壓延銅箔作為電子電路領(lǐng)域的核心材料,其表面及內(nèi)部清潔度直接決定了下游涂布、熱覆合等工藝的可靠性。本文從生產(chǎn)工藝及終端應(yīng)用的角度,深入解析脫脂處理對壓延銅箔性能的優(yōu)化機(jī)理,并結(jié)合實(shí)際數(shù)據(jù)論證其對高溫加工場景的適應(yīng)性。銘玨金屬通過獨(dú)創(chuàng)的深度脫脂工藝,突破行業(yè)技術(shù)瓶頸,為高端電子制造提供高可靠性銅箔解決方案。
一、脫脂處理的工藝核心:表面與內(nèi)部油脂的雙重清除
?
1.1 壓延工藝中的油脂殘留問題
在壓延銅箔生產(chǎn)過程中,銅錠經(jīng)多道軋制延展成箔材,軋輥與銅箔接觸面需使用潤滑劑(如礦物油、合成酯類)以減少摩擦熱與軋輥磨損。然而,這一過程會(huì)導(dǎo)致油脂通過以下兩種途徑殘留:
- 表面吸附:潤滑劑在軋制壓力下形成微米級(jí)油膜(厚度約0.1-0.5μm),附著于銅箔表面;
- 內(nèi)部滲透:銅晶格在軋制變形時(shí)產(chǎn)生微觀缺陷(如位錯(cuò)、孔隙),油脂分子(C12-C18烴鏈)通過毛細(xì)作用滲入銅箔內(nèi)部(深度可達(dá)1-3μm)。
1.2 傳統(tǒng)清洗工藝的局限性
普通工廠采用的表面清洗(如堿性水洗、酒精擦拭)僅能去除表層油膜(清除率約70-85%),但對內(nèi)部滲透油脂幾乎無效。實(shí)驗(yàn)表明,未經(jīng)深度脫脂的銅箔在150℃加熱30分鐘后,內(nèi)部油脂會(huì)重新析出至表面(析出量達(dá)0.8-1.2g/m2),形成“二次污染”。
1.3 深度脫脂工藝的技術(shù)突破
銘玨金屬采用**“化學(xué)萃取+超聲波活化”復(fù)合工藝**:
1. 化學(xué)萃取:使用定制螯合劑(pH 9.5-10.5)分解長鏈油脂分子,形成水溶性絡(luò)合物;
2. 超聲波輔助:40kHz高頻超聲波產(chǎn)生空化效應(yīng),破壞銅箔內(nèi)部油脂與晶格的結(jié)合力,提升油脂溶出效率;
3. 真空干燥:在-0.08MPa負(fù)壓下快速脫水,避免氧化。
該工藝使油脂殘留量降至**≤5mg/m2**(IPC4562標(biāo)準(zhǔn)要求≤15mg/m2),內(nèi)部滲透油脂清除率超過99%。
二、脫脂處理對涂布與熱覆合工藝的直接影響
?
2.1 涂布工藝的附著力強(qiáng)化機(jī)制 ?
涂布材料(如PI膠、抗蝕劑)需與銅箔形成分子級(jí)結(jié)合。油脂殘留會(huì)導(dǎo)致以下問題:
- 界面能降低:油脂的疏水性使涂布液接觸角增大(從15°升至45°),阻礙鋪展;
- 化學(xué)鍵合抑制:油脂層阻隔銅箔表面羥基(-OH)與樹脂活性基團(tuán)的反應(yīng)。
銘玨脫脂銅箔的實(shí)測數(shù)據(jù)對比:
指標(biāo)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??普通銅箔? ? ? ? ? ?銘玨脫脂銅箔
表面油脂殘留(mg/m2) ??12-18? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?≤5 ???????????
涂布附著力(N/cm)? ? ? ? 0.8-1.2? ? ? ? ? ? ? ? ? 1.5-1.8 (+50%)
涂層厚度偏差(%)? ? ? ? ? ? ±8%? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??±3% (-62.5%) ?
2.2 熱覆合工藝的可靠性提升
在高溫壓合(180-220℃)過程中,普通銅箔內(nèi)部油脂析出會(huì)引發(fā)多重失效:
氣泡生成:油脂汽化形成直徑10-50μm氣泡(密度>50個(gè)/cm2);
層間剝離:油脂降低環(huán)氧樹脂與銅箔的范德華力,剝離強(qiáng)度下降30-40%;
介電損耗:游離油脂導(dǎo)致介質(zhì)層介電常數(shù)波動(dòng)(Dk變化>0.2)。
銘玨銅箔經(jīng)1000小時(shí)85℃/85%RH老化測試后表現(xiàn):
氣泡密度:<5個(gè)/cm2(行業(yè)平均水平>30個(gè)/cm2);
剝離強(qiáng)度:維持1.6N/cm(初始值1.8N/cm,衰減率僅11%);
介電穩(wěn)定性:Dk變化≤0.05(滿足5G毫米波頻段要求)。
三、行業(yè)現(xiàn)狀與銘玨金屬的技術(shù)標(biāo)桿地位
?
3.1 行業(yè)痛點(diǎn):成本導(dǎo)向下的工藝簡化
90%以上的壓延銅箔廠商為降低成本,采用以下簡化流程:
軋制 → 水洗(Na2CO3溶液) → 烘干 → 收卷
該工藝僅能處理表面油脂,且水洗后銅箔表面電阻率波動(dòng)達(dá)±15%(銘玨工藝控制在±3%以內(nèi))。
3.2 銘玨金屬的“零缺陷”質(zhì)控體系
在線監(jiān)測:采用XRF(X射線熒光光譜)實(shí)時(shí)檢測表面殘留元素(S、Cl等);
加速老化測試:模擬200℃/24h極端條件,確保油脂零析出;
全流程追溯:每卷銅箔附帶工藝參數(shù)二維碼(涵蓋脫脂溫度、超聲波功率等32項(xiàng)數(shù)據(jù))。
—
四、結(jié)論:脫脂處理——高端電子制造的基石
壓延銅箔的深度脫脂處理不僅是生產(chǎn)工藝的升級(jí),更是對終端應(yīng)用場景的前瞻性適配。銘玨金屬通過突破性技術(shù),將銅箔清潔度提升至原子級(jí)水平,為高密度互連(HDI)、車載柔性電路等高端領(lǐng)域提供了材料級(jí)保障。在5G、AIoT時(shí)代,只有掌握核心清潔工藝的企業(yè),才能引領(lǐng)電子銅箔產(chǎn)業(yè)的未來革新。
(數(shù)據(jù)來源:銘玨金屬技術(shù)白皮書V3.2/2023,IPC-4562A-2020標(biāo)準(zhǔn))
作者:吳曉衛(wèi)(壓延銅箔技術(shù)工程師,15年行業(yè)經(jīng)驗(yàn))
版權(quán)聲明:本文數(shù)據(jù)及結(jié)論基于銘玨金屬實(shí)驗(yàn)室實(shí)測結(jié)果,未經(jīng)許可禁止轉(zhuǎn)載。
Post time: Feb-05-2025