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銅箔的種類

發(fā)布人:上海艾荔艾金屬材料有限公司www.bt990.com.cn 更新時(shí)間:2016-01-06
工業(yè)用銅箔可常見(jiàn)分為壓延銅箔(RA銅箔)與電解銅箔(ED銅箔)兩大類,其中壓延銅箔具有較好的延展性等特性,是早期軟板制程所用的銅箔,而電解銅箔則是具有制造成本較壓延銅箔低的優(yōu)勢(shì)。由于壓延銅箔是軟板的重要原物料,所以壓延銅箔的特性改良和價(jià)格變化對(duì)軟板產(chǎn)業(yè)有一定的影響。

隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展,對(duì)銅箔在品種及質(zhì)量上都提出了很多更新更高的要求,促使銅箔技術(shù)更快發(fā)展,使銅箔品種及規(guī)格不斷增多,產(chǎn)品檔次及技術(shù)要求不斷提高。

第1節(jié)? 按應(yīng)用范圍劃分

1.覆銅箔層壓板(CCL)及印制線路板用銅箔(PCB) 
CCL及PCB是銅箔應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域,銅箔首先和浸漬樹(shù)脂的粘結(jié)片熱壓制成覆銅箔層壓板,它用于制作印制電路板,PCB目前已經(jīng)成為絕大多數(shù)電子產(chǎn)品達(dá)到電路互連的不可缺少的主要組成部件。銅箔目前已經(jīng)成為在電子整機(jī)產(chǎn)品中起到支撐、互連元器件作用的 PCB的關(guān)鍵材料。它被比喻為電子產(chǎn)品信號(hào)與電力傳輸、溝通的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”。90年代以來(lái),IT產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展,促進(jìn)了PCB朝著多層化、薄型化、高密度化、高速化方向發(fā)展,它也要求邁入了技術(shù)發(fā)展新時(shí)期的銅箔更加具有高性能、高品質(zhì)、高可靠性。目前,應(yīng)用于CCL和PCB行業(yè)絕大部分是電解銅箔。

2.鋰離子二次電池用銅箔
根據(jù)鋰離子電池的工作原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì), 石墨和石油焦等負(fù)極材料需涂敷于導(dǎo)電集流體上。銅箔由于具有導(dǎo)電性好、質(zhì)地較軟、制造技術(shù)較成熟、價(jià)格相對(duì)低廉等特點(diǎn), 成為鋰離子電池負(fù)極集流體首選。銅箔在鋰離子電池內(nèi)既當(dāng)負(fù)極活性材料的載體, 又充當(dāng)負(fù)極電子收集與傳導(dǎo)體。鋰離子電池在發(fā)展初期, 用作負(fù)極電極集流體的銅箔多為壓延銅箔。但由于鋰離子電池用壓延銅箔價(jià)格高, 且涂有活性物質(zhì)的負(fù)極電極, 在干燥、軋輥等制造工序中的操作性較差, 易產(chǎn)生皺紋, 甚至斷裂。同時(shí), 壓延銅箔存在制造工藝復(fù)雜、流程長(zhǎng)、生產(chǎn)效率較低等缺陷。為此, 近年來(lái)隨著電解銅箔物理、化學(xué)、機(jī)械和冶金等性能的提高, 以及易于生產(chǎn)操作, 生產(chǎn)率較高, 價(jià)格相對(duì)便宜優(yōu)勢(shì), 采用高性能電解銅箔代替壓延銅箔已在鋰離子電池的實(shí)際生產(chǎn)中得以應(yīng)用。目前, 國(guó)內(nèi)外大部分鋰離子電池廠家都采用電解銅箔制作為電池負(fù)極集流體。我國(guó)自產(chǎn)電解銅箔替代進(jìn)口銅箔在鋰離子電池上應(yīng)用的技術(shù)研究工作已取得突破性進(jìn)展,惠州聯(lián)合銅箔、上海金寶等幾家國(guó)內(nèi)企業(yè)都先后自主研制開(kāi)發(fā)出鋰離子電池用電解銅箔, 并已應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。

3.電磁屏蔽用銅箔
主要應(yīng)用于醫(yī)院、通信、軍事等需要電磁屏蔽的部分領(lǐng)域,由于壓延銅箔受幅寬的限制,電磁屏蔽銅箔多為電解銅箔。

第2節(jié)? 按生產(chǎn)工藝劃分

1.壓延銅箔
該銅箔是將銅熔煉加工制成銅板,再將銅板經(jīng)過(guò)多次重復(fù)輥扎制成原箔,然后根據(jù)要求對(duì)原箔進(jìn)行粗化處理、耐熱處理及防氧化處理等一系列表面處理。由于壓延銅箔受加工工藝的限制,壓延銅箔的幅寬很難滿足剛性CCL和鋰離子電池負(fù)極極片的生產(chǎn)要求,另外壓延銅箔熱穩(wěn)定性及可操作性差也限制了它在鋰離子二次電池行業(yè)的應(yīng)用。
但是,壓延銅箔屬于片狀結(jié)晶組織結(jié)構(gòu),因此在強(qiáng)度韌性方面要優(yōu)于電解銅箔,所以壓延銅箔大多用于撓性印制線路板。此外,由于壓延銅箔的致密度較高,表面比較平滑,利于制成印制線路板后的信號(hào)快速傳送,因此在高頻高速傳送、精細(xì)線路的印制電路板上也使用一些壓延銅箔。

2.電解銅箔
該銅箔是將銅先經(jīng)溶解制成硫酸銅電解液,再在專用電解設(shè)備中,將硫酸銅電解液在直流電作用下,電沉積而制成原箔。然后根據(jù)要求對(duì)原箔進(jìn)行粗化處理、耐熱處理及防氧化處理等一系列表面處理。電解銅箔不同于壓延銅箔,電解原箔兩面結(jié)晶形態(tài)不同,貼近陰極輥的一面比較光滑,成為光面。另一面呈現(xiàn)凸凹形狀的結(jié)晶組織結(jié)構(gòu),比較粗糙,成為毛面。電解銅箔與壓延銅箔的表面處理也有一定區(qū)別。由于電解銅箔屬于柱狀結(jié)晶組織結(jié)構(gòu),強(qiáng)度韌性等性能要遜于壓延銅箔。電解銅箔現(xiàn)多用于剛性覆銅箔層壓板、鋰離子二次電池負(fù)極載體的生產(chǎn)。


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第3節(jié)? 按表面處理的方式可劃分


1.單面處理銅箔
在電解銅箔中,生產(chǎn)量最大的品種是單面表面處理銅箔,它不僅是覆銅板和多層板制造中使用量最大的一類電解銅箔,而且是應(yīng)用范圍最大的銅箔,在此類產(chǎn)品中,90年代中期又興起一種低輪廓銅箔(Low profile,簡(jiǎn)稱LP)。
2.雙面(反相)處理銅箔
主要應(yīng)用于精細(xì)線路的多層線路板,其光面處理面具有較低的輪廓,此面與基材壓合后制成的覆銅板,在蝕刻后可保持較高精度的線路。此類銅箔的需求量越來(lái)越大。

第4節(jié)? 按性能劃分


對(duì)CCL、PCB用銅箔按其性能分為:標(biāo)準(zhǔn)銅箔、高溫高延伸性銅箔、高延伸性銅箔、耐轉(zhuǎn)移銅箔、低輪廓銅箔等。
1.標(biāo)準(zhǔn)銅箔??
主要用于壓制紙基酚醛樹(shù)脂覆銅箔層壓板和環(huán)氧樹(shù)脂玻纖布覆銅箔層壓板,對(duì)于用于紙基覆銅板的銅箔,為了提高銅箔與基材的結(jié)合強(qiáng)度,在對(duì)銅箔進(jìn)行粗化處理后,還要涂一層專用膠,這種銅箔的粗化面粗糙度比較大,銅箔的厚度一般在35-70um左右,各種性能要求不是很高。對(duì)于用于玻纖布覆銅板的銅箔,除了進(jìn)行必要的粗化處理外,還要進(jìn)行耐熱處理(如鍍鋅、鍍黃銅等),特殊耐高溫防氧化處理,與基材有較高的結(jié)合力,耐熱溫度達(dá)到200℃左右,它以18um銅箔為主體。
2.高溫高延伸性銅箔(THE銅箔)?
主要用于多層印制板上,由于多層印制板在壓合時(shí)的熱量會(huì)使銅箔發(fā)生再結(jié)晶現(xiàn)象,需要在高溫(180℃)時(shí)也能有和常溫時(shí)一樣的高延伸率,就需要高溫延伸性銅箔,以保證印制板制作過(guò)程中不出現(xiàn)裂環(huán)現(xiàn)象等。
3.高延伸性銅箔(HD)?
主要用于撓性線路板上,要求具有很高的耐折性,因而要求它必須具有很高的致密度,并進(jìn)行必要的熱處理過(guò)程。
4.耐轉(zhuǎn)移銅箔?
主要用于絕緣要求比較高的印制線路板上,如果銅箔被制成線路板后,發(fā)生銅離子轉(zhuǎn)移,則對(duì)基板的絕緣可靠性會(huì)造成相當(dāng)大的影響。因此必須對(duì)銅箔表面進(jìn)行特殊的處理(如鍍鎳等),以抑制銅的進(jìn)一步離子化及進(jìn)一步轉(zhuǎn)移。

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第5節(jié)? 其它類型銅箔


1.低輪廓銅箔(LP銅箔)、甚低輪廓銅箔(VLP銅箔)
主要用于多層線路板上,它要求銅箔表面粗糙度比普通銅箔小。此外,某些高頻線路使用的銅箔,它的表面近乎平滑,即超低輪廓銅箔(VLP銅箔),它的表面粗糙度比普通銅箔更小。IPC-4562中規(guī)定LP銅箔兩面輪廓度不大于10.2微米,VLP銅箔兩面輪廓度不大于5.1微米。
2.涂膠銅箔
涂膠銅箔主要包括上膠銅箔(ACC)和背膠銅箔(RCC),上膠銅箔是在電解銅箔進(jìn)行粗化處理后,再在粗化面涂附樹(shù)脂層,它主要應(yīng)用于紙基覆銅箔板的制造。背膠銅箔是由表面經(jīng)粗化、耐熱、防氧化等處理的銅箔與B階段的樹(shù)脂組成。背膠銅箔的樹(shù)脂層,具備了與FR-4粘接片相同的工藝性,因此,也有人認(rèn)為RCC是一種便于激光、等離子等蝕孔處理的一種無(wú)玻璃纖維的新興CCL產(chǎn)品。
3.載體銅箔?
超薄銅箔的生產(chǎn)大多采用具有一定厚度的金屬支承箔作為陰極,在其上電沉積銅,然后將鍍上的超薄銅箔連同陰極的支承金屬箔一同經(jīng)熱壓,固化壓制在絕緣材料板上,再將用作陰極的金屬支承箔用化學(xué)或機(jī)械方法剝離除去。這種在載體上電沉積的超薄銅箔稱為載體銅箔,作為電沉積載體的金屬可包括:不銹鋼、鎳、鉛、鋅、鉻、銅、鋁等,但以上金屬有的不易加工成箔材;有的加工成箔材價(jià)格太昂貴;有的加工成箔材砂眼針孔太多;有的表面不易處理、對(duì)銅箔有污染。所以,目前最有實(shí)用價(jià)值又經(jīng)濟(jì)合算的支撐體是鋁箔。
4.未處理銅箔
IPC-4562規(guī)定,未處理銅箔包括兩種,一種是銅箔表面不進(jìn)行增強(qiáng)粘接處理,也不進(jìn)行防銹處理的銅箔(代號(hào)N);一種是銅箔表面不進(jìn)行增強(qiáng)粘接處理但進(jìn)行防銹處理的銅箔(代號(hào)P)。通常,后一種銅箔應(yīng)用比較廣泛,如部分鋰離子電池用銅箔、屏蔽銅箔等。

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