Současný stav a vývojové trendy válcované měděné fólie
Měděná fólie je nepostradatelnou hlavní surovinou pro výrobu desek plošných spojů (PCB), mědí plátovaných laminátů (CCL) a lithium-iontových baterií. Průmyslovou měděnou fólii lze podle výrobního procesu rozdělit do dvou kategorií: válcovaná měděná fólie a elektrolytická měděná fólie.
Elektrolytická měděná fólie se vyrábí elektrolýzou mědi na elektrochemických principech. Vnitřní struktura surové fólie je vertikální jehlovitá krystalická struktura a její výrobní náklady jsou relativně nízké. Válcovaná měděná fólie je vyrobena na principu zpracování plastů opakovanými procesy válcování a žíhání měděných ingotů. Jeho vnitřní struktura je vločkovitá krystalická struktura a výrobek z válcované měděné fólie má dobrou tažnost. V této fázi se elektrolytická měděná fólie používá hlavně při výrobě pevných desek plošných spojů, zatímco válcovaná měděná fólie se používá hlavně v pružných a vysokofrekvenčních deskách plošných spojů.
1. Charakteristika válcované měděné fólie
Ve srovnání s elektrolytickou měděnou fólií má válcovaná měděná fólie následující vlastnosti.
1.1 Výrobní proces je složitý a výrobní náklady jsou vysoké
Tok výrobního procesu válcované měděné fólie (tavení katodové mědi - odlévání - ohřev - válcování za tepla - frézování - válcování za studena - žíhání - moření - dokončovací válcování za studena - žíhání - stříhání - válcování fólií - povrchová úprava - stříhání) poměr Výrobní proces elektrolytické měděné fólie (tavení mědi - výroba elektrolytické fólie - povrchová úprava - stříhání) je mnohem složitější. Existuje mnoho faktorů, které ovlivňují kvalitu produktu a výtěžnost válcované měděné fólie. Proto je výroba válcované měděné fólie obtížná a obtížně vyrobitelná. vyšší náklady.
1.2 Tloušťka a šířka měděné fólie podléhá omezením
Válcovaná měděná fólie se vyrábí opakovaným válcováním měděných ingotů. Vzhledem ke způsobu zpracování, zejména kvůli omezení technologie válcování měděné fólie, její tloušťka a šířka podléhají určitým omezením. Současná komerčně vyráběná válcovaná měděná fólie má mezní tloušťku větší než 6 μm a mezní šířku menší než 800 mm. 1.3 Vysoká čistota, vysoká flexibilita a nízká drsnost povrchu
Díky různým výrobním metodám válcované měděné fólie a elektrolytické měděné fólie může čistota válcované měděné fólie dosáhnout 99,9 %, což je vyšší než 99,8 % elektrolytické měděné fólie.
Ve srovnání s vločkovou krystalickou strukturou válcované měděné fólie a vertikálním jehličkovitým krystalickým stavem elektrolytické měděné fólie je odolnost v ohybu běžné válcované měděné fólie více než dvojnásobná oproti standardní elektrolytické měděné fólii za stejných specifikací; a vzhledem k Je velký rozdíl mezi drsností matného povrchu a drsností hladkého povrchu. Odolnost v ohybu standardní elektrolytické měděné fólie se také velmi liší v různých směrech ohybu, zatímco rozdíl v odporu v ohybu válcované měděné fólie je menší. Způsob výroby válcované měděné fólie určuje její rovnoměrnou hladkost na povrchu. Obecně lze říci, že drsnost povrchu (Rz) válcované surové fólie z měděné fólie může dosáhnout 1μm, což je jedna pětina drsnosti povrchu standardní surové fólie z elektrolytické měděné fólie. V důsledku kožního efektu nábojů jsou v procesu vysokofrekvenčního přenosu náboje elektrické vlastnosti válcované měděné fólie s malou drsností mnohem lepší než u elektrolytické měděné fólie s větší drsností. Porovnání hlavních vlastností válcované měděné fólie a elektrolytické měděné fólie je uvedeno v tabulce 1. V tabulce 2 jsou uvedeny naměřené hodnoty hlavních charakteristik elektrolytické měděné fólie a válcované měděné fólie.
obrázek.png
obrázek.png
1.4 Flexibilní prostředky pro zlepšení výkonu a vývoj nových produktů
Elektrolytická měděná fólie se vyrábí elektrolýzou mědi. Pokud chcete zlepšit výkon elektrolytické měděné fólie nebo vyvinout nové produkty, můžete toho dosáhnout pouze úpravou podmínek procesu elektrolýzy elektrolytické měděné fólie. Válcovaná měděná fólie se vyrábí z tradičního pásu opakovanými procesy válcování a žíhání. Může být koordinováno mikrolegováním materiálu pásu, řízením rychlosti zpracování měděné fólie a úpravou postupů žíhání. k získání válcované měděné fólie s různými požadavky na výkon, jako je vysoká pevnost, vysoká flexibilita, vysoká tažnost a vysoká teplota měknutí.
2. Současný stav a vývojové trendy válcované měděné fólie
V současné době je více než 90 % celosvětové výrobní kapacity válcovaných měděných fólií v rukou japonských výrobců, viz tabulka 3; a více než 80 % výrobní kapacity japonských výrobců je soustředěno v Japonsku, viz tabulka 4. Vzhledem k tomu, že výrobní kapacita válcované měděné fólie je příliš koncentrovaná a výrobní náklady jsou vysoké, její produkce a cena jsou vysoce nejisté. Aby se snížily náklady a zabránilo se rizikům dodávek surovin, musí většina průmyslových odvětví, jako jsou desky s plošnými spoji a lithiové baterie, v současné době používat elektrolytickou měděnou fólii k nahrazení válcované měděné fólie, což přimělo výrobce elektrolytických měděných fólií investovat do vysoce tažných elektrolytických materiálů. měděná fólie a nízkoprofilová elektrolytická měď. Dochází k rozmachu ve vývoji speciálních elektrolytických měděných fólií, jako jsou fólie. Vzhledem ke způsobu výroby, pružnosti, drsnosti povrchu a dalším vlastnostem však stále nejsou srovnatelné s válcovanou měděnou fólií.
obrázek.png
Protože cena válcované měděné fólie je vysoká, válcovaná měděná fólie se v současné době používá hlavně v průmyslu flexibilních desek plošných spojů, který vyžaduje vysokou flexibilitu fólie a drsnost povrchu, vysoce výkonné lithiové elektronické baterie a některé části, které vyžadují vysokofrekvenční přenos signálu. V průmyslu PCB změny a vývoj poptávky po válcované měděné fólii úzce souvisí s rozvojem těchto odvětví. Flexibilní deska s plošnými spoji je tištěný obvod s vysokou spolehlivostí a vysokou flexibilitou vyrobený z polyesterové fólie nebo polyimidu jako základního materiálu a leptaný pro vytvoření čar na měděné fólii. Tento druh desky plošných spojů má vlastnosti vysoké hustoty kabeláže, tenké tloušťky, nízké hmotnosti, minimálního prostoru pro kabeláž, skládání, vysoké flexibility a schopnosti se pohybovat a rozšiřovat v trojrozměrném prostoru, aby bylo dosaženo integrace sestavy komponent a připojení vodičů. . a další charakteristiky, které jsou v souladu se směrem vývoje elektronických produktů směrem k lehkosti, tenkosti a miniaturizaci.
S vývojem elektronických produktů ve směru lehkosti, tenkosti a miniaturizace se vyžaduje, aby se elektronická zařízení stávala stále složitějšími a vyžadovala stále více dílů. Požadavky na hustotu propojení a osazení dílů plošných spojů jsou stále vyšší. Na desce s plošnými spoji Kontaktní vzdálenost součástek obvodu se zmenšuje, což vyžaduje použití vysokohustotního vedení a technologie mikrovia pro dosažení cíle. Čím tenčí je měděná fólie, tím snáze se vyhnete zkratům v mikroobvodech v důsledku "boční eroze" a dosáhnete mikrootvorového vrtání, čímž je zajištěna vysoká spolehlivost desek plošných spojů.
Ve srovnání s jinými vysoce výkonnými bateriemi mají lithiové elektronické baterie výhody vysoké specifické energie, bez paměťového efektu, dlouhé životnosti cyklu, bez znečištění, malé velikosti a nízké hmotnosti a staly se preferovaným zdrojem energie pro přenosné elektronické produkty. Aplikace válcované měděné fólie v průmyslu vysoce výkonných lithiových baterií (zejména ve válcovaných bateriích) se postupně rozšiřuje díky její nízké drsnosti povrchu a dobré tažnosti po tepelném zpracování, což je vhodné pro procesy výroby baterií. Při vysokofrekvenčním přenosu signálu se v důsledku „efektu kůže“ budou signály na desce s plošnými spoji hromadit na povrchu vodiče. Proto je měděná fólie důležitou součástí vodivé vrstvy substrátu desky s plošnými spoji a její povrchová drsnost hraje hlavní roli při ztrátě přenosu signálu. Vliv je velmi důležitý (u vysokých frekvencí platí, že čím vyšší drsnost povrchu, tím větší ztráta přenosu signálu). Aby se snížily přenosové ztráty vysokofrekvenčních signálů, je nutné použít měděnou fólii s nízkým profilem (Rz: 2,7~3,3μm) nebo hladkým povrchem (Rz: menší nebo rovna 1,7μm). Aby se přizpůsobil rychlému rozvoji technologie informačních sítí a stále vyšším požadavkům na rychlost a efektivitu elektronických produktů zpracovávajících informace, nízký profil povrchu měděné fólie má zvýšit rychlost přenosu signálu substrátu tištěného obvodu a snížit ztráta signálu při přenosu vysokorychlostních signálů. klíčové prostředky útlumu.
V posledních letech, za účelem přizpůsobení se vývojovým potřebám elektronických produktů, vývoj nových válcovaných materiálů z měděné fólie učinil určitý pokrok. Například: válcovaná měděná fólie s ultra nízkým drsným povrchem se vyrábí změnou podmínek zpracování válcováním, s drsností povrchu (Rz) až 0,4 μm, která je vhodnější pro přenos vysokofrekvenčních vln. signály; vyrobeno kombinací různých podmínek zpracování válcováním s žíháním Byla vyrobena válcovaná měděná fólie s kubickou rekrystalizovanou strukturou. Po testování je jeho odolnost v ohybu více než 4krát větší než u běžné válcované mědi. Vyrobená flexibilní obvodová deska má vyšší ohybovou spolehlivost; mikrolegováním válcované měděné fólie chemickou úpravou pro zlepšení mechanické pevnosti a elasticity měděné fólie pro přizpůsobení výrobním procesům a požadavkům různých pružných mědí plátovaných laminátů.
3.Závěr
(1) Hlavními charakteristikami válcované měděné fólie jsou vysoká čistota, vysoká flexibilita, nízká drsnost povrchu a flexibilní prostředky pro zlepšení výkonu produktu nebo vývoj nových produktů.
(2) Složité výrobní procesy, vysoké výrobní náklady a nadměrná koncentrace výrobní kapacity jsou hlavními faktory pro vývoj válcovaných měděných fólií; snížení výrobních nákladů a prolomení průmyslového monopolu jsou klíčovými prostředky ke zvýšení tržní konkurenceschopnosti válcovaných měděných fólií.
(3) Přenositelnost elektronických produktů, vývoj a rozšířené používání vysokofrekvenčního přenosu signálu, požadavky na technologii elektronické instalace s vysokou hustotou propojení a rychlý rozvoj průmyslu lithiových baterií určují, že válcovaná měděná fólie se bude dále stát silná konkurence elektrolytické měděné fólie v budoucím soupeři.
