刘建广
【摘 要】文章阐述了电解铜箔与压延铜箔的分类与特点,详细论述了两种铜箔的工艺流程和生产技术,给出了它们的具体要求和特性指标,指出了两种铜箔的技术与差异,描述了两种铜箔未来的发展趋势. 【期刊名称】《印制电路信息》
【年(卷),期】laflof2015(023)002
【总页数】9页(P13-20,63)
【关键词】电解铜箔;压延铜箔;技术差异
【作 者】刘建广
【作者单位】山东金宝电子股份有限公司,山东招远265400
【正文语种】第n个空间中 文
【中图分类】TN41
1.1 概况介绍
电子铜箔（Electronical Copper Foil）不仅是制造CCL及PCB的重要基础材料，而且在其它领域也具有广泛应用，主要有锂离子电池负极载体、等离子平板显示器用屏蔽材料、热敏电阻、太阳能背板、散热材料等等。
业界一般将采用压延、电解、溅射等方法形成的0.2 mm以下厚的铜带（片）称为铜箔。在国内，一般铜箔和铜带的区分是以0.05 mm界限来划分的，美、日等国多以0.1 mm来划分，在中国海关进出口是以0.15 mm来划分的，主要是考虑了目前国内铜箔生产技术相对国外落后的现状。
笔者认为：近几年铜箔技术水平的发展，铜箔和铜带的界限变得模糊起来，电解与压延铜箔的使用界限变得模糊起来。例如，超厚铜箔（指标称厚度在3 oz ～ 14 oz（105 mm ～ 500 mm）的铜箔）虽然压延法生产难度较大，但已经有电解铜箔企业可以生产出超厚铜
箔了。另一方面，用压延法生产9 mm以下超薄铜箔早已不是难题，日本是处于世界领先地位，国内引进日本设备也已经能够轧出7 mm的压延铜箔。
1.2 分类特点
电解铜箔（Electrode Posited Copper）与压延铜箔（Rolled Copper Foil）是按铜箔生产方法的不同分成两大类。
三相混合步进电机压延铜箔（简称RA铜箔）是将铜板经过多次重复辊轧而制成原箔，然后根据要求进行除油、粗化、耐热层处理及防氧化处理等表面处理，或者是不经处理光箔出售。电解铜箔（ED铜箔）是将铜先经溶解制成溶液，在专用的电解设备中将硫酸铜电解液在直流电的作用下，电沉积而制成原箔，然后根据要求对原箔进行粗化处理、耐热层处理及防氧化处理等一系列的表面处理。 钛雷
对于原箔制造，压延铜箔属于物理锻造法，处理前两面状态几乎是一致的。电解铜箔属于电化学沉积法，原箔两面表面结晶形态不同，紧贴阴极辊的一面比较光滑，称为光面；另一面呈现峰谷形状的组织结构，比较粗糙，称为毛面。
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为了满足CCL与PCB或FPC在电性能、物理性能及制造特性方面的要求，电子用电解铜箔和压延铜箔都需要进行表面处理，而且其表面处理过程十分接近。
当前业内比较通用的电子铜箔标准主要为IPC4562A-2008，标准中对箔的型号标识方法做了规定：电解铜箔以后缀“E”来表示，分别为序号1、2、3、10、11。压延铜箔以后缀“W”来表示，分别为序号5、7、8。具体如下：
序号1：标准电解箔（STD-E型）（规格描述：CU-E1）
序号2：高延展性电解箔（HD-E型）（规格描述：CU-E2）
序号3：高温延伸性电解箔（HTE- E型）（规格描述：CU-E3）
序号5：压延锻造箔（AR-W型）（规格描述：CU-W5）
序号7：退火锻造箔（ANN-W型）（规格描述：CU-W7）
序号8：可低温退火压延锻造箔（LTA-W型）（规格描述：CU-W8）
序号10：可低温退火电解箔（LTA-E型）（规格描述：CU-E10）
序号11：可退火电解箔（A-E型）（规格描述：CU-E11）
1.3 市场格局
当今铜箔的生产技术水平，无论是电解还是压延，日本和美国是领先的，特别是日本。笔者多次访问日本，亲历和见证了日本在铜箔设备、工艺技术、制造装备、研究环境等方面的实力，在世界堪称首屈一指。中国大陆与台湾地区铜箔企业产量很大，但附加值显然低于日本企业。
参考台湾工研院IEK、Prismark等的相关统计数据推算（图1），2013年全球电解铜箔供应商产销量，其中台湾南亚、台湾长春、建滔铜箔位居前三，市占率分别为13.8%、13.6%和11.2%。但是从产值统计仍以三井金属矿业高居首位，市占率约为16.8%。究其原因，主要在于三井的产品供应倾向于高单价的挠性板（FCCL）应用为主，2013年该公司所生产之电解铜箔供应给FCCL之用的产量大约占全部市场的21.6%；加上该公司电解铜箔供应在刚性板用CCL方面的约占 11.8%，因此总体产值高居榜首。
目前世界铜箔的发展，整体格局还是以电解铜箔为主，压延铜箔为补充。大致经历了“压延—
—电解——电解压延互补”的过程。在覆铜板最初生产时期，世界上大多数都是使用压延铜箔。后来由于它在幅宽上的限制，难以满足大尺寸覆铜板的生产需要，且成本较高，从上世纪60年代末至70年代初开始，压延铜箔逐渐被电解铜箔所替代。近几年，可携式电子产品的普及，对高频高速化、薄型化、功能化产品提出更高的要求，压延铜箔由于其自有的特性，其重要性又凸显了出来。
由于高精铜箔压延技术的门槛较高，目前全球主要的压延铜箔集中于少数几家厂商，主要为Nippon Mining（日矿）、Fukuda（福田金属）、Olin brass（美国奥林）与Hitachi Cable（日立电线）等企业。全球压延铜箔的供应极度受限，国内需求更是完全依靠进口。由于其制造难度以及在高端产品中的应用，其产量跟电解铜箔也没法比较。
在压延铜箔产销方面，一方面2013年间挠性PCB产销旺盛，高、中端FCCL对压延铜箔需求有所提升，另一方面以追求降低成本为主要目的，在FCCL电解铜箔对压延铜箔的替代率在不断上升。全世界用于PCB的压延铜箔 在2013年产销量达到9780吨，比2012年增加了5.9%（图2）。
捞泥2.1 电解铜箔的工艺流程
电解铜箔的工艺流程（图3），主要有四个工艺阶段：（1）造液（在造液槽内，用硫酸将铜料制成硫酸铜溶液，制成为电解液）→（2）生箔制造（在电解机中，通过电化学反应生成生箔）→（3）表面处理（在表面处理机中，对生箔进行形成粗化层、耐热层、防氧化层等的表面处理）→（4）裁剪 、收卷、检验。
2.2 关键技术
电解铜箔的制造关键是在生箔和表面处理。
2.2.1 生箔
生箔机主要由阴极辊、阳极板、槽子、收卷机构、直流供电系统组成。 在直流电的作用下，铜离子从化学池中还原析出到阴极表面。铜溶液不断地被注入电解池中，阴极辊转动，铜箔不断地从上面剥离下来。控制各种工艺参数和合理调整阴极辊的转速，就可以得到不同厚度的生箔。生箔制造是电解铜箔生产中的一道制作其半成品的关键工序。它决定了电解铜箔的大部分质量性能，并在很大程度上决定了后道工序表面处理质量的好坏。要生产出高水平、高质量的生箔，主要取决于溶铜制的质量以及生箔制造的工艺控制条件（
电流密度、浓度、温度、循环量、电解机阴极辊转速等）、阴极辊的表面质量、添加剂成分及投量等（见表1）。铜箔的形貌和力学性能可使用不同类型的添加剂加以控制，主要有明胶、纤维素和盐酸等。
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