报告发布方：中金企信国际咨询《2024-2030年中国铜球行业供需形势、进出口分析及前景调研报告-中金企信发布》

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铜球产品（以磷铜球为主）是PCB制程中电镀工序的主要物料，铜球的品质对PCB板的品质和制造良品率具有重要的影响。在光伏电池板领域，行业正在积极探索电镀铜工艺生产路径，并已在部分光伏行业头部企业得到大规模使用，未来光伏电池板领域也将成为铜球产品的重要应用领域之一。

1）铜球在PCB电镀领域的发展概况和发展趋势

铜是玫瑰红色具有良好导电性、导热性和延展性的金属。铜金属具有仅次于银的导电性，是导电材料的首选之一。铜镀层具有细小的晶粒结构，现代电镀工业可以从电镀液中，镀出全光亮、整平性好、韧性高的铜镀层。在PCB制造工艺上，通孔镀铜和线路镀铜能够获得极好的效果，电镀铜技术也因此渗透到了整个电子材料制造领域。

铜的电镀工艺，以及电镀阳极的选择是PCB行业关注的焦点。硫酸盐镀铜是应用最广泛的无氰镀铜工艺，具有成分简单，成本低，维护方便等优点，加入添加剂后，可直接获得光亮镀铜层，从而省去了机械抛光工序。该工艺广泛应用于PCB制程中的电镀工序。

在1954年以前，硫酸盐镀铜工艺中采用的是纯铜作为阳极，由于电镀液中含有硫酸，使得纯铜阳极在电镀液中溶解很快，导致电镀液中的铜离子迅速累积，失去平衡。另一方面纯铜阳极在溶解时会产生少量一价铜离子（Cu+），它在电镀液中很不稳定，通过歧化反应分解成为二价铜离子（Cu2+）和微粒金属铜，在电镀过程中很容易在镀层上面成为毛刺。为消除阳极Cu+的影响，人们最早使用阳极袋，但泥渣过多妨碍了电镀液的循环。后改用无氧高导电性铜阳极，虽然泥渣减少了，但仍不能阻止铜金属微粒的产生，于是又采用定期在电镀液中加入双氧水使Cu+氧化成Cu2+，但此法在化学反应中要消耗一部分硫酸，导致电镀液中的硫酸浓度下降，必须及时补充，同时又要补充被双氧水氧化而损耗的光亮剂，增加了电镀成本。

1954年美国Nevers等人对铜阳极的研究发现在铜阳极中渗入少量的磷，经过一定时间的电解处理后，铜阳极的表面生成一层黑色胶状的“磷膜”，它的主要成分是磷化铜（Cu3P，又称阳极膜），在电镀时阳极溶解几乎不产生铜粉，泥渣极少，零件表面铜镀层不会产生毛刺。这是由于含磷铜阳极的黑色膜具有导电性能，其孔隙又不影响铜离子自由通过，加快了Cu+的氧化，阻止了Cu+的积累，大大地减少了电镀液中Cu+；同时又使阳极的溶解与阴极沉积的效率渐趋接近，保持了镀铜液中铜含量平衡。美国福特汽车公司使用这种含磷铜阳极的经验证明既保证了镀铜层质量，又大幅降低了电镀光亮剂的消耗，降低了成本。从此以后，含磷铜阳极在酸性镀铜行业中被广泛采用，随后又逐渐被PCB行业大规模使用。

含磷铜阳极这一成果为硫酸盐光亮镀铜工艺的发展做出了重大贡献。在电镀的生产过程中，“磷”的加入有两个功能：一是为了抑制Cu+的产生；二是阻止Cu+进入溶液，促使它进一步被氧化成Cu2+。“磷”在理论上亦为杂质，在满足以上两个功能的基础上，添加得越少越好。早期，由于设备差、技术水平不高，搅拌难以充分，不能保证磷分布均匀，只好采取加大磷含量的措施，通常将磷含量控制在0.1%~0.3%。到二十世纪70~80年代，国外采用电解铜（或无氧铜）和磷铜合金为原料，用中频电炉熔炼，磷含量容易控制，逐渐形成了含磷量为0.035%~0.070%的标准。

随着PCB行业不断发展，PCB产品除了要求电镀过程中形成一层致密、均匀、无空洞和无缝隙的铜镀层外，还要求通过电镀来解决高厚径比结构、微通孔和多层通孔电镀的问题。这就要求铜球的晶粒尺寸要细小均匀，同时磷含量分布均匀，以保证阳极膜均匀，从而保证在相同电流和酸性环境条件下，Cu2+的电离以及结合均匀，形成均一的镀膜。二十世纪90年代，出现了无氧连铸及再结晶生产工艺，铜球的晶粒更细小，磷分布更均匀，形成了低磷含量（0.02%~0.05%）的微晶磷铜球产品。

随着技术不断成熟，铜球生产工艺不断成熟，技术标准不断提高，产品向微晶化、低磷化的方向发展。

2）铜球在PCB电镀领域的市场规模

根据中金企信数据，铜球约占PCB成本的6%；2023年全球PCB产值为652.2亿美元，国内PCB产值为350.1亿美元；据此测算，2026年全球铜球市场规模为29.3亿美元（约人民币202.5亿元），国内铜球市场规模为15.8亿美元（约人民币108.7亿元）。未来，随着终端应用的不断加深以及PCB行业整体规模的提升，铜球产品的市场规模亦会不断增长。

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