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Blog de PCB - Desarrollo de la tecnología de lámina de cobre de placas de circuito de PCB

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Desarrollo de la tecnología de lámina de cobre de placas de circuito de PCB

2021-12-28
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Author:pcb

(1) desarrollo de la producción mundial de cobre de PCB

La producción de láminas de cobre comenzó en la refinería de cobre Anaconda de los Estados Unidos en 1937. En ese momento, la lámina de cobre solo se usaba para impermeabilizar techos de madera. A principios de la década de 1950, con la aparición de la industria de placas de circuito impreso, la industria de la lámina de cobre se convirtió en una importante industria de vanguardia relacionada con la industria de la información electrónica.


En 1955, yates se separó de Anaconda y se convirtió en la primera compañía del mundo especializada en la producción de láminas de Cobre electrolítico para placas de circuito de pcb. En 1957, la compañía estadounidense Gould también invirtió en el sector, dividiendo a nivel mundial el mercado exclusivo de yates para láminas de cobre para placas de circuito multicapa de pcb. Después de la introducción de la tecnología estadounidense de fabricación de láminas de cobre en mitsui, japón, en 1968, Furukawa y Nippon Mining cooperaron con yates y gould, respectivamente, para hacer que la industria japonesa de láminas de cobre hiciera grandes progresos.

En 1972, se anunció la patente de producción de lámina de Cobre electrolítico de yates (patente estadounidense 3674656), marcando una nueva etapa en el mundo de la tecnología de fabricación y tratamiento de superficie de lámina de cobre electrolítico.

Según las estadísticas, en 1999, la producción mundial de láminas de Cobre electrolítico para placas de circuito impreso fue de aproximadamente 180000 toneladas. Entre ellos, 50000 toneladas en japón, 43000 toneladas en taiwán, 19000 toneladas en China continental y 10000 toneladas en Corea del Sur. Se espera que la producción mundial de Cobre electrolítico aumente a 253000 toneladas en 2001. Los que más crecieron fueron Japón (73.000 toneladas en 2001) y Taiwán (65.000 toneladas en 2001).


Japón, que ocupa el primer lugar en la producción y tecnología de láminas de cobre del mundo, ha progresado rápidamente en la producción y tecnología de láminas de cobre en los últimos años debido al desarrollo de placas de circuito impreso y placas recubiertos de cobre. En los últimos años, la compañía también ha establecido fabricantes extranjeros con inversión japonesa en América del norte, china, taiwán, el sudeste asiático, Europa y otros países y regiones. Los principales productores japoneses de láminas de Cobre electrolítico son Mitsui metal mining, Japan Energy Company (anteriormente Japan Mining company), The Electric company, FUKUDA METAL Foil industry, Japan electrolytic company, etc. en los últimos años, la producción de láminas de Cobre electrolítico japonesas se ha caracterizado por: avanzar hacia tecnologías más avanzadas y productos de vanguardia.

Taiwán es actualmente el segundo mayor productor mundial de lámina de cobre electrolítico. Los principales grandes fabricantes son Changchun Petrochemical company, Taiwan Copper foil Company y South Asia plastic company.


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(2) lámina de Cobre electrolítico de alto rendimiento

En los últimos años, la industria mundial del cobre ha innovado y desarrollado continuamente algunas tecnologías de fabricación de láminas de cobre electrolíticas de alto rendimiento. Un experto en investigación de mercado de láminas de cobre en el extranjero concluyó recientemente que la cuota de mercado de láminas de cobre de alto rendimiento alcanzará más del 40% en un futuro próximo debido a la linealización fina de alta densidad (lis = 0,10 mm / 0,10 mm), capas múltiples (6 capas), adelgazamiento (0,8 mm) y placas de circuito multicapa de PCB de alta frecuencia. Los principales tipos y características de estas láminas de cobre de alto rendimiento son los siguientes.

1. excelente resistencia a la tracción y elongación la lámina de cobre tiene excelentes propiedades de tracción y elongación la lámina de cobre electrolítico, incluso a temperatura ambiente y alta temperatura. Mejorar la resistencia a la tracción y la alta tasa de extensión en condiciones normales puede mejorar las propiedades de procesamiento de la lámina de cobre electrolítico, aumentar la rigidez, evitar pliegues y mejorar la calidad de la producción. Las láminas de cobre dúplex de alta temperatura (hte) y las láminas de cobre de alta temperatura con alta resistencia a la tracción pueden mejorar la estabilidad térmica de las placas de circuito PCB y evitar deformaciones y deformaciones. Al mismo tiempo, la lámina de cobre produce grietas a altas temperaturas (por lo general, la capa interior de la placa multicapa de PCB utiliza dormitorios de cobre para formar un anillo interior a través del agujero, que es propenso a grietas Al sumergirse en la soldadura). Se puede mejorar el uso de láminas de cobre hte.


2. láminas de cobre delgadas

Los avances en la tecnología de cableado de alta densidad para placas multicapa de PCB hacen que no sea adecuado seguir utilizando láminas de Cobre electrolítico tradicionales para gráficos de placas de circuito de PCB de alta precisión. En este caso, han surgido nuevas generaciones de láminas de Cobre electrolítico con un perfil bajo uno a uno (lp) o un perfil ultra bajo (vlp). La lámina de cobre de perfil bajo se desarrolló con éxito casi simultáneamente a principios de la década de 1990 (1992 - 1994) en los Estados Unidos (planta de Arizona en gould) y Japón (mitsui metal company, guhe Electric company, FUKUDA METAL INDUSTRY company).

Por lo general, la lámina original está hecha de galvanoplastia y la densidad de corriente utilizada es muy alta. Por lo tanto, la cristalización microscópica de la lámina original es muy áspera y muestra una cristalización cilíndrica áspera. La altura de la "línea de cresta" de la falla transversal en su sección fluctúa. La cristalización de la lámina de cobre LP es muy fina (2) inferior a m) es de grano equieje, sin cristales cilíndricos, y se cristaliza en láminas con bordes planos. El grado de engrosamiento de la superficie es bajo. A través de mediciones reales, la rugosidad media (r) de la lámina de cobre VlP es de 0,55. Isla M (generalmente lámina de cobre de 1,40) isla m). La rugosidad máxima (r m? X) es de 5,04 micras (generalmente 12,50 láminas de cobre) para comparar las propiedades de diferentes tipos de láminas de cobre, como se muestra en la Tabla 5 - 1 - 8 (los datos en esta tabla toman como ejemplo diferentes tipos de productos de láminas de cobre de Japan co., Ltd. Mitsui metal company).


Las láminas de cobre VlP y LP no solo garantizan el rendimiento general de los barriles de cobre ordinarios, sino que también tienen las siguientes características.

(1) la precipitación inicial de las láminas de cobre VlP y LP es una capa cristalina que mantiene una cierta distancia. La cristalización de las láminas de cobre VlP y LP no se superpone al alza como una conexión vertical, sino que es una placa plana ligeramente cóncava y convexa. Esta estructura cristalina evita el deslizamiento entre granos metálicos y tiene una mayor resistencia a la deformación causada por condiciones externas. Por lo tanto, la resistencia a la tracción y la tasa de extensión (normal y caliente) de la lámina de cobre son mejores que las de la lámina de Cobre electrolítico ordinaria.

(2) la lámina de cobre LP es más lisa y delicada que la lámina de cobre ordinaria en la superficie áspera. En la interfaz entre la lámina de cobre y el sustrato, no hay polvo de cobre residual (fenómeno de transferencia de polvo de cobre) después del grabado, lo que mejora la resistencia superficial y las características de resistencia entre capas del PCB y mejora la fiabilidad de las propiedades dieléctrico.

(3) tiene una alta estabilidad térmica y no recristaliza el cobre en una placa de base delgada debido a las múltiples capas.

(4) el tiempo de grabado del circuito gráfico es menor que el tiempo de grabado de la lámina de Cobre electrolítico ordinaria. El grabado lateral disminuye. Los puntos blancos disminuyen después del grabado. Adecuado para la producción de hilos finos.

La lámina de cobre LP tiene una alta dureza, lo que mejora la perforabilidad de las placas multicapa de pcb. También es más adecuado para la perforación láser.

La superficie de la lámina de cobre lp, después de ser presionada y formada por una placa multicapa de pcb, es relativamente plana y adecuada para la producción de líneas de precisión.

El espesor de la lámina de cobre LP es uniforme, el retraso de transmisión de la señal después de la fabricación de la placa de circuito PCB es pequeño, la resistencia característica está bien controlada, el ruido de la línea inalámbrica y la capa a capa, etc.

Las láminas de cobre de perfil bajo son muy diferentes de las láminas de Cobre electrolítico ordinarias en términos de tamaño de grano, distribución, orientación cristalina y distribución. En la producción general original de láminas de cobre electrolítico, la tecnología de fabricación de láminas de cobre de bajo perfil ha mejorado considerablemente y los avances tecnológicos en términos de fórmulas electroliticas, aditivos y condiciones de galvanoplastia.


PCB cobre

3. láminas de cobre ultrafinas para el desarrollo de portadores IC

Los productos electrónicos portadores, como teléfonos móviles, computadoras portátiles y placas portadoras de ic, utilizan placas multicapa con agujeros micro - enterrados y ciegos, así como sustratos encapsulados de IC de resina orgánica como bga y csp. las láminas de cobre utilizadas se empujan hacia tipos de láminas delgadas y ultradelgadas. Al mismo tiempo, el grabado láser de CO2 también requiere una lámina de cobre muy delgada como material de sustrato, lo que permite un tratamiento microporoso directo en la capa de lámina de cobre.

En los últimos 12 años, la aplicación de láminas de cobre delgadas con espesor M se ha vuelto cada vez más común en japón, Estados Unidos y otros países. Los electrolitos de cobre de 9 islas m, 5 islas m y 3 islas M se pueden industrializar. En la actualidad, la producción de láminas de cobre ultrafinas tiene principalmente dos dificultades técnicas o puntos clave: uno es 9. La lámina de cobre ultrafina de espesor Mu M se fabrica directamente por el portador (soporte) y mantiene una alta tasa de aprobación del producto. El segundo es desarrollar un nuevo portador para láminas de cobre ultrafinas. En la actualidad, hay cobre, aluminio, películas, etc. los transportistas de aluminio son ampliamente utilizados, pero al eliminar los transportistas de aluminio, se necesita un grabado alcalino fuerte, por lo que se enfrentan al problema del tratamiento de residuos líquidos. El portador de cobre se utiliza para el desprendimiento, pero su escribibilidad y el tratamiento de la capa de cobre también tienen problemas. Algunos fabricantes japoneses de láminas de cobre han desarrollado un portador de película delgada con las ventajas de peso ligero, fácil acceso y buenas propiedades de desprendimiento después de la formación y prensado de la hoja.