Valcuotos vario folijos riebalų šalinimas: pagrindinis procesas ir svarbiausias dengimo bei terminio laminavimo efektyvumo užtikrinimas

Valcuota vario folijayra pagrindinė elektroninių grandynų pramonės medžiaga, o jos paviršiaus ir vidinis švarumas tiesiogiai lemia tolesnių procesų, tokių kaip dengimas ir terminis laminavimas, patikimumą. Šiame straipsnyje analizuojamas mechanizmas, kuriuo riebalų šalinimo apdorojimas optimizuoja valcuotos vario folijos našumą tiek gamybos, tiek taikymo požiūriu. Remiantis faktiniais duomenimis, parodomas jos pritaikomumas aukštos temperatūros apdorojimo scenarijams. „CIVEN METAL“ sukūrė patentuotą giluminio riebalų šalinimo procesą, kuris įveikia pramonės kliūtis ir užtikrina didelio patikimumo vario folijos sprendimus aukščiausios klasės elektronikos gamybai.

1. Riebalų šalinimo proceso esmė: dvigubas paviršinių ir vidinių riebalų pašalinimas

1.1 Likutinės alyvos problemos valcavimo procese

Gaminant valcuotą vario foliją, vario luitai yra valcuojami keliais etapais, kad susidarytų folijos medžiaga. Siekiant sumažinti trinties karštį ir ritinių dilimą, tarp ritinių ir... naudojami tepalai (pvz., mineralinės alyvos ir sintetiniai esteriai).vario folijapaviršiaus. Tačiau šis procesas veda prie riebalų sulaikymo dviem pagrindiniais būdais:

• Paviršiaus adsorbcijaVeikiant valcavimo slėgiui, prie vario folijos paviršiaus prilimpa mikrono dydžio alyvos plėvelė (0,1–0,5 μm storio).
• Vidinis įsiskverbimasValcavimo deformacijos metu vario gardelėje atsiranda mikroskopinių defektų (pvz., išnirimų ir tuštumų), dėl kurių riebalų molekulės (C12–C18 angliavandenilių grandinės) kapiliariniu būdu prasiskverbia į foliją ir pasiekia 1–3 μm gylį.

1.2 Tradicinių valymo metodų apribojimai

Įprasti paviršių valymo metodai (pvz., šarminis plovimas, valymas alkoholiu) pašalina tik paviršines alyvos plėveles, o pašalinimo greitis siekia apie70–85 %, tačiau neveiksmingi prieš viduje įsigėrusius riebalus. Eksperimentiniai duomenys rodo, kad be gilaus riebalų šalinimo vidiniai riebalai vėl išnyra ant paviršiaus po30 minučių 150 °C temperatūroje, su pakartotinio nusėdimo greičiu0,8–1,2 g/m², sukeldamas „antrinę taršą“.

1.3 Technologiniai proveržiai giluminio riebalų šalinimo srityje

„CIVEN METAL“ dirba„Cheminė ekstrakcija + ultragarsinis aktyvinimas“Sudėtinis procesas:

1. Cheminis ekstrahavimasSpecialiai sukurtas chelatinis agentas (pH 9,5–10,5) skaido ilgos grandinės riebalų molekules, sudarydamas vandenyje tirpius kompleksus.
2. Ultragarsinė pagalba40 kHz aukšto dažnio ultragarsas sukuria kavitacijos efektus, kurie nutraukia rišamąją jėgą tarp vidinių riebalų ir vario gardelės, taip padidindami riebalų tirpimo efektyvumą.
3. Vakuuminis džiovinimasGreitas dehidratavimas esant -0,08 MPa neigiamam slėgiui apsaugo nuo oksidacijos.

Šis procesas sumažina riebalų likučius≤5 mg/m²(atitinka IPC-4562 standartus ≤15 mg/m²), pasiekiant>99 % pašalinimo efektyvumasskirtas vidiniam riebalų įsisavinimui.

2. Tiesioginis riebalų šalinimo proceso poveikis dengimo ir terminio laminavimo procesams

2.1 Sukibimo gerinimas dengiant dangas

Dangos medžiagos (pvz., PI klijai ir fotorezistai) turi sudaryti molekulinio lygio ryšius suvario folijaLikę riebalai sukelia šias problemas:

• Sumažinta tarpfazinė energijaTepalo hidrofobiškumas padidina dangų tirpalų sąlyčio kampą nuo15°–45°, trukdantis drėkinimui.
• Slopinamas cheminis surišimasRiebalų sluoksnis blokuoja hidroksilo (-OH) grupes vario paviršiuje, neleisdamas reakcijoms su dervos aktyviosiomis grupėmis.

Nuriebalintos ir įprastos vario folijos našumo palyginimas:

2.2 Padidintas terminio laminavimo patikimumas

Aukštos temperatūros laminavimo metu (180–220 °C) įprastoje vario folijoje likę riebalai sukelia daugybinius gedimus:

• Burbulų susidarymasIšgarinę riebalai sukuria10–50 μm burbuliukai(tankis >50/cm²).
• Tarpsluoksnio delaminacijaRiebalai sumažina van der Valso jėgas tarp epoksidinės dervos ir vario folijos, taip sumažindami lupimo stiprumą30–40 %.
• Dielektriniai nuostoliaiLaisvi riebalai sukelia dielektrinės konstantos svyravimus (Dk kitimas >0,2).

Po1000 valandų sendinimo 85 °C / 85 % santykinio oro drėgnumo temperatūroje, CIVEN METALASVario folijaeksponatai:

• Burbulų tankis<5/cm² (pramonės vidurkis >30/cm²).
• Lupimo stiprumas: Palaiko1,6 N/cm²(pradinė vertė1,8 N/cm², degradacijos greitis tik 11%).
• Dielektrinis stabilumas: Dk variacija ≤0,05, susitikimas5G milimetrinių bangų dažnio reikalavimai.

3. Pramonės statusas ir „CIVEN METAL“ etalono pozicija

3.1 Pramonės iššūkiai: sąnaudomis pagrįstas procesų supaprastinimas

Virš90 % valcuotos varinės folijos gamintojųsupaprastinti apdorojimą, siekiant sumažinti išlaidas, laikantis pagrindinio darbo eigos:

Valcavimas → Plovimas vandeniu (Na₂CO₃ tirpalas) → Džiovinimas → Apvija

Šis metodas pašalina tik paviršinius riebalus, o po plovimo paviršiaus varža svyruoja±15%(CIVEN METAL procesas išlieka±3%).

3.2 CIVEN METAL kokybės kontrolės sistema „Nulinis defektas“

• Stebėjimas internetuRentgeno spindulių fluorescencijos (XRF) analizė paviršiaus liekamųjų elementų (S, Cl ir kt.) aptikimui realiuoju laiku.
• Pagreitinto senėjimo bandymai: Ekstremalių situacijų imitavimas200 °C / 24 val.sąlygos, užtikrinančios, kad riebalai vėl neišsiskirtų.
• Viso proceso atsekamumasKiekviename ritinėlyje yra QR kodas, nukreipiantis į32 pagrindiniai proceso parametrai(pvz., riebalų šalinimo temperatūra, ultragarso galia).

4. Išvada: riebalų šalinimas – aukščiausios klasės elektronikos gamybos pagrindas

Giluminis valcuotos vario folijos riebalų šalinimas yra ne tik proceso atnaujinimas, bet ir į ateitį orientuotas pritaikymas būsimiems pritaikymams. „CIVEN METAL“ proveržio technologija padidina vario folijos švarą iki atominio lygio, užtikrindamamedžiagos lygio užtikrinimasuždidelio tankio jungtys (HDI), automobilių lanksčios grandinėsir kituose aukščiausios klasės laukuose.

Į5G ir dirbtinio intelekto daiktų interneto era, tik įmonės, įvaldžiusiospagrindinės valymo technologijosgali paskatinti būsimas inovacijas elektronikos vario folijos pramonėje.

(Duomenų šaltinis: CIVEN METAL techninis dokumentas V3.2/2023, IPC-4562A-2020 standartas)

Autorius: Wu Xiaowei (Valcuota vario folijaTechninis inžinierius, 15 metų patirtis pramonėje)
Autorių teisių pareiškimasŠiame straipsnyje pateikti duomenys ir išvados pagrįsti CIVEN METAL laboratorinių tyrimų rezultatais. Draudžiama atgaminti be leidimo.