高强极薄铜箔制造过程的质量管控要素及常见质量问题的应对分析

随着电子产品的小型化、轻薄化,对电解铜箔的厚度和性能都提出了更高的要求,厚度更薄且综合性能更强的高强极薄铜箔的研发及产业化生产已经成为我国亟需解决的重要问题。由于高强极薄铜箔的制造过程复杂且耦合性强,产品质量控制因素多且质量问题影响因素复杂,制造过程的质量稳定性控制已成为制约高强极薄铜箔产业化生产的主要瓶颈问题。因此,以电解式高强极薄铜箔制造过程为主线,对各阶段产品的质量管控要素、质量管控方式以及常见质量问题的应对方法进行了系统的分析和探讨,致力于形成系统化的领域专家经验知识,为高强极薄铜箔制造过程的质量控制及量化稳定生产提供解决对策。

不同厂家高频高速铜箔指标对抗剥离强度的影响

随着5G信息技术的不断发展,对5G用高频高速电解铜箔提出了更高的要求和更新的规范。目前我国生产的硬板用电解铜箔有反转铜箔(RTF)和超低轮廓铜箔(HVLP)两种,本文主要分别对国内外6个不同厂家同一批次的12μm反转铜箔(12RTF)与2个不同厂家同一批次的12μm超轮廓铜箔(12HVLP)随机进行检验,对比了经过粗化的处理面与非处理面的显微形貌、单位面积的铜箔质量、抗拉强度、延伸率、轮廓度、抗剥离强度以及抗氧化等测试数据,并检测了样品的指标达标情况。结果表明:RTF的剥离强度与粗化层形貌有着直接的联系,同时HVLP的剥离强度与轮廓度的增大密切相关,研究结果为生产中改善高频高速铜箔抗剥离性能提供一定的指导依据。

3μm铜箔CO_(2)激光直接烧靶工艺研究

为满足印制电路板(PCB)线路等级需求,需要采用改进型半加成工艺(mSAP)并使用3μm及以下的附载体极薄铜箔。采用3μmmSAP工艺时,激光钻孔加工使用开窗流程。为保证对位精度,高精度曝光时抓取内层靶标来对位。利用CO_(2)激光加工的积热效应,验证了3μm铜箔CO_(2)激光直接烧靶的可行性,其中烧蚀靶标的激光叠孔设计和激光加工参数是影响烧靶效果的关键因子。通过研究输出了最优的叠孔设计方案和最适合的激光加工参数。结果表明,采用CO_(2)激光直接烧靶加工,凹点靶标和凸点靶标都可以100%满足高精度曝光抓取靶标的需求。

面向高强极薄铜箔制造过程的多维度质量控制系统设计

高强极薄铜箔的制造过程具有工艺复杂、各阶段耦合性强、产品质量影响因素多等特点,面向制造过程的质量控制技术及相关质量控制系统将是实现其高效稳定生产的重要保证。针对现阶段铜箔制造企业在高强极薄铜箔制造工艺稳定性和质量控制方面相关技术和软件系统上的缺失,提出了一套多维度质量控制系统设计方案。通过对铜箔制造过程及其质量管控需求进行分析,建立了具有三层架构的系统框架,重点从产品质量控制、工艺质量智能保证及生产系统运行质量监测3个维度对各子系统的内涵及功能进行了设计,为实现高强极薄铜箔的高效稳定及智能化生产提供保证,并可供质量控制领域自主工业软件研发借鉴。

表面粗糙度对超薄电解铜箔性能的影响及机理研究

超薄电解铜箔为覆铜板、印制电路用铜箔,广泛应用于动力类锂电池、3C消费类锂电池及储能锂电池领域。针对原材料及轧辊导致成箔表面粗糙度较大差异的问题,研究了表面粗糙度对高品质超薄电解铜箔性能的影响规律并对机理进行了分析。采用同批次、同工艺、不同轧辊条件下所得铜箔为试样,研究了表面粗糙度对其耐蚀性、耐热性和力学性能的影响,并借助透射电子显微镜对其影响机理进行了分析。结果表明:在同批次、同工艺、不同轧辊条件下,粗糙度有较大差异;表面粗糙度大的铜箔表面易腐蚀,并且在表面粗糙度小的基体上,氯化亚铁会脱落,形成蚀坑,而在表面粗糙度大的基体上,氯化亚铁形成晶粒并镶嵌在基体中;表面粗糙度对耐热性也有影响,表面粗糙度越大,沿晶裂纹越明显,但不是决定因素;表面粗糙度对抗拉性能影响不大,但对其延伸率具有较大的影响;表面粗糙度对性能的影响主要是由于制造过程中铜的面心立方转变成了l=0的四方晶体。

印制电路板超薄铜箔表面粗化铜牙结构及制作技术

5G时代的到来,推动着印制电路行业不断向高频高速的方向发展,这也对电解铜箔提出了兼具“低粗糙度”与“高剥离强度”的要求,而这两者互相制约的关系对生箔的粗化处理技术成分布均匀的米粒状铜牙是评判粗化效果最直观的指标,而对铜牙形貌影响最大的就是各种添加剂的加入。添加剂A由某种炔烃类有机物和某种氯化物混合而成的溶液,是一种价格低廉、性能优异的电沉积铜粗化用添加剂,但是,目前研究中常用的电沉积铜粗化用添加剂仍然是价格较高的钨酸钠、羟乙基纤维素(HEC)等,关于添加剂A的研究却很少。故文章以添加剂A作为超薄铜箔粗化过程中的添加剂,探究其在铜牙制作过程中对微观形貌及粗糙度的影响,并进一步研究铜牙制作过程中添加剂A与常用添加剂钨酸钠复合使用的粗化效果。最终在自制的超薄铜箔上成功制备了分布均匀的米粒状铜牙,且超薄铜箔样品的表面粗糙度Sa仅为0.299μm,Sz仅为2.484μm。并得到了添加剂A与钨酸钠复合使用的最佳工艺配方。

一种提升PCB载流能力的设计方法

随着电子信息行业的不断发展,电子设备功能日渐多元,设备功率越来越高,设备电流也越来越大。此类设备的电路板设计要求具有较大的载流能力,基于此类需求,提出了一种通过优化PCB中铜箔路径来提升PCB载流能力的设计。

棕化对超高速材料插入损耗影响

随着信息技术的高速发展,电子产品运算速率也越来越快,印制电路板(PCB)作为传输高速信号的载体,对信号完整性要求越来越高。PCB信号完整性的影响因素主要有PCB产品的叠层设计、材料类型、铜箔类型、PCB加工工艺等。通过对上述影响因素进行实验对比分析,着重分析PCB加工中棕化条件对插入损耗的影响,为后续产品设计及制作提供数据参考与建议。

铜箔分切机结构优化改造

针对目前国内现有铜箔分切机在分切过程中极易产生毛刺、压坑、铜粉、划痕、翘边和皱折等各种缺陷,根据铜箔品质特性要求,对分切机结构进行了一系列优化改造,经生产实践证明,使用效果良好。

超薄铜箔的制备工艺研究

以载体支撑可剥离超薄铜箔的制备工艺为研究对象,用SEM考察电沉积时间、搅拌方式、电流密度及溶液温度等对铜箔表面形态的影响.结果表明,采用超声波搅拌,溶液温度45～50℃,电流密度15A/dm2,在载体亮面电沉积6 s的最佳工艺条件下,可以得到厚度小于5μm超薄铜箔层.

可剥离型载体超薄铜箔的研究现状

超薄铜箔的生产大多采用具有一定厚度的载体箔作为阴极,在其上电沉积铜,形成超薄铜箔层.载体超薄铜箔生产的关键主要是解决载体与超薄铜箔剥离的问题,综述了载体超薄铜箔剥离层的研究现状,并对可剥离型超薄铜箔的发展作了展望.

电镀铜技术在电子材料中的应用

电镀铜层具有良好的导电、导热、延展性等优点,因此,电镀铜技术被广泛应用于电子材料制造领域。本文概括了几种常用电镀铜体系的特点,重点介绍了在电子制造中应用较广的酸性硫酸盐电镀铜镀液的组成和各成分作用。简述了电镀铜在铜箔粗化、印制电路制作、电子封装、超大规模集成电路(ULSI)铜互连领域的应用,并对近年来电子工业中应用的几种先进电镀铜技术,包括脉冲电镀铜技术、水平直接电镀铜技术、超声波电镀铜技术、激光电镀铜技术等进行了评述。

锌镍合金用于载体支撑超薄铜箔剥离层的研究

在35μm载体铜箔上电镀一层高锌低镍合金镀层作为剥离层,再在焦磷酸盐液中电沉积超薄铜箔层,最后制得载体支撑超薄铜箔。考察了镀液硫酸锌和硫酸镍的配比、焦磷酸钾络合剂及明胶添加剂等对剥离层性能的影响。结果表明,在剥离层镀液中Zn2+∶Ni 2+=4∶1,焦磷酸钾0.5mol/L,明胶0.2g/L,十二烷基苯磺酸钠0.2～0.3g/L条件下,锌和镍能够共同沉积,该镀层作为剥离层后剥离效果良好,载体箔和超薄铜箔间的剥离强度较稳定,可以达到4.7N/cm。

双面光极薄电解铜箔制备及其微观组织与性能研究

电解铜箔是覆铜板(CCL)、印制电路板(PCB)及锂离子电池制造的重要材料,极薄铜箔将成为市场的主导产品。本文通过调整电解铜箔工艺参数及控制添加剂比例,制得了组织均匀、性能优良的厚度为4.5μm的高纯双面光极薄铜箔,并利用XRD、SEM、粗糙度仪和万能试验机等分别对铜箔的组织、形貌及性能进行分析。结果表明:极薄铜箔的纯度高(铜含量99.98%),杂质含量极低(<0.001%),且铜箔面密度和厚度均匀,波动均在1%以内;影响铜箔抗拉强度的(111)织构为择优取向,系数为58.8,影响铜箔伸长率的(220)织构系数较低;双面光极薄铜箔毛面的颗粒较小,分布均匀,呈丘陵状结构存在,且其横向和纵向粗糙度均在合理范围内波动;极薄铜箔具有优异的力学性能,抗拉强度可达671.54±20 MPa,断裂伸长率为5.81%±3.2%,显著优于市场上厚度6μm和8μm铜箔的力学性能,同时经钝化处理后具有较好的高温抗氧化性。

高密度超精细线路印制板用铜箔

概述了附载体极薄铜箔和附树脂极薄铜箔制造工艺,特别适用于制造高密度超精细线路的多层板。

应用于HDI/BUM技术领域的超薄铜箔

介绍了一种比较新颖的、技术要求比较高的,能广泛应用于HDI技术领域的超薄铜箔,并且通过其在图形电镀中的应用及激光钻孔后的电镀效果研究,可以充分体会到这种铜箔优异的性能。

电子工业用高性能铜合金箔带开发研究

研究试验表明,普通C5191锡磷青铜合金,通过对生产加工工艺进行调整,可改善C5191锡磷青铜合金箔带的力学性能,同时具有高的抗疲劳性能,屈强比达到0.95,可满足电子工业用高性能铜合金箔带的使用要求。

乙撑硫脲对高抗拉锂电铜箔性能影响研究

为了满足新能源汽车对高比能量密度动力电池的增长需求,升级超薄锂电铜箔(≤6μm)的制备能力势在必行。超薄锂电铜箔的抗拉强度较低,在涂布卷绕过程中,会发生铜箔断裂现象,降低产品的合格率。本研究采用添加剂乙撑硫脲以获得抗拉强度≥45kg/mm2的6μm铜箔,通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(SRD)研究了乙撑硫脲对表面微观结构和铜箔晶粒取向的影响,既为制备超薄高抗拉锂电铜箔提供了一个新型添加剂配方,也为开发极薄锂电铜箔(≤4.5μm)提供了研究方向。

铜箔皱折原因分析与生箔机技术改造

生箔机在生产过程中,超薄铜箔极易出现皱折现象,必须在辊面缠上胶带,才能消除皱折,稳定生产。铜箔皱折,会造成产量和成品率大幅下降,带来较大经济损失。针对这一行业普遍存在的痛点问题,本文分析了铜箔皱折的原因,并确定了设备缺陷这一主要因素。通过采取一系列改造措施,有效解决了铜箔皱折需缠胶带的难题,满足了超薄铜箔的生产要求,从而大大提高了铜箔生产的成品率,经济效益显著。

超薄化技术在HDI印制电路板中的应用研究

文章主要讲述在高阶HDI印制电路板制作过程中涉及到的几类超薄化技术的应用，包括超薄芯板、超薄粘结片、超薄面铜等制作新技术，对其加工难点的解决方案进行解析和探讨，并针对后续超薄化技术的发展趋势提出了展望。