Vara folijas raupināšana pēcapstrāde: “enkura bloķēšanas” saskarnes tehnoloģija un visaptveroša lietojuma analīze

Jomāvara folijaRažošana, raupjuma pēcapstrāde ir galvenais process materiāla saskarnes savienojuma stiprības atbloķēšanai. Šajā rakstā ir analizēta raupjuma apstrādes nepieciešamība no trim perspektīvām: mehāniskā enkurojuma efekts, procesa ieviešanas ceļi un galapatēriņa pielāgošanās spēja. Tas arī pēta šīs tehnoloģijas pielietojuma vērtību tādās jomās kā 5G sakari un jaunas enerģijas baterijas, pamatojoties uzCIVEN METALtehniskie sasniegumi.

1. Rupināšanas apstrāde: no “gluda slazda” līdz “noenkurotai saskarnei”

1.1 Gludas virsmas liktenīgie trūkumi

Sākotnējais raupjums (Ra) novara folijavirsmas parasti ir mazākas par 0,3 μm, kas rada šādas problēmas, ņemot vērā tā spoguļveida īpašības:

• Nepietiekama fiziskā saķere: Saskares laukums ar sveķiem ir tikai 60-70% no teorētiskās vērtības.
• Ķīmiskās saites barjeras: Blīvs oksīda slānis (Cu₂O biezums aptuveni 3-5 nm) kavē aktīvo grupu iedarbību.
• Termiskā stresa jutība: CTE (termiskās izplešanās koeficienta) atšķirības var izraisīt saskarnes atslāņošanos (ΔCTE = 12ppm/°C).

1.2. Trīs galvenie tehniskie sasniegumi raupināšanas procesos

Izveidojot mikronu līmeņa trīsdimensiju struktūru (skat. 1. attēlu), raupjš slānis panāk:

• Mehāniskā bloķēšana: Sveķu iespiešanās veido “dzeloņveida” enkurojumu (dziļums > 5μm).
• Ķīmiskā aktivizēšana: Atklājot (111) augstas aktivitātes kristāla plaknes, savienojuma vietas blīvums palielinās līdz 10⁵ vietām/μm².
• Termiskā stresa buferizācija: Porainā struktūra absorbē vairāk nekā 60% termiskā sprieguma.
• Procesa maršruts: Skābs vara pārklājuma šķīdums (CuSO₄ 80g/L, H2SO₄ 100g/L) + Impulsa elektropārklāšana (darba cikls 30%, frekvence 100Hz)
• Strukturālās iezīmes:
  • Vara dendrīta augstums 1,2-1,8μm, diametrs 0,5-1,2μm.
  • Virsmas skābekļa saturs ≤200ppm (XPS analīze).
  • Kontakta pretestība < 0,8 mΩ·cm².
• Procesa maršruts: Kobalta-niķeļa sakausējuma pārklājuma šķīdums (Co²+ 15g/L, Ni²+ 10g/L) + ķīmiskās pārvietošanas reakcija (pH 2,5-3,0)
• Strukturālās iezīmes:
  • CoNi sakausējuma daļiņu izmērs 0,3–0,8 μm, sakraušanas blīvums > 8 × 10⁴ daļiņas/mm².
  • Virsmas skābekļa saturs ≤150ppm.
  • Kontakta pretestība < 0,5 mΩ·cm².

2. Sarkanā oksidēšana pret melno oksidāciju: procesa noslēpumi aiz krāsām

2.1 Sarkanā oksidēšana: vara bruņas

2.2 Melnā oksidēšana: sakausējuma bruņas

2.3. Krāsu izvēles komerciālā loģika

Lai gan sarkanās un melnās oksidācijas galvenie veiktspējas rādītāji (saķere un vadītspēja) atšķiras par mazāk nekā 10%, tirgū ir redzama skaidra atšķirība:

• Sarkanā oksidētā vara folija: veido 60% no tirgus daļas ievērojamās izmaksu priekšrocības dēļ (12 CNY/m² pret melno 18 CNY/m²).
• Melna oksidēta vara folija: Dominē augstākās klases tirgū (automašīnām uzstādīti FPC, milimetru viļņu PCB) ar 75% tirgus daļu, jo:
  • 15% samazinājums augstfrekvences zudumos (Df = 0,008 pret sarkano oksidāciju 0,0095 pie 10 GHz).
  • 30% uzlabota CAF (vadošā anodiskā pavediena) pretestība.

3. CIVEN METAL: Rupināšanas tehnoloģijas “nanolīmeņa meistari”.

3.1. Novatoriska “gradienta raupināšanas” tehnoloģija

Izmantojot trīspakāpju procesa kontroli,CIVEN METALoptimizē virsmas struktūru (skat. 2. attēlu):

1. Nanokristāliskais sēklu slānis: Vara serdeņu elektropārklāšana ar izmēru 5-10 nm, blīvums > 1×10¹¹ daļiņas/cm².
2. Mikronu dendrīta augšana: Impulsa strāva kontrolē dendrīta orientāciju (prioritāti piešķirot (110) virzienam).
3. Virsmas pasivācija: Organiskā silāna savienojošā aģenta (APTES) pārklājums uzlabo oksidācijas izturību.

3.2. Veiktspēja, kas pārsniedz nozares standartus

3.3. Gala lietojuma lietojumprogrammu matrica

• 5G bāzes stacijas PCB: izmanto melnu oksidēta vara foliju (Ra = 1,5 μm), lai panāktu < 0,15 dB/cm ievietošanas zudumu pie 28 GHz.
• Strāvas bateriju savācēji: Sarkans oksidētsvara folija(stiepes izturība 380 MPa) nodrošina cikla kalpošanas laiku > 2000 ciklu (valsts standarts 1500 cikli).
• Aviācijas un kosmosa FPC: Rupjš slānis iztur termisko triecienu no -196°C līdz +200°C 100 ciklus bez atslāņošanās.

4. Nākotnes kaujas lauks par raupinātu vara foliju

4.1 Ultra-Roughening tehnoloģija

6G terahercu sakaru vajadzībām tiek izstrādāta zobaina struktūra ar Ra = 3-5μm:

• Dielektriskā konstante stabilitāte: Uzlabots līdz ΔDk < 0,01 (1-100 GHz).
• Termiskā pretestība: Samazināts par 40% (sasniedzot 15W/m·K).

4.2 Viedās raupināšanas sistēmas

Integrēta AI redzes noteikšana + dinamiska procesa regulēšana:

• Reāllaika virsmas uzraudzība: Iztveršanas frekvence 100 kadri sekundē.
• Adaptīvā strāvas blīvuma regulēšana: Precizitāte ±0,5A/dm².

Vara folijas raupšanas pēcapstrāde ir attīstījusies no “izvēles procesa” par “veiktspējas pavairotāju”. Izmantojot procesu inovācijas un ārkārtēju kvalitātes kontroli,CIVEN METALir virzījis raupināšanas tehnoloģiju līdz atomu līmeņa precizitātei, nodrošinot pamata materiālu atbalstu elektronikas nozares jaunināšanai. Nākotnē, sacenšoties par viedākām, augstākas frekvences un uzticamākām tehnoloģijām, tas, kurš pārvalda raupināšanas tehnoloģiju “mikrolīmeņa kodu”, dominēs stratēģiskajā augstākajā līmenī.vara folijanozare.

(Datu avots:CIVEN METAL2023. gada tehniskais pārskats, IPC-4562A-2020, IEC 61249-2-21)