Il foglio di rame è una materia prima essenziale nella produzione di circuiti stampati, che svolge un ruolo nella conduzione dei circuiti elettrici e influisce direttamente sulle prestazioni elettriche, sulla resistenza meccanica e sull'affidabilità dei circuiti stampati. Con lo sviluppo della tecnologia elettronica verso la miniaturizzazione, l'alta densità e le alte prestazioni, i requisiti prestazionali per il foglio di rame stanno diventando sempre più severi. A seconda dei diversi processi di produzione, caratteristiche prestazionali e requisiti applicativi, i fogli di rame per circuiti stampati possono essere classificati in varie categorie.
1, Classificato per processo di produzione
(1) Lamina di rame elettrolitico
Il foglio di rame elettrolitico è attualmente il tipo di foglio di rame più utilizzato nella produzione di circuiti stampati. Il processo di produzione utilizza principalmente l'elettrolisi, con rame puro come anodo e piastra in acciaio inossidabile o titanio come catodo. Il rame dell'anodo viene elettrolizzato in un elettrolita misto di solfato di rame e acido solforico e gli ioni di rame vengono depositati sulla superficie del catodo per formare un foglio di rame.
Il foglio di rame elettrolitico presenta i vantaggi di un'elevata efficienza produttiva, di costi relativamente bassi e di produzione su larga-scala. In base ai diversi processi di trattamento superficiale, il foglio di rame elettrolitico può essere ulteriormente suddiviso in foglio di rame fotoelettrochimico su un lato-e foglio di rame fotoelettrochimico su due lati-. Un lato del foglio di rame del fotoelettrodo su un solo lato è liscio, mentre l'altro lato ha una superficie ruvida. L'adesione tra la superficie ruvida e il substrato isolante è più forte ed è comunemente utilizzata per la produzione dello strato interno di circuiti stampati multi-strato; Il foglio di rame del fotoelettrodo a doppia faccia- presenta superfici lisce su entrambi i lati e una bassa rugosità superficiale, che lo rende adatto per circuiti stampati con trasmissione del segnale ad alta-frequenza e ad alta-velocità. Può ridurre efficacemente la perdita e l'impedenza della trasmissione del segnale.
Tuttavia, anche il foglio di rame elettrolitico presenta alcune limitazioni. A causa della crescita irregolare della grana durante il processo di produzione, la duttilità e la resistenza alla flessione del foglio di rame sono relativamente scarse e le sue prestazioni sono scarse in alcuni scenari applicativi che richiedono elevata flessibilità.
(2) Foglio di rame laminato
Il foglio di rame laminato viene prodotto laminando e ricotturando ripetutamente lingotti di rame. Durante il processo di laminazione, gli atomi di rame vengono disposti lungo la direzione di laminazione per formare una microstruttura relativamente densa, che conferisce al foglio di rame laminato eccellente flessibilità, elevata duttilità e buona resistenza alla flessione.
Rispetto al foglio di rame elettrolitico, la superficie del foglio di rame laminato è più liscia e liscia e la rugosità superficiale è generalmente inferiore a quella del foglio di rame elettrolitico. Ciò consente di ridurre efficacemente la riflessione e la perdita del segnale durante la trasmissione del segnale ad alta-frequenza, rendendolo più adatto alla produzione di circuiti stampati ad alta-frequenza e ad alta-velocità e di circuiti stampati flessibili. Nei dispositivi elettronici flessibili come telefoni pieghevoli e dispositivi indossabili, il foglio di rame laminato, con la sua eccellente flessibilità, può soddisfare le ripetute esigenze di piegatura dei circuiti stampati, garantendo stabilità e affidabilità del circuito.
Tuttavia, il processo di produzione del foglio di rame laminato è complesso, il ciclo di produzione è lungo e l’investimento in attrezzature è elevato, il che comporta costi elevati e ne limita l’applicazione in alcuni prodotti di circuiti stampati sensibili ai costi.
2, Classificato per spessore
(1) Lamina di rame spessa
La lamina di rame con uno spessore superiore a 105 μ m viene solitamente definita lamina di rame spessa. Il foglio di rame spesso ha un'elevata capacità di trasporto della corrente e può sopportare correnti elevate, rendendolo adatto per scenari di circuiti stampati che richiedono una trasmissione di corrente elevata, come circuiti di alimentazione ad alta-potenza, sistemi di gestione delle batterie nell'elettronica automobilistica e moduli di potenza nelle apparecchiature di controllo industriale. In queste applicazioni, la lamina di rame spessa può ridurre efficacemente la resistenza della linea, diminuire la generazione di calore e migliorare l'affidabilità e la stabilità del circuito. Inoltre, la lamina di rame spessa ha anche una buona resistenza meccanica, che può migliorare la rigidità del circuito stampato ed è adatta per prodotti con elevati requisiti di prestazioni meccaniche.
(2) Foglio di rame di spessore convenzionale
La lamina di rame con uno spessore compreso tra 18 μm e 105 μm appartiene alla lamina di rame con spessore convenzionale, che è anche la gamma di spessori della lamina di rame più comunemente utilizzata nella produzione di circuiti stampati. Il foglio di rame con spessore convenzionale bilancia le prestazioni elettriche, le prestazioni meccaniche e i costi e può soddisfare i requisiti dei circuiti stampati della maggior parte dei prodotti elettronici comuni, come elettronica di consumo, apparecchiature di comunicazione, apparecchiature di monitoraggio della sicurezza, ecc. Ad esempio, nel circuito stampato di smartphone e laptop, viene spesso utilizzato un foglio di rame da 18 μm o 35 μm per garantire un'efficace trasmissione del segnale controllando allo stesso tempo i costi e lo spessore del circuito.
(3) Lamina di rame sottile e lamina di rame ultra-sottile
Un foglio di rame con uno spessore inferiore a 18 μ m è chiamato foglio di rame sottile, mentre un foglio di rame con uno spessore inferiore a 9 μ m è considerato un foglio di rame ultrasottile. Con lo sviluppo dei prodotti elettronici verso la miniaturizzazione e l'alta densità, i requisiti di densità di cablaggio dei circuiti stampati e velocità di trasmissione del segnale stanno diventando sempre più elevati e l'applicazione di fogli di rame sottili e ultrasottili-sta diventando sempre più diffusa. Possono raggiungere una larghezza e una spaziatura della linea più fini, migliorare la densità del cablaggio dei circuiti stampati e soddisfare le esigenze dei dispositivi elettronici miniaturizzati. Nel frattempo, il foglio di rame sottile e il foglio di rame ultra-sottile hanno una rugosità superficiale inferiore e prestazioni migliori nella trasmissione del segnale ad alta-frequenza e ad alta-velocità. Sono comunemente utilizzati nella produzione di circuiti stampati per smartphone-di fascia alta, schede madri per server, apparecchiature di comunicazione ad alta-velocità e altri dispositivi che richiedono un'integrità del segnale estremamente elevata. Tuttavia, la difficoltà di lavorazione del foglio di rame sottile e del foglio di rame ultrasottile- è relativamente elevata, richiede processi e attrezzature di produzione più elevati ed è soggetto a strappi, grinze e altri problemi durante il processo di produzione, che richiedono un controllo di qualità più rigoroso.
3, classificato in base al processo di trattamento superficiale
(1) Lamina di rame liscia
La superficie della lamina di rame liscia non ha subito trattamenti speciali, presentando la naturale lucentezza del rame e una superficie liscia e piana. Questo tipo di foglio di rame viene utilizzato principalmente in situazioni che richiedono un'elevata qualità superficiale e non richiedono un legame speciale con il substrato, come alcuni circuiti stampati decorativi speciali o circuiti stampati che richiedono una qualità di trasmissione del segnale estremamente elevata e utilizzano processi di collegamento speciali. I vantaggi del foglio di rame liscio sono la bassa rugosità superficiale e la bassa perdita di trasmissione del segnale. Tuttavia, a causa della sua bassa attività superficiale, la sua forza di legame con il substrato isolante è relativamente debole e richiede l'uso di materiali leganti ad alte-prestazioni o tecniche di lavorazione speciali per garantire la forza di legame.
(2) Lamina di rame ruvida
La lamina di rame grezza è formata mediante trattamento elettrochimico o chimico sulla superficie della lamina di rame per creare una microstruttura ruvida. Questa superficie ruvida può aumentare significativamente l'area di contatto tra il foglio di rame e il substrato isolante, migliorare la forza di adesione e prevenire il distacco del foglio di rame durante la produzione o l'uso del circuito stampato. La lamina di rame grossolana è il tipo di trattamento superficiale più comunemente utilizzato nella produzione di circuiti stampati, ampiamente utilizzato in vari tipi di produzione di circuiti stampati, in particolare circuiti stampati multi-strato e circuiti stampati che richiedono processi di laminazione. A seconda dei diversi processi e gradi di irruvidimento, il foglio di rame irruvidito può essere ulteriormente suddiviso per soddisfare i requisiti di forza di adesione e prestazioni superficiali in diversi scenari applicativi.
(3) Foglio di rame antiossidazione
Il foglio di rame antiossidante è un film sottile con proprietà antiossidanti, come un film antiossidante organico, un rivestimento in lega di nichel-fosforo, ecc., ricoperto sulla superficie del foglio di rame mediante rivestimento chimico o galvanica. Questo strato di pellicola può isolare efficacemente il foglio di rame dal contatto con l'aria, prevenendo l'ossidazione del foglio di rame durante lo stoccaggio e la lavorazione, che influisce sulle prestazioni elettriche e sulla saldabilità. Il foglio di rame antiossidante è comunemente utilizzato in situazioni in cui il tempo di conservazione è lungo o la stabilità della qualità della superficie del foglio di rame è elevata, come nella produzione di circuiti stampati per prodotti di esportazione, per garantire che il foglio di rame mantenga buone prestazioni durante il trasporto e lo stoccaggio.
4, Classificato per campo di applicazione
(1) Lamina di rame per circuito stampato rigido
Il circuito stampato rigido è il tipo più comune di circuito stampato, ampiamente utilizzato in vari prodotti elettronici. Il foglio di rame per circuiti stampati rigidi può essere selezionato in base ai requisiti prestazionali e al budget di costo del prodotto, con diversi processi di produzione, spessori e processi di trattamento superficiale. Per i normali prodotti elettronici di consumo, viene solitamente utilizzata una lamina di rame elettrolitico a basso-costo con uno spessore compreso tra 18 μm e 35 μm; Per le schede madri dei server ad alte-prestazioni, le apparecchiature delle stazioni base di comunicazione, ecc., è possibile selezionare un foglio di rame optoelettronico su entrambi i lati-o un foglio di rame laminato con bassa rugosità superficiale e buone prestazioni di trasmissione del segnale per soddisfare i requisiti di trasmissione del segnale ad alta-frequenza e ad alta-velocità.
(2) Lamina di rame per circuito stampato flessibile
Il circuito stampato flessibile (FPC) ha le caratteristiche di essere flessibile, pieghevole e leggero e svolge un ruolo importante nella miniaturizzazione e nella progettazione flessibile dei dispositivi elettronici. Il foglio di rame utilizzato per i circuiti stampati flessibili è principalmente un foglio di rame laminato, che può adattarsi alle esigenze di piegatura dell'FPC in diversi scenari applicativi grazie alla sua eccellente flessibilità e resistenza alla flessione. Inoltre, al fine di migliorare ulteriormente la flessibilità e l'affidabilità dell'FPC, verranno utilizzate alcune tecniche di lavorazione speciali, come la ricottura o la modifica superficiale del foglio di rame laminato, per ridurre la durezza del foglio di rame, migliorarne la flessibilità e la resistenza alla fatica.
(3) Foglio di rame per circuiti stampati ad alta-frequenza e ad alta-velocità
Con il rapido sviluppo di tecnologie come la comunicazione 5G, i data center e l'intelligenza artificiale, la domanda di circuiti stampati ad alta-frequenza e ad alta-velocità aumenta di giorno in giorno. La lamina di rame per circuiti stampati ad alta-frequenza e ad alta-velocità richiede una rugosità superficiale estremamente bassa, buone prestazioni di trasmissione del segnale e prestazioni elettriche stabili. Pertanto, viene solitamente selezionato un foglio di rame fotoelettrodico a doppia faccia o un foglio di rame laminato con bassa rugosità superficiale e vengono utilizzati processi speciali di trattamento della superficie, come la riduzione del contorno della superficie del foglio di rame, l'ottimizzazione della struttura cristallina del foglio di rame, ecc., per ridurre le perdite e le distorsioni durante la trasmissione del segnale e soddisfare i severi requisiti di trasmissione del segnale ad alta-frequenza e ad alta-velocità.