Foil tembaga bergulir yang dilancarkan: membuat seni "perisai perlindungan kakisan" dan keseimbangan prestasi

Passivation adalah proses teras dalam pengeluaran gulunganKerajang tembaga. Ia bertindak sebagai "perisai peringkat molekul" di permukaan, meningkatkan rintangan kakisan sambil mengimbangi kesannya terhadap sifat kritikal seperti kekonduksian dan kebolehkerjaan. Artikel ini menyelidiki sains di sebalik mekanisme Passivation, prestasi perdagangan, dan amalan kejuruteraan. MenggunakanCiven MetalSebagai contoh, kami akan meneroka nilai uniknya dalam pembuatan elektronik mewah.

1. Passivation: "perisai peringkat molekul" untuk kerajang tembaga

1.1 Bagaimana Lapisan Lapisan Passivation
Melalui rawatan kimia atau elektrokimia, lapisan tebal oksida padat 10-50nm bentuk tebal di permukaanKerajang tembaga. Terutamanya terdiri daripada kompleks Cu₂o, Cuo, dan organik, lapisan ini menyediakan:

• Halangan Fizikal:Koefisien penyebaran oksigen berkurangan kepada 1 × 10⁻¹⁴ cm²/s (turun dari 5 × 10 ² ²/s untuk tembaga kosong).
• Passivation elektrokimia:Ketumpatan semasa kakisan jatuh dari 10μA/cm² hingga 0.1μA/cm².
• Kekurangan Kimia:Tenaga bebas permukaan dikurangkan dari 72mj/m² hingga 35mj/m², menekan tingkah laku reaktif.

1.2 Lima faedah utama Passivation

2. "pedang bermata dua" lapisan passivation-dan bagaimana untuk mengimbanginya

2.1 Menilai risiko

• Pengurangan kekonduksian yang sedikit:Lapisan passivation meningkatkan kedalaman kulit (pada 10GHz) dari 0.66μm hingga 0.72μm, tetapi dengan mengekalkan ketebalan di bawah 30nm, peningkatan resistivitas boleh dihadkan kepada di bawah 5%.
• Cabaran pematerian:Tenaga permukaan yang lebih rendah meningkatkan sudut pembasahan solder dari 15 ° hingga 25 °. Menggunakan pasta solder aktif (jenis RA) boleh mengimbangi kesan ini.
• Masalah Lekatan:Kekuatan ikatan resin boleh turun 10-15%, yang dapat dikurangkan dengan menggabungkan proses kasar dan passivasi.

2.2Civen MetalPendekatan mengimbangi

Teknologi Passivation Gradien:

• Lapisan asas:Pertumbuhan elektrokimia 5nm Cu₂o dengan (111) orientasi pilihan.
• Lapisan pertengahan:Filem 2-3nm benzotriazole (BTA).
• Lapisan luar:Ejen gandingan silane (APTES) untuk meningkatkan lekatan resin.

Hasil prestasi yang dioptimumkan:

3. Civen MetalTeknologi Passivation: Menentukan semula Piawaian Perlindungan

3.1 Sistem perlindungan empat peringkat

1. Kawalan oksida ultra tipis:Anodisasi nadi mencapai variasi ketebalan dalam ± 2nm.
2. Lapisan Hibrid Organik-Inorganik:BTA dan Silane bekerjasama untuk mengurangkan kadar kakisan kepada 0.003mm/tahun.
3. Rawatan Pengaktifan Permukaan:Pembersihan plasma (AR/O₂ Mix) mengembalikan sudut pembasahan solder hingga 18 °.
4. Pemantauan masa nyata:Ellipsometry memastikan ketebalan lapisan passivation dalam ± 0.5nm.

3.2 Pengesahan persekitaran yang melampau

• Kelembapan dan panas yang tinggi:Selepas 1,000 jam pada 85 ° C/85% RH, rintangan permukaan berubah dengan kurang daripada 3%.
• Kejutan Thermal:Selepas 200 kitaran -55 ° C hingga +125 ° C, tiada retak muncul di lapisan passivation (disahkan oleh SEM).
• Rintangan Kimia:Rintangan kepada wap 10% HCl meningkat dari 5 minit hingga 30 minit.

3.3 Keserasian merentasi aplikasi

• Antena gelombang milimeter 5G:Kerugian penyisipan 28GHz dikurangkan kepada hanya 0.17dB/cm (berbanding dengan pesaing 0.21dB/cm).
• Elektronik Automotif:Lulus ujian semburan garam ISO 16750-4, dengan kitaran lanjutan hingga 100.
• Substrat IC:Kekuatan lekatan dengan resin ABF mencapai 1.8N/cm (purata industri: 1.2N/cm).

4. Masa Depan Teknologi Passivation

4.1 Teknologi Pemendapan Lapisan Atom (ALD)
Membangunkan filem passivasi nanolaminate berdasarkan al₂o₃/tio₂:

• Ketebalan:<5nm, dengan peningkatan resistiviti ≤1%.
• Rintangan CAF (Filamen Anodik Konduktif):Penambahbaikan 5x.

4.2 Lapisan Passivation Penyembuhan Sendiri
Menggabungkan inhibitor kakisan mikrokapsul (derivatif benzimidazole):

• Kecekapan penyembuhan diri:Lebih 90% dalam masa 24 jam selepas calar.
• Hayat perkhidmatan:Dilanjutkan hingga 20 tahun (berbanding dengan standard 10-15 tahun).

Kesimpulan:
Rawatan Passivation mencapai keseimbangan antara perlindungan dan fungsi untuk digulungKerajang tembaga. Melalui inovasi,Civen MetalMeminimumkan kelemahan Passivation, menjadikannya "perisai yang tidak kelihatan" yang meningkatkan kebolehpercayaan produk. Apabila industri elektronik bergerak ke arah ketumpatan dan kebolehpercayaan yang lebih tinggi, passivasi yang tepat dan terkawal telah menjadi asas pembuatan foil tembaga.