แผ่นฟอยล์ทองแดงเป็นวัสดุทองแดงที่บางมาก สามารถแบ่งตามกระบวนการผลิตได้เป็นสองประเภท คือ ฟอยล์ทองแดงแบบรีด (RA) และฟอยล์ทองแดงแบบอิเล็กโทรไลติก (ED) ฟอยล์ทองแดงมีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าและความร้อนได้ดีเยี่ยม และมีคุณสมบัติในการป้องกันสัญญาณไฟฟ้าและแม่เหล็ก ฟอยล์ทองแดงถูกนำไปใช้ในปริมาณมากในการผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำสูง ด้วยความก้าวหน้าของการผลิตสมัยใหม่ ความต้องการผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่บางลง เบาลง เล็กกว่า และพกพาสะดวกมากขึ้น จึงนำไปสู่การใช้งานฟอยล์ทองแดงที่หลากหลายยิ่งขึ้น
แผ่นทองแดงรีด หรือที่เรียกกันว่าแผ่นทองแดง RA คือวัสดุทองแดงที่ผลิตโดยกระบวนการรีด ด้วยกระบวนการผลิตนี้ แผ่นทองแดง RA จึงมีโครงสร้างทรงกลมอยู่ภายใน และสามารถปรับความแข็งและความอ่อนได้โดยใช้กระบวนการอบอ่อน แผ่นทองแดง RA ใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ระดับสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งผลิตภัณฑ์ที่ต้องการความยืดหยุ่นในระดับหนึ่ง
แผ่นทองแดงอิเล็กโทรไลติกเรียกอีกอย่างว่าแผ่นทองแดง ED เป็นวัสดุแผ่นทองแดงที่ผลิตขึ้นโดยกระบวนการตกตะกอนทางเคมี เนื่องจากลักษณะของกระบวนการผลิต แผ่นทองแดงอิเล็กโทรไลติกจึงมีโครงสร้างเป็นแท่งอยู่ภายใน กระบวนการผลิตแผ่นทองแดงอิเล็กโทรไลติกค่อนข้างง่ายและใช้ในผลิตภัณฑ์ที่ต้องการกระบวนการที่ไม่ซับซ้อนจำนวนมาก เช่น แผงวงจรและขั้วลบของแบตเตอรี่ลิเธียม
แผ่นฟอยล์ทองแดง RA และแผ่นฟอยล์ทองแดงแบบอิเล็กโทรไลติกต่างก็มีข้อดีและข้อเสียในประเด็นต่อไปนี้:
แผ่นฟอยล์ทองแดง RA มีความบริสุทธิ์ของทองแดงมากกว่า
แผ่นฟอยล์ทองแดง RA มีประสิทธิภาพโดยรวมดีกว่าแผ่นฟอยล์ทองแดงแบบอิเล็กโทรไลติกในแง่ของคุณสมบัติทางกายภาพ
ในแง่ของคุณสมบัติทางเคมี ฟอยล์ทองแดงทั้งสองชนิดมีความแตกต่างกันเพียงเล็กน้อย
ในแง่ของต้นทุน ฟอยล์ทองแดง ED ผลิตได้ง่ายกว่าในปริมาณมากเนื่องจากกระบวนการผลิตที่ค่อนข้างเรียบง่าย และมีราคาถูกกว่าฟอยล์ทองแดงแบบรีด
โดยทั่วไปแล้ว ฟอยล์ทองแดง RA จะถูกใช้ในขั้นตอนแรกของการผลิตผลิตภัณฑ์ แต่เมื่อกระบวนการผลิตมีความสมบูรณ์มากขึ้น ฟอยล์ทองแดง ED จะเข้ามาแทนที่เพื่อลดต้นทุน
แผ่นทองแดงมีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าและความร้อนได้ดี และยังมีคุณสมบัติในการป้องกันสัญญาณไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กได้ดีอีกด้วย ดังนั้นจึงมักใช้เป็นสื่อกลางในการนำไฟฟ้าหรือความร้อนในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้า หรือเป็นวัสดุป้องกันสำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์บางชนิด นอกจากนี้ ด้วยคุณสมบัติทางกายภาพและคุณสมบัติที่ปรากฏของทองแดงและโลหะผสมทองแดง จึงมีการนำไปใช้ในการตกแต่งทางสถาปัตยกรรมและอุตสาหกรรมอื่นๆ ด้วย
วัตถุดิบสำหรับการผลิตแผ่นทองแดงคือทองแดงบริสุทธิ์ แต่เนื่องจากกระบวนการผลิตที่แตกต่างกัน วัตถุดิบจึงอยู่ในสถานะที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปแล้วแผ่นทองแดงรีดจะทำจากแผ่นทองแดงแคโทดแบบอิเล็กโทรไลต์ที่หลอมเหลวแล้วรีด ส่วนแผ่นทองแดงอิเล็กโทรไลต์นั้นจำเป็นต้องนำวัตถุดิบไปละลายในสารละลายกรดซัลฟิวริก จึงมักใช้วัตถุดิบเช่นเม็ดทองแดงหรือลวดทองแดงเพื่อให้ละลายในกรดซัลฟิวริกได้ดีกว่า
ไอออนของทองแดงมีความว่องไวในอากาศและสามารถทำปฏิกิริยากับไอออนของออกซิเจนในอากาศได้ง่าย ทำให้เกิดออกไซด์ของทองแดง เราใช้สารป้องกันการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิห้องกับพื้นผิวของแผ่นทองแดงในระหว่างกระบวนการผลิต แต่เป็นการเพียงแค่ชะลอเวลาการเกิดออกซิเดชันของแผ่นทองแดงเท่านั้น ดังนั้นจึงแนะนำให้ใช้แผ่นทองแดงโดยเร็วที่สุดหลังจากแกะบรรจุภัณฑ์ และเก็บแผ่นทองแดงที่ยังไม่ได้ใช้ไว้ในที่แห้ง ปราศจากแสง และห่างจากก๊าซระเหย อุณหภูมิที่แนะนำสำหรับการเก็บรักษาแผ่นทองแดงคือประมาณ 25 องศาเซลเซียส และความชื้นไม่ควรเกิน 70%
แผ่นฟอยล์ทองแดงไม่เพียงแต่เป็นวัสดุที่นำไฟฟ้าได้ดีเท่านั้น แต่ยังเป็นวัสดุอุตสาหกรรมที่มีต้นทุนต่ำที่สุดอีกด้วย แผ่นฟอยล์ทองแดงมีคุณสมบัติในการนำไฟฟ้าและความร้อนได้ดีกว่าวัสดุโลหะทั่วไป
โดยทั่วไปแล้ว เทปฟอยล์ทองแดงจะมีคุณสมบัติเป็นตัวนำไฟฟ้าด้านที่เป็นทองแดง และด้านที่มีกาวก็สามารถทำให้เป็นตัวนำไฟฟ้าได้โดยการใส่ผงนำไฟฟ้าลงในกาว ดังนั้น คุณจึงต้องตรวจสอบว่าคุณต้องการเทปฟอยล์ทองแดงนำไฟฟ้าด้านเดียวหรือสองด้านในขณะที่ซื้อ
แผ่นฟอยล์ทองแดงที่มีคราบออกซิเดชันเล็กน้อยบนพื้นผิวสามารถขจัดออกได้ด้วยฟองน้ำชุบแอลกอฮอล์ แต่หากเป็นคราบออกซิเดชันที่เกิดขึ้นเป็นเวลานานหรือเป็นคราบออกซิเดชันบริเวณกว้าง จำเป็นต้องขจัดออกด้วยสารละลายกรดซัลฟิวริก
CIVEN Metal มีเทปฟอยล์ทองแดงสำหรับงานกระจกสีโดยเฉพาะ ซึ่งใช้งานง่ายมาก
ในทางทฤษฎีแล้วใช่ แต่เนื่องจากการหลอมวัสดุไม่ได้เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมสุญญากาศ และผู้ผลิตแต่ละรายใช้ความร้อนและกระบวนการขึ้นรูปที่แตกต่างกัน ประกอบกับความแตกต่างในสภาพแวดล้อมการผลิต จึงเป็นไปได้ที่ธาตุต่างๆ จะปะปนเข้าไปในวัสดุระหว่างการขึ้นรูป ส่งผลให้แม้ว่าองค์ประกอบของวัสดุจะเหมือนกัน แต่สีของวัสดุจากผู้ผลิตแต่ละรายก็อาจแตกต่างกันได้
บางครั้ง แม้แต่แผ่นทองแดงที่มีความบริสุทธิ์สูง สีของพื้นผิวแผ่นทองแดงที่ผลิตโดยผู้ผลิตต่างกันก็อาจแตกต่างกันในเรื่องความเข้มของสีได้ บางคนเชื่อว่าแผ่นทองแดงสีแดงเข้มกว่าจะมีความบริสุทธิ์สูงกว่า อย่างไรก็ตาม นี่อาจไม่ถูกต้องเสมอไป เพราะนอกจากปริมาณทองแดงแล้ว ความเรียบของพื้นผิวแผ่นทองแดงก็อาจทำให้สีที่มองเห็นด้วยตาเปล่าแตกต่างกันได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น แผ่นทองแดงที่มีความเรียบของพื้นผิวสูงจะสะท้อนแสงได้ดีกว่า ทำให้สีของพื้นผิวดูสว่างขึ้น และบางครั้งอาจดูขาวขึ้นด้วยซ้ำ ในความเป็นจริง นี่เป็นปรากฏการณ์ปกติสำหรับแผ่นทองแดงที่มีความเรียบดี ซึ่งบ่งชี้ว่าพื้นผิวเรียบและมีความหยาบต่ำ
แผ่นฟอยล์ทองแดงที่ผลิตด้วยกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส ผลิตโดยใช้วิธีทางเคมี ดังนั้นพื้นผิวของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจึงปราศจากน้ำมัน ในทางตรงกันข้าม แผ่นฟอยล์ทองแดงที่ผลิตด้วยกระบวนการรีด ใช้วิธีรีดด้วยแรงทางกายภาพ และในระหว่างการผลิต น้ำมันหล่อลื่นจากลูกกลิ้งอาจตกค้างอยู่บนพื้นผิวและภายในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีกระบวนการทำความสะอาดและขจัดคราบน้ำมันในภายหลังเพื่อกำจัดคราบน้ำมันที่ตกค้าง หากไม่กำจัดคราบน้ำมันเหล่านี้ออกไป อาจส่งผลต่อความต้านทานการลอกของพื้นผิวผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างการเคลือบที่อุณหภูมิสูง คราบน้ำมันภายในอาจซึมออกมาที่พื้นผิวได้
ยิ่งพื้นผิวของแผ่นฟอยล์ทองแดงเรียบเนียนมากเท่าไร การสะท้อนแสงก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ซึ่งอาจทำให้มองเห็นเป็นสีขาวขุ่นด้วยตาเปล่า ความเรียบเนียนของพื้นผิวที่สูงขึ้นยังช่วยเพิ่มการนำไฟฟ้าและความร้อนของวัสดุได้เล็กน้อย หากจำเป็นต้องเคลือบผิวในภายหลัง ควรเลือกใช้สารเคลือบแบบน้ำให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ สารเคลือบแบบน้ำมัน เนื่องจากมีโครงสร้างโมเลกุลบนพื้นผิวที่ใหญ่กว่า จึงมีโอกาสหลุดลอกได้ง่ายกว่า
หลังกระบวนการอบอ่อน ความยืดหยุ่นและความอ่อนตัวโดยรวมของวัสดุแผ่นทองแดงจะดีขึ้น ในขณะที่ความต้านทานลดลง ทำให้การนำไฟฟ้าดีขึ้น อย่างไรก็ตาม วัสดุที่ผ่านการอบอ่อนแล้วจะเกิดรอยขีดข่วนและรอยบุบได้ง่ายขึ้นเมื่อสัมผัสกับวัตถุแข็ง นอกจากนี้ การสั่นสะเทือนเล็กน้อยในระหว่างกระบวนการผลิตและการลำเลียงอาจทำให้วัสดุเสียรูปและเกิดรอยนูนได้ ดังนั้นจึงต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษในระหว่างการผลิตและการแปรรูปในขั้นตอนต่อไป
เนื่องจากมาตรฐานสากลในปัจจุบันยังไม่มีวิธีการทดสอบและมาตรฐานที่แม่นยำและสม่ำเสมอสำหรับวัสดุที่มีความหนาน้อยกว่า 0.2 มิลลิเมตร จึงเป็นการยากที่จะใช้ค่าความแข็งแบบดั้งเดิมในการกำหนดสถานะความอ่อนหรือความแข็งของแผ่นฟอยล์ทองแดง ด้วยเหตุนี้ บริษัทผู้ผลิตแผ่นฟอยล์ทองแดงมืออาชีพจึงใช้ความแข็งแรงดึงและการยืดตัวเพื่อสะท้อนสถานะความอ่อนหรือความแข็งของวัสดุ แทนที่จะใช้ค่าความแข็งแบบดั้งเดิม
แผ่นฟอยล์ทองแดงอบอ่อน (สถานะอ่อน):
- ความแข็งต่ำกว่าและความยืดหยุ่นสูงกว่า: ง่ายต่อการแปรรูปและขึ้นรูป
- การนำไฟฟ้าที่ดีขึ้นกระบวนการอบอ่อนช่วยลดขอบเขตของผลึกและข้อบกพร่องต่างๆ
- พื้นผิวคุณภาพดีเหมาะสำหรับใช้เป็นวัสดุรองรับสำหรับแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB)
แผ่นฟอยล์ทองแดงกึ่งแข็ง:
- ความแข็งระดับปานกลาง: มีคุณสมบัติในการคงรูปทรงได้บ้าง
- เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความแข็งแรงและความทนทานในระดับหนึ่งใช้ในชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์บางประเภท
แผ่นฟอยล์ทองแดงแข็ง:
- ความแข็งที่สูงขึ้น: ไม่เสียรูปทรงง่าย เหมาะสำหรับงานที่ต้องการขนาดที่แม่นยำ
- ความยืดหยุ่นต่ำลง: ต้องใช้ความระมัดระวังมากขึ้นในระหว่างกระบวนการผลิต
ความแข็งแรงดึงและค่าการยืดตัวของแผ่นทองแดงเป็นตัวชี้วัดประสิทธิภาพทางกายภาพที่สำคัญสองประการ ซึ่งมีความสัมพันธ์กันและส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพและความน่าเชื่อถือของแผ่นทองแดง ความแข็งแรงดึงหมายถึงความสามารถของแผ่นทองแดงในการต้านทานการแตกหักภายใต้แรงดึง โดยทั่วไปแสดงในหน่วยเมกะปาสคาล (MPa) ส่วนค่าการยืดตัวหมายถึงความสามารถของวัสดุในการเกิดการเสียรูปพลาสติกในระหว่างกระบวนการยืด โดยแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์
ความแข็งแรงดึงและค่าการยืดตัวของแผ่นฟอยล์ทองแดงได้รับอิทธิพลจากทั้งความหนาและขนาดของเกรน เพื่ออธิบายผลกระทบของขนาดนี้ จำเป็นต้องนำอัตราส่วนความหนาต่อขนาดเกรน (T/D) ที่ไม่มีหน่วยมาใช้เป็นพารามิเตอร์เปรียบเทียบ ความแข็งแรงดึงจะแตกต่างกันออกไปในแต่ละช่วงของอัตราส่วนความหนาต่อขนาดเกรน ในขณะที่ค่าการยืดตัวจะลดลงเมื่อความหนาลดลงในขณะที่อัตราส่วนความหนาต่อขนาดเกรนคงที่