Το φύλλο χαλκού είναι ένα πολύ λεπτό χάλκινο υλικό. Μπορεί να χωριστεί με διαδικασία σε δύο τύπους: φύλλο χαλκού σε έλαση (RA) και φύλλο χαλκού ηλεκτρολυτικό (ED). Το φύλλο χαλκού έχει εξαιρετική ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα και έχει την ιδιότητα να θωρακίζει ηλεκτρικά και μαγνητικά σήματα. Το φύλλο χαλκού χρησιμοποιείται σε μεγάλες ποσότητες στην κατασκευή ηλεκτρονικών εξαρτημάτων ακριβείας. Με την πρόοδο της σύγχρονης κατασκευής, η ζήτηση για λεπτότερα, ελαφρύτερα, μικρότερα και πιο φορητά ηλεκτρονικά προϊόντα έχει οδηγήσει σε ένα ευρύτερο φάσμα εφαρμογών για το φύλλο χαλκού.
Το φύλλο χαλκού σε έλαση αναφέρεται ως φύλλο χαλκού RA. Είναι ένα υλικό χαλκού που κατασκευάζεται με φυσική έλαση. Λόγω της διαδικασίας κατασκευής του, το φύλλο χαλκού RA έχει σφαιρική δομή στο εσωτερικό του. Και μπορεί να προσαρμοστεί σε απαλό και σκληρό χαρακτήρα χρησιμοποιώντας τη διαδικασία ανόπτησης. Το φύλλο χαλκού RA χρησιμοποιείται στην κατασκευή ηλεκτρονικών προϊόντων υψηλής τεχνολογίας, ειδικά εκείνων που απαιτούν κάποιο βαθμό ευελιξίας στο υλικό.
Το ηλεκτρολυτικό φύλλο χαλκού αναφέρεται ως φύλλο χαλκού ED. Είναι ένα υλικό φύλλου χαλκού που κατασκευάζεται με διαδικασία χημικής εναπόθεσης. Λόγω της φύσης της διαδικασίας παραγωγής, το ηλεκτρολυτικό φύλλο χαλκού έχει μια δομή στήλης στο εσωτερικό. Η διαδικασία παραγωγής ηλεκτρολυτικού φύλλου χαλκού είναι σχετικά απλή και χρησιμοποιείται σε προϊόντα που απαιτούν μεγάλο αριθμό απλών διεργασιών, όπως πλακέτες κυκλωμάτων και αρνητικά ηλεκτρόδια μπαταρίας λιθίου.
Το φύλλο χαλκού RA και το ηλεκτρολυτικό φύλλο χαλκού έχουν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους στα ακόλουθα σημεία:
Το φύλλο χαλκού RA είναι πιο καθαρό όσον αφορά την περιεκτικότητα σε χαλκό.
Το φύλλο χαλκού RA έχει καλύτερη συνολική απόδοση από το ηλεκτρολυτικό φύλλο χαλκού όσον αφορά τις φυσικές ιδιότητες.
Υπάρχει μικρή διαφορά μεταξύ των δύο τύπων φύλλου χαλκού όσον αφορά τις χημικές ιδιότητες.
Όσον αφορά το κόστος, το φύλλο χαλκού ED είναι πιο εύκολο στη μαζική παραγωγή λόγω της σχετικά απλής διαδικασίας κατασκευής του και είναι λιγότερο ακριβό από το φύλλο χαλκού.
Γενικά, το φύλλο χαλκού RA χρησιμοποιείται στα πρώτα στάδια της κατασκευής του προϊόντος, αλλά καθώς η διαδικασία κατασκευής γίνεται πιο ώριμη, το φύλλο χαλκού ED θα αναλάβει προκειμένου να μειωθεί το κόστος.
Το φύλλο χαλκού έχει καλή ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα και έχει επίσης καλές ιδιότητες θωράκισης για ηλεκτρικά και μαγνητικά σήματα. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται συχνά ως μέσο για ηλεκτρική ή θερμική αγωγιμότητα σε ηλεκτρονικά και ηλεκτρικά προϊόντα ή ως υλικό θωράκισης για ορισμένα ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Λόγω των φαινομένων και των φυσικών ιδιοτήτων του χαλκού και των κραμάτων χαλκού, χρησιμοποιούνται επίσης στην αρχιτεκτονική διακόσμηση και σε άλλες βιομηχανίες.
Η πρώτη ύλη για το φύλλο χαλκού είναι καθαρός χαλκός, αλλά οι πρώτες ύλες βρίσκονται σε διαφορετικές καταστάσεις λόγω διαφορετικών διαδικασιών παραγωγής. Το ελασματοποιημένο φύλλο χαλκού κατασκευάζεται γενικά από φύλλα χαλκού ηλεκτρολυτικής καθόδου που τήκονται και στη συνέχεια τυλίγονται. Το ηλεκτρολυτικό φύλλο χαλκού πρέπει να τοποθετήσει τις πρώτες ύλες σε διάλυμα θειικού οξέος για διάλυση ως λουτρό χαλκού, τότε είναι πιο διατεθειμένο να χρησιμοποιήσει πρώτες ύλες όπως χάλκινο σφηνάκι ή σύρμα χαλκού για καλύτερη διάλυση με θειικό οξύ.
Τα ιόντα χαλκού είναι πολύ ενεργά στον αέρα και μπορούν εύκολα να αντιδράσουν με ιόντα οξυγόνου στον αέρα για να σχηματίσουν οξείδιο του χαλκού. Επεξεργαζόμαστε την επιφάνεια του φύλλου χαλκού με αντιοξειδωτική θερμοκρασία δωματίου κατά τη διαδικασία παραγωγής, αλλά αυτό καθυστερεί μόνο το χρόνο που οξειδώνεται το φύλλο χαλκού. Επομένως, συνιστάται η χρήση φύλλου χαλκού το συντομότερο δυνατό μετά την αποσυσκευασία. Και αποθηκεύστε το αχρησιμοποίητο φύλλο χαλκού σε στεγνό, αδιάβροχο μέρος μακριά από πτητικά αέρια. Η συνιστώμενη θερμοκρασία αποθήκευσης για το φύλλο χαλκού είναι περίπου 25 βαθμοί Κελσίου και η υγρασία δεν πρέπει να υπερβαίνει το 70%.
Το φύλλο χαλκού δεν είναι μόνο ένα αγώγιμο υλικό, αλλά και το πιο οικονομικό βιομηχανικό υλικό που υπάρχει. Το φύλλο χαλκού έχει καλύτερη ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα από τα συνηθισμένα μεταλλικά υλικά.
Η ταινία αλουμινίου χαλκού είναι γενικά αγώγιμη στην πλευρά του χαλκού και η κολλητική πλευρά μπορεί επίσης να γίνει αγώγιμη βάζοντας αγώγιμη σκόνη στην κόλλα. Επομένως, πρέπει να επιβεβαιώσετε εάν χρειάζεστε ταινία αγώγιμου φύλλου χαλκού μονής όψης ή αγώγιμη ταινία αλουμινίου χαλκού διπλής όψης κατά την αγορά.
Το φύλλο χαλκού με ελαφρά επιφανειακή οξείδωση μπορεί να αφαιρεθεί με σφουγγάρι αλκοόλης. Εάν πρόκειται για μακροχρόνια οξείδωση ή οξείδωση μεγάλης επιφάνειας, πρέπει να αφαιρεθεί με καθαρισμό με διάλυμα θειικού οξέος.
Το CIVEN Metal έχει μια ταινία αλουμινίου χαλκού ειδικά για βιτρό που είναι πολύ εύκολη στη χρήση.
Θεωρητικά, ναι. Ωστόσο, δεδομένου ότι η τήξη του υλικού δεν διεξάγεται σε περιβάλλον κενού και διαφορετικοί κατασκευαστές χρησιμοποιούν ποικίλες θερμοκρασίες και διαδικασίες σχηματισμού, σε συνδυασμό με διαφορές στα περιβάλλοντα παραγωγής, είναι δυνατόν διαφορετικά ιχνοστοιχεία να αναμειχθούν στο υλικό κατά τη διαμόρφωση. Ως αποτέλεσμα, ακόμη και αν η σύνθεση του υλικού είναι η ίδια, μπορεί να υπάρχουν χρωματικές διαφορές στο υλικό από διαφορετικούς κατασκευαστές.
Μερικές φορές, ακόμη και για υλικά από φύλλο χαλκού υψηλής καθαρότητας, το χρώμα της επιφάνειας των φύλλων χαλκού που παράγονται από διαφορετικούς κατασκευαστές μπορεί να ποικίλλει στο σκοτάδι. Μερικοί άνθρωποι πιστεύουν ότι τα πιο σκούρα κόκκινα φύλλα χαλκού έχουν υψηλότερη καθαρότητα. Ωστόσο, αυτό δεν είναι απαραίτητα σωστό γιατί, εκτός από την περιεκτικότητα σε χαλκό, η ομαλότητα της επιφάνειας του φύλλου χαλκού μπορεί επίσης να προκαλέσει χρωματικές διαφορές που γίνονται αντιληπτές από το ανθρώπινο μάτι. Για παράδειγμα, το φύλλο χαλκού με υψηλή ομαλότητα επιφάνειας θα έχει καλύτερη ανακλαστικότητα, κάνοντας το χρώμα της επιφάνειας να φαίνεται πιο ανοιχτό και μερικές φορές ακόμη και υπόλευκο. Στην πραγματικότητα, αυτό είναι ένα φυσιολογικό φαινόμενο για φύλλο χαλκού με καλή ομαλότητα, υποδεικνύοντας ότι η επιφάνεια είναι λεία και έχει χαμηλή τραχύτητα.
Το ηλεκτρολυτικό φύλλο χαλκού παράγεται με χημική μέθοδο, έτσι ώστε η επιφάνεια του τελικού προϊόντος να είναι απαλλαγμένη από λάδια. Αντίθετα, το φύλλο χαλκού σε έλαση παράγεται χρησιμοποιώντας μια μέθοδο φυσικής έλασης και κατά την παραγωγή, το μηχανικό λιπαντικό λάδι από τους κυλίνδρους μπορεί να παραμείνει στην επιφάνεια και στο εσωτερικό του τελικού προϊόντος. Επομένως, είναι απαραίτητες επακόλουθες διαδικασίες καθαρισμού και απολίπανσης επιφανειών για την απομάκρυνση των υπολειμμάτων λαδιού. Εάν αυτά τα υπολείμματα δεν αφαιρεθούν, μπορεί να επηρεάσουν την αντοχή στο ξεφλούδισμα της επιφάνειας του τελικού προϊόντος. Ιδιαίτερα κατά την πλαστικοποίηση σε υψηλή θερμοκρασία, τα εσωτερικά υπολείμματα λαδιού μπορεί να διαρρεύσουν στην επιφάνεια.
Όσο μεγαλύτερη είναι η ομαλότητα της επιφάνειας του φύλλου χαλκού, τόσο μεγαλύτερη είναι η ανακλαστικότητα, η οποία μπορεί να φαίνεται υπόλευκη με γυμνό μάτι. Η υψηλότερη ομαλότητα της επιφάνειας βελτιώνει επίσης ελαφρώς την ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα του υλικού. Εάν αργότερα απαιτείται διαδικασία επίστρωσης, καλό είναι να επιλέγετε όσο το δυνατόν περισσότερο επιστρώσεις με βάση το νερό. Οι επιστρώσεις με βάση το λάδι, λόγω της μεγαλύτερης επιφανειακής μοριακής δομής τους, είναι πιο πιθανό να αποκολληθούν.
Μετά τη διαδικασία της ανόπτησης, βελτιώνεται η συνολική ευκαμψία και πλαστικότητα του υλικού του φύλλου χαλκού, ενώ μειώνεται η ειδική αντίστασή του, ενισχύοντας την ηλεκτρική του αγωγιμότητα. Ωστόσο, το ανοπτημένο υλικό είναι πιο ευαίσθητο σε γρατσουνιές και βαθουλώματα όταν έρχεται σε επαφή με σκληρά αντικείμενα. Επιπλέον, οι ελαφροί κραδασμοί κατά τη διαδικασία παραγωγής και μεταφοράς μπορεί να προκαλέσουν παραμόρφωση του υλικού και να δημιουργήσουν ανάγλυφο. Ως εκ τούτου, απαιτείται πρόσθετη προσοχή κατά την επακόλουθη παραγωγή και επεξεργασία.
Επειδή τα τρέχοντα διεθνή πρότυπα δεν έχουν ακριβείς και ομοιόμορφες μεθόδους δοκιμών και πρότυπα για υλικά με πάχος μικρότερο από 0,2 mm, είναι δύσκολο να χρησιμοποιηθούν παραδοσιακές τιμές σκληρότητας για τον προσδιορισμό της μαλακής ή σκληρής κατάστασης του φύλλου χαλκού. Λόγω αυτής της κατάστασης, οι επαγγελματικές εταιρείες κατασκευής φύλλου χαλκού χρησιμοποιούν αντοχή σε εφελκυσμό και επιμήκυνση για να αντικατοπτρίζουν την μαλακή ή σκληρή κατάσταση του υλικού, αντί για τις παραδοσιακές τιμές σκληρότητας.
Ανοπτημένο φύλλο χαλκού (μαλακή κατάσταση):
- Χαμηλότερη σκληρότητα και μεγαλύτερη ολκιμότητα: Εύκολη επεξεργασία και διαμόρφωση.
- Καλύτερη ηλεκτρική αγωγιμότητα: Η διαδικασία ανόπτησης μειώνει τα όρια και τα ελαττώματα των κόκκων.
- Καλή ποιότητα επιφάνειας: Κατάλληλο ως υπόστρωμα για πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB).
Ημίσκληρο φύλλο χαλκού:
- Ενδιάμεση σκληρότητα: Έχει κάποια ικανότητα διατήρησης σχήματος.
- Κατάλληλο για εφαρμογές που απαιτούν κάποια αντοχή και ακαμψία: Χρησιμοποιείται σε ορισμένους τύπους ηλεκτρονικών εξαρτημάτων.
Σκληρό φύλλο χαλκού:
- Υψηλότερη σκληρότητα: Δεν παραμορφώνεται εύκολα, κατάλληλο για εφαρμογές που απαιτούν ακριβείς διαστάσεις.
- Χαμηλότερη ολκιμότητα: Απαιτεί περισσότερη προσοχή κατά την επεξεργασία.
Η αντοχή σε εφελκυσμό και η επιμήκυνση του φύλλου χαλκού είναι δύο σημαντικοί δείκτες φυσικής απόδοσης που έχουν μια συγκεκριμένη σχέση και επηρεάζουν άμεσα την ποιότητα και την αξιοπιστία του φύλλου χαλκού. Η αντοχή σε εφελκυσμό αναφέρεται στην ικανότητα του φύλλου χαλκού να αντιστέκεται στη θραύση υπό τη δύναμη εφελκυσμού, που τυπικά εκφράζεται σε megapascals (MPa). Η επιμήκυνση αναφέρεται στην ικανότητα του υλικού να υφίσταται πλαστική παραμόρφωση κατά τη διαδικασία τάνυσης, εκφρασμένη ως ποσοστό.
Η αντοχή σε εφελκυσμό και η επιμήκυνση του φύλλου χαλκού επηρεάζονται τόσο από το πάχος όσο και από το μέγεθος των κόκκων. Για να περιγραφεί αυτό το φαινόμενο μεγέθους, η αδιάστατη αναλογία πάχους προς μέγεθος κόκκου (T/D) πρέπει να εισαχθεί ως συγκριτική παράμετρος. Η αντοχή σε εφελκυσμό ποικίλλει διαφορετικά σε διαφορετικά εύρη αναλογίας πάχους προς κόκκους, ενώ η επιμήκυνση μειώνεται καθώς το πάχος μειώνεται όταν η αναλογία πάχους προς μέγεθος κόκκου είναι σταθερή.