ฟอยล์ทองแดงเป็นวัตถุดิบหลักที่สำคัญในการผลิตแผงวงจรพิมพ์ ซึ่งมีบทบาทในการนำวงจรไฟฟ้าและส่งผลโดยตรงต่อสมรรถนะทางไฟฟ้า ความแข็งแรงทางกล และความน่าเชื่อถือของแผงวงจรพิมพ์ ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ไปสู่การย่อขนาด ความหนาแน่นสูงและประสิทธิภาพสูง ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพสำหรับฟอยล์ทองแดงจึงเข้มงวดมากขึ้น ตามกระบวนการผลิต ลักษณะการทำงาน และข้อกำหนดการใช้งานที่แตกต่างกัน ฟอยล์ทองแดงสำหรับแผงวงจรพิมพ์สามารถแบ่งได้เป็นประเภทต่างๆ
1 จำแนกตามกระบวนการผลิต
(1) ฟอยล์ทองแดงด้วยไฟฟ้า
ปัจจุบันฟอยล์ทองแดงด้วยไฟฟ้าเป็นฟอยล์ทองแดงชนิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในการผลิตแผงวงจรพิมพ์ กระบวนการผลิตส่วนใหญ่ใช้กระแสไฟฟ้า โดยมีทองแดงบริสุทธิ์เป็นขั้วบวก และแผ่นสแตนเลสหรือไทเทเนียมเป็นแคโทด ทองแดงแอโนดถูกอิเล็กโทรไลต์ในอิเล็กโทรไลต์ผสมของคอปเปอร์ซัลเฟตและกรดซัลฟิวริก และไอออนของทองแดงจะถูกสะสมบนพื้นผิวแคโทดเพื่อสร้างฟอยล์ทองแดง
ฟอยล์ทองแดงด้วยไฟฟ้ามีข้อดีคือประสิทธิภาพการผลิตสูง ต้นทุนค่อนข้างต่ำ และการผลิตขนาดใหญ่- ตามกระบวนการบำบัดพื้นผิวที่แตกต่างกัน ฟอยล์ทองแดงด้วยไฟฟ้าสามารถแบ่งเพิ่มเติมได้เป็นฟอยล์ทองแดงโฟโตเคมีคอลด้านเดียว- และฟอยล์ทองแดงโฟโตเคมีเคมีไฟฟ้าสองด้าน- ด้านหนึ่งของฟอยล์ทองแดงโฟโตอิเล็กโทรดด้านเดียว-มีความเรียบ ในขณะที่อีกด้านหนึ่งมีพื้นผิวหยาบ การยึดเกาะระหว่างพื้นผิวขรุขระและซับสเตรตที่เป็นฉนวนจะแข็งแกร่งกว่า และมักใช้สำหรับการผลิตแผงวงจรพิมพ์หลายชั้น- ฟอยล์ทองแดงโฟโตอิเล็กโทรดสองด้าน-มีพื้นผิวเรียบทั้งสองด้านและมีความหยาบของพื้นผิวต่ำ ทำให้เหมาะสำหรับแผงวงจรพิมพ์ที่มีความถี่สูง-และมีการส่งสัญญาณความเร็วสูง- สามารถลดการสูญเสียและความต้านทานการส่งสัญญาณได้อย่างมีประสิทธิภาพ
อย่างไรก็ตาม ฟอยล์ทองแดงด้วยไฟฟ้าก็มีข้อจำกัดบางประการเช่นกัน เนื่องจากการเจริญเติบโตของเกรนไม่สม่ำเสมอในระหว่างกระบวนการผลิต ความเหนียวและความต้านทานการดัดงอของฟอยล์ทองแดงจึงค่อนข้างต่ำ และทำงานได้ไม่ดีในบางสถานการณ์การใช้งานที่ต้องการความยืดหยุ่นสูง
(2) ฟอยล์ทองแดงรีด
ฟอยล์ทองแดงรีดทำโดยการรีดและหลอมแท่งทองแดงซ้ำแล้วซ้ำอีก ในระหว่างกระบวนการรีด อะตอมของทองแดงจะถูกจัดเรียงตามทิศทางการหมุนเพื่อสร้างโครงสร้างจุลภาคที่ค่อนข้างหนาแน่น ซึ่งช่วยให้ฟอยล์ทองแดงที่รีดมีความยืดหยุ่นดีเยี่ยม มีความเหนียวสูง และต้านทานการดัดงอได้ดี
เมื่อเทียบกับฟอยล์ทองแดงด้วยไฟฟ้า พื้นผิวของฟอยล์ทองแดงที่รีดจะเรียบกว่าและเรียบเนียนกว่า และความหยาบของพื้นผิวมักจะต่ำกว่าฟอยล์ทองแดงด้วยไฟฟ้า ซึ่งช่วยให้ลดการสะท้อนและการสูญเสียสัญญาณระหว่างการส่งสัญญาณความถี่สูง-ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้เหมาะสำหรับการผลิตแผงวงจรพิมพ์ความถี่สูง-ความถี่สูงและแผงวงจรแบบยืดหยุ่น ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความยืดหยุ่น เช่น โทรศัพท์แบบพับได้และอุปกรณ์สวมใส่ได้ ฟอยล์ทองแดงแบบม้วนซึ่งมีความยืดหยุ่นเป็นเลิศ สามารถตอบสนองความต้องการในการโค้งงอซ้ำๆ ของแผงวงจร เพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรและความน่าเชื่อถือของวงจร
อย่างไรก็ตาม กระบวนการผลิตฟอยล์ทองแดงรีดมีความซับซ้อน วงจรการผลิตยาวนาน และการลงทุนอุปกรณ์มีขนาดใหญ่ ส่งผลให้มีต้นทุนสูงและจำกัดการใช้งานในผลิตภัณฑ์แผงวงจรพิมพ์บางประเภทที่มีความอ่อนไหวต่อต้นทุน
2 จำแนกตามความหนา
(1) ฟอยล์ทองแดงหนา
ฟอยล์ทองแดงที่มีความหนามากกว่า 105 μm มักเรียกว่าฟอยล์ทองแดงหนา ฟอยล์ทองแดงหนามีความสามารถในการรองรับกระแสไฟสูงและสามารถทนต่อกระแสไฟขนาดใหญ่ได้ ทำให้เหมาะสำหรับสถานการณ์แผงวงจรพิมพ์ที่ต้องการการส่งกระแสไฟสูง เช่น วงจรจ่ายไฟสูง- ระบบจัดการแบตเตอรี่ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์ และโมดูลจ่ายไฟในอุปกรณ์ควบคุมทางอุตสาหกรรม ในการใช้งานเหล่านี้ ฟอยล์ทองแดงหนาสามารถลดความต้านทานของเส้น ลดการสร้างความร้อน และปรับปรุงความน่าเชื่อถือและเสถียรภาพของวงจรได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ฟอยล์ทองแดงหนายังมีความแข็งแรงเชิงกลที่ดี ซึ่งสามารถเพิ่มความแข็งแกร่งของแผงวงจรพิมพ์ได้ และเหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ต้องการประสิทธิภาพเชิงกลสูง
(2) ฟอยล์ทองแดงที่มีความหนาทั่วไป
ฟอยล์ทองแดงที่มีความหนาระหว่าง 18 μ m ถึง 105 μ m เป็นของฟอยล์ทองแดงที่มีความหนาทั่วไป ซึ่งเป็นช่วงความหนาของฟอยล์ทองแดงที่ใช้กันมากที่สุดในการผลิตแผงวงจรพิมพ์ ฟอยล์ทองแดงที่มีความหนาแบบธรรมดาจะรักษาสมดุลระหว่างประสิทธิภาพทางไฟฟ้า สมรรถนะทางกล และต้นทุน และสามารถตอบสนองข้อกำหนดของแผงวงจรพิมพ์ของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปส่วนใหญ่ เช่น เครื่องใช้ไฟฟ้า อุปกรณ์สื่อสาร อุปกรณ์ตรวจสอบความปลอดภัย ฯลฯ ตัวอย่างเช่น ในแผงวงจรพิมพ์ของสมาร์ทโฟนและแล็ปท็อป ฟอยล์ทองแดง 18 μ m หรือ 35 μ m มักใช้เพื่อให้แน่ใจว่าการส่งสัญญาณมีประสิทธิภาพในขณะที่ควบคุมต้นทุนและความหนาของแผงวงจร
(3) ฟอยล์ทองแดงบางและฟอยล์ทองแดงบางพิเศษ-
ฟอยล์ทองแดงที่มีความหนาน้อยกว่า 18 μm เรียกว่าฟอยล์ทองแดงแบบบาง ในขณะที่ฟอยล์ทองแดงที่มีความหนาน้อยกว่า 9 μm เรียกว่าฟอยล์ทองแดงแบบบางพิเศษ- ด้วยการพัฒนาผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ไปสู่การย่อขนาดและความหนาแน่นสูง ข้อกำหนดสำหรับความหนาแน่นของการเดินสายไฟของแผงวงจรพิมพ์และความเร็วในการส่งสัญญาณจึงสูงขึ้นเรื่อยๆ และการใช้ฟอยล์ทองแดงแบบบางและฟอยล์ทองแดงแบบบางพิเศษ-ก็เริ่มแพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆ โดยสามารถบรรลุความกว้างและระยะห่างของเส้นที่ละเอียดยิ่งขึ้น ปรับปรุงความหนาแน่นของสายไฟของแผงวงจรพิมพ์ และตอบสนองความต้องการของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก ในขณะเดียวกัน ฟอยล์ทองแดงแบบบางและฟอยล์ทองแดง-บางพิเศษมีความหยาบของพื้นผิวต่ำกว่าและประสิทธิภาพที่ดีกว่าในการส่งสัญญาณความถี่สูง-และความเร็วสูง- โดยทั่วไปจะใช้ในการผลิตแผงวงจรพิมพ์สำหรับสมาร์ทโฟนระดับไฮเอนด์- มาเธอร์บอร์ดเซิร์ฟเวอร์ - อุปกรณ์สื่อสารความเร็วสูง และอุปกรณ์อื่นๆ ที่ต้องการความสมบูรณ์ของสัญญาณที่สูงมาก อย่างไรก็ตาม ความยากในการประมวลผลของฟอยล์ทองแดงบางและฟอยล์ทองแดงบางพิเศษ-นั้นค่อนข้างสูง ซึ่งต้องใช้กระบวนการผลิตและอุปกรณ์ที่สูงขึ้น และมีแนวโน้มที่จะเกิดการฉีกขาด รอยยับ และปัญหาอื่นๆ ในระหว่างกระบวนการผลิต ซึ่งต้องมีการควบคุมคุณภาพที่เข้มงวดมากขึ้น
3 จำแนกตามกระบวนการรักษาพื้นผิว
(1) ฟอยล์ทองแดงเรียบ
พื้นผิวของฟอยล์ทองแดงเรียบไม่ได้รับการดูแลเป็นพิเศษ โดยนำเสนอความมันวาวตามธรรมชาติของทองแดงและพื้นผิวเรียบและเรียบ ฟอยล์ทองแดงประเภทนี้ส่วนใหญ่จะใช้ในสถานการณ์ที่ต้องการคุณภาพพื้นผิวสูงและไม่ต้องการการยึดเกาะพิเศษกับพื้นผิว เช่น แผงวงจรตกแต่งพิเศษบางประเภท หรือแผงวงจรพิมพ์ที่ต้องการคุณภาพการส่งสัญญาณสูงมาก และใช้กระบวนการเชื่อมพิเศษ ข้อดีของฟอยล์ทองแดงเรียบคือความขรุขระของพื้นผิวต่ำและการสูญเสียการส่งสัญญาณต่ำ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากกิจกรรมพื้นผิวต่ำ ความแข็งแรงในการยึดเกาะกับซับสเตรตที่เป็นฉนวนจึงค่อนข้างอ่อนแอ โดยต้องใช้วัสดุการยึดเกาะประสิทธิภาพสูง-หรือเทคนิคการประมวลผลพิเศษเพื่อให้มั่นใจถึงความแข็งแรงของการยึดเกาะ
(2) ฟอยล์ทองแดงหยาบ
ฟอยล์ทองแดงหยาบเกิดขึ้นจากการบำบัดด้วยเคมีไฟฟ้าหรือเคมีบนพื้นผิวของฟอยล์ทองแดงเพื่อสร้างโครงสร้างจุลภาคที่หยาบ พื้นผิวที่ขรุขระนี้สามารถเพิ่มพื้นที่สัมผัสระหว่างฟอยล์ทองแดงและซับสเตรตที่เป็นฉนวนได้อย่างมาก เพิ่มความแข็งแรงในการยึดเกาะ และป้องกันการหลุดล่อนของฟอยล์ทองแดงในระหว่างการผลิตหรือการใช้งานแผงวงจรพิมพ์ ฟอยล์ทองแดงหยาบเป็นประเภทการรักษาพื้นผิวที่ใช้กันมากที่สุดในการผลิตแผงวงจรพิมพ์ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตแผงวงจรพิมพ์ประเภทต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งแผงวงจรพิมพ์หลาย-ชั้นและแผงวงจรที่ต้องใช้กระบวนการเคลือบ ตามกระบวนการและองศาการหยาบที่แตกต่างกัน สามารถแบ่งย่อยฟอยล์ทองแดงที่หยาบแล้วได้เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านความแข็งแรงในการยึดเกาะและประสิทธิภาพของพื้นผิวในสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน
(3) ฟอยล์ทองแดงป้องกันการเกิดออกซิเดชัน
ฟอยล์ทองแดงป้องกันการเกิดออกซิเดชันเป็นฟิล์มบางที่มีคุณสมบัติป้องกันการเกิดออกซิเดชัน เช่น ฟิล์มป้องกันการเกิดออกซิเดชันอินทรีย์ การเคลือบโลหะผสมนิกเกิลฟอสฟอรัส ฯลฯ เคลือบบนพื้นผิวของฟอยล์ทองแดงโดยผ่านการเคลือบทางเคมีหรือการชุบด้วยไฟฟ้า ชั้นของฟิล์มนี้สามารถแยกฟอยล์ทองแดงจากการสัมผัสกับอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ ป้องกันการเกิดออกซิเดชันของฟอยล์ทองแดงระหว่างการเก็บรักษาและการประมวลผล ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพทางไฟฟ้าและความสามารถในการเชื่อม ฟอยล์ทองแดงป้องกันการเกิดออกซิเดชันมักใช้ในสถานการณ์ที่ใช้เวลาเก็บรักษานานหรือคุณภาพพื้นผิวฟอยล์ทองแดงมีความเสถียรสูง เช่น การผลิตแผงวงจรพิมพ์สำหรับสินค้าส่งออก เพื่อให้แน่ใจว่าฟอยล์ทองแดงจะรักษาประสิทธิภาพที่ดีในระหว่างการขนส่งและการเก็บรักษา
4 จำแนกตามสาขาการสมัคร
(1) ฟอยล์ทองแดงสำหรับแผงวงจรพิมพ์แข็ง
แผงวงจรพิมพ์แบบแข็งเป็นแผงวงจรพิมพ์ชนิดทั่วไปที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ สามารถเลือกฟอยล์ทองแดงสำหรับแผงวงจรพิมพ์แข็งได้ตามความต้องการด้านประสิทธิภาพและงบประมาณต้นทุนของผลิตภัณฑ์ โดยมีกระบวนการผลิต ความหนา และกระบวนการรักษาพื้นผิวที่แตกต่างกัน สำหรับผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคทั่วไป มักใช้ฟอยล์ทองแดงด้วยไฟฟ้าราคาประหยัด-ที่มีความหนาตั้งแต่ 18 μ m ถึง 35 μ m; สำหรับมาเธอร์บอร์ดเซิร์ฟเวอร์ประสิทธิภาพสูง- อุปกรณ์สถานีฐานการสื่อสาร ฯลฯ อาจเลือก-ฟอยล์ทองแดงออปโตอิเล็กทรอนิกส์สองด้านหรือฟอยล์ทองแดงแบบม้วนที่มีความหยาบผิวต่ำและประสิทธิภาพการส่งสัญญาณที่ดีเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดของการส่งสัญญาณความถี่สูง-และ-ความเร็วสูง
(2) ฟอยล์ทองแดงสำหรับแผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น
แผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น (FPC) มีลักษณะยืดหยุ่น พับได้ และน้ำหนักเบา และมีบทบาทสำคัญในการย่อขนาดและการออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่น ฟอยล์ทองแดงที่ใช้สำหรับแผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่นส่วนใหญ่จะเป็นฟอยล์ทองแดงแบบรีด ซึ่งสามารถปรับให้เข้ากับความต้องการการดัดงอของ FPC ในสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน เนื่องจากมีความยืดหยุ่นที่ดีเยี่ยมและต้านทานการดัดงอได้ นอกจากนี้ เพื่อปรับปรุงความยืดหยุ่นและความน่าเชื่อถือของ FPC ต่อไป เราจะใช้เทคนิคการประมวลผลพิเศษบางอย่าง เช่น การหลอมหรือการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของฟอยล์ทองแดงที่รีด เพื่อลดความแข็งของฟอยล์ทองแดง ปรับปรุงความยืดหยุ่นและความต้านทานต่อความล้า
(3) ฟอยล์ทองแดงสำหรับแผงวงจรพิมพ์ความถี่สูง-และ- ความเร็วสูง
ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยี เช่น การสื่อสาร 5G ศูนย์ข้อมูล และปัญญาประดิษฐ์ ความต้องการแผงวงจรพิมพ์-ความถี่สูงและความเร็วสูง-จึงเพิ่มขึ้นทุกวัน ฟอยล์ทองแดงสำหรับแผงวงจรพิมพ์ความถี่สูงและความเร็วสูง-ต้องใช้พื้นผิวที่ขรุขระต่ำมาก ประสิทธิภาพการส่งสัญญาณที่ดี และประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่เสถียร ดังนั้น โดยปกติจะเลือกฟอยล์ทองแดงโฟโตอิเล็กโทรดสองด้านหรือฟอยล์ทองแดงแบบม้วนที่มีความหยาบของพื้นผิวต่ำ และใช้กระบวนการรักษาพื้นผิวแบบพิเศษ เช่น การลดรูปร่างของพื้นผิวฟอยล์ทองแดง การปรับโครงสร้างผลึกของฟอยล์ทองแดงให้เหมาะสม ฯลฯ เพื่อลดการสูญเสียและการบิดเบือนในระหว่างการส่งสัญญาณ และตรงตามข้อกำหนดที่เข้มงวดของการส่งสัญญาณ-ความถี่และความเร็วสูง-