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电解铜箔在压合过程容易产生小破洞,这是什么原因呢

发布时间:2024-11-29点击:1441

电解铜箔,是通过电解方法在专用的电解设备中,以铜作为阳极,不锈钢或钛等作为阴极,在含有硫酸铜等电解质的溶液中,在电场作用下,铜离子在阴极表面还原沉积而形成的铜箔。它是一种厚度很薄的纯铜箔片,厚度通常在几微米到一百多微米之间。

电解铜箔压合,是印制电路板(PCB)制造过程中的一个重要工序。它是将电解铜箔与其他材料(如绝缘层、内层线路板等)在一定的温度、压力和时间条件下,通过粘结材料(如树脂等)使它们紧密结合在一起的过程。

电解铜箔在压合过程中出现小破洞的主要原因有:

一、铜箔自身质量问题

1. 针孔缺陷

电解铜箔生产过程中,如果电解液中有杂质,例如金属离子杂质(如铁、锌等),这些杂质可能会在电解过程中与铜共沉积。当杂质颗粒周围的铜沉积不均匀时,就容易形成针孔。

在压合过程中,这些针孔处受到压力和其他材料的挤压,就可能发展成小破洞。另外,电解过程中的电流密度不均匀也会导致铜箔结晶不均匀。局部结晶粗糙的区域可能存在微小的缝隙,这也类似于针孔,在压合时容易破裂。

2. 铜箔的韧性不足

铜箔的原材料纯度以及生产工艺会影响其韧性。如果铜箔纯度不够高,含有较多的有害杂质(如氧含量过高),会使铜箔的韧性降低。在压合过程中,受到压合机的压力以及和其他材料之间的摩擦力等作用时,韧性差的铜箔就容易产生破裂,形成小破洞。

3. 铜箔的厚度不均匀 

在电解铜箔生产过程中,由于设备精度问题或者电解液流动不均匀等因素,可能会导致铜箔的厚度出现差异。在压合过程中,较薄的区域承受压力的能力相对较弱,容易在压力作用下破裂,从而产生小破洞。

二、压合工艺问题

1. 压力过大

如果压合机的压力设置过高,超过了铜箔所能承受的极限强度,铜箔就会被压破,出现小破洞。尤其是在多层板压合时,压力在各层之间的分布如果不均匀,局部压力过大的地方更容易出现这种情况。

2. 温度控制不当

在压合过程中,合适的温度有助于树脂等粘结材料的流动和固化,使铜箔与其他材料更好地结合。

如果温度过高,树脂可能会过度流动,导致铜箔在粘结过程中受到的应力不均匀,同时高温也可能使铜箔本身的性能发生变化(如变软后更易变形破裂);而温度过低时,树脂不能充分流动,会影响粘结效果,使得铜箔与其他材料之间存在间隙,在后续的加工或使用过程中,由于受到外力作用,这些间隙处的铜箔容易破裂产生小破洞。

3. 压合时间不合理

压合时间过短,树脂等粘结材料不能充分固化,铜箔与其他材料之间的粘结强度不够。在后续的加工工序或者受到外力时,铜箔容易与其他材料分离,并且在分离过程中可能会产生小破洞。相反,压合时间过长可能会导致铜箔长时间处于高温高压环境下,增加了铜箔破裂的风险。

三、与其他材料的匹配问题

1. 粘结材料问题

用于粘结铜箔的树脂材料如果质量不好,例如树脂中有气泡、杂质或者固化不完全,会影响其粘结性能。当粘结强度不足时,在压合过程中铜箔就容易与其他材料分层,进而产生小破洞。

2. 与内层线路板的适配性差

铜箔与内层线路板的表面粗糙度、材料的热膨胀系数等如果不匹配,在压合过程中由于温度变化等因素,会在两者之间产生内应力。当内应力超过铜箔的强度极限时,就会导致铜箔出现小破洞。例如,内层线路板的热膨胀系数较大,在压合后的冷却过程中会收缩,对铜箔产生拉扯力,容易使铜箔破裂。

文章来源:网络

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