电解铜箔

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电解铜箔的分类介绍

2021-01-25 03:15:49

一、按应用范围划分


1.覆铜箔层压板(CCL)及印制线路板用铜箔(PCB)


CCL及PCB是铜箔应用广泛的领域,铜箔首先和浸渍树脂的粘结片热压制成覆铜箔层压板,它用于制作印制电路板,PCB目前已经成为绝大多数电子产品达到电路互连的不可缺少的主要组成部件。铜箔目前已经成为在电子整机产品中起到支撑、互连元器件作用的PCB的关键材料。它被比喻为电子产品信号与电力传输、沟通的“神经网络”。90年代以来,IT产品技术的发展,促进了PCB朝着多层化、薄型化、高密度化、高速化方向发展,它也要求迈入了技术发展新时期的铜箔更加具有高性能、高品质、高可靠性。目前,应用于CCL和PCB行业绝大部分是电解铜箔


电解铜箔

2.锂离子二次电池用铜箔


根据锂离子电池的工作原理和结构设计,石墨和石油焦等负极材料需涂敷于导电集流体上。铜箔由于具有导电性好、质地较软、制造技术较成熟、价格相对低廉等特点,成为锂离子电池负极集流体选择。铜箔在锂离子电池内既当负极活性材料的载体,又充当负极电子收集与传导体。锂离子电池在发展初期,用作负极电极集流体的铜箔多为压延铜箔。但由于锂离子电池用压延铜箔价格高,且涂有活性物质的负极电极,在干燥、轧辊等制造工序中的操作性较差,易产生皱纹,甚至断裂。同时,压延铜箔存在制造工艺复杂、流程长、生产效率较低等缺陷。为此,近年来随着电解铜箔物理、化学、机械和冶金等性能的提高,以及易于生产操作,生产率较高,价格相对便宜优势,采用高性能电解铜箔代替压延铜箔已在锂离子电池的实际生产中得以应用。目前,国内外大部分锂离子电池厂家都采用电解铜箔制作为电池负极集流体。


3.电磁屏蔽用铜箔


主要应用于医院、通信、军事等需要电磁屏蔽的部分领域,由于压延铜箔受幅宽的限制,电磁屏蔽铜箔多为电解铜箔。


二、按生产工艺划分


1.压延铜箔


该铜箔是将铜熔炼加工制成铜板,再将铜板经过多次重复辊扎制成原箔,然后根据要求对原箔进行粗化处理、耐热处理及防氧化处理等一系列表面处理。由于压延铜箔受加工工艺的限制,压延铜箔的幅宽很难满足刚性CCL和锂离子电池负极极片的生产要求,另外压延铜箔热稳定性及可操作性差也限制了它在锂离子二次电池行业的应用。


但是,压延铜箔属于片状结晶组织结构,因此在强度韧性方面要优于电解铜箔,


所以压延铜箔大多用于挠性印制线路板。此外,由于压延铜箔的致密度较高,表面比较平滑,利于制成印制线路板后的信号快速传送,因此在高频高速传送、精细线路的印制电路板上也使用一些压延铜箔。


2.电解铜箔


该铜箔是将铜先经溶解制成硫酸铜电解液,再在专用电解设备中,将硫酸铜电解液在直流电作用下,电沉积而制成原箔。然后根据要求对原箔进行粗化处理、耐热处理及防氧化处理等一系列表面处理。电解铜箔不同于压延铜箔,电解原箔两面结晶形态不同,贴近阴极辊的一面比较光滑,成为光面。另一面呈现凸凹形状的结晶组织结构,比较粗糙,成为毛面。电解铜箔与压延铜箔的表面处理也有一定区别。由于电解铜箔属于柱状结晶组织结构,强度韧性等性能要逊于压延铜箔。电解铜箔现多用于刚性覆铜箔层压板、锂离子二次电池负极载体的生产。


三、按表面处理的方式可划分


1.单面处理铜箔


在电解铜箔中,生产量大的品种是单面表面处理铜箔,它不仅是覆铜板和多层板制造中使用量大的一类电解铜箔,而且是应用范围大的铜箔,在此类产品中,90年代中期又兴起一种低轮廓铜箔(Lowprofile,简称LP)。


2.双面(反相)处理铜箔


主要应用于精细线路的多层线路板,其光面处理面具有较低的轮廓,此面与基材压合后制成的覆铜板,在蚀刻后可保持较高精度的线路。此类铜箔的需求量越来越大。

  

四、按性能划分


对CCL、PCB用铜箔按其性能分为:标准铜箔、高温高延伸性铜箔、高延伸性铜箔、耐转移铜箔、低轮廓铜箔等。


1.标准铜箔


主要用于压制纸基酚醛树脂覆铜箔层压板和环氧树脂玻纤布覆铜箔层压板,对于用于纸基覆铜板的铜箔,为了提高铜箔与基材的结合强度,在对铜箔进行粗化处理后,还要涂一层专用胶,这种铜箔的粗化面粗糙度比较大,铜箔的厚度一般在35-70um左右,各种性能要求不是很高。对于用于玻纤布覆铜板的铜箔,除了进行必要的粗化处理外,还要进行耐热处理(如镀锌、镀黄铜等),特殊耐高温防氧化处理,与基材有较高的结合力,耐热温度达到200℃左右,它以18um铜箔为主体。


2.高温高延伸性铜箔(THE铜箔)


主要用于多层印制板上,由于多层印制板在压合时的热量会使铜箔发生再结晶现象,需要在高温(180℃)时也能有和常温时一样的高延伸率,就需要高温延伸性铜箔,以保证印制板制作过程中不出现裂环现象等。


3.高延伸性铜箔(HD)


主要用于挠性线路板上,要求具有很高的耐折性,因而要求它必须具有很高的致密度,并进行必要的热处理过程。


4.耐转移铜箔


主要用于绝缘要求比较高的印制线路板上,如果铜箔被制成线路板后,发生铜离子转移,则对基板的绝缘可靠性会造成相当大的影响。因此必须对铜箔表面进行特殊的处理(如镀镍等),以抑制铜的进一步离子化及进一步转移。


五、其它类型铜箔


1.低轮廓铜箔(LP铜箔)、甚低轮廓铜箔(VLP铜箔)


主要用于多层线路板上,它要求铜箔表面粗糙度比普通铜箔小。此外,某些高频线路使用的铜箔,它的表面近乎平滑,,即超低轮廓铜箔(VLP铜箔),它的表面粗糙度比普通铜箔更小。IPC-4562中规定LP铜箔两面轮廓度不大于10..2微米,VLP铜箔两面轮廓度不大于5.1微米。


2.涂胶铜箔


涂胶铜箔主要包括上胶铜箔(ACC)和背胶铜箔(RCC),,上胶铜箔是在电解铜箔进行粗化处理后,再在粗化面涂附树脂层,它主要应用于纸基覆铜箔板的制造。背胶铜箔是由表面经粗化、耐热、防氧化等处理的铜箔与B阶段的树脂组成。背胶铜箔的树脂层,具备了与FR-4粘接片相同的工艺性,因此,也有人认为RCC是一种便于激光、等离子等蚀孔处理的一种无玻璃纤维的新兴CCL产品。


3.载体铜箔


超薄铜箔的生产大多采用具有一定厚度的金属支承箔作为阴极,在其上电沉积铜,然后将镀上的超薄铜箔连同阴极的支承金属箔一同经热压,固化压制在绝缘材料板上,再将用作阴极的金属支承箔用化学或机械方法剥离除去。这种在载体上电沉积的超薄铜箔称为载体铜箔,作为电沉积载体的金属可包括:不锈钢、镍、铅、锌、铬、铜、铝等,但以上金属有的不易加工成箔材;有的加工成箔材价格太昂贵;有的加工成箔材砂眼针孔太多;有的表面不易处理、对铜箔有污染。所以,目前有实用价值又经济合算的支撑体是铝箔。4.未处理铜箔


IPC-4562规定,未处理铜箔包括两种,一种是铜箔表面不进行增强粘接处理,也不进行防锈处理的铜箔(代号N);一种是铜箔表面不进行增强粘接处理但进行防锈处理的铜箔(代号P)。通常,后一种铜箔应用比较广泛,如部分锂离子电池用铜箔、屏蔽铜箔等。


电解铜箔按照不同的分法,有很多的种类。随着电子电子信息技术的发展,对电解铜箔在品种及质量上都提出了很多更新更高的要求,促使铜箔技术更快发展,电解铜箔的品种及规格也是越来越多了。


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