رقائق النحاس هي مادة نحاسية رقيقة جدًا. يمكن تقسيمها عن طريق العملية إلى نوعين: رقائق النحاس المدرفلة (RA) ورقائق النحاس الكهربائي (ED). تتميز رقائق النحاس بموصلية كهربائية وحرارية ممتازة، ولها خاصية حماية الإشارات الكهربائية والمغناطيسية. تُستخدم رقائق النحاس بكميات كبيرة في تصنيع المكونات الإلكترونية الدقيقة. مع تقدم التصنيع الحديث، أدى الطلب على المنتجات الإلكترونية الأرق والأخف وزنًا والأصغر حجمًا والأكثر قابلية للحمل إلى نطاق أوسع من تطبيقات رقائق النحاس.
يشار إلى رقائق النحاس المدرفلة باسم رقائق النحاس RA. إنها مادة نحاسية يتم تصنيعها عن طريق الدرفلة المادية. بسبب عملية التصنيع، فإن رقائق النحاس RA لديها هيكل كروي في الداخل. ويمكن تعديله إلى مزاج ناعم وصلب باستخدام عملية التلدين. يتم استخدام رقائق النحاس RA في تصنيع المنتجات الإلكترونية المتطورة، خاصة تلك التي تتطلب درجة معينة من المرونة في المادة.
يشار إلى رقائق النحاس الإلكتروليتية برقائق النحاس ED. إنها مادة رقائق النحاس التي يتم تصنيعها عن طريق عملية الترسيب الكيميائي. نظرًا لطبيعة عملية الإنتاج، فإن رقائق النحاس الإلكتروليتية لها هيكل عمودي بداخلها. تعتبر عملية إنتاج رقائق النحاس المُحلل كهربائيًا بسيطة نسبيًا، وتُستخدم في المنتجات التي تتطلب عددًا كبيرًا من العمليات البسيطة، مثل لوحات الدوائر الكهربائية والأقطاب الكهربائية السالبة لبطارية الليثيوم.
رقائق النحاس RA ورقائق النحاس كهربائيا لها مزاياها وعيوبها في الجوانب التالية:
رقائق النحاس RA أنقى من حيث محتوى النحاس؛
تتمتع رقائق النحاس RA بأداء عام أفضل من رقائق النحاس الإلكتروليتية من حيث الخصائص الفيزيائية؛
لا يوجد فرق كبير بين نوعي رقائق النحاس من حيث الخواص الكيميائية؛
من حيث التكلفة، فإن رقائق النحاس ED أسهل في الإنتاج بكميات كبيرة بسبب عملية التصنيع البسيطة نسبيًا وأقل تكلفة من رقائق النحاس المقوية.
بشكل عام، يتم استخدام رقائق النحاس RA في المراحل الأولى من تصنيع المنتج، ولكن عندما تصبح عملية التصنيع أكثر نضجًا، سوف تتولى رقائق النحاس ED المهمة من أجل تقليل التكاليف.
تتمتع رقائق النحاس بموصلية كهربائية وحرارة جيدة، كما أنها تتمتع بخصائص حماية جيدة للإشارات الكهربائية والمغناطيسية. ولذلك، فإنه غالبا ما يستخدم كوسيلة للتوصيل الكهربائي أو الحراري في المنتجات الإلكترونية والكهربائية، أو كمادة حماية لبعض المكونات الإلكترونية. نظرًا للخصائص الظاهرة والفيزيائية للنحاس وسبائك النحاس، فإنها تستخدم أيضًا في الديكور المعماري والصناعات الأخرى.
المادة الخام لرقائق النحاس هي النحاس النقي، ولكن المواد الخام تكون في حالات مختلفة بسبب عمليات الإنتاج المختلفة. تُصنع رقائق النحاس الملفوفة بشكل عام من صفائح النحاس الكاثودية التي يتم صهرها ثم دحرجتها؛ تحتاج رقائق النحاس التحليلية إلى وضع المواد الخام في محلول حمض الكبريتيك لتذوب في حمام النحاس، ومن ثم فهي أكثر ميلاً لاستخدام المواد الخام مثل طلقة النحاس أو الأسلاك النحاسية لإذابة حمض الكبريتيك بشكل أفضل.
أيونات النحاس نشطة للغاية في الهواء ويمكن أن تتفاعل بسهولة مع أيونات الأكسجين الموجودة في الهواء لتكوين أكسيد النحاس. نحن نعالج سطح رقائق النحاس بمضادات الأكسدة في درجة حرارة الغرفة أثناء عملية الإنتاج، لكن هذا يؤدي فقط إلى تأخير الوقت الذي تتم فيه أكسدة رقائق النحاس. لذلك، يوصى باستخدام رقائق النحاس في أسرع وقت ممكن بعد التفريغ. وتخزين رقائق النحاس غير المستخدمة في مكان جاف عازل للضوء بعيداً عن الغازات المتطايرة. تبلغ درجة حرارة التخزين الموصى بها لرقائق النحاس حوالي 25 درجة مئوية ويجب ألا تتجاوز الرطوبة 70%.
لا تعد رقائق النحاس مادة موصلة فحسب، ولكنها أيضًا أكثر المواد الصناعية المتاحة فعالية من حيث التكلفة. تتمتع رقائق النحاس بموصلية كهربائية وحرارية أفضل من المواد المعدنية العادية.
يكون شريط رقائق النحاس موصلًا بشكل عام على الجانب النحاسي، ويمكن أيضًا جعل الجانب اللاصق موصلًا عن طريق وضع مسحوق موصل في المادة اللاصقة. لذلك، تحتاج إلى التأكد مما إذا كنت بحاجة إلى شريط رقائق نحاس موصل أحادي الجانب أو شريط رقائق نحاس موصل مزدوج الجوانب في وقت الشراء.
يمكن إزالة رقائق النحاس ذات الأكسدة السطحية الطفيفة باستخدام إسفنجة كحولية. إذا كانت الأكسدة طويلة الأمد أو أكسدة مساحة كبيرة، فيجب إزالتها عن طريق التنظيف بمحلول حمض الكبريتيك.
يحتوي CIVEN Metal على شريط من رقائق النحاس خصيصًا للزجاج الملون وهو سهل الاستخدام للغاية.
من الناحية النظرية، نعم؛ ومع ذلك، نظرًا لأن ذوبان المواد لا يتم في بيئة مفرغة ويستخدم المصنعون المختلفون درجات حرارة وعمليات تشكيل مختلفة، جنبًا إلى جنب مع الاختلافات في بيئات الإنتاج، فمن الممكن خلط العناصر النزرة المختلفة في المادة أثناء التشكيل. ونتيجة لذلك، حتى لو كان تكوين المادة هو نفسه، فمن الممكن أن تكون هناك اختلافات في اللون في المادة من شركات مصنعة مختلفة.
في بعض الأحيان، حتى بالنسبة لمواد رقائق النحاس عالية النقاء، يمكن أن يختلف لون سطح رقائق النحاس التي تنتجها الشركات المصنعة المختلفة في الظلام. يعتقد بعض الناس أن رقائق النحاس ذات اللون الأحمر الداكن تتمتع بدرجة نقاء أعلى. ومع ذلك، هذا ليس صحيحًا بالضرورة، لأنه بالإضافة إلى محتوى النحاس، فإن نعومة سطح رقائق النحاس يمكن أن تسبب أيضًا اختلافات في اللون تراها العين البشرية. على سبيل المثال، رقائق النحاس ذات نعومة السطح العالية سيكون لها انعكاس أفضل، مما يجعل لون السطح يبدو أفتح، وأحيانًا أبيض. في الواقع، هذه ظاهرة طبيعية لرقائق النحاس ذات النعومة الجيدة، مما يشير إلى أن السطح أملس وذو خشونة منخفضة.
يتم إنتاج رقائق النحاس التحليلية باستخدام طريقة كيميائية، لذلك يكون سطح المنتج النهائي خاليًا من الزيت. في المقابل، يتم إنتاج رقائق النحاس المدرفلة باستخدام طريقة الدرفلة الفيزيائية، وأثناء الإنتاج، يمكن أن يبقى زيت التشحيم الميكانيكي من الأسطوانات على السطح وداخل المنتج النهائي. ولذلك، فإن عمليات تنظيف السطح وإزالة الشحوم اللاحقة ضرورية لإزالة بقايا الزيت. إذا لم تتم إزالة هذه البقايا، فإنها يمكن أن تؤثر على مقاومة التقشير لسطح المنتج النهائي. خاصة أثناء التصفيح بدرجة حرارة عالية، قد تتسرب بقايا الزيت الداخلية إلى السطح.
كلما زادت نعومة سطح رقائق النحاس، زادت الانعكاسية، والتي قد تبدو بيضاء للعين المجردة. تعمل نعومة السطح الأعلى أيضًا على تحسين التوصيل الكهربائي والحراري للمادة بشكل طفيف. إذا كانت عملية الطلاء مطلوبة لاحقًا، فمن المستحسن اختيار الطلاءات ذات الأساس المائي قدر الإمكان. من المرجح أن تتقشر الطلاءات الزيتية بسبب بنيتها الجزيئية السطحية الأكبر.
بعد عملية التلدين، يتم تحسين المرونة واللدونة الشاملة لمادة رقائق النحاس، في حين يتم تقليل مقاومتها، مما يعزز التوصيل الكهربائي. ومع ذلك، فإن المواد الملدنة تكون أكثر عرضة للخدوش والخدوش عندما تتلامس مع الأشياء الصلبة. بالإضافة إلى ذلك، فإن الاهتزازات الطفيفة أثناء عملية الإنتاج والنقل يمكن أن تتسبب في تشوه المادة وإنتاج النقش. ولذلك، هناك حاجة إلى رعاية إضافية أثناء الإنتاج والمعالجة اللاحقة.
نظرًا لأن المعايير الدولية الحالية لا تحتوي على طرق ومعايير اختبار دقيقة وموحدة للمواد التي يقل سمكها عن 0.2 مم، فمن الصعب استخدام قيم الصلابة التقليدية لتحديد الحالة الناعمة أو الصلبة لرقائق النحاس. ونتيجة لهذا الوضع، تستخدم شركات تصنيع رقائق النحاس المحترفة قوة الشد والاستطالة لتعكس الحالة الناعمة أو الصلبة للمادة، بدلاً من قيم الصلابة التقليدية.
رقائق النحاس الملدنة (الحالة الناعمة):
- صلابة أقل وليونة أعلى: سهل المعالجة والشكل.
- الموصلية الكهربائية أفضل: عملية التلدين تقلل من حدود الحبوب وعيوبها.
- نوعية سطح جيدة: مناسبة كركيزة للوحات الدوائر المطبوعة (PCBs).
رقائق النحاس شبه الصلبة:
- صلابة متوسطة: لديه بعض القدرة على الاحتفاظ بالشكل.
- مناسبة للتطبيقات التي تتطلب بعض القوة والصلابة: يستخدم في أنواع معينة من المكونات الإلكترونية.
رقائق النحاس الصلب:
- صلابة أعلى: لا يتشوه بسهولة، مناسب للتطبيقات التي تتطلب أبعادًا دقيقة.
- ليونة أقل: يتطلب المزيد من الرعاية أثناء المعالجة.
تعد قوة الشد واستطالة رقائق النحاس من مؤشرات الأداء البدني المهمة التي لها علاقة معينة وتؤثر بشكل مباشر على جودة وموثوقية رقائق النحاس. تشير قوة الشد إلى قدرة رقائق النحاس على مقاومة الكسر تحت قوة الشد، والتي يتم التعبير عنها عادةً بالميجاباسكال (MPa). تشير الاستطالة إلى قدرة المادة على الخضوع للتشوه البلاستيكي أثناء عملية التمدد، ويتم التعبير عنها كنسبة مئوية.
تتأثر قوة الشد واستطالة رقائق النحاس بكل من سمك وحجم الحبوب. لوصف تأثير الحجم هذا، يجب تقديم نسبة حجم السمك إلى حجم الحبوب (T/D) بدون أبعاد كمعلمة مقارنة. تختلف قوة الشد بشكل مختلف ضمن نطاقات مختلفة لنسبة السمك إلى حجم الحبوب، بينما تتناقص الاستطالة مع انخفاض السمك عندما تكون نسبة السمك إلى حجم الحبوب ثابتة.