一种网状铜箔制备方法技术

本发明专利技术涉及一种网状铜箔的制备方法，采用刚性双面敷铜板或者柔性双面覆铜板作为支撑基础，在其表面涂覆感光膜，用网状图形作为模板，曝光、显影后形成方点状图形，然后通过电镀形成网状图形，最后剥离得到网状铜箔，本发明专利技术工艺简单，效率高、成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种网状铜箔制备方法
本专利技术涉及一种网状铜箔的制备方法。
技术介绍
超材料指的是一类具有特殊性质的人造材料，这些材料是自然界没有的，它们拥有一些特别的性质，比如让光、电磁波、结合力改变它们的通常性质，而这样的效果是传统材料无法实现的，超材料的成分上没有什么特别之处，它们的奇特性质源于其精密的几何结构以及尺寸大小。把铜箔做成微小的网状结构，不仅可以有筛分、过滤的作用、屏蔽电磁信号的作用，而且增加了铜箔表面积，减少了铜的用量。锂离子电池作为新一代的绿色高性能电池，具有能量密度大、循环性能好、自放电小、充电效率高等突出优点，被广泛应用于新能源汽车、以及水力、风力和太阳能电站等储能电源系统等多个领域；锂离子电池用网状电子铜箔是一种具有一定空隙率的微孔网状铜箔，主要用作锂离子充电电池的新型负极集电体。采用网状铜箔充当负极集流体可大幅降低锂电池中所需铜箔重量的同时，极大通过三维结构的方式提高了电极材料与集电体的粘合性，且增大质量比表面积进而增加表面电极材料涂覆量，提高锂离子电池的容量和循环性能，长期使用也能确保电池的可靠性。目前，网状铜箔还在试验阶段，试验有激光或机械方式打孔两种途径，激光打孔是利用高密度激光烧穿铜箔形成微孔，设备精密度高，同时要求铜箔在打孔过程中箔面需要保持平整，激光焦距稳定，同时微孔边缘存在烧焦和轻微增厚现象，烧穿的铜回收率低；机械打孔方式的微孔边缘毛刺不平整，容易对电池的隔膜产生刺穿造成电池起火或爆炸的重大危险，且制程过程对铜箔张力要求高，容易产生撕边或断裂的风险。>国内申请专利CN108950608B公布了一种新的网状铜箔的制备方法，采用5-20μm锂电箔，在其表面进行孔状图案印制，然后通过特殊溶液咬蚀的方式形成直20-500μm的微孔，孔间距50-1000μm，的网状铜箔，此方法可以快速进行铜箔打孔，其微孔边缘平整，表面孔隙率达到10-50％，蚀刻后的铜可以回收利用；这种方法仍然还存在流程长，铜箔太薄不容易加工，蚀刻后的铜还需要回收处理的弊端。
技术实现思路
电镀铜和底铜之间存在类似于树木年轮的分界线，当表面那一层铜受到外界足够大的剥离力之时，会从此分界线处分离。如果把表层的电镀铜制作成网状铜箔，在剥离的时候结合处受到的剥离力是平面铜箔的两倍以上，而铜箔与底铜的结合力又会降低至平面铜箔的一半以下，所以在剥离的时候会形成4倍以上的剥离效果，网状铜箔与底铜之间的结合层是最薄弱之处，在剥离的时候网状结构形成均匀的剥离效果。在底铜电镀上一层可剥网状的铜箔，这层网状的铜箔在电镀的时候起到均匀分布电流的作用，从而保证表面均匀地电镀上一层铜。本专利技术就是利用以上性质，提供一种网状铜箔的制备方法，其包括以下步骤。S1、形成方点状图形：在覆铜板上经过涂覆湿膜/贴干膜--曝光--显影处理，在表面形成分布均匀的点状图形，具体如下。(1)涂覆/贴膜工序：将刚性双面敷铜板或者柔性双面覆铜板涂覆/贴抗镀感光膜；覆铜板为刚性双面敷铜板或者柔性双面覆铜板；抗镀感光膜为电路板行业用的干膜或者湿膜。(2)曝光工序：用网状模板把图形转移到有感光膜的铜箔表面成为方点状图形；曝光的模板采用印有网状图案的菲林片或者纱网图形转移到涂覆有感光膜的铜箔表面成为方点状图形，方点状图形的长度为30-300μm，方点间距为30-300μm；纱网采用100目~500目的铜网或者不锈钢网。（3）显影工序：将曝光后的产品在显影机进行显影，除去未曝光位置的感光膜；采用电路板行业所用的显影线加工，碳酸钠浓度0.8-1.2%（重量比），温度28-32℃。S2、电镀形成网状铜箔。(1)电镀上一层铜，镀铜厚度10-50μm；电镀上一层网状铜箔，铜箔厚度10-50um，电镀设备优选VCP设备（垂直连续电镀）。(2)退膜工序：采用退膜生产线线退除感光膜；将电镀后的产品在电路板行业所用的退膜线进行退膜，退膜温度30~60℃，氢氧化钠浓度5-15%（重量比），退膜时间5-10分钟。S3、剥离网状铜箔得到成品，把网状铜箔的一角用刀尖挑起来，然后整体揭下来，形成所需要的网状铜箔。感光膜的涂覆或者贴膜、曝光、显影、电镀和剥离的过程优选通过卷对卷式的加工方式。通过以上制备方法可以得到表面积很大而体积比较小的网状铜箔，制作过程中不产生含铜蚀刻液，对环境的污染程度小，物料消耗少，制作过程简单。附图说明图1是本申请实施例一所制备得到的网状铜箔正面200倍电子显微镜照片。图2是本申请实施例一所制备得到的网状铜箔背面200倍电子显微镜照片。具体实施方式实施例一下面结合附图具体说明一种网状铜箔制备方法。S1、形成方点状图形：在刚性双面覆铜板上经过涂覆湿膜--曝光--显影处理，在表面形成分布均匀的点状图形，具体如下：(1)涂覆感光膜工序：采用电路板内层湿膜涂覆线在刚性双面敷铜板上涂覆一层感光湿膜，湿膜厚度10μm。(2)曝光工序：用300目的铜丝网作为网状模板，把网状图形转移到有感光膜上成为方点状图形。（3）显影工序：将曝光工序后的铜箔在显影剂进行显影，除去未曝光位置的感光膜；采用电路板行业所用的显影线加工，碳酸钠浓度1%（重量比），温度30℃；S2、电镀形成网状铜箔：(1)电镀上一层铜形成网状铜箔，电镀设备选用龙门线，电镀镀铜厚度33μm。(2)退膜工序：采用退膜生产线线退除感光膜：将电镀后的产品在电路板行业所用的退膜线进行退膜，退膜温度50℃，氢氧化钠浓度5%（重量比），退膜时间5分钟。S3、剥离网状铜箔得到成品，把网状铜箔的一角用刀尖挑起来，然后整体揭下来，形成所需要的网状铜箔，如附图所示，图1为本实施例所制备得到的网状铜箔正面200倍电子显微镜照片，图2为本实施例所制备得到的网状铜箔背面200倍电子显微镜照片。实施例二：其他工艺同实施例1，区别仅在于曝光模板为光绘出的50μm/50μm网状的菲林，感光膜为38μm厚度的干膜。实施例三：其他工艺同实施例1，区别仅在于采用卷对卷的方式、覆铜板为双面柔性覆铜板FCCL。本专利技术的制作过程简单，直接采用电路板厂所常用的设备、材料和加工参数。本专利技术制作出的网状铜箔不仅可以用来运用在电路板行业作为减薄表面铜箔厚度，而且还可以用来作为锂电池行业的电极、电磁屏蔽的网状铜箔，还可以用作筛分、过滤作用。本专利技术在具体的实施方式和应用范围上会有改变之处，所以本说明书内容不应理解为对本专利技术的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种网状铜箔的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、形成方点状图形：在覆铜板上经过涂覆湿膜/贴干膜--曝光--显影处理，在表面形成分布均匀的点状图形，具体如下：/n (1)涂覆/贴膜工序：将刚性双面敷铜板或者柔性双面覆铜板涂覆/贴抗镀感光膜；/n (2)曝光工序：用网状模板把图形转移到有感光膜的铜箔表面成为方点状图形；/n（3）显影工序：将曝光后的产品在显影机进行显影，除去未曝光的感光膜留下感光了的感光膜形成点状图形；/nS2、电镀形成网状铜箔：/n(1)电镀上一层铜，镀铜厚度10-50μm；/n(2)退膜工序：采用退膜生产线线退除感光膜；/nS3、剥离网状铜箔得到成品。/n

【技术特征摘要】
1.一种网状铜箔的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、形成方点状图形：在覆铜板上经过涂覆湿膜/贴干膜--曝光--显影处理，在表面形成分布均匀的点状图形，具体如下：
(1)涂覆/贴膜工序：将刚性双面敷铜板或者柔性双面覆铜板涂覆/贴抗镀感光膜；
(2)曝光工序：用网状模板把图形转移到有感光膜的铜箔表面成为方点状图形；
（3）显影工序：将曝光后的产品在显影机进行显影，除去未曝光的感光膜留下感光了的感光膜形成点状图形；
S2、电镀形成网状铜箔：
(1)电镀上一层铜，镀铜厚度10-50μm；
(2)退膜工序：采用退膜生产线线退除感光膜；
S3、剥离网状铜箔得到成品。


2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：覆铜板为刚性双面敷铜板或者柔性双面覆铜板。


3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述感光膜的涂覆或者贴膜、曝光、显影、电镀和剥离的过程优选通过卷对卷式的加工方式。


4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：S1（1）所述抗镀感光膜为电路板行...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄明安，胡小义，刘天明，
申请(专利权)人：四会富仕电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44