Τραχύτητα μετά την επεξεργασία του φύλλου χαλκού: Τεχνολογία διεπαφής "Anchor Lock" και ολοκληρωμένη ανάλυση εφαρμογών

Στον τομέα τωνφύλλο χαλκούΗ μετα-επεξεργασία κατασκευής, τραχύτητας είναι η βασική διαδικασία για το ξεκλείδωμα της αντοχής συγκόλλησης διεπαφής του υλικού. Αυτό το άρθρο αναλύει την αναγκαιότητα της επεξεργασίας τραχύτητας από τρεις προοπτικές: μηχανικό αποτέλεσμα αγκύρωσης, διαδρομές υλοποίησης διεργασιών και προσαρμοστικότητα τελικής χρήσης. Διερευνά επίσης την αξία εφαρμογής αυτής της τεχνολογίας σε τομείς όπως η επικοινωνία 5G και οι νέες μπαταρίες ενέργειας, με βάσηCIVEN METALτις τεχνικές ανακαλύψεις του.

1. Θεραπεία τραχύτητας: Από την "Smooth Trap" στην "Anched Interface"

1.1 Τα μοιραία ελαττώματα μιας λείας επιφάνειας

Η αρχική τραχύτητα (Ra) τουφύλλο χαλκούΟι επιφάνειες είναι συνήθως μικρότερες από 0,3μm, γεγονός που οδηγεί στα ακόλουθα προβλήματα λόγω των χαρακτηριστικών που μοιάζουν με καθρέφτη:

• Ανεπαρκής φυσική σύνδεση: Η περιοχή επαφής με τη ρητίνη είναι μόνο 60-70% της θεωρητικής τιμής.
• Φράγματα χημικών δεσμών: Ένα πυκνό στρώμα οξειδίου (πάχος Cu2O περίπου 3-5 nm) εμποδίζει την έκθεση των ενεργών ομάδων.
• Ευαισθησία σε θερμική καταπόνηση: Οι διαφορές στο CTE (συντελεστής θερμικής διαστολής) μπορεί να προκαλέσουν αποκόλληση της διεπαφής (ΔCTE = 12 ppm/°C).

1.2 Τρεις βασικές τεχνικές ανακαλύψεις στις διαδικασίες τραχύτητας

Δημιουργώντας μια τρισδιάστατη δομή σε επίπεδο micron (βλ. Εικόνα 1), το τραχύ στρώμα επιτυγχάνει:

• Μηχανική Συμπλοκή: Η διείσδυση της ρητίνης σχηματίζει «αγκαθωτό» αγκύρωση (βάθος > 5μm).
• Χημική ενεργοποίηση: Η έκθεση (111) κρυσταλλικών επιπέδων υψηλής δραστηριότητας αυξάνει την πυκνότητα της θέσης σύνδεσης σε 105 θέσεις/μm².
• Ρυθμιστικό θερμικής καταπόνησης: Η πορώδης δομή απορροφά πάνω από το 60% της θερμικής καταπόνησης.
• Διαδρομή διαδικασίας: Όξινο διάλυμα επιμετάλλωσης χαλκού (CuSO4 80g/L, H2SO4 100g/L) + Παλμική Ηλεκτροαπόθεση (κύκλος λειτουργίας 30%, συχνότητα 100Hz)
• Δομικά Χαρακτηριστικά:
  • Δενδρίτης χαλκού ύψους 1,2-1,8μm, διάμετρος 0,5-1,2μm.
  • Περιεκτικότητα επιφανείας σε οξυγόνο ≤200 ppm (ανάλυση XPS).
  • Αντίσταση επαφής < 0,8mΩ·cm².
• Διαδρομή διαδικασίας: Διάλυμα επιμετάλλωσης κράματος κοβαλτίου-νικελίου (Co²+ 15g/L, Ni²+ 10g/L) + Αντίδραση χημικής μετατόπισης (pH 2,5-3,0)
• Δομικά Χαρακτηριστικά:
  • Μέγεθος σωματιδίων κράματος CoNi 0,3-0,8μm, πυκνότητα στοίβαξης > 8×104 σωματίδια/mm².
  • Περιεκτικότητα επιφανείας σε οξυγόνο ≤150 ppm.
  • Αντίσταση επαφής < 0,5mΩ·cm².

2. Κόκκινη οξείδωση εναντίον μαύρης οξείδωσης: Τα μυστικά της διαδικασίας πίσω από τα χρώματα

2.1 Κόκκινη οξείδωση: «Θωράκιση» του χαλκού

2.2 Μαύρη οξείδωση: Το κράμα "Armor"

2.3 Εμπορική λογική πίσω από την επιλογή χρώματος

Αν και οι βασικοί δείκτες απόδοσης (προσκόλληση και αγωγιμότητα) της κόκκινης και μαύρης οξείδωσης διαφέρουν κατά λιγότερο από 10%, η αγορά παρουσιάζει μια σαφή διαφοροποίηση:

• Κόκκινο οξειδωμένο φύλλο χαλκού: Αντιπροσωπεύει το 60% του μεριδίου αγοράς λόγω του σημαντικού πλεονεκτήματος κόστους (12 CNY/m² έναντι μαύρου 18 CNY/m²).
• Φύλλο μαύρου οξειδωμένου χαλκού: Κυριαρχεί στην αγορά υψηλής τεχνολογίας (FPC τοποθετημένα σε αυτοκίνητο, PCB κυμάτων χιλιοστών) με μερίδιο αγοράς 75% λόγω:
  • Μείωση 15% στις απώλειες υψηλής συχνότητας (Df = 0,008 έναντι κόκκινης οξείδωσης 0,0095 στα 10 GHz).
  • 30% βελτιωμένη αντίσταση CAF (Conductive Anodic Filament).

3. CIVEN METAL: «Nano-Level Masters» της Τεχνολογίας Τραχύνσεως

3.1 Καινοτόμος τεχνολογία "Gradient Roughening".

Μέσω ενός ελέγχου διαδικασίας τριών σταδίων,CIVEN METALβελτιστοποιεί τη δομή της επιφάνειας (βλ. Εικόνα 2):

1. Νανο-κρυσταλλικό στρώμα σπόρων: Ηλεκτροαπόθεση πυρήνων χαλκού μεγέθους 5-10nm, πυκνότητα > 1×1011 σωματίδια/cm².
2. Μικροδενδρίτης ανάπτυξη: Το ρεύμα παλμού ελέγχει τον προσανατολισμό των δενδριτών (προτεραιότητα στην κατεύθυνση (110)).
3. Επιφανειακή Παθητικοποίηση: Η επίστρωση οργανικού παράγοντα σύζευξης σιλανίου (APTES) βελτιώνει την αντοχή στην οξείδωση.

3.2 Απόδοση που υπερβαίνει τα πρότυπα του κλάδου

3.3 Πίνακας εφαρμογών τελικής χρήσης

• PCB σταθμού βάσης 5G: Χρησιμοποιεί φύλλο μαύρου οξειδωμένου χαλκού (Ra = 1,5μm) για την επίτευξη απώλειας εισαγωγής < 0,15dB/cm στα 28GHz.
• Συλλέκτες μπαταριών ισχύος: Κόκκινο οξειδωμένοφύλλο χαλκού(αντοχή εφελκυσμού 380 MPa) παρέχει διάρκεια ζωής > 2000 κύκλους (εθνικό πρότυπο 1500 κύκλοι).
• Αεροδιαστημικά FPC: Το τραχύ στρώμα αντέχει σε θερμικό σοκ από -196°C έως +200°C για 100 κύκλους χωρίς αποκόλληση.

4. The Future Battlefield for Roughened Copper Foil

4.1 Τεχνολογία Ultra-Roughening

Για απαιτήσεις επικοινωνίας 6G terahertz, αναπτύσσεται μια οδοντωτή δομή με Ra = 3-5μm:

• Διηλεκτρική σταθερή σταθερότητα: Βελτιωμένο σε ΔDk < 0,01 (1-100 GHz).
• Θερμική αντίσταση: Μειώθηκε κατά 40% (επιτυγχάνοντας 15W/m·K).

4.2 Έξυπνα συστήματα τραχύνσεως

Ενσωματωμένη ανίχνευση όρασης AI + δυναμική προσαρμογή διαδικασίας:

• Παρακολούθηση επιφάνειας σε πραγματικό χρόνο: Συχνότητα δειγματοληψίας 100 καρέ ανά δευτερόλεπτο.
• Προσαρμοστική προσαρμογή πυκνότητας ρεύματος: Ακρίβεια ±0,5A/dm².

Η μετα-επεξεργασία τραχύνσεως φύλλου χαλκού έχει εξελιχθεί από «προαιρετική διαδικασία» σε «πολλαπλασιαστή απόδοσης». Μέσα από την καινοτομία της διαδικασίας και τον ακραίο ποιοτικό έλεγχο,CIVEN METALέχει ωθήσει την τεχνολογία αδροποίησης στην ακρίβεια ατομικού επιπέδου, παρέχοντας θεμελιώδη υλική υποστήριξη για την αναβάθμιση της βιομηχανίας ηλεκτρονικών. Στο μέλλον, στον αγώνα για πιο έξυπνες, υψηλότερες συχνότητες και πιο αξιόπιστες τεχνολογίες, όποιος κατακτήσει τον «κώδικα μικροεπιπέδου» της τεχνολογίας τραχύτητας θα κυριαρχήσει στο στρατηγικό υψηλό έδαφος τηςφύλλο χαλκούβιομηχανία.

(Πηγή δεδομένων:CIVEN METALΕτήσια τεχνική έκθεση 2023, IPC-4562A-2020, IEC 61249-2-21)