铜箔（阴质性的电解材料）

VLoG
VLoG
次浏览
更新时间：2023-05-18
铜箔
阴质性的电解材料
铜箔是一种阴质性电解材料，沉淀于电路板基底层上的一层薄的、连续的金属箔，它作为PCB的导电体。它容易粘合于绝缘层，接受印刷保护层，腐蚀后形成电路图样。
基本信息
中文名
铜箔
外文名
Copper foil
类别
阴质性电解材料
功能
装饰材料、阴质性电解材料
运用领域
电磁屏蔽及抗静电
用途
作为导电体
学科
冶金
常用
压延铜箔
收起
基本简介
铜箔由铜加一定比例的其它金属打制而成，铜箔一般有90箔和88箔两种，即为含铜量为90%和88%，尺寸为16*16cm 铜箔，是用途最广泛的装饰材料。如：宾馆酒店、寺院佛像、金字招牌、瓷砖马赛克、工艺品等。
产品特性
铜箔
铜箔具有低表面氧气特性，可以附着与各种不同基材，如金属，绝缘材料等，拥有较宽的温度使用范围。主要应用于电磁屏蔽及抗静电，将导电铜箔置于衬底面，结合金属基材，具有优良的导通性，并提供电磁屏蔽的效果。可分为：自粘铜箔、双导铜箔、单导铜箔等。电子级铜箔(纯度99.7%以上，厚度5um-105um)是电子工业的基础材料之一电子信息产业快速发展，电子级铜箔的使用量越来越大，产品广泛应用于工业用计算器、通讯设备、QA设备、锂离子蓄电池，民用电视机、录像机、CD播放机、复印机、电话、冷暖空调、汽车用电子部件、游戏机等。国内外市场对电子级铜箔，尤其是高性能电子级铜箔的需求日益增加。有关专业机构预测，到2015年，中国电子级铜箔国内需求量将达到30万吨，中国将成为世界印刷电路板和铜箔基地的最大制造地，电子级铜箔尤其是高性能箔市场看好。
涂碳铜箔的性能优势
1.显著提高电池组使用一致性，大幅降低电池组成本。
· 明显降低电芯动态内阻增幅；
　　· 提高电池组的压差一致性；
　　· 延长电池组寿命。
2.提高活性材料和集流体的粘接附着力，降低极片制造成本。如：
· 改善使用水性体系的正极材料和集电极的附着力；
　　· 改善纳米级或亚微米级的正极材料和集电极的附着力；
　　· 改善钛酸锂或其他高容量负极材料和集电极的附着力；
· 提高极片制成合格率，降低极片制造成本。
3.减小极化，提高倍率和克容量，提升电池性能。如：
· 部分降低活性材料中粘接剂的比例，提高克容量；
　　· 改善活性物质和集流体之间的电接触；
　　· 减少极化，提高功率性能。
4.保护集流体，延长电池使用寿命。如：
· 防止集流极腐蚀、氧化；
　　· 提高集流极表面张力，增强集流极的易涂覆性能；
　　· 可替代成本较高的蚀刻箔或用更薄的箔材替代原有的标准箔材。
发展历史
铜箔英文为electrodepositedcopperfoil，是覆铜板(CCL)及印制电路板(PCB)制造的重要的材料。在当今电子信息产业高速发展中，电解铜箔被称为：电子产品信号与电力传输、沟通的“神经网络”。2002年起，中国印制电路板的生产值已经越入世界第3位，作为PCB的基板材料——覆铜板也成为世界上第3大生产国。由此也使中国的电解铜箔产业在近几年有了突飞猛进的发展。为了了解、认识世界及中国电解铜箔业发展的过去、现在，及展望未来，据专家特对它的发展作回顾。
从电解铜箔业的生产部局及市场发展变化的角度来看，可以将它的发展历程划分为3大发展时期：美国创建最初的世界铜箔企业及电解铜箔业起步的时期；日本铜箔企业全面垄断世界市场的时期；世界多极化争夺市场的时期。
美国创建最初的世界铜箔企业及电解铜箔业起步的时期是在1955年～20世纪70年代之间。
20世纪30年代
1922年美国的Edison发明了薄金属镍片箔的的连续制造专利，成为了现代电解铜箔连续制造技术的先驱。据专家介绍，这项专利内容是在阴极旋转辊下半部分通过电解液，经过半园弧状的阳极，通过电解而形成金属镍箔。箔覆在阴极辊表面，当辊筒转出液面外时，就可连续剥离卷取所得到的金属镍箔。
1937年美国新泽西州PerthAmboy的Anaconde制铜公司利用上述Edison专利原理及工艺途径，成功地开发出工业化生产的电镀铜箔产品。他们使用不溶性阳极“造酸电解”“溶铜析铜”，达到铜离子平衡的连续法生产出电解铜箔。这种方法的创造，要比压延法生产起铜箔更加方便，因此，当时大量地作为建材产品，用于建筑上防潮、装饰上。
20世纪50年代
1955年在Anaconda公司中曾开发、设计电解铜箔设备的Yates工程师，及Adler博士从该公司中脱离，独立成立了Circuitfoil公司(简称CFC，即以后称为Yates公司的厂家)。Yates公司还在之后在美国的新泽西州、加州以及英国建立了生产电解铜箔的工厂。1957年从Anaconda公司又派生出Clevite和Gould公司。他们也开始生产印制电路板用电解铜箔。以后Gould公司分别在德国(当时的西德)、香港、美国俄亥俄州、美国亚利桑那州、英国建立了电解铜箔厂，以供应覆铜箔板、PCB的生产。20世纪50年代后期，Gould公司已成为世界最大的电解铜箔生产企业。
1958年日本的日立化成工业公司与住友电木公司(两家公司均为日本主要CCL生产厂家)，合资建立了日本电解公司。其后日本福田金属箔粉工业公司(简称福田公司)、古河电气工业公司(简称古河电工公司)、三井金属矿业公司(简称三井公司)纷纷建立电解铜箔生产厂。构筑起日本PCB用电解铜箔产业。当时日本各家铜箔厂采用的是间断式电解法：利用电铸技术、氰化铜镀浴、极性辊为不锈钢材质，电解铜作为可溶性阳性。这种效率较低的生产方式，全日本每月可生产几千米的薄铜片。
20世纪60年代
20世纪60年代，PCB已经逐渐普及到电子工业的各个领域之中，铜箔的需求量迅速增长。据专家介绍，1968年三井公司(Mitsui)从美国Anaconda公司首次引进了连续电解制造铜箔的技术，并在琦玉县上尾镇的工厂中生产此种电解铜箔。
古河电工公司(Furukawa)也从美国的CFC公司引进了铜箔生产技术。古河电工公司在日本枥木县建立的铜箔的生产厂于1972年竣工生产。另外，日本电解公司和福田公司(Fukuda)利用独自开发的连续电解铜箔的技术及铜箔表面处理技术，也在20世纪70年代得到确立，开始了工业化电解铜箔的生产。日本几大家铜箔厂在技术及生产上，于70年代初，得到飞跃性进步。
20世纪60年代初。中国的本溪合金厂(及现在的本溪铜箔厂)、西北铜加工厂(即现在的白银华夏电子材料股份有限公司)、上海冶炼厂(即现在的上海金宝铜箔有限公司)依靠自己开发的技术，开创了中国PCB用电解铜箔业。70年代初已可大批量连续化生产生箔产品。那时期铜箔粗化处理技术主要依靠国内几家覆铜板厂家加工。60年代后期，首先北京绝缘材料厂开发成功“阳极氧化”粗化处理法。并在压延铜箔上实现粗化处理加工后，又在电解铜箔上得到实现。80年代初，中国大陆的铜箔业实现了电解铜箔的阴极化的表面粗化处理技术。
全球供应状况
工业用铜箔可常见分为压延铜箔（RA铜箔）与电解铜箔（ED铜箔）两大类，其中压延铜箔具有较好的延展性等特性，是早期软板制程所用的铜箔，而电解铜箔则是具有制造成本较压延铜箔低的优势。由于压延铜箔是软板的重要原物料，所以压延铜箔的特性改良和价格变化对软板产业有一定的影响。
由于压延铜箔的生产厂商较少，且技术上也掌握在部份厂商手中，因此客户对价格和供应量的掌握度较低，故在不影响产品表现的前提下，用电解铜箔替代压延铜箔是可行的解决方式。但若未来数年因为铜箔本身结构的物理特性将影响蚀刻的因素，在细线化或薄型化的产品中，另外高频产品因电讯考量，压延铜箔的重要性将再次提升。
主要生产厂商
由于铜矿的原料来源和压延技术的门槛颇高，因此全球压延铜箔的产能极度集中于少数几家厂商，因此推估其产能可以得到全球压延铜箔的生产概况，全球主要的压延铜箔的生产者为日 Nippon Mining（日本）、福田金属Fukuda、Olin brass（美国）与Hitachi Cable（日本）、Microhard（日本）。
全球市场
生产压延铜箔有两大障碍，资源的障碍和技术的障碍。资源的障碍指的是生产压延铜箔需有铜原料支持，占有资源十分重要。另一方面，技术上的障碍使更 多新加入者却步，除了压延技术外，表面处理或是氧化处理上的技术亦是。全球性大厂多半拥有许多技术专利和关键技术Know How，加大进入障碍。若新加入者采后处理生产，又受到大厂的成本拑制，不易成功加入市场，故全球的压延铜箔仍属于强独占性的市场。