Passivering er en kjerneprosess i produksjon av valsetkobberfolie. Den fungerer som et "molekylært skjold" på overflaten, og forbedrer korrosjonsmotstanden samtidig som den balanserer innvirkningen på kritiske egenskaper som ledningsevne og loddeevne nøye. Denne artikkelen fordyper vitenskapen bak passiveringsmekanismer, ytelsesavveininger og ingeniørpraksis. BrukerSIVEN METALLs gjennombrudd som et eksempel, vil vi utforske dens unike verdi innen high-end elektronikkproduksjon.
1. Passivering: Et "molekylært nivåskjold" for kobberfolie
1.1 Hvordan passiveringslaget dannes
Gjennom kjemiske eller elektrokjemiske behandlinger dannes et kompakt oksidlag 10-50nm tykt på overflaten avkobberfolie. Dette laget består hovedsakelig av Cu₂O, CuO og organiske komplekser, og gir:
- Fysiske barrierer:Oksygendiffusjonskoeffisienten synker til 1×10⁻¹⁴ cm²/s (ned fra 5×10⁻⁸ cm²/s for bart kobber).
- Elektrokjemisk passivering:Korrosjonsstrømtettheten faller fra 10μA/cm² til 0,1μA/cm².
- Kjemisk treghet:Overflatefri energi reduseres fra 72mJ/m² til 35mJ/m², noe som undertrykker reaktiv oppførsel.
1.2 Fem viktige fordeler med passivering
| Ytelsesaspekt | Ubehandlet kobberfolie | Passivert kobberfolie | Forbedring |
| Saltspraytest (timer) | 24 (synlige rustflekker) | 500 (ingen synlig korrosjon) | +1983 % |
| Høy temperatur oksidasjon (150 °C) | 2 timer (blir svart) | 48 timer (beholder fargen) | +2300 % |
| Lagringsliv | 3 måneder (vakuumpakket) | 18 måneder (standardpakket) | +500 % |
| Kontaktmotstand (mΩ) | 0,25 | 0,26 (+4 %) | – |
| Høyfrekvent innsettingstap (10GHz) | 0,15dB/cm | 0,16 dB/cm (+6,7 %) | – |
2. Det "doeeggete sverdet" av passiveringslag – og hvordan man balanserer det
2.1 Evaluering av risikoene
- Litt reduksjon i konduktivitet:Passiveringslaget øker huddybden (ved 10GHz) fra 0,66μm til 0,72μm, men ved å holde tykkelsen under 30nm kan resistivitetsøkningen begrenses til under 5%.
- Loddeutfordringer:Lavere overflateenergi øker loddets fuktingsvinkler fra 15° til 25°. Bruk av aktive loddepastaer (RA-type) kan oppveie denne effekten.
- Adhesjonsproblemer:Harpiksbindingsstyrken kan falle 10–15 %, noe som kan reduseres ved å kombinere ru- og passiveringsprosesser.
2.2SIVEN METALLsin balanserende tilnærming
Gradient Passivation Technology:
- Grunnlag:Elektrokjemisk vekst av 5 nm Cu20 med (111) foretrukket orientering.
- Mellomlag:En 2–3 nm benzotriazol (BTA) selvmontert film.
- Ytre lag:Silankoblingsmiddel (APTES) for å forbedre harpiksvedheft.
Optimaliserte ytelsesresultater:
| Metrisk | IPC-4562-krav | SIVEN METALLResultater av kobberfolie |
| Overflatemotstand (mΩ/sq) | ≤300 | 220–250 |
| Avskallingsstyrke (N/cm) | ≥0,8 | 1,2–1,5 |
| Loddefugestrekkstyrke (MPa) | ≥25 | 28–32 |
| Ionemigrasjonshastighet (μg/cm²) | ≤0,5 | 0,2–0,3 |
3. SIVEN METALL's Passivation Technology: Redefinering av beskyttelsesstandarder
3.1 Et fire-lags beskyttelsessystem
- Ultra-tynn oksidkontroll:Pulsanodisering oppnår tykkelsesvariasjon innenfor ±2nm.
- Organisk-uorganiske hybridlag:BTA og silan jobber sammen for å redusere korrosjonshastigheten til 0,003 mm/år.
- Overflateaktiveringsbehandling:Plasmarensing (Ar/O₂-gassblanding) gjenoppretter loddetinnfuktingsvinklene til 18°.
- Sanntidsovervåking:Ellipsometri sikrer passiveringslagtykkelse innenfor ±0,5nm.
3.2 Ekstremt miljøvalidering
- Høy luftfuktighet og varme:Etter 1000 timer ved 85°C/85 % RF endres overflatemotstanden med mindre enn 3 %.
- Termisk sjokk:Etter 200 sykluser på -55°C til +125°C, vises ingen sprekker i passiveringslaget (bekreftet av SEM).
- Kjemisk motstand:Motstand mot 10 % HCl-damp øker fra 5 minutter til 30 minutter.
3.3 Kompatibilitet på tvers av applikasjoner
- 5G millimeterbølgeantenner:28GHz innsettingstap redusert til bare 0,17dB/cm (sammenlignet med konkurrentenes 0,21dB/cm).
- Bilelektronikk:Består ISO 16750-4 saltspraytester, med utvidede sykluser til 100.
- IC-substrater:Adhesjonsstyrke med ABF-harpiks når 1,8N/cm (gjennomsnitt i industrien: 1,2N/cm).
4. Fremtiden for passiveringsteknologi
4.1 Atomic Layer Deposition (ALD) teknologi
Utvikling av nanolaminat-passiveringsfilmer basert på Al₂O₃/TiO₂:
- Tykkelse:<5nm, med resistivitetsøkning ≤1%.
- CAF (Conductive Anodic Filament) motstand:5x forbedring.
4.2 Selvhelbredende passiveringslag
Inneholder mikrokapselkorrosjonshemmere (benzimidazolderivater):
- Selvhelbredende effektivitet:Over 90 % innen 24 timer etter riper.
- Levetid:Forlenget til 20 år (sammenlignet med standard 10–15 år).
Konklusjon:
Passiveringsbehandling oppnår en raffinert balanse mellom beskyttelse og funksjonalitet for rulletkobberfolie. Gjennom innovasjon,SIVEN METALLminimerer passiveringens ulemper, og gjør den til en "usynlig rustning" som øker produktets pålitelighet. Ettersom elektronikkindustrien beveger seg mot høyere tetthet og pålitelighet, har presis og kontrollert passivering blitt en hjørnestein i produksjon av kobberfolie.
Innleggstid: Mar-03-2025