تعتبر رقائق النحاس مادة خام أساسية أساسية في صناعة لوحات الدوائر المطبوعة، والتي تلعب دورًا في توصيل الدوائر الكهربائية وتؤثر بشكل مباشر على الأداء الكهربائي والقوة الميكانيكية وموثوقية لوحات الدوائر المطبوعة. مع تطور التكنولوجيا الإلكترونية نحو التصغير والكثافة العالية والأداء العالي، أصبحت متطلبات الأداء لرقائق النحاس صارمة بشكل متزايد. وفقا لعمليات الإنتاج المختلفة، وخصائص الأداء، ومتطلبات التطبيق، يمكن تصنيف رقائق النحاس للوحة الدوائر المطبوعة إلى فئات مختلفة.
1، مصنفة حسب عملية الإنتاج
(1) رقائق النحاس كهربائيا
تعد رقائق النحاس التحليلية حاليًا أكثر أنواع رقائق النحاس استخدامًا على نطاق واسع في تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة. تستخدم عملية الإنتاج بشكل رئيسي التحليل الكهربائي، مع النحاس النقي كالأنود والفولاذ المقاوم للصدأ أو لوحة التيتانيوم كالكاثود. يتم تحليل نحاس الأنود كهربائيًا في محلول كهربائي مختلط من كبريتات النحاس وحمض الكبريتيك، ويتم ترسيب أيونات النحاس على سطح الكاثود لتكوين رقائق النحاس.
تتميز رقائق النحاس التحليلية بمزايا كفاءة الإنتاج العالية، والتكلفة المنخفضة نسبيًا، والإنتاج على نطاق واسع-. وفقًا لعمليات معالجة الأسطح المختلفة، يمكن تقسيم رقائق النحاس الإلكتروليتية أيضًا إلى رقائق نحاس كهروكيميائية ضوئية أحادية الجانب - ورقائق نحاس كهروكيميائية ضوئية مزدوجة الجوانب-. يكون أحد الجانبين من رقائق النحاس ذات القطب الكهروضوئي أحادي الجانب- أملسًا، بينما يتمتع الجانب الآخر بسطح خشن خشن. يكون الالتصاق بين السطح الخشن والركيزة العازلة أقوى، ويستخدم بشكل شائع لإنتاج الطبقة الداخلية من لوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات؛ تتميز رقائق النحاس ذات -الكهروضوئية ذات الجوانب المزدوجة بأسطح ناعمة على كلا الجانبين وخشونة سطحية منخفضة، مما يجعلها مناسبة للوحات الدوائر المطبوعة ذات التردد العالي-والنقل-للإشارة بسرعة عالية. يمكن أن يقلل بشكل فعال من فقدان إرسال الإشارة والمقاومة.
ومع ذلك، رقائق النحاس كهربائيا لديها أيضا بعض القيود. نظرًا للنمو غير المتساوي للحبيبات أثناء عملية الإنتاج، فإن الليونة ومقاومة الانحناء لرقائق النحاس تكون ضعيفة نسبيًا، ويكون أداؤها سيئًا في بعض سيناريوهات التطبيق التي تتطلب مرونة عالية.
(2) رقائق النحاس المدرفلة
يتم تصنيع رقائق النحاس المدرفلة عن طريق لف سبائك النحاس وتليينها بشكل متكرر. أثناء عملية الدرفلة، يتم ترتيب ذرات النحاس على طول اتجاه الدرفلة لتكوين بنية مجهرية كثيفة نسبيًا، مما يمنح رقائق النحاس المدرفلة مرونة ممتازة، وليونة عالية، ومقاومة جيدة للانحناء.
بالمقارنة مع رقائق النحاس الإلكتروليتية، فإن سطح رقائق النحاس المدرفلة أكثر سلاسة وسلاسة، وعادة ما تكون خشونة السطح أقل من رقائق النحاس الإلكتروليتية. وهذا يتيح لها تقليل انعكاس الإشارة وفقدانها بشكل فعال أثناء-نقل الإشارة ذات التردد العالي، مما يجعلها أكثر ملاءمة لتصنيع لوحات الدوائر المطبوعة ذات التردد العالي-والسرعة العالية- ولوحات الدوائر المرنة. في الأجهزة الإلكترونية المرنة مثل الهواتف القابلة للطي والأجهزة القابلة للارتداء، يمكن لرقائق النحاس المدرفلة، بمرونتها الممتازة، أن تلبي احتياجات الانحناء المتكررة للوحات الدوائر، مما يضمن استقرار وموثوقية الدائرة.
ومع ذلك، فإن عملية إنتاج رقائق النحاس الملفوفة معقدة، ودورة الإنتاج طويلة، والاستثمار في المعدات كبير، مما يؤدي إلى ارتفاع التكاليف والحد من تطبيقه في بعض منتجات لوحات الدوائر المطبوعة الحساسة من حيث التكلفة.
2، مصنفة حسب سمك
(1) رقائق النحاس السميكة
عادةً ما يُشار إلى رقائق النحاس التي يزيد سمكها عن 105 ميكرومتر على أنها رقائق نحاس سميكة. تتميز رقائق النحاس السميكة بقدرة حمل تيار عالية ويمكنها تحمل التيارات الكبيرة، مما يجعلها مناسبة لسيناريوهات لوحات الدوائر المطبوعة التي تتطلب نقل تيار عالي، مثل دوائر إمداد الطاقة العالية-، وأنظمة إدارة بطاريات الطاقة في إلكترونيات السيارات، ووحدات الطاقة في معدات التحكم الصناعية. في هذه التطبيقات، يمكن لرقائق النحاس السميكة أن تقلل بشكل فعال من مقاومة الخط، وتقلل من توليد الحرارة، وتحسن موثوقية الدائرة واستقرارها. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع رقائق النحاس السميكة أيضًا بقوة ميكانيكية جيدة، والتي يمكن أن تعزز صلابة لوحة الدوائر المطبوعة ومناسبة للمنتجات ذات متطلبات الأداء الميكانيكي العالية.
(2) رقائق النحاس ذات السماكة التقليدية
تنتمي رقائق النحاس التي يتراوح سمكها بين 18 ميكرومتر و105 ميكرومتر إلى رقائق النحاس ذات السماكة التقليدية، وهي أيضًا مجموعة سماكة رقائق النحاس الأكثر استخدامًا في تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة. تعمل رقائق النحاس ذات السماكة التقليدية على موازنة الأداء الكهربائي والأداء الميكانيكي والتكلفة، ويمكن أن تلبي متطلبات لوحة الدوائر المطبوعة لمعظم المنتجات الإلكترونية العادية، مثل الإلكترونيات الاستهلاكية، ومعدات الاتصالات، ومعدات مراقبة الأمان، وما إلى ذلك. على سبيل المثال، في لوحة الدوائر المطبوعة للهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، غالبًا ما يتم استخدام رقائق النحاس 18 ميكرومتر أو 35 ميكرومتر لضمان نقل الإشارة الفعال مع التحكم في التكاليف وسمك لوحة الدائرة.
(3) رقائق نحاس رقيقة ورقائق نحاسية رفيعة جدًا-.
تُسمى رقائق النحاس التي يقل سمكها عن 18 ميكرومتر برقائق النحاس الرقيقة، بينما تُسمى رقائق النحاس التي يقل سمكها عن 9 ميكرومتر برقائق النحاس الرقيقة جدًا-. مع تطور المنتجات الإلكترونية نحو التصغير والكثافة العالية، أصبحت متطلبات كثافة أسلاك لوحات الدوائر المطبوعة وسرعة نقل الإشارة مرتفعة بشكل متزايد، كما أصبح استخدام رقائق النحاس الرقيقة ورقائق النحاس الرقيقة-أكثر انتشارًا. يمكنها تحقيق عرض وتباعد أكثر دقة للخط، وتحسين كثافة الأسلاك في لوحات الدوائر المطبوعة، وتلبية احتياجات الأجهزة الإلكترونية المصغرة. وفي الوقت نفسه، تتميز رقائق النحاس الرفيعة ورقائق النحاس-الرقيقة جدًا بخشونة سطح أقل وأداء أفضل في-التردد العالي والسرعة العالية-في نقل الإشارات. ويتم استخدامها بشكل شائع في تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة للهواتف الذكية-المتطورة، واللوحات الأم للخوادم، ومعدات الاتصالات-عالية السرعة، وغيرها من الأجهزة التي تتطلب سلامة عالية للغاية للإشارة. ومع ذلك، فإن صعوبة معالجة رقائق النحاس الرقيقة-ورقائق النحاس فائقة النحافة مرتفعة نسبيًا، وتتطلب عمليات ومعدات إنتاج أعلى، وتكون عرضة للتمزق والتجاعيد ومشاكل أخرى أثناء عملية الإنتاج، مما يتطلب رقابة أكثر صرامة على الجودة.
3، مصنفة حسب عملية المعالجة السطحية
(1) رقائق النحاس الناعمة
لم يخضع سطح رقائق النحاس الناعمة لمعالجة خاصة، مما يوفر بريقًا طبيعيًا للنحاس وسطحًا أملسًا ومستويًا. يستخدم هذا النوع من رقائق النحاس بشكل أساسي في المواقف التي تتطلب جودة سطح عالية ولا تتطلب ارتباطًا خاصًا بالركيزة، مثل بعض لوحات الدوائر المزخرفة الخاصة أو لوحات الدوائر المطبوعة التي تتطلب جودة نقل إشارة عالية للغاية وتستخدم عمليات ربط خاصة. تتمثل مزايا رقائق النحاس الناعمة في انخفاض خشونة السطح وانخفاض فقدان إرسال الإشارة. ومع ذلك، نظرًا لنشاط السطح المنخفض، فإن قوة الارتباط مع الركيزة العازلة تكون ضعيفة نسبيًا، مما يتطلب استخدام -مواد ربط عالية الأداء أو تقنيات معالجة خاصة لضمان قوة الارتباط.
(2) رقائق النحاس الخشنة
يتم تشكيل رقائق النحاس الخشنة عن طريق المعالجة الكهروكيميائية أو الكيميائية على سطح رقائق النحاس لإنشاء بنية مجهرية خشنة. يمكن لهذا السطح الخشن أن يزيد بشكل كبير من مساحة التلامس بين رقائق النحاس والركيزة العازلة، ويحسن قوة الترابط، ويمنع تقشير رقائق النحاس أثناء تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة أو استخدامها. تعد رقائق النحاس الخشنة هي أكثر أنواع المعالجة السطحية استخدامًا في تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة، وتستخدم على نطاق واسع في أنواع مختلفة من إنتاج لوحات الدوائر المطبوعة، وخاصة لوحات الدوائر المطبوعة متعددة-الطبقات ولوحات الدوائر التي تتطلب عمليات التصفيح. وفقًا لعمليات ودرجات التخشين المختلفة، يمكن تقسيم رقائق النحاس الخشنة بشكل أكبر لتلبية متطلبات قوة الترابط وأداء السطح في سيناريوهات التطبيق المختلفة.
(3) رقائق النحاس المضادة للأكسدة
رقائق النحاس المضادة للأكسدة عبارة عن طبقة رقيقة ذات خصائص مضادة للأكسدة، مثل الفيلم العضوي المضاد للأكسدة، وطلاء سبائك النيكل والفوسفور، وما إلى ذلك، ومغطاة على سطح رقائق النحاس من خلال الطلاء الكيميائي أو الطلاء الكهربائي. يمكن لهذه الطبقة من الغشاء عزل رقائق النحاس بشكل فعال عن ملامسة الهواء، مما يمنع أكسدة رقائق النحاس أثناء التخزين والمعالجة، مما يؤثر على أدائها الكهربائي وقابلية اللحام. تُستخدم رقائق النحاس المضادة للأكسدة بشكل شائع في الحالات التي يكون فيها وقت التخزين طويلًا أو يكون استقرار جودة سطح رقائق النحاس مرتفعًا، مثل تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة لمنتجات التصدير، لضمان احتفاظ رقائق النحاس بالأداء الجيد أثناء النقل والتخزين.
4، مصنفة حسب مجال التطبيق
(1) رقائق النحاس للوحة الدوائر المطبوعة الصلبة
لوحة الدوائر المطبوعة الصلبة هي النوع الأكثر شيوعًا من لوحات الدوائر المطبوعة، وتستخدم على نطاق واسع في المنتجات الإلكترونية المختلفة. يمكن اختيار رقائق النحاس للوحة الدوائر المطبوعة الصلبة وفقًا لمتطلبات الأداء وميزانية تكلفة المنتج، مع عمليات إنتاج وسمك وعمليات معالجة سطحية مختلفة. بالنسبة للمنتجات الإلكترونية الاستهلاكية العادية، يتم عادةً استخدام رقائق النحاس الإلكتروليتية منخفضة التكلفة بسمك يتراوح من 18 ميكرومتر إلى 35 ميكرومتر؛ بالنسبة إلى-اللوحات الأم للخادم عالية الأداء، ومعدات محطة قاعدة الاتصالات، وما إلى ذلك، يمكن تحديد -رقائق نحاس إلكترونية ضوئية مزدوجة الجوانب أو رقائق نحاس ملفوفة ذات خشونة سطح منخفضة وأداء جيد لنقل الإشارات لتلبية متطلبات -نقل الإشارات العالية التردد والسرعة العالية-.
(2) رقائق النحاس للوحة الدوائر المطبوعة المرنة
تتميز لوحة الدوائر المطبوعة المرنة (FPC) بخصائص كونها مرنة وقابلة للطي وخفيفة الوزن، وتلعب دورًا مهمًا في تصغير الأجهزة الإلكترونية وتصميمها المرن. رقائق النحاس المستخدمة في لوحات الدوائر المطبوعة المرنة هي بشكل أساسي رقائق نحاس ملفوفة، والتي يمكن أن تتكيف مع احتياجات الانحناء لـ FPC في سيناريوهات التطبيقات المختلفة بسبب مرونتها الممتازة ومقاومتها للانحناء. بالإضافة إلى ذلك، من أجل زيادة تحسين مرونة وموثوقية FPC، سيتم استخدام بعض تقنيات المعالجة الخاصة، مثل التلدين أو تعديل السطح لرقائق النحاس المدرفلة، لتقليل صلابة رقائق النحاس، وتحسين مرونتها ومقاومتها للتعب.
(3) رقائق نحاسية للوحة الدوائر المطبوعة ذات التردد العالي-والسرعة العالية-.
مع التطور السريع للتقنيات مثل اتصالات 5G ومراكز البيانات والذكاء الاصطناعي، يتزايد الطلب على لوحات الدوائر المطبوعة ذات التردد العالي-والسرعة العالية- يومًا بعد يوم. تتطلب رقائق النحاس للوحات الدوائر المطبوعة ذات التردد العالي-والسرعة العالية-خشونة سطح منخفضة للغاية، وأداء جيد لنقل الإشارة، وأداء كهربائي مستقر. لذلك، عادةً ما يتم تحديد رقائق النحاس الكهروضوئية - مزدوجة الجوانب أو رقائق النحاس المدرفلة ذات خشونة السطح المنخفضة، ويتم استخدام عمليات معالجة سطحية خاصة، مثل تقليل محيط سطح رقائق النحاس، وتحسين البنية البلورية لرقائق النحاس، وما إلى ذلك، لتقليل الخسائر والتشوهات أثناء نقل الإشارة وتلبية المتطلبات الصارمة لنقل الإشارة-العالي التردد والسرعة العالية.