壓延銅箔在當今的電子信息技術這塊上面的應用可謂是顯得越來越重要了，主要是在于其能夠滿足當今不斷發(fā)展的電子技術上的要求，在現(xiàn)在其銅箔制造的相關領域上的電解銅箔占統(tǒng)治地位的基礎之上，又需要重視壓延銅箔了，壓延銅箔相對于電解銅箔來說主要就是在生產(chǎn)工藝及成本，在生產(chǎn)技術水平及難度上面目前還是處于一種比較空白和靠前的，目前國內(nèi)能夠生產(chǎn)壓延銅箔并且具備先進的技術水平的企業(yè)還很少，或者說處于起步的階段，根本不能夠滿足目前國內(nèi)興起的電子信息技術行業(yè)的需求，也有一些企業(yè)同高校之間的聯(lián)合從技術上去爭取取得突破，如今年4月份廣源銅帶股份有限公司與北京科技大學在壓延銅箔方面的簽約合作研究，屬于尖端靠前的研究領域，在電子信息技術發(fā)展前提下，其應用顯得越來越重要與不可替代性，目前在壓延銅箔這塊的產(chǎn)品也基本上一處于依賴進口的現(xiàn)狀，而且價格十分昂貴，壓延銅箔生產(chǎn)方面的相關技術國外嚴格保密，在國內(nèi)比較的研究比較缺乏的基礎之上也引起了國家科技發(fā)展部的高度重視，在其公布的銅加工行業(yè)科技“銅材短流程生產(chǎn)關鍵技術開發(fā)與工程化”項目中就包含了壓延銅箔方面的這個課題，說明此生產(chǎn)技術的發(fā)展和研究是很重要的。當今在銅箔的生產(chǎn)制造與加工的這一塊，日本和美國的生產(chǎn)技術水平是最領先的，特別是日本，有一定的歷史研究基礎和實力，在東亞地區(qū)其他國家也有相關的的發(fā)展，國內(nèi)主要是隨著經(jīng)濟的發(fā)展以來帶動的電子信息技術發(fā)展的需要而發(fā)展起來的，這是當今世界銅箔的發(fā)展的其相關外部環(huán)境，整體上也還是以電解銅箔為主，壓延銅箔為補充的基本格局，在覆銅板最初的生產(chǎn)時期，世界上大多數(shù)都是使用壓延銅箔。發(fā)展到20世紀60年代末至70年代初，由于它在幅寬（目前可工業(yè)化生產(chǎn)的最大寬度在550—800mm范圍內(nèi)）上難于滿足大面積覆銅板生產(chǎn)的需要，且在成本上也較高，因此目前在剛性覆銅板的生產(chǎn)中，開始不再大批量采用壓延銅箔，而是采用電解銅箔，在電解銅箔的開發(fā)一來，由于之前的壓延銅箔生產(chǎn)的技術落后與成本及生產(chǎn)工藝及幅寬的因素而逐漸被電解銅箔替代了。而壓延銅箔由于其自有的特性在電子技術發(fā)展的今天其重要性又凸顯了出來，引起重視，是一個值得去研究和開發(fā)的領域。壓延銅箔按化學式可以分為電子管用無氧銅箔，無氧銅箔和紫銅箔，以及添加有微量元素的耐蝕合金銅箔和耐熱性合金銅箔。紫銅箔的用途主要是用于柔性印制電路板，紙板電路印刷板，電磁屏蔽帶，復合扁電纜，繞組和鋰電池的層電極等。在本課題下根據(jù)生產(chǎn)規(guī)劃及目標與任務，主要是針對于紫銅箔及其存在的相關技術問題與分析。要生產(chǎn)與現(xiàn)代的電子技術相適應的壓延紫銅箔，彌補電解銅箔在高頻信息傳輸與精細線路及撓性印制電路領域的空缺，其在生產(chǎn)技術上面遇到的主要關鍵問題就應該包括如下幾個方面：（1）銅帶材向銅箔的軋制加工及厚度的變薄在質(zhì)的飛躍上需要具備的軋機的機械條件或其他相關工藝條件因素；這是壓延加工所面臨的本質(zhì)問題，銅箔區(qū)分于銅帶的根本差別就是在其厚度上，在國內(nèi)，一般銅箔和銅帶的區(qū)分是以0.05mm界限來劃分的，美、日等國多以0.1mm來劃分，在中國海關進出口是以0.15mm來劃分的，主要就是考慮到了目前國內(nèi)銅箔生產(chǎn)技術相對國外落后的現(xiàn)狀，而鋁箔是以0.2mm來劃分的，一般來說，鋁及鋁合金質(zhì)地較銅及銅合金軟，鋁箔軋制理論是軋制時，接觸弧等于軋輥壓扁及輥縫已全部壓靠的情況，其壓下量與軋制壓力的大小已無絕對關系，軋制過程已完全由控制張力和軋制速度的大小來完成；而銅箔的軋制目前仍是以軋制壓力壓下為主要形式來完成軋制過程的。因此，鋁箔一般采用四輥不可逆軋機軋制，雙合疊軋，可以生產(chǎn)厚度為0.0065mm的鋁箔。目前銅箔多采用多輥軋機軋制，如十二輥、十四輥、二十輥軋機等，最大的軋制速度一般為600-800m/min，國外報道有的設計為1200mm/min，國外在軋制0.025mm的窄幅超薄水箱帶時，也有采用四輥軋機的，軋制帶寬200-300mm，速度達1200mm/min。圖2二十輥軋機及質(zhì)量控制原理示意圖1——質(zhì)量流控制；2—厚度自動控制；3—可逆卷曲機1號和2號；4—前后測厚儀；5—厚度反饋控制；6—前后測速儀；7—前后張力測量輥；8—張力控制；9—張力控制器；10—卷曲張力反饋控制元件采用120mm的軋輥輥徑可以正常軋制0.07mm以上的帶材，用相同的軋制速度軋制0.06mm厚度的銅帶時，軋制壓力為軋制0.07mm時的3倍，軋制壓力太大，軋制難以進行，顯然按最小可軋厚度公式分析，軋機已進入軋輥壓靠狀態(tài)。從公式最小可軋厚度h=3.58μKD可以看出，除了減小輥徑外，增大前后張力和降低摩擦系數(shù)是最有效的方法，箔材軋機設計時一般取板帶軋制時張應力的2-4倍。實際上，軋制過程中，根據(jù)油膜軸承的原理，軋輥轉(zhuǎn)動速度越高，油膜形成的壓力越大，油膜厚度越厚。所以，速度是在軋輥彈性壓扁的情況下軋件能夠減薄的主要條件之一。提高軋制速度，軋輥上由于瞬時產(chǎn)生的靜壓力使油膜加厚，帶材變薄；油膜厚度還與接觸弧的長度有關，接觸弧越長，越不利于軋制油的流動，油膜產(chǎn)生的厚度就越厚，單位軋制壓力就越大，為形成足夠的接觸弧長，滾經(jīng)就并非愈小愈好；同時速度增加時，帶材軋制的變形熱集聚，瞬時溫度升高，使變形抗力有所降低；精確張力控制也是軋制箔材的必要條件，根據(jù)K=1.155(R-q)的關系，張力的波動愈大，K值愈小，最小可軋厚度也減小，愈能軋制較薄帶材，而接觸弧長度與輥徑有直接的關系。在軋制時影響軋制厚度的另一個問題就是，在軋制鋁箔時，用四輥軋機，雙合軋制0.0065mm厚度時，速度可以達到2400m/min，其原因是鋁的變形抗力較銅小，比熱為銅的2.3倍，所以在冷軋時產(chǎn)生的變形熱使鋁產(chǎn)生的溫升不太明顯，鋁合金軋制時可以采用閃電不太高的煤油作為基礎油；銅合金的熱容比鋁小得多，變形抗力又大，軋制過程中產(chǎn)生的變形溫升比軋制鋁箔時大得多，高速、高溫軋制時易使軋制油揮發(fā)或焦化，因此銅箔軋制時只能用閃點達140℃的機油做基礎油，其粘度遠比鋁箔用軋制油大，軋制銅箔時采用高速軋制帶面除油相當困難，卷曲機卷曲時因帶面有軋制油張力不易穩(wěn)定，所以一般不宜用過高速度軋機軋制銅箔。另外，軋機軋制時，必須保證軋制壓力的切向分應力與正向分應力小于某一值時，才能夠保證軋制過程的穩(wěn)定性，即軋輥必須要具有一定的剛度，多輥軋機由于中間輥壓緊工作輥，其剛度明顯要增大，其工作輥在軋制壓力下的撓曲變形就要變小。十二輥二十輥十四輥圖3十二輥與二十輥及十四輥軋機軋輥結(jié)構(gòu)示意（抱歉，居然顯示不出來）目前從軋機的類型來說，適用于銅箔軋制的主要還是二十輥和十四輥軋機，特別是北冶近幾年開發(fā)出來的十四輥軋機，具有很大的優(yōu)勢，相對而然，十四輥軋機的結(jié)構(gòu)較二十輥簡單，同時也不比十二輥軋機復雜多少，但是由于其1-3層的排列基本相同，其最外層支承、機架、壓下及傳動方式與二十混軋機也基本相同，也具有二十輥軋機相當?shù)膬?yōu)點和性能，即工作輥直徑小、內(nèi)層輥雙向支承、外層輥多點支承、剛性好、軋制力小、道次壓下量大。且十四輥結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，開口度大、散熱好、操作方便。此外，十四輥較二十輥少了6個背襯軸承輥，結(jié)構(gòu)要簡單，減少了制造和運行維護時的成本，在滾系的維修和清洗時，可將上下輥箱整體抽出，十分方便。（2）壓延銅箔在生產(chǎn)過程的后道工藝中的表面處理技術；主要指的就是針對銅箔的使用后期的抗氧化腐蝕的表面鈍化處理，與針對壓延銅箔需要具有與電路印制基板的結(jié)合能力的要求，并具有一定的耐化學藥品性、耐熱性、耐離子遷移性等。隨著電子產(chǎn)品不斷向小型化、多功能化的方向發(fā)展，推動了印制板向多層化、高集成化、高密度化方向發(fā)展，因而對精細線路中要求使用的薄型化銅箔有更高的抗剝離強度的要求，并能有效地減少或者避免蝕刻線路時產(chǎn)生的“側(cè)蝕”現(xiàn)象，高頻電路中要求銅箔有更好的耐離子遷移性能，防止因離子遷移造成樹脂基板絕緣性能下降而引起的線路短路或者斷路，而且對銅箔的耐熱溫度要求比原來的高的多，銅箔的這些性能都與銅箔所采用的表面處理工藝密切相關。銅箔表面處理技術也成為了世界上銅箔制造企業(yè)的研究熱點，國外很早就開始了對銅箔的表面處理技術開展了深入廣泛的研究，開發(fā)出了多種表面處理技術。而國內(nèi)在銅箔表面處理方面做的研究較少，起步較晚。目前先進的銅箔制造及處理技術被日本和美國壟斷，由于壓延銅箔的結(jié)構(gòu)和用途與電解銅箔不同，對其表面處理的要求更高，國外這方面的文獻也不是太多。壓延銅箔的阻擋層一般采用兩種處理方式，即黑化處理（銅-鈷-鎳或銅-鎳鍍層）和紅化處理（純銅鍍層），近年來還有開發(fā)出來的鋅-鎳鍍層。對其結(jié)合面進行的表面處理，包括表面粗化處理或者表面鍍層處理，表面粗化處理利用的是在其銅箔需結(jié)合面上進行表面鍍銅，在精鍍固化，以增大結(jié)合面的表面粗糙度，增大與印制板基板的結(jié)合能力；鍍層處理的基本思路就是在粗化基礎上鍍上一層其他金屬或者合金如鍍鋅及當前技術靠前的鍍鋅-鎳合金，增大其與印制基板的結(jié)合能力的同時增大其耐熱性與耐蝕性及可焊性，而其主要技術指標就是與印制基板結(jié)合的抗剝離強度，其表面處理的主要工藝流程為：粗化表面處理化學除油→水洗→酸洗→水洗→粗化處理（表面鍍銅）→水洗→固化處理（表面精鍍）→水洗→酸洗→水洗→鈍化處理→水洗→烘干鍍層表面處理化學除油→水洗→酸洗→水洗→粗化處理（表面鍍銅）→水洗→酸洗→鍍鋅合金或者鋅鎳合金→水洗→鈍化→水洗→涂硅烷耦合劑→烘干（3）板坯水平連鑄、軋制、熱處理過程中組織精確控制技術；在此點上壓延銅箔與電解銅箔有著明顯的區(qū)別。一般電解銅箔（不含低輪廓銅箔）在厚度方向呈現(xiàn)出柱狀結(jié)構(gòu)組織發(fā)達的特性。在撓曲時，通過在術柱狀結(jié)構(gòu)組織的粒子界面的裂紋的逐漸傳播，在銅箔進行折動撓內(nèi)運動的較早期時，就會造成銅箔的結(jié)構(gòu)破壞。壓延銅箔由于是通過輥壓成形的箔，從而構(gòu)成的結(jié)構(gòu)組織呈薄層狀，再經(jīng)熱處理，產(chǎn)生了成為等方的再結(jié)晶組織變化。這種結(jié)構(gòu)組織的等方性，不會傳播粒子界面內(nèi)的裂紋，從而在耐撓曲性上表現(xiàn)得特別的高。以上就是壓延銅箔在耐折性商區(qū)別于電解銅箔的組織特性，一般來說，根據(jù)晶體內(nèi)部組織分析可知，要進一步地保證壓延銅箔的撓曲性能及加工性能及表面處理及表面粗糙度的要求，在其內(nèi)部的晶粒及其組織組成上，晶粒大些有利于撓曲性上的優(yōu)越，晶粒尺寸增大，晶界減少，在撓曲時由晶界帶來的位錯及裂紋產(chǎn)生及擴展會減少，同時晶粒增大，強度會下降，有利于壓力加工，在熱處理過程中由于表面的晶界氧化腐蝕也會減少。如何在生產(chǎn)的過程中保證其組織的基本性能即精確控制是一項重要的技術。(3)加工生產(chǎn)過程中的銅箔表面在生產(chǎn)過程中的保護性問題；即加工生產(chǎn)過程中的防氧化與腐蝕技術，表面脫脂清洗，酸洗，軋制過程中的軋制油與乳化液的配制，熱處理過程中的保護性防護等。主要是因為銅箔在其厚度上相對于其長和寬的要求所帶來的在其表面積的增大，使其更多地與外界接觸直到鈍化工藝后，同時銅箔在電子信息技術上的重要技術參數(shù)表面粗糙度及其后的鍍層粗化也使得表面尤其重要，還有就是在表面相同的氧化腐蝕深度下相對于其薄的厚度來說也顯得尤其的重要。處理不當或者在工藝上存在問題時就會有可能出現(xiàn)銅箔的整體性尺寸偏小，銅箔的厚度大的局部性尺寸偏差，穿孔或者撕裂，其在內(nèi)部出現(xiàn)蝕坑及裂紋時對電子電流的傳輸也會造成很大的影響。

壓延銅箔的基本技術現(xiàn)狀：在銅箔行業(yè)，目前在整體上基本上相對落后，日本在銅箔行業(yè)上技術雄厚，如三井金屬、日本能源、古河電工、福田金屬等企業(yè)其規(guī)模和產(chǎn)量都很大，占到全球產(chǎn)量近50%，在我國的市場份額也達到40%左右，其主要技術特點就是表面處理技術先進，擁有一定的研究歷史，基礎厚實。如日本藤原和久、丹博司等發(fā)明的耐化學和耐熱性及離子遷移性的表面處理技術，即粗化基礎上先鍍鋅鎳合金層，在鍍鋅錫合金層，并經(jīng)過鉻酸鹽鈍化處理和涂覆硅烷耦合劑處理后在80-260℃條件下加熱處理技術，可用在汽車電子產(chǎn)品中；日本土田克之、熊谷正志等發(fā)明的雙面銅箔表面處理非黑化處理技術，即在已粗化及為粗化的壓延銅箔的任何一面上鍍銅鎳黃銅鍍層，然后經(jīng)過鉻酸鹽鈍化，并配合不同種類及濃度的硅烷耦合劑進行處理，避免了傳統(tǒng)黑化處理后的內(nèi)層線路銅箔上形成的氧化銅容易與后繼孔金屬化處理液反應，形成空洞，使線路板絕緣性能和層間的可靠性能下降。日本鈴木昭利、福田伸等發(fā)明的一種精細、可用于高密度精細線路的銅箔制造方法，可以制造出3μm、5μm的超薄銅箔，習慣上稱為載體銅箔，其具體方法是使用12-70μm的電解銅箔、壓延銅箔或者鋁箔作為載體，然后再該載體上分別電鍍剝離層、擴散層、和銅層，把銅鍍層一面與絕緣基板壓合，然后再剝離載體銅箔，即可得到由超薄銅箔制成的覆銅板。而國內(nèi)這相關方面的研究才剛剛隨著銅箔的發(fā)展而開始起來，其技術水平比較一般，目前我國生產(chǎn)電解銅箔的企業(yè)有20家左右，按照IPC4562標準，生產(chǎn)的銅箔大多數(shù)為普通的標準銅箔；而在壓延銅箔這塊，國內(nèi)的生產(chǎn)企業(yè)很少，就兩三家左右，而且其質(zhì)量同國外產(chǎn)品具有一定的差距，在目前國內(nèi)在撓性壓延銅箔的需求上可謂空缺很大，也與我國電子技術的發(fā)展不適應，需要更大的研發(fā)投入和科技產(chǎn)出來彌補當前的空位。其使用的表面處理技術就是比較普通即黑化處理（銅-鈷-鎳或銅-鎳鍍層）和紅化處理（純銅鍍層），最近有上海大學與上海銅箔有限公司聯(lián)合開發(fā)出來的鋅-鎳鍍層技術比較靠前。在軋制的機械設備要求上，在軋制要降低其厚度主要就要求在于軋制壓力上的增大、軋輥直徑的配置、軋輥體系剛度、軋制速度的提升及軋制時散熱熱的配合還有軋制油的合理配置