Glödgning av valsad kopparfolie: Frigör förbättrad prestanda för avancerade tillämpningar

Inom högteknologiska industrier som elektroniktillverkning, förnybar energi och flyg- och rymdindustrin,rullad kopparfolieär uppskattad för sin utmärkta ledningsförmåga, formbarhet och släta yta. Utan korrekt glödgning kan dock valsad kopparfolie drabbas av deformationshärdning och kvarvarande spänningar, vilket begränsar dess användbarhet. Glödgning är en kritisk process som förfinar mikrostrukturen hoskopparfolie, vilket förbättrar dess egenskaper för krävande tillämpningar. Den här artikeln fördjupar sig i principerna för glödgning, dess inverkan på materialets prestanda och dess lämplighet för olika högklassiga produkter.

1. Glödgningsprocessen: Transformering av mikrostruktur för överlägsna egenskaper

Under valsningsprocessen komprimeras och förlängs kopparkristallerna, vilket skapar en fiberstruktur fylld med dislokationer och kvarvarande spänningar. Denna deformationshärdning resulterar i ökad hårdhet, minskad duktilitet (förlängning på endast 3–5 %) och en liten minskning av konduktiviteten till cirka 98 % IACS (International Annealed Copper Standard). Glödgning åtgärdar dessa problem genom en kontrollerad "uppvärmning-hållning-kylning"-sekvens:

1. Uppvärmningsfas: Denkopparfolievärms upp till sin omkristallisationstemperatur, vanligtvis mellan 200-300 °C för ren koppar, för att aktivera atomrörelse.
2. HållfasAtt bibehålla denna temperatur i 2–4 timmar gör att förvrängda korn kan sönderfalla, och nya, likaxlade korn kan bildas, med storlekar från 10–30 μm.
3. KylningsfasEn långsam kylningshastighet på ≤5 °C/min förhindrar att nya spänningar uppstår.

Stödjande data:

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

2. Avancerad glödgningsutrustning: Precision och oxidationsförebyggande

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

1. UgnsdesignFlerzonsoberoende temperaturkontroll (t.ex. sexzonskonfiguration) säkerställer att temperaturvariationen över foliens bredd håller sig inom ±1,5 °C.
2. Skyddande atmosfärGenom att tillföra högrent kväve (≥99,999 %) eller en kväve-väteblandning (3–5 % H₂) hålls syrenivåerna under 5 ppm, vilket förhindrar bildandet av kopparoxider (oxidskikttjocklek <10 nm).
3. TransportsystemSpänningsfri rulltransport bibehåller foliens planhet. Avancerade vertikala glödgningsugnar kan arbeta med hastigheter upp till 120 meter per minut, med en daglig kapacitet på 20 ton per ugn.

FallstudieEn kund som använde en glödgningsugn med icke-inert gas upplevde rödaktig oxidation påkopparfolieyta (syrehalt upp till 50 ppm), vilket ledde till grader under etsning. Byte till en skyddande atmosfärsugn resulterade i en ytjämnhet (Ra) på ≤0,4 μm och ett förbättrat etsutbyte till 99,6 %.

3. Prestandaförbättring: Från "Industriellt råmaterial" till "Funktionellt material"

Glödgad kopparfolievisar betydande förbättringar:

Dessa förbättringar gör glödgad kopparfolie idealisk för:

1. Flexibla tryckta kretsar (FPC)Med en töjning på över 20 % klarar folien över 100 000 dynamiska böjningscykler, vilket uppfyller kraven för vikbara enheter.
2. Strömavtagare för litiumjonbatterierMjukare folier (HV<90) motstår sprickbildning under elektrodbeläggning, och ultratunna 6μm folier bibehåller viktkonsistensen inom ±3 %.
3. Högfrekventa substratYtjämnheter under 0,5 μm minskar signalförlusten och minskar insättningsförlusten med 15 % vid 28 GHz.
4. Elektromagnetiska skärmningsmaterialKonduktivitet 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 temperaturkontrollMed hjälp av PID-algoritmer med infraröd återkoppling uppnås en temperaturkontrollprecision på ±1 °C.
2. Förbättrad tätningDubbelskiktade ugnsväggar med dynamisk tryckkompensation minskar gasförbrukningen med 30 %.
3. Kontroll av kornorienteringGenom gradientglödgning produceras folier med varierande hårdhet längs sin längd, med lokala hållfasthetsskillnader på upp till 20 %, lämpliga för komplexa stansade komponenter.

GodkännandeCIVEN METALs RTF-3 omvändbehandlade folie, efter glödgning, har validerats av kunder för användning i 5G-basstationers kretskort, vilket minskar dielektricitetsförlusten till 0,0015 vid 10 GHz och ökar överföringshastigheterna med 12 %.

5. Slutsats: Den strategiska betydelsen av glödgning vid kopparfolieproduktion

Glödgning är mer än en "värme-kylnings"-process; det är en sofistikerad integration av materialvetenskap och teknik. Genom att manipulera mikrostrukturella egenskaper som korngränser och dislokationer,kopparfolieövergångar från ett "arbetshärdat" till ett "funktionellt" tillstånd, vilket ligger till grund för framsteg inom 5G-kommunikation, elfordon och bärbar teknik. I takt med att glödgningsprocesser utvecklas mot större intelligens och hållbarhet – såsom CIVEN METALs utveckling av vätgasdrivna ugnar som minskar koldioxidutsläppen med 40 % – är valsad kopparfolie redo att frigöra nya potentialer inom banbrytande applikationer.