Utglødning av rullet kobberfolie: Låser opp forbedret ytelse for avanserte applikasjoner

I høyteknologiske industrier som elektronikkproduksjon, fornybar energi og romfart,rullet kobberfolieer verdsatt for sin utmerkede ledningsevne, formbarhet og glatte overflate. Uten riktig gløding kan imidlertid rullet kobberfolie bli utsatt for arbeidsherding og restspenning, noe som begrenser brukbarheten. Gløding er en kritisk prosess som forbedrer mikrostrukturen tilkobberfolie, og forbedrer egenskapene for krevende bruksområder. Denne artikkelen går nærmere inn på prinsippene for gløding, dens innvirkning på materialytelsen og dens egnethet for ulike high-end produkter.

1. Glødeprosessen: Transformering av mikrostruktur for overlegne egenskaper

Under valseprosessen blir kobberkrystaller komprimert og forlenget, og skaper en fibrøs struktur fylt med dislokasjoner og gjenværende spenning. Denne arbeidsherdingen resulterer i økt hardhet, redusert duktilitet (forlengelse på bare 3%-5%), og en liten reduksjon i konduktivitet til ca. 98% IACS (International Annealed Copper Standard). Annealing løser disse problemene gjennom en kontrollert "varme-holde-kjøling"-sekvens:

1. Oppvarmingsfase: Denkobberfolieoppvarmes til sin omkrystalliseringstemperatur, typisk mellom 200-300°C for rent kobber, for å aktivere atombevegelse.
2. Holdefase: Ved å opprettholde denne temperaturen i 2-4 timer kan forvrengte korn brytes ned, og nye, likeaksede korn kan dannes, med størrelser fra 10-30μm.
3. Kjølefase: En langsom avkjølingshastighet på ≤5°C/min forhindrer innføring av nye påkjenninger.

Støttedata:

• Glødetemperaturen påvirker kornstørrelsen direkte. For eksempel, ved 250°C oppnås korn på omtrent 15μm, noe som resulterer i en strekkstyrke på 280 MPa. Å øke temperaturen til 300°C forstørrer korn til 25μm, og reduserer styrken til 220 MPa.
• Riktig holdetid er avgjørende. Ved 280 °C, sikrer en 3-timers opphold over 98 % rekrystallisering, som bekreftet ved røntgendiffraksjonsanalyse.

2. Avansert glødeutstyr: Presisjons- og oksidasjonsforebygging

Effektiv gløding krever spesialiserte gassbeskyttede ovner for å sikre jevn temperaturfordeling og forhindre oksidasjon:

1. Ovnsdesign: Uavhengig temperaturkontroll med flere soner (f.eks. seks-soners konfigurasjon) sikrer at temperaturvariasjonen over foliens bredde forblir innenfor ±1,5°C.
2. Beskyttende atmosfære: Innføring av nitrogen med høy renhet (≥99,999%) eller en nitrogen-hydrogenblanding (3%-5% H₂) holder oksygennivået under 5 ppm, og forhindrer dannelsen av kobberoksider (oksidlagtykkelse <10 nm).
3. Transportsystem: Spenningsfri rulletransport opprettholder foliens flathet. Avanserte vertikale glødeovner kan operere med hastigheter opp til 120 meter per minutt, med en daglig kapasitet på 20 tonn per ovn.

Kasusstudie: En klient som brukte en ikke-inert gassglødingsovn opplevde rødlig oksidasjon påkobberfolieoverflate (oksygeninnhold opptil 50 ppm), noe som fører til grader under etsing. Bytte til en ovn med beskyttende atmosfære resulterte i en overflateruhet (Ra) på ≤0,4μm og forbedret etseutbytte til 99,6%.

3. Ytelsesforbedring: Fra "industrielt råmateriale" til "funksjonelt materiale"

Glødet kobberfolieviser betydelige forbedringer:

Disse forbedringene gjør glødet kobberfolie ideell for:

1. Fleksible trykte kretser (FPC): Med en forlengelse på over 20 % tåler folien over 100 000 dynamiske bøyesykluser, og oppfyller kravene til sammenleggbare enheter.
2. Lithium-ion batteristrømsamlere: Mykere folier (HV<90) motstår sprekkdannelse under elektrodebelegg, og ultratynne 6μm folier opprettholder vektkonsistens innenfor ±3 %.
3. Høyfrekvente substrater: Overflateruhet under 0,5 μm reduserer signaltapet, og reduserer innsettingstapet med 15 % ved 28 GHz.
4. Elektromagnetiske skjermingsmaterialer: Konduktivitet på 101 % IACS sikrer en skjermingseffektivitet på minst 80 dB ved 1 GHz.

4. CIVEN METAL: Banebrytende industriledende glødeteknologi

CIVEN METAL har oppnådd flere fremskritt innen glødeteknologi:

1. Intelligent temperaturkontroll: Bruker PID-algoritmer med infrarød tilbakemelding, og oppnår temperaturkontrollpresisjon på ±1°C.
2. Forbedret forsegling: Tolags ovnsvegger med dynamisk trykkkompensering reduserer gassforbruket med 30 %.
3. Kornorienteringskontroll: Gjennom gradientgløding, produserer folier med varierende hardhet langs lengden, med lokale styrkeforskjeller på opptil 20 %, egnet for komplekse stemplede komponenter.

Validering: CIVEN METALs RTF-3 revers-behandlede folie, post-annealing, har blitt validert av klienter for bruk i 5G basestasjon PCB, redusere dielektrisk tap til 0,0015 ved 10 GHz og øke overføringshastigheter med 12%.

5. Konklusjon: Den strategiske betydningen av gløding i kobberfolieproduksjon

Gløding er mer enn en "varme-kjølig" prosess; det er en sofistikert integrasjon av materialvitenskap og ingeniørkunst. Ved å manipulere mikrostrukturelle funksjoner som korngrenser og dislokasjoner,kobberfolieoverganger fra en "arbeidshard" til en "funksjonell" tilstand, som underbygger fremskritt innen 5G-kommunikasjon, elektriske kjøretøy og bærbar teknologi. Ettersom utglødningsprosesser utvikler seg mot større intelligens og bærekraft – slik som CIVEN METALs utvikling av hydrogendrevne ovner som reduserer CO₂-utslippene med 40 % – er valset kobberfolie klar til å frigjøre nye potensialer i banebrytende applikasjoner.