Passivering är en kärnprocess i produktionen av rulladekopparfolie. Det fungerar som en "molekylär sköld" på ytan, vilket förbättrar korrosionsmotståndet samtidigt som den balanserar dess påverkan på kritiska egenskaper som konduktivitet och lödbarhet. Den här artikeln går in i vetenskapen bakom passiveringsmekanismer, prestationsomvägningar och tekniska metoder. AnvändningCiven metallGenombrott som ett exempel, kommer vi att utforska dess unika värde i avancerad elektroniktillverkning.
1. Passivering: En "molekylär sköld" för kopparfolie
1.1 Hur passiveringsskiktet bildas
Genom kemiska eller elektrokemiska behandlingar, ett kompakt oxidskikt 10-50 nm tjocka former på ytan påkopparfolie. Detta lager är sammansatt av Cu₂o, Cuo och organiska komplex: Detta lager tillhandahåller:
- Fysiska hinder:Syre diffusionskoefficienten minskar till 1 × 10⁻ cm²/s (ner från 5 × 10⁻⁸ cm²/s för bar koppar).
- Elektrokemisk passivation:Korrosionsströmtäthet sjunker från 10μA/cm² till 0,1μA/cm².
- Kemisk inerthet:Ytfri energi reduceras från 72MJ/m² till 35MJ/m², vilket undertrycker reaktivt beteende.
1.2 Fem viktiga fördelar med passivering
| Prestationsaspekt | Obehandlad kopparfolie | Passivfolie | Förbättring |
| Salt spraytest (timmar) | 24 (synliga rostfläckar) | 500 (ingen synlig korrosion) | +1983% |
| Högtemperaturoxidation (150 ° C) | 2 timmar (blir svart) | 48 timmar (upprätthåller färg) | +2300% |
| Lagringsliv | 3 månader (vakuumpackad) | 18 månader (standardpackad) | +500% |
| Kontaktmotstånd (MΩ) | 0,25 | 0,26 (+4%) | - |
| Högfrekvent införingsförlust (10 GHz) | 0,15 dB/cm | 0,16dB/cm (+6,7%) | - |
2. Det "dubbelkantiga svärdet" av passiveringslager-och hur man balanserar det
2.1 Utvärdering av riskerna
- Liten minskning av konduktiviteten:Passiveringsskiktet ökar huddjupet (vid 10 GHz) från 0,66 um till 0,72 um, men genom att hålla tjockleken under 30 nm kan resistivitetsökningar begränsas till under 5%.
- Lödutmaningar:Lägre ytenergi ökar lödvätningsvinklarna från 15 ° till 25 °. Att använda aktiva lödpasta (RA -typ) kan kompensera denna effekt.
- Vidhäftningsfrågor:Hartsbindningsstyrka kan sjunka 10–15%, vilket kan mildras genom att kombinera grov- och passiveringsprocesser.
2.2Civen metallBalanseringsmetod
Gradient passiveringsteknik:
- Baslager:Elektrokemisk tillväxt av 5nm Cu₂O med (111) föredragen orientering.
- Mellanlager:En 2–3 nm bensotriazol (BTA) självmonterad film.
- Yttre lager:Silankopplingsmedel (APTE) för att förbättra hart vidhäftning.
Optimerade resultat:
| Metrisk | IPC-4562 Krav | Civen metallKopparfolieresultat |
| Ytmotstånd (MΩ/SQ) | ≤300 | 220–250 |
| Skala styrka (n/cm) | ≥0,8 | 1.2–1.5 |
| Lödfogens draghållfasthet (MPA) | ≥25 | 28–32 |
| Jonisk migrationshastighet (μg/cm²) | ≤0,5 | 0,2–0.3 |
3. Civen metallPassiveringsteknik: Omdefiniera skyddsstandarder
3.1 Ett fyra-nivåers skyddssystem
- Ultra-tunn oxidkontroll:Pulsanodisering uppnår tjockleksvariation inom ± 2nm.
- Organisk-oorganiska hybridlager:BTA och silan arbetar tillsammans för att minska korrosionshastigheterna till 0,003 mm/år.
- Ytaktiveringsbehandling:Plasmarengöring (AR/O₂ Gas Mix) återställer lödvätningsvinklar till 18 °.
- Övervakning i realtid:Ellipsometri säkerställer passiveringsskikttjocklek inom ± 0,5 nm.
3.2 Validering av extrem miljön
- Hög luftfuktighet och värme:Efter 1 000 timmar vid 85 ° C/85% RH förändras ytmotståndet med mindre än 3%.
- Termisk chock:Efter 200 cykler -55 ° C till +125 ° C förekommer inga sprickor i passiveringsskiktet (bekräftat av SEM).
- Kemiskt motstånd:Motstånd mot 10% HCL -ånga ökar från 5 minuter till 30 minuter.
3.3 Kompatibilitet över applikationer
- 5G millimetervågantenner:28 GHz insättningsförlust minskade till bara 0,17dB/cm (jämfört med konkurrenternas 0,21dB/cm).
- Automotive Electronics:Passerar ISO 16750-4 Saltspraytester, med utökade cykler till 100.
- IC -underlag:Vidhäftningsstyrka med ABF -harts når 1,8 N/cm (branschgenomsnitt: 1,2N/cm).
4. Framtiden för passiveringsteknik
4.1 Atomic Layer Deposition (ALD) Technology
Utveckla nanolaminatpassiveringsfilmer baserade på Al₂o₃/Tio₂:
- Tjocklek:<5nm, med resistivitetsökning ≤1%.
- CAF (ledande anodisk filament) Resistens:5x förbättring.
4.2 Självhelande passiveringslager
Inkorporering av mikrokapslingskorrosionshämmare (bensimidazolderivat):
- Självhelande effektivitet:Över 90% inom 24 timmar efter repor.
- Serviceliv:Utvidgades till 20 år (jämfört med standarden 10–15 år).
Slutsats:
Passiveringsbehandling uppnår en förfinad balans mellan skydd och funktionalitet för rulladekopparfolie. Genom innovation,Civen metallMinimerar passiveringens nackdelar och förvandlar den till en "osynlig rustning" som ökar produktens tillförlitlighet. När elektronikindustrin rör sig mot högre densitet och tillförlitlighet har exakt och kontrollerad passivering blivit en hörnsten i tillverkning av kopparfolie.
Posttid: Mar-03-2025