Vario folijos grubinimas po apdorojimo: „Inkaro užrakto“ sąsajos technologija ir išsami taikymo analizė

Srityjevario folijagamybos, grubinimo po apdorojimo yra pagrindinis procesas, atrakinant medžiagos sąsajos sukibimo stiprumą. Šiame straipsnyje nagrinėjama grubinimo apdorojimo būtinybė iš trijų perspektyvų: mechaninio inkaravimo efekto, proceso įgyvendinimo takų ir pritaikymo galutiniam naudojimui. Jame taip pat nagrinėjama šios technologijos taikymo vertė tokiose srityse kaip 5G ryšys ir naujos energijos baterijosCIVEN METALtechninius laimėjimus.

1. Šiurkštinimas: nuo „Smooth Trap“ iki „Inchred Interface“

1.1 Lemtingi lygaus paviršiaus trūkumai

Pradinis šiurkštumas (Ra).vario folijapaviršiai paprastai yra mažesnis nei 0,3 μm, o tai sukelia šias problemas dėl savo veidrodinių savybių:

• Nepakankamas fizinis sukibimas: Kontakto plotas su derva yra tik 60-70% teorinės vertės.
• Cheminio surišimo barjerai: Tankus oksido sluoksnis (Cu₂O storis apie 3-5 nm) trukdo veikti aktyvioms grupėms.
• Jautrumas šiluminiam stresui: CTE (šilumos plėtimosi koeficiento) skirtumai gali sukelti sąsajos delaminaciją (ΔCTE = 12ppm/°C).

1.2 Trys pagrindiniai techniniai proveržiai šiurkštinimo procesuose

Sukūrus mikronų lygio trimatę struktūrą (žr. 1 pav.), grublėtas sluoksnis pasiekia:

• Mechaninis blokavimas: Dervos įsiskverbimas sudaro „spygliuotą“ inkaravimą (gylis > 5 μm).
• Cheminis aktyvinimas: Atskleidžiant (111) didelio aktyvumo kristalines plokštumas, surišimo vietos tankis padidėja iki 10⁵ vietų/μm².
• Šiluminis streso buferis: Porėta struktūra sugeria daugiau nei 60 % šiluminio įtempio.
• Proceso maršrutas: Rūgštinis vario dengimo tirpalas (CuSO₄ 80g/L, H2SO₄ 100g/L) + Impulsinis nusodinimas iš elektros (darbo ciklas 30%, dažnis 100Hz)
• Struktūriniai ypatumai:
  • Vario dendrito aukštis 1,2-1,8μm, skersmuo 0,5-1,2μm.
  • Paviršiaus deguonies kiekis ≤200ppm (XPS analizė).
  • Kontaktinė varža < 0,8mΩ·cm².
• Proceso maršrutas: Kobalto ir nikelio lydinio dengimo tirpalas (Co²+ 15g/L, Ni²+ 10g/L) + cheminio poslinkio reakcija (pH 2,5-3,0)
• Struktūriniai ypatumai:
  • CoNi lydinio dalelių dydis 0,3–0,8 μm, krūvos tankis > 8×10⁴ dalelių/mm².
  • Paviršiaus deguonies kiekis ≤150 ppm.
  • Kontaktinė varža < 0,5 mΩ·cm².

2. Raudonoji oksidacija prieš juodąją oksidaciją: proceso paslaptys už spalvų

2.1 Raudonoji oksidacija: vario „šarvai“

2.2 Juodoji oksidacija: lydinio „šarvai“

2.3 Komercinė spalvų pasirinkimo logika

Nors pagrindiniai raudonosios ir juodosios oksidacijos efektyvumo rodikliai (sukibimas ir laidumas) skiriasi mažiau nei 10%, rinka aiškiai skiriasi:

• Raudona oksiduoto vario folija: Užima 60 % rinkos dalies dėl didelio sąnaudų pranašumo (12 CNY/m², palyginti su juoda 18 CNY/m²).
• Juoda oksiduoto vario folija: Dominuoja aukščiausios klasės rinkoje (automobilyje montuojami FPC, milimetrinės bangos PCB), užimanti 75 % rinkos dėl:
  • Aukšto dažnio nuostolių sumažėjimas 15 % (Df = 0,008 prieš raudonąją oksidaciją 0,0095 esant 10 GHz).
  • 30 % pagerintas CAF (laidaus anodinio pluošto) atsparumas.

3. CIVEN METAL: grubinimo technologijos „nano lygio meistrai“.

3.1 Novatoriška „Gradiento grubinimo“ technologija

Per trijų pakopų proceso valdymą,CIVEN METALoptimizuoja paviršiaus struktūrą (žr. 2 pav.):

1. Nanokristalinis sėklų sluoksnis: 5–10 nm dydžio varinių šerdžių nusodinimas, tankis > 1×10¹¹ dalelių/cm².
2. Mikronų dendrito augimas: Impulsinė srovė valdo dendrito orientaciją (suteikdama pirmenybę (110) krypčiai).
3. Paviršiaus pasyvavimas: Organinės silano jungiamosios medžiagos (APTES) danga pagerina atsparumą oksidacijai.

3.2 Pramonės standartus viršijantis našumas

3.3 Galutinio naudojimo programų matrica

• 5G bazinės stoties PCB: Naudojama juoda oksiduoto vario folija (Ra = 1,5 μm), kad būtų pasiekti < 0,15 dB/cm įterpimo nuostoliai esant 28 GHz.
• Maitinimo baterijų kolektoriai: Raudona oksiduotavario folija(tempiamasis stipris 380 MPa) užtikrina ciklo trukmę > 2000 ciklų (nacionalinis standartas – 1500 ciklų).
• Oro erdvės FPC: grublėtas sluoksnis atlaiko terminį šoką nuo -196°C iki +200°C 100 ciklų be delaminacijos.

4. Ateities mūšio laukas dėl grūdinto vario folijos

4.1 Ultra-Roughening technologija

6G terahercų ryšio poreikiams kuriama dantyta struktūra, kurios Ra = 3-5 μm:

• Dielektrinis pastovus stabilumas: patobulinta iki ΔDk < 0,01 (1-100 GHz).
• Šiluminis atsparumas: sumažinta 40 % (pasiekiama 15 W/m·K).

4.2 Išmaniosios grubinimo sistemos

Integruotas AI matymo aptikimas + dinaminis proceso reguliavimas:

• Paviršiaus stebėjimas realiuoju laiku: Atrankos dažnis 100 kadrų per sekundę.
• Adaptyvus srovės tankio reguliavimas: Tikslumas ±0,5A/dm².

Vario folijos grubinimas po apdorojimo iš „pasirenkamo proceso“ tapo „našumo daugikliu“. Dėl proceso naujovių ir ypatingos kokybės kontrolės,CIVEN METALišstūmė grubinimo technologiją iki atominio tikslumo, suteikdama pagrindinę materialinę paramą elektronikos pramonės atnaujinimui. Ateityje, lenktynėse dėl išmanesnių, aukštesnio dažnio ir patikimesnių technologijų, tas, kuris įvaldys grubinimo technologijos „mikro lygio kodą“, dominuos strateginėje aukštumoje.vario folijapramonė.

(Duomenų šaltinis:CIVEN METAL2023 m. metinė techninė ataskaita, IPC-4562A-2020, IEC 61249-2-21)