Пассивированная прокатная медная фольга: создание искусства «защиты от коррозии» и баланс производительности

Пассивация является основным процессом в производстве проката.медная фольга. Он действует как «молекулярный щит» на поверхности, повышая коррозионную стойкость, при этом тщательно балансируя его влияние на критические свойства, такие как проводимость и паяемость. В этой статье рассматриваются научные основы механизмов пассивации, компромиссы производительности и инженерные методы. ИспользованиеЦИВЕН МЕТАЛЛНа примере достижений компании мы рассмотрим ее уникальную ценность в производстве высокотехнологичной электроники.

1. Пассивация: «Защита на молекулярном уровне» для медной фольги

1.1 Как образуется пассивирующий слой
В результате химической или электрохимической обработки на поверхности изделия образуется плотный оксидный слой толщиной 10-50 нм.медная фольга. Этот слой, состоящий в основном из Cu₂O, CuO и органических комплексов, обеспечивает:

• Физические барьеры:Коэффициент диффузии кислорода уменьшается до 1×10⁻¹⁴ см²/с (по сравнению с 5×10⁻⁸ см²/с для чистой меди).
• Электрохимическая пассивация:Плотность тока коррозии снижается с 10 мкА/см² до 0,1 мкА/см².
• Химическая инертность:Свободная поверхностная энергия снижается с 72 мДж/м² до 35 мДж/м², что подавляет реактивное поведение.

1.2 Пять основных преимуществ пассивации

2. «Двухсторонний меч» пассивационных слоев — и как его сбалансировать

2.1 Оценка рисков

• Небольшое снижение проводимости:Пассивирующий слой увеличивает глубину скин-слоя (на частоте 10 ГГц) с 0,66 мкм до 0,72 мкм, но, сохраняя толщину менее 30 нм, можно ограничить увеличение удельного сопротивления до менее 5%.
• Проблемы пайки:Более низкая поверхностная энергия увеличивает углы смачивания припоя с 15° до 25°. Использование активных паяльных паст (типа RA) может компенсировать этот эффект.
• Проблемы с адгезией:Прочность сцепления смолы может снизиться на 10–15%, что можно компенсировать путем комбинирования процессов придания шероховатости и пассивации.

2.2ЦИВЕН МЕТАЛЛПодход к балансировке

Технология градиентной пассивации:

• Базовый слой:Электрохимический рост 5 нм Cu₂O с преимущественной ориентацией (111).
• Промежуточный слой:Самоорганизующаяся пленка бензотриазола (БТА) толщиной 2–3 нм.
• Внешний слой:Силановый связующий агент (APTES) для улучшения адгезии смолы.

Результаты оптимизированной производительности:

3. ЦИВЕН МЕТАЛЛТехнология пассивации: переосмысление стандартов защиты

3.1 Четырехуровневая система защиты

1. Ультратонкий контроль оксидации:Импульсное анодирование позволяет добиться изменения толщины в пределах ±2 нм.
2. Органо-неорганические гибридные слои:BTA и силан работают вместе, снижая скорость коррозии до 0,003 мм/год.
3. Обработка активацией поверхности:Плазменная очистка (газовая смесь Ar/O₂) восстанавливает углы смачивания припоя до 18°.
4. Мониторинг в реальном времени:Эллипсометрия обеспечивает толщину пассивирующего слоя в пределах ±0,5 нм.

3.2 Проверка на экстремальные условия окружающей среды

• Высокая влажность и жара:Через 1000 часов при температуре 85°C/относительной влажности 85% поверхностное сопротивление изменяется менее чем на 3%.
• Термический шок:После 200 циклов от -55°C до +125°C в пассивационном слое не появляется трещин (подтверждено СЭМ).
• Химическая стойкость:Устойчивость к парам 10% HCl увеличивается с 5 до 30 минут.

3.3 Совместимость между приложениями

• Антенны миллиметрового диапазона 5G:Вносимые потери на частоте 28 ГГц снижены до всего лишь 0,17 дБ/см (по сравнению с 0,21 дБ/см у конкурентов).
• Автомобильная электроника:Проходит испытания в соляном тумане по стандарту ISO 16750-4 с увеличенными до 100 циклами.
• Подложки ИС:Прочность сцепления со смолой ABF достигает 1,8 Н/см (средний показатель по отрасли: 1,2 Н/см).

4. Будущее технологии пассивации

4.1 Технология атомно-слоевого осаждения (ALD)
Разработка наноламинатных пассивирующих пленок на основе Al₂O₃/TiO₂:

• Толщина:<5 нм, с увеличением удельного сопротивления ≤1%.
• Сопротивление CAF (проводящей анодной нити):Улучшение в 5 раз.

4.2 Самовосстанавливающиеся пассивирующие слои
В состав входят микрокапсульные ингибиторы коррозии (производные бензимидазола):

• Эффективность самовосстановления:Более 90% в течение 24 часов после царапин.
• Срок службы:Продлен до 20 лет (по сравнению со стандартными 10–15 годами).

Заключение:
Пассивация позволяет достичь идеального баланса между защитой и функциональностью проката.медная фольга. Благодаря инновациям,ЦИВЕН МЕТАЛЛминимизирует недостатки пассивации, превращая ее в «невидимую броню», которая повышает надежность продукта. Поскольку электронная промышленность движется в сторону более высокой плотности и надежности, точная и контролируемая пассивация стала краеугольным камнем производства медной фольги.