Lá đồng cán thụ động: Chế tạo nghệ thuật “Lá chắn chống ăn mòn” và cân bằng hiệu suất

Thụ động hóa là một quá trình cốt lõi trong sản xuất cánlá đồng. Nó hoạt động như một “lá chắn cấp độ phân tử” trên bề mặt, tăng cường khả năng chống ăn mòn trong khi cân bằng cẩn thận tác động của nó lên các đặc tính quan trọng như độ dẫn điện và khả năng hàn. Bài viết này đi sâu vào khoa học đằng sau các cơ chế thụ động hóa, sự đánh đổi hiệu suất và các hoạt động kỹ thuật. Sử dụngKIM LOẠI CIVENLấy những đột phá của Huawei làm ví dụ, chúng ta sẽ khám phá giá trị độc đáo của nó trong sản xuất thiết bị điện tử cao cấp.

1. Thụ động hóa: “Lá chắn cấp độ phân tử” cho lá đồng

1.1 Lớp thụ động được hình thành như thế nào
Thông qua xử lý hóa học hoặc điện hóa, một lớp oxit nhỏ gọn dày 10-50nm hình thành trên bề mặt củalá đồng. Được cấu tạo chủ yếu từ Cu₂O, CuO và các hợp chất hữu cơ, lớp này cung cấp:

• Rào cản vật lý:Hệ số khuếch tán oxy giảm xuống còn 1×10⁻¹⁴ cm²/s (giảm từ 5×10⁻⁸ cm²/s đối với đồng trần).
• Sự thụ động điện hóa:Mật độ dòng điện ăn mòn giảm từ 10μA/cm² xuống 0,1μA/cm².
• Tính trơ về mặt hóa học:Năng lượng tự do bề mặt giảm từ 72mJ/m² xuống 35mJ/m², ngăn chặn hành vi phản ứng.

1.2 Năm lợi ích chính của thụ động hóa

2. “Con dao hai lưỡi” của các lớp thụ động—và cách cân bằng nó

2.1 Đánh giá rủi ro

• Giảm nhẹ độ dẫn điện:Lớp thụ động làm tăng độ sâu của lớp phủ (ở tần số 10GHz) từ 0,66μm lên 0,72μm, nhưng bằng cách giữ độ dày dưới 30nm, điện trở suất có thể tăng ở mức dưới 5%.
• Thách thức hàn:Năng lượng bề mặt thấp hơn làm tăng góc làm ướt chất hàn từ 15° đến 25°. Sử dụng kem hàn hoạt tính (loại RA) có thể bù đắp hiệu ứng này.
• Các vấn đề về độ bám dính:Độ bền liên kết của nhựa có thể giảm 10–15%, có thể khắc phục bằng cách kết hợp các quá trình làm nhám và thụ động hóa.

2.2KIM LOẠI CIVENPhương pháp cân bằng của 's

Công nghệ thụ động hóa theo độ dốc:

• Lớp cơ sở:Sự phát triển điện hóa của Cu₂O 5nm với hướng ưu tiên (111).
• Lớp trung gian:Một lớp màng tự lắp ráp benzotriazole (BTA) 2–3nm.
• Lớp ngoài:Chất kết dính silane (APTES) để tăng cường độ bám dính của nhựa.

Kết quả hiệu suất được tối ưu hóa:

3. KIM LOẠI CIVENCông nghệ thụ động của 's: Xác định lại các tiêu chuẩn bảo vệ

3.1 Hệ thống bảo vệ bốn cấp

1. Kiểm soát oxit siêu mỏng:Anod hóa xung đạt được độ dày thay đổi trong phạm vi ±2nm.
2. Lớp lai hữu cơ-vô cơ:BTA và silane phối hợp với nhau để giảm tốc độ ăn mòn xuống 0,003mm/năm.
3. Xử lý kích hoạt bề mặt:Làm sạch bằng plasma (hỗn hợp khí Ar/O₂) khôi phục góc làm ướt mối hàn lên 18°.
4. Giám sát thời gian thực:Phương pháp đo độ elip đảm bảo độ dày lớp thụ động trong phạm vi ±0,5nm.

3.2 Xác thực môi trường cực đoan

• Độ ẩm và nhiệt độ cao:Sau 1.000 giờ ở nhiệt độ 85°C/85% RH, điện trở bề mặt thay đổi ít hơn 3%.
• Sốc nhiệt:Sau 200 chu kỳ từ -55°C đến +125°C, không có vết nứt nào xuất hiện trên lớp thụ động (xác nhận bằng SEM).
• Khả năng kháng hóa chất:Khả năng chống lại hơi HCl 10% tăng từ 5 phút đến 30 phút.

3.3 Khả năng tương thích giữa các ứng dụng

• Ăng-ten sóng milimet 5G:Suy hao chèn 28GHz giảm xuống chỉ còn 0,17dB/cm (so với 0,21dB/cm của đối thủ cạnh tranh).
• Điện tử ô tô:Đạt tiêu chuẩn thử nghiệm phun muối ISO 16750-4, với chu kỳ kéo dài đến 100.
• Chất nền IC:Độ bám dính với nhựa ABF đạt 1,8N/cm (mức trung bình của ngành: 1,2N/cm).

4. Tương lai của công nghệ thụ động hóa

4.1 Công nghệ lắng đọng lớp nguyên tử (ALD)
Phát triển màng thụ động nanolaminate dựa trên Al₂O₃/TiO₂:

• Độ dày:<5nm, với điện trở suất tăng ≤1%.
• Điện trở CAF (Sợi anot dẫn điện):Cải thiện gấp 5 lần.

4.2 Lớp thụ động tự phục hồi
Kết hợp chất ức chế ăn mòn vi nang (dẫn xuất benzimidazole):

• Hiệu quả tự phục hồi:Trên 90% trong vòng 24 giờ sau khi bị trầy xước.
• Tuổi thọ sử dụng:Được gia hạn đến 20 năm (so với tiêu chuẩn là 10–15 năm).

Phần kết luận:
Xử lý thụ động đạt được sự cân bằng tinh tế giữa bảo vệ và chức năng cho cánlá đồng. Thông qua đổi mới,KIM LOẠI CIVENgiảm thiểu nhược điểm của thụ động hóa, biến nó thành “lớp áo giáp vô hình” giúp tăng độ tin cậy của sản phẩm. Khi ngành công nghiệp điện tử chuyển sang mật độ và độ tin cậy cao hơn, thụ động hóa chính xác và có kiểm soát đã trở thành nền tảng của sản xuất lá đồng.