Пост-обработка на грапавост на медно фолио: Технология на интерфейса „Anchor Lock“ и цялостен анализ на приложението

В областта намедно фолиопроизводство, последващата обработка за грапавост е ключовият процес за отключване на силата на свързване на повърхността на материала. Тази статия анализира необходимостта от обработка за нагрубяване от три гледни точки: ефект на механично закотвяне, пътища за изпълнение на процеса и адаптивност към крайната употреба. Той също така изследва стойността на приложението на тази технология в области като 5G комуникация и нови енергийни батерии, базирани наСИВЕН МЕТАЛтехнически пробиви.

1. Огрубяване: От „Smooth Trap“ до „Anchored Interface“

1.1 Фаталните недостатъци на гладката повърхност

Първоначалната грапавост (Ra) намедно фолиоповърхности обикновено е по-малко от 0,3 μm, което води до следните проблеми поради неговите огледални характеристики:

• Недостатъчно физическо свързване: Контактната площ със смолата е само 60-70% от теоретичната стойност.
• Бариери за химическо свързване: Плътен оксиден слой (дебелина на Cu₂O около 3-5nm) възпрепятства излагането на активни групи.
• Чувствителност към термичен стрес: Разликите в CTE (коефициент на топлинно разширение) могат да причинят разслояване на интерфейса (ΔCTE = 12ppm/°C).

1.2 Три ключови технически пробива в процесите на награпавяване

Чрез създаването на триизмерна структура на микронно ниво (вижте Фигура 1), грапавият слой постига:

• Механично блокиране: Проникването на смола образува "бодливо" анкериране (дълбочина > 5 μm).
• Химическо активиране: Излагането на (111) високоактивни кристални равнини увеличава плътността на мястото на свързване до 10⁵ места/μm².
• Буфериране на топлинен стрес: Порестата структура абсорбира над 60% от термичния стрес.
• Път на процеса: Разтвор за киселинно медно покритие (CuSO₄ 80g/L, H₂SO₄ 100g/L) + импулсно електроотлагане (работен цикъл 30%, честота 100Hz)
• Структурни характеристики:
  • Височина на медния дендрит 1.2-1.8μm, диаметър 0.5-1.2μm.
  • Повърхностно съдържание на кислород ≤200ppm (XPS анализ).
  • Контактно съпротивление < 0,8 mΩ·cm².
• Път на процеса: Разтвор за покритие от кобалто-никелова сплав (Co²+ 15g/L, Ni²+ 10g/L) + Реакция на химическо изместване (pH 2,5-3,0)
• Структурни характеристики:
  • Размер на частиците от CoNi сплав 0,3-0,8 μm, плътност на натрупване > 8×10⁴ частици/mm².
  • Повърхностно съдържание на кислород ≤150ppm.
  • Контактно съпротивление < 0,5mΩ·cm².

2. Червено оксидиране срещу черно окисляване: Тайните на процеса зад цветовете

2.1 Червено окисляване: „бронята“ на медта

2.2 Черно оксидиране: сплавта „броня“

2.3 Търговската логика зад избора на цвят

Въпреки че ключовите показатели за ефективност (адхезия и проводимост) на червеното и черното оксидиране се различават с по-малко от 10%, пазарът показва ясна диференциация:

• Червено оксидирано медно фолио: Отчита 60% от пазарния дял поради значителното си предимство в цените (12 CNY/m² срещу черно 18 CNY/m²).
• Черно оксидирано медно фолио: Доминира на пазара от висок клас (монтирани в кола FPC, милиметрови вълнови печатни платки) със 75% пазарен дял поради:
  • 15% намаление на високочестотните загуби (Df = 0,008 срещу червено оксидиране 0,0095 при 10GHz).
  • 30% подобрена устойчивост на CAF (проводяща анодна нишка).

3. СИВЕН МЕТАЛ: „Masters на нано ниво“ на технологията за грапавост

3.1 Иновативна технология „Gradient Roughening“.

Чрез тристепенен контрол на процеса,СИВЕН МЕТАЛоптимизира повърхностната структура (виж Фигура 2):

1. Нанокристален зародишен слой: Електроотлагане на медни сърцевини с размер 5-10nm, плътност > 1×10¹¹ частици/cm².
2. Микронен дендритен растеж: Импулсният ток контролира ориентацията на дендрита (с приоритет на посоката (110)).
3. Повърхностна пасивация: Покритието с органичен силанов свързващ агент (APTES) подобрява устойчивостта на окисление.

3.2 Производителност, надвишаваща индустриалните стандарти

3.3 Матрица на приложенията за крайна употреба

• 5G базова станция PCB: Използва черно оксидирано медно фолио (Ra = 1,5 μm) за постигане на < 0,15 dB/cm вмъкнати загуби при 28 GHz.
• Колектори за батерии: Червено окисленомедно фолио(якост на опън 380MPa) осигурява живот на цикъла > 2000 цикъла (национален стандарт 1500 цикъла).
• Аерокосмически FPC: Грапавият слой издържа на термичен шок от -196°C до +200°C за 100 цикъла без разслояване.

4. Бъдещото бойно поле за грапаво медно фолио

4.1 Технология за ултра-награпавяване

За 6G терахерцови комуникационни изисквания се разработва назъбена структура с Ra = 3-5 μm:

• Стабилност на диелектричната константа: Подобрен до ΔDk < 0,01 (1-100GHz).
• Термично съпротивление: Намалено с 40% (постигане на 15W/m·K).

4.2 Интелигентни системи за награпавяване

Интегрирано AI визуално откриване + динамична настройка на процеса:

• Наблюдение на повърхността в реално време: Честота на семплиране 100 кадъра в секунда.
• Адаптивна настройка на плътността на тока: Точност ±0,5A/dm².

Последващата обработка за грапавост на медно фолио е еволюирала от „опционален процес“ до „умножител на производителността“. Чрез иновация на процесите и екстремен контрол на качеството,СИВЕН МЕТАЛизбута технологията за нагрубяване до прецизност на атомно ниво, осигурявайки основополагаща материална подкрепа за надграждането на електронната индустрия. В бъдеще, в надпреварата за по-интелигентни, по-високочестотни и по-надеждни технологии, всеки, който овладее „кода на микрониво“ на технологията за нагрубяване, ще доминира в стратегическото високо ниво намедно фолиоиндустрия.

(Източник на данни:СИВЕН МЕТАЛГодишен технически доклад за 2023 г., IPC-4562A-2020, IEC 61249-2-21)