摘要:介紹了壓延銅箔的特點及現(xiàn)狀，并根據(jù)壓延銅箔的特點簡要分析了其發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞:壓延銅箔;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢  中圖分類號:TG339文獻標(biāo)識碼:A

前言

銅箔是制作印制電路板(PCB)、覆銅板(CCL)和鋰離子電池不可缺少的主要原材料。工業(yè)用銅箔，根據(jù)其制造工藝可分為壓延銅箔和電解銅箔兩大類。

電解銅箔是利用電化學(xué)原理通過銅電解而制成的，制成生箔的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)為垂直針狀結(jié)晶構(gòu)造，其生產(chǎn)成本相對較低。壓延銅箔是利用塑性加工原理，通過對銅錠的反復(fù)軋制-退火工藝而成的，其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)為片狀結(jié)晶組織，壓延銅箔產(chǎn)品的延展性較好?，F(xiàn)階段，在剛性電路板的生產(chǎn)中主要采用電解銅箔，而壓延銅箔主要用于撓性和高頻電路板中。

1.壓延銅箔的特點

壓延銅箔與電解銅箔相比具有以下特點。

1．1生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜、生產(chǎn)成本高

壓延銅箔的生產(chǎn)工藝流程(陰極銅熔煉-鑄造-加熱-熱軋-銑面-冷粗軋-退火-酸洗-冷精軋-退火-剪切-箔軋-表面處理-剪切)比電解銅箔的生產(chǎn)工藝流程(溶銅-電解制箔-表面處理-剪切)復(fù)雜得多，影響壓延銅箔的產(chǎn)品質(zhì)量及成品率的因素較多，因而壓延銅箔的生產(chǎn)難度大、生產(chǎn)成本較高。

1．2銅箔的厚度及寬度受到***

壓延銅箔由銅錠經(jīng)反復(fù)軋制而成，受其加工方式，特別是銅箔軋制技術(shù)的局限，其厚度及寬度受到一定的制約。目前商品化生產(chǎn)的壓延銅箔，其極限厚度在6μm以上、極限寬度在800mm以下。1．3純度高、柔韌性高、表面粗糙度低

由于壓延銅箔與電解銅箔的制造方式不同，壓延銅箔的純度可達(dá)99．9%，比電解銅箔的99．8%要高。

壓延銅箔的片狀結(jié)晶組織結(jié)構(gòu)與電解銅箔的垂直針狀結(jié)晶狀態(tài)相比，相同規(guī)格下普通壓延銅箔的耐彎折次數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)電解銅箔的2倍以上;且由于電解銅箔的毛面粗糙度與光面粗糙度相差較大，不同的彎折方向，標(biāo)準(zhǔn)電解銅箔耐撓曲性能差別也較大，而壓延銅箔則差別較小。壓延銅箔的生產(chǎn)方式?jīng)Q定了其表面具有均一的平滑性。一般來說，壓延銅箔生箔其表面粗糙度(Rz)可達(dá)1μm，是標(biāo)準(zhǔn)電解銅箔生箔的表面粗糙度的五分之一。由于電荷的集膚效應(yīng)，在高頻電荷傳輸過程中，粗糙度小的壓延銅箔其電性能遠(yuǎn)優(yōu)于粗糙度較大的電解銅箔。壓延銅箔與電解銅箔的主要性能比較見表1。表2是電解銅箔、壓延銅箔主要特性的實測值。

1．4提高性能及開發(fā)新產(chǎn)品的手段靈活

電解銅箔是利用通過銅電解而生成的，如果要提高電解銅箔生箔性能或開發(fā)新產(chǎn)品，只能通過調(diào)整電解銅箔電解工藝的條件來實現(xiàn)。而壓延銅箔是在傳統(tǒng)帶坯的基礎(chǔ)上，通過反復(fù)的軋制-退火工藝而制成的，可以通過帶坯材料的微合金化、控制銅箔的加工率、調(diào)整退火規(guī)程等多手段配合，得到高強度、高撓曲性、高延伸率及高軟化溫度等不同性能要求的壓延銅箔。

2.壓延銅箔的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

目前，全球壓延銅箔90%以上的產(chǎn)能掌握在日本生產(chǎn)商手中，見表3;且日本生產(chǎn)商80%以上的產(chǎn)能集中在日本本土，見表4。由于壓延銅箔的產(chǎn)能過于集中，且生產(chǎn)成本較高，其產(chǎn)量及價格不確定性較大。為降低成本及規(guī)避原料供應(yīng)風(fēng)險，目前大多數(shù)印刷電路板、鋰電池等行業(yè)不得不用電解銅箔替代壓延銅箔，并推動了電解銅箔生產(chǎn)商對高延展性電解銅箔及低輪廓電解銅箔等特殊電解銅箔的開發(fā)熱潮。但受其制造方法的***，其撓曲性、表面粗糙度等性能仍無法與壓延銅箔相比擬。

因為壓延銅箔的成本較高，現(xiàn)階段壓延銅箔主要用于對箔材撓曲性及表面粗糙度要求較高的撓性電路板行業(yè)、高性能鋰電子電池及部分需進行高頻信號傳輸?shù)?/span>PCB行業(yè)中，壓延銅箔的需求量變化和發(fā)展與這幾個行業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)。撓性電路板是以聚脂薄膜或聚酰亞胺為基材，通過蝕刻，在銅箔上形成線路而制成的一種具有高可靠性、高撓曲性的印刷電路。此種電路板具有配線密度高、厚度薄、重量輕、配線空間***少、可折疊、靈活度高、在三維空間任意移動和伸縮，從而達(dá)到元器件裝配和導(dǎo)線連接的一體化等特點，其特點與電子產(chǎn)品向輕、薄、小型化的發(fā)展方向相符合。

隨著電子產(chǎn)品向輕、薄、小型化方向發(fā)展，要求電子設(shè)備越來越復(fù)雜，需要的零件越來越多，對印刷電路的零件互連安裝的密度要求越來越高，印刷電路板上電路元件的接點距離隨之縮小，這就需要應(yīng)用高密度布線及微孔技術(shù)來達(dá)到目標(biāo)。銅箔厚度越薄，越容易避免微細(xì)電路因“側(cè)蝕”而產(chǎn)生短路和實現(xiàn)微小孔徑鉆孔，從而保證印刷電路板的高可靠性。

鋰電子電池與其他高性能電池相比，其具有比能量高、無記憶效應(yīng)、循環(huán)壽命長、無污染、體積小和重量輕等優(yōu)點，已成為便攜電子產(chǎn)品用電源的***對象。壓延銅箔因其表面粗糙度低、熱處理后延展性好等適應(yīng)電池制作工藝的優(yōu)點，在高性能鋰電池行業(yè)(特別是在卷繞式電池)的應(yīng)用正在逐步擴大。在高頻信號傳輸中，由于“集膚效應(yīng)”作用，印刷電路基板上的信號會聚積在導(dǎo)體表面，因此銅箔作為印刷電路板基板導(dǎo)電層的重要部分，其表面粗糙度對信號傳送損失的影響十分重要(高頻率的情況下，表面粗糙度越高，信號傳送損失就越大)。為減少高頻信號的傳送損失，需要采用低輪廓(Rz:2．7～3．3μm)或平滑面銅箔(Rz:≤1．7μm)。為適應(yīng)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，對電子產(chǎn)品處理信息的速度及效率越來越高的要求，銅箔表面低輪廓化是提高印刷電路基板傳輸信號速度、降低在傳輸高速信號時信號的損失、衰減的關(guān)鍵手段。

近年來，為適應(yīng)電子產(chǎn)品的發(fā)展需求，新型壓延銅箔材料的開發(fā)取得了一定的進步。如:通過改變壓延加工條件而制造出超低粗糙表面壓延銅箔，其表面粗糙度(Rz)可達(dá)0．4μm，更加適合高頻信號的傳輸;通過不同壓延加工條件與退火相結(jié)合而制造出呈立方體狀再結(jié)晶組織的壓延銅箔，經(jīng)測試，其耐撓曲性能為一般壓延銅4倍以上，制成的柔性電路板的撓曲可靠性更高;通過對壓延銅箔進行微合金化處理，以提高銅箔機械強度及彈性來適應(yīng)不同撓性覆銅板的制造工藝及要求。

3.結(jié)論

(1)純度高、柔韌性高、表面粗糙度低、提高產(chǎn)品性能或開發(fā)新產(chǎn)品的手段靈活等是壓延銅箔的主要特點。

(2)生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜、生產(chǎn)成本高、產(chǎn)能集中度過高是***壓延銅箔發(fā)展的主要因素;降低生產(chǎn)成本、打破產(chǎn)業(yè)壟斷是提升壓延銅箔市場競爭力的關(guān)鍵手段。

(3)電子產(chǎn)品便攜化、高頻信號傳輸?shù)陌l(fā)展及廣泛應(yīng)用、高密度互連電子安裝技術(shù)的要求、鋰電池行業(yè)的高速發(fā)展，決定了壓延銅箔今后將進一步成為電解銅箔的有力競爭對手。

來源：中國知網(wǎng)   作者：趙京松

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