轧制铜箔的脱脂处理：涂层和热层压性能的核心工艺和关键保证

卷铜箔铜箔是电子电路行业的核心材料，其表面和内部清洁度直接决定了涂层、热压层压等下游工艺的可靠性。本文从生产和应用两个角度分析了脱脂处理优化轧制铜箔性能的机制，并利用实际数据验证了其在高温加工场景下的适应性。CIVEN METAL 开发了一种突破行业瓶颈的专有深度脱脂工艺，为高端电子制造提供高可靠性的铜箔解决方案。

1. 脱脂工艺的核心：表面和内部油脂的双重去除

1.1 轧制过程中的残留油问题

在轧制铜箔的生产过程中，铜锭经过多道轧制工序形成箔材。为了减少摩擦生热和轧辊磨损，在轧辊和铜锭之间使用润滑剂（例如矿物油和合成酯）。铜箔表面。然而，这一过程主要通过两种途径导致油脂残留：

• 表面吸附在轧制压力下，微米级油膜（0.1-0.5μm厚）附着在铜箔表面。
• 内部穿透在轧制变形过程中，铜晶格会产生微观缺陷（如位错和空隙），使得油脂分子（C12-C18 烃链）能够通过毛细作用渗透到箔材中，达到 1-3μm 的深度。

1.2 传统清洁方法的局限性

传统的表面清洁方法（例如，碱性清洗、酒精擦拭）只能去除表面油膜，去除率约为70-85%但对内部吸收的油脂无效。实验数据表明，如果不进行深度脱脂，内部油脂会在一段时间后重新渗出到表面。150°C下加热30分钟，再沉积速率为0.8-1.2克/平方米造成“二次污染”。

1.3 深度脱脂技术突破

CIVEN METAL 采用“化学萃取+超声波活化”复合工艺：

1. 化学萃取：一种定制的螯合剂（pH 9.5-10.5）可分解长链油脂分子，形成水溶性复合物。
2. 超声波辅助40kHz 高频超声波产生空化效应，打破内部油脂与铜晶格之间的结合力，提高油脂溶解效率。
3. 真空干燥在-0.08MPa负压下快速脱水可防止氧化。

这个过程可以减少油脂残留。≤5mg/m²（符合IPC-4562标准≤15mg/m²），达到去除效率 >99%用于内部吸收的润滑脂。

2. 脱脂处理对涂层和热层压工艺的直接影响

2.1 涂层应用中的附着力增强

涂层材料（例如聚酰亚胺粘合剂和光刻胶）必须与基材形成分子级键。铜箔残留油脂会导致以下问题：

• 界面能降低油脂的疏水性会增加涂层溶液的接触角。15°至45°阻碍润湿。
• 抑制化学键合油脂层会阻碍铜表面的羟基（-OH）基团，从而防止与树脂活性基团发生反应。

脱脂铜箔与普通铜箔性能对比：

2.2 提高热层压的可靠性

在高温层压（180-220°C）过程中，普通铜箔中残留的油脂会导致多种故障：

• 气泡形成：汽化的油脂会形成10-50μm气泡（密度 >50/cm²）。
• 层间分层油脂会降低环氧树脂和铜箔之间的范德华力，从而降低剥离强度。30-40%.
• 介电损耗自由油脂会导致介电常数波动（Dk 变化 >0.2）。

后在 85°C/85% RH 条件下老化 1000 小时，CIVEN METAL铜箔展品：

• 气泡密度：<5/cm²（行业平均>30/cm²）。
• 剥离强度：保持1.6牛/厘米（初始值）1.8牛/厘米降解率仅为 11%）。
• 介电稳定性: Dk 变化 ≤0.05， 会议5G毫米波频率要求.

3. 行业现状及CIVEN METAL的基准地位

3.1 行业挑战：成本驱动的流程简化

超过90%的轧制铜箔制造商简化流程以降低成本，遵循以下基本工作流程：

轧制 → 水洗（碳酸钠溶液） → 干燥 → 卷绕

这种方法只能去除表面油脂，清洗后表面电阻率会有波动。±15%（CIVEN METAL 的工艺保持在±3%).

3.2 CIVEN METAL的“零缺陷”质量控制系统

• 在线监控：X射线荧光（XRF）分析用于实时检测表面残留元素（S、Cl等）。
• 加速老化试验模拟极端情况200°C/24小时确保油脂零残留的条件。
• 全过程可追溯性每卷都包含一个链接到以下网址的二维码：32个关键工艺参数（例如，脱脂温度、超声波功率）。

4. 结论：脱脂处理——高端电子制造的基础

对轧制铜箔进行深度脱脂处理不仅仅是一项工艺升级，更是面向未来应用的前瞻性创新。CIVEN METAL 的突破性技术将铜箔的清洁度提升至原子级，从而提供材料级保证为了高密度互连（HDI）, 汽车柔性电路以及其他高端领域。

在5G和AIoT时代只有掌握了这些技术的公司核心清洗技术能够推动电子铜箔行业的未来创新。

（数据来源：CIVEN METAL 技术白皮书 V3.2/2023，IPC-4562A-2020 标准）

作者：吴小伟（卷铜箔技术工程师（15年行业经验）
版权声明本文中的数据和结论均基于CIVEN METAL实验室的测试结果。未经授权，禁止转载。