Entfettungsbehandlung von gewalzter Kupferfolie: Kernprozess und Schlüsselfaktor für die Gewährleistung der Beschichtungs- und Wärmelaminierungsleistung

Gewalzte KupferfolieKupferfolie ist ein Kernmaterial in der Elektronikindustrie, und ihre Oberflächen- und innere Reinheit bestimmt maßgeblich die Zuverlässigkeit nachfolgender Prozesse wie Beschichtung und thermische Laminierung. Dieser Artikel analysiert den Mechanismus, durch den die Entfettungsbehandlung die Leistung von gewalzter Kupferfolie sowohl aus Produktions- als auch aus Anwendungssicht optimiert. Anhand realer Daten wird die Eignung des Verfahrens für Hochtemperaturprozesse demonstriert. CIVEN METAL hat ein eigenes Tiefenentfettungsverfahren entwickelt, das branchenübliche Engpässe überwindet und hochzuverlässige Kupferfolienlösungen für die High-End-Elektronikfertigung bietet.

1. Der Kern des Entfettungsprozesses: Doppelte Entfernung von Oberflächen- und Innenfett

1.1 Probleme mit Restöl im Walzprozess

Bei der Herstellung von gewalztem Kupferfolienmaterial durchlaufen Kupferbarren mehrere Walzvorgänge, um das Folienmaterial zu formen. Um Reibungswärme und Walzenverschleiß zu reduzieren, werden Schmierstoffe (wie Mineralöle und synthetische Ester) zwischen den Walzen und dem Material eingesetzt.KupferfolieOberfläche. Dieser Prozess führt jedoch über zwei Hauptwege zu Fettablagerungen:

• OberflächenadsorptionUnter Walzdruck haftet ein mikrometerdicker Ölfilm (0,1-0,5 μm) an der Oberfläche der Kupferfolie.
• Innere Durchdringung: Während der Walzverformung entstehen im Kupfergitter mikroskopische Defekte (wie Versetzungen und Hohlräume), die es Fettmolekülen (C12-C18-Kohlenwasserstoffketten) ermöglichen, durch Kapillarwirkung in die Folie einzudringen und Tiefen von 1-3 μm zu erreichen.

1.2 Grenzen traditioneller Reinigungsmethoden

Herkömmliche Oberflächenreinigungsverfahren (z. B. alkalische Reinigung, Abwischen mit Alkohol) entfernen lediglich oberflächliche Ölfilme und erreichen dabei eine Entfernungsrate von etwa70-85%Sie sind jedoch gegen im Inneren aufgenommenes Fett unwirksam. Experimentelle Daten zeigen, dass ohne gründliche Entfettung nach dem Entfernen des Fettes wieder internes Fett an der Oberfläche auftritt.30 Minuten bei 150 °C, mit einer Wiederablagerungsrate von0,8-1,2 g/m²und verursachte so eine „Sekundärkontamination“.

1.3 Technologische Durchbrüche bei der Tiefenentfettung

CIVEN METAL beschäftigt einen„chemische Extraktion + Ultraschallaktivierung“Verbundverfahren:

1. Chemische ExtraktionEin speziell entwickelter Chelatbildner (pH 9,5-10,5) zersetzt langkettige Fettmoleküle und bildet wasserlösliche Komplexe.
2. Ultraschallunterstützung: Hochfrequenter Ultraschall mit 40 kHz erzeugt Kavitationseffekte, die die Bindungskräfte zwischen dem inneren Fett und dem Kupfergitter aufbrechen und so die Fettauflösungseffizienz erhöhen.
3. VakuumtrocknungSchnelle Dehydratation bei einem Unterdruck von -0,08 MPa verhindert die Oxidation.

Durch dieses Verfahren werden Fettrückstände reduziert auf≤5 mg/m²(Erfüllung der IPC-4562-Normen von ≤15 mg/m²), erreicht>99% Abscheidegradfür intern absorbiertes Fett.

2. Direkter Einfluss der Entfettungsbehandlung auf Beschichtungs- und Thermolaminierungsprozesse

2.1 Verbesserung der Haftung bei Beschichtungsanwendungen

Beschichtungsmaterialien (wie PI-Klebstoffe und Fotolacke) müssen Bindungen auf molekularer Ebene eingehen mitKupferfolieRestfett führt zu folgenden Problemen:

• Reduzierte GrenzflächenenergieDie Hydrophobie von Fett erhöht den Kontaktwinkel von Beschichtungslösungen.15° bis 45°, was die Benetzung behindert.
• Gestörte chemische BindungDie Fettschicht blockiert Hydroxylgruppen (-OH) auf der Kupferoberfläche und verhindert so Reaktionen mit den aktiven Gruppen des Harzes.

Leistungsvergleich von entfetteter und normaler Kupferfolie:

2.2 Erhöhte Zuverlässigkeit bei der thermischen Laminierung

Bei der Hochtemperaturlaminierung (180-220 °C) führt Restfett in normaler Kupferfolie zu zahlreichen Ausfällen:

• BlasenbildungVerdampftes Fett erzeugt10-50 μm Blasen(Dichte >50/cm²).
• ZwischenschichtdelaminationFett reduziert die Van-der-Waals-Kräfte zwischen Epoxidharz und Kupferfolie und verringert dadurch die Schälfestigkeit um30-40%.
• Dielektrischer Verlust: Freies Fett verursacht Schwankungen der Dielektrizitätskonstante (Dk-Variation >0,2).

Nach1000 Stunden Alterung bei 85 °C und 85 % relativer Luftfeuchtigkeit, CIVEN METALKupferfolieExponate:

• Blasendichte: <5/cm² (Branchendurchschnitt >30/cm²).
• Schälfestigkeit: Unterhält1,6 N/cm(Anfangswert)1,8 N/cm, Abbaurate nur 11%).
• Dielektrische Stabilität: Dk-Variation ≤0,05, treffen5G-Millimeterwellen-Frequenzanforderungen.

3. Branchenstatus und Benchmark-Position von CIVEN METAL

3.1 Herausforderungen für die Branche: Kostengetriebene Prozessvereinfachung

Über90 % der Hersteller von gewalzter KupferfolieVereinfachung der Verarbeitung zur Kostensenkung durch Befolgen eines grundlegenden Arbeitsablaufs:

Walzen → Wasserwäsche (Na₂CO₃-Lösung) → Trocknen → Aufwickeln

Mit dieser Methode wird lediglich Oberflächenfett entfernt, wobei es nach dem Waschen zu Schwankungen des Oberflächenwiderstands kommt.±15%(Der Prozess von CIVEN METAL hält innerhalb±3%).

3.2 Das „Null-Fehler“-Qualitätskontrollsystem von CIVEN METAL

• Online-Überwachung: Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) zur Echtzeit-Erkennung von Oberflächenrestelementen (S, Cl usw.).
• Beschleunigte Alterungstests: Simulation extremer200 °C/24 hBedingungen, die ein erneutes Auftreten von Fett vollständig verhindern.
• Vollständige ProzessrückverfolgbarkeitJede Rolle enthält einen QR-Code, der zu32 wichtige Prozessparameter(z. B. Entfettungstemperatur, Ultraschallleistung).

4. Fazit: Entfettungsbehandlung – Die Grundlage der High-End-Elektronikfertigung

Die Tiefenentfettung von gewalzter Kupferfolie ist nicht nur eine Prozessoptimierung, sondern eine zukunftsweisende Anpassung an zukünftige Anwendungen. Die bahnbrechende Technologie von CIVEN METAL verbessert die Reinheit der Kupferfolie bis auf atomarer Ebene und bietetSicherstellung auf materieller EbenefürHochdichte Verbindungen (HDI), Flexible Schaltungen für die Automobilindustrieund anderen Spitzenbranchen.

Im5G- und AIoT-Äranur Unternehmen, die dies beherrschenKernreinigungstechnologienkönnen zukünftige Innovationen in der Elektronik-Kupferfolienindustrie vorantreiben.

(Datenquelle: CIVEN METAL Technical White Paper V3.2/2023, IPC-4562A-2020 Standard)

Autor: Wu Xiaowei (Gewalzte KupferfolieTechnischer Ingenieur, 15 Jahre Branchenerfahrung)
UrheberrechtshinweisDie Daten und Schlussfolgerungen in diesem Artikel basieren auf den Testergebnissen des CIVEN METAL-Labors. Unerlaubte Vervielfältigung ist untersagt.