رقائق الألومنيوم الإلكترونية: إنتاج, الخصائص, التطبيقات وتحديد الجودة

رقائق الألومنيوم الإلكترونية هي نوع من رقائق الألومنيوم يتم معالجتها من سبائك الألومنيوم عالية النقاء من خلال سلسلة من العمليات مثل الدرفلة, تنظيف, والحز. إنها مادة خام رئيسية لإنتاج المكثفات الإلكتروليتية المصنوعة من الألومنيوم.

2. ملخص

بعد معالجة مواد الألومنيوم إلى رقائق معدنية, تخضع رقائق الألومنيوم الإلكترونية لمعالجة النقش السطحي ومعالجة إعادة الأكسدة, تليها معالجة اللف لتصنيع المكثفات. يتم استدعاء رقائق الألومنيوم قبل النقش احباط عادي, بعد النقش يطلق عليه احباط محفورا, وبعد معالجة إعادة الأكسدة يطلق عليه احباط شكلت. تشير رقائق الألومنيوم الإلكترونية على وجه التحديد إلى الرقائق العادية, وهي مادة خام مهمة لإنتاج مكثفات التحليل الكهربائي من الألومنيوم. بناء على تسلسل عملية التصنيع, يتم تصنيفها إلى رقائق الألومنيوم الإلكترونية ورقائق القطب الكهربائي - حيث تشتمل رقائق القطب الكهربائي على رقائق محفورة ورقائق مشكلة.

جنبا إلى جنب مع المنحل بالكهرباء, حسابات رقائق الألومنيوم الإلكترونية 30%-70% من تكاليف المواد الخام للمكثفات كهربائيا الألومنيوم (تختلف مع حجم المكثفات). يمكنه تخزين الطاقة الكهربائية ويعمل أيضًا كأقطاب كهربائية إيجابية وسلبية للمكثفات الإلكتروليتية.

 

3. قائمة سلسلة صناعة رقائق الألومنيوم الإلكترونية

 

باعتبارها واحدة من المكونات الإلكترونية الأساسية, تستخدم المكثفات الإلكتروليتية المصنوعة من الألومنيوم على نطاق واسع في صناعة المعلومات الإلكترونية, الأجهزة المنزلية, والعديد من المنتجات الإلكترونية الأخرى. تتميز بصغر حجمها, سعة كبيرة, والتكلفة المنخفضة - على الأخص, سعرها لكل وحدة سعة هو الأدنى بين جميع أنواع المكثفات, تتماشى مع اتجاه التنمية منخفضة التكلفة لمنتجات المعلومات. يتم تطبيق هذه المكثفات على نطاق واسع في صناعات مثل الاتصالات, الأجهزة المنزلية, السيارات, إلكترونيات, الفضاء, ومواد جديدة, مع الطلب الهائل في السوق. حالياً, يمثل إخراج المكثفات الإلكتروليتية المصنوعة من الألومنيوم 45% من إجمالي الناتج لجميع المكثفات.

4. عملية تصنيع رقائق الألومنيوم الإلكترونية

رقائق الألومنيوم الإلكترونية هي نوع من رقائق الألومنيوم عالية النقاء. يتم إنتاجه بواسطة الألومنيوم المكرر المدلفن على الساخن (ألومنيوم عالي النقاء) سبائك في صفائح الألومنيوم, تليها مزيد من الدرفلة على البارد والتليين. تشمل عمليات الإنتاج المحددة لرقائق الألومنيوم الإلكترونية:الصب - النقع - الدرفلة على الساخن - التلدين المسبق - الدرفلة على البارد - التلدين المتوسط ​​- الدرفلة على البارد - لف الرقائق المعدنية - الحز - اختبار الأداء - التغليف

5. تصنيف رقائق الألومنيوم الإلكترونية

يمكن تقسيم رقائق الألومنيوم الإلكترونية إلى ثلاث فئات رئيسية: رقائق الأنود ذات الجهد العالي, رقائق الأنود ذات الجهد المنخفض, واحباط الكاثود.

• رقائق الأنود ذات الجهد العالي يخضعتآكل المسام الأسطواني;
• تخضع رقائق الأنود ذات الجهد المنخفضالتآكل الاسفنجي;
• تخضع رقائق الأنود ذات الجهد المتوسطالتآكل الذي تأكله الدودة.

يتم تقسيم رقائق الأنود ذات الجهد العالي أيضًا إلى نوعين: رقائق عالية الجهد عالية الجودة ورقائق عادية عالية الجهد.

• رقائق الأنود ذات الجهد العالي عالية الجودةيتميز “اثنان مرتفعان وواحد رفيع”: عالية النقاء, نسيج مكعب عالي, وفيلم أكسيد سطح رقيق. يقدم هذا النوع من المنتجات جودة فائقة ولكنه يأتي بتكاليف أعلى، فهو يتطلب نقاء الألومنيوم > 99.99%, نسيج مكعب من 96%, والمعالجة الحرارية الفراغية التي تتم تحت ظروف 10⁻³ Pa ~ 10⁻⁵ Pa.
• رقائق الأنود العادية ذات الجهد العاليهو بديل اقتصادي وعملي, مع نقاء الألومنيوم > 99.98%, نسيج مكعب > 92%, والمعالجة الحرارية الفراغية التي يتم إجراؤها تحت ظروف 10⁻¹ Pa ~ 10⁻² Pa.

رقائق الكاثود متوفرة في حالتين: الدولة الناعمة والحالة الصعبة.

• تستخدم اليابان في المقام الأول النقش الكهروكيميائي لرقائق الكاثود ذات الحالة الناعمة;
• تتبنى أوروبا الغربية بشكل أساسي النقش الكيميائي لرقائق الكاثود ذات الحالة الصلبة.

كل دولة لها إيجابياتها وسلبياتها:

• تستخدم رقائق الكاثود ذات الحالة الناعمة رقائق الألومنيوم عالية النقاء (> 99.85%) مع عدم وجود محتوى النحاس, ضمان جودة ممتازة ولكن تكاليف أعلى;
• تستخدم رقائق الكاثود ذات الحالة الصلبة رقائق الألومنيوم منخفضة النقاء المحتوية على النحاس, مما يؤدي إلى انخفاض التكاليف.

6. تطبيقات رقائق الألومنيوم الإلكترونية

تستخدم رقائق الألومنيوم الإلكترونية على نطاق واسع في المكثفات. يتم تصنيف المكثفات إلى ثلاثة أنواع رئيسية على أساس المادة: المكثفات كهربائيا الألومنيوم, المكثفات السيراميكية, والمكثفات الفيلم. من بين هؤلاء, المكثفات الإلكتروليتية المصنوعة من الألومنيوم هي النوع الأكثر استخدامًا من المكثفات الإلكترونية.

أدى التطور السريع لصناعة تصنيع المكثفات في الصين إلى زيادة مطردة في الطلب المحلي على رقائق الألومنيوم الإلكترونية. لكن, بسبب الصعوبة التقنية العالية في إنتاج رقائق الألومنيوم الإلكترونية لأنودات المكثف, ولا تزال القدرة على العرض المحلي للمنتجات المتوسطة إلى الراقية غير كافية. مع ذلك, لقد تحسن هذا الوضع بشكل ملحوظ مع استمرار نمو حجم العرض من منتجات رقائق الألومنيوم المحلية.

في 2016:

• بلغت الطاقة الإنتاجية لرقائق الألومنيوم الإلكترونية في الصين تقريبًا 85,000 طن, زيادة 7,000 طن مقارنة ب 78,000 طن في 2015;
• كان إنتاج الصناعة حوالي 51,900 طن, نموًا سنويًا قدره 2.77% من 50,500 طن في 2015;
• وبلغ استهلاك السوق تقريبا 47,900 طن, أعلى 3.01% سنة بعد سنة من 46,500 طن في 2015;
• وصل حجم سوق الصناعة إلى حوالي 1.207 تريليون يوان, زيادة سنوية قدرها 5.97% من 1.139 مليار يوان في 2015.

 

ImageStatistics عن حجم السوق لصناعة رقائق الألومنيوم الإلكترونية في الصين (2011-2016)

 

ImageStatistics حول حجم الطلب على صناعة رقائق الألومنيوم الإلكترونية في الصين (2011-2016)

 

مخطط اتجاه ImagePrice لرقائق الألومنيوم الإلكترونية في الصين (احباط عادي) (2011-2016)

7. التحليل الفني لرقائق الألومنيوم الإلكترونية

الانتاج من رقائق الألومنيوم الإلكترونية هي عملية معالجة دقيقة, وترتبط جودة المنتج ارتباطًا وثيقًا بالمواد الخام, أنظمة التحكم, وتطوير معدات الإنتاج.

عالميًا, بينما يتطور إنتاج رقائق الألومنيوم الإلكترونية في الصين بسرعة, ولا تزال الشركات الأوروبية والأمريكية تتمتع بمزايا في مجال التكنولوجيات المتقدمة، وخاصة في رقائق الألومنيوم الإلكترونية ذات الجهد العالي. بسبب المتطلبات الصارمة لتكنولوجيا العملية, تكنولوجيا المعدات, وإدارة الإنتاج في تصنيع رقائق الألومنيوم الإلكترونية, يجب أن يتبع الإنتاج بدقة تدفقات العملية وخصائص المعدات لضمان المنتجات المؤهلة.

فى السنوات الاخيرة, مع التقدم في العلوم والتكنولوجيا, لقد تم توطين المعدات الرئيسية المستخدمة لإنتاج رقائق الألومنيوم الإلكترونية في الصين. حالياً, إن جودة المنتجات التي تصنعها مصانع رقائق الألومنيوم الإلكترونية المحلية باستخدام المعدات المحلية قد لحقت بل وتجاوزت جودة المنتجات من اليابان وكوريا الجنوبية. لكن, من حيث أنظمة التحكم, لا تزال تكنولوجيا الشركات المصنعة المحلية الكبرى غير ناضجة, لذلك لا يزال معظمها يعتمد على أنظمة التحكم الأجنبية. من الناحية الفنية, خطوط الإنتاج والعمليات المحلية إما تقلد وتعتمد التقنيات الأجنبية أو تستخدم نماذج تقنية تنطوي على التعاون مع رأس المال الأجنبي.

التحسين المستمر لأداء المكثفات الإلكتروليتية المصنوعة من الألومنيوم, حققت الصين تقدمًا تقنيًا كبيرًا في معالجة رقائق الألومنيوم:

• اعتماد درجة نقاء عالية, لقد عززت مواد رقائق الألومنيوم عالية الأداء أداء الحفر بشكل كبير وقللت من تيار التسرب لأفلام الأكسيد العازلة;
• أدى تطوير عمليات الحفر والتشكيل المتقدمة إلى زيادة السعة النوعية لرقائق الكاثود والأنود مع تقليل تيار التسرب لرقائق الأنود العادية;
• لتحقيق تصغير المكثفات وتسطيحها, تم إحراز تقدم في تقنيات معالجة السعة النوعية العالية والقوة العالية لرقائق الألومنيوم المشكلة.

القراءة الموسعة: كيفية التمييز بين نوعية رقائق الألومنيوم?

1. الخدوش

 

تشير خدوش رقائق الألومنيوم Image إلى تلف سطح الرقاقة أو الوجه النهائي الناتج عن الاصطدام بأشياء أخرى أثناء المناولة أو التخزين. تحدث معظم الخدوش بسبب الإهمال أثناء التعبئة.

2. تآكل

 

يشير ImageCorrosion إلى العيوب التي تتشكل على أسطح رقائق الألومنيوم بعد التفاعلات الكيميائية أو الكهروكيميائية مع الوسائط المحيطة. تفقد الرقائق المتآكلة بريقها, وفي الحالات الشديدة, تتشكل منتجات التآكل الرمادية، مما يؤثر بشكل كبير على المظهر الجمالي للمنتجات النهائية.

3. فقاعات سطحية

Image تحتوي رقائق الألومنيوم ذات العيوب الفقاعية السطحية على نتوءات تجويف دائرية أو شريطية غير منتظمة على سطحها. هذه النتوءات لها حواف ناعمة, غير متناظرة على كلا الجانبين, ويتم توزيعها بشكل عشوائي. تسبب الفقاعات السطحية ضغطًا غير متساوٍ على شريط الرقائق, مما قد يؤدي إلى الكسر وإيقاف الإنتاج.

4. خطوط جانبية داكنة

تظهر الخطوط الجانبية ImageDark في الغالب على رقائق الألومنيوم الملفوفة بشكل مزدوج. ال “الجانب المظلم” يُظهر أنماطًا واضحة متناوبة للضوء والظلام على شكل شريط على طول اتجاه التدحرج, مما يضعف مظهر الرقائق.

5. انطباعات

يمكن أن تنتج انطباعات الصورة على رقائق الألومنيوم عن عوامل متعددة: العيوب أو الرقائق المعدنية الملتصقة/الأوساخ الموجودة على لفات الدرفلة/التوجيه; الأكمام/النوى غير النظيفة أو النتوءات المحلية الناعمة; أو أجسام غريبة ملتصقة بالرقائق أثناء اللف. عادةً ما تحتوي الرقائق ذات الانطباعات على انخفاضات/نتوءات فردية أو دورية, والتي يسهل التعرف عليها.

6. بقع الزيت

تظهر بقع الزيت الشائعة على رقائق الألومنيوم بعد التلدين, تظهر عادة باللون الأصفر الفاتح, بني, أو بقع داكنة.

7. إزالة الشحوم غير كاملة

ImageTo اختبار إزالة الشحوم بالكامل, يتم استخدام اختبار تنظيف الماء للتحقق من مستوى إزالة الشحوم بعد التلدين. إذا فشلت الرقاقة في تلبية المستوى المحدد لاختبار تنظيف الماء بالفرشاة, ربما لا يزال يحتوي على الزيت.

8. شقوق الحافة

تشير شقوق ImageEdge إلى التشققات الطولية على حواف الرقاقة. في الحالات الشديدة, تظهر فجوات واضحة على الحواف.

9. التسطيح الفقراء

يصف تسطيح ImagePoor التموجات المحلية على سطح الرقاقة الناتجة عن التشوه غير المتساوي. بناء على موقع الخلل, تم تصنيفها على أنها:

• موجات المركز (تموجات في الوسط);
• موجات الحافة (تموجات عند الحواف);
• موجات ذات ضلعين (تموجات لا في الوسط ولا عند الحواف);
• موجات مركبة (مزيج من موجات المركز والحافة).

10. التصاق

من الصعب فتح لفات ImageFoil التي تعاني من مشكلات الالتصاق في أوراق مفردة; أوراق متعددة قد تشكل كتلة متكتلة, وطول التعليق الحر لا يفي بالمعايير. في الحالات الشديدة, لا يمكن فرد الأوراق المفردة على الإطلاق، مما يؤدي إلى تعطيل الإنتاج بشكل خطير.

11. الثقوب

ImageHoles هي عيب شائع على أسطح رقائق الألومنيوم.

12. لف فضفاض

يحدث لف ImageLoose عندما لا يتم جرح الرقائق بإحكام أثناء التقطيع. عندما عقد عموديا على طول القلب, يحدث النزوح بين الطبقات; يؤدي الضغط على الرقاقة بالأصابع إلى إنشاء منخفضات محلية.

13. نتوءات

ImageBurs عبارة عن نتوءات تشبه العمود الفقري بأحجام مختلفة على حواف الرقاقة بعد القطع.

14. اختلال الطبقة

يشير اختلال ImageLayer إلى إزاحة غير منتظمة للطبقات البينية على الوجه النهائي للفة الرقاقة, مما أدى إلى وجه نهاية غير متساوية.

15. حافة مدببة

صورة حافة مدببة (أو “حافة على شكل برج”) هي حالة خاصة من اختلال الطبقة, حيث تؤدي إزاحة الطبقة البينية على الوجه النهائي للفة الرقاقة إلى انحراف يشبه البرج - حيث يشبه الجانب طرف البرج.