壓延銅箔作為電子電路領域的核心材料,其表面及內部清潔度直接決定了下游涂布、熱覆合等工藝的可靠性。本文從生產工藝及終端應用的角度,深入解析脫脂處理對壓延銅箔性能的優(yōu)化機理,并結合實際數據論證其對高溫加工場景的適應性。銘玨金屬通過獨創(chuàng)的深度脫脂工藝,突破行業(yè)技術瓶頸,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:表面與內部油脂的雙重清除
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1.1 壓延工藝中的油脂殘留問題
在壓延銅箔生產過程中,銅錠經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,這一過程會導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油膜(厚度約0.1-0.5μm),附著于銅箔表面;
- 內部滲透:銅晶格在軋制變形時產生微觀缺陷(如位錯、孔隙),油脂分子(C12-C18烴鏈)通過毛細作用滲入銅箔內部(深度可達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%),但對內部滲透油脂幾乎無效。實驗表明,未經深度脫脂的銅箔在150℃加熱30分鐘后,內部油脂會重新析出至表面(析出量達0.8-1.2g/m2),形成“二次污染”。
1.3 深度脫脂工藝的技術突破
銘玨金屬采用**“化學萃取+超聲波活化”復合工藝**:
1. 化學萃取:使用定制螯合劑(pH 9.5-10.5)分解長鏈油脂分子,形成水溶性絡合物;
2. 超聲波輔助:40kHz高頻超聲波產生空化效應,破壞銅箔內部油脂與晶格的結合力,提升油脂溶出效率;
3. 真空干燥:在-0.08MPa負壓下快速脫水,避免氧化。
該工藝使油脂殘留量降至**≤5mg/m2**(IPC4562標準要求≤15mg/m2),內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
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2.1 涂布工藝的附著力強化機制 ?
涂布材料(如PI膠、抗蝕劑)需與銅箔形成分子級結合。油脂殘留會導致以下問題:
- 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;
- 化學鍵合抑制:油脂層阻隔銅箔表面羥基(-OH)與樹脂活性基團的反應。
銘玨脫脂銅箔的實測數據對比:
指標? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??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,普通銅箔內部油脂析出會引發(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/cm2);
層間剝離:油脂降低環(huán)氧樹脂與銅箔的范德華力,剝離強度下降30-40%;
介電損耗:游離油脂導致介質層介電常數波動(Dk變化>0.2)。
銘玨銅箔經1000小時85℃/85%RH老化測試后表現:
氣泡密度:<5個/cm2(行業(yè)平均水平>30個/cm2);
剝離強度: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)現狀與銘玨金屬的技術標桿地位
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3.1 行業(yè)痛點:成本導向下的工藝簡化
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達±15%(銘玨工藝控制在±3%以內)。
3.2 銘玨金屬的“零缺陷”質控體系
在線監(jiān)測:采用XRF(X射線熒光光譜)實時檢測表面殘留元素(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二維碼(涵蓋脫脂溫度、超聲波功率等32項數據)。
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四、結論: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工藝的升級,更是對終端應用場景的前瞻性適配。銘玨金屬通過突破性技術,將銅箔清潔度提升至原子級水平,為高密度互連(HDI)、車載柔性電路等高端領域提供了材料級保障。在5G、AIoT時代,只有掌握核心清潔工藝的企業(yè),才能引領電子銅箔產業(yè)的未來革新。
(數據來源:銘玨金屬技術白皮書V3.2/2023,IPC-4562A-2020標準)
作者:吳曉衛(wèi)(壓延銅箔技術工程師,15年行業(yè)經驗)
版權聲明:本文數據及結論基于銘玨金屬實驗室實測結果,未經許可禁止轉載。
Post time: Feb-05-2025