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Folha de cobre, cobertura de níquel, anti-oxidação e anti-corrosão, e solução suave
Foil de cobre puro é o "vaso sanguíneo" de circuitos eletrônicos e novas baterias de energia - carrega a transmissão de corrente e conecta cada unidade funcional. A resistência é tão baixa quanto 1,7 × 10 Ω· cm, e a condutividade é segunda apenas à prata em metais industriais. No entanto, em cenários de aplicação de alto nível, fólia de cobre pura enfrenta três deficiências inevitáveis de engenharia:
O cobre começa a mudar cor e a oxidar em apenas 10 minutos a 150 ° C, formando uma camada de óxido Cu[UNK]O/CuO isolante. Para lugs de bateria que requerem soldagem ultrasônica ou soldagem laser, a camada de óxido se torna uma "máscara de soldagem", resultando em força de soldagem substandarda e um aumento súbito da resistência ao contato.
Em um ambiente de spray de sal de 5% NaCl, fólia de cobre não tratada sofre extensa corrosão após cerca de 300 horas. Em condições de trabalho severas como ambientes marinhos, compartimentos de motores automobilísticos e equipamento químico, a duração de vida da fólia de cobre é significativamente reduzida.
O filme de óxido na superfície do cobre impede o molhimento do soldador, resultando em uma alta taxa de soldamento virtual. Em cenários em que as conexões de soldagem são necessárias para terminais de bateria, fundamento de PCB, etc., fólia de cobre pura requer tratamento de superfície adicional para satisfazer os requisitos de soldagem.
A cobertura de nickel é o caminho chave para resolver esses três principais pontos de dor. O nikel pode spontaneamente formar um filme de óxido denso (NiO) com uma espessura de apenas 2-5 nm no ar, e sua estabilidade química é muito maior que a do cobre. Ao depositar uma camada de níquel precisamente controlada na superfície da folha de cobre, o material pode ser dotado de habilidades compostas de resistência à oxidação, resistência à corrosião, resistência ao uso e excelente soldabilidade, mantendo a alta condutividade do substrato de cobre.
A placa de folha de cobre de níquel é um material funcional composto formado depositando uma camada de metal de níquel (geralmente 0,01-2,0 μm de espessura) em um ou ambos lados de folha de cobre eletrolítica ou folha de cobre rolada como substrato através de processos como eletroplaca, placa química ou sputtering de magnetrons. De acordo com diferentes estruturas, ela pode ser dividida em três categorias:
A capacidade de escudo eletromagnético da cobre folia de plástico de níquel vem da divisão do trabalho e da cooperação entre cobre e níquel.
O cobre tem uma excelente condutividade. Quando ondas eletromagnéticas encontram uma camada de cobre altamente condutiva, a maior parte da energia é refletida e uma pequena porção é consumida na forma de correntes de eddy dentro da camada de cobre.
Copper é um material não magnético que quase não tem capacidade de proteção contra sinais magnéticos. O nikel é um metal ferromagnético que pode guiar e absorver linhas de campo magnético, e tem um efeito protetor nos sinais magnéticos.
Portanto, a fólia de cobre revestida por nikel tem capacidades de escudo elétrico e magnético. Na faixa de frequência de 10MHz a 3GHz, a eficácia do escudo pode alcançar ≥ 60dB, tornando-a adequada para cenários de escudo de frequência completa como comunicação 5G e indústria militar.
| Dimensão do desempenho | Parâmetro de folha de cobre pura | Performação de folha de cobre cobrada por níquel | Importância técnica |
|---|---|---|---|
| Resistência à corrosão | Sprej de sal 300h extensa corrosão | O spray de sal por 1000 horas só causa uma pequena corrosão | Estender a vida por mais de três vezes |
| Resistência à oxidação em alta temperatura | mudança de cor de 150 ° C/10 min | 200 ° C/48h sem descoloração | Cumpre os requisitos da embalagem de compressão térmica para baterias em estado sólido |
| Conduitividade elétrica | Resistencia elétrica 1,7 μ Ω· cm | A resistência global apenas aumentou em cerca de 8% | Balançar proteção e condutividade |
| Surface Hardness | HV 80–120 | HV ≥300 | A vida de conexão foi alargada para mais de 1000 vezes |
| solderabilidade | Dificuldade na cobertura de lata após oxidação | O rendimento de soldagem aumentou de 92% para 99,5% | Adaptar-se às linhas de produção automatizadas |
Fonte de dados: Medição real do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia Laboratório e informação pública da indústria
Em termos de resistência à corrosãoO filme denso de óxido de NiO formado espontaneamente pela camada de níquel no ar bloquea efetivamente a penetração de ións de cloreto, sulfidos e eletrolíticos. Após testes contínuos em um ambiente de pulverização de sal de 5% NaCl por 1000 horas, apenas uma pequena corrosão de piting apareceu na superfície da folha de cobre cobrada de níquel desenvolvida pela Advanced Institute Technology.
Em termos de resistência à alta temperatura e resistência à oxidaçãoFolha de cobre de alta qualidade com placa de níquel pode durar 48 horas a uma temperatura alta de 200 °C sem descoloração ou oxidação, tornando-a um material ideal para embalagens de press ão quente de bateria em estado sólido (80-200 °C) e conectores de alta temperatura em compartimentos de motores automobilísticos.
Em termos de desempenho de condutividadeA resistência do níquel (cerca de 6,9 μ Ω·cm) é maior que a do cobre (1,7 μ Ω·cm), mas controlando exatamente a espessura do revestimento (geralmente 0,08-0,20 μ m em ambos os lados), a resistência global da fólia de cobre revestida de níquel só aumenta em cerca de 8% em comparação com cobre puro, que ainda é muito menor que folhas ou faixas tradicionais de níquel. No circuito de alta frequência de estações de base de 5G, a superfície ultra suave pode reduzir a perda de inserção de sinais em 0,2 dB/m.
Existem dois caminhos principais de processo para preparar a camada de níquel de folha de cobre, e tecnologia avançada combina os dois para formar uma solução composta de processo.
O processo mais utilizado. Ao depositar uma camada de níquel na superfície da fólia de cobre através da eletrolise, a composição e temperatura do eletrolítio, densidade corrente, tempo de eletroplatação e outros fatores afetam a qualidade e o desempenho do revestimento final. Tecnologia do Instituto Avançado adota um processo de eletroplatização de pulso bidireccional, utilizando a mudança de corrente de alta frequência para depositar iões de níquel de forma ordenada na superfície do catódio, formando uma estrutura cristal equiaxiada de nanoscala extremamente densa e eliminando microporos da fonte.
Adequado para a preparação de camadas de sementes de níquel ultra fino. Utilizando níquel de alta puridade como material alvo em um ambiente de vácuo, uma camada de sementes de níquel de 10-100 nm é depositada na superfície de folha de cobre através de sputtering para fornecer um substrato condutivo altamente adesivo, que é então espessado ao valor alvo por eletroplating.
Instituto Avançado de Tecnologia:Foi construída uma matriz de tecnologia tridimensional para "ativação plasmática de camada de sementes de pulso bidireccional electroplating magnetron sputtering seed layer", alcançando controle de uniformidade de revestimento dentro de ± 1% e reduzindo a porosidade de revestimento para ≤ 3/cm ², muito superior ao nível convencional da indústria.
| métricas de desempenho | Valor típico da Tecnologia do Instituto Avançado | nível comum da indústria | Explicação de Diferenciação |
|---|---|---|---|
| Rango de espessura de camada de níquel | 0.5–5μm， Personalizável em passos de 0,1 μm | 1–5μm | Controlo mais preciso da espessura |
| Uniformidade do revestimento | ≤±1% | ±10–15% | Aumentar 5-10 vezes |
| rugosidade da superfície | Ra ≤ 0,2 μm (Ra ≤ 0,15 μm para aplicações de alta frequência) | Ra 0.8–1.2μm | Reduzir perda de efeito cutâneo de alta frequência |
| adesão | nível 5B (método de grelha) | Nivel 3-4 | Bentando mais de 100000 vezes sem cortar |
| porosidade | ≤ 3 pedaços/cm ² | 5-15 peças/cm ² | O spray de sal só muda ligeiramente a cor após 1000 horas |
| resistência à superfície | 0,05–0,07Ω | 0,1–0,2Ω | atenuação da condutividade<10%<> |
| Taxa de retenção da força da tensão | Atenuação<10%<> | Atenuação de 15-20% | Performança mecânica mais estável |
| largura | Personalizável 600mm | ≤300mm | Adaptar-se ao processamento de tamanho maior |
Fonte de dados: Relatórios de testes do próprio laboratório e de terceiros
Os engenheiros devem focar nas seguintes dimensões ao selecionar:
O campo de aplicação crescendo mais rápido. Usado como um coletor de corrente de eletrodos negativo em baterias de ións de lítio, folha de cobre de níquel duplo lado (espessura da camada de níquel 0,08-0,20 μm/superfície) inibe efetivamente a corrosão eletrolítica e melhora a vida do ciclo. Em baterias de estado sólido de sulfuro, camada de níquel espessa (0,5-2,0 μm) folha de cobre pode construir uma interface sólida estável para prevenir reações secundárias entre sulfuros e substratos de cobre.
Estações de base 5G, antenas de onda de milímetros e servidores de alto nível colocam exigências extremamente elevadas na integridade do sinal. Folha de cobre revestida de nikel tem um escudo eletromagnético de ≥ 70dB (10MHz – 6GHz) e uma rugosidade de superfície Ra de ≤ 0,15 μm, com perda adicional de ≤ 0,08dB/cm a 10GHz.
Como camada condutiva e conectando camada em circuitos impressos e FPC, ela garante transmissão de corrente suave. Excelente resistência à corrosão permite que componentes eletrônicos operem estabilmente em ambientes duros. Tecnologia do Instituto Avançado fornece folha de cobre cobrado de níquel com uma espessura de 6 μm a 50 μm, apoiando a personalização da espessura.
Resistência à alta temperatura, resistência à corrosão e capacidade de escudo eletromagnético de frequência completa, adequada para escudo por cabo aeroespacial e equipamento eletrônico militar de compatibilidade eletromagnética. O produto cumpre os padrões relacionados com o aeroespaço GJB 773A.
O Advanced Institute (Shenzhen) Technology Co., Ltd. foi instituído em 2016, com sede no distrito de Bao'an, Shenzhen. Tem uma marca independentemente registrada "Research Platinum" e tem duas bases de produção em Shenzhen e Dongguan. Ele aprovou a certificação do sistema de gestão de qualidade ISO9001. A empresa concentra-se na tecnologia de cobertura de metal e fornece uma solução em cadeia completa, desde seleção de material até produção em grande escala para cobre folia de cobre cobre cobertura de cobre.
No nível central do processo, a Tecnologia do Instituto Avançado adota uma plataforma de processo composto de eletroplatagem de pulso dual e magnetrona sputtering para alcançar um controle de uniformidade da espessura da camada de níquel superior a ± 1%, e a diferença na espessura de revestimento de ambos os lados é controlada dentro de ± 0,5 μm. A linha de produção está equipada com um perfilador de espessura laser e inspecção visual AI, alcançando 100% de escaneamento de densidade de superfície online. O modo de produção combina cinco tecnologias de rolamento contínuo de rolamento com tecnologia de eletroplatagem de pulso para controlar a espessura da fólia de cobre dentro da faixa de 3-100 μm, com um valor de rugosidade da superfície Ra abaixo de 0,2 μm.
No nível da capacidade de produto, a Advanced Institute Technology oferece duas opções: cobertura de níquel unilateral e cobertura de níquel dualateral. A espessura da camada de níquel pode ser personalizada em passos de 0,1 μm, variando de 0,5 a 5 μm. A pureza da camada de cobertura de níquel atinge 99,95%, e a condutividade é cerca de 10% maior do que a de cobertura de cobertura de níquel de baixa pureza. Nós temos mais de 20 modelos padrão em mão, que podem produzir stabelmente fólia de cobre de 600 mm de largura dupla-lado de níquel.
A essência da placa de níquel em folha de cobre é estabelecer uma solução material unificada entre a alta condutividade do cobre e a função protetora do níquel. Não está usando níquel para "substituir" cobre, mas utilizando níquel para "proteger" cobre - construindo uma densa barreira anti-corrosão na superfície da fólia de cobre, enquanto preenchendo a lacuna no escudo magnético com a condutividade magnética do níquel, fazendo com que a resistência à alta temperatura do níquel satisfaça a s necessidades de embalagens de pressão quente de bateria de estado s ólido, e fazendo com que a soldabilidade do níquel resolve o bloqueio de processo da fólia de cobre na soldagem automatizada.
O cobre é responsável pela condutividade, enquanto o níquel é responsável pela proteção e funcionalização - os dois complementam um ao outro no mesmo sistema material. Desde circuitos de alta frequência em estações de base de 5G para coletores correntes em baterias de estado sólido, de conectores em compartimentos de motores de carro a cabos aeroespaciais - cobre foil nickel plating está modernizando "substratos condutivos" para "materiais compostos multifuncionais". Entender as diferenças de desempenho correspondentes a diferentes espessuras de camada de níquel, o impacto da uniformidade de revestimento na integridade de sinais de alta frequência, e o papel decisivo da adesão e porosidade na confiabilidade a longo prazo - estas são as chaves para actualizar a placa de fólia de cobre níquel de um "processo de revestimento único" para uma "decisão de engenharia".
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&cópia; 2026 Xianjin Yuan 铜箔镀镍技术参考
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