Il foglio di rame laminato, con le sue eccellenti proprietà fisiche, è diventato un materiale fondamentale per la produzione di molti dispositivi elettronici-di fascia alta. Con lo sviluppo della tecnologia elettronica verso la miniaturizzazione e le alte prestazioni, i requisiti prestazionali per i fogli di rame laminati stanno diventando sempre più rigorosi, il che ha portato all'emergere di categorie ricche in molteplici dimensioni per adattarsi a diversi scenari applicativi.
Classificazione in base al processo di fabbricazione
Nella fase iniziale della produzione di fogli di rame laminati, come materia prima vengono spesso utilizzati lingotti di rame ad elevata purezza-, che vengono inizialmente formati in strisce di rame di spessore adeguato mediante laminazione a caldo. Su questa base, il processo di laminazione a freddo diventa l’anello fondamentale che determina la microstruttura finale e le proprietà del foglio di rame. In base alle differenze nei parametri di processo e nei metodi operativi durante la laminazione a freddo, il foglio di rame laminato può essere suddiviso in foglio di rame laminato a freddo convenzionale e foglio di rame laminato con processo speciale.
Il tradizionale foglio di rame laminato a freddo-laminato a freddo viene laminato continuamente su una serie di laminatoi per ridurre gradualmente lo spessore del nastro di rame fino al valore target. Durante questo processo, gli atomi di rame vengono orientati e disposti in modo da formare una struttura a grani fibrosi densa e ordinata, conferendo alla lamina di rame una buona flessibilità ed elevata conduttività. Ad esempio, nella produzione comune di circuiti stampati flessibili, viene utilizzato un gran numero di fogli di rame laminati prodotti attraverso processi di laminazione a freddo convenzionali, che possono soddisfare i requisiti di base dell'FPC per la flessibilità del materiale e le prestazioni elettriche in molteplici applicazioni di piegatura.
Il foglio di rame laminato con processo speciale è sviluppato per soddisfare specifiche esigenze applicative di fascia alta-. Se viene adottata la tecnologia di laminazione asincrona multi passaggio, durante il processo di laminazione viene introdotta una forte deformazione di taglio utilizzando diverse velocità di linea dei rulli superiori e inferiori, che promuove la formazione di una struttura a grana più fine e uniforme all'interno del foglio di rame, migliorando ulteriormente le prestazioni globali del foglio di rame, tra cui maggiore robustezza, migliore resistenza alla fatica, ecc. Questo tipo di foglio di rame presenta vantaggi unici nella produzione di circuiti stampati per apparecchiature elettroniche nel campo aerospaziale e può soddisfare i requisiti di materiali ad alte-prestazioni e alta affidabilità per gli aeromobili sotto condizioni di lavoro complesse.
Classificazione basata sulle caratteristiche prestazionali
Dal punto di vista delle prestazioni, il foglio di rame laminato può essere suddiviso in categorie come foglio di rame laminato ad alta duttilità, foglio di rame laminato ad alta conduttività e foglio di rame laminato resistente alle alte temperature.
Durante il processo di produzione del foglio di rame laminato ad alta duttilità, il processo di laminazione e il successivo trattamento di ricottura vengono ottimizzati per conferirgli una duttilità superiore. Il suo tasso di allungamento può solitamente raggiungere il 15% -40%, molto più alto di quello dei normali materiali in lamina di rame. Nel campo dei dispositivi elettronici indossabili, questo tipo di lamina di rame è ampiamente utilizzata. Prendendo come esempio i braccialetti intelligenti, il circuito flessibile all'interno è costituito da un foglio di rame laminato altamente estensibile, che può mantenere buone prestazioni di connessione elettrica anche quando il circuito viene spesso piegato a seguito dei movimenti del polso e non causerà rotture del circuito o altri guasti dovuti alla fatica da flessione.
Il foglio di rame laminato ad alta conduttività si concentra sul miglioramento della conduttività del foglio di rame. Controllando rigorosamente la purezza delle materie prime e controllando con precisione i parametri di processo durante la lavorazione, si riduce l'ostruzione di impurità e difetti reticolari alla conduzione elettronica. La conduttività di questo tipo di lamina di rame può avvicinarsi o addirittura raggiungere il 101% -103% dello standard internazionale del rame ricotto. Nel campo delle comunicazioni ad alta-frequenza e ad alta-velocità, come le stazioni base 5G e le linee di trasmissione del segnale ad alta-velocità nei data center, il foglio di rame laminato ad alta conduttività può ridurre efficacemente la perdita di resistenza durante la trasmissione del segnale, garantire una trasmissione del segnale veloce e stabile e soddisfare i severi requisiti di bassa attenuazione del segnale per la trasmissione ad alta velocità di grandi quantità di dati.
Il foglio di rame laminato resistente alle alte temperature è progettato per applicazioni in ambienti ad alta-temperatura. L'aggiunta di elementi leganti specifici al foglio di rame, combinato con speciali processi di trattamento termico, conferisce un'eccellente resistenza alle alte-temperature. Questo tipo di foglio di rame può funzionare a lungo in un ambiente con temperatura di 200 gradi o anche superiore, pur mantenendo proprietà fisiche ed elettriche stabili. In ambienti ad alta-temperatura come i circuiti stampati dei sistemi di controllo elettronico nei vani motore delle automobili e i circuiti stampati delle apparecchiature di monitoraggio dei forni industriali ad alta-temperatura, il foglio di rame laminato resistente alle alte-temperature è diventato un materiale chiave per garantire il funzionamento stabile delle apparecchiature, evitando efficacemente problemi come la deformazione della scheda circuitale e il degrado delle prestazioni elettriche causato dalle alte temperature.
Classificazione per metodo di trattamento superficiale
Al fine di espandere ulteriormente l'ambito di applicazione del foglio di rame laminato, migliorare le sue prestazioni di legame con altri materiali e migliorare le sue prestazioni protettive in ambienti specifici, su di esso vengono spesso eseguiti diversi trattamenti superficiali, risultando in vari tipi di trattamenti superficiali del foglio di rame laminato.
La lamina di rame leggermente pressata su entrambi i lati, attraverso un preciso trattamento di lucidatura della superficie, conferisce a entrambi i lati della lamina di rame una levigatezza estremamente elevata e la ruvidità della superficie può solitamente essere controllata entro Rz inferiore o uguale a 1,1 μ m. Questa lamina di rame presenta vantaggi significativi nella produzione di circuiti stampati di fascia alta-, in particolare nella produzione di schede HDI di ordine elevato-che richiedono precisione di linea e qualità di trasmissione del segnale estremamente elevate. La sua superficie liscia può ridurre efficacemente la riflessione e la dispersione durante la trasmissione del segnale, ridurre la perdita di segnale e facilitare anche una migliore adesione con substrati isolanti, migliorando le prestazioni complessive e l'affidabilità del circuito.
Il trattamento di annerimento/reding del foglio di rame laminato è il processo di formazione di una pellicola di ossido nera o rossa sulla superficie del foglio di rame attraverso un trattamento chimico. Questa pellicola di ossido non solo migliora le prestazioni di schermatura elettromagnetica del foglio di rame, ma ne migliora anche la resistenza alla corrosione in ambienti difficili come l'umidità. Nel campo della schermatura elettromagnetica per dispositivi elettronici, come la produzione di coperture schermanti interne per laptop, smartphone e altri prodotti, il foglio di rame laminato trattato con annerimento/arrossamento può bloccare efficacemente le interferenze elettromagnetiche e garantire il normale funzionamento dei circuiti interni dell'apparecchiatura; Nella produzione di circuiti stampati per dispositivi elettronici per esterni, la loro resistenza alla corrosione può prolungare la durata di servizio del circuito e ridurre la probabilità di guasti causati da fattori ambientali.
Il foglio di rame laminato placcato nichel/stagno si riferisce al processo di deposito di uno strato di nichel o stagno metallico sulla superficie del foglio di rame laminato. Il foglio di rame laminato nichelato combina la resistenza alla corrosione del nichel con la buona conduttività del rame ed è ampiamente utilizzato in applicazioni come connettori elettronici e terminali di batterie che richiedono un'elevata resistenza alla corrosione; Il foglio di rame laminato stagnato ha un'eccellente saldabilità. Nei processi di saldatura elettronica, può garantire che i punti di saldatura siano solidi e affidabili, ridurre i difetti di saldatura come saldatura e dissaldatura virtuale ed è comunemente utilizzato nelle connessioni dei pin di componenti elettronici, nelle aree di saldatura dei circuiti stampati e in altri scenari.
Classificazione per domini applicativi
Diversi campi di applicazione attribuiscono un'enfasi diversa ai requisiti prestazionali del foglio di rame laminato, il che promuove anche l'ottimizzazione mirata del foglio di rame laminato nella produzione del prodotto, formando così una classificazione per campi di applicazione specifici.
Nel campo delle applicazioni di circuiti stampati flessibili, a causa della necessità che l'FPC abbia caratteristiche flessibili e pieghevoli, il foglio di rame laminato utilizzato per la produzione di FPC deve avere un'eccellente flessibilità e resistenza alla flessione. Di solito, questo tipo di foglio di rame laminato ha uno spessore sottile ed è stato sottoposto a una lavorazione speciale per resistere a decine di migliaia o addirittura centinaia di migliaia di piegature senza rompersi. In applicazioni come le linee di connessione di display pieghevoli per smartphone e tablet pieghevoli, questo foglio di rame laminato appositamente realizzato per FPC svolge un ruolo chiave nel garantire la stabilità della trasmissione del segnale e l'affidabilità delle connessioni di linea durante i molteplici processi di piegatura e apertura dell'apparecchiatura.
Nel campo delle comunicazioni ad alta-frequenza e ad alta-velocità, come le stazioni base di comunicazione 5G/6G, i cavi di trasmissione dati ad alta-velocità, ecc., vengono imposti requisiti estremamente elevati alle prestazioni elettriche del foglio di rame laminato. Il foglio di rame laminato utilizzato qui deve avere un valore della costante dielettrica e della tangente di perdita dielettrica estremamente bassi, nonché una buona integrità del segnale. Per soddisfare questi requisiti, questo tipo di foglio di rame laminato è sottoposto a uno stretto controllo sulla purezza del materiale, sulla microstruttura e sulla ruvidità della superficie durante il processo di produzione. Ad esempio, utilizzando materie prime di rame ultrapuro e ottimizzando i processi di laminazione e ricottura, la tangente di perdita dielettrica del foglio di rame può essere ridotta al di sotto di 0,002 nella gamma ad alta-frequenza (come superiore a 28 GHz), riducendo efficacemente le perdite durante la trasmissione del segnale e garantendo una trasmissione di alta-qualità di segnali ad alta-frequenza e ad alta-velocità.
Nel campo dei veicoli a nuova energia, il foglio di rame laminato viene utilizzato principalmente nella produzione di circuiti stampati per componenti chiave come i collettori di corrente nelle batterie di alimentazione e nei controller dei motori. Come collettore di corrente per le batterie di potenza, il foglio di rame laminato deve avere elevata conduttività, buona resistenza alla corrosione e una certa resistenza meccanica per garantire che la batteria possa condurre efficientemente la corrente durante la carica e la scarica, mentre funziona stabilmente per lungo tempo nel complesso ambiente chimico all'interno della batteria. Nel circuito del controller del motore, a causa della necessità di far fronte a condizioni di lavoro difficili come vibrazioni e alte temperature durante il funzionamento del veicolo, il foglio di rame laminato utilizzato deve avere una buona resistenza al calore, prestazioni antivibrazioni e fatica e affidabilità elettrica, fornendo una solida garanzia per il funzionamento stabile dei veicoli a nuova energia.