銅箔的製程與應用-薄到只有岡本001的一半

近一年多來5G、IoT(物聯網)、車用電子及電動車市場快速成長，基板(CCL)、PCB、鋰電池負極材料所使用的銅箔金屬也同樣供不應求，倫敦銅價由2020年低點不到5,000美元/公噸飛漲到2021年最高點超過10,000美元/公噸，預估至2030年5G基地台市場可望成長8倍以上，帶動高頻高速銅箔基板材料市場成長10倍以上，同時因應減碳政策，全球電動汽車銷量將超過4,500萬輛(含電動巴士)，其鋰電池用負極銅箔需求量將以倍數成長，創造2018年以來的最強榮景。

純銅(又名紅銅)熔點為1,083℃，比重8.9g/cm3，具面心立方晶格結構，無同素異形變態，退火強度約196~245MPa，塑性成形性僅次於鋁；而銅合金元素主要有鋅、錫、鉛、鎳、矽、錳、鋁、鈹、鐵和鉻來提高強度，添加鋅元素的銅合金稱為『黃銅』，添加錫、鋁、矽、鈹元素稱為『青銅』，添加鎳元素則稱為『白銅』，原則上除了黃銅和白銅外，其他銅合金皆稱為青銅。

銅箔是指厚度在 200μm 以下的銅片，依生產方式分為『電解銅箔』(Electro-Deposited copper foil)及『壓延銅箔』(Rolled Annealed copper foil)。

#電解銅箔，依應用產品又分為『鋰電池銅箔』及『標準銅箔』(PCB銅箔)，電解銅箔簡單來說是一種電鍍的概念，將高純度的硫酸銅沉積在鍍鈦滾輪上再剝離，並反覆鍍上銅、鋅、鉻強化剝離強度、蝕刻性、熱電阻值及抗氧化性，最後捲圓裁切，因為製程精細、特性優良、生產成本低(這是重點)、厚度與尺寸調整彈性、易於蝕刻，全球90%左右的銅箔廠以生產電解銅箔為主。

#壓延銅箔，則是透過反覆輥軋將銅板延伸至銅片，厚度約在5μm~135μm之間，對於設備精度要求很高，越薄越寬就越難生產(寬度極限一般在600mm)左右，但因壓延長軸晶粒特性，抗彎曲性約電解銅箔2~3倍，純度可達99%(電解銅箔約98%)，且表面粗糙度光滑可達0.1μm，非常適合用於5G導體表面傳輸的毫米波頻率(集膚效應)，為影響高頻傳輸品質重要的因子。

台灣長春石化集團以人造樹脂起家，1987年投入電解銅箔技術開發，2008年跨入鋰電池銅箔生產，2021年全球市佔超越20%，年產標準銅箔8.6萬多噸、鋰電池銅箔約4.8萬噸，並成功量產厚度6μm以下銅箔，供給特斯拉(TESLA)6成以上鋰電池需求，而南亞集團總年產亦達11萬噸以上，以標準銅箔為主；適用於細線、軟板、5G高頻的壓延銅箔關鍵生產技術與設備，則掌握日本JX日礦金屬及福田金屬箔粉等少數廠商。