解决卷对卷 (R2R) 柔性电路生产中的铜箔起皱问题

1. 皱纹的根本原因

R2R制程中造成铜箔起皱的关键因素：

• 张力不平衡：由于张力梯度导致的局部应力集中。

• CTE 不匹配：铜（17 ppm/°C）与 PI（35 ppm/°C）的膨胀差异。

• 滚筒缺陷：错位（>0.01 mm/m）或表面污染。

• 层压缺陷：温度/压力或树脂流动不均匀。

2. 控制策略

（1）张力系统优化

• 闭环张力控制：
  伺服电机+称重传感器将张力保持在±0.1 N/mm以内。

• 锥度张力：
  复卷过程中张力呈指数衰减（�=�0×(�0/�)�T=T0​×(D0​/D)n，n=0.8-1.2）。

• 抗皱滚轮：
  冠状涂布辊（对于 500 毫米幅宽的卷筒纸，R=1500 毫米）。

（2）热机械管理

• 分区温度控制：
  5–8 个区域，温度梯度≤3°C（预热=80°C、主热=180°C、冷却=50°C）。

• 压力均匀性：
  硅胶垫（肖氏硬度 A 30–50）或气垫系统，均匀性达 95% 以上。

(3) 材料工程

• 低粗糙度铜：
  反向处理的箔（Rz=1–2 μm）可最大限度地减少摩擦。

• 基材预处理：
  Ar/O₂ 等离子体活化（500 W，30 秒）将表面能提高至 50 mN/m。

• 粘合剂优化：
  高流动性丙烯酸树脂（粘度

（4）设备维护

• 滚轮校准：
  每周进行激光对准（±0.001 毫米）和表面检查（Ra

• 驱动系统维护：
  直线导轨润滑及齿轮间隙调整（

3.实时监控

• 光学检测：
  线扫描相机（5000 fps）+ CNN 算法可检测 0.1 平方毫米的皱纹。

• 激光轮廓术：
  测量平整度（

• 热成像：
  监测温度（±2°C 警报阈值）。

4.工艺参数

5.案例研究

• 案例 1：50μm PI + 12μm 铜箔

  • 解决方案：展宽辊+锥度张力（n=0.95）

  • 结果：起皱率从 5% 减少到 0.3%，产量提高 20%。

• 案例 2：高频LCP基板

  • 等离子活化+气垫层压

  • 结果：Dk变化