Pasivácia je základným procesom pri výrobe valcovaných výrobkovmedená fólia. Pôsobí ako „štít na molekulárnej úrovni“ na povrchu, zvyšuje odolnosť proti korózii a zároveň starostlivo vyvažuje svoj vplyv na kritické vlastnosti, ako je vodivosť a spájkovateľnosť. Tento článok sa ponorí do vedy pasivačných mechanizmov, kompromisov vo výkone a inžinierskych postupov. PoužívanieCIVEN METALPrelomové objavy spoločnosti ako príklad preskúmame jej jedinečnú hodnotu vo výrobe špičkovej elektroniky.
1. Pasivácia: „Molekulárny štít“ pre medenú fóliu
1.1 Ako sa tvorí pasivačná vrstva
Chemickým alebo elektrochemickým spracovaním sa na povrchu vytvorí kompaktná oxidová vrstva s hrúbkou 10-50 nm.medená fólia. Táto vrstva pozostáva hlavne z Cu₂O, CuO a organických komplexov a poskytuje:
- Fyzické bariéry:Koeficient difúzie kyslíka klesá na 1×10⁻¹⁴ cm²/s (z 5×10⁻⁸ cm²/s pre holú meď).
- Elektrochemická pasivácia:Hustota korózneho prúdu klesá z 10 μA/cm² na 0,1 μA/cm².
- Chemická inertnosť:Bezpovrchová energia je znížená zo 72 mJ/m² na 35 mJ/m², čím sa potláča reaktívne správanie.
1.2 Päť kľúčových výhod pasivácie
| Výkonnostný aspekt | Neošetrená medená fólia | Pasivovaná medená fólia | Zlepšenie |
| Test soľným sprejom (hodiny) | 24 (viditeľné hrdzavé škvrny) | 500 (žiadna viditeľná korózia) | +1983% |
| Oxidácia pri vysokej teplote (150 °C) | 2 hodiny (sčernie) | 48 hodín (uchováva farbu) | +2300% |
| Skladovateľnosť | 3 mesiace (vákuovo balené) | 18 mesiacov (štandardne balené) | +500 % |
| Kontaktný odpor (mΩ) | 0,25 | 0,26 (+4 %) | – |
| Vysokofrekvenčná vložená strata (10 GHz) | 0,15 dB/cm | 0,16 dB/cm (+6,7 %) | – |
2. „Dvojsečný meč“ pasivačných vrstiev – a ako ho vyvážiť
2.1 Hodnotenie rizík
- Mierne zníženie vodivosti:Pasivačná vrstva zväčšuje hĺbku pokožky (pri 10 GHz) z 0,66 μm na 0,72 μm, ale udržaním hrúbky pod 30 nm možno zvýšenie odporu obmedziť na menej ako 5 %.
- Úlohy pri spájkovaní:Nižšia povrchová energia zvyšuje uhly zmáčania spájky z 15° na 25°. Použitie aktívnych spájkovacích pást (typ RA) môže kompenzovať tento efekt.
- Problémy s priľnavosťou:Pevnosť živicovej väzby môže klesnúť o 10–15 %, čo možno zmierniť kombináciou procesov zdrsňovania a pasivácie.
2.2CIVEN METALVyvažovací prístup
Gradientová pasivačná technológia:
- Základná vrstva:Elektrochemický rast 5 nm Cu20 s preferovanou orientáciou (111).
- Stredná vrstva:2–3nm benzotriazolový (BTA) film, ktorý sa sám skladá.
- Vonkajšia vrstva:Silánové väzobné činidlo (APTES) na zvýšenie adhézie živice.
Optimalizované výsledky výkonnosti:
| Metrické | Požiadavky IPC-4562 | CIVEN METALVýsledky medenej fólie |
| Povrchový odpor (mΩ/sq) | ≤ 300 | 220 – 250 |
| Sila odlupovania (N/cm) | ≥0,8 | 1,2–1,5 |
| Pevnosť spájkovaného spoja v ťahu (MPa) | ≥25 | 28-32 |
| Rýchlosť migrácie iónov (μg/cm²) | ≤0,5 | 0,2 – 0,3 |
3. CIVEN METALTechnológia pasivácie: Predefinovanie štandardov ochrany
3.1 Štvorvrstvový ochranný systém
- Ultra-tenká kontrola oxidu:Pulznou anodizáciou sa dosiahne variácia hrúbky v rozmedzí ±2 nm.
- Organicko-anorganické hybridné vrstvy:BTA a silan spolupracujú pri znižovaní rýchlosti korózie na 0,003 mm/rok.
- Povrchová aktivačná úprava:Plazmové čistenie (zmes plynu Ar/O₂) obnovuje uhly zmáčania spájky na 18°.
- Monitorovanie v reálnom čase:Elipsometria zaisťuje hrúbku pasivačnej vrstvy v rozmedzí ±0,5 nm.
3.2 Overenie v extrémnom prostredí
- Vysoká vlhkosť a teplo:Po 1 000 hodinách pri 85 °C/85 % relatívnej vlhkosti sa povrchový odpor zmení o menej ako 3 %.
- Tepelný šok:Po 200 cykloch od -55°C do +125°C sa v pasivačnej vrstve neobjavia žiadne trhliny (potvrdené SEM).
- Chemická odolnosť:Odolnosť voči parám 10% HCl sa zvyšuje z 5 minút na 30 minút.
3.3 Kompatibilita medzi aplikáciami
- 5G milimetrové vlnové antény:28 GHz vložená strata znížená na iba 0,17 dB/cm (v porovnaní s konkurenčnými 0,21 dB/cm).
- Automobilová elektronika:Vyhovuje testom soľnej hmly ISO 16750-4 s predĺženými cyklami na 100.
- IC substráty:Priľnavosť s ABF živicou dosahuje 1,8 N/cm (priemer v odvetví: 1,2 N/cm).
4. Budúcnosť pasivačnej technológie
4.1 Technológia nanášania atómovej vrstvy (ALD).
Vývoj nanolaminátových pasivačných filmov na báze Al₂O3/TiO₂:
- Hrúbka:< 5 nm, so zvýšením odporu ≤ 1 %.
- Odolnosť CAF (vodivé anodické vlákno):5x zlepšenie.
4.2 Samoliečivé pasivačné vrstvy
Zahŕňajúce inhibítory korózie mikrokapsúl (deriváty benzimidazolu):
- Účinnosť samoliečby:Viac ako 90 % do 24 hodín po poškriabaní.
- Životnosť:Predĺžené na 20 rokov (v porovnaní so štandardnými 10–15 rokmi).
Záver:
Pasivačná úprava dosahuje rafinovanú rovnováhu medzi ochranou a funkčnosťou valcovanéhomedená fólia. Prostredníctvom inovácií,CIVEN METALminimalizuje nevýhody pasivácie a mení ju na „neviditeľné brnenie“, ktoré zvyšuje spoľahlivosť produktu. Ako sa elektronický priemysel posúva smerom k vyššej hustote a spoľahlivosti, presná a kontrolovaná pasivácia sa stala základným kameňom výroby medenej fólie.
Čas uverejnenia: 03.03.2025