Kupferfolie ist ein sehr dünnes Kupfermaterial. Sie lässt sich je nach Verfahren in zwei Typen unterteilen: gewalzte (RA) Kupferfolie und elektrolytische (ED) Kupferfolie. Kupferfolie verfügt über eine ausgezeichnete elektrische und thermische Leitfähigkeit und schirmt elektrische und magnetische Signale ab. Kupferfolie wird in großen Mengen bei der Herstellung von Präzisionselektronikbauteilen verwendet. Mit dem Fortschritt der modernen Fertigung hat die Nachfrage nach dünneren, leichteren, kleineren und tragbareren elektronischen Produkten zu einem breiteren Anwendungsspektrum für Kupferfolie geführt.
Gewalzte Kupferfolie wird als RA-Kupferfolie bezeichnet. Es handelt sich um ein Kupfermaterial, das durch Walzen hergestellt wird. Aufgrund des Herstellungsverfahrens weist RA-Kupferfolie im Inneren eine kugelförmige Struktur auf. Durch Glühen kann sie weich oder hart temperiert werden. RA-Kupferfolie wird bei der Herstellung hochwertiger Elektronikprodukte verwendet, insbesondere bei Produkten, die ein gewisses Maß an Flexibilität erfordern.
Elektrolytische Kupferfolie wird auch als ED-Kupferfolie bezeichnet. Es handelt sich um ein Kupferfolienmaterial, das durch ein chemisches Abscheidungsverfahren hergestellt wird. Aufgrund des Herstellungsprozesses weist die elektrolytische Kupferfolie im Inneren eine säulenförmige Struktur auf. Der Herstellungsprozess von elektrolytischer Kupferfolie ist relativ einfach und wird in Produkten verwendet, die eine Vielzahl einfacher Prozesse erfordern, wie z. B. Leiterplatten und negative Elektroden für Lithiumbatterien.
RA-Kupferfolie und Elektrolytkupferfolie haben in folgenden Punkten ihre Vor- und Nachteile:
RA-Kupferfolie ist hinsichtlich des Kupfergehalts reiner;
RA-Kupferfolie weist hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften eine bessere Gesamtleistung als elektrolytische Kupferfolie auf.
Hinsichtlich der chemischen Eigenschaften gibt es zwischen den beiden Kupferfolienarten kaum Unterschiede.
Aus Kostengründen ist ED-Kupferfolie aufgrund ihres relativ einfachen Herstellungsprozesses leichter in Massenproduktion herzustellen und weniger teuer als kalandrierte Kupferfolie.
Im Allgemeinen wird in den frühen Phasen der Produktherstellung RA-Kupferfolie verwendet, mit zunehmender Reife des Herstellungsprozesses wird jedoch aus Kostengründen ED-Kupferfolie verwendet.
Kupferfolie weist eine gute elektrische und thermische Leitfähigkeit auf und verfügt zudem über gute Abschirmeigenschaften für elektrische und magnetische Signale. Daher wird sie häufig als Medium für die elektrische oder thermische Leitfähigkeit in elektronischen und elektrischen Produkten oder als Abschirmmaterial für bestimmte elektronische Komponenten verwendet. Aufgrund ihrer optischen und physikalischen Eigenschaften werden Kupfer und Kupferlegierungen auch in der Architekturdekoration und anderen Branchen eingesetzt.
Der Rohstoff für Kupferfolie ist reines Kupfer. Aufgrund unterschiedlicher Herstellungsverfahren weisen die Rohstoffe jedoch unterschiedliche Zustände auf. Gewalzte Kupferfolie wird im Allgemeinen aus elektrolytischen Kathodenkupferblechen hergestellt, die geschmolzen und anschließend gewalzt werden. Für elektrolytische Kupferfolie müssen die Rohstoffe in eine Schwefelsäurelösung gegeben werden, um sie im Kupferbad aufzulösen. Anschließend werden eher Rohstoffe wie Kupferschrot oder Kupferdraht verwendet, um eine bessere Auflösung in der Schwefelsäure zu erreichen.
Kupferionen sind in der Luft sehr aktiv und können leicht mit Sauerstoffionen in der Luft zu Kupferoxid reagieren. Wir behandeln die Oberfläche der Kupferfolie während des Produktionsprozesses mit einem Antioxidationsmittel bei Raumtemperatur. Dies verzögert jedoch lediglich die Oxidation der Kupferfolie. Daher wird empfohlen, Kupferfolie nach dem Auspacken so schnell wie möglich zu verwenden. Lagern Sie unbenutzte Kupferfolie an einem trockenen, lichtgeschützten Ort, fern von flüchtigen Gasen. Die empfohlene Lagertemperatur für Kupferfolie beträgt ca. 25 Grad Celsius, die Luftfeuchtigkeit sollte 70 % nicht überschreiten.
Kupferfolie ist nicht nur ein leitfähiges Material, sondern auch das kostengünstigste verfügbare Industriematerial. Kupferfolie hat eine bessere elektrische und thermische Leitfähigkeit als gewöhnliche metallische Materialien.
Kupferfolienband ist in der Regel auf der Kupferseite leitfähig. Auch die Klebeseite kann durch die Zugabe von leitfähigem Pulver zum Klebstoff leitfähig gemacht werden. Daher müssen Sie beim Kauf prüfen, ob Sie einseitig oder doppelseitig leitfähiges Kupferfolienband benötigen.
Kupferfolie mit leichter Oberflächenoxidation kann mit einem Alkoholschwamm entfernt werden. Bei lang anhaltender oder großflächiger Oxidation muss die Oxidation durch Reinigen mit Schwefelsäurelösung entfernt werden.
CIVEN Metal bietet ein Kupferfolienband speziell für Buntglas an, das sehr einfach zu verwenden ist.
Theoretisch ja. Da das Schmelzen des Materials jedoch nicht im Vakuum erfolgt und verschiedene Hersteller unterschiedliche Temperaturen und Umformungsprozesse sowie unterschiedliche Produktionsumgebungen verwenden, können bei der Umformung verschiedene Spurenelemente in das Material gelangen. Daher kann es selbst bei gleicher Materialzusammensetzung zu Farbunterschieden zwischen den Materialien verschiedener Hersteller kommen.
Selbst bei hochreinen Kupferfolien verschiedener Hersteller kann die Oberflächenfarbe im Dunkeln variieren. Manche glauben, dunkelrote Kupferfolien seien reiner. Dies ist jedoch nicht unbedingt richtig, da neben dem Kupfergehalt auch die Oberflächenglätte der Kupferfolie zu Farbunterschieden in der Wahrnehmung des menschlichen Auges führen kann. Beispielsweise weist Kupferfolie mit hoher Oberflächenglätte ein höheres Reflexionsvermögen auf, wodurch die Oberflächenfarbe heller und manchmal sogar weißlich erscheint. Tatsächlich ist dies bei Kupferfolien mit guter Glätte ein normales Phänomen und deutet auf eine glatte Oberfläche mit geringer Rauheit hin.
Elektrolytische Kupferfolie wird chemisch hergestellt, sodass die Oberfläche des fertigen Produkts ölfrei ist. Im Gegensatz dazu wird gewalzte Kupferfolie durch ein physikalisches Walzverfahren hergestellt. Während der Produktion kann Schmieröl von den Walzen auf der Oberfläche und im Inneren des fertigen Produkts verbleiben. Daher sind anschließende Oberflächenreinigungs- und Entfettungsprozesse erforderlich, um Ölrückstände zu entfernen. Werden diese Rückstände nicht entfernt, können sie die Schälfestigkeit der Oberfläche des fertigen Produkts beeinträchtigen. Insbesondere bei der Hochtemperaturlaminierung können innere Ölrückstände an die Oberfläche sickern.
Je glatter die Oberfläche der Kupferfolie, desto höher ist auch die Reflektivität, die mit bloßem Auge weißlich erscheinen kann. Eine höhere Oberflächenglätte verbessert zudem die elektrische und thermische Leitfähigkeit des Materials geringfügig. Ist später eine Beschichtung erforderlich, empfiehlt es sich, möglichst wasserbasierte Beschichtungen zu wählen. Ölbasierte Beschichtungen neigen aufgrund ihrer größeren Oberflächenmolekülstruktur eher zum Ablösen.
Nach dem Glühprozess verbessern sich die Flexibilität und Plastizität des Kupferfolienmaterials, während sein spezifischer Widerstand abnimmt und die elektrische Leitfähigkeit verbessert. Das geglühte Material ist jedoch anfälliger für Kratzer und Dellen, wenn es mit harten Gegenständen in Berührung kommt. Zudem können leichte Vibrationen während des Produktions- und Transportprozesses zu Verformungen und Prägungen des Materials führen. Daher ist bei der nachfolgenden Produktion und Verarbeitung besondere Sorgfalt geboten.
Da die aktuellen internationalen Normen keine genauen und einheitlichen Prüfmethoden und Standards für Materialien mit einer Dicke von weniger als 0,2 mm vorsehen, ist es schwierig, den weichen oder harten Zustand von Kupferfolie anhand herkömmlicher Härtewerte zu bestimmen. Daher verwenden professionelle Kupferfolienhersteller Zugfestigkeit und Dehnung anstelle herkömmlicher Härtewerte, um den weichen oder harten Zustand des Materials zu bestimmen.
Geglühte Kupferfolie (weicher Zustand):
- Geringere Härte und höhere Duktilität: Leicht zu verarbeiten und zu formen.
- Bessere elektrische Leitfähigkeit: Der Glühprozess reduziert Korngrenzen und Defekte.
- Gute Oberflächenqualität: Geeignet als Substrat für Leiterplatten (PCBs).
Halbharte Kupferfolie:
- Mittlere Härte: Hat eine gewisse Formbeständigkeit.
- Geeignet für Anwendungen, die eine gewisse Festigkeit und Steifigkeit erfordern: Wird in bestimmten Arten elektronischer Komponenten verwendet.
Harte Kupferfolie:
- Höhere Härte: Verformt sich nicht leicht, geeignet für Anwendungen, die präzise Abmessungen erfordern.
- Geringere Duktilität: Erfordert mehr Sorgfalt bei der Verarbeitung.
Zugfestigkeit und Dehnung von Kupferfolie sind zwei wichtige physikalische Leistungsindikatoren, die in einem bestimmten Zusammenhang stehen und sich direkt auf die Qualität und Zuverlässigkeit der Kupferfolie auswirken. Die Zugfestigkeit bezeichnet die Widerstandsfähigkeit der Kupferfolie gegen Bruch unter Zugkraft, typischerweise ausgedrückt in Megapascal (MPa). Die Dehnung bezeichnet die Fähigkeit des Materials, sich während des Dehnungsprozesses plastisch zu verformen, ausgedrückt in Prozent.
Die Zugfestigkeit und Dehnung von Kupferfolie werden sowohl von der Dicke als auch von der Korngröße beeinflusst. Um diesen Größeneffekt zu beschreiben, muss das dimensionslose Verhältnis von Dicke zu Korngröße (T/D) als Vergleichsparameter eingeführt werden. Die Zugfestigkeit variiert innerhalb verschiedener Bereiche des Verhältnisses von Dicke zu Korngröße unterschiedlich, während die Dehnung mit abnehmender Dicke abnimmt, wenn das Verhältnis von Dicke zu Korngröße konstant bleibt.