કોપર ફોઇલ એ ખૂબ જ પાતળું કોપર મટીરીયલ છે. તેને પ્રક્રિયા દ્વારા બે પ્રકારમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: રોલ્ડ (RA) કોપર ફોઇલ અને ઇલેક્ટ્રોલિટીક (ED) કોપર ફોઇલ. કોપર ફોઇલમાં ઉત્તમ વિદ્યુત અને થર્મલ વાહકતા હોય છે, અને તેમાં વિદ્યુત અને ચુંબકીય સંકેતોને રક્ષણ આપવાની મિલકત હોય છે. ચોકસાઇવાળા ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકોના ઉત્પાદનમાં કોપર ફોઇલનો ઉપયોગ મોટી માત્રામાં થાય છે. આધુનિક ઉત્પાદનની પ્રગતિ સાથે, પાતળા, હળવા, નાના અને વધુ પોર્ટેબલ ઇલેક્ટ્રોનિક ઉત્પાદનોની માંગમાં વધારો થયો છે જેના કારણે કોપર ફોઇલ માટે એપ્લિકેશનોની વિશાળ શ્રેણી ઉભી થઈ છે.
રોલ્ડ કોપર ફોઇલને RA કોપર ફોઇલ કહેવામાં આવે છે. તે એક કોપર મટીરીયલ છે જે ભૌતિક રોલિંગ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. તેની ઉત્પાદન પ્રક્રિયાને કારણે, RA કોપર ફોઇલની અંદર ગોળાકાર રચના હોય છે. અને તેને એનિલિંગ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને નરમ અને સખત ટેમ્પરમાં ગોઠવી શકાય છે. RA કોપર ફોઇલનો ઉપયોગ ઉચ્ચ કક્ષાના ઇલેક્ટ્રોનિક ઉત્પાદનોના ઉત્પાદનમાં થાય છે, ખાસ કરીને એવા ઉત્પાદનો કે જેમાં સામગ્રીમાં ચોક્કસ હદ સુધી લવચીકતાની જરૂર હોય છે.
ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કોપર ફોઇલને ED કોપર ફોઇલ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. તે એક કોપર ફોઇલ સામગ્રી છે જે રાસાયણિક ડિપોઝિશન પ્રક્રિયા દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. ઉત્પાદન પ્રક્રિયાની પ્રકૃતિને કારણે, ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કોપર ફોઇલની અંદર સ્તંભાકાર માળખું હોય છે. ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કોપર ફોઇલની ઉત્પાદન પ્રક્રિયા પ્રમાણમાં સરળ છે અને તેનો ઉપયોગ એવા ઉત્પાદનોમાં થાય છે જેને મોટી સંખ્યામાં સરળ પ્રક્રિયાઓની જરૂર હોય છે, જેમ કે સર્કિટ બોર્ડ અને લિથિયમ બેટરી નેગેટિવ ઇલેક્ટ્રોડ.
RA કોપર ફોઇલ અને ઇલેક્ટ્રોલિટીક કોપર ફોઇલના નીચેના પાસાઓમાં ફાયદા અને ગેરફાયદા છે:
RA કોપર ફોઇલ કોપર સામગ્રીની દ્રષ્ટિએ વધુ શુદ્ધ છે;
ભૌતિક ગુણધર્મોની દ્રષ્ટિએ RA કોપર ફોઇલ ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કોપર ફોઇલ કરતાં વધુ સારી કામગીરી ધરાવે છે;
રાસાયણિક ગુણધર્મોની દ્રષ્ટિએ બે પ્રકારના કોપર ફોઇલ વચ્ચે બહુ ઓછો તફાવત છે;
કિંમતની દ્રષ્ટિએ, ED કોપર ફોઇલનું મોટા પાયે ઉત્પાદન કરવું સરળ છે કારણ કે તેની ઉત્પાદન પ્રક્રિયા પ્રમાણમાં સરળ છે અને તે કેલેન્ડર્ડ કોપર ફોઇલ કરતાં ઓછી ખર્ચાળ છે.
સામાન્ય રીતે, RA કોપર ફોઇલનો ઉપયોગ ઉત્પાદન ઉત્પાદનના પ્રારંભિક તબક્કામાં થાય છે, પરંતુ જેમ જેમ ઉત્પાદન પ્રક્રિયા વધુ પરિપક્વ થતી જાય છે, તેમ તેમ ખર્ચ ઘટાડવા માટે ED કોપર ફોઇલનો ઉપયોગ શરૂ થશે.
કોપર ફોઇલમાં સારી વિદ્યુત અને થર્મલ વાહકતા હોય છે, અને તેમાં વિદ્યુત અને ચુંબકીય સંકેતો માટે સારા રક્ષણાત્મક ગુણધર્મો પણ હોય છે. તેથી, તેનો ઉપયોગ ઘણીવાર ઇલેક્ટ્રોનિક અને વિદ્યુત ઉત્પાદનોમાં વિદ્યુત અથવા થર્મલ વાહકતા માટે માધ્યમ તરીકે અથવા કેટલાક ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકો માટે રક્ષણાત્મક સામગ્રી તરીકે થાય છે. કોપર અને કોપર એલોયના દેખીતા અને ભૌતિક ગુણધર્મોને કારણે, તેનો ઉપયોગ સ્થાપત્ય સુશોભન અને અન્ય ઉદ્યોગોમાં પણ થાય છે.
કોપર ફોઇલ માટે કાચો માલ શુદ્ધ તાંબુ છે, પરંતુ વિવિધ ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓને કારણે કાચો માલ અલગ અલગ સ્થિતિમાં હોય છે. રોલ્ડ કોપર ફોઇલ સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કેથોડ કોપર શીટ્સમાંથી બનાવવામાં આવે છે જે ઓગાળવામાં આવે છે અને પછી રોલ કરવામાં આવે છે; ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક કોપર ફોઇલને કોપર-બાથ તરીકે ઓગળવા માટે કાચા માલને સલ્ફ્યુરિક એસિડના દ્રાવણમાં મૂકવાની જરૂર પડે છે, પછી તે સલ્ફ્યુરિક એસિડ સાથે વધુ સારી રીતે ઓગળવા માટે કોપર શોટ અથવા કોપર વાયર જેવા કાચા માલનો ઉપયોગ કરવા માટે વધુ વલણ ધરાવે છે.
કોપર આયનો હવામાં ખૂબ જ સક્રિય હોય છે અને હવામાં રહેલા ઓક્સિજન આયનો સાથે સરળતાથી પ્રતિક્રિયા આપીને કોપર ઓક્સાઇડ બનાવી શકે છે. ઉત્પાદન પ્રક્રિયા દરમિયાન અમે કોપર ફોઇલની સપાટીને ઓરડાના તાપમાને એન્ટી-ઓક્સિડેશનથી ટ્રીટ કરીએ છીએ, પરંતુ આ કોપર ફોઇલને ઓક્સિડાઇઝ કરવામાં વિલંબ કરે છે. તેથી, પેક કર્યા પછી શક્ય તેટલી વહેલી તકે કોપર ફોઇલનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે. અને ન વપરાયેલ કોપર ફોઇલને અસ્થિર વાયુઓથી દૂર સૂકી, પ્રકાશ-પ્રૂફ જગ્યાએ સંગ્રહિત કરો. કોપર ફોઇલ માટે ભલામણ કરેલ સંગ્રહ તાપમાન લગભગ 25 ડિગ્રી સેલ્સિયસ છે અને ભેજ 70% થી વધુ ન હોવો જોઈએ.
કોપર ફોઇલ માત્ર વાહક સામગ્રી જ નથી, પરંતુ ઉપલબ્ધ સૌથી ખર્ચ-અસરકારક ઔદ્યોગિક સામગ્રી પણ છે. કોપર ફોઇલમાં સામાન્ય ધાતુના પદાર્થો કરતાં વધુ સારી વિદ્યુત અને થર્મલ વાહકતા હોય છે.
કોપર ફોઇલ ટેપ સામાન્ય રીતે કોપર બાજુએ વાહક હોય છે, અને એડહેસિવ બાજુને એડહેસિવમાં વાહક પાવડર નાખીને પણ વાહક બનાવી શકાય છે. તેથી, ખરીદી સમયે તમારે ખાતરી કરવાની જરૂર છે કે તમને સિંગલ-સાઇડેડ વાહક કોપર ફોઇલ ટેપની જરૂર છે કે ડબલ-સાઇડેડ વાહક કોપર ફોઇલ ટેપની.
સહેજ સપાટી ઓક્સિડેશનવાળા કોપર ફોઇલને આલ્કોહોલ સ્પોન્જથી દૂર કરી શકાય છે. જો તે લાંબા સમય સુધી ઓક્સિડેશન અથવા મોટા વિસ્તારનું ઓક્સિડેશન હોય, તો તેને સલ્ફ્યુરિક એસિડના દ્રાવણથી સાફ કરીને દૂર કરવાની જરૂર છે.
CIVEN મેટલમાં ખાસ કરીને સ્ટેઇન્ડ ગ્લાસ માટે કોપર ફોઇલ ટેપ છે જેનો ઉપયોગ કરવો ખૂબ જ સરળ છે.
સિદ્ધાંતમાં, હા; જોકે, કારણ કે સામગ્રીનું ગલન શૂન્યાવકાશ વાતાવરણમાં થતું નથી અને વિવિધ ઉત્પાદકો ઉત્પાદન વાતાવરણમાં તફાવત સાથે વિવિધ તાપમાન અને રચના પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરે છે, તેથી રચના દરમિયાન વિવિધ ટ્રેસ તત્વોને સામગ્રીમાં મિશ્રિત કરવાનું શક્ય છે. પરિણામે, જો સામગ્રીની રચના સમાન હોય, તો પણ વિવિધ ઉત્પાદકોની સામગ્રીમાં રંગ તફાવત હોઈ શકે છે.
ક્યારેક, ઉચ્ચ શુદ્ધતાવાળા કોપર ફોઇલ સામગ્રી માટે પણ, વિવિધ ઉત્પાદકો દ્વારા ઉત્પાદિત કોપર ફોઇલની સપાટીનો રંગ ઘાટા રંગમાં બદલાઈ શકે છે. કેટલાક લોકો માને છે કે ઘાટા લાલ કોપર ફોઇલમાં વધુ શુદ્ધતા હોય છે. જો કે, આ જરૂરી નથી કે સાચું હોય કારણ કે, કોપર સામગ્રી ઉપરાંત, કોપર ફોઇલની સપાટીની સરળતા પણ માનવ આંખ દ્વારા જોવામાં આવતા રંગ તફાવતનું કારણ બની શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઉચ્ચ સપાટીની સરળતાવાળા કોપર ફોઇલમાં વધુ સારી પ્રતિબિંબ હશે, જેનાથી સપાટીનો રંગ હળવો દેખાશે, અને ક્યારેક સફેદ પણ દેખાશે. વાસ્તવમાં, સારી સરળતાવાળા કોપર ફોઇલ માટે આ એક સામાન્ય ઘટના છે, જે દર્શાવે છે કે સપાટી સરળ છે અને ઓછી ખરબચડી છે.
ઇલેક્ટ્રોલિટીક કોપર ફોઇલ રાસાયણિક પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવે છે, તેથી ફિનિશ્ડ પ્રોડક્ટની સપાટી તેલ મુક્ત હોય છે. તેનાથી વિપરીત, રોલ્ડ કોપર ફોઇલ ભૌતિક રોલિંગ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવે છે, અને ઉત્પાદન દરમિયાન, રોલર્સમાંથી યાંત્રિક લુબ્રિકેટિંગ તેલ સપાટી પર અને ફિનિશ્ડ પ્રોડક્ટની અંદર રહી શકે છે. તેથી, તેલના અવશેષોને દૂર કરવા માટે અનુગામી સપાટીની સફાઈ અને ડીગ્રીઝિંગ પ્રક્રિયાઓ જરૂરી છે. જો આ અવશેષો દૂર કરવામાં ન આવે, તો તે ફિનિશ્ડ પ્રોડક્ટની સપાટીના છાલ પ્રતિકારને અસર કરી શકે છે. ખાસ કરીને ઉચ્ચ-તાપમાન લેમિનેશન દરમિયાન, આંતરિક તેલના અવશેષો સપાટી પર ટપકશે.
કોપર ફોઇલની સપાટીની સુગમતા જેટલી ઊંચી હશે, તેટલી જ તેની પરાવર્તકતા વધારે હશે, જે નરી આંખે સફેદ દેખાઈ શકે છે. સપાટીની સુગમતા વધારે હોવાથી સામગ્રીની વિદ્યુત અને થર્મલ વાહકતામાં પણ થોડો સુધારો થાય છે. જો કોટિંગ પ્રક્રિયા પછીથી જરૂરી હોય, તો શક્ય તેટલું પાણી આધારિત કોટિંગ પસંદ કરવાની સલાહ આપવામાં આવે છે. તેલ આધારિત કોટિંગ, તેમની મોટી સપાટીના પરમાણુ માળખાને કારણે, છાલવાની શક્યતા વધુ હોય છે.
એનેલીંગ પ્રક્રિયા પછી, કોપર ફોઇલ સામગ્રીની એકંદર લવચીકતા અને પ્લાસ્ટિસિટીમાં સુધારો થાય છે, જ્યારે તેની પ્રતિકારકતા ઓછી થાય છે, જે તેની વિદ્યુત વાહકતામાં વધારો કરે છે. જો કે, એનલીંગ સામગ્રી સખત વસ્તુઓના સંપર્કમાં આવે ત્યારે સ્ક્રેચ અને ડેન્ટ્સ માટે વધુ સંવેદનશીલ હોય છે. વધુમાં, ઉત્પાદન અને પરિવહન પ્રક્રિયા દરમિયાન સહેજ સ્પંદનો સામગ્રીને વિકૃત કરી શકે છે અને એમ્બોસિંગ ઉત્પન્ન કરી શકે છે. તેથી, અનુગામી ઉત્પાદન અને પ્રક્રિયા દરમિયાન વધારાની કાળજીની જરૂર છે.
વર્તમાન આંતરરાષ્ટ્રીય ધોરણોમાં 0.2 મીમી કરતા ઓછી જાડાઈ ધરાવતી સામગ્રી માટે સચોટ અને સમાન પરીક્ષણ પદ્ધતિઓ અને ધોરણો નથી, તેથી કોપર ફોઇલની નરમ અથવા સખત સ્થિતિને વ્યાખ્યાયિત કરવા માટે પરંપરાગત કઠિનતા મૂલ્યોનો ઉપયોગ કરવો મુશ્કેલ છે. આ પરિસ્થિતિને કારણે, વ્યાવસાયિક કોપર ફોઇલ ઉત્પાદક કંપનીઓ પરંપરાગત કઠિનતા મૂલ્યોને બદલે સામગ્રીની નરમ અથવા સખત સ્થિતિને પ્રતિબિંબિત કરવા માટે તાણ શક્તિ અને વિસ્તરણનો ઉપયોગ કરે છે.
એનિલ કોપર ફોઇલ (સોફ્ટ સ્ટેટ):
- ઓછી કઠિનતા અને વધુ નમ્રતા: પ્રક્રિયા કરવા અને બનાવવા માટે સરળ.
- સારી વિદ્યુત વાહકતા: એનેલીંગ પ્રક્રિયા અનાજની સીમાઓ અને ખામીઓ ઘટાડે છે.
- સારી સપાટી ગુણવત્તા: પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ (PCB) માટે સબસ્ટ્રેટ તરીકે યોગ્ય.
અર્ધ-કઠણ કોપર ફોઇલ:
- મધ્યમ કઠિનતા: આકાર જાળવી રાખવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.
- થોડી મજબૂતાઈ અને કઠોરતાની જરૂર હોય તેવા એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય: ચોક્કસ પ્રકારના ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટકોમાં વપરાય છે.
સખત કોપર ફોઇલ:
- ઉચ્ચ કઠિનતા: સરળતાથી વિકૃત નથી, ચોક્કસ પરિમાણોની જરૂર હોય તેવા એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય.
- ઓછી તન્યતા: પ્રક્રિયા દરમિયાન વધુ કાળજી લેવી જરૂરી છે.
કોપર ફોઇલની તાણ શક્તિ અને વિસ્તરણ એ બે મહત્વપૂર્ણ ભૌતિક પ્રદર્શન સૂચકાંકો છે જેનો ચોક્કસ સંબંધ છે અને કોપર ફોઇલની ગુણવત્તા અને વિશ્વસનીયતાને સીધી અસર કરે છે. તાણ શક્તિ એ કોપર ફોઇલની તાણ બળ હેઠળ તૂટવાનો પ્રતિકાર કરવાની ક્ષમતાનો ઉલ્લેખ કરે છે, જે સામાન્ય રીતે મેગાપાસ્કલ્સ (MPa) માં વ્યક્ત થાય છે. વિસ્તરણ એ સ્ટ્રેચિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન પ્લાસ્ટિક વિકૃતિમાંથી પસાર થવાની સામગ્રીની ક્ષમતાનો ઉલ્લેખ કરે છે, જે ટકાવારી તરીકે વ્યક્ત થાય છે.
કોપર ફોઇલની તાણ શક્તિ અને વિસ્તરણ જાડાઈ અને અનાજના કદ બંનેથી પ્રભાવિત થાય છે. આ કદ અસરનું વર્ણન કરવા માટે, પરિમાણહીન જાડાઈ-થી-અનાજ કદ ગુણોત્તર (T/D) ને તુલનાત્મક પરિમાણ તરીકે રજૂ કરવું આવશ્યક છે. વિવિધ જાડાઈ-થી-અનાજ કદ ગુણોત્તર શ્રેણીઓમાં તાણ શક્તિ અલગ અલગ રીતે બદલાય છે, જ્યારે જાડાઈ-થી-અનાજ કદ ગુણોત્તર સ્થિર હોય ત્યારે જાડાઈ ઘટતી જાય તેમ વિસ્તરણ ઘટે છે.