压延铜箔作为电子电路领域的核心材料,其表面及内部清洁度直接决定了下游涂布、热覆合等工艺的可靠性。本文从生产工艺及终端应用的角度,深入解析脱脂处理对压延铜箔性能的优化机理,并结合实际数据论证其对高温加工场景的适应性。铭珏金属通过独创的深度脱脂工艺,突破行业技术瓶颈,为高端电子制造提供高可靠性铜箔解决方案。
一、脱脂处理的工艺核心:表面与内部油脂的双重清除
1.1 压延工艺中的油脂残留问题
在压延铜箔生产过程中,铜锭经多道轧制延展成箔材,轧辊与铜箔接触面需使用润滑剂(如矿物油、合成酯类)以减少摩擦热与轧辊磨损。然而,这一过程会导致油脂通过以下两种途径残留:
- 表面吸附:润滑剂在轧制压力下形成微米级油膜(厚度约0.1-0.5μm),附着于铜箔表面;
- 内部渗透:铜晶格在轧制变形时产生微观缺陷(如位错、孔隙),油脂分子(C12-C18烃链)通过毛细作用渗入铜箔内部(深度可达1-3μm)。
1.2 传统清洗工艺的局限性
普通工厂采用的表面清洗(如碱性水洗、酒精擦拭)仅能去除表层油膜(清除率约70-85%),但对内部渗透油脂几乎无效。实验表明,未经深度脱脂的铜箔在150℃加热30分钟后,内部油脂会重新析出至表面(析出量达0.8-1.2g/m²),形成“二次污染”。
1.3 深度脱脂工艺的技术突破
铭珏金属采用**“化学萃取+超声波活化”复合工艺**:
1. 化学萃取:使用定制螯合剂(pH 9.5-10.5)分解长链油脂分子,形成水溶性络合物;
2. 超声波辅助:40kHz高频超声波产生空化效应,破坏铜箔内部油脂与晶格的结合力,提升油脂溶出效率;
3. 真空干燥:在-0.08MPa负压下快速脱水,避免氧化。
该工艺使油脂残留量降至**≤5mg/m²**(IPC4562标准要求≤15mg/m²),内部渗透油脂清除率超过99%。
二、脱脂处理对涂布与热覆合工艺的直接影响
2.1 涂布工艺的附着力强化机制
涂布材料(如PI胶、抗蚀剂)需与铜箔形成分子级结合。油脂残留会导致以下问题:
- 界面能降低:油脂的疏水性使涂布液接触角增大(从15°升至45°),阻碍铺展;
- 化学键合抑制:油脂层阻隔铜箔表面羟基(-OH)与树脂活性基团的反应。
铭珏脱脂铜箔的实测数据对比:
指标 普通铜箔 铭珏脱脂铜箔
表面油脂残留(mg/m²) 12-18 ≤5
涂布附着力(N/cm) 0.8-1.2 1.5-1.8 (+50%)
涂层厚度偏差(%) ±8% ±3% (-62.5%)
2.2 热覆合工艺的可靠性提升
在高温压合(180-220℃)过程中,普通铜箔内部油脂析出会引发多重失效:
气泡生成:油脂汽化形成直径10-50μm气泡(密度>50个/cm²);
层间剥离:油脂降低环氧树脂与铜箔的范德华力,剥离强度下降30-40%;
介电损耗:游离油脂导致介质层介电常数波动(Dk变化>0.2)。
铭珏铜箔经1000小时85℃/85%RH老化测试后表现:
气泡密度:<5个/cm²(行业平均水平>30个/cm²);
剥离强度:维持1.6N/cm(初始值1.8N/cm,衰减率仅11%);
介电稳定性:Dk变化≤0.05(满足5G毫米波频段要求)。
三、行业现状与铭珏金属的技术标杆地位
3.1 行业痛点:成本导向下的工艺简化
90%以上的压延铜箔厂商为降低成本,采用以下简化流程:
轧制 → 水洗(Na2CO3溶液) → 烘干 → 收卷
该工艺仅能处理表面油脂,且水洗后铜箔表面电阻率波动达±15%(铭珏工艺控制在±3%以内)。
3.2 铭珏金属的“零缺陷”质控体系
在线监测:采用XRF(X射线荧光光谱)实时检测表面残留元素(S、Cl等);
加速老化测试:模拟200℃/24h极端条件,确保油脂零析出;
全流程追溯:每卷铜箔附带工艺参数二维码(涵盖脱脂温度、超声波功率等32项数据)。
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四、结论:脱脂处理——高端电子制造的基石
压延铜箔的深度脱脂处理不仅是生产工艺的升级,更是对终端应用场景的前瞻性适配。铭珏金属通过突破性技术,将铜箔清洁度提升至原子级水平,为高密度互连(HDI)、车载柔性电路等高端领域提供了材料级保障。在5G、AIoT时代,只有掌握核心清洁工艺的企业,才能引领电子铜箔产业的未来革新。
(数据来源:铭珏金属技术白皮书V3.2/2023,IPC-4562A-2020标准)
作者:吴晓卫(压延铜箔技术工程师,15年行业经验)
版权声明:本文数据及结论基于铭珏金属实验室实测结果,未经许可禁止转载。
Post time: Feb-05-2025