معالجة إزالة الشحوم من رقائق النحاس المدلفنة: العملية الأساسية والضمان الرئيسي لأداء الطلاء والتصفيح الحراري

رقائق النحاس الملفوفةمادة أساسية في صناعة الدوائر الإلكترونية، وتُحدد نظافة سطحها وداخلها بشكل مباشر موثوقية العمليات اللاحقة، مثل الطلاء والتصفيح الحراري. تُحلل هذه المقالة آلية تحسين أداء رقائق النحاس الملفوفة من منظوري الإنتاج والتطبيق، باستخدام بيانات فعلية. وتُظهر هذه المقالة قدرتها على التكيف مع سيناريوهات المعالجة في درجات حرارة عالية، وذلك باستخدام بيانات حقيقية. وقد طورت شركة CIVEN METAL عملية إزالة شحوم عميقة خاصة بها، تُمكّنها من تجاوز عوائق الصناعة، مُوفرةً حلولاً عالية الموثوقية لرقائق النحاس في تصنيع الإلكترونيات المتطورة.

1. جوهر عملية إزالة الشحوم: الإزالة المزدوجة للشحوم السطحية والداخلية

1.1 مشاكل الزيت المتبقي في عملية الدرفلة

أثناء إنتاج رقائق النحاس المدلفنة، تخضع سبائك النحاس لخطوات دحرجة متعددة لتشكيل مادة الرقائق. لتقليل الحرارة الاحتكاكية وتآكل اللفائف، تُستخدم مواد تشحيم (مثل الزيوت المعدنية والإسترات الاصطناعية) بين اللفائف و...رقائق النحاسالسطح. ومع ذلك، تؤدي هذه العملية إلى احتباس الشحوم من خلال مسارين رئيسيين:

• الامتزاز السطحي:تحت ضغط التدحرج، تلتصق طبقة زيتية بمقياس الميكرون (سمكها 0.1-0.5 ميكرومتر) بسطح رقاقة النحاس.
• الاختراق الداخلي:أثناء التشوه بالتدحرج، تتطور شبكة النحاس إلى عيوب مجهرية (مثل الخلع والفراغات)، مما يسمح لجزيئات الشحوم (سلاسل الهيدروكربون C12-C18) باختراق الرقاقة من خلال الخاصية الشعرية، والوصول إلى أعماق تتراوح بين 1-3 ميكرومتر.

1.2 حدود طرق التنظيف التقليدية

تعمل طرق تنظيف الأسطح التقليدية (على سبيل المثال، الغسيل القلوي، ومسح الكحول) على إزالة أغشية الزيت السطحية فقط، مما يحقق معدل إزالة يبلغ حوالي70-85%لكنها غير فعالة ضد الشحوم الممتصة داخليًا. تُظهر البيانات التجريبية أنه بدون إزالة الشحوم بعمق، تعود الشحوم الداخلية للظهور على السطح بعد30 دقيقة عند 150 درجة مئوية، مع معدل إعادة ترسيب يبلغ0.8-1.2 جم/م²"مما يتسبب في "التلوث الثانوي".

1.3 التطورات التكنولوجية في إزالة الشحوم العميقة

توظف شركة CIVEN METAL"الاستخراج الكيميائي + التنشيط بالموجات فوق الصوتية"عملية مركبة:

1. الاستخلاص الكيميائي:يقوم عامل التخلب المخصص (درجة الحموضة 9.5-10.5) بتحليل جزيئات الشحوم ذات السلسلة الطويلة، مما يؤدي إلى تكوين معقدات قابلة للذوبان في الماء.
2. المساعدة بالموجات فوق الصوتية:تولد الموجات فوق الصوتية عالية التردد 40 كيلو هرتز تأثيرات تجويف، مما يكسر قوة الارتباط بين الشحوم الداخلية وشبكة النحاس، مما يعزز كفاءة إذابة الشحوم.
3. التجفيف بالتفريغ:الجفاف السريع عند ضغط سلبي -0.08 ميجا باسكال يمنع الأكسدة.

تعمل هذه العملية على تقليل بقايا الشحوم إلى≤5 ملغ/م²(تلبي معايير IPC-4562 التي تبلغ ≤15 ملجم/م²)، مما يحققكفاءة إزالة >99%للدهون الممتصة داخليًا.

2. التأثير المباشر لمعالجة إزالة الشحوم على عمليات الطلاء والتصفيح الحراري

2.1 تعزيز الالتصاق في تطبيقات الطلاء

يجب أن تشكل مواد الطلاء (مثل المواد اللاصقة PI والمواد المقاومة للضوء) روابط على المستوى الجزيئي معرقائق النحاستؤدي الشحوم المتبقية إلى المشاكل التالية:

• انخفاض طاقة الواجهة:تؤدي كراهية الشحوم للماء إلى زيادة زاوية تلامس محاليل الطلاء منمن 15 درجة إلى 45 درجة، مما يعيق التبلل.
• الرابطة الكيميائية المثبطة:تعمل طبقة الشحم على حجب مجموعات الهيدروكسيل (-OH) على سطح النحاس، مما يمنع التفاعلات مع المجموعات النشطة للراتنج.

مقارنة أداء رقائق النحاس منزوعة الشحوم مقابل رقائق النحاس العادية:

2.2 تعزيز الموثوقية في التصفيح الحراري

أثناء عملية الترقق عند درجة حرارة عالية (180-220 درجة مئوية)، يؤدي تراكم الشحوم في رقائق النحاس العادية إلى حدوث أعطال متعددة:

• تكوين الفقاعات:الشحوم المتبخرة تخلقفقاعات 10-50 ميكرومتر(الكثافة >50/سم²).
• انفصال الطبقات الداخلية:يعمل الشحم على تقليل قوى فان دير فالس بين راتنج الإيبوكسي ورقائق النحاس، مما يقلل من قوة التقشير بمقدار30-40%.
• فقدان العازل:الشحم الحر يسبب تقلبات في الثابت العازل (اختلاف Dk >0.2).

بعد1000 ساعة من الشيخوخة عند 85 درجة مئوية/85% رطوبة نسبية، سيفين ميتالرقائق النحاسالمعروضات:

• كثافة الفقاعة: <5/سم² (متوسط ​​الصناعة >30/سم²).
• قوة التقشير:يحافظ على1.6 نيوتن/سم(القيمة الأولية1.8 نيوتن/سممعدل التحلل 11٪ فقط.
• الاستقرار العازل: تباين Dk ≤0.05، مقابلةمتطلبات تردد الموجة المليمترية لشبكة الجيل الخامس.

3. حالة الصناعة ومكانة CIVEN METAL المرجعية

3.1 تحديات الصناعة: تبسيط العمليات من خلال تقليل التكلفة

زيادة90% من مصنعي رقائق النحاس المدلفنةتبسيط المعالجة لخفض التكاليف، باتباع سير عمل أساسي:

اللف → الغسيل بالماء (محلول Na₂CO₃) → التجفيف → اللف

تعمل هذه الطريقة على إزالة الشحوم السطحية فقط، مع تقلبات في مقاومة السطح بعد الغسيل بمقدار±15%(تحافظ عملية CIVEN METAL على±3%).

3.2 نظام مراقبة الجودة "خالي من العيوب" لشركة CIVEN METAL

• المراقبة عبر الإنترنت:تحليل فلورسنت الأشعة السينية (XRF) للكشف في الوقت الحقيقي عن العناصر المتبقية على السطح (S، Cl، وما إلى ذلك).
• اختبارات الشيخوخة المتسارعة:محاكاة المتطرفة200 درجة مئوية/24 ساعةالظروف اللازمة لضمان عدم ظهور الشحوم مرة أخرى.
• إمكانية تتبع العملية الكاملة:تتضمن كل لفة رمز الاستجابة السريعة الذي يربط بـ32 معلمة عملية رئيسية(على سبيل المثال، درجة حرارة إزالة الشحوم، والطاقة بالموجات فوق الصوتية).

4. الخاتمة: معالجة إزالة الشحوم - أساس تصنيع الإلكترونيات الراقية

إن معالجة إزالة الشحوم العميقة لرقائق النحاس الملفوفة ليست مجرد ترقية للعملية، بل هي تكيف استباقي مع التطبيقات المستقبلية. تُحسّن تقنية CIVEN METAL الرائدة نظافة رقائق النحاس إلى مستوى الذري، مما يوفرضمان على مستوى الموادلالترابطات عالية الكثافة (HDI), الدوائر المرنة للسياراتوغيرها من المجالات الراقية.

فيعصر الجيل الخامس وإنترنت الأشياء الاصطناعي، فقط الشركات المتقنةتقنيات التنظيف الأساسيةيمكن أن تقود الابتكارات المستقبلية في صناعة رقائق النحاس الإلكترونية.

(مصدر البيانات: الورقة البيضاء الفنية لشركة CIVEN METAL الإصدار 3.2/2023، معيار IPC-4562A-2020)

مؤلف: وو شياووي (رقائق النحاس الملفوفةمهندس فني، 15 عامًا من الخبرة في الصناعة
بيان حقوق الطبع والنشرالبيانات والاستنتاجات الواردة في هذه المقالة مبنية على نتائج اختبارات مختبر CIVEN METAL. يُحظر إعادة إنتاجها دون ترخيص.