天文兴分析铜箔技术的发展趋势

   一、高性能电解铜箔

    近年世界铜箔行业中，一些高性能的电解铜箔制造技术得到不断创新、不断发展。一位海外的铜箔市场研究专家近期认为：由于未来在高密度细线化(LIS=0.10mm/0.10mm以上)、多层化(6层以上)、薄型化(0.8mm) 及高频化的PCB将会大量的采用高性能铜箔，这种铜箔的市场占有比例在不久将来会达到40%以上。这些高性能的铜箔的主要类型及特性如下。

    1.优异的抗拉强度及延伸率铜箔优异的抗拉强度及延伸率电解铜箔，包括在常态下和高温下两方面。常态下高抗拉强度及高延伸率，可以提高电解铜箔的加工处理性，增强刚性避免榴皱以提高生产合格率。高温延伸性(HTE)铜箔和高温下高抗拉强度铜箔，可以提高PCB热稳定性，避免变形及翘曲。同时铜箔高温断裂(一般铜宿使用在多层板内层中，制作通孔内环，在进行浸焊时易出现裂环现象)问题，采用HTE 铜箔可以得到改善。

    2. 低轮廓铜箔

    多层板的高密度布线的技术进步，使得继续再采用一般传统型的电解铜箔，已不适应制造高精细化PCB图形电路的需要。在这种情况下，一种新一代铜箔一一低轮廓(Low Profile,LP)或超低轮廓(VLP)的电解铜箔相继出现。低轮廓铜箔是在20世纪90年代初(1992-1994年)，几乎同期在美国(Gould公司的Arizona工厂)及日本(三井金属公司、古河电气公司、福田金属工业公司)成功地开发出来。

    一般原箔由电镀法制成，所用的电流密度很高，所以原箔的微结晶非常粗糙，呈粗大的柱状结晶。其切片横断层的“棱线”，起伏较大。而LP铜箔的结晶很细腻(2μm以下) ,为等轴晶粒，不含柱状晶体，是呈成片层结晶，且棱线平坦。表面粗化度低。VLP铜箔经实际测定，平均粗化度(R.)为0.55μm(一般铜箔为1.40μm)。最大粗化度(Rm?x)为5.04μm(一般铜箔为12.50μm) 由各类铜箔特性对比见表5-1-8 (本表数据以日本三井金属公司的各类铜箔产品为例)。

    VLP,LP铜箔除能保证普通铜筒一般性能外，还具有以下几个特性。

① VLP、LP铜箔初期析出的是保持一定距离的结晶层，其结晶并不成纵向连接叠积向上状，而是形成略凹凸的平面片状。这种结晶结构可阻止金属晶粒间的滑动，有较大的力可去抵抗外界条件影响造成的变形。因而铜箔抗张强度、延伸率(常态、热态)优于一般电解铜箔。

② LP铜箔比一般铜箔在粗化面上较平滑、细腻。在铜箔与基板的交接界面上，不会在蚀刻后发生残留的铜粉(铜粉转移现象) ，提高了PCB的表面电阻和层间电阻特性，提高了介电性能的可靠性。

③具有高的热稳定性，不会在薄型基板上由于多次层压，而产生铜的再结晶。

④蚀刻图形电路的时间，比一般电解铜箔减少。减少了侧蚀现象。蚀刻后的白斑减少。适于精细线路的制作。

⑤ LP铜箔具有高硬度，对多层板的钻孔性有所改进和提高。也较适于激光钻孔。

⑥ LP铜箔表面，在多层板压制成形后，较为平坦，适用于精线线路制作。

⑦ LP铜箔厚度均匀，制成PCB后信号传输延迟性小，特性阻抗控制优良，不会产生线与线间、层与层间的杂讯等。

     低轮廓铜箔在微细结构，如晶粒大小、分布、结晶位向及分布等方面与一般电解铜箔有很大的差别。低轮廓铜箔制造技术是在原传统的一般电解铜箔生产中电解液配方、添加剂、电镀条件等基础上，进行了很大的改进和技术上的进步。

3. 超薄铜箔

     以移动电话、笔记本电脑为代表的携带型电子产品用含微细埋、盲通孔的多层板以及BGA 、CSP等有机树脂类封装基板，所用的铜箔向采用薄箔型、超薄箔型推进。同时CO2激光蚀孔加工，也需求基板材料采用极薄铜箔，以便可以对铜箔层进行直接的微线孔加工。

在日本、美国等近几年来12μm厚的薄型铜箔已经在应用上走向一般化。9μm、5μm、3μm的电解铜循已可以工业化生产。

     当前，超薄铜箔的生产技术难点或关键点，主要表现在两方面：其一是9μm 厚超薄铜箔脱离载体(支持体)而直接生产，并保持高的产品合格率。其二是开发新型超薄铜箔的载体。在采用载体种类上，目前有铜、铝、薄膜等。铝载体使用量较大，但在去除铝载体时需要强碱的蚀刻加工，因而面临着废液处理问题。用铜载体在去除时是采用剥离方法，但它的剥离性以及剥离铜层的处理也是存在问题。日本有的铜箔生产厂家，开发出一种薄膜型载体，它具有质量轻、取拿方便，板成型压制后剥离性良好的优点。