昕沐化学--锂电复合铜箔电镀工艺分析和添加剂的选择.pdf

1、Confidential Document2024锂电复合铜箔电镀工艺分析和添加剂选择锂电复合铜箔电镀工艺分析和添加剂选择Confidential Document目录 List01工艺简介02工艺问题03问题分析0405目标实现添加剂选择Confidential Document01工艺简介Confidential Document工艺简介锂电复合铜箔生产工艺流程示意锂电复合铜箔生产工艺流程示意原膜（PP/PET）磁控溅射种子层Cu/Ni/Cr磁控溅射种子层真空蒸镀酸性电镀铜两步法三步法酸性电镀铜在硫酸和硫酸铜溶液的电解质体系中，在添加剂的作用下，在导电种子层上电镀表观无缺陷、物理性能优异、

2、1微米厚度左右金属铜层的工艺。工艺简介锂电复合铜箔酸性电镀铜工艺锂电复合铜箔酸性电镀铜工艺酸性电镀铜工艺原理双边夹卷式供电导电辊供电幅宽尺寸固定，种子层要求高，厚度均匀性一般幅宽尺寸可调，厚度均匀性提高，但因为导电辊镀铜压迫铜面，导致表观问题Confidential Document02工艺问题Confidential Document工艺问题导电辊上铜粉碾压到铜箔上，在电镀过程中生成多条白色条痕，影响铜箔表观（导电辊供电）基底铜箔表面存在孔洞，电镀导致孔口位置出现铜瘤（双边夹卷式供电）或色差（导电辊供电）。132铜箔表面缺陷问题铜箔表面缺陷问题铜箔复卷过程中出现条状褶皱，俗称“串泡”（双边夹

3、卷式供电比导电辊供电更明显）Confidential Document标准方阻下，铜箔超厚超重，超出客户接受标准；铜箔力学性能恶化，延展性和抗拉强度不达标；45铜箔性能问题铜箔性能问题工艺问题Confidential Document03问题分析Confidential Document问题分析12i（电电流流密密度度）Factors（影响因素：阴阳极距离、溶液循环、挡板位置、影响因素：阴阳极距离、溶液循环、挡板位置、添加剂添加剂）依据法拉第定律，1、阳极-铜球或DSA阳极2、电解质-硫酸铜溶液3、阴极-导电辊三要素在外界电场作用下，铜离子在溶液中定向移动，并在阴极表面沉积放电 构成回路基膜在

4、溅射或蒸镀工艺中易发生穿孔，孔口边缘由于尖端效应属于高电流区域，此处镀层沉积速度较快，容易出现铜粒和烧焦缺陷阳极反应：Cu 2e Cu2+（可溶阳极）4OH 2e O2+2H2O（不溶阳极）阴极反应：Cu2+2e Cu Confidential Document问题分析4 基膜 种子层 铜离子 添加剂基团H 氢离子缺少添加剂或添加剂能力不足时，电镀晶粒纵向生长，得到无光泽，力学性能恶化的镀层添加剂的吸附增加电化学极化，提高形核率，抑制晶粒纵向生长，得到结晶细腻，力学性能优异的镀层电镀复合铜箔的力学性能基本标准：抗拉强度125mpa，延伸率3.5%SEM Sectional ViewSEM Se

5、ctional ViewConfidential Document问题分析 基膜 种子层 铜离子 添加剂基团H 氢离子沉积态铜箔沉积态铜箔As-deposited copper foil时效后铜箔时效后铜箔Aging copper foil1、渗氢-氢气进入镀层2、镀层结晶生长-晶体形变和晶体缺陷3、添加剂-影响形核与生长，进入镀层应力来源烘烤或长时间放置应力释放1、延伸率提高，抗拉强度下降2、方阻降低3、铜箔出现褶皱，发生“串泡”3Confidential Document问题分析5电镀铜箔的电阻为：R=L1/(dL2)方阻为：R=/d为电镀铜箔的电阻率，决定了铜箔的导电性能。铜箔镀层中的晶

6、体缺陷会使电阻率增大，此时必须增加铜箔厚度d以使方阻R保持标准值，由此导致铜箔超厚超重。位错、空位等晶体缺陷会导致铜的电阻率增加当添加剂在阴极表面电化学极化能力不足时，阴极电化学反应Cu2+2e Cu 阻力较小，铜原子沉积速度较快，导致镀层结晶粗糙，晶格缺陷增多，电阻率增加，相同厚度下方阻R增加。Confidential Document03添加剂选择Confidential Document添加剂选择使用含有双（3-磺酸）二硫化物为代表的有机磺酸基化合物如SPS、MPS、DPS、ZPS、SH-110等HO3S（CH2）3SS（CH2）3SO3H光亮剂Brightener抑制剂Suppress