(一)世界銅箔生產(chǎn)的發(fā)展簡(jiǎn)況
1937 年美國的Anaconda公司煉銅廠(chǎng)開(kāi)始建立了銅箔生產(chǎn)業(yè)。當時(shí)的銅箔只是用于木層房頂的防水方面。20 世紀50 年代初，由于PCB線(xiàn)路板業(yè)的出現，銅箔業(yè)才成為重要的與電子信息產(chǎn)業(yè)相關(guān)聯(lián)的尖端精密工業(yè)。
1955 年美國Yates 公司脫離Anaconda公司而自組建成為世界首家專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)PCB線(xiàn)路板用電解銅箔的公司。1957 年美國Gould 公司也投入此工業(yè)，平分了Yates 公司在全世界PCB多層線(xiàn)路板用銅箔的獨占市場(chǎng)。自1968 年日本的三井金屬公司(Mitsui) 開(kāi)始引進(jìn)美國銅箔制造技術(shù)后，日本的古河電氣公司(Frukawa)、日礦公司(Nippon Mining) 分別與Yates 公司、Gould 公司合作，使日本銅箔工業(yè)有了大發(fā)展。
1972 年美國Yates 公司的電解銅箔生產(chǎn)的專(zhuān)利(U.S.Pat 3674656) 發(fā)表，標志世界電解銅箔制造及表面處理技術(shù)跨入了新的階段。
據統計， 1999 年全世界PCB線(xiàn)路板用電解銅箔的生產(chǎn)達到18 萬(wàn)t 左右。其中日本為5 萬(wàn)t ，臺灣地區為4.3 萬(wàn)t ，中國大陸為1.9 萬(wàn)t ，韓國約為1 萬(wàn)t 。預測2001 年全世界電解銅箔的產(chǎn)量將增加到25.3 萬(wàn)t 。其中增長(cháng)速度最快的是日本(預測2001 年為7.3 萬(wàn)t) 、臺灣地區(預測為6.5 萬(wàn)1)。
占據世界銅箔生產(chǎn)、技術(shù)首位的日本，近年由于印制電路板及覆銅板的發(fā)展，使銅箔生產(chǎn)與技術(shù)也有了迅速的發(fā)展。并且近年還在北美、中國大陸、臺灣地區、東南亞、歐洲等國家、地區建立了日方投資的海外生產(chǎn)廠(chǎng)家。日本主要電解銅箔生產(chǎn)廠(chǎng)家有：三井金屬礦業(yè)公司、日本能源公司(原日礦公司)、古河電氣公司、福田金屬箔粉工業(yè)公司、日本電解公司等。日本電解銅箔生產(chǎn)特點(diǎn)是：近年向著(zhù)更加高技術(shù)、尖端產(chǎn)品發(fā)展。
臺灣地區電解銅箔產(chǎn)量目前已在全世界列居第二位。主要大型生產(chǎn)廠(chǎng)家有：長(cháng)春石化公司、臺灣銅箔公司、南亞塑膠公司等。
(二)高性能電解銅箔
近年世界銅箔行業(yè)中，一些高性能的電解銅箔制造技術(shù)得到不斷創(chuàng )新、不斷發(fā)展。一位海外的銅箔市場(chǎng)研究專(zhuān)家近期認為：由于未來(lái)在高密度細線(xiàn)化( LIS = 0.10 mm/0 .10 mm以上)、多層化(6 層以上)、薄型化(0.8 mm) 及高頻化的PCB多層線(xiàn)路板將會(huì )大量的采用高性能銅箔，這種銅箔的市場(chǎng)占有比例在不久將來(lái)會(huì )達到40% 以上。這些高性能的銅箔的主要類(lèi)型及特性如下。
1.優(yōu)異的抗拉強度及延伸率銅箔優(yōu)異的抗拉強度及延伸率電解銅箔，包括在常態(tài)下和高溫下兩方面。常態(tài)下高抗拉強度及高延伸率，可以提高電解銅箔的加工處理性，增強剛性避免榴皺以提高生產(chǎn)合格率。高溫延伸性(HTE) 銅箔和高溫下高抗拉強度銅箔，可以提高PCB線(xiàn)路板熱穩定性，避免變形及翹曲。同時(shí)銅箔高溫斷裂(一般銅宿使用在PCB多層板內層中，制作通孔內環(huán)，在進(jìn)行浸焊時(shí)易出現裂環(huán)現象)問(wèn)題，采用HTE 銅箔可以得到改善。
2. 低輪廓銅箔
PCB多層板的高密度布線(xiàn)的技術(shù)進(jìn)步，使得繼續再采用一般傳統型的電解銅箔，已不適應制造高精細化PCB線(xiàn)路板圖形電路的需要。在這種情況下，一種新一代銅箔一一低輪廓(Low Profile, LP) 或超低輪廓(VLP) 的電解銅箔相繼出現。低輪廓銅箔是在20 世紀90 年代初(1 992-1994 年)，幾乎同期在美國(Gould 公司的Arizona 工廠(chǎng))及日本(三井金屬公司、古河電氣公司、福田金屬工業(yè)公司)成功地開(kāi)發(fā)出來(lái)。
一般原箔由電鍍法制成，所用的電流密度很高，所以原箔的微結晶非常粗糙，呈粗大的柱狀結晶。其切片橫斷層的“棱線(xiàn)”，起伏較大。而LP 銅箔的結晶很細膩(2μm 以下) ,為等軸晶粒，不含柱狀晶體，是呈成片層結晶，且棱線(xiàn)平坦。表面粗化度低。VLP 銅箔經(jīng)實(shí)際測定，平均粗化度(R.) 為0.55μm (一般銅箔為1. 40μm) 。最大粗化度( R m?x ) 為5.04μm( 一般銅箔為12.50μm) 由各類(lèi)銅箔特性對比見(jiàn)表5-1-8 (本表數據以日本三井金屬公司的各類(lèi)銅箔產(chǎn)品為例)。
VLP, LP 銅箔除能保證普通銅筒一般性能外，還具有以下幾個(gè)特性。
?、?VLP 、LP 銅箔初期析出的是保持一定距離的結晶層，其結晶并不成縱向連接疊積向上狀，而是形成略凹凸的平面片狀。這種結晶結構可阻止金屬晶粒間的滑動(dòng)，有較大的力可去抵抗外界條件影響造成的變形。因而銅箔抗張強度、延伸率(常態(tài)、熱態(tài))優(yōu)于一般電解銅箔。
?、?LP 銅箔比一般銅箔在粗化面上較平滑、細膩。在銅箔與基板的交接界面上，不會(huì )在蝕刻后發(fā)生殘留的銅粉(銅粉轉移現象) ，提高了PCB的表面電阻和層間電阻特性，提高了介電性能的可靠性。
?、劬哂懈叩臒岱€定性，不會(huì )在薄型基板上由于多次層壓，而產(chǎn)生銅的再結晶。
?、芪g刻圖形電路的時(shí)間，比一般電解銅箔減少。減少了側蝕現象。蝕刻后的白斑減少。適于精細線(xiàn)路的制作。
?、?LP 銅箔具有高硬度，對PCB多層板的鉆孔性有所改進(jìn)和提高。也較適于激光鉆孔。
?、?LP 銅箔表面，在PCB多層板壓制成形后，較為平坦，適用于精線(xiàn)線(xiàn)路制作。
?、?LP 銅箔厚度均勻，制成PCB線(xiàn)路板后信號傳輸延遲性小，特性阻抗控制優(yōu)良，不會(huì )產(chǎn)生線(xiàn)與線(xiàn)間、層與層間的雜訊等。
低輪廓銅箔在微細結構，如晶粒大小、分布、結晶位向及分布等方面與一般電解銅箔有很大的差別。低輪廓銅箔制造技術(shù)是在原傳統的一般電解銅箔生產(chǎn)中電解液配方、添加劑、電鍍條件等基礎上，進(jìn)行了很大的改進(jìn)和技術(shù)上的進(jìn)步。
3. 超薄銅箔
以移動(dòng)電話(huà)、筆記本電腦為代表的攜帶型電子產(chǎn)品用含微細埋、盲通孔的多層板以及BGA 、CSP 等有機樹(shù)脂類(lèi)封裝基板，所用的銅箔向采用薄箔型、超薄箔型推進(jìn)。同時(shí)CO2激光蝕孔加工，也需求基板材料采用極薄銅箔，以便可以對銅箔層進(jìn)行直接的微線(xiàn)孔加工。
在日本、美國等近幾年來(lái)12μm 厚的薄型銅箔已經(jīng)在應用上走向一般化。9μm 、5μm 、3μm 的電解銅循已可以工業(yè)化生產(chǎn)。當前，超薄銅箔的生產(chǎn)技術(shù)難點(diǎn)或關(guān)鍵點(diǎn)，主要表現在兩方面：其一是9μm 厚超薄銅箔脫離載體(支持體)而直接生產(chǎn)，并保持高的產(chǎn)品合格率。其二是開(kāi)發(fā)新型超薄銅箔的載體。在采用載體種類(lèi)上，目前有銅、鋁、薄膜等。鋁載體使用量較大，但在去除鋁載體時(shí)需要強堿的蝕刻加工，因而面臨著(zhù)廢液處理問(wèn)題。用銅載體在去除時(shí)是采用剝離方法，但它的剝離性以及剝離銅層的處理也是存在問(wèn)題。日本有的銅箔生產(chǎn)廠(chǎng)家，開(kāi)發(fā)出一種薄膜型載體，它具有質(zhì)量輕、取拿方便，板成型壓制后剝離性良好的優(yōu)點(diǎn)。
PCB多層線(xiàn)路板廠(chǎng)家
