Vaskfooliumi karestamine järeltöötlus: "Ankruluku" liidese tehnoloogia ja põhjalik rakendusanalüüs

Valdkonnasvaskfooliumtootmine, karestamise järeltöötlus on võtmeprotsess materjali liidese sidumistugevuse vabastamiseks. See artikkel analüüsib karestamistöötluse vajalikkust kolmest vaatenurgast: mehaaniline ankurdusefekt, protsessi rakendamise teed ja lõppkasutuse kohandatavus. Samuti uurib see selle tehnoloogia rakendusväärtust sellistes valdkondades nagu 5G side ja uued energiapatareidCIVEN METALtehnilisi läbimurdeid.

1. Karestamistöötlemine: "siledast lõksust" kuni "ankurdatud liideseni"

1.1 Sileda pinna saatuslikud vead

Algne karedus (Ra).vaskfooliumPinnad on tavaliselt alla 0,3 μm, mis põhjustab selle peeglilaadsete omaduste tõttu järgmisi probleeme:

• Ebapiisav füüsiline side: kokkupuutepind vaiguga on vaid 60-70% teoreetilisest väärtusest.
• Keemilise sidumise tõkked: Tihe oksiidikiht (Cu₂O paksus umbes 3–5 nm) takistab aktiivsete rühmade kokkupuudet.
• Termilise stressi tundlikkus: CTE (soojuspaisumise koefitsiendi) erinevused võivad põhjustada liidese delaminatsiooni (ΔCTE = 12ppm/°C).

1.2 Kolm peamist tehnilist läbimurret karestamisprotsessides

Mikronitasandilise kolmemõõtmelise struktuuri loomisega (vt joonis 1) saavutatakse karestatud kihiga:

• Mehaaniline blokeering: Vaigu läbitungimine moodustab "okastega" ankurduse (sügavus > 5 μm).
• Keemiline aktiveerimine: (111) suure aktiivsusega kristalltasandite paljastamine suurendab sidumiskoha tihedust 10⁵ saidile/μm².
• Termilise stressi puhverdamine: poorne struktuur neelab üle 60% termilisest pingest.
• Protsessi marsruut: Happeline vaskplaadistuslahus (CuSO₄ 80g/L, H2SO₄ 100g/L) + Impulsselektro-sadestamine (töötsükkel 30%, sagedus 100Hz)
• Struktuursed omadused:
  • Vaskdendriidi kõrgus 1,2-1,8μm, läbimõõt 0,5-1,2μm.
  • Pinna hapnikusisaldus ≤200ppm (XPS analüüs).
  • Kontakttakistus < 0,8 mΩ·cm².
• Protsessi marsruut: Koobalt-nikli sulami plaadistuslahus (Co²+ 15g/L, Ni²+ 10g/L) + keemiline nihkereaktsioon (pH 2,5-3,0)
• Struktuursed omadused:
  • CoNi sulami osakeste suurus 0,3–0,8 μm, virnastamistihedus > 8 × 10⁴ osakesi/mm².
  • Pinna hapnikusisaldus ≤150 ppm.
  • Kontakttakistus < 0,5 mΩ·cm².

2. Punane oksüdatsioon vs. must oksüdatsioon: protsessi saladused värvide taga

2.1 Punane oksüdatsioon: vase "soomus"

2.2 Must oksüdatsioon: sulam "soomus"

2.3 Värvivaliku taga olev kaubanduslik loogika

Kuigi punase ja musta oksüdatsiooni peamised jõudlusnäitajad (nakkuvus ja juhtivus) erinevad vähem kui 10%, näitab turg selget erinevust:

• Punane oksüdeeritud vaskfoolium: moodustab 60% turuosast tänu oma märkimisväärsele kulueelisele (12 CNY/m² vs. must 18 CNY/m²).
• Must oksüdeeritud vaskfoolium: domineerib tipptasemel turul (autodele paigaldatavad FPC-d, millimeeterlaine trükkplaadid) oma 75% turuosaga tänu:
  • Kõrgsageduskadude vähenemine 15% (Df = 0,008 vs punane oksüdatsioon 0,0095 sagedusel 10 GHz).
  • 30% parendatud CAF (Conductive Anodic Filament) vastupidavus.

3. CIVEN METAL: karestamistehnoloogia "nanotaseme meistrid".

3.1 Uuenduslik "gradientkarestamise" tehnoloogia

Kolmeastmelise protsessijuhtimise kauduCIVEN METALoptimeerib pinna struktuuri (vt joonis 2):

1. Nanokristalliline seemnekiht: 5–10 nm suuruste vasesüdamike elektrisadestamine, tihedus > 1 × 10¹¹ osakesi/cm².
2. Mikroni dendriidi kasv: Impulssvool juhib dendriidi orientatsiooni (prioriteet on (110) suund).
3. Pinna passiveerimine: Orgaanilise silaani sidumisaine (APTES) kate parandab oksüdatsioonikindlust.

3.2 Tööstusharu standardeid ületav jõudlus

3.3 Lõppkasutusrakenduste maatriks

• 5G tugijaama PCB: kasutab musta oksüdeeritud vaskfooliumi (Ra = 1,5 μm), et saavutada sisestuskadu < 0,15 dB/cm sagedusel 28 GHz.
• Toitepatareide kogujad: Punane oksüdeerunudvaskfoolium(tõmbetugevus 380 MPa) tagab tsükli eluea > 2000 tsüklit (riiklik standard 1500 tsüklit).
• Aerospace FPC-d: Karestatud kiht talub termilist šokki vahemikus -196°C kuni +200°C 100 tsüklit ilma delaminatsioonita.

4. Tuleviku lahinguväli karestatud vaskfooliumi pärast

4.1 Ultra-karestamise tehnoloogia

6G terahertsi sidevajaduste jaoks töötatakse välja sakiline struktuur Ra ​​= 3-5 μm:

• Dielektriline konstantne stabiilsus: Täiustatud väärtuseni ΔDk < 0,01 (1-100 GHz).
• Soojustakistus: Vähendatud 40% (saavutades 15 W/m·K).

4.2 Nutikad karestamissüsteemid

Integreeritud AI nägemise tuvastamine + dünaamiline protsessi reguleerimine:

• Reaalajas pinnaseire: diskreetimissagedus 100 kaadrit sekundis.
• Kohanduv voolutiheduse reguleerimine: Täpsus ±0,5A/dm².

Vaskfooliumi karestamise järeltöötlus on arenenud "valikulisest protsessist" "jõudluse kordistajaks". Protsessi innovatsiooni ja äärmise kvaliteedikontrolli kauduCIVEN METALon viinud karestamistehnoloogia aatomitaseme täpsuseni, pakkudes põhilist materiaalset tuge elektroonikatööstuse uuendamiseks. Tulevikus, võidujooksus nutikamate, kõrgema sagedusega ja töökindlamate tehnoloogiate pärast, domineerib karestamistehnoloogia „mikrotaseme koodi“ valdaja piirkonna strateegilist tippu.vaskfooliumtööstusele.

(Andmeallikas:CIVEN METAL2023. aasta tehniline aruanne, IPC-4562A-2020, IEC 61249-2-21)