แผ่นทองแดงเป็นวัสดุทองแดงที่มีความบางมาก สามารถแบ่งตามกระบวนการออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่ แผ่นทองแดงแบบรีด (RA) และแผ่นทองแดงแบบอิเล็กโทรไลต์ (ED) แผ่นทองแดงมีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าและความร้อนได้ดีเยี่ยม และมีคุณสมบัติในการป้องกันสัญญาณไฟฟ้าและแม่เหล็ก แผ่นทองแดงใช้ในการผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำในปริมาณมาก ด้วยความก้าวหน้าของการผลิตที่ทันสมัย ความต้องการผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่บางกว่า เบากว่า เล็กกว่า และพกพาสะดวกกว่า ทำให้แผ่นทองแดงมีการใช้งานในขอบเขตที่กว้างขึ้น
แผ่นทองแดงรีดเรียกว่าแผ่นทองแดง RA เป็นวัสดุทองแดงที่ผลิตขึ้นโดยการรีดทางกายภาพ เนื่องจากกระบวนการผลิต แผ่นทองแดง RA จึงมีโครงสร้างทรงกลมอยู่ภายใน และสามารถปรับให้อ่อนหรือแข็งได้โดยใช้กระบวนการอบอ่อน แผ่นทองแดง RA ใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ระดับไฮเอนด์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งผลิตภัณฑ์ที่ต้องการความยืดหยุ่นในระดับหนึ่งในวัสดุ
ฟอยล์ทองแดงแบบอิเล็กโทรไลต์เรียกอีกอย่างว่าฟอยล์ทองแดง ED เป็นวัสดุฟอยล์ทองแดงที่ผลิตขึ้นโดยใช้กระบวนการสะสมทางเคมี เนื่องจากลักษณะของกระบวนการผลิต ฟอยล์ทองแดงแบบอิเล็กโทรไลต์จึงมีโครงสร้างเป็นคอลัมน์อยู่ภายใน กระบวนการผลิตฟอยล์ทองแดงแบบอิเล็กโทรไลต์ค่อนข้างเรียบง่ายและใช้ในผลิตภัณฑ์ที่ต้องใช้กระบวนการง่ายๆ จำนวนมาก เช่น แผงวงจรและขั้วลบของแบตเตอรี่ลิเธียม
แผ่นทองแดง RA และแผ่นทองแดงอิเล็กโทรไลต์มีข้อดีและข้อเสียดังต่อไปนี้:
แผ่นทองแดง RA มีความบริสุทธิ์มากกว่าในแง่ของปริมาณทองแดง
ฟอยล์ทองแดง RA มีประสิทธิภาพโดยรวมดีกว่าฟอยล์ทองแดงอิเล็กโทรไลต์ในแง่ของคุณสมบัติทางกายภาพ
ความแตกต่างเพียงเล็กน้อยระหว่างแผ่นทองแดงทั้ง 2 ประเภทในแง่ของคุณสมบัติทางเคมี
เมื่อพิจารณาถึงต้นทุนแล้ว แผ่นทองแดง ED ผลิตจำนวนมากได้ง่ายกว่า เนื่องจากกระบวนการผลิตค่อนข้างง่าย และมีราคาถูกกว่าแผ่นทองแดงรีดร้อน
โดยทั่วไปแล้ว แผ่นทองแดง RA จะใช้ในช่วงเริ่มต้นของการผลิตผลิตภัณฑ์ แต่เมื่อกระบวนการผลิตมีความสมบูรณ์มากขึ้น แผ่นทองแดง ED จะเข้ามาแทนที่เพื่อลดต้นทุน
แผ่นทองแดงมีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าและความร้อนได้ดี และยังมีคุณสมบัติในการป้องกันสัญญาณไฟฟ้าและแม่เหล็กได้ดีอีกด้วย ดังนั้น จึงมักใช้เป็นสื่อในการนำไฟฟ้าหรือความร้อนในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้า หรือเป็นวัสดุป้องกันสำหรับส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์บางประเภท เนื่องจากทองแดงและโลหะผสมทองแดงมีคุณสมบัติทางกายภาพและปรากฏชัดเจน จึงใช้ในงานตกแต่งสถาปัตยกรรมและอุตสาหกรรมอื่นๆ ได้ด้วย
วัตถุดิบสำหรับแผ่นทองแดงคือทองแดงบริสุทธิ์ แต่วัตถุดิบจะอยู่ในสถานะที่แตกต่างกันเนื่องจากกระบวนการผลิตที่แตกต่างกัน แผ่นทองแดงรีดโดยทั่วไปทำจากแผ่นทองแดงแคโทดอิเล็กโทรไลต์ที่หลอมละลายแล้วรีด แผ่นทองแดงอิเล็กโทรไลต์ต้องใส่วัตถุดิบลงในสารละลายกรดซัลฟิวริกเพื่อละลายเป็นอ่างทองแดง จึงมีแนวโน้มที่จะใช้วัตถุดิบ เช่น ทองแดงช็อตหรือลวดทองแดง เพื่อละลายกับกรดซัลฟิวริกได้ดีขึ้น
ไอออนของทองแดงนั้นมีฤทธิ์แรงมากในอากาศและสามารถทำปฏิกิริยากับไอออนของออกซิเจนในอากาศเพื่อสร้างออกไซด์ของทองแดงได้อย่างง่ายดาย เราเคลือบพื้นผิวของแผ่นทองแดงด้วยสารป้องกันการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิห้องในระหว่างกระบวนการผลิต แต่การทำเช่นนี้จะทำให้ระยะเวลาที่แผ่นทองแดงเกิดออกซิเดชันล่าช้าเท่านั้น ดังนั้นขอแนะนำให้ใช้แผ่นทองแดงโดยเร็วที่สุดหลังจากแกะบรรจุภัณฑ์ และเก็บแผ่นทองแดงที่ไม่ได้ใช้ไว้ในที่แห้งและกันแสง ห่างจากก๊าซระเหย อุณหภูมิในการจัดเก็บแผ่นทองแดงที่แนะนำคือประมาณ 25 องศาเซลเซียส และความชื้นไม่ควรเกิน 70%
แผ่นทองแดงไม่เพียงแต่เป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังเป็นวัสดุอุตสาหกรรมที่มีต้นทุนคุ้มค่าที่สุดอีกด้วย แผ่นทองแดงมีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าและความร้อนได้ดีกว่าวัสดุโลหะทั่วไป
โดยทั่วไปแล้วเทปฟอยล์ทองแดงจะมีตัวนำไฟฟ้าที่ด้านทองแดง และด้านกาวก็สามารถทำให้เป็นตัวนำไฟฟ้าได้เช่นกันโดยการใส่ผงตัวนำลงในกาว ดังนั้น คุณต้องยืนยันว่าคุณต้องการเทปฟอยล์ทองแดงตัวนำไฟฟ้าด้านเดียวหรือเทปฟอยล์ทองแดงตัวนำไฟฟ้าสองด้านเมื่อซื้อ
แผ่นทองแดงที่มีออกซิเดชันบนพื้นผิวเล็กน้อยสามารถขจัดออกได้ด้วยฟองน้ำแอลกอฮอล์ หากเกิดออกซิเดชันเป็นเวลานานหรือเป็นบริเวณกว้าง จำเป็นต้องขจัดออกด้วยการทำความสะอาดด้วยสารละลายกรดซัลฟิวริก
CIVEN Metal มีเทปฟอยล์ทองแดงสำหรับกระจกสีโดยเฉพาะ ซึ่งใช้งานง่ายมาก
ในทางทฤษฎีแล้วใช่ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการหลอมวัสดุไม่ได้ดำเนินการในสภาพแวดล้อมสุญญากาศ และผู้ผลิตแต่ละรายใช้อุณหภูมิและกระบวนการขึ้นรูปที่แตกต่างกัน ประกอบกับสภาพแวดล้อมการผลิตที่แตกต่างกัน จึงเป็นไปได้ที่ธาตุต่างๆ จะผสมเข้าไปในวัสดุระหว่างการขึ้นรูป ดังนั้น แม้ว่าองค์ประกอบของวัสดุจะเหมือนกัน แต่ก็อาจมีความแตกต่างของสีในวัสดุจากผู้ผลิตแต่ละราย
บางครั้ง แม้แต่วัสดุแผ่นทองแดงที่มีความบริสุทธิ์สูง สีพื้นผิวของแผ่นทองแดงที่ผลิตโดยผู้ผลิตที่แตกต่างกันก็อาจแตกต่างกันในความมืด บางคนเชื่อว่าแผ่นทองแดงสีแดงเข้มจะมีความบริสุทธิ์สูงกว่า อย่างไรก็ตาม นี่อาจไม่ถูกต้องเสมอไป เนื่องจากนอกเหนือจากปริมาณทองแดงแล้ว ความเรียบของพื้นผิวของแผ่นทองแดงยังสามารถทำให้เกิดความแตกต่างของสีที่มองเห็นด้วยตาของมนุษย์ได้อีกด้วย ตัวอย่างเช่น แผ่นทองแดงที่มีความเรียบของพื้นผิวสูงจะมีค่าการสะท้อนแสงที่ดีกว่า ทำให้สีพื้นผิวดูสว่างขึ้นและบางครั้งอาจขาวขึ้นด้วยซ้ำ ในความเป็นจริงแล้ว นี่เป็นปรากฏการณ์ปกติของแผ่นทองแดงที่มีความเรียบดี ซึ่งบ่งบอกว่าพื้นผิวมีความเรียบและมีความหยาบต่ำ
ฟอยล์ทองแดงแบบอิเล็กโทรไลต์ผลิตขึ้นโดยใช้กรรมวิธีทางเคมี ดังนั้นพื้นผิวของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจึงปราศจากน้ำมัน ในทางตรงกันข้าม ฟอยล์ทองแดงแบบรีดจะผลิตขึ้นโดยใช้กรรมวิธีรีดทางกายภาพ และในระหว่างการผลิต น้ำมันหล่อลื่นเชิงกลจากลูกกลิ้งอาจยังคงอยู่บนพื้นผิวและภายในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ดังนั้น จำเป็นต้องทำความสะอาดพื้นผิวและล้างไขมันในขั้นตอนต่อไปเพื่อขจัดคราบน้ำมัน หากไม่ขจัดคราบเหล่านี้ออกไป อาจส่งผลต่อความต้านทานการลอกของพื้นผิวผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการเคลือบที่อุณหภูมิสูง คราบน้ำมันภายในอาจซึมเข้าสู่พื้นผิวได้
ยิ่งแผ่นทองแดงมีความเรียบผิวมากเท่าไหร่ ก็ยิ่งสะท้อนแสงได้มากเท่านั้น ซึ่งอาจดูขาวขึ้นเมื่อมองด้วยตาเปล่า ความเรียบผิวที่มากขึ้นยังช่วยปรับปรุงการนำไฟฟ้าและความร้อนของวัสดุได้เล็กน้อยอีกด้วย หากต้องทำการเคลือบในภายหลัง ขอแนะนำให้เลือกใช้สารเคลือบที่เป็นน้ำให้มากที่สุด สารเคลือบที่เป็นน้ำมันนั้น เนื่องจากมีโครงสร้างโมเลกุลบนพื้นผิวที่ใหญ่กว่า จึงมีแนวโน้มที่จะลอกออกได้มากกว่า
หลังจากกระบวนการอบอ่อน ความยืดหยุ่นโดยรวมและความเป็นพลาสติกของวัสดุแผ่นทองแดงจะดีขึ้น ในขณะที่ความต้านทานจะลดลง ทำให้มีการนำไฟฟ้าเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม วัสดุที่ผ่านการอบอ่อนจะเกิดรอยขีดข่วนและรอยบุบได้ง่ายขึ้นเมื่อสัมผัสกับวัตถุแข็ง นอกจากนี้ การสั่นสะเทือนเล็กน้อยในระหว่างกระบวนการผลิตและการลำเลียงอาจทำให้วัสดุเสียรูปและเกิดการนูนขึ้น ดังนั้น จึงต้องดูแลเป็นพิเศษในระหว่างการผลิตและการแปรรูปในขั้นตอนต่อไป
เนื่องจากมาตรฐานสากลปัจจุบันไม่มีวิธีการและมาตรฐานการทดสอบที่แม่นยำและสม่ำเสมอสำหรับวัสดุที่มีความหนาน้อยกว่า 0.2 มม. จึงยากที่จะใช้ค่าความแข็งแบบดั้งเดิมในการกำหนดสถานะอ่อนหรือแข็งของแผ่นทองแดง เนื่องจากสถานการณ์นี้ บริษัทผู้ผลิตแผ่นทองแดงระดับมืออาชีพจึงใช้ความแข็งแรงในการดึงและการยืดเพื่อสะท้อนสถานะอ่อนหรือแข็งของวัสดุ แทนที่จะใช้ค่าความแข็งแบบดั้งเดิม
แผ่นทองแดงอบอ่อน (สถานะอ่อน):
- ความแข็งต่ำกว่าและความเหนียวสูงกว่า: ง่ายต่อการประมวลผลและขึ้นรูป
- การนำไฟฟ้าดีขึ้น:กระบวนการอบอ่อนช่วยลดขอบเกรนและข้อบกพร่อง
- คุณภาพพื้นผิวดี: เหมาะกับการใช้งานเป็นพื้นผิวสำหรับแผงวงจรพิมพ์ (PCB)
แผ่นทองแดงกึ่งแข็ง:
- ความแข็งระดับกลาง: มีความสามารถในการคงรูปทรงบางส่วน
- เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแข็งแรงและความแข็งแกร่ง: ใช้ในส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์บางประเภท
แผ่นทองแดงแข็ง:
- ความแข็งที่สูงขึ้น:ไม่เสียรูปง่าย เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการขนาดที่แม่นยำ
- ความเหนียวต่ำ:ต้องใช้ความเอาใจใส่ในการประมวลผลมากขึ้น
ความแข็งแรงในการดึงและการยืดตัวของแผ่นทองแดงเป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพทางกายภาพที่สำคัญสองประการซึ่งมีความสัมพันธ์กันและส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพและความน่าเชื่อถือของแผ่นทองแดง ความแข็งแรงในการดึงหมายถึงความสามารถของแผ่นทองแดงในการต้านทานการแตกหักภายใต้แรงดึง ซึ่งโดยทั่วไปแสดงเป็นเมกะปาสกาล (MPa) การยืดตัวหมายถึงความสามารถของวัสดุในการรับการเสียรูปถาวรระหว่างกระบวนการยืด ซึ่งแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์
ความแข็งแรงในการดึงและการยืดตัวของแผ่นทองแดงได้รับอิทธิพลจากทั้งความหนาและขนาดเกรน เพื่ออธิบายผลกระทบด้านขนาดนี้ อัตราส่วนความหนาต่อขนาดเกรนที่ไม่มีมิติ (T/D) จะต้องนำมาใช้เป็นพารามิเตอร์เปรียบเทียบ ความแข็งแรงในการดึงจะแตกต่างกันภายในช่วงอัตราส่วนความหนาต่อขนาดเกรนที่แตกต่างกัน ในขณะที่การยืดตัวจะลดลงเมื่อความหนาลดลงเมื่ออัตราส่วนความหนาต่อขนาดเกรนคงที่