起步中的我国高精压延铜箔行业-黄天增

1 铜箔的基本概述
铜箔是制造印制电路板上导电图形的功能性主 体材料，是在印制电路中用量最大、最主要的金属箔 材。用它制成的电路板，几乎被广泛地应用于所有的 电子产品领域。可以说凡是应用电子技术的产品，就 离不开印制电路板，从而也离不开铜箔。在电子信息 产业高速发展的今天铜箔已被尊称为：电子产品信号 与电力传输、沟通的“神经网络”。
2.1 压延铜箔的常用规格
压延铜箔的规格通常有35 µm、18 µm、12 µm，
图2 近两年全球压延铜箔供货厂商 市场占有率（以产值计）
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2.3 压延铜箔未来需求趋势
随着信息产业和电子科技的快速发展，全球铜 箔的生产在2010年达到了41.84万吨的规模。同时压 延铜箔也有较大的突破，仅日系的企业压延铜箔产 量在2010年就达到了1.11万吨。表1是日系企业压延 铜箔近年来的产量统计结果。
D=（1500~2000）hmin 式中：D——工作辊辊径（mm ）
hmin——成品最小厚度（mm） 按照以上辊径计算公式，要获得10 µm的铜箔
3.3 受制于传统行业观念的束缚
铜加工属于有色行业，习惯了为用户提供初级 加工产品的套路，无论是铜带或者是厚的铜箔，轧 制成型后经过分剪包装就交给了用户。而FPC用铜箔 的生产和使用对铜箔表面有特殊的要求，必须按用 户的要求经过特殊的表面处理后才能交付使用。但 是，表面处理又涉及到的电化学等诸多领域，这是 通常加工界人士不愿涉及的陌生领域。
关键词 压延铜箔；印制电路板；特殊组织性能；高尺寸精度；表面处理 中图分类号：TN41 文献标识码：A 文章编号：1009-0096（2014）03-0005-04
The starting of high precision rolled copper foil industry in China
HUANG Tian-zeng Abstract There are both high market demand and considerable profit margin for the high precision rolled copper foil in China. However, due to the high production technique as obstacle, so far in high precision rolling copper foil industry, there is still no Chinese enterprise that has the ability to form the production scale. Although, several rolled copper foil enterprises have invested in this field in recently years, there is still a long way to go to set up the production capacity. Key words Rolled Copper Foil; Printed Circuit Board; Special Organization Performance; High Dimensional Accuracy; Surface Treatment
图1 近两年各种规格压延铜箔的应用比例
对比两年的数据可以发现35 µm、18 µm铜箔的 使用量在递减，而12 µm的薄铜箔用量在递增。这预 示着压延铜箔未来将会向更薄的需求方向发展。
2.2 压延铜箔生产现状
虽然这些高精压延铜箔有市场需求作支撑， 又有高额的盈利空间做回报，但是由于高精压延铜 箔生产技术的门槛较高，到目前为止国内没有一 家形成生产规模的高精压延铜箔企业。而全球压 延铜箔仍然集中在六家厂商，主要生产企业为： 日本日矿金属（Nippon Mining）、日本福田金属 （Fukuda）、美国奥林黄铜（Olin Brass）和日本日 立电线（Hitachi Cable），多以日商为主。从2011年 全球压延铜箔供货厂商市场占有率图2可以看出，仅 JX日矿日石金属一家公司已占到了全球压延铜箔的 绝对垄断地位，加上福田金属，这两家日资公司已 经囊括了全球压延铜箔90%以上的份额。我们国内在 这一领域基本处于空白。虽然这两年也有几家压延 铜箔企业上马，但是距离形成生产能力还有较长的 一段路程。
其中主要应用在军工和航空航天领域的挠性印 制电路板（FPC）由于用途的特殊，需要大量使用高 精压延铜箔制造。
铜箔除了在印制板上的主要用途外还有许多其 它的用途。如锂离子电池负极载体、热敏电阻、太
阳能背板、等离子平板显示器用屏蔽材料、散热材 料、汽车用电子部件等。
1.1 铜箔的分类
铜箔按其生产方法不同可分为电解铜箔、压延 铜箔和溅射铜箔等。其中电解铜箔和压延铜箔在生 产和使用上较为广泛。电解铜箔的生产是将金属钛 阴极辊浸入一定含量的硫酸铜溶液中，通过电化学 沉析而形成的铜箔，并连续的将它从阴极辊上剥离 下来，收集成卷；压延铜箔的生产，是以高纯阴极 铜为原料（合金箔需要配加其它合金成分）经高温 熔炼铸成铜锭或带坯，经过反复的压延、退火、酸 洗等工序最后形成所需厚度规格的压延铜箔。
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起步中的我国高精压延铜箔行业
黄天增 （中铝洛阳铜业有限公司，河南 洛阳 471039）
摘 要 高精压延铜箔有市场需求作支撑，又有高额的盈利空间做回报，但是由于高精压延铜箔生产技术的门槛 较高，到目前为止我国没有一家形成生产规模的高精压延铜箔企业。虽然这两年也有几家压延铜箔企业上马，但是距 离形成生产能力还有较长的一段路程。
国内尽管也有企业已生产出了50 µm的压延铜 箔，但仅仅是没有经过处理的光箔无法应用于FPC生 产，所以不属于高精压延铜箔。高精压延铜箔的轧制 和表面处理无论设备和技术均有较高的科技含量。所 以高精压延铜箔行业是个投资大、产能低、技术复杂 且没有形成较大影响的行业。故此一直没有引起人们 足够的重视。我们将这些影响因素汇总如下。
3.1 市场份额小难以引起重视
电解铜箔的生产和使用属于电子行业，而铜箔的 轧制通常属于有色行业的铜加工范畴。面对目前国内
市场每年上万吨的使用份额，很难引起铜加工业界人 士的重视，而且产能不多投资不少，有实力的企业看 不上这点产能，没有实力的企业又无力问津。
3.2 担心电解铜箔技术创新的挑战
从铜箔发展的历史来看，压延铜箔是最早被用 于线路板行业的唯一选择。但是后来被生产成本更 低，面幅更宽，厚度更薄更均匀一致的电解铜箔所 替代，而且电解铜箔的性能在不断的优化，许多过 去必须由压延铜箔担当的任务如今已被电解铜箔所 替代。即便是如今高精压延铜箔占绝对优势的FPC的 生产仍然有近30%份额被电解铜箔所占有。人们担心 目前为数不多的生产份额是否仍然面临着电解铜箔 不断技术进步的挑战。
2 当前压延铜箔的生产应用状况
目前是以18 µm规格为最大需求。但是近年来用户有 向更薄铜箔需求发展的趋势。所以在压延铜箔供货商 积极的研发下目前国外已开发生产出6 µm规格的压延 铜箔，此规格的铜箔将更有利于超高密度细线路板的 制作。图1为近两年各种规格压延铜箔的应用比例。
1.2 铜箔市场状况
根据中国电子铜箔协会（CCFA）统计2011年中 国大陆铜箔总产量已达19.0 435万吨，2012年产量虽 然受到宏观经济的影响仍然达18.3 563万吨。同时我 国在2011年和2012年分别进口铜箔量为12.5 668万吨 和13.3 017万吨，减去这两年我国铜箔出口量3.061万 吨和3.4 424万吨，到2012年底我国铜箔的实际需求 量已达到28.2万吨/年。这对于在2010年铜材产量已 突破1 000万吨/年大关的铜加工行业来说似乎微不足 道，但是其出口贸易的平均价格1.0 509万美元/t;进口 贸易的平均价格1.2 459万美元/t，每吨万元以上的附 加值是铜加工行业所望尘不及的。
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铜箔与铜带的区分是以厚度划界的，在铜加工 行业内通常将0.2 mm以下厚度的薄铜带称为铜箔。 美、日等发达国家多以0.1 mm来划分，而中国海关进 出口是以0.15 mm来划分的，这主要是考虑到目前国 内铜箔行业的生产技术相对于国外还较落后的现实状 况。而在铜箔使用大户电子行业内又按厚度将其细分 为：厚铜箔（大于70 µm）、 常规厚度铜箔（18 µm 至70 µm）、薄铜箔（12 µm至小于18 µm）、超薄铜 箔（小于12 µm）四个类型。
3 影响国内高精压延铜箔生产的因 素
由于压延铜箔轧制成型后又经过热处理工序， 其薄层状的晶体结构会因再结晶软化而发生显著的 改变，产生长条型的柱状晶结构。这样的晶粒结构 在压延铜箔受到弯曲时不会传播粒子界面的裂纹， 不易发生机械断裂，所以压延铜箔具有很高的耐弯 折性。有试验数据表明35 µm厚的一般压延铜箔，耐 弯折次数已达到了ll 600次，是相同厚度标准电解铜 箔的5倍左右。而在压延铜箔中，经过特殊工艺处理 后具有特殊组织性能和高尺寸精度的高精压延电子 铜箔（厚度尺寸一般在20 µm以下)的耐挠曲性可以达 到数万次甚至上亿次。
表1 日系企业压延铜箔产量统计
年份
பைடு நூலகம்
2005 2006 2007 2008 2009 2010
日本国内产量/t 3530 4140 10550 9300 7450 9310
日本国外产量/t 2670 2700 2500 2245 1630 1800
注：资料来源于2010年日本电子线路产业
由表1中数据不难看出2010年的产量比2005年几 乎翻了一番。这样的发展速度也印证了专业机构到 2015年我国FPC生产对于高精压延电子铜箔的年需求 量将接近2万吨的预测。如果加上锂离子电池和其他 行业对高精压延铜箔的需求，总需求量可能会更大。