Naknadna obrada bakrene folije za ohrapavljavanje: Tehnologija sučelja "sidrene brave" i sveobuhvatna analiza primjene

Na poljubakrena folijaproizvodnja, naknadna obrada hrapavosti je ključni proces za otključavanje snage prianjanja površine materijala. Ovaj članak analizira nužnost tretmana ohrapavljavanjem iz tri perspektive: učinak mehaničkog sidrenja, putevi provedbe procesa i prilagodljivost krajnjoj upotrebi. Također istražuje vrijednost primjene ove tehnologije u poljima kao što su 5G komunikacija i nove energetske baterije, na temeljuCIVEN METALtehnička otkrića.

1. Tretman ogrubljivanja: od "glatke zamke" do "usidrenog sučelja"

1.1 Fatalni nedostaci glatke površine

Izvorna hrapavost (Ra) ofbakrena folijapovršine je obično manja od 0,3 μm, što dovodi do sljedećih problema zbog svojih zrcalnih karakteristika:

• Nedovoljno fizičko vezivanje: Kontaktna površina sa smolom je samo 60-70% od teorijske vrijednosti.
• Kemijske barijere za lijepljenje: Gusti sloj oksida (debljina Cu₂O oko 3-5 nm) sprječava izlaganje aktivnih skupina.
• Osjetljivost na toplinski stres: Razlike u CTE (koeficijent toplinske ekspanzije) mogu uzrokovati raslojavanje sučelja (ΔCTE = 12 ppm/°C).

1.2 Tri ključna tehnička otkrića u procesima grubljenja

Stvaranjem mikronske trodimenzionalne strukture (vidi sliku 1), hrapavi sloj postiže:

• Mehanička blokada: Prodiranje smole stvara "bodljikavo" sidrenje (dubina > 5 μm).
• Kemijska aktivacija: Izlaganje (111) visokoaktivnih kristalnih ravnina povećava gustoću mjesta vezivanja na 10⁵ mjesta/μm².
• Puferiranje toplinskog naprezanja: Porozna struktura apsorbira preko 60% toplinskog stresa.
• Put procesa: Kisela otopina za bakrenje (CuSO₄ 80 g/L, H₂SO₄ 100 g/L) + pulsno elektrotaloženje (radni ciklus 30%, frekvencija 100 Hz)
• Strukturne značajke:
  • Visina dendrita bakra 1,2-1,8μm, promjer 0,5-1,2μm.
  • Površinski sadržaj kisika ≤200 ppm (XPS analiza).
  • Kontaktni otpor < 0,8 mΩ·cm².
• Put procesa: Otopina za nanošenje legure kobalt-nikal (Co²+ 15g/L, Ni²+ 10g/L) + kemijska reakcija istiskivanja (pH 2,5-3,0)
• Strukturne značajke:
  • Veličina čestica legure CoNi 0,3-0,8 μm, gustoća slaganja > 8×10⁴ čestica/mm².
  • Površinski sadržaj kisika ≤150 ppm.
  • Kontaktni otpor < 0,5 mΩ·cm².

2. Crvena oksidacija naspram crne oksidacije: Tajne procesa iza boja

2.1 Crvena oksidacija: bakreni "oklop"

2.2 Crna oksidacija: "oklop" legure

2.3 Komercijalna logika iza odabira boja

Iako se ključni pokazatelji učinkovitosti (adhezija i vodljivost) crvene i crne oksidacije razlikuju za manje od 10%, tržište pokazuje jasnu razliku:

• Crvena oksidirana bakrena folija: Zauzima 60% tržišnog udjela zbog značajne troškovne prednosti (12 CNY/m² naspram crnih 18 CNY/m²).
• Crna oksidirana bakrena folija: Dominira vrhunskim tržištem (FPC montiran u automobilu, PCB s milimetarskim valovima) sa 75% tržišnog udjela zahvaljujući:
  • 15% smanjenje visokofrekventnih gubitaka (Df = 0,008 naspram crvene oksidacije 0,0095 na 10GHz).
  • 30% poboljšana otpornost na CAF (provodljivu anodnu nit).

3. CIVEN METAL: “Majstori nanorazine” tehnologije grubljenja

3.1 Inovativna tehnologija "Gradient Roughening".

Kroz trostupanjsko upravljanje procesom,CIVEN METALoptimizira strukturu površine (vidi sliku 2):

1. Nano-kristalni početni sloj: Elektrotaloženje bakrenih jezgri veličine 5-10 nm, gustoća > 1×10¹¹ čestica/cm².
2. Mikronski rast dendrita: Pulsna struja kontrolira orijentaciju dendrita (dajući prednost smjeru (110).
3. Površinska pasivizacija: Prevlaka od organskog silanskog sredstva za spajanje (APTES) poboljšava otpornost na oksidaciju.

3.2 Performanse koje premašuju industrijske standarde

3.3 Matrica aplikacija za krajnju upotrebu

• PCB 5G bazne stanice: Koristi crnu oksidiranu bakrenu foliju (Ra = 1,5 μm) za postizanje < 0,15 dB/cm unesenog gubitka na 28 GHz.
• Kolektori za baterije: Crveno oksidiranobakrena folija(vlačna čvrstoća 380 MPa) osigurava radni vijek > 2000 ciklusa (nacionalni standard 1500 ciklusa).
• Zrakoplovni FPC-ovi: Hrapavi sloj podnosi toplinski udar od -196°C do +200°C tijekom 100 ciklusa bez raslojavanja.

4. Buduće bojno polje za hrapavu bakrenu foliju

4.1 Tehnologija ultra-hrapavosti

Za 6G teraherc komunikacijske zahtjeve razvija se nazubljena struktura s Ra = 3-5 μm:

• Stabilnost dielektrične konstante: Poboljšano na ΔDk < 0,01 (1-100 GHz).
• Toplinska otpornost: Smanjeno za 40% (postizanje 15W/m·K).

4.2 Pametni sustavi grubljenja

Integrirana AI detekcija vida + dinamička prilagodba procesa:

• Praćenje površine u stvarnom vremenu: Učestalost uzorkovanja 100 sličica u sekundi.
• Adaptivno podešavanje gustoće struje: Preciznost ±0,5 A/dm².

Naknadna obrada hrapavosti bakrene folije evoluirala je od "neobaveznog procesa" do "množenja učinka". Kroz inovaciju procesa i ekstremnu kontrolu kvalitete,CIVEN METALje gurnuo tehnologiju grubljenja do preciznosti na atomskoj razini, pružajući temeljnu materijalnu potporu za nadogradnju elektroničke industrije. U budućnosti, u utrci za pametnije, više frekvencije i pouzdanije tehnologije, tko god ovlada "kodom na mikrorazini" tehnologije ogrubljivanja, dominirat će strateškim uzvisinamabakrena folijaindustrija.

(Izvor podataka:CIVEN METALGodišnje tehničko izvješće za 2023., IPC-4562A-2020, IEC 61249-2-21)