Roughening Post-Treatment ng Copper Foil: "Anchor Lock" Interface Technology at Comprehensive Application Analysis

Sa larangan ngtansong palarapagmamanupaktura, roughening pagkatapos ng paggamot ay ang pangunahing proseso para sa pag-unlock ng interface ng materyal na lakas ng bonding. Sinusuri ng artikulong ito ang pangangailangan ng roughening treatment mula sa tatlong perspective: mechanical anchoring effect, process implementation path, at end-use adaptability. Sinasaliksik din nito ang halaga ng aplikasyon ng teknolohiyang ito sa mga larangan tulad ng 5G na komunikasyon at mga bagong baterya ng enerhiya, batay saCIVEN METALmga teknikal na tagumpay.

1. Paggamot sa Roughening: Mula sa “Smooth Trap” hanggang sa “Anchored Interface”

1.1 Ang Malalang mga Kapintasan ng Makinis na Ibabaw

Ang orihinal na pagkamagaspang (Ra) ngtansong palaraAng mga ibabaw ay karaniwang mas mababa sa 0.3μm, na humahantong sa mga sumusunod na isyu dahil sa mga katangiang tulad ng salamin:

• Hindi Sapat na Pisikal na Pagbubuklod: Ang contact area na may resin ay 60-70% lamang ng theoretical value.
• Mga hadlang sa pagbubuklod ng kemikal: Ang isang siksik na layer ng oxide (Cu₂O kapal na humigit-kumulang 3-5nm) ay humahadlang sa pagkakalantad ng mga aktibong grupo.
• Thermal Stress Sensitivity: Ang mga pagkakaiba sa CTE (Coefficient of Thermal Expansion) ay maaaring magdulot ng delamination ng interface (ΔCTE = 12ppm/°C).

1.2 Tatlong Pangunahing Teknikal na Pagsulong sa Mga Proseso ng Pag-roting

Sa pamamagitan ng paglikha ng isang micron-level na three-dimensional na istraktura (tingnan ang Figure 1), ang roughened layer ay nakakamit:

• Mechanical Interlocking: Ang pagpasok ng resin ay bumubuo ng "barbed" anchoring (depth > 5μm).
• Pag-activate ng Kemikal: Ang paglalantad ng (111) mga kristal na eroplanong may mataas na aktibidad ay nagpapataas ng density ng bonding site sa 10⁵ na mga site/μm².
• Thermal Stress Buffering: Ang buhaghag na istraktura ay sumisipsip ng higit sa 60% ng thermal stress.
• Ruta ng Proseso: Acidic copper plating solution (CuSO₄ 80g/L, H₂SO₄ 100g/L) + Pulse Electro-deposition (duty cycle 30%, frequency 100Hz)
• Mga Tampok na Pang-istruktura:
  • Copper dendrite taas 1.2-1.8μm, diameter 0.5-1.2μm.
  • Ang nilalaman ng oxygen sa ibabaw ≤200ppm (pagsusuri ng XPS).
  • Contact resistance < 0.8mΩ·cm².
• Ruta ng Proseso: Cobalt-nickel alloy plating solution (Co²+ 15g/L, Ni²+ 10g/L) + Chemical Displacement Reaction (pH 2.5-3.0)
• Mga Tampok na Pang-istruktura:
  • Laki ng particle ng CoNi alloy na 0.3-0.8μm, density ng stacking > 8×10⁴ particle/mm².
  • Ang nilalaman ng oxygen sa ibabaw ay ≤150ppm.
  • Contact resistance < 0.5mΩ·cm².

2. Red Oxidation kumpara sa Black Oxidation: Ang Mga Lihim ng Proseso sa Likod ng Mga Kulay

2.1 Red Oxidation: Ang "Armor" ng Copper

2.2 Black Oxidation: Ang Alloy na "Armor"

2.3 Commercial Logic sa Likod ng Pagpili ng Kulay

Bagama't ang mga pangunahing tagapagpahiwatig ng pagganap (adhesion at conductivity) ng pula at itim na oksihenasyon ay naiiba nang mas mababa sa 10%, ang merkado ay nagpapakita ng isang malinaw na pagkakaiba-iba:

• Red Oxidized Copper Foil: Nagkakaroon ng 60% ng bahagi sa merkado dahil sa makabuluhang bentahe nito sa gastos (12 CNY/m² kumpara sa itim na 18 CNY/m²).
• Black Oxidized Copper Foil: Nangibabaw sa high-end market (car-mounted FPC, millimeter-wave PCBs) na may 75% market share dahil sa:
  • 15% na pagbawas sa mga pagkalugi sa mataas na dalas (Df = 0.008 kumpara sa pulang oksihenasyon 0.0095 sa 10GHz).
  • 30% pinabuting CAF (Conductive Anodic Filament) resistance.

3. CIVEN METAL: “Nano-Level Masters” ng Roughening Technology

3.1 Makabagong Teknolohiyang "Gradient Roughening".

Sa pamamagitan ng tatlong yugtong kontrol sa proseso,CIVEN METALino-optimize ang istraktura sa ibabaw (tingnan ang Larawan 2):

1. Nano-Crystalline Seed Layer: Electro-deposition ng mga copper core na 5-10nm ang laki, density > 1×10¹¹ particle/cm².
2. Paglago ng Micron Dendrite: Kinokontrol ng kasalukuyang pulso ang oryentasyon ng dendrite (na inuuna ang (110) na direksyon).
3. Surface Passivation: Ang organikong silane coupling agent (APTES) coating ay nagpapabuti sa oxidation resistance.

3.2 Pagganap na Lumalampas sa Mga Pamantayan ng Industriya

3.3 End-Use Applications Matrix

• 5G Base Station PCB: Gumagamit ng black oxidized copper foil (Ra = 1.5μm) para makamit ang <0.15dB/cm insertion loss sa 28GHz.
• Mga Kolektor ng Baterya ng Power: Pulang na-oxidizedtansong palara(tensile strength 380MPa) ay nagbibigay ng cycle life > 2000 cycles (pambansang pamantayan 1500 cycles).
• Mga Aerospace FPC: Ang roughened layer withstands thermal shock mula -196°C hanggang +200°C para sa 100 cycle nang walang delamination.

4. Ang Future Battlefield para sa Roughened Copper Foil

4.1 Ultra-Roughening Technology

Para sa 6G terahertz na mga kahilingan sa komunikasyon, isang may ngipin na istraktura na may Ra = 3-5μm ay binuo:

• Dielectric Constant Stability: Pinahusay sa ΔDk < 0.01 (1-100GHz).
• Thermal Resistance: Nabawasan ng 40% (pagkamit ng 15W/m·K).

4.2 Smart Roughening System

Pinagsamang AI vision detection + dynamic na pagsasaayos ng proseso:

• Real-Time na Surface Monitoring: Sampling frequency 100 frames per second.
• Adaptive Current Density Adjustment: Katumpakan ±0.5A/dm².

Ang copper foil roughening post-treatment ay nagbago mula sa isang "opsyonal na proseso" patungo sa isang "performance multiplier." Sa pamamagitan ng pagbabago sa proseso at matinding kontrol sa kalidad,CIVEN METALay nagtulak sa teknolohiya ng roughening sa atomic-level na katumpakan, na nagbibigay ng pundasyong materyal na suporta para sa pag-upgrade ng industriya ng electronics. Sa hinaharap, sa karera para sa mas matalinong, mas mataas na dalas, at mas maaasahang mga teknolohiya, sinumang makabisado ang "micro-level code" ng teknolohiya ng roughening ay mangibabaw sa estratehikong mataas na lugar ngtansong palaraindustriya.

(Pinagmulan ng Data:CIVEN METAL2023 Taunang Teknikal na Ulat, IPC-4562A-2020, IEC 61249-2-21)