Valcuotos varinės folijos riebalų šalinimas: pagrindinis procesas ir pagrindinis dengimo bei terminio laminavimo našumo užtikrinimas

Valcuota vario folijayra pagrindinė medžiaga elektroninių grandinių pramonėje, o jos paviršius ir vidinė švara tiesiogiai lemia tolesnių procesų, tokių kaip dengimas ir terminis laminavimas, patikimumą. Šiame straipsnyje analizuojamas mechanizmas, kuriuo riebalų šalinimo apdorojimas optimizuoja valcuotos vario folijos veikimą tiek gamybos, tiek taikymo požiūriu. Naudojant faktinius duomenis, jis parodo savo prisitaikymą prie aukštos temperatūros apdorojimo scenarijų. CIVEN METAL sukūrė patentuotą gilaus riebalų šalinimo procesą, kuris pramuša pramonės kliūtis ir siūlo itin patikimus vario folijos sprendimus aukščiausios klasės elektronikos gamybai.

1. Riebalų šalinimo proceso esmė: dvigubas paviršiaus ir vidinio riebalų pašalinimas

1.1 Likutinės alyvos problemos valcavimo procese

Gaminant valcuotą vario foliją, vario luitai atlieka kelis valcavimo etapus, kad susidarytų folijos medžiaga. Siekiant sumažinti trinties šilumą ir ritinio susidėvėjimą, tarp ritinėlių ir ritinėlių naudojami tepalai (pvz., mineralinės alyvos ir sintetiniai esteriai).vario folijapaviršius. Tačiau šis procesas lemia riebalų sulaikymą dviem pagrindiniais būdais:

• Paviršiaus adsorbcija: Esant riedėjimo slėgiui, prie varinės folijos paviršiaus prilimpa mikronų mastelio alyvos plėvelė (0,1-0,5 μm storio).
• Vidinis įsiskverbimas: Riedėjimo deformacijos metu vario grotelėje atsiranda mikroskopinių defektų (pvz., išnirimų ir tuštumų), todėl riebalų molekulės (C12-C18 angliavandenilių grandinės) gali prasiskverbti pro foliją kapiliariniu būdu ir pasiekti 1-3 μm gylį.

1.2 Tradicinių valymo metodų apribojimai

Įprasti paviršiaus valymo metodai (pvz., plovimas šarminiu būdu, valymas alkoholiu) pašalina tik paviršiaus alyvos plėveles, todėl pašalinimo greitis yra maždaug70-85 proc., bet yra neveiksmingi prieš viduje susigeriančius riebalus. Eksperimentiniai duomenys rodo, kad be gilaus riebalų šalinimo, po to ant paviršiaus vėl atsiranda vidinių riebalų30 minučių 150°C temperatūroje, su pakartotinio nusėdimo greičiu0,8-1,2 g/m², sukeliantis „antrinį užteršimą“.

1.3 Technologiniai giluminio riebalų šalinimo laimėjimai

CIVEN METAL dirba a„Cheminis ekstrahavimas + ultragarsinis aktyvinimas“sudėtinis procesas:

1. Cheminis ekstrahavimas: Pasirinktinis kompleksonas (pH 9,5–10,5) skaido ilgos grandinės riebalų molekules, sudarydamas vandenyje tirpius kompleksus.
2. Ultragarsinė pagalba: 40 kHz aukšto dažnio ultragarsas sukuria kavitacijos efektus, suardydamas vidinio tepalo ir vario gardelės surišimo jėgą, padidindamas riebalų tirpinimo efektyvumą.
3. Vakuuminis džiovinimas: Greitas dehidratavimas esant -0,08 MPa neigiamam slėgiui apsaugo nuo oksidacijos.

Šis procesas sumažina riebalų likučius iki≤5 mg/m²(atitinka IPC-4562 standartus ≤15mg/m²), pasiekti>99% pašalinimo efektyvumasviduje įsigeriantiems riebalams.

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

2.1 Sukibimo stiprinimas naudojant dangą

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

• Sumažėjusi sąsajos energija: Tepalo hidrofobiškumas padidina dangos tirpalų kontaktinį kampą nuo15° iki 45°, trukdo šlapintis.
• Slopinamas cheminis ryšys: Riebalų sluoksnis blokuoja hidroksilo (-OH) grupes ant vario paviršiaus, užkertant kelią reakcijai su dervos aktyviomis grupėmis.

Nuriebintos ir įprastos varinės folijos našumo palyginimas:

2.2 Padidintas terminio laminavimo patikimumas

Aukštos temperatūros laminavimo metu (180–220°C) įprastoje vario folijoje esantis riebalų likutis sukelia daugybę gedimų:

• Burbulų susidarymas: Išgaravęs tepalas sukuria10-50μm burbuliukai(tankis >50/cm²).
• Tarpsluoksnių delaminacija: Tepalas sumažina van der Waals jėgą tarp epoksidinės dervos ir vario folijos, sumažindamas nulupimo stiprumą30-40 proc..
• Dielektriniai nuostoliai: Laisvas tepalas sukelia dielektrinės konstantos svyravimus (Dk pokytis >0,2).

Po to1000 valandų 85°C/85% RH sendinimo, CIVEN METALVario folijaeksponatai:

• Burbulo tankis: <5/cm² (pramonės vidurkis >30/cm²).
• Nulupimo stiprumas: Prižiūri1,6 N/cm(pradinė vertė1,8 N/cm, skilimo greitis tik 11%).
• Dielektrinis stabilumas: Dk pokytis ≤0,05, susitikimas5G milimetrinių bangų dažnio reikalavimai.

3. Pramonės statusas ir CIVEN METAL lyginamoji pozicija

3.1 Pramonės iššūkiai: sąnaudomis grindžiamo proceso supaprastinimas

Baigėsi90% valcuotos varinės folijos gamintojųsupaprastinkite apdorojimą, kad sumažintumėte išlaidas, vadovaudamiesi pagrindine darbo eiga:

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

Šiuo metodu pašalinami tik paviršiaus riebalai, kurių paviršiaus savitoji varža po plovimo svyruoja±15 %(CIVEN METAL procesas vyksta viduje± 3 %).

3.2 CIVEN METAL kokybės kontrolės sistema be defektų

• Stebėjimas internetu: Rentgeno spindulių fluorescencinė (XRF) analizė, skirta paviršiaus liekamųjų elementų (S, Cl ir kt.) aptikimui realiuoju laiku.
• Pagreitinto senėjimo testai: Ekstremalus modeliavimas200°C/24valsąlygos, užtikrinančios nulinio tepalo atsiradimą.
• Viso proceso atsekamumas: kiekviename ritinyje yra QR kodas, nukreipiantis į32 pagrindiniai proceso parametrai(pvz., riebalų šalinimo temperatūra, ultragarso galia).

4. Išvada: riebalų šalinimo apdorojimas – aukščiausios klasės elektronikos gamybos pagrindas

Gilus valcuotos varinės folijos riebalų šalinimas yra ne tik proceso atnaujinimas, bet ir į ateitį nukreiptas pritaikymas būsimoms reikmėms. Proveržio CIVEN METAL technologija padidina vario folijos švarumą iki atominio lygio,materialinio lygio užtikrinimasuždidelio tankio jungtys (HDI), automobilių lanksčios grandinės, ir kitose aukščiausios klasės srityse.

Į5G ir AIoT era, tik įmonės masteringpagrindinės valymo technologijosgali paskatinti ateities naujoves elektroninės varinės folijos pramonėje.

(Duomenų šaltinis: CIVEN METAL techninė baltoji knyga V3.2/2023, IPC-4562A-2020 standartas)

Autorius: Wu Xiaowei (Valcuota vario folijatechnikos inžinierius, 15 metų patirtis pramonėje)
Autorių teisių pareiškimas: Šio straipsnio duomenys ir išvados pagrįstos CIVEN METAL laboratorinių tyrimų rezultatais. Draudžiama be leidimo atgaminti.