电解液的铜离子补充方法技术

本申请提供一种电解液的铜离子补充方法，包括：提供含有金属铜的铜离子补充装置；将包含五价钒离子的第一电解液通入铜离子补充装置中，以溶解金属铜的至少部分表面，得到包含铜离子和四价钒离子的混合液；将混合液通入电解槽中，以向第一电解液中补充铜离子和四价钒离子，得到第二电解液；使第二电解液进行电解反应，以使铜离子和四价钒离子分别被还原为铜单质以及被氧化为五价钒离子，得到第三电解液；和将第三电解液通入铜离子补充装置中，继续溶解金属铜的至少部分表面，以获得铜离子的补充。本申请提供的电解液的铜离子补充方法工序简单，成本较低，同时利于提升电镀品品质的稳定性。稳定性。稳定性。

【技术实现步骤摘要】
电解液的铜离子补充方法


[0001]本申请涉及电解铜箔
，特别是涉及一种电解液的铜离子补充方法。

技术介绍

[0002]目前电解铜箔和电解复合铜箔，都是主要由电镀沉积法制备，一般由镀液中铜离子在导通电源负极下得到电子，还原成铜单质，然后沉积在合适的载体上(包括阴极辊或物理沉积后的种子层)。其中，溶铜工序是电解铜箔生产的第一道工序，目的是将金属铜投入到硫酸溶液中溶解成硫酸铜溶液，并将硫酸铜溶液补充到电镀液中，从而供给后续的铜箔生产工序。传统的溶铜方法中，电镀液中铜离子的补充来源一般有以下几种：(1)氧化铜副槽溶解，铜离子补充进镀液中；(2)溶铜罐在空气和硫酸作用下，将铜原材料溶解，然后导入镀液中；(3)以磷铜球做可溶性阳极，通电后慢慢溶解入镀液中。虽然上述几种传统的电解液的铜离子补充方法已可实现镀液中铜离子的补充，但仍然存在成本较高、工序复杂以及获得的电镀品品质不稳定等缺点。

技术实现思路

[0003]基于此，本申请提供一种电解液的铜离子补充方法，旨在提升电镀品品质的稳定性，同时降低溶铜工序的成本和复杂性。
[0004]本申请提供了一种电解液的铜离子补充方法，包括：
[0005]提供含有金属铜的铜离子补充装置；
[0006]将包含五价钒离子的第一电解液通入所述铜离子补充装置中，以溶解所述金属铜的至少部分表面，得到包含铜离子和四价钒离子的混合液；
[0007]将所述混合液通入电解槽中，以向所述第一电解液中补充铜离子和四价钒离子，得到第二电解液；
[0008]使所述第二电解液进行氧化还原反应，以使所述铜离子和所述四价钒离子分别被还原为铜单质以及被氧化为五价钒离子，得到第三电解液；和
[0009]将所述第三电解液通入所述铜离子补充装置中，继续溶解所述金属铜的至少部分表面，以获得铜离子的补充。
[0010]跟据本申请的任一实施方式，所述第一电解液、所述第二电解液以及所述第三电解液中五价钒离子的浓度各自独立地为0.2g/L～20g/L。
[0011]跟据本申请的任一实施方式，所述第一电解液、所述第二电解液以及所述第三电解液中五价钒离子的浓度各自独立地为1g/L～5g/L。
[0012]跟据本申请的任一实施方式，所述第一电解液、所述第二电解液以及所述第三电解液中还各自独立地包含四价钒离子和铜离子，其中，所述四价钒离子的浓度各自独立地为0.1g/L～20g/L。
[0013]跟据本申请的任一实施方式，所述四价钒离子的浓度各自独立地为12g/L～16g/L。
[0014]跟据本申请的任一实施方式，所述铜离子的浓度各自独立地为40g/L～100g/L。
[0015]跟据本申请的任一实施方式，所述方法满足如下条件中的至少一者：
[0016](1)所述五价钒来自于五氧化二钒、钒酸钠和钒酸铵中的一种或几种；
[0017](2)所述四价钒来自于硫酸氧钒和/或四氧化二钒。
[0018]跟据本申请的任一实施方式，所述第一电解液、所述第二电解液以及所述第三电解液中还各自独立地包含硫酸、氯离子和酸性镀铜添加剂中的一种或多种。
[0019]跟据本申请的任一实施方式，所述硫酸的浓度各自独立地为80g/L～250g/L。
[0020]跟据本申请的任一实施方式，所述氯离子的浓度各自独立地为5ppm～100ppm。
[0021]跟据本申请的任一实施方式，所述酸性镀铜添加剂包括络合剂、促进剂和抑制剂中的一种或多种；可选地，所述络合剂包括酒石酸钾钠、柠檬酸钠、乙二胺四乙酸二钠及三乙醇胺中的至少一种；可选地所述促进剂包括聚二硫二丙烷磺酸钠和3
‑
巯基
‑1‑
丙烷磺酸钠中的至少一种；可选地所述抑制剂包括聚乙二醇。
[0022]本申请提供的电解液的铜离子补充方法中，首先提供了含有金属铜的铜离子补充装置，然后将包含五价钒离子的第一电解液通入到铜离子补充装置中，由于第一电解液中包含五价钒离子，五价钒离子可作为氧化剂而将金属铜的表面氧化溶解，从而生成包含铜离子和四价钒离子的混合液，然后再将混合液通入到电解槽中，即可实现向第一电解液中补充铜离子和四价钒离子，得到第二电解液。第二电解液会在电解槽中发生氧化还原反应，其中的铜离子会在电解反应中被还原成铜单质，随后不断沉积到载体上而获得铜箔；而四价钒离子则会被氧化为五价钒离子，即形成包含五价钒离子的第三电解液，而第三电解液会在后续过程中再次被通入到铜离子补充装置中去继续溶解金属铜，以继续获得铜离子的补充。由此该方法可在铜离子补充装置和电解槽之间不断循环，并在循环过程中实现铜离子的持续补充，并最终获得铜箔。而且该方法工序简单，过程中无需加热加气，也无需使用常规溶铜罐所要求的设备和管道等设施，使用该方法后不需要使用价格更高的氧化铜，也没有阳极泥和颗粒的生成，由此有利于提升电镀品品质的稳定性。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据公开的附图获得其他的附图。
[0024]图1为本申请一实施方式的铜离子补充方法所用装置的平面结构示意图。
[0025]附图标记说明：
[0026]1：电解槽；2：铜离子补充装置；3：管道；4：管道；
[0027]11：阳极；12：阴极；21：金属铜。
具体实施方式
[0028]为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻
全面。
[0029]为了简便，本申请仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
[0030]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。需要说明的是，除非另有说明，本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合，“以上”、“以下”为包含本数，“一种或多种”中的“多种”的含义是两种以上。
[0031]在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解液的铜离子补充方法，其特征在于，包括：提供含有金属铜的铜离子补充装置；将包含五价钒离子的第一电解液通入所述铜离子补充装置中，以溶解所述金属铜的至少部分表面，得到包含铜离子和四价钒离子的混合液；将所述混合液通入电解槽中，向所述第一电解液中补充铜离子和四价钒离子，得到第二电解液；使所述第二电解液进行氧化还原反应，以使所述铜离子和所述四价钒离子分别被还原为铜单质以及被氧化为五价钒离子，得到第三电解液；和将所述第三电解液通入所述铜离子补充装置中，继续溶解所述金属铜的至少部分表面，以获得铜离子的补充。2.根据权利要求1所述的铜离子补充方法，其特征在于，所述第一电解液、所述第二电解液以及所述第三电解液中五价钒离子的浓度各自独立地为0.2g/L～20g/L，可选地为1g/L～5g/L。3.根据权利要求1所述的铜离子补充方法，其特征在于，所述第一电解液、所述第二电解液以及所述第三电解液中还各自独立地包含四价钒离子和铜离子，其中，所述四价钒离子的浓度各自独立地为0.1g/L～20g/L。4.根据权利要求3所述的铜离子补充方法，其特征在于，所述四价钒离子的浓度各自独立地为12g/L～16g/L。5.根据权利要求3所述的铜离子补充方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢建栋，蒋文强，刘国春，贾斌，李学法，张国平，
申请(专利权)人：扬州纳力新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：