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Resolução de enrugamento de folhas de cobre na produção de circuitos flexíveis rolo a rolo (R2R)

2025-04-17

Enrugamento de folha de cobre.jpeg

1. Causas básicas do enrugamento

Principais fatores que causam enrugamento da folha de cobre em processos R2R:

  • Desequilíbrio de tensão: Concentração de tensão local devido a gradientes de tensão.

  • Incompatibilidade de CTE: Diferenças de expansão entre cobre (17 ppm/°C) e PI (35 ppm/°C).

  • Defeitos nos rolos: Desalinhamento (>0,01 mm/m) ou contaminação da superfície.

  • Falhas de laminação: Temperatura/pressão ou fluxo de resina não uniforme.

2. Estratégias de Controle

(1) Otimização do Sistema de Tensão

  • Controle de tensão em malha fechada:
    Servo motores + células de carga mantêm a tensão dentro de ±0,1 N/mm.

  • Tensão cônica:
    Decaimento exponencial da tensão durante o rebobinamento (�=�0×(�0/�)�, n=0,8–1,2).

  • Rolos antirrugas:
    Rolos espalhadores coroados (R=1500 mm para largura de banda de 500 mm).

(2) Gestão Térmica-Mecânica

  • Controle de temperatura por zonas:
    5–8 zonas com gradiente ≤3°C (pré-aquecimento=80°C, principal=180°C, frio=50°C).

  • Uniformidade de pressão:
    Almofadas de silicone (Shore A 30–50) ou sistemas de almofada de ar para uniformidade >95%.

(3) Engenharia de Materiais

  • Cobre de baixa rugosidade:
    A folha tratada reversamente (Rz=1–2 μm) minimiza o atrito.

  • Pré-tratamento do substrato:
    A ativação do plasma Ar/O₂ (500 W, 30 s) aumenta a energia da superfície para 50 mN/m.

  • Otimização de adesivos:
    Acrílicos de alto fluxo (viscosidade

(4) Manutenção de Equipamentos

  • Calibração de rolos:
    Alinhamento semanal a laser (±0,001 mm) e inspeção de superfície (Ra

  • Manutenção do sistema de transmissão:
    Lubrificação de guia linear e ajuste de folga da engrenagem (

3. Monitoramento em tempo real

  • Inspeção óptica:
    Câmeras de varredura de linha (5000 fps) + algoritmos CNN detectam rugas de 0,1 mm².

  • Perfilometria a laser:
    Mede planura (

  • Imagem térmica:
    Monitora a temperatura (limite de alarme de ±2°C).

4. Parâmetros do Processo

Etapa do processo Parâmetro chave Alcance do alvo
Descontraindo a tensão Precisão de tensão ±0,05 N/mm
Temperatura de laminação. Temperatura da zona principal 180±2°C
Pressão de laminação Pressão unitária 2,5±0,1 MPa
Coeficiente de afunilamento Expoente de decaimento de tensão (n) 0,9–1,0
Alinhamento de rolos Desvio axial

5. Estudos de caso

  • Caso 1: 50μm PI + 12μm Cu folha

    • Solução: Rolos de espalhamento + tensão cônica (n=0,95)

    • Resultado: redução de 5% para 0,3% no enrugamento, rendimento 20% maior.

  • Caso 2: Substrato LCP de alta frequência

    • Ativação de plasma + laminação com almofada de ar

    • Resultado: variação Dk