Post-tratamento de rugosidade da folla de cobre: ​​tecnoloxía de interface "Anchor Lock" e análise de aplicacións completa

No campo defolla de cobrefabricación, o post-tratamento de rugosidade é o proceso clave para desbloquear a forza de unión da interface do material. Este artigo analiza a necesidade do tratamento de rugosidade desde tres perspectivas: efecto de ancoraxe mecánico, camiños de implementación do proceso e adaptabilidade ao uso final. Tamén explora o valor de aplicación desta tecnoloxía en campos como a comunicación 5G e as novas baterías de enerxíaCIVEN METALavances técnicos de.

1. Tratamento de rugosidade: de "trampa suave" a "interfaz ancorada"

1.1 Os fallos fatales dunha superficie lisa

A rugosidade orixinal (Ra) defolla de cobresuperficies adoitan ser inferiores a 0,3 μm, o que leva aos seguintes problemas debido ás súas características de espello:

• Vinculación física insuficiente: A área de contacto coa resina é só do 60-70% do valor teórico.
• Barreiras de enlace químico: Unha capa densa de óxido (Cu₂O espesor duns 3-5 nm) dificulta a exposición dos grupos activos.
• Sensibilidade ao estrés térmico: As diferenzas no CTE (coeficiente de expansión térmica) poden causar delaminación da interface (ΔCTE = 12 ppm/°C).

1.2 Tres avances técnicos clave nos procesos de desbaste

Ao crear unha estrutura tridimensional a nivel de micras (ver Figura 1), a capa rugosa consegue:

• Enclavamento mecánico: A penetración da resina forma ancoraxe “espinoso” (profundidade > 5μm).
• Activación química: Expoñer (111) planos cristalinos de alta actividade aumenta a densidade do sitio de unión ata 10⁵ sitios/μm².
• Amortiguación de estrés térmico: A estrutura porosa absorbe máis do 60% do estrés térmico.
• Ruta do proceso: Solución de recubrimiento de cobre ácido (CuSO₄ 80 g/L, H₂SO₄ 100 g/L) + Electrodeposición por pulso (ciclo de traballo 30 %, frecuencia 100 Hz)
• Características estruturais:
  • Altura de dendrita de cobre 1,2-1,8 μm, diámetro 0,5-1,2 μm.
  • Contido de osíxeno en superficie ≤200 ppm (análise XPS).
  • Resistencia de contacto < 0,8 mΩ·cm².
• Ruta do proceso: solución de revestimento de aliaxe cobalto-níquel (Co²+ 15 g/L, Ni²+ 10 g/L) + Reacción de desprazamento químico (pH 2,5-3,0)
• Características estruturais:
  • Tamaño de partícula de aliaxe de CoNi 0,3-0,8 μm, densidade de apilado > 8×10⁴ partículas/mm².
  • Contido de osíxeno en superficie ≤150 ppm.
  • Resistencia de contacto < 0,5 mΩ·cm².

2. Oxidación vermella vs oxidación negra: os segredos do proceso detrás das cores

2.1 Oxidación vermella: a "armadura" de cobre

2.2 Oxidación negra: a "armadura" de aliaxe

2.3 Lóxica comercial detrás da selección de cores

Aínda que os principais indicadores de rendemento (adhesión e condutividade) da oxidación vermella e negra difiren en menos do 10%, o mercado mostra unha clara diferenciación:

• Lámina de cobre oxidado vermello: representa o 60 % da cota de mercado debido á súa importante vantaxe de custo (12 CNY/m² fronte ao negro 18 CNY/m²).
• Lámina de cobre oxidado negro: Domina o mercado de gama alta (FPC montados en coche, PCB de ondas milimétricas) cunha cota de mercado do 75% debido a:
  • Redución do 15% nas perdas de alta frecuencia (Df = 0,008 vs. oxidación vermella 0,0095 a 10GHz).
  • Resistencia CAF (filamento anódico condutor) mellorada nun 30 %.

3. CIVEN METAL: "Máster Nano-Nivel" de Tecnoloxía de Desbaste

3.1 Tecnoloxía innovadora de "desbaste de gradiente".

Mediante un control de proceso en tres etapas,CIVEN METALoptimiza a estrutura da superficie (ver Figura 2):

1. Capa de sementes nanocristalinas: Electrodeposición de núcleos de cobre de 5-10 nm de tamaño, densidade > 1×10¹¹ partículas/cm².
2. Crecemento de dendrita micron: A corrente de pulso controla a orientación das dendritas (priorizando a dirección (110)).
3. Pasivación superficial: O revestimento de axente de acoplamento de silano orgánico (APTES) mellora a resistencia á oxidación.

3.2 Rendemento que supera os estándares da industria

3.3 Matriz de aplicacións de uso final

• PCB da estación base 5G: Usa lámina de cobre oxidado negro (Ra = 1,5 μm) para lograr unha perda de inserción < 0,15 dB/cm a 28 GHz.
• Colectores de baterías de enerxía: Vermello oxidadofolla de cobre(resistencia á tracción 380MPa) proporciona un ciclo de vida > 2000 ciclos (norma nacional 1500 ciclos).
• FPC aeroespaciais: A capa rugosa soporta choques térmicos de -196 °C a +200 °C durante 100 ciclos sen delaminación.

4. O futuro campo de batalla para a folla de cobre rugosa

4.1 Tecnoloxía de ultra-desbaste

Para as demandas de comunicación de 6G terahercios, estase a desenvolver unha estrutura dentada con Ra = 3-5μm:

• Estabilidade constante dieléctrica: Mellorado a ΔDk < 0,01 (1-100 GHz).
• Resistencia térmica: reducido nun 40% (acadando 15W/m·K).

4.2 Sistemas de desbaste intelixente

Detección de visión AI integrada + axuste dinámico do proceso:

• Monitorización de superficies en tempo real: Frecuencia de mostraxe 100 cadros por segundo.
• Axuste adaptativo da densidade de corrente: Precisión ±0,5 A/dm².

O post-tratamento de rugosidade da folla de cobre pasou dun "proceso opcional" a un "multiplicador de rendemento". A través da innovación de procesos e un control de calidade extremo,CIVEN METALimpulsou a tecnoloxía de rugosidade a unha precisión a nivel atómico, proporcionando soporte material fundamental para a actualización da industria electrónica. No futuro, na carreira por tecnoloxías máis intelixentes, de maior frecuencia e máis fiables, quen domine o "código de micro-nivel" da tecnoloxía de rugosidade dominará o alto nivel estratéxico dofolla de cobreindustria.

(Fonte de datos:CIVEN METALInforme técnico anual 2023, IPC-4562A-2020, IEC 61249-2-21)