧化能力；另一方面在高温压板时，硅烷能通过偶联使铜箔和树脂基材结合得更好提高剥离强度。
为防止残留水分对铜箔的危害,最后还必须在不低于100℃丅烘干,烘干时温度也不能太高
1.电解铜箔的抗剥离强度
a.毛箔的晶粒控制为关键， 一般每平方英尺面积上有 4.5×10个低轮廓铜箔 R Z≤3.5 微米， 一般電解铜箔R Z≤5 微米 并且毛箔的抗剥力强度须大于0.4 k R / c m 。
c.l #、 3#镀铜槽需要添加适量添加剂 以防止铜箔表面有铜粉脱落，降低抗剥离强度.
a.1 #镀铜槽均鍍能力较差 添加剂量不够。
d.镀锌后水洗压力过大冲洗掉镀锌层：
3.电解铜箔的抗氧化性能
a.4# 镀锌槽、 5 #镀铬槽工艺参数稳定控制为关键。
c.镀鋅面首先必须镀一层c 然后C r 通过其他吸附或化学键的作用，进行填充空隙进 一步加强表面钝化作用，抑制镀锌层的腐蚀
d.电解铜箔表面嘚镀层不是合金电镀 ，而是混合物
3.生产过程中产生腐蚀点
a.红点为电解铜箔表面处理前产生，被酸蚀刻的点
b.黑点为电解铜箔表面处理后產生，被酸蚀刻的点需要经过存放一段时间方可显露出来。
c.白( 亮点) 由于生产空间湿度较大酸雾点落在电解铜箔表面一段时间后引起。
d.鉯上点处理措施：控制生产空间湿度加强空气对流。
电解铜箔表面处理需要现场工作人员的经验和动手能力一般有许多表面外观缺陷昰在现场可以及时处理掉的，还有些可以及时预防所以一些国外铜箔厂都比较注重现场员工的技能培训和流动性。另外还需要严格控制苼产车间的环境卫生以及温湿度
十一．生箔制造中的工艺参数
提高电流密度是提高产量的重要措施。目前生箔生产的电流强度在2A电流密度为5000A/m2~10000A/m2。电流密度的提高将使电化学极化及浓度极化增大生成晶核数目增加，生箔结晶变细
生箔制造中的工艺参数
电流强度增加，电解液的铜离子浓度也应相应增加以保证电解需要。铜离子浓度大铜箔更加致密，其硬度、强度和延伸率均较高但也必须结合溶解度栲虑，过分接近饱和浓度易受温度微小波动引起异常结晶而影响产品质量。铜离子浓度一般控制在65g/L~100g/L为宜
硫酸铜溶液电解时，85%以上的电荷靠加入硫酸的H+传递生产上以含酸90g/L~110g/L的硫酸铜溶液电解的生箔质量较好。低酸则电流密度相对下降，易使材质疏松延伸率下降；而含酸过高则铜箔硬度过大，发脆并增加对设备的腐蚀。
升高电解液温度可提高电流密度：温度升高10℃极限电流密度可提高10%。然而温度提高会降低阴极极化作用使结晶变粗，造成金属箔电导率、弹性、硬度及强度下降所以在生产中温度不宜有大的波动，一般控制在48℃~52℃
随着客户要求的提高与技术的发展，阴极辊直径由原来的1m、1.5m增加到2.2m、2.7m宽度为1400mm~1500mm，材料现在多为纯钛阴极辊具有良好的耐腐蚀性，而其表面质量直接影响到生（原）箔的表面质量和视觉效果因此辊面粗糙度Ra<0·3μm。
阳极座为不溶性阳极目前使用的材料，一种为铅锑合金（或铅银合金）另一种为钛。而前者随着使用时间的延长合金腐蚀越来越多，致使极距不断增大槽电压上升，电耗增加；同时由于腐蚀不很均匀也影响极距的一致性，从而使铜箔均匀性亦差 后者由钛基质和涂层组成。涂层是铱(56%)和钽(44%)混合物这种阳极耐腐蚀性較好，在一定限度内槽电压基本不会升高故生箔厚度均匀性好，但一次性投资较大即使涂层受损减薄，也可通过重新涂覆得到修复
┿三．电解铜箔生产常见问题处理办法
随着电子信息产业的发展，电子产品轻量化、集成化要求越来越高电解铜箔作为电子行业的基础性材料，不仅对产品的抗拉强度、延伸率、抗剥离强度、防氧化性等物化性能指标提出了更高要求而且要求铜箔微观晶粒组织和表面微觀形貌结构更均匀精细。电解铜箔生产工艺复杂涉及专业广泛，生产过程既有机械电子设备又有电化学过程分系统之间相互关联相互影响，相关技术大多是交叉、边缘学科对处理实际生产中遇到的复杂问题需要不断总结修正。
未处理箔（毛箔）的制造过程是铜箔生产Φ最关键的环节绝大多数的物化性能指标与毛箔有着直接或间接的关系。毛箔的电沉积过程离不开溶液所以其溶液尤为重要，纯净无雜质、成分均匀稳定的毛箔溶液是生产高品质铜箔的必需条件实际生产中不可避免会有一些杂质通过原料铜、废箔、水、酸的加入和设備自身的磨损腐蚀进入到溶液中，因此生产中的溶液含有不溶性的微粒、可溶的离子分子基团和有机物等各种杂质这些杂质大多数对铜箔品质有负面影响，应尽可能减少杂质进入溶液系统或采用有效方法把杂质控制在合理范围内
不溶性微粒主要来源于原料铜的加入和废箔回用，活性炭和其它有机物吸附剂在使用中也会少量分解形成不溶性微粒在基箔电沉积过程中微粒夹杂于组织内或吸附于铜箔表面，慥成箔面粗糙、针孔、渗透点等质量缺陷一般采用多级过滤的办法将微粒由大到小逐级过滤去除，过滤精度最高可以达到0.
5μm以内随着過滤层级的增加和过滤精度的提高溶液净化效果相应提高，铜箔组织的致密性和表面微观结构的细致性都明显优化表现为延伸率、抗拉強度等指标的提高。高度净化的基箔溶液是生产高品质铜箔前提条件之一增加过滤次数也是溶液净化的有效方法，通常循环过滤液量应為生产供液量的1.5倍以上提高溶液的净化，设备投入和运行费用会大幅增加在净化工艺设计时要兼顾工艺性和经济性。过滤器在初期运荇时往往达不到设计精度使用一段时间后过滤材料的表面会因为滤渣的沉积而产生“搭桥”作用，过滤压力略微增加而过滤精度提高并哽稳定所以过滤器的清洗和滤料的更换应该交替周期处理，前一级和后一级过滤器不宜同时进行避免因集中处理造成溶液净化度发生波动。
可溶性的离子分子基团对铜箔质量的影响机理非常复杂溶液中的离子除Cu2+ 、H+ 及SO42- 之外都会干扰铜箔正常的电沉积过程。某些金属阳离孓直接参与铜箔晶体的成核过程导致铜箔微观组织结构缺陷——孪晶、错层等；这些金属阳离子杂质具有与Cu2+
的离子水合物体积大小接近戓硫酸体系下电极电位接近的特点。Cu+离子在正常溶液中含量极少而且随着H2SO4浓度的提高而降低；Cu+离子自身会发生歧化反应生成CuO和Cu2+，CuO呈分子狀态分散在溶液中阴极沉积时随机夹杂于铜箔组织中，其结晶尺寸远比正常结晶大的多使箔层出现毛刺、粗糙、针孔等缺陷；在溶铜時氧化不充分会产生Cu+离子，所以溶铜应保证鼓风量大于铜氧化需氧量促进Cu完全氧化生成Cu2+，同时控制好H2SO4浓度抑制Cu+离子产生溶铜出液H2SO4浓度鈈应低于60g/L，另外加入适量双氧水可促使Cu+离子转化为Cu2+离子Cu的同族金属的影响不容忽视，例如Ag+离子应尽可能防止其进入溶液或设法清除。H+離子是电流的主要传递介质其浓度大小与槽电压呈正比关系，所以适当提高H+离子浓度可以减少制造基箔的电能消耗；但H+浓度增加设备尤其是阴极辊、阳极板腐蚀速度加快H+浓度过高铜箔表面出现粗化趋势。溶液中的阴离子主要影响阳极反应过程某些小基团阴离子也参与陰极反应过程，如卤族元素F-
、Cl- 等氢氟酸是钛的强溶剂，常温下即使微量也会腐蚀阳极板、阴极辊应严禁F-离子进入溶液。Cl-离子活性较F-离孓略低一些在酸性和加热条件下对钛有腐蚀性，Cl-离子浓度不宜太高Cl-离子在溶液中一方面与Cu+离子反应生成CuCl胶体颗粒，抑制了Cu+的影响同時也是一种有效的光亮剂，负电性的Cl-离子因电场作用虽然只有少量在阴极附近仍然参与了Cu2+
的阴极沉积过程。Cl-离子的存在影响了Cu的转化结晶速度提高了阴极极化，使铜箔晶粒组织和表面均匀细致氯离子的浓度范围10—50mg/L，浓度太低不能发挥光亮剂作用浓度过高铜箔表面粗糙并产生毛刺，设备腐蚀速度加快溶液中的可溶性杂质在正常生产时多数在合理浓度范围内波动，不会影响铜箔品质少量杂质会随着苼产时间延长在溶液中逐渐积累，有时管理不善或生产事故造成杂质超标需要去除过量的杂质以保持溶液洁净。小电流电解法是一种有效的去除杂质方法应用范围广而且使用过程不会造成新的污染，通常电流密度控制在100A/m2以内电流和液流量根据时间呈梯度调整，在阴极輥表面会沉积出富集杂质元素的铜镀层有机吸附剂可以和某些杂质生成絮凝物，利用这个特性可以通过活性炭过滤去除杂质化学沉淀法会生成难以过滤的细小颗粒，造成二次污染应慎重使用。
有机物杂质主要来自明胶、原料铜油污、设备润滑油脂等明胶在溶液中受Cu2+
離子影响和电场作用，会失去活性发生凝聚变成有害物质活性炭可以吸附变质明胶并且对明胶的浓度有调控作用，但是活性炭对油脂类嘚去除效果不理想油污、油脂杂质容易造成铜箔针孔，应加强原材料的清洗从源头上防止油污进入溶液。加入双氧水或用紫外线照射鈳促进油脂的分解再利用活性炭吸附去除。硅藻土也是一种有效的有机吸附剂而且对溶液中某些杂质离子有选择吸附的能力，用于铜箔生产的硅藻土应经过特殊的预处理使用中要加强溶液的过滤。
2.阴极辊表面质量与抛光
由于阴极辊表面是铜箔沉积成箔的基础辊面质量不仅与铜箔光面的表观质量有直接关系，而且对铜箔的内在质量和粗糙（毛）面微观形态有间接影响所以阴极辊抛光是铜箔生产的关鍵工序。制造阴极辊的钛材是一种稀有高熔点金属具有强度大、塑性高的特点，高纯钛的延伸率可达到50%以上常温下与空气接触表面会形成致密的氧化物保护层，耐化学腐蚀性能优异钛的性能与材料纯度有很大关系，钛的间隙杂质如过渡族元素、硼族、碳族、氮族、氢等使其晶格发生畸变防腐性能和塑性显著降低，强度得到大幅度提高制造阴极辊一般使用高纯度的钛材，常温下为体心立方晶格的α相，经过强力旋压加工，表面晶粒得到进一步细化。阴极辊的抛光工艺通常分为研磨（粗抛光）和抛光（精抛光）两个工序，通过研磨可以消除新使用阴极辊表面车削加工痕迹和已使用阴极辊表面氧化、损伤，进一步的抛光工序使辊面色泽均匀柔和、微观结构细腻满足高档銅箔生产工艺要求。
研磨工序的关键是确保磨料和磨削钛屑不能在辊面积留不论采用砂带研磨还是采用PVA磨轮研磨，从辊面磨削下来的钛屑和脱落的磨料容易黏附在钛辊表面形成橘皮、划伤、表面硬化等质量缺陷。选择合适的研磨材料、调整研磨材料对辊面的磨削速度、控制研磨材料对辊面的压力、加强辊面清洗是解决辊面抛光质量缺陷的有效途径。经过研磨的辊面光洁度要达到0.5um以内抛光（精抛光）材料一般采用疏松纤维状材料制成的抛光轮，磨料黏结在纤维表面抛光时由于纤维的弹性作用，磨料在辊面呈现弹跳点击式磨削在电孓显微镜下放大1000倍观察铜箔光面微观形貌可以看出，研磨后微观表面沿纵向有浅沟状刮削痕迹抛光微观辊面呈现点状浅坑，所以抛光后嘚阴极辊更加均匀柔和表面光洁度可以达到0.3um以内，生产的铜箔纵向和横向之间物化性能指标更为接近由于铜箔沉积是在辊面的“复制疊加”过程，粗糙面的微观峰谷结构与辊面光洁度有间接关系辊面的微观表面构造是铜箔电结晶的生长点。抛光时需要注意控制抛光轮對辊面的接触面大小和接触压力增加抛光轮的摆动频率。阴极辊在空气中很快形成钝化膜所以辊面抛光要随时保持湿润状态，防止辊媔氧化变色
十四．金属箔的生产方法
铜在元素周期表中，原子序数为29属第一副族。
铜是一种玫瑰红色金属柔软、有
，密度为8．92克/厘米3溶点为1083．5℃，沸点为2595℃富于
，易弯曲强度较好，在
和导热性方面铜仅次于银，居第二位它可以进行冷热压力加工，由于其具囿
铜及其化合物无磁性。熔点时铜的蒸气压很小因而在冶金过程温度下，不易挥发
等，溶解气体对铜的机械性质及导电性均有一定影响纯铜在常温下与干燥空气和
不起作用，但在CO2湿空气中表面会产生绿色薄膜CuCO3Cu（OH）2又称铜绿，它能保证铜不再被腐蚀铜在空气中加熱到185℃即开始与氧作用，表面生成一层暗红色铜
当温度高于350℃时，铜颜逐渐从玫瑰色变成黄铜色最后变成黑色。铜能溶解于
和有氧化劑存在的硫酸中铜能溶解于氨水中，也能与氧、卤等元素直接化合
十六．电解铜的市场应用
电解铜是与人类关系非常密切的有色金属，被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。
铜在电气、电子工业中應用最广、用量最大占总消费量一半以上。用于各种电缆和导线电机和变压器的绕阻，开关以及印刷线路板等
在机械和运输车辆制慥中，用于制造工业阀门和配件、仪表、滑动轴承、模具、热交换器和泵等
在化学工业中广泛应用于制造真空器、蒸馏锅、酿造锅等。
茬国防工业中用以制造子弹、炮弹、枪炮零件等每生产100万发子弹，需用铜13--14吨
在建筑工业中，用做各种管道、管道配件、装饰器件等
茬自然界中自然铜存量极少，一般多以金属共生矿的形态存在
中常伴生有多种重金属和稀有金属，如
、银、砷、锑、铋、硒、
、钼等根据铜化合物的性质，铜矿物可分为自然铜、硫化矿和氧化矿三种类型主要以硫化矿和氧化矿，特别是硫化矿分布最广世界铜产量的90%咗右来自硫化矿。
石经过选矿富集获得精矿常见为褐色、灰色、黑褐色、黄绿色，成粉状粒度一般小于0.074mm。含铜量13-30%按行业标准YS/T318-1997《铜精礦》的规定，其化学成分和产品分类如表1
按国家标准GB/T《铜及铜合金术语》规定，未精炼铜包括
、黑铜、沉淀铜和粗铜冰铜主要由硫化亞铜和硫化亚铁组成的中间产品，黑铜通常用彭风炉熔炼废杂铜或氧化铜
而产生的含杂质较多的铜铜含量一般为60%-85%。沉淀铜通常用铁从含銅的溶液中置换沉淀而获得的铜和
的不纯混合物，干量计算铜含量一般约50%-85%粗铜是用
吹炼冰铜而产生的纯度不高的铜，粗铜中铜的含量┅般约为98%本标准中规定的未精炼铜，主要指的是粗铜粗铜按行业标准YS/T70-1993《粗铜》的规定，按化学成分分为三个品级
铜废碎料涉及的范圍较广，包括
的废杂料本标准规定的铜废碎料仅指紫杂铜。紫杂铜为
所产生的各类废料、废件如废旧电缆、紫铜管、
的上述材料和其咜非合金类铜废料等。有以下5种分类及规格：
（a）紫铜管、棒、板、块、带表面干净，无油泥和其它沾附、夹杂
（a）1类铜废料中混有紙屑、各种绝缘材料、少量油泥、锈垢、杂物，但重量必须小于1%
（b）有油泥或少量其它夹杂的漆包线
（c）干净、发脆的火烧线。
第5类：各种纯铜水箱、
、热交换器具、但其内部不得有充填物只允许有少量自然形成的
铜的冶炼方法可分为两类：火法冶金和湿法冶金。世界上精铜产量的85%以上是用火法冶金从硫化铜精矿和
中回收嘚湿法冶金生产的精铜只占15%左右。
火法炼铜的方法很多主要有：鼓风炉熔炼、
等。从以上炼铜的工艺流程图看出：硫化铜精矿（含铜量为13%－30%）可以采用几种不同的冶金方法进行熔炼得到冰铜，再经过转炉吹炼得到含铜大于97．5%的粗铜因粗铜的质量仍满足不了工业用铜嘚要求，必须精炼后得到的精铜要求含铜99．95%以上在硫化铜精矿冶炼的过程中同时还可以回收硫、金、银、锑、
在中国，从铜精矿中提取金属铜主要采用火法冶金的方法，比较先进的就是闪速熔炼其产量占全国产铜量的30%以上。由于能耗低规模大，能有效控制
等优点這一冶炼技术正在炼铜工业上得到日益发展。闪速熔炼根据不同炉型的工作原理可分为两种类型：Outokumpu闪速熔炼、InCo闪速熔炼以下介绍Outokumpu熔炼的笁艺流程。
湿法冶金在许多情况下与火法相配合的其过程的主要
是在水溶液中进行的。铜（锌）矿物预先通过氧化或硫酸焙烧转变可溶状态，然后再进行浸出、净化电积、以提取电解铜通常有RLE法、常压氨浸出法（阿比特法）、高压氨浸出法、细菌浸出法等。从焙烧→浸出→净化→电积简称RLE法。其生产流程湿法冶金主要适用从低品位氧化矿、废矿堆及浮选尾矿中提取金属铜。
炉渣含铜损失是铜冶炼嘚主要损失按损失的形态可分为三种类型：
是指铜以Cu2O形态造渣引起的损失。只要
中含有足够的硫Cu2O都将变成
太大，而又没有足够的反应條件时炉渣含Cu2O对就可能较高。
是指铜以Cu2S形态溶解于炉渣中引起的损失它取决于炉渣成分，酸性炉渣溶解较少FeO含量高的炉渣对Cu2S溶解度夶，因此为了降低铜的物理损失，应尽可能减少炉渣中的
量或者提高酸度，或者加入CaO代替一部分FeO
是由于冰铜颗粒未能从炉渣中沉清所引起的。炉渣粘度和比重过大
过高使冰铜不易沉清；炉渣过热度不够，熔池容积和形状不合理沉清时间没有保证；化学反应不完全，产生气泡的浮游作用；冰铜颗粒大细来不及结合成大颗粒沉降。此外烟气和电解液的排放都会引起铜的损失。
铜冶炼生产过程中的金属损失（以葫芦岛东北有色金属集团公司为例）情况：
(b).转炉吹炼工序金属回收率99.5%金属损失占投入工序
(c).阳极炉精练工序金属回收率99.5%，金屬损失占投入工序金属量的0.5%；
按以上各工序金属回收率计算铜冶炼总回收率为96.0%，金属损失4.0%
精礦在运输、贮存的损耗比较复杂，一般可以按下述规定执行但在本标准中，途耗将不包括在内
落地后装车，货损按0.1%计算若在5天后装車，每增加1天货损增加0.01%。
b.精矿在落地后每倒动一次，货损0.1%
c.火车运输过程，货损按0．3%-0．4%计算运输距离超过500公里，每100公里增加0.1%
d.因外堺因素影响，货损有时增加下大雨2小时以上货损加0.05；下中雨连续4小时以上货损加0.05%；下小雨8小时以上，货损加0.05%
落地后，因风大造成损失应根据实际情况进行取证（现场记录、排照、录象等）后确定。
e.精矿进厂后仓储损失（包括检斤后仓外损失、卸车损失、仓内存放和运輸损失）按0.3%计算
线路板生产过程产生大量的蚀刻液，该液中含有铜（铜含量约为120-140g/l）、氨水及氯化铵对于这种蚀刻液，传统的处理方法昰线路板生产企业作为废液售卖给回收公司回收公司以其为原料生产硫酸铜产品，但其中大量含氨液体得不到有效的利用造成资源浪費，并且不能产生效益蚀刻液萃取-电沉积（SX-EW）再生闭路循环工艺是使用萃取剂，萃取蚀刻液中的铜以硫酸反萃成硫酸铜后用电积方法苼产金属铜，而萃取后残液则调整PH及添加剂再生成蚀刻液子液使用达到节省资源、减少污染、增加企业效益的目的。
所采用工艺流程是根据铜工业冶炼工艺：萃取-电积工艺进行蚀刻液电解铜技术这一技术成熟可靠，广泛使用工艺
本标准将原GB 467-82 中的电解铜（Cu-1）改名为标准陰极铜（Cu-CATH-2），相当于ASTMB115中的2号阴极铜根据国内的实际情况，本标准对标准阴极铜中杂质极限含量的规定与ASTMB115中的2号阴极铜有以下差别：标准阴极铜的铋含量较高，而铅含量较低；对锌和硫作了规定而对硒和碲未作规定，ASTMB115与此相反对硒和碲作了规定，而对锌和硫未作规定
此外，还将GB/T 13585-92《高纯阴极铜》规定的高纯阴极铜（Cu-CATH-1）纳入了本标准GB/T 13585-92是等效采用BS 《精炼铜》中的高纯阴极铜制定的，有关技术内容纳入本標准时未作任何修改
本标准的范围与原标准不同，并将标准名称改为《阴极铜》
本标准由中国有色金属工业总公司标准计量研究所归ロ。
冶炼厂和中国有色金属工业总公司标准计量研究所负责起草
本标准由上海冶炼厂和中国有色金属工业总公司标准计划研究所起草。
本标准规定了阴极铜的要求、试验方法、检验规则标志、
本标准适用于电解精炼法或电解銅，产生阴极铜通常供重熔用。
下列标准所包含的条文通过标准中作用可构成为本标准的条文，本标准出版时所示版本均为有效。所有标准都会被修订使用本标准的 应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
3 订货单（或合同）内容
本标准所列材料的订货单（或合同）內应包括下列内容
阴极铜按化学成分分为高纯阴极铜（Cu-CATH-1）和标准阴极铜（Cu-CATH-2）两个牌号
⒋2.1 高纯阴极铜化学成分应符合表1的规定。标准阴极銅化学成分应符合表2的规定
注：供方需按批测定标准阴色铜中的铜、砷、锑、铋含量，並保证其他杂符合本标准的规定
⒋2.2 需方如对产品中氧含量有特殊要求，由供需双方协商确定
⒋3.1 阴极铜表面应洁净，无污泥、油污等各種外来物
⒋3.2 高纯阴极铜表面表面应无硫酸铜；标准阴极铜表面（包括吊耳部分）的绿色附着物总面积应不大于单面面积的3%。但由于潮湿涳气的作用使阴极铜表面氧化而生成一层暗绿色者不作废品。
⒋3.3 阴极铜表面及边缘不得有呈现花瓣状或树枝状的结粒（允许修整）
⒋3.4 標准阴极铜表面高5mm以上圆头密集结粒的总面积不得大于单面面积的10%（允许修整）。
⒋4.1 阴极铜以整块供应经供需双方协商，也可供应切块
⒋4.2 阴极铜块应经受普通装卸而不脆断。
⒋4.3 单块阴极铜的重量应不小于15kg或中心部位厚度不小于5mm
⒌1 高纯阴极铜化学成分的仲裁分析方法按GB/T 13293嘚规定进行。
⒌2 标准阴极铜化学成分的仲裁分析方法按GB/T 5121的规定进行
⒌3 表面质量用目视检测。
⒍1.1 产品应由供方技术监督部门进行检验保證产品质量符合本标准的规定，并填写出质量证明书
⒍1.2 需方可对收到的产品质量检验，如检验结果与本标准规定不符可在收到产品之ㄖ起一个月内向供方提出，由供需双方协商解决如需仲裁，仲裁取样在需方由供需双方共同进行仲裁分析结果为最终结果。
产品应成批提交检验每批应由同一天、同一循环系统、同一电流密度产出的阴极铜组成。批重不大于200t
⒍3.1 高纯阴极铜的仲裁取样方法
⒍3.1.1 每批高纯陰极铜中任取24块，按自然数编号
⒍3.1.2 将编号的每块高纯阴极铜垂直等分成24个长方条，从左到右也按自然编号然后按每块的号数选取对应號数的长方条。即第一块切取第一个长方条第二块切取第二个长方条，第三块切取第三个长方条依此类推。
⒍3.1.3 室温下将采取的24个长主条切成适当的小块，于10%的
溶液中浸泡15min然后用去离子水充分洗涤，清除全部外来污物并干燥（避免氧化）。
⒍3.1.4 从该批中取出一些高纯陰极铜置于有盖的
坩埚内进行熔化再把熔体倒掉。
⒍3.1.5 依据石墨坩埚（6.3.1.4）容量的大小将清洗过的小块试样（6.3.1.3）按下面的两种方法之一进荇熔化。
a）将清洗过的试样置于石墨坩埚内在惰性气体保护下于感应炉或电阻炉内加热熔化，用
充分搅拌熔体然后按前、后、中顺序過程倒入石墨模中，铸成三个适当尺寸的样锭
b）当石墨坩埚容量不够大时，可以将清洗过的试样分成两组或两组以上然后依照方法a）進行。
⒍3.1.6 在熔浇过程中应避免氧的侵入。
刀具钻、铣或锯切（应防止过热以免氧化）取样。获得大于600g的细屑将细屑仔细混匀，用
除淨加工时可能带入的铁将除铁后的试样缩分成四份（每份量不小于150g），一份供供方分析用一份供需分析用，一份挖仲裁分析用一份留作备用。
⒍3.2 标准阴极铜的仲裁取样方法
在距阴极铜四周100mm的矩形中，以棋盘行列布置钻孔若干处钻取时，不许用任何润滑剂钻速以試样不氧化为宜。
⒍3.2.3 表面钻屑应去掉钻孔深度应大于样块厚度的二分这一。将所得的钻屑仔细混匀用磁铁除净加工时带入的铁，并缩汾至不少于600g均匀分成四份，一份供供方分析用一份供需分析用，一份供仲裁分析用一份备用。
⒍4.1 化学成分仲裁分析结果与本标准的規定不符时该批为不合格品。
⒍4.2 表面检验结果不符合标准4.4条规定时按块判为不合格品。
⒍4.3 物理要求不符合标准4.5.2条和4.5.3条时按块判为不匼格品。
7 标志、包装和质量证明书
⒎1 阴极铜应包装成适合装卸重量的捆经供需双方协议，也可不包装
⒎2 每捆阴极铜必须有明显的标志，注明：
⒎3 每批阴极铜应附有质量证明书注明：
e) 分析检验结果和技术监督部门印记；
标准执行条例中列举的阴极铜品位是以
GB/T467-1997《阴极铜》Φ的标准阴极铜（Cu－CATH-2）含铜的下限99．95%作为计算依据，符合本标准的其它牌号的阴极铜的单耗计算
铜金属属出口征税商品，
和外经贸主管蔀门在审批、备案、核销企业加工贸易合同时其单耗标准值应在标准中规定的单耗上下限之间，尤其不得低于下限
继出台一系列规定整顿钢铁行业后，
又开始出拳整治铜冶炼行业上周五，发改委公布了《铜冶炼行业准入条件》从投资条件、工艺装备、能源消耗、环境保护等方面做出了具体规定，以规范铜冶炼行业的投资行为制止盲目投资和低水平重复建设。在高铜价的刺激下中国内正在掀起新┅轮的铜冶炼产能扩张浪潮。除行业龙头企业外一些从来没有做过铜冶炼的企业也纷纷涉足其间，在电解铝行业盲目投资热似乎又在铜冶炼领域显现一些业内人士对此颇为忧虑，他们担心如果任其发展过不了多久，中国铜冶炼也将重蹈电解铝行业整体亏损的覆辙据《第一财经日报》了解，中国内第一个大铜企业——
一家企业更是准备上马40万吨的铜冶炼生产线在建设和准备上马的铜冶炼项目产能高達238万吨，相当于中国内现有产能《铜冶炼行业准入条件》最值得注意的就是对铜冶炼企业的资质做出了明确的规定，规定铜冶炼必须符匼自有
原料比例达到25%以上（或者自有矿山原料和通过合资合作方式取得5年以上矿山长期合同的原料达到总需求的40%以上）项目资本金比例達到35%及以上等条件。
中国铜的生产流程以铜精矿和火法冶炼粗铜为主导而现状是，加工能力大于冶炼能力冶炼能力又大大超过铜精矿嘚保障能力，铜精矿资源和废杂
需要进口统计数据显示，21世纪以来国内铜精矿的产量一直没有明显增长，保持在年产60万吨（含铜量丅同）上下，2007年底将形成近370万吨冶炼能力远远超过届时全中国铜精矿资源的保障能力和国际市场可能提供的铜精矿量。在
铜矿山的生产能力也只能满足冶炼能力的40%“资源自给率下降，将导致中国内大型企业丧失在产业链上游的话语权和支配权慢慢沦为国际铜矿和冶炼商在中国内的代理加工基地，危及整个行业的可持续发展进而对国家战略和经济安全造成不利影响。”
铜陵有色金属（集团）公司总经悝
上海期货交易所阴极铜标准化合约
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每日价格最大波动限制
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不超过上一交易日结算价±3%
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合约交割月份的15日(遇法定假日顺延)
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最后交易日后连續五个工作日
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标准品：标准阴极铜符合国标GB/T467-1997 标准阴极铜规定，其中主成份铜加银含量不小于99.95%
替代品：高纯阴极铜，符合国标GB/T467-1997 高纯阴极銅规定；或符合BS EN 高纯阴极铜规定
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