硫酸铜浓度的控制在在铜箔制程中起到至关重要的作用,而Sigrist仪器就是用来控制硫酸铜浓度的。


一、 铜箔制程简介 近年来全球信息化的快速演进,促使各种消费性电子产品、计算机、通讯与工业控制等设备的蓬勃发展,而印刷电路板是上述产品之基本零件,因此造就铜箔产业朝多层化、高密度化、薄型化与高耐热性之电解铜箔领域发展,主要用途为供应铜箔基板制造商生产铜箔基板,进而供应印刷电路板厂。
铜箔制程共分为四个阶段 --- 1. 溶铜、2. 生箔、3. 表面处理与 4. 剪裁包装。溶铜过程是将废铜线或废弃铜箔放入装有硫酸的溶解槽中,并通入空气使溶解为硫酸铜溶液,此过程需监测硫酸与硫酸铜(铜离子)的浓度,用以控制进气量与硫酸及废铜线之添加量;一般硫酸铜 (CuSO4.5H2O)浓度控制在 255 ~ 390 g/L,若硫酸铜浓度太高到达饱和 狀态时,会有硫酸铜晶体析出而影响产品质量,而硫酸铜浓度太低时, 除了不符合使用效率外,铜箔的致密性、硬度、强度与延伸率皆会下降。 硫酸浓度一般控制在 80~100g/L,若硫酸浓度太低,溶铜效果不佳,若硫酸浓度过高,则会增加硫酸对设备的腐蚀性。
溶铜过程中的建议监测点有两处,一为溶铜反应之监测,此为高浓度之硫酸铜溶液,测量温度约为 50~60℃,硫酸铜浓度约在 300~330 g/L; 另一处为硫酸铜电解液之储存槽,溶铜后的高浓度硫酸铜电解液,经稀释后储存,测量温度约为 20~25℃,硫酸铜浓度约在90~110 g/L。
表面处理是将生箔表面经过数次的电镀程序,镀铜、镀镍、镀锌、 镀铬借以强化铜箔的剥离强度、蚀刻性、热电阻值与抗氧化性;各种电镀液皆有泡制储存槽进行循环流动,并用于调整浓度。
二、 测量原理介绍
溶铜过程中,硫酸铜(铜离子)的浓度会随着硫酸浓度减少而增加,若仅以测量总浓度之仪器设备,如比重计、电导度计或是屈折度计等,是无法精准测量硫酸或是硫酸铜的浓度,因为硫酸浓度之减少与硫酸铜浓度之增加,皆会影响这些测量仪器之原始测量值,进而导致浓度测量上的误差。本公司所提供的测量方法为搭配 PLC 程序演算,可精准求得硫酸浓度与铜离子(或硫酸铜)浓度。
表面处理过程中,电镀液浓度之监测是必要的,大部分的电镀液皆有颜色,可利用光度计测其光吸收值再换算成浓度,若为无色之电镀液,则可搭配电导度计与PLC 程序演算之结合,精准测量电镀液之浓度,目前可量测的电镀液有 1. 含镍镀液、2. 含锌镀液、3. 含铬镀液及一些添加剂 或 pH调整溶液,如钒与氢氧化钠之浓度。
三、 Sigrist仪器设备规格
此设备之测量原理为搭配演算程序,利用 PLC 进行数据运算,可实时监测溶铜过程中硫酸与硫酸铜 (或铜离子) 之浓度,提高铜箔生产效率。

1. 测量范围:
i. H2SO4 — 50.00 ~ 160.00 g/L、
ii CuSO4 — 0.00 ~ 400.00 g/L (Cu2+ — 0.00 ~ 100.00)
2. 测量平均误差:
i. H2SO4 — 低于3 %
ii CuSO4 — 低于 3 %
3. 在线管路安装,实时监测电解液浓度,测量时不会产生废液
4. 电解液接触之材质皆使用耐酸碱的铁氟龙类材质,不会污染制程溶液。
5. 测量时最大耐温: 125 ℃
6. 最大耐压: 6 bar
7. 具PT 1000温度Sensor,可显示制程温度,其量测范围是 -20 ~ 125℃
8. 具有两组4~20 mA讯号输出,可将讯号连接至客户之PLC系统
9. 可根据化验室测量数值,调整仪器量测数值
10. 电源: 110 V ~ 220 V 、 50/60 Hz
四、 电镀液之测试比对:
A. 溶铜过程

B. 电镀制程

五、 其他制程仪器之推荐
a. pH计---用于表面处理时,电镀液pH值之监控
b. 电导度计---用于监控电镀液之浓度
六、 销售实绩:
Country
| Date
| Custromer
| No of Units
|
Japan
| 01.10.2007
| Nikko Metal Co.,
Hitachi GNF
| 4
|
Japan
| 01.08.2006
| Nikko Metal Co.,
Hitachi GNF
| 1
|
Japan
| 01.12.2005
| Nikko Metal Co.,
Hitachi GNF
| 6
|
Korea
| 11.04.2011
| LS Mtron
| 6
|
Korea
| 02.08.2010
| LS Mtron
| 8
|
Philippines
| 31.03.2011
| GNF / Nikko
Materials
| 3
|
Philippines
| 01.04.2008
| GNF / Nikko
Materials
| 8
|
Philippines
| 01.12.2007
| GNF / Nikko
Materials
| 1
|
Philippines
| 01.10.2006
| GNF / Nikko
Materials
| 1
|
Taiwan
| 07.07.2011
| Chang Chun
PetroChemical Co., Ltd
| 3
|
Taiwan
| 28.03.2011
| Chang Chun
Petrochemical Co LTD
| 2
|
Taiwan
| 22.04.2010
| Chang Chun Petrochemical
Co LTD
| 1
|
Taiwan
| 2012
| Chang Chun
Petrochemical Co LTD
| 8
|
Taiwan
| 2013
| Chang Chun
Petrochemical Co LTD
| 3
|
Taiwan
| 2014
| Chang Chun
Petrochemical Co LTD
| 20
|
Taiwan
| 2015
| Chang Chun
Petrochemical Co LTD
| 7
|
Taiwan
| 2016
| Chang Chun
Petrochemical Co LTD
| 4
|
Taiwan
| 2012.1.17
| ZD
| 1
|
Taiwan
| 2014.6.6* | ZD
| 1
|
Taiwan
| 2016.1.19 | ZD
| 1
|