Den nuvarande situationen och utvecklingstrender för valsad kopparfolie
Kopparfolie är en oumbärlig huvudråvara för tillverkning av kretskort (PCB), kopparklädda laminat (CCL) och litiumjonbatterier. Industriell kopparfolie kan delas in i två kategorier: valsad kopparfolie och elektrolytisk kopparfolie enligt dess tillverkningsprocess.
Elektrolytisk kopparfolie tillverkas genom kopparelektrolys med hjälp av elektrokemiska principer. Den inre strukturen hos den råa folien är en vertikal nålliknande kristallstruktur, och dess produktionskostnad är relativt låg. Valsad kopparfolie tillverkas genom att använda principen för plastbearbetning genom upprepade valsnings- och glödgningsprocesser av koppargöt. Dess inre struktur är en flagnande kristallstruktur, och den rullade kopparfolieprodukten har god duktilitet. I detta skede används elektrolytisk kopparfolie huvudsakligen vid tillverkning av styva kretskort, medan valsad kopparfolie huvudsakligen används i flexibla och högfrekventa kretskort.
1. Egenskaper för valsad kopparfolie
Jämfört med elektrolytisk kopparfolie har valsad kopparfolie följande egenskaper.
1.1 Produktionsprocessen är komplex och produktionskostnaden är hög
Produktionsprocessflödet av valsad kopparfolie (katodkopparsmältning - gjutning - uppvärmning - varmvalsning - fräsning - kall grovvalsning - glödgning - betning - kall efterbehandling valsning - glödgning - klippning - folievalsning - ytbehandling - klippning) förhållande Produktionsprocessen av elektrolytisk kopparfolie (kopparsmältning - elektrolytisk folietillverkning - ytbehandling - klippning) är mycket mer komplicerat. Det finns många faktorer som påverkar produktkvaliteten och utbytet av valsad kopparfolie. Därför är tillverkningen av valsad kopparfolie svår och svår att framställa. högre kostnad.
1.2 Tjockleken och bredden på kopparfolien är föremål för restriktioner
Valsad kopparfolie tillverkas genom att upprepade gånger rulla koppargöt. På grund av dess bearbetningsmetod, särskilt begränsningarna av kopparfolievalsteknik, är dess tjocklek och bredd föremål för vissa restriktioner. Den nuvarande kommersiellt tillverkade valsade kopparfolien har en gränstjocklek på mer än 6 μm och en gränsbredd på mindre än 800 mm. 1.3 Hög renhet, hög flexibilitet och låg ytjämnhet
På grund av de olika tillverkningsmetoderna för valsad kopparfolie och elektrolytisk kopparfolie kan renheten hos valsad kopparfolie nå 99,9%, vilket är högre än 99,8% av elektrolytisk kopparfolie.
Jämfört med den flagnande kristallstrukturen hos valsad kopparfolie och det vertikala nålliknande kristallina tillståndet hos elektrolytisk kopparfolie, är böjmotståndet för vanlig valsad kopparfolie mer än dubbelt så högt som för standard elektrolytisk kopparfolie enligt samma specifikationer; och på grund av att det är stor skillnad mellan den matta ytans strävhet och den släta ytans strävhet. Böjmotståndet hos standard elektrolytisk kopparfolie skiljer sig också mycket åt i olika böjriktningar, medan skillnaden i böjmotstånd hos valsad kopparfolie är mindre. Produktionsmetoden för valsad kopparfolie bestämmer dess enhetliga jämnhet på ytan. Generellt sett kan ytjämnheten (Rz) för rullad kopparfolieråfolie nå 1μm, vilket är en femtedel av ytjämnheten hos vanlig elektrolytisk kopparfolieråfolie. På grund av hudeffekten av laddningar, i processen med högfrekvent laddningsöverföring, är de elektriska egenskaperna hos valsad kopparfolie med liten råhet mycket bättre än de hos elektrolytisk kopparfolie med större råhet. En jämförelse av huvudegenskaperna hos valsad kopparfolie och elektrolytisk kopparfolie visas i tabell 1. Tabell 2 visar de uppmätta värdena för huvudegenskaperna hos elektrolytisk kopparfolie och valsad kopparfolie.
image.png
image.png
1.4 Flexibla sätt att förbättra prestanda och utveckla nya produkter
Elektrolytisk kopparfolie framställs genom kopparelektrolys. Om du vill förbättra prestandan hos elektrolytisk kopparfolie eller utveckla nya produkter, kan du bara uppnå det genom att justera villkoren för elektrolysprocessen för elektrolytisk kopparfolie. Den valsade kopparfolien tillverkas av det traditionella bandet genom upprepade valsnings- och glödgningsprocesser. Det kan koordineras genom mikrolegering av bandmaterialet, styrning av kopparfoliens bearbetningshastighet och justering av glödgningsprocedurerna. , för att erhålla valsad kopparfolie med olika prestandakrav såsom hög hållfasthet, hög flexibilitet, hög töjning och hög mjukningstemperatur.
2. Aktuell status och utvecklingstrender för valsad kopparfolie
För närvarande är mer än 90 % av den globala produktionskapaciteten för valsad kopparfolie i händerna på japanska tillverkare, se tabell 3; och mer än 80 % av japanska tillverkares produktionskapacitet är koncentrerad till Japan, se tabell 4. Eftersom produktionskapaciteten för valsad kopparfolie är för koncentrerad och produktionskostnaden är hög, är dess produktion och pris mycket osäkra. För att minska kostnaderna och undvika risker med råvaruförsörjning måste de flesta industrier som kretskort och litiumbatterier för närvarande använda elektrolytisk kopparfolie för att ersätta valsad kopparfolie, och detta har främjat elektrolytiska kopparfolietillverkare att investera i högduktilitetselektrolytik kopparfolie och lågprofil elektrolytisk koppar. Det finns ett uppsving i utvecklingen av speciella elektrolytiska kopparfolier såsom folier. Men på grund av dess tillverkningsmetod är dess flexibilitet, ytråhet och andra egenskaper fortfarande inte jämförbara med valsad kopparfolie.
image.png
Eftersom kostnaden för rullad kopparfolie är hög, används rullad kopparfolie för närvarande huvudsakligen inom den flexibla kretskortsindustrin som kräver hög folieflexibilitet och ytjämnhet, högpresterande litiumelektroniska batterier och vissa delar som kräver högfrekvent signalöverföring. Inom PCB-industrin är förändringarna och utvecklingen av efterfrågan på valsad kopparfolie nära relaterade till utvecklingen av dessa industrier. Flexibelt kretskort är ett tryckt kretskort med hög tillförlitlighet och hög flexibilitet gjord av polyesterfilm eller polyimid som basmaterial och etsad för att bilda linjer på kopparfolie. Denna typ av kretskort har egenskaperna hög ledningstäthet, tunn tjocklek, låg vikt, minimalt ledningsutrymme, vikbarhet, hög flexibilitet och förmågan att flytta och expandera i tredimensionellt utrymme för att uppnå integration av komponentmontering och ledningsanslutning . och andra egenskaper, som överensstämmer med utvecklingsriktningen för elektroniska produkter mot lätthet, tunnhet och miniatyrisering.
Med utvecklingen av elektroniska produkter i riktning mot lätthet, tunnhet och miniatyrisering krävs att elektronisk utrustning blir mer och mer komplex och kräver fler och fler delar. Kraven på tätheten av sammankoppling och installation av tryckta kretsdelar blir högre och högre. På det tryckta kretskortet. Kontaktavståndet för kretskomponenter krymper, vilket kräver tillämpning av högdensitetsledningar och mikrovia-teknik för att uppnå målet. Ju tunnare kopparfolien är, desto lättare är det att undvika kortslutningar i mikrokretsar på grund av "sidoerosion" och att uppnå mikrohålsborrning, vilket säkerställer den höga tillförlitligheten hos kretskort.
Jämfört med andra högpresterande batterier har elektroniska litiumbatterier fördelarna med hög specifik energi, ingen minneseffekt, lång livslängd, ingen förorening, liten storlek och låg vikt och har blivit den föredragna strömkällan för bärbara elektroniska produkter. Appliceringen av rullad kopparfolie i högpresterande litiumbatteriindustrin (särskilt i rullade batterier) expanderar gradvis på grund av dess låga ytjämnhet och goda duktilitet efter värmebehandling, vilket är lämpligt för batteritillverkningsprocesser. Vid högfrekvent signalöverföring, på grund av "hudeffekten", kommer signalerna på det tryckta kretskortet att samlas på ledarens yta. Därför är kopparfolie en viktig del av det ledande lagret av kretskortssubstratet, och dess ytråhet spelar en stor roll i signalöverföringsförlusten. Påverkan är mycket viktig (vid höga frekvenser, ju högre ytjämnhet desto större signalöverföringsförlust). För att minska överföringsförlusten av högfrekventa signaler är det nödvändigt att använda lågprofil (Rz: 2,7~3,3μm) eller slät yta av kopparfolie (Rz: Mindre än eller lika med 1,7μm). För att anpassa sig till den snabba utvecklingen av informationsnätverksteknologi och de allt högre kraven på hastigheten och effektiviteten hos elektroniska produkter som bearbetar information, är den låga profilen på kopparfolieytan att öka signalöverföringshastigheten för det tryckta kretssubstratet och minska signalförlusten vid sändning av höghastighetssignaler. nyckelmedel för dämpning.
Under de senaste åren, för att anpassa sig till utvecklingsbehoven för elektroniska produkter, har utvecklingen av nya valsade kopparfoliematerial gjort vissa framsteg. Till exempel: valsad kopparfolie med ultralåg grov yta tillverkas genom att ändra valsningsbearbetningsförhållandena, med en ytråhet (Rz) på upp till 0,4 μm, vilket är mer lämpligt för överföring av högfrekventa frekvenser signaler; tillverkad genom att kombinera olika valsningsprocessförhållanden med glödgning En valsad kopparfolie med en kubisk omkristalliserad struktur framställdes. Efter testning är dess böjmotstånd mer än 4 gånger högre än vanlig valsad koppar. Det flexibla kretskortet som produceras har högre böjtillförlitlighet; genom att mikrolegera den valsade kopparfoliens kemiska behandling för att förbättra den mekaniska styrkan och elasticiteten hos kopparfolien för att anpassa sig till tillverkningsprocesserna och kraven för olika flexibla kopparklädda laminat.
3. Slutsats
(1) Hög renhet, hög flexibilitet, låg ytjämnhet och flexibla sätt att förbättra produktens prestanda eller utveckla nya produkter är de viktigaste egenskaperna hos valsad kopparfolie.
(2) Komplexa produktionsprocesser, höga produktionskostnader och överdriven koncentration av produktionskapacitet är de viktigaste faktorerna för utvecklingen av valsad kopparfolie; Att sänka produktionskostnaderna och bryta det industriella monopolet är nyckelmetoder för att förbättra marknadens konkurrenskraft för valsad kopparfolie.
(3) Bärbarheten av elektroniska produkter, utvecklingen och den utbredda tillämpningen av högfrekvent signalöverföring, kraven på högdensitetsteknologi för sammankoppling av elektronisk installation och den snabba utvecklingen av litiumbatteriindustrin bestämmer att valsad kopparfolie ytterligare kommer att bli en stark konkurrens om elektrolytisk kopparfolie i den framtida motståndaren.
