圧延銅箔の現状と開発動向
銅箔はプリント基板（PCB）、銅張積層板（CCL）、リチウムイオン電池の製造に欠かせない主原料です。 工業用銅箔はその製造方法により、圧延銅箔と電解銅箔の2つに分類されます。
電解銅箔は、電気化学的原理を利用して銅を電気分解して製造されます。 生箔の内部構造は垂直針状結晶構造であり、製造コストが比較的安価である。 圧延銅箔は塑性加工の原理を利用し、銅の地塊を圧延と焼鈍を繰り返すことで製造されます。 内部組織は薄片状の結晶構造となっており、延性に優れた圧延銅箔製品となります。 現段階では、電解銅箔はリジッド回路基板の製造に主に使用され、圧延銅箔はフレキシブル回路基板や高周波回路基板の製造に主に使用されています。
1. 圧延銅箔の特性
圧延銅箔は電解銅箔と比較して以下のような特徴があります。
1.1 製造工程が複雑で製造コストが高い
圧延銅箔の製造工程の流れ（陰極銅精錬－鋳造－加熱－熱間圧延－フライス加工－冷間粗圧延－焼鈍－酸洗－冷間仕上げ圧延－焼鈍－せん断－箔圧延－表面処理－せん断）比率電解銅箔の製造工程（銅溶解～電解箔作製～表面処理～せん断）はさらに複雑です。 圧延銅箔の製品品質や歩留まりに影響を与える要因は数多くあります。 したがって、圧延銅箔の製造は困難であり、生産が困難である。 より高いコスト。
1.2 銅箔の厚さと幅には制限があります
圧延銅箔は、銅の地塊を繰り返し圧延して製造されます。 加工方法、特に銅箔圧延技術の限界により、厚みや幅には一定の制限があります。 現在市販されている圧延銅箔は厚さ6μm以上、幅800mm以下が限界である。 1.3 高純度、高柔軟性、低表面粗さ
圧延銅箔と電解銅箔の製造方法が異なるため、圧延銅箔の純度は99.9%に達し、電解銅箔の99.8%よりも高くなります。
圧延銅箔のフレーク状の結晶構造と電解銅箔の垂直針状結晶状態とを比較すると、通常の圧延銅箔の耐屈曲性は、同じ仕様の標準電解銅箔の2倍以上です。 マットな表面の粗さと滑らかな表面の粗さの間には大きな違いがあります。 一般的な電解銅箔の耐屈曲性も曲げ方向によって大きく異なりますが、圧延銅箔の耐屈曲性はその差が小さいです。 圧延銅箔の表面の均一な平滑性は、その製造方法によって決まります。 一般に、圧延銅箔生箔の表面粗さ（Rz）は1μmに達することもあり、これは標準的な電解銅箔生箔の表面粗さの1/5です。 電荷の表皮効果により、高周波電荷伝送の過程において、粗さの小さな圧延銅箔の電気特性は、粗さの大きな電解銅箔よりもはるかに優れています。 圧延銅箔と電解銅箔の主要特性の比較を表１に示す。表２に電解銅箔と圧延銅箔の主要特性の測定値を示す。
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1.4 パフォーマンスの向上と新製品の開発のための柔軟な手段
電解銅箔は銅を電解して製造されます。 電解銅箔の性能を向上させたり、新製品を開発したりするには、電解銅箔の電解工程の条件を調整するしかありません。 圧延銅箔は、従来のストリップから圧延と焼鈍を繰り返して製造されます。 これは、ストリップ材料のマイクロアロイ化、銅箔の処理速度の制御、アニーリング手順の調整によって調整できます。 、高強度、高柔軟性、高伸び、高軟化温度などのさまざまな性能要件を備えた圧延銅箔を得ることができます。
2. 圧延銅箔の現状と開発動向
現在、世界の圧延銅箔生産能力の 90% 以上が日本のメーカーに握られています (表 3 を参照)。 表4を参照すると、日本のメーカーの生産能力の80％以上が日本に集中しています。圧延銅箔の生産能力は集中しすぎており、生産コストが高いため、その生産量と価格は非常に不確実です。 コストを削減し、原材料の供給リスクを回避するために、プリント基板やリチウム電池などのほとんどの産業では、現在、圧延銅箔の代わりに電解銅箔を使用する必要があり、これにより電解銅箔メーカーは高延性電解銅箔への投資を促進しています。銅箔と薄型電解銅。 箔などの特殊電解銅箔の開発が盛んです。 しかし、その製法上、柔軟性や表面粗さなどの特性は圧延銅箔には及ばないのが現状です。
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圧延銅箔はコストが高いため、現在、高い箔柔軟性と表面粗さが要求されるフレキシブル回路基板業界、高性能リチウム電子電池、高周波信号伝送が必要な一部部品などで主に使用されています。 プリント基板業界において、圧延銅箔の需要の変化と発展は業界の発展と密接な関係があります。 フレキシブル基板とは、ポリエステルフィルムやポリイミドを基材とし、銅箔上にエッチングによりラインを形成した、信頼性と柔軟性に優れたプリント基板です。 この種の回路基板は、配線密度が高く、厚さが薄く、軽量で、配線スペースが最小限であり、折り曲げ可能で、柔軟性が高く、部品の組み立てと配線の接続を統合するための3次元空間での移動と拡張が可能であるという特徴を備えています。 。 などの特性は、軽さ、薄さ、小型化というエレクトロニクス製品の開発方向と一致しています。
エレクトロニクス製品の軽薄短小化に伴い、電子機器はますます複雑化し、部品点数も増加しています。 相互接続の密度とプリント回路部品の設置に対する要件はますます高くなっています。 プリント基板上 回路部品の接触距離は縮小しており、その目標を達成するには高密度配線とマイクロビア技術の適用が必要です。 銅箔が薄いほど、「サイドエロージョン」による微細回路の短絡を回避し、微細な開口の穴あけが容易になり、プリント基板の高い信頼性が確保されます。
他の高性能電池と比較して、リチウム電子電池は、比エネルギーが高く、メモリー効果がなく、サイクル寿命が長く、汚染がなく、小型で軽量であるという利点があり、携帯用電子製品の好ましい電源となっています。 圧延銅箔は、その表面粗さが低く、熱処理後の延性に優れ、電池製造プロセスに適しているため、高性能リチウム電池産業（特に圧延電池）での用途が徐々に拡大しています。 高周波信号伝送では、「表皮効果」により、プリント基板上の信号が導体の表面に蓄積します。 したがって、銅箔はプリント基板の導体層の重要な部分であり、その表面粗さは信号伝送損失に大きな影響を与えます。 この影響は非常に重要です (高周波では、表面粗さが大きくなるほど、信号伝送損失が大きくなります)。 高周波信号の伝送損失を低減するには、薄型（Rz：2.7～3.3μm）または表面が平滑な銅箔（Rz：1.7μm以下）を使用する必要があります。 情報ネットワーク技術の急速な発展と、電子製品の情報処理の速度と効率に対するますます高まる要求に適応するために、銅箔表面の薄型化により、プリント回路基板の信号伝送速度が向上し、信号伝送速度が低下します。高速信号を伝送する際の信号損失。 減衰の重要な手段。
近年、エレクトロニクス製品の開発ニーズに対応するため、新たな圧延銅箔材料の開発が進んでいます。 例：圧延加工条件を変えることにより表面粗さ（Rz）が最大｛｝｝｝.4μmの超低粗面圧延銅箔を製造し、高周波伝送に適した圧延銅箔を製造します。信号; 異なる圧延加工条件と焼鈍を組み合わせて作製した立方晶再結晶組織の圧延銅箔を作製しました。 試験後の耐屈曲性は、通常の圧延銅の 4 倍以上です。 製造されたフレキシブル回路基板は、より高い曲げ信頼性を備えています。 圧延銅箔の化学処理をマイクロアロイ化し、銅箔の機械的強度と弾性を向上させ、さまざまなフレキシブル銅張積層板の製造プロセスと要件に適応します。
3.結論
(1) 高純度、高柔軟性、低表面粗さ、製品の性能向上や新製品開発に柔軟に対応できることが圧延銅箔の大きな特徴です。
(2) 複雑な製造プロセス、高い製造コスト、および過剰な生産能力の集中が、圧延銅箔の発展の主な要因です。 生産コストの削減と産業独占の打破は、圧延銅箔の市場競争力を強化するための重要な手段です。
(3) 電子製品の携帯性、高周波信号伝送の開発と普及、高密度相互接続電子設置技術の要求、およびリチウム電池産業の急速な発展により、圧延銅箔はさらに普及することが決定されています。今後の対戦相手は電解銅箔の競争が激しい。
