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(一)世界銅箔生產的發展簡況 1937 年美國的Anaconda公司煉銅廠開始建立了銅箔生產業。當時的銅箔只是用于木層房頂的防水方面。20 世紀50 年代初，由于印制電路板業的出現，銅箔業才成為重要的與電子信息產業相關聯的尖端精密工業。 1955 年美國Yates 公司脫離Anaconda公司而自組建成為世界首家專門生產PCB 用電解銅箔的公司。1957 年美國Gould 公司也投入此工業，平分了Yates 公司在全世界PCB用銅箔的獨占市場。自1968 年日本的三井金屬公司(Mitsui) 開始引進美國銅箔制造技術后，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，使日本銅箔工業有了大發展。 1972 年美國Yates 公司的電解銅箔生產的專利(U.S.Pat 3674656) 發表，標志世界電解銅箔制造及表面處理技術跨入了新的階段。 據統計， 1999 年全世界PCB用電解銅箔的生產達到18 萬t 左右。其中日本為5 萬t ，臺灣地區為4.3 萬t ，中國大陸為1.9 萬t ，韓國約為1 萬t 。預測2001 年全世界電解銅箔的產量將增加到25.3 萬t 。其中增長速度最快的是日本(預測2001 年為7.3 萬t) 、臺灣地區(預測為6.5 萬1)。 占據世界銅箔生產、技術首位的日本，近年由于印制電路板及覆銅板的發展，使銅箔生產與技術也有了迅速的發展。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廠家。日本主要電解銅箔生產廠家有:三井金屬礦業公司、日本能源公司(原日礦公司)、古河電氣公司、福田金屬箔粉工業公司、日本電解公司等。日本電解銅箔生產特點是:近年向著更加高技術、尖端產品發展。 臺灣地區電解銅箔產量目前已在全世界列居第二位。主要大型生產廠家有:長春石化公司、臺灣銅箔公司、南亞塑膠公司等。 (二)高性能電解銅箔 近年世界銅箔行業中，一些高性能的電解銅箔制造技術得到不斷創新、不斷發展。一位海外的銅箔市場研究專家近期認為:由于未來在高密度細線化( 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將會大量的采用高性能銅箔，這種銅箔的市場占有比例在不久將來會達到40% 以上。這些高性能的銅箔的主要類型及特性如下。 1.優異的抗拉強度及延伸率銅箔優異的抗拉強度及延伸率電解銅箔，包括在常態下和高溫下兩方面。常態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熱穩定性，避免變形及翹曲。同時銅箔高溫斷裂(一般銅宿使用在多層板內層中，制作通孔內環，在進行浸焊時易出現裂環現象)問題，采用HTE 銅箔可以得到改善。 2. 低輪廓銅箔 多層板的高密度布線的技術進步，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)及日本(三井金屬公司、古河電氣公司、福田金屬工業公司)成功地開發出來。 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"，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，且棱線平坦。表面粗化度低。VLP 銅箔經實際測定，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) 由各類銅箔特性對比見表5-1-8 (本表數據以日本三井金屬公司的各類銅箔產品為例)。 VLP, LP 銅箔除能保證普通銅筒一般性能外，還具有以下幾個特性。 ① 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，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、熱態)優于一般電解銅箔。 ② 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，不會在蝕刻后發生殘留的銅粉(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。 ③具有高的熱穩定性，不會在薄型基板上由于多次層壓，而產生銅的再結晶。 ④蝕刻圖形電路的時間，比一般電解銅箔減少。減少了側蝕現象。蝕刻后的白斑減少。適于精細線路的制作。 ⑤ LP 銅箔具有高硬度，對多層板的鉆孔性有所改進和提高。也較適于激光鉆孔。 ⑤ LP 銅箔表面，在多層板壓制成形后，較為平坦，適用于精線線路制作。 ⑦ LP 銅箔厚度均勻，制成PCB后信號傳輸延遲性小，特性阻抗控制優良，不會產生線與線間、層與層間的雜訊等。 表5-1-9 例舉了低輪廓銅箔的主要特性。 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是在原傳統的一般電解銅箔生產中電解液配方、添加劑、電鍍條件等基礎上，進行了很大的改進和技術上的進步。 3. 超薄銅箔 以移動電話、筆記本電腦為代表的攜帶型電子產品用含微細埋、盲通孔的多層板以及BGA 、CSP 等有機樹脂類封裝基板，所用的銅箔向采用薄箔型、超薄箔型推進。同時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行直接的微線孔加工。 在日本、美國等近幾年來12μm 厚的薄型銅箔已經在應用上走向一般化。9μm 、5μm 、3μm 的電解銅循已可以工業化生產。 當前，超薄銅箔的生產技術難點或關鍵點，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，并保持高的產品合格率。其二是開發新型超薄銅箔的載體。在采用載體種類上，目前有銅、鋁、薄膜等。鋁載體使用量較大，但在去除鋁載體時需要強堿的蝕刻加工，因而面臨著廢液處理問題。用銅載體在去除時是采用剝離方法，但它的剝離性以及剝離銅層的處理也是存在問題。日本有的銅箔生產廠家，開發出一種薄膜型載體，它具有質量輕、取拿方便，板成型壓制后剝離性良好的優點。 |
