רדיד נחושת הוא חומר גלם חיוני בייצור מעגלים מודפסים, אשר ממלא תפקיד בהולכה של מעגלים חשמליים ומשפיע ישירות על הביצועים החשמליים, החוזק המכני והאמינות של המעגלים המודפסים. עם התפתחות הטכנולוגיה האלקטרונית לקראת מזעור, צפיפות גבוהה וביצועים גבוהים, דרישות הביצועים לרדיד נחושת הולכות ומחמירות. על פי תהליכי ייצור שונים, מאפייני ביצועים ודרישות יישום, ניתן לסווג רדיד נחושת למעגלים מודפסים לקטגוריות שונות.
1, מסווג לפי תהליך ייצור
(1) רדיד נחושת אלקטרוליטי
רדיד נחושת אלקטרוליטי הוא כיום הסוג הנפוץ ביותר של רדיד נחושת בייצור מעגלים מודפסים. תהליך הייצור משתמש בעיקר באלקטרוליזה, עם נחושת טהורה כאנודה וצלחת נירוסטה או טיטניום כקתודה. נחושת האנודה עוברת אלקטרוליזה באלקטרוליט מעורב של נחושת גופרתית וחומצה גופרתית, ויוני נחושת מופקדים על פני הקתודה ליצירת רדיד נחושת.
לרדיד נחושת אלקטרוליטי יש את היתרונות של יעילות ייצור גבוהה, עלות נמוכה יחסית וייצור-בקנה מידה גדול. על פי תהליכים שונים של טיפול פני השטח, ניתן לחלק עוד יותר רדיד נחושת אלקטרוליטי לרדיד נחושת פוטו-אלקטרוכימי חד-צדדי-רדיד נחושת פוטו-אלקטרוכימי דו-צדדי-רדיד נחושת פוטו-אלקטרוכימי דו-צדדי. צד אחד של רדיד הנחושת הפוטואלקטרודה החד-צדדית חלק, בעוד שלצד השני יש משטח מחוספס. ההידבקות בין המשטח המחוספס למצע המבודד חזקה יותר, והיא משמשת בדרך כלל לייצור השכבות הפנימיות של לוחות מעגלים מודפסים רב-שכבתיים; לרדיד הנחושת הפוטואלקטרודה הדו-צדדית יש משטחים חלקים משני הצדדים וחספוס משטח נמוך, מה שהופך אותו למתאים למעגלים מודפסים עם-תדר גבוה ומהירות{10}}גבוהה. זה יכול להפחית ביעילות את אובדן שידור האות ואת העכבה.
עם זאת, לרדיד נחושת אלקטרוליטי יש גם מגבלות מסוימות. עקב צמיחת גרגרים לא אחידה במהלך תהליך הייצור שלו, המשיכות ועמידות הכיפוף של רדיד נחושת גרועות יחסית, והוא מתפקד גרוע בתרחישי יישומים מסוימים הדורשים גמישות גבוהה.
(2) נייר נחושת מגולגל
רדיד נחושת מגולגל מיוצר על ידי גלגול וחישול שוב ושוב של מטילי נחושת. במהלך תהליך הגלגול, אטומי נחושת מסודרים לאורך כיוון הגלגול ליצירת מבנה מיקרו צפוף יחסית, המעניק לרדיד הנחושת המגולגל גמישות מצוינת, גמישות גבוהה ועמידות טובה לכיפוף.
בהשוואה לרדיד נחושת אלקטרוליטי, פני השטח של נייר נחושת מגולגל חלקים וחלקים יותר, וחספוס פני השטח בדרך כלל נמוך מזה של נייר נחושת אלקטרוליטי. זה מאפשר לו להפחית ביעילות את השתקפות האות ואובדן במהלך-העברת אותות בתדר גבוה, מה שהופך אותו למתאים יותר לייצור של לוחות מודפסים-גבוהים-במהירות גבוהה ומעגלים גמישים. במכשירים אלקטרוניים גמישים כגון טלפונים מתקפלים ומכשירים לבישים, נייר נחושת מגולגל, עם הגמישות המעולה שלו, יכול לענות על צורכי הכיפוף החוזרים ונשנים של לוחות מעגלים, להבטיח את היציבות והאמינות של המעגל.
עם זאת, תהליך הייצור של רדיד נחושת מגולגל הוא מורכב, מחזור הייצור ארוך, וההשקעה בציוד גדולה, מה שמביא לעלויות גבוהות ומגבלת את היישום שלו בחלק ממוצרי המעגלים המודפסים הרגישים לעלות.
2, מסווג לפי עובי
(1) רדיד נחושת עבה
רדיד נחושת בעובי העולה על 105 מיקרומטר מכונה בדרך כלל רדיד נחושת עבה. לרדיד נחושת עבה יש כושר נשיאת זרם גבוה ויכול לעמוד בפני זרמים גדולים, מה שהופך אותו למתאים לתרחישים של מעגלים מודפסים הדורשים העברת זרם גבוה, כגון מעגלי אספקת חשמל גבוהים-, מערכות ניהול סוללות חשמל באלקטרוניקה לרכב ומודולי כוח בציוד בקרה תעשייתי. ביישומים אלה, רדיד נחושת עבה יכול להפחית ביעילות את התנגדות הקו, להפחית את ייצור החום ולשפר את אמינות ויציבות המעגל. בנוסף, לרדיד נחושת עבה יש גם חוזק מכני טוב, שיכול לשפר את קשיחות המעגל המודפס ומתאים למוצרים עם דרישות ביצועים מכניים גבוהות.
(2) רדיד נחושת בעובי קונבנציונלי
רדיד נחושת בעובי בין 18 מיקרומטר ל-105 מיקרומטר שייך לרדיד הנחושת בעובי הקונבנציונלי, שהוא גם טווח עובי רדיד הנחושת הנפוץ ביותר בייצור מעגלים מודפסים. רדיד נחושת בעובי קונבנציונלי מאזן בין ביצועים חשמליים, ביצועים מכניים ועלות, ויכול לעמוד בדרישות המעגלים המודפסים של רוב המוצרים האלקטרוניים הרגילים, כגון מוצרי אלקטרוניקה, ציוד תקשורת, ציוד ניטור אבטחה וכו'. לדוגמה, במעגלים המודפסים של סמארטפונים ומחשבים ניידים, לרוב נעשה שימוש בנייר נחושת של 18 מיקרומטר או 35 מיקרומטר, תוך כדי שליטה אפקטיבית של עובי מעגל האותות ובקרת עובי מעגל האותות.
(3) נייר נחושת דק ורדיד נחושת דק במיוחד-
רדיד נחושת בעובי של פחות מ-18 מיקרומטר נקרא רדיד נחושת דק, ואילו רדיד נחושת בעובי של פחות מ-9 מיקרומטר נחשב לרדיד נחושת דק במיוחד. עם הפיתוח של מוצרים אלקטרוניים לקראת מזעור וצפיפות גבוהה, הדרישות לצפיפות חיווט המעגלים המודפסים ומהירות העברת האות הולכות ונעשות גבוהות יותר, והיישום של רדיד נחושת דק ורדיד נחושת דק במיוחד- הופך יותר ויותר נרחב. הם יכולים להשיג רוחב ומרווח קווים עדינים יותר, לשפר את צפיפות החיווט של לוחות מעגלים מודפסים, ולענות על הצרכים של מכשירים אלקטרוניים ממוזערים. בינתיים, רדיד נחושת דק ורדיד נחושת דק במיוחד- בעלי חספוס משטח נמוך יותר וביצועים טובים יותר בהעברת אותות-תדר גבוהה-גבוהה. הם משמשים בדרך כלל בייצור מעגלים מודפסים עבור סמארטפונים{11}}מתקדמים, לוחות אם של שרתים, ציוד תקשורת מהיר- והתקנים אחרים הדורשים שלמות אות גבוהה במיוחד. עם זאת, קושי העיבוד של נייר נחושת דק ורדיד נחושת דק במיוחד-הוא גבוה יחסית, הדורש תהליכי ייצור וציוד גבוהים יותר, ונוטה לקרעים, קמטים ובעיות אחרות במהלך תהליך הייצור, הדורשות בקרת איכות קפדנית יותר.
3, מסווג לפי תהליך טיפול פני השטח
(1) רדיד נחושת חלק
פני השטח של רדיד הנחושת החלק לא עברו טיפול מיוחד, המציג ברק טבעי של נחושת ומשטח חלק ושטוח. סוג זה של רדיד נחושת משמש בעיקר במצבים הדורשים איכות פני שטח גבוהה ואינם מצריכים הדבקה מיוחדת עם המצע, כגון כמה מעגלים דקורטיביים מיוחדים או מעגלים מודפסים הדורשים איכות העברת אותות גבוהה במיוחד ומשתמשים בתהליכי הדבקה מיוחדים. היתרונות של רדיד נחושת חלק הם חספוס נמוך של פני השטח ואובדן שידור אות נמוך. עם זאת, בשל פעילות פני השטח הנמוכה שלו, חוזק ההדבקה שלו עם המצע המבודד חלש יחסית, ומצריך שימוש בחומרי מליטה בעלי ביצועים גבוהים- או טכניקות עיבוד מיוחדות כדי להבטיח חוזק מליטה.
(2) נייר כסף מחוספס
רדיד נחושת גס נוצר על ידי טיפול אלקטרוכימי או כימי על פני השטח של רדיד הנחושת ליצירת מבנה מיקרו מחוספס. משטח מחוספס זה יכול להגדיל משמעותית את שטח המגע בין רדיד נחושת למצע בידוד, לשפר את חוזק ההדבקה שלהם ולמנוע קילוף של רדיד נחושת במהלך ייצור או שימוש במעגלים מודפסים. רדיד נחושת גס הוא סוג טיפול פני השטח הנפוץ ביותר בייצור מעגלים מודפסים, בשימוש נרחב בסוגים שונים של ייצור מעגלים מודפסים, במיוחד מעגלים מודפסים ומעגלים רב-שכבתיים הדורשים תהליכי למינציה. על פי תהליכי החיספוס והדרגות השונות, ניתן לחלק עוד יותר רדיד נחושת מחוספס כדי לעמוד בדרישות של חוזק מליטה וביצועי פני השטח בתרחישי יישום שונים.
(3) רדיד נחושת נגד חמצון
רדיד נחושת נגד חמצון הוא סרט דק בעל תכונות נוגדות חמצון, כגון סרט אנטי חמצון אורגני, ציפוי סגסוגת ניקל זרחן וכו', המכוסה על פני השטח של רדיד נחושת באמצעות ציפוי כימי או ציפוי אלקטרוני. שכבת סרט זה יכולה לבודד ביעילות את רדיד הנחושת ממגע עם אוויר, ולמנוע חמצון של רדיד הנחושת במהלך אחסון ועיבוד, מה שמשפיע על הביצועים החשמליים שלו ויכולת הריתוך שלו. רדיד נחושת נגד חמצון משמש בדרך כלל במצבים שבהם זמן האחסון ארוך או היציבות של איכות פני נייר הנחושת גבוהה, כגון ייצור מעגלים מודפסים עבור מוצרי יצוא, כדי להבטיח שרדיד נחושת שומר על ביצועים טובים במהלך הובלה ואחסון.
4, מסווג לפי שדה יישום
(1) רדיד נחושת למעגל מודפס קשיח
מעגל מודפס קשיח הוא הסוג הנפוץ ביותר של מעגלים מודפסים, בשימוש נרחב במוצרים אלקטרוניים שונים. ניתן לבחור רדיד נחושת למעגלים מודפסים קשיחים בהתאם לדרישות הביצועים ותקציב העלות של המוצר, עם תהליכי ייצור, עוביים ותהליכי טיפול משטח שונים. עבור מוצרי אלקטרוניקה רגילים, בדרך כלל נעשה שימוש ברדיד נחושת אלקטרוליטי בעלות נמוכה- בעובי שנע בין 18 מיקרומטר ל-35 מיקרומטר; עבור לוחות אם של שרתים בעלי ביצועים גבוהים, ציוד תחנות בסיס תקשורת וכו', ניתן לבחור רדיד נחושת אופטו-אלקטרוני דו-צדדי או רדיד נחושת מגולגל עם חספוס משטח נמוך וביצועי העברת אותות טובים כדי לעמוד בדרישות של העברת אותות-תדר גבוהה-גבוהה.
(2) רדיד נחושת למעגל מודפס גמיש
ללוח מעגלים מודפסים גמישים (FPC) יש את המאפיינים של גמישות, מתקפלת וקל משקל, והוא ממלא תפקיד חשוב במזעור ובעיצוב גמיש של מכשירים אלקטרוניים. רדיד הנחושת המשמש למעגלים מודפסים גמישים הוא בעיקר רדיד נחושת מגולגל, שיכול להתאים לצרכי הכיפוף של FPC בתרחישי יישומים שונים בשל הגמישות המצוינת והתנגדות הכיפוף שלו. בנוסף, על מנת לשפר עוד יותר את הגמישות והאמינות של FPC, ייעשה שימוש בכמה טכניקות עיבוד מיוחדות, כגון חישול או שינוי פני השטח של רדיד נחושת מגולגל, כדי להפחית את הקשיות של רדיד הנחושת, לשפר את גמישותו ועמידותו בפני עייפות.
(3) רדיד נחושת ללוח מעגלים מודפסים-גבוהים ובמהירות-גבוהה
עם ההתפתחות המהירה של טכנולוגיות כגון תקשורת 5G, מרכזי נתונים ובינה מלאכותית, הדרישה למעגלים מודפסים-גבוהים ובמהירות-גבוהה עולה מיום ליום. רדיד נחושת עבור לוחות מודפסים בתדר-גבוה ובמהירות-גבוהה דורש חספוס משטח נמוך במיוחד, ביצועי העברת אותות טובים וביצועים חשמליים יציבים. לכן, בדרך כלל נבחר רדיד נחושת פוטו-אלקטרודה דו-צדדי או רדיד נחושת מגולגל עם חספוס משטח נמוך, ונעשה שימוש בתהליכי טיפול מיוחדים במשטח, כגון הפחתת קווי המתאר של משטח רדיד הנחושת, אופטימיזציה של מבנה הגבישי של רדיד הנחושת, וכו', כדי להפחית הפסדים ועיוותים במהלך העברת האות{0} ועמידה בדרישות{0} גבוהות{0} האותות{0}הקפדניות שידור.