滚动的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下游过程(例如涂层和热层压)的可靠性。本文分析了从生产和应用的角度来优化处理铜箔的性能的机制。使用实际数据,它证明了其对高温处理方案的适应性。 Civen Metal开发了一个专有的深层脱脂工艺,它破坏了行业的瓶颈,为高端电子制造提供了高可靠性的铜箔解决方案。
1。脱脂过程的核心:双重去除表面和内部油脂
1.1滚动过程中的残余油问题
在生产滚动铜箔的过程中,铜锭会经历多个滚动步骤以形成箔材料。为了减少摩擦热和滚动磨损,使用润滑剂(例如矿物油和合成酯)铜箔表面。但是,此过程导致通过两种主要途径的油脂保留:
- 表面吸附:在滚动压力下,微米尺度的油膜(0.1-0.5μm厚)粘附在铜箔表面上。
- 内部穿透:在滚动变形过程中,铜晶格会形成微观缺陷(例如位错和空隙),从而使油脂分子(C12-C18烃链)通过毛细管作用渗透箔,达到1-3μm的深度。
1.2传统清洁方法的限制
常规的表面清洁方法(例如碱性洗涤,擦洗酒精)仅去除表面油膜,达到大约的去除速率70-85%,但对内部吸收的油脂无效。实验数据表明,在没有深层脱脂的情况150°C的30分钟,重置率0.8-1.2g/m²,导致“次要污染”。
1.3深度脱脂的技术突破
Civen Metal使用“化学提取 +超声激活”复合过程:
- 化学提取:定制螯合剂(pH 9.5-10.5)分解长链油脂分子,形成水溶性复合物。
- 超声波援助:40kHz高频超声产生空化效果,打破内部油脂和铜晶格之间的结合力,从而提高了油脂溶解效率。
- 真空干燥:-0.08MPA负压快速脱水可防止氧化。
此过程将润滑脂残留物减少到≤5mg/m²(符合IPC-4562标准≤15mg/m²),实现> 99%的去除效率用于内部吸收的油脂。
2。脱脂处理对涂层和热层压过程的直接影响
2.1涂料应用中的粘附增强
涂料材料(例如PI粘合剂和光倍师)必须与铜箔。残留油脂会导致以下问题:
- 界面能量减少:油脂的疏水性增加了从15°至45°,阻碍润湿。
- 抑制化学键合:油脂层阻止铜表面上的羟基(-OH)基团,从而阻止了与树脂活性基团的反应。
脱脂与常规铜箔的性能比较:
指标 | 常规的铜箔 | 含金属脱脂铜箔 |
表面润滑脂残留(mg/m²) | 12-18 | ≤5 |
涂层粘附(N/CM) | 0.8-1.2 | 1.5-1.8(+50%) |
涂层厚度变化(%) | ±8% | ±3%(-62.5%) |
2.2热层压的可靠性提高
在高温层压板(180-220°C)期间,常规铜箔中的残留油脂会导致多次故障:
- 气泡形成:蒸发油脂会产生10-50μm气泡(密度> 50/cm²)。
- 层间分层:油脂可降低环氧树脂和铜箔之间的范德华力,从而降低果皮强度30-40%.
- 介电损失:游离油脂会导致介电恒定波动(DK变化> 0.2)。
后1000小时的85°C/85%rh衰老,civen金属铜箔展览:
- 气泡密度:<5/cm²(行业平均> 30/cm²)。
- 剥离强度:维护1.6n/cm(初始值1.8N/cm,降解率只有11%)。
- 介电稳定性: DK变化≤0.05,会议5G毫米波频率要求.
3。行业地位和Civen Metal的基准位置
3.1行业挑战:成本驱动的流程简化
超过90%的滚动铜箔制造商简化处理以削减基本工作流程:
滚动→水洗(Na₂co₃解决方案)→干燥→绕组
此方法仅除去表面油脂,并随着冲洗后的表面电阻率波动的波动±15%(Civen Metal的过程保持在内±3%).
3.2 Civen Metal的“零缺失”质量控制系统
- 在线监视:X射线荧光(XRF)分析,用于实时检测表面残留元件(S,CL等)。
- 加速老化测试:模拟极端200°C/24H确保零油脂再生的条件。
- 完整的可追溯性:每个卷都包含链接到的QR代码32关键过程参数(例如,温度降低,超声波功率)。
4。结论:脱脂处理 - 高端电子制造的基础
对滚动铜箔的深度降低处理不仅是一种过程升级,而且是对未来应用的前瞻性改编。 Civen Metal的突破性技术可以使铜箔清洁度提高到原子水平,从而提供材料级保证为了高密度互连(HDI), 汽车柔性电路和其他高端领域。
在5G和Aiot时代,只有掌握的公司核心清洁技术可以推动电子铜箔行业的未来创新。
(数据来源:Civen Metal Technology White Paper v3.2/2023,IPC-4562A-2020标准)
作者:Wu Xiaowei(滚动的铜箔技术工程师,15年的行业经验)
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发布时间:05-2025年2月