कॉपर फॉयल के उपचार के बाद खुरदरापन: "एंकर लॉक" इंटरफ़ेस प्रौद्योगिकी और व्यापक अनुप्रयोग विश्लेषण

के क्षेत्र मेंतांबे की पन्नीविनिर्माण में, उपचार के बाद खुरदरापन सामग्री की इंटरफेस बॉन्डिंग ताकत को अनलॉक करने की मुख्य प्रक्रिया है। यह लेख तीन दृष्टिकोणों से खुरदरेपन उपचार की आवश्यकता का विश्लेषण करता है: यांत्रिक एंकरिंग प्रभाव, प्रक्रिया कार्यान्वयन पथ और अंतिम उपयोग अनुकूलनशीलता। यह 5G संचार और नई ऊर्जा बैटरी जैसे क्षेत्रों में इस तकनीक के अनुप्रयोग मूल्य का भी पता लगाता है, जो इस पर आधारित हैसिवेन मेटलकी तकनीकी सफलताओं पर प्रकाश डाला।

1. रफनिंग ट्रीटमेंट: "स्मूथ ट्रैप" से "एंकरेड इंटरफेस" तक

1.1 चिकनी सतह के घातक दोष

मूल खुरदरापन (Ra)तांबे की पन्नीसतहों का घनत्व आमतौर पर 0.3μm से कम होता है, जो इसकी दर्पण जैसी विशेषताओं के कारण निम्नलिखित समस्याओं को जन्म देता है:

• अपर्याप्त शारीरिक संबंधराल के साथ संपर्क क्षेत्र सैद्धांतिक मूल्य का केवल 60-70% है।
• रासायनिक बंधन बाधाएंएक सघन ऑक्साइड परत (Cu₂O मोटाई लगभग 3-5nm) सक्रिय समूहों के संपर्क में बाधा डालती है।
• थर्मल तनाव संवेदनशीलता: CTE (तापीय प्रसार गुणांक) में अंतर इंटरफ़ेस विघटन (ΔCTE = 12ppm/°C) का कारण बन सकता है।

1.2 रफनिंग प्रक्रियाओं में तीन प्रमुख तकनीकी सफलताएँ

माइक्रोन-स्तर की त्रि-आयामी संरचना (चित्र 1 देखें) बनाकर, खुरदरी परत निम्नलिखित प्राप्त करती है:

• मैकेनिकल इंटरलॉकिंग: राल प्रवेश "कांटेदार" एंकरिंग (गहराई> 5μm) बनाता है।
• रासायनिक सक्रियण: (111) उच्च-सक्रियता वाले क्रिस्टल विमानों को उजागर करने से बॉन्डिंग साइट घनत्व 10⁵ साइट्स/μm² तक बढ़ जाता है।
• थर्मल स्ट्रेस बफरिंगछिद्रयुक्त संरचना 60% से अधिक तापीय तनाव को अवशोषित कर लेती है।
• प्रक्रिया मार्ग: अम्लीय ताम्र-चढ़ाना विलयन (CuSO₄ 80g/L, H₂SO₄ 100g/L) + पल्स इलेक्ट्रो-डिपोजिशन (ड्यूटी चक्र 30%, आवृत्ति 100Hz)
• संरचनात्मक विशेषताएँ:
  • कॉपर डेन्ड्राइट ऊंचाई 1.2-1.8μm, व्यास 0.5-1.2μm.
  • सतह ऑक्सीजन सामग्री ≤200ppm (XPS विश्लेषण)।
  • संपर्क प्रतिरोध < 0.8mΩ·cm².
• प्रक्रिया मार्ग: कोबाल्ट-निकल मिश्र धातु चढ़ाना समाधान (Co²+ 15g/L, Ni²+ 10g/L) + रासायनिक विस्थापन प्रतिक्रिया (pH 2.5-3.0)
• संरचनात्मक विशेषताएँ:
  • CoNi मिश्र धातु कण आकार 0.3-0.8μm, स्टैकिंग घनत्व > 8×10⁴ कण/mm².
  • सतह ऑक्सीजन सामग्री ≤150ppm.
  • संपर्क प्रतिरोध < 0.5mΩ·cm².

2. लाल ऑक्सीकरण बनाम काला ऑक्सीकरण: रंगों के पीछे की प्रक्रिया का रहस्य

2.1 लाल ऑक्सीकरण: तांबे का “कवच”

2.2 ब्लैक ऑक्सीकरण: मिश्र धातु “कवच”

2.3 रंग चयन के पीछे व्यावसायिक तर्क

यद्यपि लाल और काले ऑक्सीकरण के प्रमुख प्रदर्शन संकेतक (आसंजन और चालकता) 10% से कम भिन्न होते हैं, फिर भी बाजार में स्पष्ट अंतर दिखता है:

• लाल ऑक्सीकृत कॉपर पन्नी: इसकी महत्वपूर्ण लागत लाभ (12 CNY/m² बनाम काला 18 CNY/m²) के कारण बाजार हिस्सेदारी का 60% हिस्सा है।
• काली ऑक्सीकृत कॉपर पन्नी: 75% बाजार हिस्सेदारी के साथ उच्च-स्तरीय बाजार (कार-माउंटेड एफपीसी, मिलीमीटर-वेव पीसीबी) पर हावी है, इसका कारण है:
  • उच्च आवृत्ति हानि में 15% की कमी (Df = 0.008 बनाम 10GHz पर लाल ऑक्सीकरण 0.0095)।
  • 30% बेहतर CAF (कंडक्टिव एनोडिक फिलामेंट) प्रतिरोध।

3. सिवेन मेटल: रफ़निंग टेक्नोलॉजी के “नैनो-लेवल मास्टर्स”

3.1 अभिनव “ग्रेडिएंट रफ़निंग” प्रौद्योगिकी

तीन-चरणीय प्रक्रिया नियंत्रण के माध्यम से,सिवेन मेटलसतह संरचना को अनुकूलित करता है (चित्र 2 देखें):

1. नैनो-क्रिस्टलीय बीज परत: 5-10nm आकार के तांबे के कोर का विद्युत-निक्षेपण, घनत्व > 1×10¹¹ कण/सेमी²।
2. माइक्रोन डेन्ड्राइट वृद्धि: पल्स करंट डेन्ड्राइट ओरिएंटेशन को नियंत्रित करता है (दिशा को प्राथमिकता देता है)।
3. सतही निष्क्रियता: कार्बनिक सिलेन कपलिंग एजेंट (APTES) कोटिंग ऑक्सीकरण प्रतिरोध में सुधार करती है।

3.2 उद्योग मानकों से बढ़कर प्रदर्शन

3.3 अंतिम-उपयोग अनुप्रयोग मैट्रिक्स

• 5G बेस स्टेशन पीसीबी: 28GHz पर < 0.15dB/cm सम्मिलन हानि प्राप्त करने के लिए काले ऑक्सीकृत तांबे की पन्नी (Ra = 1.5μm) का उपयोग करता है।
• पावर बैटरी कलेक्टर: लाल ऑक्सीकृततांबे की पन्नी(तन्य शक्ति 380 एमपीए) 2000 चक्रों (राष्ट्रीय मानक 1500 चक्रों) से अधिक का चक्र जीवन प्रदान करता है।
• एयरोस्पेस एफपीसी: खुरदरी परत -196°C से +200°C तक 100 चक्रों तक तापीय आघात को बिना किसी विघटन के झेल सकती है।

4. रफ़न्ड कॉपर फ़ॉइल के लिए भविष्य का युद्धक्षेत्र

4.1 अल्ट्रा-रफिंग टेक्नोलॉजी

6G टेराहर्ट्ज़ संचार मांगों के लिए, Ra = 3-5μm के साथ एक दाँतेदार संरचना विकसित की जा रही है:

• परावैद्युत स्थिरांक स्थिरता: ΔDk < 0.01 (1-100GHz) तक सुधारा गया।
• थर्मल रेज़िज़टेंस: 40% तक कम (15W/m·K प्राप्त करना)।

4.2 स्मार्ट रफ़निंग सिस्टम

एकीकृत एआई दृष्टि पहचान + गतिशील प्रक्रिया समायोजन:

• वास्तविक समय सतह निगरानी: नमूना आवृत्ति 100 फ्रेम प्रति सेकंड.
• अनुकूली धारा घनत्व समायोजन: परिशुद्धता ±0.5A/dm².

कॉपर फ़ॉइल रफ़निंग पोस्ट-ट्रीटमेंट एक “वैकल्पिक प्रक्रिया” से विकसित होकर “प्रदर्शन गुणक” बन गया है। प्रक्रिया नवाचार और चरम गुणवत्ता नियंत्रण के माध्यम से,सिवेन मेटलइलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग के उन्नयन के लिए आधारभूत सामग्री समर्थन प्रदान करते हुए, रफिंग तकनीक को परमाणु-स्तर की सटीकता तक पहुंचा दिया है। भविष्य में, अधिक स्मार्ट, उच्च आवृत्ति और अधिक विश्वसनीय तकनीकों की दौड़ में, जो कोई भी रफिंग तकनीक के "सूक्ष्म-स्तरीय कोड" में महारत हासिल करेगा, वह रणनीतिक उच्च भूमि पर हावी हो जाएगातांबे की पन्नीउद्योग।

(डेटा स्रोत:सिवेन मेटल2023 वार्षिक तकनीकी रिपोर्ट, आईपीसी-4562ए-2020, आईईसी 61249-2-21)