การอบแผ่นทองแดงรีด: ปลดล็อกประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นสำหรับการใช้งานขั้นสูง

ในอุตสาหกรรมเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น การผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ พลังงานหมุนเวียน และการบินและอวกาศแผ่นทองแดงม้วนได้รับการยกย่องในเรื่องการนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม ความสามารถในการตีขึ้นรูป และพื้นผิวที่เรียบ อย่างไรก็ตาม หากไม่มีการอบให้ร้อนอย่างเหมาะสม แผ่นทองแดงที่รีดแล้วอาจเกิดการแข็งตัวจากการทำงานและความเค้นตกค้าง ซึ่งจำกัดการใช้งาน การอบให้ร้อนเป็นกระบวนการสำคัญที่ปรับปรุงโครงสร้างจุลภาคของแผ่นทองแดงเพื่อเพิ่มคุณสมบัติสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำสูง บทความนี้จะเจาะลึกถึงหลักการของการอบอ่อน ผลกระทบต่อประสิทธิภาพของวัสดุ และความเหมาะสมสำหรับผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์ต่างๆ

1. กระบวนการอบอ่อน: การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคเพื่อคุณสมบัติที่เหนือกว่า

ในระหว่างกระบวนการรีด ผลึกทองแดงจะถูกบีบอัดและยืดออก ทำให้เกิดโครงสร้างเส้นใยที่เต็มไปด้วยการเคลื่อนตัวและความเค้นตกค้าง การชุบแข็งจากการทำงานนี้ส่งผลให้มีความแข็งเพิ่มขึ้น ความเหนียวลดลง (ยืดออกเพียง 3%-5%) และค่าการนำไฟฟ้าลดลงเล็กน้อยเหลือประมาณ 98% IACS (มาตรฐานทองแดงอบอ่อนสากล) การอบอ่อนช่วยแก้ปัญหาเหล่านี้ผ่านลำดับ "การให้ความร้อน-การเก็บรักษา-การทำให้เย็น" ที่ควบคุมไว้:

1. เฟสการให้ความร้อน: เดอะแผ่นทองแดงถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิการตกผลึกใหม่ ซึ่งโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 200-300°C สำหรับทองแดงบริสุทธิ์ เพื่อกระตุ้นการเคลื่อนที่ของอะตอม
2. ระยะการถือครองการรักษาอุณหภูมิไว้เป็นเวลา 2-4 ชั่วโมง จะทำให้เมล็ดพืชที่บิดเบี้ยวสลายตัว และสร้างเมล็ดพืชใหม่ที่มีรูปร่างเท่ากัน โดยมีขนาดตั้งแต่ 10-30 ไมโครเมตร
3. ระยะการทำให้เย็นลง:อัตราการทำความเย็นช้าที่ ≤5°C/นาที ป้องกันการเกิดความเครียดใหม่

ข้อมูลสนับสนุน:

• อุณหภูมิการอบอ่อนส่งผลโดยตรงต่อขนาดเกรน ตัวอย่างเช่น ที่อุณหภูมิ 250°C เกรนจะมีขนาดประมาณ 15μm ส่งผลให้มีความแข็งแรงในการดึง 280 MPa การเพิ่มอุณหภูมิเป็น 300°C จะทำให้เกรนมีขนาดใหญ่ขึ้นเป็น 25μm และลดความแข็งแรงลงเหลือ 220 MPa
• ระยะเวลาการถือครองที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญ ที่อุณหภูมิ 280°C การถือครองเป็นเวลา 3 ชั่วโมงช่วยให้เกิดการตกผลึกใหม่มากกว่า 98% ซึ่งได้รับการยืนยันโดยการวิเคราะห์การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์

2. อุปกรณ์อบขั้นสูง: ความแม่นยำและการป้องกันการเกิดออกซิเดชัน

การอบอ่อนที่มีประสิทธิภาพต้องใช้เตาเผาที่ได้รับการป้องกันด้วยก๊าซโดยเฉพาะเพื่อให้แน่ใจว่ามีการกระจายอุณหภูมิสม่ำเสมอและป้องกันการเกิดออกซิเดชัน:

1. การออกแบบเตาเผา:การควบคุมอุณหภูมิอิสระแบบหลายโซน (เช่น การกำหนดค่าแบบ 6 โซน) รับประกันว่าการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิตลอดความกว้างของฟอยล์จะอยู่ภายใน ±1.5°C
2. บรรยากาศการป้องกัน:การนำไนโตรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูง (≥99.999%) หรือส่วนผสมของไนโตรเจน-ไฮโดรเจน (3%-5% H₂) มาใช้ ทำให้ระดับออกซิเจนอยู่ต่ำกว่า 5 ppm ป้องกันการก่อตัวของคอปเปอร์ออกไซด์ (ความหนาของชั้นออกไซด์ <10 นาโนเมตร)
3. ระบบการขนส่ง:ระบบลำเลียงแบบลูกกลิ้งที่ปราศจากแรงตึงช่วยรักษาความเรียบของฟอยล์ เตาเผาแนวตั้งขั้นสูงสามารถทำงานได้ด้วยความเร็วสูงสุด 120 เมตรต่อนาที โดยมีกำลังการผลิต 20 ตันต่อเตาต่อวัน

กรณีศึกษา:ลูกค้าที่ใช้เตาเผาแบบไม่ใช้ก๊าซเฉื่อยพบการเกิดออกซิเดชันสีแดงบนแผ่นทองแดงพื้นผิว (มีปริมาณออกซิเจนสูงถึง 50 ppm) ทำให้เกิดเสี้ยนระหว่างการกัด การเปลี่ยนไปใช้เตาเผาบรรยากาศป้องกันส่งผลให้ความหยาบของพื้นผิว (Ra) อยู่ที่ ≤0.4μm และเพิ่มผลผลิตการกัดเป็น 99.6%

3. การเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน: จาก “วัตถุดิบทางอุตสาหกรรม” ไปสู่ ​​“วัสดุที่มีฟังก์ชันการทำงาน”

แผ่นทองแดงอบอ่อนแสดงให้เห็นถึงการปรับปรุงที่สำคัญ:

การปรับปรุงเหล่านี้ทำให้แผ่นทองแดงอบอ่อนเหมาะสำหรับ:

1. วงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น (FPC):ด้วยการยืดตัวมากกว่า 20% ฟอยล์จึงทนทานต่อการดัดแบบไดนามิกได้มากกว่า 100,000 รอบ ตอบโจทย์ความต้องการของอุปกรณ์พับได้
2. ตัวเก็บกระแสไฟฟ้าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน:ฟอยล์ที่อ่อนกว่า (HV<90) ต้านทานการแตกร้าวในระหว่างการเคลือบอิเล็กโทรด และฟอยล์บางเฉียบ 6μm รักษาความสม่ำเสมอของน้ำหนักภายใน ±3%
3. วัสดุพื้นผิวความถี่สูง:ความหยาบของพื้นผิวที่ต่ำกว่า 0.5μm ช่วยลดการสูญเสียสัญญาณ ลดการสูญเสียการแทรกลง 15% ที่ 28 GHz
4. วัสดุป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้า:ค่าการนำไฟฟ้า 101% IACS ช่วยให้ป้องกันได้อย่างมีประสิทธิภาพอย่างน้อย 80 dB ที่ 1 GHz

4. CIVEN METAL: เทคโนโลยีการอบชุบชั้นนำระดับอุตสาหกรรม

CIVEN METAL ได้ประสบความสำเร็จในความก้าวหน้าหลายประการในเทคโนโลยีการอบอ่อน:

1. การควบคุมอุณหภูมิอัจฉริยะ:ใช้อัลกอริธึม PID ที่มีการตอบรับอินฟราเรด ทำให้สามารถควบคุมอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำ ±1°C
2. การปิดผนึกที่ได้รับการปรับปรุง:ผนังเตาสองชั้นพร้อมการชดเชยแรงดันแบบไดนามิก ช่วยลดการใช้แก๊สลง 30%
3. การควบคุมทิศทางของเมล็ดพืช:ผ่านการอบแบบไล่ระดับ ทำให้ผลิตฟอยล์ที่มีความแข็งต่างกันตลอดความยาว โดยมีความแตกต่างของค่าความแข็งแรงเฉพาะจุดสูงสุดถึง 20% เหมาะสำหรับส่วนประกอบที่ปั๊มขึ้นรูปที่ซับซ้อน

การตรวจสอบความถูกต้อง:ฟอยล์ RTF-3 ที่ผ่านการบำบัดแบบย้อนกลับของ CIVEN METAL หลังการอบได้รับการรับรองจากลูกค้าสำหรับการใช้งานใน PCB ของสถานีฐาน 5G โดยลดการสูญเสียไดอิเล็กตริกลงเหลือ 0.0015 ที่ 10 GHz และเพิ่มอัตราการส่งสัญญาณได้ 12%

5. บทสรุป: ความสำคัญเชิงกลยุทธ์ของการอบอ่อนในการผลิตแผ่นทองแดง

การอบอ่อนเป็นมากกว่ากระบวนการ "ให้ความร้อนและทำความเย็น" แต่เป็นการผสมผสานระหว่างวิทยาศาสตร์วัสดุและวิศวกรรมศาสตร์ที่ซับซ้อน โดยการจัดการคุณลักษณะโครงสร้างจุลภาค เช่น ขอบเกรนและการเคลื่อนตัวแผ่นทองแดงการเปลี่ยนผ่านจากสถานะ "ที่ผ่านการใช้งานหนัก" ไปเป็นสถานะ "ที่ใช้งานได้จริง" ซึ่งสนับสนุนความก้าวหน้าในการสื่อสาร 5G ยานยนต์ไฟฟ้า และเทคโนโลยีที่สวมใส่ได้ ในขณะที่กระบวนการอบอ่อนพัฒนาไปสู่ความชาญฉลาดและความยั่งยืนมากขึ้น เช่น การพัฒนาเตาเผาพลังงานไฮโดรเจนของ CIVEN METAL ซึ่งช่วยลดการปล่อย CO₂ ลงได้ 40% แผ่นทองแดงรีดก็พร้อมที่จะปลดล็อกศักยภาพใหม่ๆ ในแอปพลิเคชันที่ล้ำสมัย