Gewalzte Kupferfolie mit ihren hervorragenden physikalischen Eigenschaften ist zu einem wichtigen Grundmaterial für die Herstellung vieler hochwertiger elektronischer Geräte geworden. Mit der Entwicklung der elektronischen Technologie hin zu Miniaturisierung und hoher Leistung werden die Leistungsanforderungen für gewalzte Kupferfolie immer strenger, was zur Entstehung umfangreicher Kategorien in mehreren Dimensionen zur Anpassung an verschiedene Anwendungsszenarien geführt hat.
Klassifizierung basierend auf dem Herstellungsprozess
In der Anfangsphase der Walzkupferfolienherstellung werden häufig hochreine Kupferbarren als Rohmaterial verwendet, die zunächst durch Warmwalzen zu Kupferbändern entsprechender Dicke geformt werden. Auf dieser Grundlage wird der Kaltwalzprozess zum zentralen Glied, das die endgültige Mikrostruktur und die Eigenschaften der Kupferfolie bestimmt. Entsprechend den Unterschieden in den Prozessparametern und Betriebsmethoden beim Kaltwalzen kann gewalzte Kupferfolie in herkömmliche kaltgewalzte Kupferfolie und speziell verfahrensgewalzte Kupferfolie unterteilt werden.
Herkömmliche kalt-gewalzte Kupferfolie wird kontinuierlich auf einer Reihe von Walzwerken gewalzt, um die Dicke des Kupferbands schrittweise auf den Zielwert zu reduzieren. Bei diesem Prozess werden Kupferatome so ausgerichtet und angeordnet, dass sie eine dichte und geordnete Faserkornstruktur bilden, die der Kupferfolie eine gute Flexibilität und hohe Leitfähigkeit verleiht. Beispielsweise wird bei der herkömmlichen Herstellung flexibler Leiterplatten eine große Anzahl gewalzter Kupferfolien verwendet, die durch herkömmliche Kaltwalzverfahren hergestellt werden und die grundlegenden Anforderungen von FPC an Materialflexibilität und elektrische Leistung in mehreren Biegeanwendungen erfüllen können.
Walzkupferfolie mit einem speziellen Verfahren wurde entwickelt, um spezifische Anforderungen von High-End-Anwendungen zu erfüllen. Wenn die asynchrone Walztechnologie mit mehreren Durchgängen eingesetzt wird, wird während des Walzvorgangs eine starke Scherverformung durch die Verwendung unterschiedlicher Liniengeschwindigkeiten der oberen und unteren Walzen eingeführt, was die Bildung einer feineren und gleichmäßigeren Kornstruktur innerhalb der Kupferfolie fördert und die Gesamtleistung der Kupferfolie weiter verbessert, einschließlich höherer Festigkeit, besserer Ermüdungsbeständigkeit usw. Diese Art von Kupferfolie bietet einzigartige Vorteile bei der Herstellung von Leiterplatten für elektronische Geräte im Luft- und Raumfahrtbereich und kann die Anforderungen an Hochleistungs- und Zuverlässigkeitsmaterialien für Flugzeuge erfüllen komplexe Arbeitsbedingungen.
Klassifizierung nach Leistungsmerkmalen
Im Hinblick auf die Leistung kann gewalzte Kupferfolie in Kategorien wie gewalzte Kupferfolie mit hoher Duktilität, gewalzte Kupferfolie mit hoher Leitfähigkeit und hochtemperaturbeständige gewalzte Kupferfolie unterteilt werden.
Während des Herstellungsprozesses von gewalzter Kupferfolie mit hoher Duktilität werden der Walzprozess und die anschließende Glühbehandlung optimiert, um ihr eine überlegene Duktilität zu verleihen. Seine Dehnungsrate kann normalerweise 15 % bis 40 % erreichen, viel höher als die von gewöhnlichen Kupferfolienmaterialien. Im Bereich tragbarer elektronischer Geräte wird diese Art von Kupferfolie häufig verwendet. Am Beispiel intelligenter Armbänder besteht die flexible Leiterplatte im Inneren aus hochdehnbarer gewalzter Kupferfolie, die auch dann eine gute elektrische Verbindungsleistung aufrechterhält, wenn die Leiterplatte aufgrund von Handgelenksbewegungen häufig gebogen wird, und es verursacht keinen Stromkreisbruch oder andere Fehler aufgrund von Biegeermüdung.
Walzkupferfolie mit hoher Leitfähigkeit konzentriert sich auf die Verbesserung der Leitfähigkeit der Kupferfolie. Durch die strenge Kontrolle der Reinheit der Rohstoffe und die präzise Kontrolle der Prozessparameter während der Verarbeitung wird die Behinderung der elektronischen Leitung durch Verunreinigungen und Gitterfehler verringert. Die Leitfähigkeit dieser Art von Kupferfolie kann 101 % -103 % des internationalen Standards für geglühtes Kupfer erreichen oder sogar erreichen. Im Bereich der Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeitskommunikation, beispielsweise bei 5G-Basisstationen und Hochgeschwindigkeitssignalübertragungsleitungen in Rechenzentren, kann gewalzte Kupferfolie mit hoher Leitfähigkeit den Widerstandsverlust während der Signalübertragung wirksam reduzieren, eine schnelle und stabile Signalübertragung gewährleisten und die strengen Anforderungen einer geringen Signaldämpfung für die Hochgeschwindigkeitsübertragung großer Datenmengen erfüllen.
Hochtemperaturbeständige gewalzte Kupferfolie ist für Anwendungen in Hochtemperaturumgebungen konzipiert. Die Zugabe bestimmter Legierungselemente zur Kupferfolie in Kombination mit speziellen Wärmebehandlungsprozessen verleiht ihr eine hervorragende Hochtemperaturbeständigkeit. Diese Art von Kupferfolie kann über einen langen Zeitraum in einer Umgebungstemperatur von 200 Grad oder mehr eingesetzt werden und behält dabei stabile physikalische und elektrische Eigenschaften bei. In Hochtemperaturumgebungen wie Leiterplatten elektronischer Steuerungssysteme in Motorräumen von Autos und Leiterplatten industrieller Hochtemperatur-Ofenüberwachungsgeräte ist hochtemperaturbeständige gewalzte Kupferfolie zu einem Schlüsselmaterial geworden, um einen stabilen Betrieb von Geräten zu gewährleisten und Probleme wie Leiterplattenverformung und Verschlechterung der elektrischen Leistung aufgrund hoher Temperaturen wirksam zu vermeiden.
Klassifizierung nach Oberflächenbehandlungsmethode
Um den Anwendungsbereich von gewalzter Kupferfolie weiter zu erweitern, ihre Bindungsleistung mit anderen Materialien zu verbessern und ihre Schutzleistung in bestimmten Umgebungen zu verbessern, werden häufig verschiedene Oberflächenbehandlungen durchgeführt, was zu verschiedenen Arten von Oberflächenbehandlungen von gewalzter Kupferfolie führt.
Doppelseitig leicht gepresste Kupferfolie verleiht beiden Seiten der Kupferfolie durch präzise Oberflächenpolierbehandlung eine extrem hohe Glätte, und die Oberflächenrauheit kann normalerweise innerhalb von Rz kleiner oder gleich 1,1 μm gesteuert werden. Diese Kupferfolie bietet erhebliche Vorteile bei der Herstellung hochwertiger Leiterplatten, insbesondere bei der Herstellung hochwertiger HDI-Platinen, die eine extrem hohe Leitungsgenauigkeit und Signalübertragungsqualität erfordern. Seine glatte Oberfläche kann Reflexionen und Streuungen während der Signalübertragung effektiv reduzieren, Signalverluste reduzieren und auch eine bessere Haftung auf isolierenden Substraten ermöglichen, wodurch die Gesamtleistung und Zuverlässigkeit der Leiterplatte verbessert wird.
Bei der Schwärzungs-/Rötungsbehandlung von gewalzter Kupferfolie wird durch chemische Behandlung ein schwarzer oder roter Oxidfilm auf der Oberfläche der Kupferfolie gebildet. Dieser Oxidfilm verbessert nicht nur die elektromagnetische Abschirmleistung der Kupferfolie, sondern verbessert auch deren Korrosionsbeständigkeit in rauen Umgebungen wie Feuchtigkeit. Im Bereich der elektromagnetischen Abschirmung für elektronische Geräte, beispielsweise bei der Herstellung von internen Abschirmungsabdeckungen für Laptops, Smartphones und andere Produkte, kann die Schwärzung/Rötung verarbeiteter gewalzter Kupferfolie elektromagnetische Störungen wirksam blockieren und den normalen Betrieb der internen Schaltkreise der Geräte sicherstellen; Bei der Herstellung von Leiterplatten für elektronische Geräte im Außenbereich kann ihre Korrosionsbeständigkeit die Lebensdauer der Leiterplatte verlängern und die Wahrscheinlichkeit von Ausfällen aufgrund von Umwelteinflüssen verringern.
Unter vernickelter/verzinnter gewalzter Kupferfolie versteht man den Prozess der Abscheidung einer Schicht aus Nickel- oder Zinnmetall auf der Oberfläche der gewalzten Kupferfolie. Vernickelte gewalzte Kupferfolie kombiniert die Korrosionsbeständigkeit von Nickel mit der guten Leitfähigkeit von Kupfer und wird häufig in Anwendungen wie elektronischen Steckverbindern und Batterieklemmen verwendet, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit erfordern. Verzinnte gewalzte Kupferfolie weist eine ausgezeichnete Schweißbarkeit auf. Bei elektronischen Schweißprozessen kann es sicherstellen, dass die Schweißpunkte fest und zuverlässig sind, Schweißfehler wie virtuelles Löten und Entlöten reduziert werden und wird häufig bei Stiftverbindungen elektronischer Komponenten, Lötbereichen von Leiterplatten und anderen Szenarien verwendet.
Klassifizierung für Anwendungsdomänen
Unterschiedliche Anwendungsbereiche legen unterschiedliche Schwerpunkte auf die Leistungsanforderungen von Walzkupferfolien, was auch die gezielte Optimierung von Walzkupferfolien bei der Produktherstellung fördert und so eine Klassifizierung für bestimmte Anwendungsbereiche bildet.
Im Bereich flexibler Leiterplattenanwendungen muss die für die FPC-Herstellung verwendete gewalzte Kupferfolie aufgrund der Notwendigkeit, dass FPC biegsame und biegsame Eigenschaften aufweisen muss, eine hervorragende Flexibilität und Biegefestigkeit aufweisen. Diese Art von gewalzter Kupferfolie hat normalerweise eine geringe Dicke und wurde einer speziellen Verarbeitung unterzogen, um Zehntausende oder sogar Hunderttausende Biegungen ohne Bruch zu überstehen. In Anwendungen wie faltbaren Display-Verbindungsleitungen für faltbare Smartphones und Tablets spielt diese speziell für FPC hergestellte gerollte Kupferfolie eine Schlüsselrolle bei der Gewährleistung der Stabilität der Signalübertragung und der Zuverlässigkeit der Leitungsverbindungen bei mehreren Falt- und Entfaltungsvorgängen der Geräte.
Im Bereich der Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeitskommunikation, wie z. B. 5G/6G-Kommunikationsbasisstationen, Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungskabel usw., werden extrem hohe Anforderungen an die elektrische Leistung von gewalzter Kupferfolie gestellt. Die hier verwendete gewalzte Kupferfolie muss eine extrem niedrige Dielektrizitätskonstante und einen extrem niedrigen dielektrischen Verlustfaktor sowie eine gute Signalintegrität aufweisen. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, unterliegt diese Art von gewalzter Kupferfolie während des Herstellungsprozesses einer strengen Kontrolle der Materialreinheit, Mikrostruktur und Oberflächenrauheit. Durch die Verwendung hochreiner Kupferrohstoffe und die Optimierung von Walz- und Glühprozessen kann beispielsweise der dielektrische Verlustfaktor von Kupferfolie im Hochfrequenzbereich (z. B. über 28 GHz) auf unter 0,002 reduziert werden, wodurch Verluste bei der Signalübertragung effektiv reduziert werden und eine qualitativ hochwertige Übertragung von Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeitssignalen gewährleistet wird.
Im Bereich der neuen Energiefahrzeuge wird gewalzte Kupferfolie hauptsächlich bei der Herstellung von Leiterplatten für Schlüsselkomponenten wie Stromabnehmer in Leistungsbatterien und Motorsteuerungen verwendet. Als Stromkollektor für Leistungsbatterien muss gewalzte Kupferfolie eine hohe Leitfähigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit und eine gewisse mechanische Festigkeit aufweisen, um sicherzustellen, dass die Batterie den Strom beim Laden und Entladen effizient leiten kann und gleichzeitig in der komplexen chemischen Umgebung im Inneren der Batterie über einen langen Zeitraum stabil arbeitet. Da in der Motorsteuerungsplatine raue Arbeitsbedingungen wie Vibrationen und hohe Temperaturen während des Fahrzeugbetriebs bewältigt werden müssen, muss die verwendete gewalzte Kupferfolie eine gute Hitzebeständigkeit, Anti-Vibrations-Ermüdungsleistung und elektrische Zuverlässigkeit aufweisen, was eine solide Garantie für den stabilen Betrieb von Fahrzeugen mit neuer Energie darstellt.