电解法生产铜箔的发展历史.docx

上页下页1.3 电解法生产铜箔的发展历史（1）分享到：sinaqzonerenrenkaixingdoubanmsn1.3.1电解铜箔的产生电解法生产的铜箔,除仍保持其他方法生产的铜箔所具有的高导电性、高导热性、一定的机械强度、美丽的金属光泽外,还由于电解铜箔一面光洁,另一面较为粗糙,便于粘贴到其他材料的表面。因此,电解铜箔除像压延铜箔可以广泛应用于建筑装饰材料、挠性母线、电波屏蔽板、高频汇流排及热能搜集器外,主要用于印刷线路板的导电材料和锂电池的电极材料。英文“foil”(箔)来自拉丁语“folium”,意为叶子。大百科全书中说“箔,是经过机械敲打或轧制成如叶子厚度的固体金属”。自史前以来,经敲打制成的金箔用于装饰品,其他金属如锡、银、铜、铝、和黄铜也可以经机械敲打或轧制制成箔材。习惯上,一般将厚度小于0.5mm有色金属薄带称之为箔,如铝箔、铜箔、锡箔、金箔等。1922年美国的Edison发明了金属镍箔的连续制造专利,成为了现代电解铜箔连续制造技术的先驱。他将阴极旋转辊下半部分浸入电解液,经过半圆弧状的阳极,通过电解而形成金属镍箔。箔覆在阴极辊表面,当辊筒转出液面时,就可连续剥离、卷取得到金属镍箔。20世纪30年代,当时世界上最大的有色金属公司,他们在智利的矿山冶炼粗铜,然后在新泽西州PerthAmbox的Anaconda(安那康大)铜厂进行电解精练,其精炼的最大能力为每月20000t。在铜电解精炼过程中,由于粗铜中所含的氧化铜产生化学溶解,溶解掉的粗铜量往往多于电解沉积在阴极上的量,因此,溶液中的铜含量就会越来越高。为了确保铜电解精炼的正常进行,精炼厂一般采用两种方法使电解液中的铜含量保持平衡:(1)蒸发部分溶液以硫酸铜的形式降低电解液中多余的铜;(2)采用一种不溶性阳极,以电解沉积铜的形式提取电解液中多余的铜。1937年美国新泽西州PerthAmboy的Anaconde铜冶炼厂利用上述Edison专利原理及工艺途径,成功地开发出工业化生产的电解铜箔产品。他们使用不溶性阳极“造酸析铜”,通过连续生产电解铜箔达到整个系统电解液铜离子平衡。这种方法生产铜箔,要比压延法生产铜箔更加方便。因此,铜箔当时大量地作为建材产品,用于建筑上防潮、装饰。上页下页1.3 电解法生产铜箔的发展历史（2）分享到：sinaqzonerenrenkaixingdoubanmsn1.3.2美国铜箔的发展1955年,在Anaconda公司中曾开发、设计电解铜箔设备的Yates工程师及Adler博士从该公司中脱离,独立成立了Circuitfoil公司(简称CFC,即以后称为Yates公司的厂家)。之后Yates公司在美国的新泽西州、加州以及英国建立了生产电解铜箔的工厂。1957年从Anaconda公司又派生出Clevite和Gould公司,他们也开始生产印刷电路板用电解铜箔。随后,Gould公司分别在德国(当时的西德)、中国香港、美国俄亥俄州、美国亚利桑那州、英国等地建立了电解铜箔厂,生产覆铜箔板和PCB用电解铜箔。20世纪50年代后期,Gould公司已成为世界最大的电解铜箔生产企业。直到20世纪80年代,美国一直是世界电解铜箔生产龙头。虽然在20世纪80年代,日本大力进军美国铜箔市场,收购了美国主要的几家铜箔企业,在铜箔产量上超过了美国,但美国的电解铜箔生产、研发能力仍旧十分雄厚。20世纪90年代中,美国的PCB用电解铜箔有一定的发展。1997年间,美国Yates公司从古河电工公司中又买回了原Yates公司在美国的一家大型铜箔生产厂股份。1.3.3日本铜箔的发展1958年,日本的日立化成工业公司与住友电木公司(两家公司均为日本主要CCL生产厂家)合资建立了日本电解公司。其后,日本福田金属箔粉工业公司(简称福田公司)、古河电气工业公司(简称古河电工公司)、三井金属矿业公司(简称三井公司)纷纷建立电解铜箔生产厂,构筑起日本PCB用电解铜箔产业。当时,日本各家铜箔厂采用电铸技术,以氰化铜溶液为电解液,采用不锈钢阴极辊,以电解铜作为可溶性阳性,进行间断式生产。这种效率较低的生产方式,全日本每月可生产几千米的薄铜片。20世纪60年代,PCB已经逐渐普及到电子工业的各个领域之中,铜箔的需求量迅速增长。1968年三井公司(Mitsui)从美国Anaconda公司首次引进了连续电解制造铜箔的技术,并在琦玉县上尾镇的工厂中生产此种电解铜箔。古河电工公司(Furukawa)从美国的CFC公司引进了铜箔生产技术。古河电工公司在日本枥木县建立的铜箔的生产厂于1972年竣工生产。另外,日本电解公司和福田公司(Fukuda)利用独自开发的连续电解铜箔的技术及铜箔表面处理技术,也在20世纪70年代得到完善,开始了工业化电解铜箔的生产。日本几大家铜箔厂的生产技术,在20世纪70年代初,得到飞跃性发展。1974年,美国Anaconda公司停产,该工厂的生产、技术由日本三井公司收购并进行了改造。因此三井公司在日本铜箔企业中率先迈向国际化道路。它标志着世界电解铜箔业的发展,进入了日本全面称霸世界的新时期。1976年三井公司又与美国的OAK公司(CCL生产公司)共同合资在美国组建了OAK-Mitsui公司。1980年,三井公司与中国台湾台阳公司合资,建立了“台湾铜箔公司”(TCF)。其后,三井公司与法国Dives公司合作,建立了“欧洲铜箔公司”(EVRO)。随后在20世纪80年代中期在马来西亚和美国南卡罗莱纳州建立了铜箔生产厂。两个工厂分别称为MCF和CEL。这样,经10年左右的努力,三井金属矿业公司成为了世界上最大的遍及北美洲、亚洲、欧洲的铜箔生产企业。到了20世纪80年代末,该公司PCB用电解铜箔年产能力达到3万t左右。1978年美国Gould公司的亚利桑那州铜箔厂,与日本矿业公司(该公司在90年代初与日本能源公司合并)在日本日立市投资兴建了Nikko-Gould公司,生产厂设在日本茨城县。资本雄厚的日矿公司于1990年10月将美国Gould公司收购,使Gould公司成为它在美国的子公司。20世纪80年代初,曾在1972年从美国Yates公司引进技术而发展壮大起来的日本古河电工公司,购买了美国Yates公司转给美国Square公司的大部分股权,并在80年代中期完成了古河电工公司在欧洲建立铜箔厂的计划。20世纪80年代中期至90年代初期,该公司在美国的新泽西州、加利福尼亚州,爱尔兰,英国,卢森堡五处建立了自己的铜箔生产子公司。图1-3给出了美国与日本铜箔企业之间的关系变化。上页下页1.3 电解法生产铜箔的发展历史（3）分享到：sinaqzonerenrenkaixingdoubanmsn图1-3美国与日本的电解铜箔公司沿革关系示意图自20世纪70年代末,日本电解公司在日本京都市、英国设立了铜箔生产厂。福田公司在日本茨城县、静罔县建立铜箔生产厂。两厂家在电解铜箔的生产量上有了较大的增长。日本福田金属公司在20世纪90年代中期在中国苏州(苏州福田铜箔有限公司)、美国两地建立了该公司的海外铜箔生产子公司。2001年日本古河电工公司对在中国台湾的分厂投资88亿日元,进行扩产,使台湾厂电解铜箔月产能力达到1300吨。日本三井金属矿业公司继在20世纪90年代在中国苏州、中国香港建立了电解铜箔生产厂之后,于2002年9月又在中国珠海建立了一个铜箔生产厂。2003年5月,日本新日矿集团的日矿材料公司在中国苏州建立的PCB用铜箔后期加工的工厂竣工投产。该厂是一家专门从事铜箔分切的加工厂,将日矿在菲律宾的铜箔厂生产的卷状铜箔剪裁为片状铜箔。该厂建立初期的铜箔切断加工量为3040万张/月。分切加工后的产品,主要供给日本在中国建立的CCL厂和PCB厂。上页下页1.3 电解法生产铜箔的发展历史（4）分享到：sinaqzonerenrenkaixingdoubanmsn1.3.4中国电解铜箔的发展20世纪60年代初,中国的本溪合金厂(现在的本溪铜箔厂)、西北铜加工厂、上海冶炼厂(即现在的上海金宝铜箔有限公司)依靠自己开发的技术,开创了我国PCB用电解铜箔产业。70年代初已可大批量连续化生产生箔产品,当时铜箔粗化处理技术主要依靠国内几家覆铜板厂家。60年代后期,开发成功的“阳极氧化”粗化处理法,在压延铜箔上实现粗化处理加工后,又在电解铜箔上得到实现。80年代初,西北铜加工厂首次开发成功了电解铜箔的电化学粗化处理技术。1980年,中国台湾合阳公司与日本三井公司共同合资在台湾中部南投市建立的电解铜箔生产厂-台湾铜箔公司,1982年正式投产,它成为台湾第一家生产PCB用电解铜箔的企业。1988年台湾长春人造树脂公司(台湾目前最大的纸基覆铜板生产企业)自行开发的铜箔生产技术获得成功,设在苗栗市的铜箔厂开始运营。1986年台湾南亚塑胶集团(该集团下属有生产FR-4覆铜板的大型企业)开始在嘉义县新港市筹建铜箔厂。该厂技术主要引进当时东德技术,并自行改进、完善而发展起来的。该生产厂于1988年正式投产。1999年至2000年间,中国台湾台日古河铜箔公司(技术由古河电工输入,工厂建在云林县斗六市),金居铜箔公司(技术由美国Yates公司转让,工厂设在高雄市小港乡),李长荣铜箔公司纷纷建立并投产。台湾工研院金属中心及化工所是台湾电解铜箔的研究开发中心,从事高技术、高层次的电解铜箔工艺技术的研究、开发工作。在低轮廓(VLP)铜箔制造工艺、高耐疲劳延伸性的电解铜箔、显微粗化处理技术、高耐热层合金后处理技术、超薄铜箔制造技术、涂树脂铜箔(RCC)等方面取得了一定的成果,有的已经投入工业化生产。20世纪90年代初,中国山东招远电子材料厂(即现在山东招远金宝电子有限公司)、苏州福田金属有限公司、联合铜箔(惠州)有限公司等铜箔生产企业建立。20世纪90年代中后期,建滔铜箔集团有限公司(在广东佛岗)、铁岭铜箔厂、联合铜箔(惠州博罗)、安徽铜陵中金铜箔有限公司、西安向阳铜箔有限公司、武汉中安铜箔制造有限公司、咸阳正大高科技铜业有限公司、江西九江电子材料厂、合正铜箔(惠阳)有限公司相继建成投产。其中合正铜箔(惠阳)有限公司是90年代末台湾合正科技股份有限公司(台湾覆铜板生产厂),在广东惠阳建立的第一个台资铜箔企业。20012002年随着印制电路板业、覆铜板业在中国的高速增长,中国电解铜箔在生产规模上、设备水平上、产品档次上都有了新发展。随着“18m镀锌高档电解铜箔开发项目”进入中国发展高科技的“863”计划中,山东招远金宝电子有限公司、联合铜箔(惠州)公司获得很大的开发成果和技术进步。广东佛岗铜箔有限公司(中国香港建滔铜箔集团投资的子公司)在此期间铜箔生产量成倍提高,2002年生产能力达到1.1万吨,成为中国内地的第一个万吨铜箔企业。20032004年,河南灵宝华鑫铜箔有限公司、广东梅雁电解铜箔有限公司、江铜-耶茨铜箔公司(设在南昌,由江西铜业集团与美国Yates公司合资)等相继建成投产。2005年镇江枝藤铜箔厂、2008年合肥铜冠铜材有限公司1.1万吨高精度电子铜箔项目相继开工建设,中国电解铜箔产能迅速增加。中国内地电解铜箔2007年产量达到8万吨上页下页1.3 电解法生产铜箔的发展历史（5）分享到：sinaqzonerenrenkaixingdoubanmsn1.3.5韩国铜箔的发展在韩国的PCB业、CCL业迅速发展的驱动下,于20世纪80年代后期,韩国两家较大型的铜箔生产厂家德山金属株式会社、太阳金属公司相继建立。1995年后,韩国LG金属公司、日进素材产业也开始生产电解铜箔。(1)日进素材产业位于韩国全罗北道益山厂的年产能为1.8万吨铜箔,以多层板用铜箔为主;位于忠清南道的月山铜箔厂,年产能为1.6万吨。日进铜箔除供应韩国市场外,主要出口日本及美洲市场。(2)LG公司工厂位于NorthChungcheong省Cheongju市,年产能约1万吨,产量的50%以上供应日本等海外市场。20世纪80年代初,中国内地、中国台湾、韩国的电解铜箔产业初步形成。自20世纪90年代中期,亚洲上述地区的铜箔产量迅速增长,打破了自1974年至20世纪90年代初日本铜箔业“一统天下”的局面,形成“群雄争立”之势。这样,世界PCB用电解铜箔业自20世纪90年代中期迈入了多极化竞争市场的阶段。20012002年间,世界PCB业因受到IT产业不景气的冲击,市场出现了衰退。世界铜箔业为此也受到很大的影响。日本铜箔业经过此次的风潮,多家铜箔生产公司重新调整铜箔的发展战略,对铜箔生产体制进行“再构筑”。他们多制定了缩减一般型铜箔在国内的生产量,发展高附加值的铜箔产品,大力发展在海外(主要是在中国内地、中国台湾及东南亚)的电解铜箔的生产的发展战略。世界铜箔生产格局上因此发生了新变化:中国内地及中国台湾成为世界上最大的两个铜箔生产基地。1.3.6铜箔技术与标准的发展20世纪90年代初开始问世的新一代印刷电路板技术积层法多层板(buildupmultilayerprintedboard,简称为BUM)。它的出现,是对传统的PCB技术以及其基板材料、铜箔制造技术的一个严峻挑战。为适应BUM的发展需要,1996年10月日本三井金属矿业公司最早公布了BUM用涂树脂铜箔(resincoatedcopperfoil,简称RCC)产品,在之后的两三年内,日本、美国、欧洲等多家铜箔生产厂都加入了生产RCC的行列中。其中,卢森堡电路铜箔公司(CFL)在20世纪90年代末起成为在欧洲的RCC大型供应商。1993年,美国Gould公司开发成功并实现了工业化的低轮廓电解铜箔产品(简称为LP铜箔或VLP铜箔)后,世界制造电解铜箔技术进入了一个新时期,即“高性能铜箔”技术发展期。在此后不久,日本的多个铜箔生产厂家也相继在20世纪90年代中期开发出此类铜箔产品。1998年9月,美国电子电路互联与封装协会(IPC)出台了“IPCCF148A印刷电路板用附树脂金属箔”。这世界第一部RCC标准的颁布,标志着全世界在RCC上迈入了标准化的阶段。2000年3月IPC发布了“印刷板用金属箔”(IPC4562)。IPC4562标准是一部全面规范铜箔品种、等级、性能的世界权威性标准。它具有世界先进性,它代替了原世界大多数铜箔厂家所执行的IPCMF150G标准。日本在高性能、新领域用的铜箔开发方面进展迅速。自2000年起,在日本P