Folia miedziana to bardzo cienki materiał miedziany. Ze względu na proces technologiczny można ją podzielić na dwa rodzaje: folię miedzianą walcowaną (RA) oraz folię miedzianą elektrolityczną (ED). Folia miedziana charakteryzuje się doskonałą przewodnością elektryczną i cieplną oraz właściwościami ekranującymi sygnały elektryczne i magnetyczne. Folia miedziana jest wykorzystywana w dużych ilościach w produkcji precyzyjnych podzespołów elektronicznych. Wraz z rozwojem nowoczesnej produkcji, zapotrzebowanie na cieńsze, lżejsze, mniejsze i bardziej przenośne produkty elektroniczne doprowadziło do poszerzenia zakresu zastosowań folii miedzianej.
Folia miedziana w rolkach nazywana jest folią miedzianą RA. Jest to materiał miedziany wytwarzany metodą fizycznego walcowania. Ze względu na proces produkcyjny, folia miedziana RA ma wewnątrz strukturę kulistą. Można ją dostosować do stanu miękkiego i twardego poprzez proces wyżarzania. Folia miedziana RA jest wykorzystywana w produkcji wysokiej klasy produktów elektronicznych, zwłaszcza tych wymagających pewnego stopnia elastyczności materiału.
Folia z miedzi elektrolitycznej jest nazywana folią miedzianą ED. Jest to materiał w postaci folii miedzianej wytwarzany metodą osadzania chemicznego. Ze względu na charakter procesu produkcyjnego, folia z miedzi elektrolitycznej ma wewnątrz strukturę kolumnową. Proces produkcji folii z miedzi elektrolitycznej jest stosunkowo prosty i jest stosowany w produktach wymagających wielu prostych procesów, takich jak płytki drukowane i elektrody ujemne baterii litowych.
Folia miedziana RA i folia miedziana elektrolityczna mają swoje zalety i wady pod następującymi względami:
Folia miedziana RA jest czystsza pod względem zawartości miedzi;
Folia miedziana RA ma lepsze ogólne parametry niż folia miedziana elektrolityczna pod względem właściwości fizycznych;
Pod względem właściwości chemicznych między dwoma rodzajami folii miedzianej istnieje niewielka różnica;
Jeśli chodzi o koszty, folia miedziana ED jest łatwiejsza w masowej produkcji ze względu na stosunkowo prosty proces produkcyjny i jest tańsza niż folia miedziana kalandrowana.
Folię miedzianą RA stosuje się zazwyczaj we wczesnych etapach wytwarzania produktu, jednak w miarę jak proces produkcyjny staje się bardziej dojrzały, w celu obniżenia kosztów zaczyna się stosować folię miedzianą ED.
Folia miedziana charakteryzuje się dobrą przewodnością elektryczną i cieplną, a także dobrymi właściwościami ekranującymi sygnały elektryczne i magnetyczne. Dlatego jest często stosowana jako medium przewodzące prąd elektryczny lub ciepło w produktach elektronicznych i elektrycznych, a także jako materiał ekranujący dla niektórych podzespołów elektronicznych. Ze względu na właściwości fizyczne i wizualne miedzi i jej stopów, znajdują one również zastosowanie w dekoracjach architektonicznych i innych gałęziach przemysłu.
Surowcem do produkcji folii miedzianej jest czysta miedź, ale surowce występują w różnych stanach skupienia ze względu na odmienne procesy produkcyjne. Folia miedziana walcowana jest zazwyczaj wytwarzana z elektrolitycznych arkuszy miedzi katodowej, które są topione, a następnie walcowane. Do produkcji folii miedzianej elektrolitycznej surowce należy zanurzyć w roztworze kwasu siarkowego w celu rozpuszczenia w kąpieli miedzianej. W takim przypadku bardziej preferowane są surowce takie jak śrut miedziany lub drut miedziany, aby zapewnić lepsze rozpuszczanie w kwasie siarkowym.
Jony miedzi są bardzo aktywne w powietrzu i mogą łatwo reagować z jonami tlenu w powietrzu, tworząc tlenek miedzi. Podczas procesu produkcji powierzchnia folii miedzianej jest poddawana działaniu antyutleniacza w temperaturze pokojowej, ale to jedynie opóźnia proces utleniania folii miedzianej. Dlatego zaleca się jak najszybsze zużycie folii miedzianej po rozpakowaniu. Niewykorzystaną folię miedzianą należy przechowywać w suchym, niewidocznym miejscu, z dala od lotnych gazów. Zalecana temperatura przechowywania folii miedzianej wynosi około 25 stopni Celsjusza, a wilgotność nie powinna przekraczać 70%.
Folia miedziana to nie tylko materiał przewodzący, ale także najbardziej ekonomiczny materiał przemysłowy dostępny na rynku. Folia miedziana charakteryzuje się lepszą przewodnością elektryczną i cieplną niż zwykłe materiały metalowe.
Taśma z folii miedzianej jest zazwyczaj przewodząca po stronie miedzianej, a strona klejąca może być również przewodząca poprzez dodanie proszku przewodzącego do kleju. Dlatego w momencie zakupu należy upewnić się, czy potrzebna jest jednostronna, czy dwustronna przewodząca taśma z folii miedzianej.
Folię miedzianą z lekkim utlenianiem powierzchniowym można usunąć gąbką nasączoną alkoholem. W przypadku długotrwałego utleniania lub utleniania na dużej powierzchni, należy je usunąć, czyszcząc roztworem kwasu siarkowego.
CIVEN Metal oferuje taśmę miedzianą przeznaczoną specjalnie do witraży, która jest bardzo łatwa w użyciu.
Teoretycznie tak; jednakże, ponieważ topienie materiału nie odbywa się w warunkach próżni, a różni producenci stosują różne temperatury i procesy formowania, w połączeniu z różnicami w środowisku produkcyjnym, możliwe jest domieszanie różnych pierwiastków śladowych do materiału podczas formowania. W rezultacie, nawet jeśli skład materiału jest taki sam, mogą występować różnice w kolorze w materiale pochodzącym od różnych producentów.
Czasami, nawet w przypadku folii miedzianych o wysokiej czystości, kolor powierzchni folii miedzianych produkowanych przez różnych producentów może się różnić w odcieniu. Niektórzy uważają, że ciemniejsze, czerwone folie miedziane mają wyższą czystość. Jednak nie zawsze jest to prawdą, ponieważ oprócz zawartości miedzi, gładkość powierzchni folii miedzianej może również powodować różnice w odcieniu postrzegane przez ludzkie oko. Na przykład folia miedziana o wysokiej gładkości powierzchni będzie miała lepszy współczynnik odbicia, przez co kolor powierzchni będzie wydawał się jaśniejszy, a czasem nawet białawy. W rzeczywistości jest to normalne zjawisko w przypadku folii miedzianej o dobrej gładkości, wskazujące na jej gładką powierzchnię i niską chropowatość.
Folia z miedzi elektrolitycznej jest produkowana metodą chemiczną, dzięki czemu powierzchnia gotowego produktu jest wolna od oleju. Natomiast folia miedziana w rolkach jest produkowana metodą fizycznego walcowania, a podczas produkcji mechaniczny olej smarowy z rolek może pozostawać na powierzchni i wewnątrz gotowego produktu. Dlatego konieczne jest późniejsze czyszczenie i odtłuszczanie powierzchni w celu usunięcia pozostałości oleju. Jeśli pozostałości te nie zostaną usunięte, mogą one wpłynąć na odporność powierzchni gotowego produktu na odrywanie. Szczególnie podczas laminowania w wysokiej temperaturze, wewnętrzne pozostałości oleju mogą przedostawać się na powierzchnię.
Im większa gładkość powierzchni folii miedzianej, tym wyższy współczynnik odbicia, który może wydawać się białawy gołym okiem. Większa gładkość powierzchni nieznacznie poprawia również przewodność elektryczną i cieplną materiału. Jeśli później konieczne będzie powlekanie, zaleca się, w miarę możliwości, wybór powłok wodorozcieńczalnych. Powłoki olejowe, ze względu na swoją strukturę molekularną o większej powierzchni, są bardziej podatne na odklejanie.
Po procesie wyżarzania ogólna elastyczność i plastyczność folii miedzianej ulegają poprawie, a jej rezystywność maleje, co przekłada się na poprawę przewodności elektrycznej. Wyżarzony materiał jest jednak bardziej podatny na zarysowania i wgniecenia w kontakcie z twardymi przedmiotami. Ponadto, niewielkie wibracje występujące podczas produkcji i transportu mogą powodować odkształcenia materiału i powstawanie wytłoczeń. Dlatego należy zachować szczególną ostrożność podczas późniejszej produkcji i przetwarzania.
Ponieważ obecne normy międzynarodowe nie zawierają dokładnych i jednolitych metod badawczych ani norm dla materiałów o grubości mniejszej niż 0,2 mm, trudno jest stosować tradycyjne wartości twardości do określania stanu miękkiego lub twardego folii miedzianej. Z tego powodu firmy produkujące folie miedziane wykorzystują wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie, aby określić stan miękki lub twardy materiału, zamiast tradycyjnych wartości twardości.
Folia miedziana wyżarzana (stan miękki):
- Niższa twardość i większa ciągliwość:Łatwe w obróbce i formowaniu.
- Lepsza przewodność elektrycznaProces wyżarzania powoduje redukcję granic ziaren i defektów.
- Dobra jakość powierzchni:Nadaje się jako podłoże do płytek drukowanych (PCB).
Folia miedziana półtwarda:
- Twardość pośrednia:Posiada pewną zdolność zachowywania kształtu.
- Nadaje się do zastosowań wymagających pewnej wytrzymałości i sztywności:Stosowany w niektórych typach podzespołów elektronicznych.
Twarda folia miedziana:
- Wyższa twardość: Nie ulega łatwo odkształceniom, nadaje się do zastosowań wymagających precyzyjnych wymiarów.
- Niższa ciągliwość:Wymaga większej uwagi podczas przetwarzania.
Wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie folii miedzianej to dwa ważne wskaźniki fizyczne, które są ze sobą ściśle powiązane i bezpośrednio wpływają na jakość i niezawodność folii miedzianej. Wytrzymałość na rozciąganie odnosi się do zdolności folii miedzianej do przeciwstawiania się pękaniu pod wpływem siły rozciągającej, zazwyczaj wyrażanej w megapaskalach (MPa). Wydłużenie odnosi się do zdolności materiału do odkształcenia plastycznego podczas rozciągania, wyrażonej w procentach.
Na wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie folii miedzianej wpływa zarówno grubość, jak i wielkość ziarna. Aby opisać ten wpływ wielkości, należy wprowadzić bezwymiarowy stosunek grubości do wielkości ziarna (T/D) jako parametr porównawczy. Wytrzymałość na rozciąganie zmienia się różnie w różnych zakresach stosunku grubości do wielkości ziarna, natomiast wydłużenie maleje wraz ze zmniejszaniem się grubości, gdy stosunek grubości do wielkości ziarna jest stały.