Het oplossen van kreukels in koperfolie bij de productie van flexibele roll-to-roll (R2R) schakelingen

1. Grondoorzaken van rimpels

Belangrijkste factoren die kreukelvorming van koperfolie in R2R-processen veroorzaken:

• Spanningsonevenwicht: Lokale spanningsconcentratie als gevolg van spanningsgradiënten.

• CTE-mismatch: Verschillen in de expansie van koper (17 ppm/°C) versus PI (35 ppm/°C).

• Roldefecten: Foutieve uitlijning (>0,01 mm/m) of oppervlakteverontreiniging.

• Lamineringsfouten: Niet-uniforme temperatuur/druk of harsstroom.

2. Controlestrategieën

(1) Optimalisatie van het spanningssysteem

• Gesloten-lus spanningsregeling:
  Servomotoren + weegcellen handhaven de spanning binnen ±0,1 N/mm.

• Taps toelopende spanning:
  Exponentiële spanningsafname tijdens het terugspoelen (�=�0×(�0/�)�T=T0​×(D0​/D)N, n=0,8–1,2).

• Anti-rimpelrollers:
  Gekroonde spreidrollen (R=1500 mm voor 500 mm baanbreedte).

(2) Thermisch-mechanisch beheer

• Temperatuurregeling per zone:
  5–8 zones met een gradiënt van ≤3°C (voorverwarmen=80°C, hoofdverwarming=180°C, koelen=50°C).

• Drukuniformiteit:
  Siliconen pads (Shore A 30–50) of luchtkussensystemen voor >95% uniformiteit.

(3) Materiaalkunde

• Koper met lage ruwheid:
  Omgekeerd behandelde folie (Rz=1–2 μm) minimaliseert wrijving.

• Substraatvoorbehandeling:
  Activering van het Ar/O₂-plasma (500 W, 30 s) verhoogt de oppervlakte-energie tot 50 mN/m.

• Adhesie-optimalisatie:
  Acrylaten met hoge vloei (viscositeit

(4) Onderhoud van apparatuur

• Rolkalibratie:
  Wekelijkse laseruitlijning (±0,001 mm) en oppervlakte-inspectie (Ra

• Onderhoud van het aandrijfsysteem:
  Smering van de lineaire geleiding en afstelling van de tandwielspeling (

3. Realtime monitoring

• Optische inspectie:
  Lijnscancamera's (5000 fps) + CNN-algoritmen detecteren rimpels van 0,1 mm².

• Laserprofilometrie:
  Meet vlakheid (

• Thermische beeldvorming:
  Bewaakt de temperatuur (alarmdrempel ±2°C).

4. Procesparameters

5. Casestudies

• Geval 1: 50 μm PI + 12 μm Cu-folie

  • Oplossing: spreidrollen + kegelspanning (n=0,95)

  • Resultaat: Rimpelvorming verminderd van 5% naar 0,3%, 20% hogere opbrengst.

• Geval 2: Hoogfrequent LCP-substraat

  • Plasma-activering + luchtkussenlaminering

  • Resultaat: Dk-variatie