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高周波PCB技術

高周波PCB技術 - pcb基板の銅箔特性及び製造過程と現状

高周波PCB技術

高周波PCB技術 - pcb基板の銅箔特性及び製造過程と現状

pcb基板の銅箔特性及び製造過程と現状
2022-12-12
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Author:Leota      文章を分かち合う

銅箔は、配線板の下地層上に沈殿した薄く連続した金属箔の層で、用途の広い装飾材料、pcb基板の導電体として機能します。絶縁層に接着しやすく、印刷保護層を受け、腐食して回路パターンを形成します。


国際pcb基板の銅箔厚は35 um、50 um、70 umが一般的である。  一般的に、単、両面pcb基板(銅被覆)の厚さは約35 um(1.4 mil)で、もう一つの規格は50 umと70 umです。多層基板の表層厚は一般的に35 um=1 oz(1.4 mil)、内層17.5 um(0.7 mil)です。回路基板の70%は完成35 umの銅箔厚を使用し、これは主にPCBの用途と信号の電圧、電流の大きさに依存します。また、過大な電流が必要なプリント配線板については、部分的には70 um銅厚、105 um銅厚、まれに140 umなどが使用されています。

  

用途が異なり、銅箔の厚さも異なり、一般的な0.5 oz、1 oz、2 ozは、消費類や通信類の製品に使用されることが多いです。3 oz以上は厚い銅製品で、高圧製品、電源プレートなどの大電流に使用されることが多いです。電流の大きさに影響を与え、現在では銅箔の電流負荷能力を直接計算できる公式があるが、実際に線路を設計する際にはこれだけ単純ではないので、設計時には安全という要素を十分に考慮しなければなりません。


pcb基板

特性

銅箔は低表面酸素特性を有し、金属、絶縁材料などの様々な基材と付着でき、広い温度使用範囲を持ちます。主に電磁シールド及び帯電防止に応用し、導電銅箔を基板面に置き、金属基材を結合し、優れた導通性を有し、電磁シールドの効果を提供します。

 

電子級(純度99.7%以上、厚さ5 um-105 um)は電子工業の基礎材料の一つである電子情報産業が急速に発展し、電子級銅箔の使用量はますます大きくなり、製品は工業用計算器、通信設備、QA設備、リチウムイオン蓄電池、民生用テレビ、ビデオレコーダー、CDプレーヤー、コピー機、電話、冷暖房エアコン、自動車用電子部品、ゲーム機などに広く応用されています。

 

国内外市場における電子級銅箔、特に高性能電子級銅箔への需要は日増しに増加しています。関係機関の予測によると、2015年までに、中国の電子級銅箔の国内需要量は30万トンに達し、中国は世界のプリント配線板(PCB基板)の生産基地となり、特に高性能箔市場が好調です。

 

性能優位性

1.電池パックの使用の一貫性を高めることができ、電池パックを根本的に大幅に低減することができる。

2.このような活物質と集電体との接着力を大幅に向上させることができ、製造極シートの対応する。

3.分極状況を良好に減少させ、それによって相応の倍率とグラム容量相関パラメータを高め、相関電池の性能を良好に向上させた。

4.集流体を良好に保護することができ、それによって電池の使用時間を良好に増加することができる。


応用分野は以下の通りである:

1.軟包装。軟質包装は軟質複合包装材料を利用した袋式容器であり、軟質包装の出現は食品飲料業の機械化、自動化レベルを大幅に高め、人々の食生活の現代化、社会化のプロセスを加速させた、

2.自動車用複合箔。我が国の自動車工業の盛んな発展と自動車のアルミニウム化率の絶えずの向上に従って、自動車用箔の市場需要量は急速に増加して、自動車用箔は2種類があって、1種は自動車エアコン用複合箔で、もう1種は自動車ラジエータ用複合箔で、自動車水槽放熱器、自動車凝縮器と蒸発器を製造するために使用する、

3.電解コンデンサ。電解コンデンサに用いられる銅箔は極性条件下で働く腐食材料であり、電解コンデンサは性能がよく、価格が低く、用途が広いため、市場の見通しがよい。


電解銅箔の生産方法:現在、国内ではローラー式陰極、不溶性陽極を用いて連続法で電解銅箔を生産することが多い。


銅箔


電解法による銅箔製造の具体的なステップ:

1.電解溶銅。電解銅または同等純度の電線戻り材を原料として、硫酸銅を含む溶液に溶解し、不溶性材料を陽極とし、底部を硫酸銅電解液に浸漬して定速回転する陰極ローラを陰極とする電解槽で電解し、溶液中の銅が陰極ローラの表面に堆積して銅箔を形成し、銅箔の厚みは陰極電流密度と陰極ローラの回転数によって制御される。銅箔がロールに伴って液面を転出した後、カソードロールから連続的にはがし、水洗、乾燥、巻き取りを経て原箔を生成する。


2.電気化学反応を主体とした表面処理工程を行う。この工程は3段に分けて行われる:第1段階は銅及び酸化銅からなるデンドライト結晶組織を保持する粗化層である。第二次黄銅または亜鉛をバリア層とする。バリア層を有する銅箔は、印刷回路を製造する過程で、微粒子移動などの基板汚染現象がないことを保証することができる。第3段階では、搬送、保管または積層時の酸化を防止するために、銅箔の表面に亜鉛、ニッケル、スズおよびその他の金属または合金を酸化防止めっき層とする。


3.カット包装です。裁断包装の一部の設備には制御装置が付属しているので、ここでは考えません。このように生産プロセス全体は:電解溶銅、表面溶銅、10空調ユニット、30万空調ユニットの4つの部分に分けることができる。


電解銅箔の製造方法における銅溶解過程:

1.原理:処理された銅材料を溶銅槽に添加し、銅材料の表面積が大きいほど良く、銅材料の間に小さな隙間があり、反応面積を増大させる。一定量の純水と硫酸を加えた後、圧縮空気を通して酸化化合反応を行い、硫酸銅溶液を生成する。その化学反応式は、2 Cu+2 H 2 SO 4+O 2=2 CuSO 4+2 H 2 Oである。この反応は固−液、固−気、液−気多相反応である。反応速度は槽内の銅材料の総表面積と関係があり、表面積が大きいほど反応速度が速くなる。次に風量と関係があり、風量が増加し、反応速度も速まる。


2.製箔原料の要求:銅箔の厚さが薄いほど、品質レベルが高く、電解液中の不純物含有量が低いことが要求される。銅箔の品質を保証するためには、銅材の純度は99.9%を超えなければならない。


箔製造の設備と原理:

1.陰極ロール:顧客要求の向上と技術の発展に伴い、陰極ロールの直径は従来の1 m、1.5 mから2.2 m、2.7 mに増加し、幅は1400 mm ~ 1500 mmで、材料は現在純チタンが多い。カソードローラは良好な耐食性を有し、その表面品質は生(原)箔の表面品質と視覚効果に直接影響するため、ローラ面粗さRa<0.3μm。< p="">


2.陽極座:不溶性陽極であり、現在使用されている材料は、1つは鉛アンチモン合金(または鉛銀合金)であり、もう1つはチタンである。前者は使用時間の延長に伴い、合金の腐食が増加し、極性距離が増加し、溝電圧が上昇し、電気消費量が増加した、同時に腐食が均一ではないため、極距離の一致性にも影響し、銅箔の均一性も悪くなる。


圧延銅箔の欠陥:

1.生産プロセスが複雑で、プロセスが長く、一度の投入が高く、コストが高い。

2.限界厚さが制限される。

3.ロールに対する品質要求も非常に高い。ロール直径の大きさは最小圧延材の厚さの要求を満たさなければならないが、厚さが小さいほど、ロールの直径も小さくなり、ロールの加工精度も高くなることが要求される。

4.幅もロールによって制限され、ロールの長さが増加するため、ロールの振れ差も増加する。

5.表面粗さが低く、平坦度と外観の一致性は電解銅箔より劣るが、高い延性を有する。


供給状況

工業用銅箔はよく圧延銅箔でんかい銅箔の2つの大きな種類に分けることができ、その中で圧延銅箔は比較的に良い延性などの特性を持って、初期の軟板製造工程に用いられた銅箔で。圧延銅箔は軟板の重要な原材料であるため、その特性改良と価格変化は軟板産業に一定の影響を与える。

 

その生産メーカーは少なく、技術的にも一部のメーカーの手に握られているため、顧客の価格と供給量の把握度は低いため、製品の表現に影響を与えない前提で、圧延銅箔の代わりに電解銅箔を用いることは可能な解決方法です。しかし、今後数年で銅箔自体の構造の物理的特性がエッチングに影響する要素があれば、細線化または薄型化された製品の中で、また高周波製品は電気信号の考慮により、圧延銅箔の重要性が再び向上するだろう。

 

その生産には2つの大きな障害があり、資源の障害と技術の障害があります。資源の障害とは、圧延銅箔の生産には銅原料の支持が必要で、資源を占有することが非常に重要であることを意味します。一方、技術上の障害は、圧延技術の他に、表面処理または酸化処理上の技術も、より多くの新規加入者を退却させます。

 

大工場は多くのpcb基板技術とキーテクノロジーKnow Howを持ち、参入障壁を大きくしています。新規参入者が採集後に生産を処理する場合、また大工場のコストに縛られ、市場への参入に成功しにくいため、圧延銅箔は依然として独占性の強い市場に属しています。