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

關(guān)鍵詞:壓延銅箔;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)  中圖分類號(hào):TG339文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(duì)較低。壓延銅箔是利用塑性加工原理，通過對(duì)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(diǎn)

壓延銅箔與電解銅箔相比具有以下特點(diǎn)。

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(shí)測(cè)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(shí)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(qiáng)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(shì)

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(jià)格不確定性較大。為降低成本及規(guī)避原料供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)，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(dòng)了電解銅箔生產(chǎn)商對(duì)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?yàn)閴貉?a href="http://mdrg.com.cn/" target="_self">銅箔的成本較高，現(xiàn)階段壓延銅箔主要用于對(duì)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(jìn)行高頻信號(hào)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(gè)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(dòng)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(diǎn)，其特點(diǎn)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(duì)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(diǎn)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(shí)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(zhǎng)、無污染、體積小和重量輕等優(yōu)點(diǎn)，已成為便攜電子產(chǎn)品用電源的***對(duì)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(diǎn)，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(kuò)大。在高頻信號(hào)傳輸中，由于“集膚效應(yīng)”作用，印刷電路基板上的信號(hào)會(huì)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(duì)信號(hào)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(hào)傳送損失就越大)。為減少高頻信號(hào)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(duì)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(hào)速度、降低在傳輸高速信號(hào)時(shí)信號(hào)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(jìn)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(hào)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(cè)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(duì)壓延銅箔進(jìn)行微合金化處理，以提高銅箔機(jī)械強(qiáng)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(diǎn)。

(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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵手段。

(3)電子產(chǎn)品便攜化、高頻信號(hào)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(jìn)一步成為電解銅箔的有力競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

來源：中國(guó)知網(wǎng)   作者：趙京松