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Sviluppo della tecnologia del foglio di rame per il circuito stampato PCB
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Sviluppo della tecnologia del foglio di rame per il circuito stampato PCB

Sviluppo della tecnologia del foglio di rame per il circuito stampato PCB

2021-12-28
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Author:pcb

(1) Lo sviluppo della produzione mondiale di fogli di scheda PCB
La produzione di fogli di rame è iniziata nel 1937 presso la raffineria di rame Anaconda negli Stati Uniti. Il foglio di rame è stato poi utilizzato solo per scopi impermeabili sui tetti di legno. Nei primi anni '50, con l'avvento della Industria dei circuiti stampati, l'industria della lamina di rame divenne un'importante e sofisticata industria associata all'industria dell'informazione elettronica.


Nel 1955, Yates Corporation degli Stati Uniti si separò dalla Anaconda Company e si affermò come la prima azienda al mondo specializzata nella produzione di fogli di rame elettrolitici per scheda PCB. Gould Corporation degli Stati Uniti investì anche in questo settore nel 1957, dividendo il mercato esclusivo di Yates nel foglio di rame per circuiti stampati multistrato in tutto il mondo. In seguito all'introduzione della tecnologia di produzione del foglio di rame statunitense da parte di Mitsui in Giappone nel 1968, Furukawa e Nippon Mining in Giappone hanno collaborato con Yates e Gould rispettivamente per fare grandi progressi nell'industria giapponese del foglio di rame.

Nel 1972 fu pubblicato il brevetto di Yates Corporation per la produzione di fogli di rame elettrolitici (U.S. Pat 3674656), segnando una nuova fase nel mondo della produzione di fogli di rame elettrolitici e della tecnologia di trattamento superficiale.

Secondo le statistiche,La produzione mondiale di fogli elettrolitici di rame per circuiti stampati ha raggiunto circa 180.000 t nel 1999, tra cui 50.000 t in Giappone, 43.000 t a Taiwan, 19.000 t in Cina continentale e 10.000 t in Corea del Sud. La produzione mondiale di fogli di rame elettrolitici dovrebbe aumentare a 253.000 t nel 2001. I tassi di crescita più rapidi sono stati Giappone (73.000 t nel 2001), Taiwan (65.000 t nel 2001)..


Il Giappone, che occupa il primo posto nella produzione e nella tecnologia di fogli di rame nel mondo, ha fatto rapidi progressi nella produzione e nella tecnologia di fogli di rame negli ultimi anni a causa dello sviluppo di circuiti stampati e schede rivestite in rame. Negli ultimi anni, ha anche stabilito produttori d'oltremare con investimenti giapponesi in Nord America, Cina, Taiwan, Sud-est asiatico, Europa e altri paesi e regioni. I principali produttori di fogli di rame elettrolitici in Giappone sono Mitsui Metal Mining Company, Japan Energy Company (ex Japanese Mining Company), The Electric Company, Fukuda Metal Foil Industry Company, Japan Electrolisis Company, ecc Le caratteristiche di produzione di fogli di rame elettrolitici in Giappone sono: negli ultimi anni, si sta sviluppando verso la tecnologia più avanzata e prodotti all'avanguardia.

Taiwan è attualmente il secondo produttore di fogli di rame elettrolitici al mondo. I principali produttori su larga scala sono Changchun Petrochemical Company, Taiwan Copper Foil Company, South Asia Plastic Company, ecc.


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(2) Foglio di rame elettrolitico ad alte prestazioni

Negli ultimi anni, Alcune tecnologie elettrolitiche di produzione di fogli di rame ad alte prestazioni sono state continuamente innovate e sviluppate nell'industria mondiale dei fogli di rame. Un esperto di ricerche di mercato oltreoceano in fogli di rame ha recentemente concluso che la quota di mercato di fogli di rame ad alte prestazioni raggiungerà oltre il 40% nel prossimo futuro a causa della linearizzazione fine ad alta densità (LIS = 0,10 mm/0,10 mm), multistrato (6 strati), assottigliamento (0,8 mm) e circuito multistrato PCB ad alta frequenza. I principali tipi e caratteristiche di questi fogli di rame ad alte prestazioni sono i seguenti:.
Eccellente resistenza alla trazione e allungamento Foglio di rame Eccellente resistenza alla trazione e allungamento Foglio di rame elettrico, anche a temperature normali e alte. L'aumento della resistenza alla trazione e dell'alto allungamento in condizioni normali può migliorare le prestazioni di elaborazione del foglio di rame elettrico, migliorare la rigidità ed evitare rughe per migliorare la qualificazione produttiva. La lamina di rame ad alta temperatura estensibile (HTE) e la lamina di rame ad alta temperatura con alta resistenza alla trazione possono migliorare la stabilità termica del circuito stampato ed evitare distorsioni e deformazioni. Allo stesso tempo, la lamina di rame si incrina ad alta temperatura (generalmente il dormitorio di rame è utilizzato nello strato interno della scheda multistrato PCB, facendo anello interno passante, che è facile da rompere durante la saldatura ad immersione). L'uso di fogli di rame HTE può essere migliorato.


2. Foglio di rame a basso profilo

I progressi nella tecnologia di cablaggio ad alta densità per schede multistrato PCB hanno reso inadatto a continuare a utilizzare la lamina di rame elettrolitica convenzionale per la grafica dei circuiti stampati PCB ad alta precisione. In questo caso, una nuova generazione di fogli elettrolitici di rame a basso profilo (LP) o ultra-basso profilo (VLP) appare uno dopo l'altro. La lamina di rame a basso profilo è stata sviluppata con successo nei primi anni '90 (1992-1994) negli Stati Uniti (stabilimento di Gould in Arizona) e in Giappone (Mitsui Metal Company, Guhe Electric Company, Fukuda Metal Industry Company) quasi contemporaneamente.

In generalee, il foglio grezzo è realizzato mediante galvanizzazione e la densità corrente utilizzata è molto alta. Pertanto, la micro cristallizzazione del foglio grezzo è molto ruvida e mostra cristallizzazione colonnare grossolana. La "linea di cresta" delle faglie trasversali nelle sue fette è altamente ondulata. La cristallizzazione della lamina di rame LP è molto delicata (2) μ Sotto m) sono grani equiassi, senza cristalli colonnari, cristallizzati in fogli con bordi piatti. Bassa grossolanazione superficiale. La grossolanità media (R) del foglio di rame VLP è 0,55 per misura effettiva. μ M (Foglio di rame generale è 1,40) μ M). La grossolanità massima (R m? X) è 5,04 μ M (generalmente 12,50 fogli di rame) μ M) Confrontando le proprietà di vari tipi di fogli di rame come mostrato nella Tabella 5-1-8 (I dati in questa tabella sono presi come esempi per vari tipi di prodotti di fogli di rame della Mitsui Metal Co., Ltd. in Giappone).


VLP, Il foglio di rame LP non solo garantisce le prestazioni generali dei normali barili di rame, ma ha anche le seguenti caratteristiche.

(1) La precipitazione iniziale del foglio di rame VLP e LP è lo strato di cristallizzazione che mantiene una certa distanza. La cristallizzazione del foglio di rame VLP e LP non è come una connessione verticale sovrapposta verso l'alto, ma piuttosto un foglio planare leggermente concavo e convesso. Questa struttura cristallina impedisce lo scivolamento tra i grani metallici ed ha una maggiore resistenza alla deformazione causata da condizioni esterne. Pertanto, la resistenza alla trazione e l'allungamento (normale e caldo) del foglio di rame sono migliori di quelli del foglio di rame elettrolitico generale.

(2) La lamina di rame LP è più liscia e delicata su una superficie ruvida rispetto alla lamina di rame generale. All'interfaccia tra il foglio di rame e la piastra di base, non c'è polvere di rame residua (fenomeno di trasferimento della polvere di rame) dopo l'incisione, che migliora la resistenza superficiale e le caratteristiche di resistenza agli intercalari del PCB e migliora l'affidabilità delle proprietà dielettriche.

(3) Ha un'elevata stabilità termica e non ricristallizza il rame su substrati sottili a causa di strati multipli.

(4) Il tempo di incisione del circuito grafico è inferiore a quello del foglio di rame elettrolitico comune. L'incisione laterale è ridotta. Le macchie bianche vengono ridotte dopo l'incisione. Adatto per la fabbricazione di linee sottili.

Il foglio di rame LP ha un'elevata durezza, che migliora e migliora la foratura delle piastre multistrato scheda PCB. È anche più adatto per la perforazione laser.

Superficie di lamina di rame LP, Dopo la pressatura e formatura della scheda multistrato PCB, è relativamente piatto, adatto alla produzione di modelli di precisione.

Il foglio di rame LP è uniforme nello spessore, un piccolo ritardo nella trasmissione del segnale dopo che è fatto il circuito stampato PCB, buon controllo dell'impedenza caratteristica, nessun rumore linea-linea, strato-a-strato, ecc.

Il foglio di rame a basso profilo è molto diverso dal foglio di rame elettrolitico generale in struttura fine, come granulometria, distribuzione, orientamento di cristallizzazione, e distribuzione. La tecnologia di fabbricazione della lamina di rame a basso profilo ha fatto grandi miglioramenti e progressi tecnologici sulla base della formula dell'elettrolita, degli additivi e delle condizioni di placcatura nella produzione di lamina di rame elettrolitica generale originale.


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3. Foglio di rame super sottile per lo sviluppo del vettore IC

I prodotti elettronici Carrier, come telefoni cellulari, laptop e schede carrier IC, utilizzano schede multistrato con fori micro-sepolti e ciechi, così come substrati incapsulati IC in resina organica come BGA, CSP, ecc. Il foglio di rame utilizzato è spinto verso un tipo di foglio sottile e ultra-sottile. Allo stesso tempo, l'incisione laser CO2 richiede anche una lamina di rame molto sottile per il materiale del substrato, in modo che la lavorazione diretta dei micro fori possa essere effettuata sullo strato di lamina di rame.

Negli ultimi 12 anni in Giappone, Stati Uniti, ecc. μ sottile foglio di rame con uno spessore di M è diventato più generale in applicazione. 9 μ M, 5 μ M, 3 μ M Elettrolita di rame può essere industrializzato. Attualmente, ci sono due principali difficoltà tecniche o punti chiave nella produzione di fogli di rame ultrasottili: uno è 9. La lamina di rame ultrasottile spessa μ M è prodotta direttamente dal supporto (corpo di supporto) e mantiene un elevato tasso di qualificazione del prodotto. Il secondo è quello di sviluppare nuovi supporti per fogli di rame ultra sottili. Attualmente, ci sono rame, alluminio, film sottile e così via. I supporti in alluminio sono ampiamente utilizzati, ma quando rimuovono i supporti in alluminio, è necessaria una forte incisione alcalina, quindi sta affrontando il problema del trattamento dei liquidi di scarto. Il vettore di rame viene utilizzato per lo stripping, ma anche la sua scriptabilità e il trattamento dello strato di rame strippato sono problematici. Alcuni produttori di fogli di rame in Giappone hanno sviluppato un supporto tipo film, che presenta i vantaggi di una proprietà leggera, facile accesso e buona pelatura dopo lo stampaggio e la pressatura dello strato.