Glödgning av valsad kopparfolie: Låser upp förbättrad prestanda för avancerade applikationer

I högteknologiska industrier som elektroniktillverkning, förnybar energi och flyg-rullad kopparfolieär uppskattad för sin utmärkta ledningsförmåga, formbarhet och släta yta. Men utan ordentlig glödgning kan valsad kopparfolie drabbas av arbetshärdning och kvarvarande påfrestning, vilket begränsar dess användbarhet. Glödgning är en kritisk process som förfinar mikrostrukturen avkopparfolie, vilket förbättrar dess egenskaper för krävande applikationer. Den här artikeln fördjupar sig i principerna för glödgning, dess inverkan på materialprestanda och dess lämplighet för olika avancerade produkter.

1. Glödgningsprocessen: Transformering av mikrostruktur för överlägsna egenskaper

Under rullningsprocessen komprimeras och förlängs kopparkristaller, vilket skapar en fibrös struktur fylld med dislokationer och kvarvarande spänningar. Denna arbetshärdning resulterar i ökad hårdhet, minskad duktilitet (töjning på endast 3%-5%) och en liten minskning av konduktiviteten till cirka 98% IACS (International Annealed Copper Standard). Glödgning löser dessa problem genom en kontrollerad "värme-hålla-kyla"-sekvens:

1. Uppvärmningsfas: Denkopparfolievärms till sin omkristallisationstemperatur, typiskt mellan 200-300°C för ren koppar, för att aktivera atomrörelse.
2. Hållande fas: Genom att bibehålla denna temperatur i 2-4 timmar kan förvrängda korn sönderdelas och nya likaxliga korn bildas, med storlekar från 10-30μm.
3. Kylningsfas: En långsam nedkylningshastighet på ≤5°C/min förhindrar införandet av nya spänningar.

Stöddata:

• Glödgningstemperaturen påverkar direkt kornstorleken. Till exempel, vid 250°C, uppnås korn på cirka 15μm, vilket resulterar i en draghållfasthet på 280 MPa. Genom att öka temperaturen till 300°C förstoras kornen till 25μm, vilket minskar styrkan till 220 MPa.
• Lämplig hålltid är avgörande. Vid 280°C säkerställer en 3-timmars uppehåll över 98 % omkristallisation, vilket verifierats med röntgendiffraktionsanalys.

2. Avancerad glödgningsutrustning: Precisions- och oxidationsförebyggande

Effektiv glödgning kräver specialiserade gasskyddade ugnar för att säkerställa enhetlig temperaturfördelning och förhindra oxidation:

1. Ugnsdesign: Flerzonsoberoende temperaturkontroll (t.ex. sexzonskonfiguration) säkerställer att temperaturvariationen över foliens bredd förblir inom ±1,5°C.
2. Skyddande atmosfär: Införande av högrent kväve (≥99,999%) eller en kväve-väteblandning (3%-5% H₂) håller syrenivåerna under 5 ppm, vilket förhindrar bildning av kopparoxider (oxidskikttjocklek <10 nm).
3. Transportsystem: Spänningsfri rulltransport bibehåller foliens planhet. Avancerade vertikalglödgningsugnar kan arbeta i hastigheter upp till 120 meter per minut, med en daglig kapacitet på 20 ton per ugn.

Fallstudie: En klient som använde en icke-inert gasglödgningsugn upplevde rödaktig oxidation påkopparfolieyta (syrehalt upp till 50 ppm), vilket leder till grader vid etsning. Byte till en ugn med skyddande atmosfär resulterade i en ytjämnhet (Ra) på ≤0,4μm och förbättrat etsutbyte till 99,6%.

3. Prestandaförbättring: Från "industriellt råmaterial" till "funktionellt material"

Glödgad kopparfolieuppvisar betydande förbättringar:

Dessa förbättringar gör glödgad kopparfolie idealisk för:

1. Flexibla tryckta kretsar (FPC): Med en töjning på över 20 % tål folien över 100 000 dynamiska böjcykler, vilket uppfyller kraven för vikbara enheter.
2. Strömavtagare för litiumjonbatteri: Mjukare folier (HV<90) motstår sprickbildning under elektrodbeläggning, och ultratunna 6μm folier bibehåller viktkonsistensen inom ±3%.
3. Högfrekventa substrat: Ytjämnhet under 0,5 μm minskar signalförlusten, vilket minskar insättningsförlusten med 15 % vid 28 GHz.
4. Elektromagnetiska skärmningsmaterial: Konduktivitet på 101 % IACS säkerställer en skärmningseffektivitet på minst 80 dB vid 1 GHz.

4. CIVEN METAL: Banbrytande branschledande glödgningsteknik

CIVEN METAL har uppnått flera framsteg inom glödgningsteknik:

1. Intelligent temperaturkontroll: Använder PID-algoritmer med infraröd feedback för att uppnå temperaturkontrollprecision på ±1°C.
2. Förbättrad tätning: Ugnsväggar i två lager med dynamisk tryckkompensering minskar gasförbrukningen med 30 %.
3. Kornorienteringskontroll: Genom gradientglödgning, producerar folier med varierande hårdhet längs sin längd, med lokala hållfasthetsskillnader upp till 20 %, lämplig för komplexa stansade komponenter.

Godkännande: CIVEN METALs RTF-3 omvänt behandlade folie, efter glödgning, har validerats av klienter för användning i 5G-basstations PCB, vilket minskar dielektriska förluster till 0,0015 vid 10 GHz och ökar överföringshastigheterna med 12 %.

5. Slutsats: Den strategiska betydelsen av glödgning i kopparfolieproduktion

Glödgning är mer än en "värme-kyla" process; det är en sofistikerad integration av materialvetenskap och ingenjörskonst. Genom att manipulera mikrostrukturella egenskaper som korngränser och dislokationer,kopparfolieövergångar från ett "arbetshärdat" till ett "funktionellt" tillstånd, vilket underbygger framsteg inom 5G-kommunikation, elfordon och bärbar teknik. När glödgningsprocesser utvecklas mot större intelligens och hållbarhet – som CIVEN METALs utveckling av vätgasdrivna ugnar som minskar CO₂-utsläppen med 40 % – är valsad kopparfolie redo att låsa upp nya potentialer i banbrytande tillämpningar.