Situația actuală și tendințele de dezvoltare ale foliei de cupru laminate
Folia de cupru este o materie primă principală indispensabilă pentru fabricarea plăcilor de circuite imprimate (PCB), laminatelor placate cu cupru (CCL) și bateriilor litiu-ion. Folia de cupru industrială poate fi împărțită în două categorii: folie de cupru laminată și folie de cupru electrolitic conform procesului său de fabricație.
Folia electrolitică de cupru este realizată prin electroliza cuprului folosind principii electrochimice. Structura internă a foliei brute este o structură de cristal verticală asemănătoare unui ac, iar costul său de producție este relativ scăzut. Folia de cupru laminată este realizată folosind principiul prelucrării plasticului prin procese repetate de laminare și recoacere a lingourilor de cupru. Structura sa internă este o structură cristalină fulgioasă, iar produsul din folie de cupru laminată are o ductilitate bună. În această etapă, folia de cupru electrolitică este utilizată în principal în producția de plăci de circuite rigide, în timp ce folia de cupru laminată este utilizată în principal la plăcile de circuite flexibile și de înaltă frecvență.
1. Caracteristicile foliei de cupru laminate
În comparație cu folia de cupru electrolitică, folia de cupru laminată are următoarele caracteristici.
1.1 Procesul de producție este complex, iar costul de producție este ridicat
Fluxul procesului de producție al foliei de cupru laminate (topirea catodic a cuprului - turnare - încălzire - laminare la cald - frezare - laminare brută la rece - recoacere - decapare - laminare la rece de finisare - recoacere - forfecare - laminare folie - tratament de suprafață - forfecare) Raport Procesul de producție a foliei electrolitice de cupru (topirea cuprului - fabricarea foliei electrolitice - tratarea suprafeței - forfecare) este mult mai complicată. Există mulți factori care afectează calitatea produsului și randamentul foliei de cupru laminate. Prin urmare, producția de folie de cupru laminată este dificil și dificil de produs. cost mai mare.
1.2 Grosimea și lățimea foliei de cupru sunt supuse restricțiilor
Folia de cupru laminată este realizată prin rularea repetă a lingourilor de cupru. Datorită metodei sale de prelucrare, în special a limitărilor tehnologiei de laminare a foliilor de cupru, grosimea și lățimea sa sunt supuse anumitor restricții. Folia de cupru laminată, produsă în mod curent, are o grosime limită mai mare de 6 μm și o lățime limită mai mică de 800 mm. 1.3 Puritate ridicată, flexibilitate ridicată și rugozitate scăzută a suprafeței
Datorită diferitelor metode de fabricație a foliei de cupru laminate și a foliei de cupru electrolitic, puritatea foliei de cupru laminate poate ajunge la 99,9%, care este mai mare decât 99,8% a foliei de cupru electrolitic.
În comparație cu structura cristalină fulgioasă a foliei de cupru laminate și starea cristalină verticală ca un ac a foliei de cupru electrolitic, rezistența la încovoiere a foliei de cupru laminate obișnuite este de peste două ori mai mare decât a foliei standard de cupru electrolitic, sub aceleași specificații; iar din cauza Există o mare diferență între rugozitatea suprafeței mate și rugozitatea suprafeței netede. Rezistența la încovoiere a foliei de cupru electrolitic standard diferă, de asemenea, foarte mult în diferite direcții de îndoire, în timp ce diferența de rezistență la încovoiere a foliei de cupru laminate este mai mică. Metoda de producție a foliei de cupru laminate determină netezimea sa uniformă pe suprafață. În general, rugozitatea suprafeței (Rz) a foliei brute din folie de cupru laminată poate ajunge la 1 μm, ceea ce reprezintă o cincime din rugozitatea suprafeței foliei brute de folie de cupru electrolitică standard. Datorită efectului de piele al sarcinilor, în procesul de transmitere a sarcinii de înaltă frecvență, proprietățile electrice ale foliei de cupru laminate cu rugozitate mică sunt mult mai bune decât cele ale foliei de cupru electrolitic cu rugozitate mai mare. O comparație a principalelor proprietăți ale foliei de cupru laminate și ale foliei de cupru electrolitic este prezentată în Tabelul 1. Tabelul 2 prezintă valorile măsurate ale principalelor caracteristici ale foliei de cupru electrolitic și ale foliei de cupru laminate.
imagine.png
imagine.png
1.4 Mijloace flexibile pentru îmbunătățirea performanței și dezvoltarea de noi produse
Folia electrolitică de cupru este produsă prin electroliza cuprului. Dacă doriți să îmbunătățiți performanța foliei de cupru electrolitic sau să dezvoltați noi produse, o puteți realiza doar prin ajustarea condițiilor procesului de electroliză a foliei de cupru electrolitic. Folia de cupru laminată este realizată din bandă tradițională prin procese repetate de laminare și recoacere. Poate fi coordonat prin microalierea materialului benzi, controlând viteza de procesare a foliei de cupru și ajustarea procedurilor de recoacere. , pentru a obține folie de cupru laminată cu cerințe de performanță diferite, cum ar fi rezistență ridicată, flexibilitate ridicată, alungire mare și temperatură ridicată de înmuiere.
2. Starea actuală și tendințele de dezvoltare ale foliei de cupru laminate
În prezent, mai mult de 90% din capacitatea globală de producție a foliei de cupru laminate se află în mâinile producătorilor japonezi, vezi Tabelul 3; și mai mult de 80% din capacitatea de producție a producătorilor japonezi este concentrată în Japonia, vezi tabelul 4. Deoarece capacitatea de producție a foliei de cupru laminate este prea concentrată și costul de producție este ridicat, producția și prețul acesteia sunt foarte incerte. Pentru a reduce costurile și a evita riscurile de aprovizionare cu materii prime, majoritatea industriilor, cum ar fi plăcile cu circuite imprimate și bateriile cu litiu, trebuie să utilizeze în prezent folie de cupru electrolitică pentru a înlocui folie de cupru laminată, iar acest lucru a promovat producătorii de folii de cupru electrolitic să investească în produse electrolitice de ductilitate ridicată. folie de cupru și cupru electrolitic cu profil redus. Există o creștere a dezvoltării foliilor speciale de cupru electrolitic, cum ar fi foliile. Cu toate acestea, datorită metodei sale de fabricație, flexibilitatea, rugozitatea suprafeței și alte proprietăți încă nu sunt comparabile cu folia de cupru laminată.
imagine.png
Deoarece costul foliei de cupru laminate este ridicat, folie de cupru laminată este utilizată în prezent în principal în industria plăcilor de circuite flexibile, care necesită flexibilitate mare a foliei și rugozitate a suprafeței, baterii electronice cu litiu de înaltă performanță și unele piese care necesită transmisie de semnal de înaltă frecvență. În industria PCB, schimbările și dezvoltarea cererii pentru folie de cupru laminată sunt strâns legate de dezvoltarea acestor industrii. Placa de circuit flexibilă este un circuit imprimat cu fiabilitate ridicată și flexibilitate ridicată, realizat din folie de poliester sau poliimidă ca material de bază și gravat pentru a forma linii pe folie de cupru. Acest tip de placă de circuit are caracteristicile de densitate mare de cablare, grosime subțire, greutate redusă, spațiu minim de cablare, pliabilitate, flexibilitate ridicată și capacitatea de a se deplasa și de a se extinde în spațiul tridimensional pentru a realiza integrarea ansamblului componentelor și a conexiunii cablului. . și alte caracteristici, care sunt în concordanță cu direcția de dezvoltare a produselor electronice către ușurință, subțire și miniaturizare.
Odată cu dezvoltarea produselor electronice în direcția ușurinței, subțirii și miniaturizării, echipamentele electronice sunt necesare să devină din ce în ce mai complexe, necesitând din ce în ce mai multe piese. Cerințele pentru densitatea interconectarii și instalarea pieselor circuitelor imprimate sunt din ce în ce mai mari. Pe placa de circuit imprimat Distanța de contact a componentelor circuitului se micșorează, ceea ce necesită aplicarea cablajului de înaltă densitate și a tehnologiei microvia pentru a atinge obiectivul. Cu cât folia de cupru este mai subțire, cu atât este mai ușor să se evite scurtcircuitele în microcircuite din cauza „eroziunii laterale” și să se realizeze găurirea cu micro-apertura, asigurând astfel fiabilitatea ridicată a plăcilor cu circuite imprimate.
În comparație cu alte baterii de înaltă performanță, bateriile electronice cu litiu au avantajele unei energii specifice ridicate, fără efect de memorie, durată de viață lungă, fără poluare, dimensiuni mici și greutate redusă și au devenit sursa de alimentare preferată pentru produsele electronice portabile. Aplicarea foliei de cupru laminate în industria bateriilor cu litiu de înaltă performanță (în special în bateriile laminate) se extinde treptat datorită rugozității sale scăzute a suprafeței și a ductilității bune după tratamentul termic, care este potrivită pentru procesele de fabricare a bateriilor. În transmisia semnalului de înaltă frecvență, datorită „efectului de piele”, semnalele de pe placa de circuit imprimat se vor acumula pe suprafața conductorului. Prin urmare, folia de cupru este o parte importantă a stratului conductor al substratului plăcii de circuit imprimat, iar rugozitatea suprafeței sale joacă un rol major în pierderea transmisiei semnalului. Influența este foarte importantă (la frecvențe înalte, cu cât este mai mare rugozitatea suprafeței, cu atât este mai mare pierderea de transmisie a semnalului). Pentru a reduce pierderea de transmisie a semnalelor de înaltă frecvență, este necesar să utilizați un profil scăzut (Rz: 2,7~3,3μm) sau folie de cupru cu suprafață netedă (Rz: mai mică sau egală cu 1,7μm). Pentru a se adapta la dezvoltarea rapidă a tehnologiei rețelelor de informații și la cerințele din ce în ce mai mari pentru viteza și eficiența produselor electronice de prelucrare a informațiilor, profilul scăzut al suprafeței foliei de cupru este de a crește viteza de transmisie a semnalului a substratului circuitului imprimat și de a reduce pierderea semnalului la transmiterea semnalelor de mare viteză. mijloace cheie de atenuare.
În ultimii ani, pentru a se adapta la nevoile de dezvoltare ale produselor electronice, dezvoltarea de noi materiale de folie de cupru laminate a făcut anumite progrese. De exemplu: folie de cupru laminată cu suprafață rugoasă ultra-scăzută este fabricată prin modificarea condițiilor de prelucrare a laminarii, cu o rugozitate a suprafeței (Rz) de până la 0,4 μm, care este mai potrivită pentru transmiterea de înaltă frecvență. semnale; fabricat prin combinarea diferitelor condiții de prelucrare a laminarii cu recoacere A fost produsă o folie de cupru laminată cu o structură recristalizată cubică. După testare, rezistența sa la încovoiere este de peste 4 ori mai mare decât a cuprului laminat obișnuit. Placa de circuit flexibilă produsă are o fiabilitate la încovoiere mai mare; prin microalierea tratamentului chimic al foliei de cupru laminate pentru a îmbunătăți rezistența mecanică și elasticitatea foliei de cupru pentru a se adapta la procesele și cerințele de fabricație ale diferitelor laminate flexibile placate cu cupru.
3.Concluzie
(1) Puritatea ridicată, flexibilitatea ridicată, rugozitatea scăzută a suprafeței și mijloacele flexibile de îmbunătățire a performanței produsului sau de dezvoltare de noi produse sunt principalele caracteristici ale foliei de cupru laminate.
(2) Procesele complexe de producție, costurile ridicate de producție și concentrarea excesivă a capacității de producție sunt principalii factori pentru dezvoltarea foliei de cupru laminate; reducerea costurilor de producție și ruperea monopolului industrial sunt mijloace esențiale pentru creșterea competitivității pe piață a foliei de cupru laminate.
(3) Portabilitatea produselor electronice, dezvoltarea și aplicarea pe scară largă a transmisiei de semnal de înaltă frecvență, cerințele tehnologiei de instalare electronică de interconectare de înaltă densitate și dezvoltarea rapidă a industriei bateriilor cu litiu determină că folie de cupru laminată va deveni în continuare un concurență puternică pentru folie de cupru electrolitică în viitorul adversar.
