La passivation est un processus essentiel dans la production de tôles laminées.feuille de cuivreIl agit comme un « bouclier moléculaire » à la surface, améliorant la résistance à la corrosion tout en équilibrant soigneusement son impact sur des propriétés critiques comme la conductivité et la soudabilité. Cet article explore les mécanismes de passivation, les compromis de performance et les pratiques d'ingénierie.CIVEN METALEn prenant comme exemple les avancées technologiques, nous explorerons sa valeur unique dans la fabrication de produits électroniques haut de gamme.
1. Passivation : un « blindage au niveau moléculaire » pour les feuilles de cuivre
1.1 Comment se forme la couche de passivation
Grâce à des traitements chimiques ou électrochimiques, une couche d'oxyde compacte de 10 à 50 nm d'épaisseur se forme à la surface dufeuille de cuivreComposée principalement de Cu₂O, CuO et de complexes organiques, cette couche fournit :
- Obstacles physiques :Le coefficient de diffusion de l'oxygène diminue à 1×10⁻¹⁴ cm²/s (contre 5×10⁻⁸ cm²/s pour le cuivre nu).
- Passivation électrochimique :La densité de courant de corrosion chute de 10 μA/cm² à 0,1 μA/cm².
- Inertie chimique :L'énergie libre de surface est réduite de 72 mJ/m² à 35 mJ/m², supprimant le comportement réactif.
1.2 Cinq avantages clés de la passivation
| Aspect de performance | Feuille de cuivre non traitée | Feuille de cuivre passivée | Amélioration |
| Test au brouillard salin (heures) | 24 (taches de rouille visibles) | 500 (pas de corrosion visible) | +1983% |
| Oxydation à haute température (150°C) | 2 heures (devient noir) | 48 heures (conserve la couleur) | +2300% |
| Durée de conservation | 3 mois (emballé sous vide) | 18 mois (emballage standard) | +500% |
| Résistance de contact (mΩ) | 0,25 | 0,26 (+4%) | – |
| Perte d'insertion haute fréquence (10 GHz) | 0,15 dB/cm | 0,16 dB/cm (+ 6,7 %) | – |
2. L'épée à double tranchant des couches de passivation : comment l'équilibrer
2.1 Évaluation des risques
- Légère réduction de la conductivité :La couche de passivation augmente la profondeur de la peau (à 10 GHz) de 0,66 μm à 0,72 μm, mais en maintenant l'épaisseur en dessous de 30 nm, les augmentations de résistivité peuvent être limitées à moins de 5 %.
- Défis de soudure :Une énergie de surface plus faible augmente les angles de mouillage de la soudure de 15° à 25°. L'utilisation de pâtes à braser actives (type RA) peut compenser cet effet.
- Problèmes d'adhérence :La résistance de la liaison de la résine peut chuter de 10 à 15 %, ce qui peut être atténué en combinant les processus de rugosité et de passivation.
2.2CIVEN METALL'approche d'équilibrage de
Technologie de passivation par gradient :
- Couche de base :Croissance électrochimique de Cu₂O 5 nm avec orientation préférée (111).
- Couche intermédiaire :Un film auto-assemblé de benzotriazole (BTA) de 2 à 3 nm.
- Couche externe :Agent de couplage au silane (APTES) pour améliorer l'adhérence de la résine.
Résultats de performances optimisés :
| Métrique | Exigences de la norme IPC-4562 | CIVEN METALRésultats de la feuille de cuivre |
| Résistance de surface (mΩ/sq) | ≤300 | 220–250 |
| Résistance au pelage (N/cm) | ≥0,8 | 1,2–1,5 |
| Résistance à la traction des joints de soudure (MPa) | ≥25 | 28–32 |
| Taux de migration ionique (μg/cm²) | ≤0,5 | 0,2–0,3 |
3. CIVEN METALTechnologie de passivation : redéfinir les normes de protection
3.1 Un système de protection à quatre niveaux
- Contrôle des oxydes ultra-minces :L'anodisation par impulsions permet une variation d'épaisseur de ± 2 nm.
- Couches hybrides organiques-inorganiques :Le BTA et le silane agissent ensemble pour réduire les taux de corrosion à 0,003 mm/an.
- Traitement d'activation de surface :Le nettoyage plasma (mélange de gaz Ar/O₂) restaure les angles de mouillage de la soudure à 18°.
- Surveillance en temps réel :L'ellipsométrie garantit une épaisseur de couche de passivation de ± 0,5 nm.
3.2 Validation en environnement extrême
- Humidité et chaleur élevées :Après 1 000 heures à 85 °C/85 % HR, la résistance de surface change de moins de 3 %.
- Choc thermique :Après 200 cycles de -55°C à +125°C, aucune fissure n'apparaît dans la couche de passivation (confirmé par MEB).
- Résistance chimique :La résistance à la vapeur de HCl à 10 % augmente de 5 minutes à 30 minutes.
3.3 Compatibilité entre les applications
- Antennes à ondes millimétriques 5G :Perte d'insertion à 28 GHz réduite à seulement 0,17 dB/cm (contre 0,21 dB/cm chez les concurrents).
- Électronique automobile :Réussit les tests de brouillard salin ISO 16750-4, avec des cycles prolongés jusqu'à 100.
- Substrats CI :La force d'adhérence avec la résine ABF atteint 1,8 N/cm (moyenne de l'industrie : 1,2 N/cm).
4. L'avenir de la technologie de passivation
4.1 Technologie de dépôt de couche atomique (ALD)
Développement de films de passivation nanolaminés à base d'Al₂O₃/TiO₂ :
- Épaisseur:< 5 nm, avec augmentation de résistivité ≤ 1 %.
- Résistance du CAF (filament anodique conducteur) :Amélioration 5x.
4.2 Couches de passivation auto-cicatrisantes
Incorporant des inhibiteurs de corrosion des microcapsules (dérivés du benzimidazole) :
- Efficacité d'auto-guérison :Plus de 90 % dans les 24 heures suivant les rayures.
- Durée de vie :Prolongé à 20 ans (contre 10 à 15 ans en temps normal).
Conclusion:
Le traitement de passivation permet d'obtenir un équilibre raffiné entre protection et fonctionnalité pour les tôles laminéesfeuille de cuivre. Grâce à l’innovation,CIVEN METALminimise les inconvénients de la passivation, la transformant en une « armure invisible » qui renforce la fiabilité des produits. À mesure que l'industrie électronique évolue vers une densité et une fiabilité accrues, la passivation précise et contrôlée est devenue un élément clé de la fabrication des feuilles de cuivre.
Date de publication : 03/03/2025