Entfettungsbehandlung von gewalzter Kupferfolie: Kernprozess und Schlüsselgarantie für die Leistung bei Beschichtung und thermischer Laminierung

Gerollte KupferfolieKupferfolie ist ein Kernmaterial in der Elektronikindustrie. Ihre Oberflächen- und Innenreinheit bestimmt direkt die Zuverlässigkeit nachgelagerter Prozesse wie Beschichtung und Thermolaminierung. Dieser Artikel analysiert den Mechanismus, mit dem die Entfettungsbehandlung die Leistung von gewalzter Kupferfolie sowohl aus Produktions- als auch aus Anwendungssicht optimiert. Anhand realer Daten wird die Anpassungsfähigkeit an Hochtemperaturverarbeitungsszenarien demonstriert. CIVEN METAL hat ein proprietäres Tiefentfettungsverfahren entwickelt, das Branchenengpässe überwindet und hochzuverlässige Kupferfolienlösungen für die Fertigung hochwertiger Elektronik bietet.

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

1.1 Restölproblematik im Walzprozess

Bei der Herstellung von gewalzter Kupferfolie werden Kupferbarren in mehreren Walzschritten zu Folienmaterial verarbeitet. Um Reibungswärme und Walzenverschleiß zu reduzieren, werden Schmiermittel (wie Mineralöle und synthetische Ester) zwischen den Walzen und derKupferfolieOberfläche. Dieser Prozess führt jedoch über zwei Hauptwege zur Fettablagerung:

• Oberflächenadsorption: Unter dem Walzdruck haftet ein Ölfilm im Mikrometerbereich (0,1–0,5 μm dick) an der Kupferfolienoberfläche.
• Innere Durchdringung: Während der Walzverformung entstehen im Kupfergitter mikroskopische Defekte (wie Versetzungen und Hohlräume), wodurch Fettmoleküle (C12-C18-Kohlenwasserstoffketten) durch Kapillarwirkung in die Folie eindringen und Tiefen von 1–3 μm erreichen können.

1.2 Einschränkungen herkömmlicher Reinigungsmethoden

Herkömmliche Oberflächenreinigungsmethoden (z. B. alkalisches Waschen, Alkoholwischen) entfernen nur oberflächliche Ölfilme und erreichen eine Entfernungsrate von etwa70-85%, sind aber unwirksam gegen innen absorbiertes Fett. Experimentelle Daten zeigen, dass ohne Tiefenentfettung inneres Fett nach30 Minuten bei 150°C, mit einer Wiederablagerungsrate von0,8-1,2 g/m², was zu einer „Sekundärkontamination“ führt.

1.3 Technologische Durchbrüche in der Tiefenentfettung

CIVEN METAL verwendet eine„Chemische Extraktion + Ultraschallaktivierung“Verbundverfahren:

1. Chemische Extraktion: Ein spezieller Chelatbildner (pH 9,5–10,5) zersetzt langkettige Fettmoleküle und bildet wasserlösliche Komplexe.
2. Ultraschallunterstützung: 40 kHz Hochfrequenz-Ultraschall erzeugt Kavitationseffekte, wodurch die Bindungskraft zwischen dem inneren Fett und dem Kupfergitter aufgebrochen und die Effizienz der Fettauflösung verbessert wird.
3. Vakuumtrocknung: Schnelle Dehydration bei -0,08 MPa Unterdruck verhindert Oxidation.

Dieser Prozess reduziert Fettrückstände auf≤5mg/m²(erfüllt den IPC-4562-Standard von ≤15 mg/m²) und erreicht>99 % Entfernungseffizienzfür innen absorbiertes Fett.

2. Direkte Auswirkungen der Entfettungsbehandlung auf Beschichtungs- und Thermolaminierungsprozesse

2.1 Verbesserung der Haftung bei Beschichtungsanwendungen

Beschichtungsmaterialien (wie PI-Klebstoffe und Fotolacke) müssen molekulare Bindungen eingehen mitKupferfolie. Fettrückstände führen zu folgenden Problemen:

• Reduzierte Grenzflächenenergie: Die Hydrophobie des Fettes erhöht den Kontaktwinkel von Beschichtungslösungen15° bis 45°, was die Benetzung behindert.
• Gehemmte chemische Bindung: Die Fettschicht blockiert Hydroxylgruppen (-OH) auf der Kupferoberfläche und verhindert so Reaktionen mit aktiven Harzgruppen.

Leistungsvergleich von entfetteter und normaler Kupferfolie:

2.2 Verbesserte Zuverlässigkeit bei der Thermolaminierung

Bei der Hochtemperaturlaminierung (180–220 °C) führen Fettrückstände in normaler Kupferfolie zu zahlreichen Fehlern:

• Blasenbildung: Verdampftes Fett erzeugt10–50 μm große Blasen(Dichte >50/cm²).
• Delamination zwischen den Schichten: Fett reduziert die Van-der-Waals-Kräfte zwischen Epoxidharz und Kupferfolie und verringert die Abziehfestigkeit um30-40%.
• Dielektrischer Verlust: Freies Fett verursacht Schwankungen der Dielektrizitätskonstante (Dk-Variation >0,2).

Nach1000 Stunden Alterung bei 85 °C/85 % relativer Luftfeuchtigkeit, CIVEN METALLKupferfolieExponate:

• Blasendichte: <5/cm² (Branchendurchschnitt >30/cm²).
• Schälfestigkeit: Hält1,6 N/cm(Anfangswert1,8 N/cm, Abbaurate nur 11%).
• Dielektrische Stabilität: Dk-Variation ≤0,05, treffen5G-Millimeterwellenfrequenzanforderungen.

3. Branchenstatus und Benchmark-Position von CIVEN METAL

3.1 Branchenherausforderungen: Kostengetriebene Prozessvereinfachung

Über90 % der Hersteller von gewalzter KupferfolieVereinfachen Sie die Verarbeitung, um Kosten zu senken, indem Sie einem grundlegenden Arbeitsablauf folgen:

Walzen → Waschen mit Wasser (Na₂CO₃-Lösung) → Trocknen → Aufwickeln

Diese Methode entfernt nur Oberflächenfett, mit Schwankungen des Oberflächenwiderstands nach dem Waschen von±15 %(CIVEN METALs Prozess hält innerhalb±3 %).

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

• Online-Überwachung: Röntgenfluoreszenzanalyse (XRF) zur Echtzeiterkennung von Oberflächenrestelementen (S, Cl usw.).
• Beschleunigte Alterungstests: Simulation extremer200°C/24hBedingungen, um sicherzustellen, dass kein Fett erneut austritt.
• Vollständige Prozessrückverfolgbarkeit: Jede Rolle enthält einen QR-Code mit einem Link zu32 wichtige Prozessparameter(z. B. Entfettungstemperatur, Ultraschallleistung).

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

Die Tiefenentfettung von gewalzter Kupferfolie ist nicht nur eine Prozessverbesserung, sondern eine zukunftsweisende Anpassung an zukünftige Anwendungen. Die bahnbrechende Technologie von CIVEN METAL verbessert die Sauberkeit der Kupferfolie auf atomarer Ebene und bietetMaterialebenensicherungfürHigh-Density-Interconnects (HDI), flexible Schaltungen für die Automobilindustrieund andere High-End-Bereiche.

Im5G- und AIoT-Ära, nur Unternehmen, dieKernreinigungstechnologienkann zukünftige Innovationen in der elektronischen Kupferfolienindustrie vorantreiben.

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

Autor: Wu Xiaowei (Gerollte KupferfolieTechnischer Ingenieur, 15 Jahre Branchenerfahrung)
Copyright-Erklärung: Die Daten und Schlussfolgerungen in diesem Artikel basieren auf Labortestergebnissen von CIVEN METAL. Unbefugte Vervielfältigung ist verboten.