Application industrielle de la feuille de cuivre électrolytique :

Matériau fondamental de l'industrie électronique, le cuivre électrolytique est principalement utilisé pour la fabrication de circuits imprimés (PCB) et de batteries lithium-ion. Il est largement employé dans l'électroménager, les communications, l'informatique (3C) et les énergies nouvelles. Ces dernières années, le développement de la 5G et de l'industrie des batteries lithium-ion a engendré des exigences plus strictes et nouvelles pour le cuivre. Les feuilles de cuivre à profil très bas (VLP) pour la 5G et les feuilles de cuivre ultra-minces pour les batteries lithium-ion constituent les principales orientations de développement de cette technologie.

Procédé de fabrication de la feuille de cuivre électrolytique :

Bien que les spécifications et les propriétés des feuilles de cuivre électrolytique puissent varier d'un fabricant à l'autre, le procédé reste fondamentalement le même. Généralement, tous les fabricants de feuilles dissolvent du cuivre électrolytique ou des déchets de fil de cuivre, en utilisant du cuivre électrolytique de même pureté comme matière première, dans de l'acide sulfurique pour produire une solution aqueuse de sulfate de cuivre. Ensuite, en utilisant un rouleau métallique comme cathode, le cuivre métallique est électrodéposé en continu sur la surface du rouleau cathodique par réaction électrolytique. Il est simultanément détaché du rouleau cathodique en continu. Ce procédé est connu sous le nom de procédé de production de feuilles et d'électrolyse. La face retirée (lisse) de la cathode est celle visible sur la surface du circuit imprimé (PCB), tandis que la face opposée (communément appelée face rugueuse) subit une série de traitements de surface et est collée à la résine du PCB. La feuille de cuivre double face est obtenue en contrôlant la dose d'additifs organiques dans l'électrolyte lors du processus de production de feuilles de cuivre pour batteries au lithium.

Lors de l'électrolyse, les cations de l'électrolyte migrent vers la cathode et sont réduits après avoir capté des électrons à la cathode. Les anions sont oxydés après avoir migré vers l'anode et perdu des électrons. Deux électrodes sont connectées dans une solution de sulfate de cuivre par un courant continu. On observe alors la séparation du cuivre et de l'hydrogène à la cathode. La réaction est la suivante :

Cathode : Cu2+ +2e → Cu2H+ +2e → H2↑
Anode : 4OH- -4e → 2H2O + O2↑
2SO42-+2H2O -4e → 2H2SO4 + O2↑

Après traitement de la surface de la cathode, la couche de cuivre déposée peut être détachée pour obtenir une feuille de cuivre d'une épaisseur déterminée. Cette feuille de cuivre, aux propriétés spécifiques, est appelée feuille de cuivre.