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銅箔

銅箔是一種陰質(zhì)性電解材料,沉淀于電路板基底層上的一層薄的、連續(xù)的金屬箔, 它作為PCB的導(dǎo)電體。它容易粘合于絕緣層,接受印刷保護(hù)層,腐蝕后形成電路圖樣。 Copper mirror test(銅鏡測試):一種助焊劑腐蝕性測試,在玻璃板上使用一種真空沉淀薄膜。

基本簡介

  銅箔由銅加一定比例的其它金屬打制而成,銅箔一般有90箔和88箔兩種,即為含銅量為90%和88%,尺寸為16*16cm 銅箔 是用途最廣泛的裝飾材料。如:賓館酒店、寺院佛像、金字招牌、瓷磚馬賽克、工藝品等;

產(chǎn)品特性

  銅箔具有低表面氧氣特性,可以附著與各種不同基材,如金屬,絕緣材料等,擁有較寬的溫度使用范圍。主要應(yīng)用于電磁屏蔽及抗靜電,將導(dǎo)電銅箔置于襯底面,結(jié)合金屬基材,具有優(yōu)良的導(dǎo)通性,并提供電磁屏蔽的效果。可分為:自粘銅箔、雙導(dǎo)銅箔、單導(dǎo)銅箔等 ?!‰娮蛹?jí)銅箔(純度99.7%以上,厚度5um-105um)是電子工業(yè)的基礎(chǔ)材料之一電子信息產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,電子級(jí)銅箔的使用量越來越大,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)用計(jì)算器、通訊設(shè)備、QA設(shè)備、離子蓄電池,民用電視機(jī)、錄像機(jī)、CD播放機(jī)、復(fù)印機(jī)、電話、冷暖空調(diào)、汽車用電子部件、游戲機(jī)等。國內(nèi)外市場對(duì)電子級(jí)銅箔,尤其是高性能電子級(jí)銅箔的需求日益增加。有關(guān)專業(yè)機(jī)構(gòu)預(yù)測,到2015年,中國電子級(jí)銅箔國內(nèi)需求量將達(dá)到30萬噸,中國將成為世界印刷電路板和銅箔基地的最大制造地,電子級(jí)銅箔尤其是高性能箔市場看好。

  涂碳銅箔的性能優(yōu)勢

  1.顯著提高電池組使用一致性,大幅降低電池組成本。

  · 明顯降低電芯動(dòng)態(tài)內(nèi)阻增幅 ;

  · 提高電池組的壓差一致性 ;

  · 延長電池組壽命 ;

  2.提高活性材料和集流體的粘接附著力,降低極片制造成本。如:

  · 改善使用水性體系的正極材料和集電極的附著力;

  · 改善納米級(jí)或亞微米級(jí)的正極材料和集電極的附著力;

  · 改善鈦酸鋰或其他高容量負(fù)極材料和集電極的附著力;

  · 提高極片制成合格率,降低極片制造成本。

  涂碳鋁箔與光箔的電池極片粘附力測試圖

  使用涂碳鋁箔后極片粘附力由原來10gf提高到60gf(用膠帶或百格刀法),粘附力顯著提高。

  3.減小極化,提高倍率和克容量,提升電池性能。如:

  · 部分降低活性材料中粘接劑的比例,提高克容量;

  · 改善活性物質(zhì)和集流體之間的電接觸;

  · 減少極化,提高功率性能。

  4.保護(hù)集流體,延長電池使用壽命。如:

  · 防止集流極腐蝕、氧化;

  · 提高集流極表面張力,增強(qiáng)集流極的易涂覆性能;

  · 可替代成本較高的蝕刻箔或用更薄的箔材替代原有的標(biāo)準(zhǔn)箔材。

發(fā)展歷史

  銅箔英文為electrodepositedcopperfoil,是覆銅板(CCL)及印制電路板(PCB)制造的重要的材料。在當(dāng)今電子信息產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展中,電解銅箔被稱為:電子產(chǎn)品信號(hào)與電力傳輸、溝通的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”。2002年起,中國印制電路板的生產(chǎn)值已經(jīng)越入世界第3位,作為PCB的基板材料--覆銅板也成為世界上第3大生產(chǎn)國。由此也使中國的電解銅箔產(chǎn)業(yè)在近幾年有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。為了了解、認(rèn)識(shí)世界及中國電解銅箔業(yè)發(fā)展的過去、現(xiàn)在,及展望未來,據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)專家特對(duì)它的發(fā)展作回顧。

  從電解銅箔業(yè)的生產(chǎn)部局及市場發(fā)展變化的角度來看,可以將它的發(fā)展歷程劃分為3大發(fā)展時(shí)期:美國創(chuàng)建最初的世界銅箔企業(yè)及電解銅箔業(yè)起步的時(shí)期;日本銅箔企業(yè)全面壟斷世界市場的時(shí)期;世界多極化爭奪市場的時(shí)期。

  美國創(chuàng)建最初的世界銅箔企業(yè)及電解銅箔業(yè)起步的時(shí)期(1955年~20世紀(jì)70年代)

  20世紀(jì)30年代

  1922年美國的Edison發(fā)明了薄金屬鎳片箔的的連續(xù)制造專利,成為了現(xiàn)代電解銅箔連續(xù)制造技術(shù)的先驅(qū)。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)專家介紹,這項(xiàng)專利內(nèi)容是在陰極旋轉(zhuǎn)輥下半部分通過電解液,經(jīng)過半園弧狀的陽極,通過電解而形成金屬鎳箔。箔覆在陰極輥表面,當(dāng)輥筒轉(zhuǎn)出液面外時(shí),就可連續(xù)剝離卷取所得到的金屬鎳箔。

  1937年美國新澤西州PerthAmboy的Anaconde制銅公司利用上述Edison專利原理及工藝途徑,成功地開發(fā)出工業(yè)化生產(chǎn)的電鍍銅箔產(chǎn)品。他們使用不溶性陽極“造酸電解”“溶銅析銅”,達(dá)到銅離子平衡的連續(xù)法生產(chǎn)出電解銅箔。這種方法的創(chuàng)造,要比壓延法生產(chǎn)起銅箔更加方便,因此,當(dāng)時(shí)大量地作為建材產(chǎn)品,用于建筑上防潮、裝飾上。

  20世紀(jì)50年代

  1955年在Anaconda公司中曾開發(fā)、設(shè)計(jì)電解銅箔設(shè)備的Yates工程師,及Adler博士從該公司中脫離,獨(dú)立成立了Circuitfoil公司(簡稱CFC,即以后稱為Yates公司的廠家)。Yates公司還在之后在美國的新澤西州、加州以及英國建立了生產(chǎn)電解銅箔的工廠。1957年從Anaconda公司又派生出Clevite和Gould公司。他們也開始生產(chǎn)印制電路板用電解銅箔。以后Gould公司分別在德國(當(dāng)時(shí)的西德)、香港、美國俄亥俄州、美國亞利桑那州、英國建立了電解銅箔廠,以供應(yīng)覆銅箔板、PCB的生產(chǎn)。20世紀(jì)50年代后期,Gould公司已成為世界最大的電解銅箔生產(chǎn)企業(yè)。

  1958年日本的日立化成工業(yè)公司與住友電木公司(兩家公司均為日本主要CCL生產(chǎn)廠家),合資建立了日本電解公司。其后日本福田金屬箔粉工業(yè)公司(簡稱福田公司)、古河電氣工業(yè)公司(簡稱古河電工公司)、三井金屬礦業(yè)公司(簡稱三井公司)紛紛建立電解銅箔生產(chǎn)廠。構(gòu)筑起日本PCB用電解銅箔產(chǎn)業(yè)。當(dāng)時(shí)日本各家銅箔廠采用的是間斷式電解法:利用電鑄技術(shù)、氰化銅鍍?cè) O性輥為不銹鋼材質(zhì),電解銅作為可溶性陽性。這種效率較低的生產(chǎn)方式,全日本每月可生產(chǎn)幾千米的薄銅片。

  20世紀(jì)60年代

  20世紀(jì)60年代,PCB已經(jīng)逐漸普及到電子工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域之中,銅箔的需求量迅速增長。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)專家介紹,1968年三井公司(Mitsui)從美國Anaconda公司首次引進(jìn)了連續(xù)電解制造銅箔的技術(shù),并在琦玉縣上尾鎮(zhèn)的工廠中生產(chǎn)此種電解銅箔。

  古河電工公司(Furukawa)也從美國的CFC公司引進(jìn)了銅箔生產(chǎn)技術(shù)。古河電工公司在日本櫪木縣建立的銅箔的生產(chǎn)廠于1972年竣工生產(chǎn)。另外,日本電解公司和福田公司(Fukuda)利用獨(dú)自開發(fā)的連續(xù)電解銅箔的技術(shù)及銅箔表面處理技術(shù),也在20世紀(jì)70年代得到確立,開始了工業(yè)化電解銅箔的生產(chǎn)。日本幾大家銅箔廠在技術(shù)及生產(chǎn)上,于70年代初,得到飛躍性進(jìn)步。

  20世紀(jì)60年代初。中國的本溪合金廠(及現(xiàn)在的本溪銅箔廠)、西北銅加工廠(即現(xiàn)在的白銀華夏電子材料股份有限公司)、上海冶煉廠(即現(xiàn)在的上海金寶銅箔有限公司)依靠自己開發(fā)的技術(shù),開創(chuàng)了中國PCB用電解銅箔業(yè)。70年代初已可大批量連續(xù)化生產(chǎn)生箔產(chǎn)品。那時(shí)期銅箔粗化處理技術(shù)主要依靠國內(nèi)幾家覆銅板廠家加工。60年代后期,首先北京絕緣材料廠開發(fā)成功“陽極氧化”粗化處理法。并在壓延銅箔上實(shí)現(xiàn)粗化處理加工后,又在電解銅箔上得到實(shí)現(xiàn)。80年代初,中國大陸的銅箔業(yè)實(shí)現(xiàn)了電解銅箔的陰極化的表面粗化處理技術(shù)。

全球供應(yīng)狀況

  工業(yè)用銅箔可常見分為壓延銅箔(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。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。

  由于壓延銅箔的生產(chǎn)廠商較少,且技術(shù)上也掌握在部份廠商手中,因此客戶對(duì)價(jià)格和供應(yīng)量的掌握度較低,故在不影響產(chǎn)品表現(xiàn)的前提下,用電解銅箔替代壓延銅箔是可行的解決方式。但若未來數(shù)年因?yàn)殂~箔本身結(jié)構(gòu)的物理特性將影響蝕刻的因素,在細(xì)線化或薄型化的產(chǎn)品中,另外高頻產(chǎn)品因電訊考量,壓延銅箔的重要性將再次提升。

  主要生產(chǎn)廠商

  由于銅礦的原料來源和壓延技術(shù)的門檻頗高,因此全球壓延銅箔的產(chǎn)能極度集中于少數(shù)幾家廠商,因此推估其產(chǎn)能可以得到全球壓延銅箔的生產(chǎn)概況,全球主要的壓延銅箔的生產(chǎn)者為日 Nippon Mining(日本)、福田金屬Fukuda、Olin brass(美國)與Hitachi Cable(日本)、Microhard(日本)。

  全球市場

  生產(chǎn)壓延銅箔有兩大障礙,資源的障礙和技術(shù)的障礙。資源的障礙指的是生產(chǎn)壓延銅箔需有銅原料支持,占有資源十分重要。另一方面,技術(shù)上的障礙使更 多新加入者卻步,除了壓延技術(shù)外,表面處理或是氧化處理上的技術(shù)亦是。全球性大廠多半擁有許多技術(shù)專利和關(guān)鍵技術(shù)Know How,加大進(jìn)入障礙。若新加入者采后處理生產(chǎn),又受到大廠的成本拑制,不易成功加入市場,故全球的壓延銅箔仍屬于強(qiáng)獨(dú)占性的市場。

 


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