Pasivasi adalah proses inti dalam produksi produk gulungkertas tembaga. Ia bertindak sebagai "perisai tingkat molekuler" di permukaan, meningkatkan ketahanan terhadap korosi sambil dengan hati-hati menyeimbangkan dampaknya pada sifat-sifat penting seperti konduktivitas dan kemampuan solder. Artikel ini menyelidiki ilmu di balik mekanisme pasivasi, trade-off kinerja, dan praktik rekayasa. MenggunakanLOGAM CIVENTerobosan 's sebagai contoh, kita akan mengeksplorasi nilai uniknya dalam manufaktur elektronik kelas atas.
1. Pasivasi: “Perisai Tingkat Molekuler” untuk Foil Tembaga
1.1 Bagaimana Lapisan Pasivasi Terbentuk
Melalui perawatan kimia atau elektrokimia, lapisan oksida kompak setebal 10-50nm terbentuk di permukaankertas tembagaTerdiri terutama dari Cu₂O, CuO, dan kompleks organik, lapisan ini menyediakan:
- Hambatan Fisik:Koefisien difusi oksigen menurun menjadi 1×10⁻¹⁴ cm²/s (turun dari 5×10⁻⁸ cm²/s untuk tembaga polos).
- Pasivasi Elektrokimia:Kepadatan arus korosi turun dari 10μA/cm² menjadi 0,1μA/cm².
- Kelembaman Kimia:Energi bebas permukaan berkurang dari 72mJ/m² menjadi 35mJ/m², menekan perilaku reaktif.
1.2 Lima Manfaat Utama Pasivasi
| Aspek Kinerja | Foil Tembaga yang Belum Diolah | Foil Tembaga Pasif | Peningkatan |
| Uji Semprotan Garam (jam) | 24 (bintik karat terlihat) | 500 (tidak ada korosi yang terlihat) | +1983% |
| Oksidasi Suhu Tinggi (150°C) | 2 jam (berubah menjadi hitam) | 48 jam (mempertahankan warna) | +2300% |
| Masa Penyimpanan | 3 bulan (dikemas vakum) | 18 bulan (paket standar) | +500% |
| Resistansi Kontak (mΩ) | 0,25 | 0,26 (+4%) | – |
| Kehilangan Penyisipan Frekuensi Tinggi (10GHz) | 0,15dB/cm | 0,16dB/cm (+6,7%) | – |
2. “Pedang Bermata Dua” dari Lapisan Pasivasi—dan Cara Menyeimbangkannya
2.1 Mengevaluasi Risiko
- Sedikit Penurunan Konduktivitas:Lapisan pasivasi meningkatkan kedalaman kulit (pada 10GHz) dari 0,66μm menjadi 0,72μm, tetapi dengan menjaga ketebalan di bawah 30nm, peningkatan resistivitas dapat dibatasi hingga di bawah 5%.
- Tantangan Penyolderan:Energi permukaan yang lebih rendah meningkatkan sudut pembasahan solder dari 15° menjadi 25°. Penggunaan pasta solder aktif (tipe RA) dapat mengimbangi efek ini.
- Masalah Adhesi:Kekuatan ikatan resin dapat turun 10–15%, yang dapat dikurangi dengan menggabungkan proses pengasaran dan pasivasi.
2.2LOGAM CIVENPendekatan Penyeimbangan
Teknologi Pasivasi Gradien:
- Lapisan Dasar:Pertumbuhan elektrokimia Cu₂O 5nm dengan orientasi pilihan (111).
- Lapisan Menengah:Film benzotriazole (BTA) berukuran 2–3 nm yang dirakit sendiri.
- Lapisan Luar:Agen penggandeng silana (APTES) untuk meningkatkan daya rekat resin.
Hasil Kinerja yang Dioptimalkan:
| Metrik | Persyaratan IPC-4562 | LOGAM CIVENHasil Foil Tembaga |
| Resistansi Permukaan (mΩ/sq) | ≤300 | 220–250 |
| Kekuatan Kupas (N/cm) | ≥0,8 | 1.2–1.5 |
| Kekuatan Tarik Sambungan Solder (MPa) | ≥25 | 28–32 |
| Laju Migrasi Ionik (μg/cm²) | ≤0,5 | 0,2–0,3 |
3. LOGAM CIVENTeknologi Pasivasi: Mendefinisikan Ulang Standar Perlindungan
3.1 Sistem Perlindungan Empat Tingkat
- Kontrol Oksida Ultra-Tipis:Anodisasi pulsa mencapai variasi ketebalan dalam ±2nm.
- Lapisan Hibrida Organik-Anorganik:BTA dan silana bekerja sama untuk mengurangi laju korosi hingga 0,003 mm/tahun.
- Perawatan Aktivasi Permukaan:Pembersihan plasma (campuran gas Ar/O₂) mengembalikan sudut pembasahan solder ke 18°.
- Pemantauan Waktu Nyata:Ellipsometri memastikan ketebalan lapisan pasivasi dalam ±0,5nm.
3.2 Validasi Lingkungan Ekstrim
- Kelembaban Tinggi dan Panas:Setelah 1.000 jam pada 85°C/85% RH, resistansi permukaan berubah kurang dari 3%.
- Kejutan Termal:Setelah 200 siklus dari -55°C hingga +125°C, tidak ada retakan yang muncul pada lapisan pasivasi (dikonfirmasi oleh SEM).
- Ketahanan Kimia:Ketahanan terhadap uap HCl 10% meningkat dari 5 menit menjadi 30 menit.
3.3 Kompatibilitas di Berbagai Aplikasi
- Antena Gelombang Milimeter 5G:Kehilangan penyisipan 28GHz berkurang hingga hanya 0,17dB/cm (dibandingkan 0,21dB/cm milik pesaing).
- Elektronik Otomotif:Lulus uji semprotan garam ISO 16750-4, dengan siklus diperpanjang hingga 100.
- Substrat IC:Kekuatan rekat dengan resin ABF mencapai 1,8N/cm (rata-rata industri: 1,2N/cm).
4. Masa Depan Teknologi Pasivasi
4.1 Teknologi Deposisi Lapisan Atom (ALD)
Mengembangkan film pasivasi nanolaminate berdasarkan Al₂O₃/TiO₂:
- Ketebalan:<5nm, dengan peningkatan resistivitas ≤1%.
- Resistansi CAF (Filamen Anoda Konduktif):Peningkatan 5x.
4.2 Lapisan Pasivasi Penyembuhan Diri
Menggabungkan penghambat korosi mikrokapsul (turunan benzimidazole):
- Efisiensi Penyembuhan Diri:Lebih dari 90% dalam waktu 24 jam setelah tergores.
- Umur Layanan:Diperpanjang hingga 20 tahun (dibandingkan dengan standar 10–15 tahun).
Kesimpulan:
Perawatan pasivasi mencapai keseimbangan yang halus antara perlindungan dan fungsionalitas untuk digulungkertas tembagaMelalui inovasi,LOGAM CIVENmeminimalkan kekurangan pasivasi, mengubahnya menjadi "pelindung tak terlihat" yang meningkatkan keandalan produk. Seiring dengan semakin meningkatnya kepadatan dan keandalan produk di industri elektronik, pasivasi yang tepat dan terkendali telah menjadi landasan utama pembuatan lapisan tembaga.
Waktu posting: 03-Mar-2025