Valssatun kuparifolion nykytilanne ja kehitystrendit
Kuparifolio on korvaamaton pääraaka-aine piirilevyjen (PCB), kuparipinnoitettujen laminaattien (CCL) ja litiumioniakkujen valmistuksessa. Teollinen kuparifolio voidaan jakaa kahteen luokkaan: valssattu kuparifolio ja elektrolyyttinen kuparifolio valmistusprosessinsa mukaan.
Elektrolyyttinen kuparifolio valmistetaan kuparielektrolyysillä käyttäen sähkökemiallisia periaatteita. Raakakalvon sisäinen rakenne on pystysuora neulamainen kiderakenne ja sen tuotantokustannukset ovat suhteellisen alhaiset. Valssattu kuparifolio valmistetaan muovin prosessoinnin periaatteella kupariharkkojen toistuvilla valssaus- ja hehkutusprosesseilla. Sen sisäinen rakenne on hiutalemainen kiteinen rakenne, ja valssatulla kuparifoliotuotteella on hyvä sitkeys. Tässä vaiheessa elektrolyyttistä kuparifoliota käytetään pääasiassa jäykkien piirilevyjen valmistuksessa, kun taas valssattua kuparifoliota käytetään pääasiassa taipuisissa ja suurtaajuisissa piirilevyissä.
1. Valssatun kuparifolion ominaisuudet
Elektrolyyttiseen kuparifolioon verrattuna valssatulla kuparikalvolla on seuraavat ominaisuudet.
1.1 Tuotantoprosessi on monimutkainen ja tuotantokustannukset korkeat
Valssatun kuparifolion tuotantoprosessin virtaus (katodikuparin sulatus - valu - lämmitys - kuumavalssaus - jyrsintä - kylmäkarkeavalssaus - hehkutus - peittaus - kylmäviimeistelyvalssaus - hehkutus - leikkaus - kalvovalssaus - pintakäsittely - leikkaus) suhde Tuotantoprosessi elektrolyyttisen kuparifolion (kuparin sulatus - elektrolyyttisen kalvon valmistus - pintakäsittely - leikkaus) on paljon monimutkaisempi. Tuotteen laatuun ja valssatun kuparifolion saantoon vaikuttavat monet tekijät. Siksi valssatun kuparifolion valmistus on vaikeaa ja vaikeasti tuotettava. korkeammat kustannukset.
1.2 Kuparifolion paksuutta ja leveyttä koskevat rajoitukset
Valssattu kuparifolio valmistetaan rullaamalla toistuvasti kupariharkkoja. Prosessointimenetelmästään, erityisesti kuparifolion valssaustekniikan rajoituksista johtuen sen paksuuteen ja leveyteen liittyy tiettyjä rajoituksia. Nykyisen kaupallisesti valmistetun valssatun kuparikalvon rajapaksuus on yli 6 μm ja rajaleveys alle 800 mm. 1.3 Korkea puhtaus, korkea joustavuus ja alhainen pinnan karheus
Valssatun kuparifolion ja elektrolyyttisen kuparifolion eri valmistusmenetelmien ansiosta valssatun kuparifolion puhtaus voi olla 99,9%, mikä on korkeampi kuin 99,8% elektrolyyttisen kuparikalvon.
Verrattuna valssatun kuparifolion hiutaleiseen kiderakenteeseen ja elektrolyyttisen kuparifolion pystysuoraan neulamaiseen kiteiseen tilaan, tavallisen valssatun kuparikalvon taivutuskestävyys on yli kaksi kertaa verrattuna tavalliseen elektrolyyttiseen kuparikalvoon samojen eritelmien mukaisesti; ja koska mattapinnan karheuden ja sileän pinnan karheuden välillä on suuri ero. Myös vakioelektrolyyttisen kuparikalvon taivutuskestävyys vaihtelee suuresti eri taivutussuunnissa, kun taas valssatun kuparikalvon taivutuskestävyyden ero on pienempi. Valssatun kuparifolion valmistusmenetelmä määrittää sen tasaisen sileyden pinnalla. Yleisesti ottaen valssatun kuparifolion raakakalvon pinnan karheus (Rz) voi olla 1 μm, mikä on viidesosa tavallisen elektrolyyttisen kuparifolion raakakalvon pinnan karheudesta. Varausten ihovaikutuksesta johtuen korkeataajuisen varauksensiirron prosessissa valssatun kuparikalvon sähköiset ominaisuudet, joilla on pieni karheus, ovat paljon paremmat kuin elektrolyyttisen kuparikalvon, jolla on suurempi karheus. Valssatun kuparifolion ja elektrolyyttisen kuparifolion pääominaisuuksien vertailu on esitetty taulukossa 1. Taulukossa 2 on esitetty elektrolyyttisen kuparifolion ja valssatun kuparifolion pääominaisuuksien mitatut arvot.
image.png
image.png
1.4 Joustavat keinot parantaa suorituskykyä ja kehittää uusia tuotteita
Elektrolyyttinen kuparifolio valmistetaan kuparin elektrolyysillä. Jos haluat parantaa elektrolyyttisen kuparifolion suorituskykyä tai kehittää uusia tuotteita, voit saavuttaa sen vain säätämällä elektrolyyttisen kuparifolion elektrolyysiprosessin olosuhteita. Valssattu kuparifolio valmistetaan perinteisestä nauhasta toistuvilla valssaus- ja hehkutusprosesseilla. Se voidaan koordinoida mikroseostuksella nauhamateriaalia, ohjaamalla kuparikalvon käsittelynopeutta ja säätämällä hehkutusmenetelmiä. , valssatun kuparifolion saamiseksi, jolla on erilaiset suorituskykyvaatimukset, kuten korkea lujuus, korkea joustavuus, korkea venymä ja korkea pehmenemislämpötila.
2. Valssatun kuparifolion nykytila ja kehityssuuntaukset
Tällä hetkellä yli 90 % maailmanlaajuisesta valssatun kuparifolion tuotantokapasiteetista on japanilaisten valmistajien käsissä, katso taulukko 3; ja yli 80 % japanilaisten valmistajien tuotantokapasiteetista on keskittynyt Japaniin, katso taulukko 4. Koska valssatun kuparifolion tuotantokapasiteetti on liian keskittynyt ja tuotantokustannukset korkeat, sen tuotanto ja hinta ovat erittäin epävarmoja. Kustannusten vähentämiseksi ja raaka-aineiden toimitusriskien välttämiseksi useimpien teollisuudenalojen, kuten painettujen piirilevyjen ja litiumparistojen, on tällä hetkellä käytettävä elektrolyyttistä kuparikalvoa valssatun kuparifolion korvaamiseen, ja tämä on kannustanut elektrolyyttisen kuparikalvon valmistajia investoimaan korkean sitkeyden elektrolyytteihin. kuparifolio ja matalaprofiilinen elektrolyyttinen kupari. Erityisten elektrolyyttisten kuparikalvojen, kuten kalvojen, kehitys on lisääntynyt. Valmistusmenetelmänsä vuoksi sen joustavuus, pinnan karheus ja muut ominaisuudet eivät kuitenkaan ole vielä verrattavissa valssatun kuparifolion kanssa.
image.png
Koska valssatun kuparifolion hinta on korkea, valssattua kuparifoliota käytetään tällä hetkellä pääasiassa joustavassa piirilevyteollisuudessa, joka vaatii suurta kalvon joustavuutta ja pinnan karheutta, korkean suorituskyvyn litiumelektroniikkaparistoja ja joitain osia, jotka vaativat korkeataajuista signaalinsiirtoa. Piirilevyteollisuudessa valssatun kuparifolion kysynnän muutokset ja kehitys liittyvät läheisesti näiden toimialojen kehitykseen. Joustava piirilevy on korkean luotettavuuden ja joustavuuden omaava painettu piiri, joka on valmistettu polyesterikalvosta tai polyimidistä pohjamateriaalina ja syövytetty muodostamaan viivoja kuparikalvolle. Tämäntyyppisellä piirilevyllä on korkea johdotustiheys, ohut paksuus, kevyt paino, minimaalinen johdotustila, taitettavuus, suuri joustavuus ja kyky liikkua ja laajentua kolmiulotteisessa tilassa komponenttien kokoonpanon ja johdinliitäntöjen integroimiseksi. . ja muut ominaisuudet, jotka ovat yhdenmukaisia elektroniikkatuotteiden kehityssuunnan kanssa kohti keveyttä, ohutta ja pienennystä.
Kun elektroniikkatuotteita kehitetään keveyden, ohuuden ja pienentämisen suuntaan, elektronisten laitteiden on muututtava yhä monimutkaisemmiksi ja vaativat yhä enemmän osia. Painettujen piiriosien yhteenliittämistiheydelle ja asennukselle asetetut vaatimukset ovat yhä korkeammat. Piirilevyllä Piirikomponenttien kosketusetäisyys kutistuu, mikä edellyttää korkeatiheyksisen johdotuksen ja microvia-teknologian soveltamista tavoitteen saavuttamiseksi. Mitä ohuempi kuparifolio on, sitä helpompi on välttää "sivueroosiosta" johtuvat oikosulut mikropiireissä ja saavuttaa mikro-aukon poraus, mikä varmistaa piirilevyjen korkean luotettavuuden.
Verrattuna muihin korkean suorituskyvyn akkuihin, litiumelektroniikkaparistoilla on korkea ominaisenergia, ei muistiefektiä, pitkä käyttöikä, ei saastumista, pieni koko ja kevyt paino, ja niistä on tullut ensisijainen virtalähde kannettaville elektronisille tuotteille. Valssatun kuparifolion käyttö korkean suorituskyvyn litiumakkuteollisuudessa (erityisesti valssatuissa akuissa) laajenee vähitellen johtuen sen alhaisesta pinnan karheudesta ja hyvästä lämpökäsittelyn jälkeisestä sitkeydestä, mikä soveltuu akkujen valmistusprosesseihin. Korkeataajuisessa signaalinsiirrossa "ihoilmiön" vuoksi painetun piirilevyn signaalit kerääntyvät johtimen pinnalle. Siksi kuparifolio on tärkeä osa piirilevysubstraatin johtavaa kerrosta, ja sen pinnan karheudella on suuri merkitys signaalin lähetyshäviössä. Vaikutus on erittäin tärkeä (korkeilla taajuuksilla, mitä suurempi pinnan karheus, sitä suurempi signaalin lähetyshäviö). Korkeataajuisten signaalien lähetyshäviön vähentämiseksi on käytettävä matalaprofiilista (Rz: 2,7–3,3 μm) tai sileäpintaista kuparikalvoa (Rz: pienempi tai yhtä suuri kuin 1,7 μm). Sopeutuakseen tietoverkkotekniikan nopeaan kehitykseen ja yhä korkeampiin vaatimuksiin tietojenkäsittelyn elektronisten tuotteiden nopeudelle ja tehokkuudelle, kuparifoliopinnan matala profiili lisää painetun piirin substraatin signaalin siirtonopeutta ja vähentää signaalihäviö nopeita signaaleja lähetettäessä. keskeinen vaimennuskeino.
Viime vuosina uusien valssattujen kuparifoliomateriaalien kehittäminen on edistynyt jonkin verran, jotta elektroniikkatuotteiden kehitystarpeet voitaisiin mukauttaa. Esimerkiksi: ultramatala karkea pintavalssattu kuparifolio valmistetaan muuttamalla valssauksen käsittelyolosuhteita, ja sen pinnan karheus (Rz) on jopa 0,4 μm, mikä sopii paremmin korkeataajuisen siirtoon. signaalit; valmistettu yhdistämällä erilaisia valssausprosessointiolosuhteita hehkutukseen Valmistettiin valssattu kuparifolio, jossa oli kuutio uudelleenkiteytetty rakenne. Testauksen jälkeen sen taivutuskestävyys on yli 4 kertaa tavallista valssattua kuparia suurempi. Valmistetulla joustavalla piirilevyllä on suurempi taivutusvarmuus; mikroseostamalla valssatun kuparifolion kemiallinen käsittely parantaakseen kuparikalvon mekaanista lujuutta ja kimmoisuutta sopeutuakseen erilaisten joustavien kuparipäällysteisten laminaattien valmistusprosesseihin ja vaatimuksiin.
3. Johtopäätös
(1) Valssatun kuparifolion pääominaisuudet ovat korkea puhtaus, korkea joustavuus, alhainen pinnan karheus ja joustavat keinot parantaa tuotteen suorituskykyä tai kehittää uusia tuotteita.
(2) Monimutkaiset tuotantoprosessit, korkeat tuotantokustannukset ja tuotantokapasiteetin liiallinen keskittyminen ovat tärkeimmät tekijät valssatun kuparifolion kehittämisessä. tuotantokustannusten alentaminen ja teollisen monopolin purkaminen ovat keskeisiä keinoja parantaa valssatun kuparifolion kilpailukykyä markkinoilla.
(3) Elektroniikkatuotteiden siirrettävyys, korkeataajuisen signaalinsiirron kehittäminen ja laaja käyttö, korkeatiheyksisen sähköisen liitäntätekniikan vaatimukset ja litiumakkuteollisuuden nopea kehitys määräävät, että valssatusta kuparifoliosta tulee edelleen kova kilpailu elektrolyyttisestä kuparifoliosta tulevassa vastustajassa.
