Постобробка мідної фольги для шорсткості: технологія інтерфейсу «Anchor Lock» і всебічний аналіз застосування

В області смідна фольгаВиробництво, додавання шорсткості після обробки є ключовим процесом для розблокування міцності зчеплення між матеріалами. У цій статті аналізується необхідність обробки шорсткою з трьох точок зору: ефект механічного закріплення, шляхи впровадження процесу та адаптивність до кінцевого використання. У ньому також розглядається застосування цієї технології в таких галузях, як зв’язок 5G і батареї нової енергіїЦИВЕН МЕТАЛтехнічні прориви.

1. Огрубіння: від «гладкої пастки» до «закріпленої поверхні»

1.1 Фатальні дефекти гладкої поверхні

Вихідна шорсткість (Ra) омідна фольгаповерхні, як правило, менше 0,3 мкм, що призводить до таких проблем через його дзеркальні характеристики:

• Недостатній фізичний зв'язок: Площа контакту зі смолою становить лише 60-70% від теоретичного значення.
• Бар'єри хімічного зв'язку: Щільний шар оксиду (товщина Cu₂O приблизно 3-5 нм) перешкоджає експонуванню активних груп.
• Чутливість до термічної напруги: Різниця в CTE (коефіцієнт теплового розширення) може спричинити розшарування поверхні (ΔCTE = 12 ppm/°C).

1.2 Три ключових технічних прориву в процесах грубої обробки

Створюючи мікронну тривимірну структуру (див. малюнок 1), шорсткий шар досягає:

• Механічне блокування: Проникнення смоли утворює «колюче» кріплення (глибина > 5 мкм).
• Хімічна активація: Оголення (111) високоактивних кристалічних площин збільшує щільність місць зв’язування до 10⁵ місць/мкм².
• Термічна буферність: Пориста структура поглинає більше 60% термічної напруги.
• Маршрут процесу: Кислий розчин для міднення (CuSO₄ 80 г/л, H₂SO₄ 100 г/л) + імпульсне електроосадження (робочий цикл 30%, частота 100 Гц)
• Конструктивні особливості:
  • Висота дендриту міді 1,2-1,8 мкм, діаметр 0,5-1,2 мкм.
  • Вміст кисню на поверхні ≤200 ppm (аналіз XPS).
  • Контактний опір < 0,8 мОм·см².
• Маршрут процесу: розчин кобальт-нікелевого сплаву (Co²+ 15 г/л, Ni²+ 10 г/л) + реакція хімічного заміщення (pH 2,5-3,0)
• Конструктивні особливості:
  • Розмір частинок сплаву CoNi 0,3-0,8 мкм, щільність укладання > 8×10⁴ частинок/мм².
  • Вміст кисню на поверхні ≤150 ppm.
  • Контактний опір < 0,5 мОм·см².

2. Червоне окислення проти чорного окислення: секрети процесу, що стоять за кольорами

2.1 Червоне окислення: «броня» міді

2.2 Чорне оксидування: сплав «броня»

2.3 Комерційна логіка вибору кольору

Хоча ключові показники ефективності (адгезія та провідність) червоного та чорного окислення відрізняються менш ніж на 10%, ринок демонструє чітку диференціацію:

• Червона окислена мідна фольга: займає 60% частки ринку завдяки значній перевагі в ціні (12 CNY/м² проти чорного 18 CNY/м²).
• Чорна окислена мідна фольга: Домінує на ринку високого класу (монтовані на автомобілях FPC, друковані плати міліметрового діапазону) з часткою ринку 75% завдяки:
  • 15% зниження втрат на високих частотах (Df = 0,008 проти червоного окислення 0,0095 на 10 ГГц).
  • На 30% покращена стійкість до CAF (провідної анодної нитки).

3. ЦИВЕН МЕТАЛ: «Майстри нанорівня» технології чорніння

3.1 Інноваційна технологія «Gradient Roughening».

Завдяки триступінчастому контролю процесу,ЦИВЕН МЕТАЛоптимізує структуру поверхні (див. Малюнок 2):

1. Нанокристалічний затравковий шар: Електроосадження мідних сердечників розміром 5-10 нм, щільність > 1×10¹¹ частинок/см².
2. Мікронний ріст дендритів: Імпульсний струм керує орієнтацією дендритів (пріоритет напряму (110)).
3. Пасивація поверхні: Покриття з органічного силанового зв'язуючого агента (APTES) покращує стійкість до окислення.

3.2 Продуктивність, що перевищує галузеві стандарти

3.3 Матриця програм кінцевого використання

• PCB базової станції 5G: Використовується чорна окислена мідна фольга (Ra = 1,5 мкм) для досягнення < 0,15 дБ/см внесених втрат на 28 ГГц.
• Колектори живлення батарей: Червоний окислениймідна фольга(міцність на розрив 380 МПа) забезпечує термін служби > 2000 циклів (національний стандарт 1500 циклів).
• Аерокосмічні ФПК: Шорсткий шар витримує термічний удар від -196°C до +200°C протягом 100 циклів без розшарування.

4. Майбутнє поле битви за грубу мідну фольгу

4.1 Технологія Ultra-Roughening

Для потреб зв’язку 6G терагерц розробляється зубчаста структура з Ra = 3-5 мкм:

• Стабільність діелектричної проникності: покращено до ΔDk < 0,01 (1-100 ГГц).
• Термічний опір: Зменшено на 40% (досягнення 15 Вт/м·К).

4.2 Інтелектуальні системи грубої обробки

Інтегроване визначення зору AI + динамічне коригування процесу:

• Моніторинг поверхні в реальному часі: частота дискретизації 100 кадрів за секунду.
• Адаптивне регулювання щільності струму: Точність ±0,5 A/дм².

Додаткова обробка мідної фольги перетворилася з «необов’язкового процесу» на «множник продуктивності». Завдяки інноваційним процесам і суворому контролю якості,ЦИВЕН МЕТАЛпідштовхнула технологію грубої обробки до атомарної точності, забезпечивши базову матеріальну підтримку для модернізації електронної промисловості. У майбутньому, у гонці за розумнішими, високочастотними та надійнішими технологіями, той, хто оволодіє «кодом мікрорівня» технології грубої обробки, буде домінувати на стратегічній висотімідна фольгапромисловість.

(Джерело даних:ЦИВЕН МЕТАЛРічний технічний звіт за 2023 рік, IPC-4562A-2020, IEC 61249-2-21)