电解铜箔、包含该电解铜箔的电气部件及电池制造技术

技术编号:13797386 阅读:45 留言:0更新日期:2016-10-06 18:22
本发明专利技术涉及电解铜箔、包含该电解铜箔的电气部件及电池。本发明专利技术提供一种电解铜箔,其中,作为析出面的凸出的表面要素之间区域的孔隙(pore)的平均直径为1nm至100nm。所述电解铜箔保持低粗糙度及高强度的同时表现出高伸长率,从而可使用于中大型锂离子二次电池的集电体及TCP(带载封装(Tape Carrier Package))中使用的TAB(带式自动接合(Tape Automated Bonding))用半导体封装(packaging)基板等中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电解铜箔、包含电解铜箔的电气部件及电池,更详细说是涉及在高温热处理后也同时具有高拉伸强度和伸长率的低粗糙度、高强度及高延伸电解铜箔。
技术介绍
作为二次电池的集电体,一般使用铜箔。上述铜箔主要使用基于轧制加工的轧制铜箔,但其制造费用高且很难制造宽幅的铜箔。并且,轧制铜箔在轧制加工时需要使用润滑油,润滑油的污染会导致与活性物质的密合性降低,从而有可能降低电池的充放电循环特性。锂电池在充放电时,伴随着基于体积变化及过充电的发热现象。并且,为了提高与电极活性物质的密合性,并使铜箔基材较少受到与基于充放电循环的活性物质层的膨胀收缩相关的影响,以具有防止作为集电体的铜箔中产生褶皱、破裂等的效果,铜箔的表面粗糙度要低。因此,亟待开发出能够承受锂电池的体积变化及发热现象,并且与活性物质的密合性优异的高延伸、高强度及低粗糙度铜箔。并且,为了迎合对电子器件的轻薄短小的需求,为了提高基于高功能化、小型化、轻量化的小面积内的电路的集成度,对于半导体安装基板或主板基板的微细布线化的需求逐渐增加。当在具有这种微细图案的印刷电路板的制造中利用厚铜箔时,用于形成布线电路的蚀刻时间变长,布线图案的侧壁垂直性降低。特别是,在通过蚀刻形成的布线图案的布线线宽较窄的情况下,布线可能会断线。因此,为了获得微细间距电路,需要提供厚度更薄的铜箔。但是,薄铜箔由于铜箔的厚度受到限制,其机械强度弱,在制造印刷电路板时,发生褶皱或弯折等不良的频率增大。此外,对于TCP(带载封装(Tape Carrier Package))中使用的用于TAB(带式自动接合(Tape Automated Bonding))的半导体封装(packaging)基板等中位于产品的中央部的霍尔元件(device hall)上
设置的内部引线(inner lead),将直接接合IC芯片的多个端子,此时,利用接合装置瞬间接通电流而加热并施加一定的压力。由此,通过电解铜箔的蚀刻形成的内部引线,其被接合压力拉动而伸长。因此,需要提供一种厚度薄、机械强度高且可实现高延伸的低粗糙度铜箔。
技术实现思路
本专利技术的一个方面是提供一种新的电解铜箔。本专利技术的另一个方面是提供一种包含电解铜箔的电气部件。本专利技术的又一个方面是提供一种包含电解铜箔的电池。为了实现如上所述的目的,本专利技术的一个方面的电解铜箔,其中,作为析出面的凸出的表面要素之间区域的孔隙(pore)的平均直径为1nm至100nm。孔隙的截面积相对于所述析出面的面积可以为10%至50%,孔隙可以为100个/μm2至1000个/μm2。析出面中的孔隙的平均密度相对于析出面中的凸出的表面要素的平均密度的比率可以为10%至50%。相对于析出面的宽度方向的光泽度Gs(60°)可以为500以上。电解铜箔在热处理前的拉伸强度可以为40kgf/mm2至70kgf/mm2,热处理后的拉伸强度也可以为40kgf/mm2至70kgf/mm2。热处理可在180℃下执行1小时。进一步,热处理后的拉伸强度优选为热处理前的拉伸强度的85%至99%。电解铜箔在热处理前的伸长率可以为2%至15%,热处理后的伸长率可以为4%至15%。热处理可在180℃下执行1小时。进一步,热处理后的伸长率可以为热处理前的伸长率的1倍至4.5倍。电解铜箔的边角卷曲角度可以为0°至45°,边角卷曲高度可以为0mm至40mm,电解铜箔的厚度可以为2μm至10μm。根据本专利技术的另一方面,提供一种包括如上所述的电解铜箔的电池。根据本专利技术的又一方面,提供一种电气部件,其包括:绝缘性基材;以及,附着于绝缘性基材的一表面的所述电解铜箔。本专利技术的电解铜箔在析出面上向外部凸出的表面要素之间的孔隙的大小及密度相对较小,使在后处理工艺之前也表现出高光泽度,从而具有提高产品品质的效果。并且,本专利技术的电解铜箔在表现出高强度的同时表现出高伸长率,电解铜箔内部的压力较小而能够防止边角卷曲现象。由此,本专利技术的电解铜箔表现出低粗糙度、高强度及高伸长率,从而有利于执行工艺并减小产品不良率,在PCB或二次电池的阴极集电体等产品中使用的情况下,能够提高产品可靠性。附图说明图1是本专利技术的一实施例的电解铜箔的2000倍场发射扫描电子显微镜(Field emission scanning electron microscopy,FESEM)图像。图2是本专利技术的一实施例的电解铜箔的10000倍FESEM图像。图3是本专利技术的一实施例的电解铜箔的50000倍FESEM图像。图4是本专利技术的一实施例的电解铜箔的100000倍FESEM图像。图5是本专利技术的一实施例的电解铜箔的100000倍FESEM图像。图6是对于实施例1中制造的电解铜箔的析出面的XRD(X-ray diffraction)光谱。图7是对于实施例1中制造的电解铜箔的表面的扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)图像。图8是对于实施例2的电解铜箔的表面的SEM图像。图9是对于实施例3的电解铜箔的表面的SEM图像。图10是对于实施例4的电解铜箔的表面的SEM图像。图11是对于比较例1的电解铜箔的表面的SEM图像。图12是对于比较例2的电解铜箔的表面的SEM图像。图13是对于比较例3的电解铜箔的表面的SEM图像。图14是对于比较例4的电解铜箔的表面的SEM图像。具体实施方式以下,对于本专利技术的电解铜箔、包含上述电解铜箔的电气部件及电池、以及电解铜箔制造方法进行更加详细的说明。在本专利技术的一实施例的电解铜箔中,作为析出面(Matte side)的凸出的表面要素之间区域的孔隙(pore)的平均直径为1nm至100nm。在本实施例的电解铜箔中,作为析出面上示出的较暗部分,即作为存在于2个表面要素之间的较暗部分的孔隙的平均直径为nm单位而较小。本说明书中,“表面要素”是析出面上示出的较亮部分,其表示电解铜箔的表面上凸出的部分;“孔隙”是形成于电解铜箔的表面上向上部凸出的表面要素之间并向内部引入的部分,其表示较暗示出的部分。在本专利技术的电解铜箔中,对于析出面的宽度方向的光泽度(Gs(60°))可以是500以上。即,电解铜箔的析出面的光泽度很高。电解铜箔通过在铜电解液槽中浸渍并旋转的阴极转筒和阳极之间供给电流,以在阴极转筒表面析出铜箔而获得,电解铜箔中与阴极转筒接触的面为光泽面(Shiny side,S面),其相反面为析出面。析出面和与转筒接触的光泽面不同,它是铜箔直接析出的面,因而原则上其光泽少且表面粗糙度高。因此,析出面通过后处理而降低表面粗糙度,并根据需要而执行赋予光泽的处理。但是,本专利技术的电解铜箔的析出面的光泽度较高。图1是本专利技术的一实施例的电解铜箔的2000倍场发射扫描电子显微镜(Field emission scanning electron microscopy,FESEM)图像。析出面在工艺特性上,一般当进行2000倍FESEM分析时,其表面会出现凹凸并且光泽度不高。而图1的本专利技术的电解铜箔的析出面,其与光泽面类似地表现出如镜像(mirror)的光泽。通过提高FESEM分析的分辨率,对图2的10000倍FESEM图像、图3的50000倍FESEM图像及图4的100000倍FESEM图像进行分析,越提高分辨率本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电解铜箔,其中,作为析出面的凸出的表面要素之间区域的孔隙的平均直径为1nm至100nm。

【技术特征摘要】
1.一种电解铜箔,其中,作为析出面的凸出的表面要素之间区域的孔隙的平均直径为1nm至100nm。2.根据权利要求1所述的电解铜箔,其中,所述孔隙的截面积相对于所述析出面的面积为10%至50%。3.根据权利要求1所述的电解铜箔,其中,所述孔隙为100个/μm2至1000个/μm2。4.根据权利要求1所述的电解铜箔,其中,所述析出面中的所述孔隙的平均密度为所述析出面中的所述凸出的表面要素的平均密度的10%至50%。5.根据权利要求1所述的电解铜箔,其中,相对于析出面的宽度方向的光泽度即Gs(60°)为500以上。6.根据权利要求1所述的电解铜箔,其中,热处理前的拉伸强度为40kgf/mm2至70kgf/mm2。7.根据权利要求1所述的电解铜箔,其中,热处理后的拉伸强度为40kgf/mm2至70kgf/mm2。8.根据权利要求1所述的电解铜箔,其中,在180℃下热处理1小时后的拉伸强度为40kgf/mm2至70kgf/mm2以上。9.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:李先珩赵泰真朴瑟气宋基德
申请(专利权)人:日进材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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