本发明涉及电解铜箔生产技术领域，尤其涉及一种电解铜箔表面处理工艺中的在线超声清洗装置。
背景技术：
电解铜箔是覆铜板(ccl)、印制电路板(pcb)、绕性线路板(fpc)以及锂离子电池(lib)制造的重要导体原材料，广泛应用于电子、通讯、计算机等领域。随着电子技术的快速发展，市场对高性能电解铜箔需求越来越高。就pcb线路制程越发精细化而言，刻蚀的细线宽间距已经突破5/5μm。为此，相应的铜箔表面必须保持高度洁净，以防止铜箔刻蚀出现侧蚀、刻蚀不净、残留颗粒等缺陷，报废产品。
电解铜箔需经过一系列表面处理，使其具有一定的粘合性以及优良耐热性、刻蚀性和抗氧化性等性能。通常工业生产的铜箔都会采用粗化、固化、阻挡层、钝化、硅烷化等处理工艺。然而，往往在此过程中容易引起铜箔表面的不洁净，特别是在粗化处理增强铜箔剥离强度中，其极限电流引发尖端放电，表面形成一层粗糙的瘤点，部分瘤点大而松散极易发生脱落成粉。即使后续采取固化处理工艺也不能完全保证粗化瘤点的牢固不脱粉。这对后端压制覆铜板刻蚀成精细线路极其不利。因为散落的瘤点颗粒残留在线路板上，容易造成短路与断路危险。相关镀锌、钝化处理同样面临类似的脱粉问题。再者，整个处理过程常有灰尘粘附铜箔表面，也会造成铜箔穿孔、刻蚀线路短路与断路等危害。一般铜箔清洗采用人工擦拭或者水洗方式，水洗又不彻底，工人是以清洁布或粘尘纸擦拭铜箔表面，但清理效率低、费时费力。至今，铜箔表面处理的掉粉与粘尘现象仍困扰着电解铜箔的生产应用。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种电解铜箔表面处理工艺中的在线超声清洗装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种电解铜箔表面处理工艺中的在线超声清洗装置，包括放卷辊、铜箔、酸洗槽、粗化槽、固化槽、超声清洗槽一、镀锌槽、超声清洗槽二、钝化槽、超声清洗槽三、硅烷处理槽、烘箱和收卷机构；
所述放卷辊与左侧上导向辊之间设置有放卷松紧辊a，放卷松紧辊a右侧下部设置有放卷松紧辊b，所述铜箔依次连接放卷辊、放卷松紧辊a、放卷松紧辊b和左侧上导向辊，所述铜箔由左到右依次穿过酸洗槽、粗化槽、固化槽、超声清洗槽一、镀锌槽、超声清洗槽二、钝化槽、超声清洗槽三、硅烷处理槽和烘箱。
优选的，所述酸洗槽内通酸洗液，酸洗槽底部装有下导向辊，酸洗槽两侧上方装有上导向辊，酸洗槽右侧上部位装有挤水辊；所述粗化槽，粗化槽内通粗化液，粗化槽内两壁装有侧壁不溶性阳极钛板，粗化槽底部装有下导向辊，粗化槽两侧上方装有上导向辊，粗化槽右侧上部位装有挤水辊。
粗化槽中：cu2 浓度5-30g/l，优选8-20g/l，硫酸浓度100-250g/l，优选150-200g/l，温度20-50℃，优选25-35℃，电流密度为20-50a/dm2，优选25-40a/dm2，酸洗槽液与粗化槽液等同。
优选的，所述固化槽内通固化液，固化槽内两壁装有侧壁不溶性阳极钛板，固化槽底部装有下导向辊，固化槽两侧上方装有上导向辊，固化槽右侧上部位装有挤水辊。
固化槽中：cu2 浓度30-90g/l，优选50-60g/l，硫酸浓度80-160g/l，优选90-140g/l，温度20-50℃，优选30-45℃，电流密度15-40a/dm2，优选20-30a/dm2。
优选的，所述镀锌槽内通镀锌液，镀锌槽内两壁装有侧壁不溶性阳极钛板，镀锌槽正中间部位装有部不溶性阳极钛板，镀锌槽底部装有下导向辊，镀锌槽两侧上方装有上导向辊，镀锌槽右侧上部位装有挤水辊。
镀锌槽中：zn2 浓度2.0-14.0g/l，优选3.0-10.0g/l、焦磷酸钾浓度40-120g/l，优选60-80g/l，温度30-55℃，优选40-45℃，ph值7.5-12，优选8-10，电流密度0.5-3.0a/dm2，优选0.8-1.6a/dm2。
优选的，所述钝化槽内通钝化液，钝化槽内两壁侧壁不溶性阳极钛板，钝化槽正中间部位均装有钝化槽，钝化槽底部装有下导向辊，钝化槽两侧上方装有上导向辊，钝化槽右侧上部位装有挤水辊；
钝化槽中：cr6 浓度0.5-3.0g/l，优选1.0-1.5g/l温度20-50℃，优选25-45℃，ph值9-13，优选10-12，电流密度3-12a/dm2，优选4-8a/dm2。
优选的，所述超声波清洗槽一、超声波清洗槽二和超声波清洗槽三内均通循环水，超声波清洗槽一、超声波清洗槽二和超声波清洗槽三两侧均装有并排两个左喷水管和并排两个右喷水水，两并排左喷水管中间穿过铜箔，两并排右喷水管中间穿过铜箔；超声波清洗槽一、超声波清洗槽二和超声波清洗槽三正中间部位均安装超声波震板，超声波震板与外接控制单元相连，超声波清洗槽一、超声波清洗槽二和超声波清洗槽三右侧上部位均装有挤水辊。
优选的，所述硅烷处理槽内通有机硅烷液，硅烷处理槽底部装有下导向辊，硅烷处理槽两侧上方装有上导向辊，硅烷处理槽右侧上部位装有挤水辊，所述烘箱设置在硅烷处理槽右侧上部；
硅烷处理槽中：硅烷偶联剂的浓度为1.0-5.0g/l，优选1.5-3.5g/l，温度为15-50℃，优选25-35℃；烘箱温度为200-350℃，优选250-300℃。
优选的，所述铜箔右端连接收卷机构，收卷机构与烘箱之间设置有收卷松紧辊a，所述收卷松紧辊a右侧上部设置有收卷松紧辊b，铜箔右侧依次连接烘箱、收卷松紧辊a、收卷松紧辊b和收卷机构
本发明的有益效果为：
本发明中，在粗化与固化、镀锌、钝化表面处理工艺后均设置超声清洗槽，超声清洗槽正中间位置安装超声波震板，用以超声清洗铜箔表面粗化与固化处理产生的松散易脱落瘤点颗粒，以及镀锌与钝化处理过程中形成的不牢固颗粒；同时，清除整个处理过程中粘附的杂质粉尘；最终经硅烷涂覆及烘干完成铜箔整个表面处理过程。
本发明采用上述处理结构后，利用超声波震板对铜箔表面处理形成的不牢固颗粒及粘尘进行有效清除，同时配合喷水管对超声波清洗槽内的铜箔进行压力喷洗，双重作用，超声清洗效率高，清理彻底，确保整个处理过程铜箔表面的洁净，满足印制线路刻蚀精细化要求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为经本发明的铜箔表面洁净情况图。
图3为仅经纯水清洗的铜箔表面洁净情况图。
图4为经纯水喷洗清洗的铜箔表面洁净情况图。
图中标号：1、放卷辊；2、铜箔；3、酸洗槽；4、粗化槽；5、固化槽；6、超声清洗槽一；7、镀锌槽；8、超声清洗槽二；9、钝化槽；10、超声清洗槽三；11、硅烷处理槽；12、烘箱；13、收卷机构；141、放卷松紧辊a；142、放卷松紧辊b；15、上导向辊；16、下导向辊；17、挤水辊；181、侧壁不溶性阳极钛板；182、中部不溶性阳极钛板；19、喷水管；20、超声波震板；211、收卷松紧辊a；212、收卷松紧辊b。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实例1：
参阅图1所示，一种电解铜箔表面处理工艺中的在线超声清洗装置，包括放卷辊1、铜箔2、酸洗槽3、粗化槽4、固化槽5、超声清洗槽一6、镀锌槽7、超声清洗槽二8、钝化槽9、超声清洗槽三10、硅烷处理槽11、烘箱12和收卷机构13、
放卷辊1卷出铜箔2经放卷松紧辊a141、放卷松紧辊b142调节铜箔2平整度，再由上导向辊15与下导向辊16带入酸洗槽3清洗铜箔2表面氧化层。挤水辊17挤干铜箔2表面水液。依次进入两壁安装有不溶性阳极钛板18a的粗化槽4与固化槽5，铜箔2作阴极，外接直流大电源进行铜箔表面粗化处理，提高铜箔2剥离强度。配合收卷机构13调控铜箔2卷速。
粗化槽4工艺：粗化槽4工艺：cu2 浓度10g/l，硫酸浓度180g/l，温度25℃，电流密度为30a/dm2。优选的，固化槽5工艺：cu2 浓度60g/l，硫酸浓度140g/l，温度40℃，电流密度为20a/dm2。
粗化固化后的铜箔2，由挤水辊17挤干，表面仍存有一定量的酸铜，同时形成的一层大小不一的瘤点颗粒。铜箔2经上导向辊15与下导向辊16卷入超声清洗槽一6，在超声清洗槽一6两侧的水液上方装置有双喷水管19，中间穿过铜箔2，喷洗铜箔2表面带出的粗化液与粗化形成的不牢固瘤点颗粒以及粘附的不溶性粉尘；在超声清洗槽一6中间位置的水液下方装置超声波震板20，超声波震荡清洗铜箔2表面不牢固瘤点颗粒以及不溶性粘尘。
铜箔2超声清洗后，挤水辊17挤干水液，经上导向辊15与下导向辊16卷入镀锌槽7进行双面阻挡层处理，侧壁不溶性阳极钛板181装置在镀锌槽7两壁液面下方，中部不溶性阳极钛板182装置在镀锌槽7中间位置的液面下方，侧壁不溶性阳极钛板181、中部不溶性阳极钛板182；两者中间穿过铜箔2，铜箔2作阴极，外接直流电源沉积镀锌层。
镀锌槽7工艺：镀锌槽7工艺：zn2 浓度10.0g/l，焦磷酸钾浓度120g/l，温度40℃，ph值12，电流密度1.5a/dm2。
镀锌后的铜箔2由挤水辊17挤干，经上导向辊15与下导向辊16卷入超声清洗槽二8，在超声清洗槽二8两侧的水液上方装置了双喷水管19，中间穿过铜箔2，喷洗铜箔2表面带出的镀锌液与镀锌形成的不牢固颗粒以及粘附的不溶性粉尘；在超声清洗槽二8中间位置的水液下方装置超声波震板20，超声波震荡清洗铜箔2表面不牢固镀锌颗粒以及不溶性粘尘。
铜箔2超声清洗后，挤水辊17挤干水液，经上导向辊15与下导向辊16卷入钝化槽；侧壁不溶性阳极钛板181装置在钝化槽9两壁液面下方，中部不溶性阳极钛板182装置在钝化槽9中间位置的液面下方，侧壁不溶性阳极钛板181、中部不溶性阳极钛板182两者中间穿过铜箔2，铜箔2作阴极，外接直流电源沉积钝化层。
钝化槽9工艺：cr6 浓度1.5g/l，温度45℃，ph值12，电流密度5a/dm2。
钝化后的铜箔2由挤水辊17挤干，经上导向辊15与下导向辊16卷入超声清洗槽三10，在超声清洗槽三10两侧的水液上方装置了双喷水管19，中间穿过铜箔2，喷洗铜箔2表面带出的钝化液以及钝化形成的不牢固瘤点颗粒；在超声清洗槽三10中间位置的水液下方装置超声波震板20，超声波震荡清洗铜箔2表面不牢固钝化颗粒以及不溶性粘尘。
铜箔2超声清洗后，挤水辊17挤干水液，经上导向辊15与下导向辊16卷入硅烷处理槽11，进行有机膜涂覆处理，经挤水辊17挤干，再经上导向辊15卷入烘箱12烘干。
硅烷处理槽11工艺：硅烷偶联剂的浓度为1.0g/l温度为35℃，烘箱12温度250℃。铜箔2最终由收卷机构13收卷另存。收卷机构13上方设有收卷松紧辊a211、收卷松紧辊b212用紧固铜箔2，保持平面张力，控制铜箔2平整收卷。
图2为实例1表面处理后的铜箔表面洁净度情况。
实例2：
实例2与实例1不同之处在于：超声清洗槽一6、超声清洗槽二8、超声清洗槽三10仅安装右侧的挤水辊17，不安装双喷水管19与超声波震板20，槽内装满纯水，进行铜箔2表面的清洗，清洗后铜箔2经挤水辊17挤干，进入下一处理工序。
图3为实例2表面处理后的铜箔表面洁净度情况。
实例3：
实例3与实例1不同之处在于：超声清洗槽一6、超声清洗槽二8、超声清洗槽三10内除安装右侧挤水辊17，还安装两侧的双喷水管19，但槽内正中位置不安装超声波震板20，槽内装满纯水，进行铜箔2表面的清洗后，铜箔2经挤水辊17挤干，进入下一处理工序。
图4为实例3表面处理后的铜箔2表面洁净度情况。
对比图2、3、4铜箔2表面洁净度，发现图2铜箔表面无松散颗粒，净洁平整，图3铜箔表面存有大量松散颗粒黑点，颗粒尺寸大，严重影响表面洁净度，图4铜箔表面存有一些松散颗粒黑点，颗粒尺寸较小，影响表面洁净度。
经表面粗化固化、镀锌、钝化处理的铜箔2，分别采取三次超声清洗槽清洗，可有效清除处理过程中形成的不牢固颗粒与不溶性粘尘，确保铜箔2经整个处理工艺后表面的洁净平整，满足印制线路刻蚀精细化要求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
1.一种电解铜箔表面处理工艺中的在线超声清洗装置，其特征在于，包括放卷辊、铜箔、酸洗槽、粗化槽、固化槽、超声清洗槽一、镀锌槽、超声清洗槽二、钝化槽、超声清洗槽三、硅烷处理槽、烘箱和收卷机构；
所述放卷辊与左侧上导向辊之间设置有放卷松紧辊a，放卷松紧辊a右侧下部设置有放卷松紧辊b，所述铜箔依次连接放卷辊、放卷松紧辊a、放卷松紧辊b和左侧上导向辊，所述铜箔由左到右依次穿过酸洗槽、粗化槽、固化槽、超声清洗槽一、镀锌槽、超声清洗槽二、钝化槽、超声清洗槽三、硅烷处理槽和烘箱。
2.根据权利要求1所述的一种电解铜箔表面处理工艺中的在线超声清洗装置，其特征在于，所述酸洗槽内通酸洗液，酸洗槽底部装有下导向辊，酸洗槽两侧上方装有上导向辊，酸洗槽右侧上部位装有挤水辊；所述粗化槽，粗化槽内通粗化液，粗化槽内两壁装有侧壁不溶性阳极钛板，粗化槽底部装有下导向辊，粗化槽两侧上方装有上导向辊，粗化槽右侧上部位装有挤水辊。
粗化槽中：cu2 浓度5-30g/l，优选8-20g/l，硫酸浓度100-250g/l，优选150-200g/l，温度20-50℃，优选25-35℃，电流密度为20-50a/dm2，优选25-40a/dm2，酸洗槽液与粗化槽液等同。
3.根据权利要求1所述的一种电解铜箔表面处理工艺中的在线超声清洗装置，其特征在于，所述固化槽内通固化液，固化槽内两壁装有侧壁不溶性阳极钛板，固化槽底部装有下导向辊，固化槽两侧上方装有上导向辊，固化槽右侧上部位装有挤水辊。
固化槽中：cu2 浓度30-90g/l，优选50-60g/l，硫酸浓度80-160g/l，优选90-140g/l，温度20-50℃，优选30-45℃，电流密度15-40a/dm2，优选20-30a/dm2。
4.根据权利要求1所述的一种电解铜箔表面处理工艺中的在线超声清洗装置，其特征在于，所述镀锌槽内通镀锌液，镀锌槽内两壁装有侧壁不溶性阳极钛板，镀锌槽正中间部位装有部不溶性阳极钛板，镀锌槽底部装有下导向辊，镀锌槽两侧上方装有上导向辊，镀锌槽右侧上部位装有挤水辊。
镀锌槽中：zn2 浓度2.0-14.0g/l，优选3.0-10.0g/l、焦磷酸钾浓度40-120g/l，优选60-80g/l，温度30-55℃，优选40-45℃，ph值7.5-12，优选8-10，电流密度0.5-3.0a/dm2，优选0.8-1.6a/dm2。
5.根据权利要求1所述的一种电解铜箔表面处理工艺中的在线超声清洗装置，其特征在于，所述钝化槽内通钝化液，钝化槽内两壁侧壁不溶性阳极钛板，钝化槽正中间部位均装有钝化槽，钝化槽底部装有下导向辊，钝化槽两侧上方装有上导向辊，钝化槽右侧上部位装有挤水辊；
钝化槽中：cr6 浓度0.5-3.0g/l，优选1.0-1.5g/l温度20-50℃，优选25-45℃，ph值9-13，优选10-12，电流密度3-12a/dm2，优选4-8a/dm2。
6.根据权利要求1所述的一种电解铜箔表面处理工艺中的在线超声清洗装置，其特征在于，所述超声波清洗槽一、超声波清洗槽二和超声波清洗槽三内均通循环水，超声波清洗槽一、超声波清洗槽二和超声波清洗槽三两侧均装有并排两个左喷水管和并排两个右喷水水，两并排左喷水管中间穿过铜箔，两并排右喷水管中间穿过铜箔；超声波清洗槽一、超声波清洗槽二和超声波清洗槽三正中间部位均安装超声波震板，超声波震板与外接控制单元相连，超声波清洗槽一、超声波清洗槽二和超声波清洗槽三右侧上部位均装有挤水辊。
7.根据权利要求1所述的一种电解铜箔表面处理工艺中的在线超声清洗装置，其特征在于，所述硅烷处理槽内通有机硅烷液，硅烷处理槽底部装有下导向辊，硅烷处理槽两侧上方装有上导向辊，硅烷处理槽右侧上部位装有挤水辊，所述烘箱设置在硅烷处理槽右侧上部；
硅烷处理槽中：硅烷偶联剂的浓度为1.0-5.0g/l，优选1.5-3.5g/l，温度为15-50℃，优选25-35℃；烘箱温度为200-350℃，优选250-300℃。
8.根据权利要求1所述的一种电解铜箔表面处理工艺中的在线超声清洗装置，其特征在于，所述铜箔右端连接收卷机构，收卷机构与烘箱之间设置有收卷松紧辊a，所述收卷松紧辊a右侧上部设置有收卷松紧辊b，铜箔右侧依次连接烘箱、收卷松紧辊a、收卷松紧辊b和收卷机构。
技术总结