נייר נחושת מגולגל, עם התכונות הפיזיקליות המצוינות שלו, הפך לחומר יסוד מרכזי לייצור של מכשירים אלקטרוניים-מתקדמים רבים. עם התפתחות הטכנולוגיה האלקטרונית לקראת מזעור וביצועים גבוהים, דרישות הביצועים עבור רדיד נחושת מגולגל הולכות ומחמירות, מה שהוביל להופעתם של קטגוריות עשירות במספר ממדים כדי להתאים לתרחישי יישומים שונים.
סיווג מבוסס על תהליך ייצור
בשלב הראשוני של ייצור רדיד נחושת מגולגל, מטילי נחושת בטוהר- גבוה משמשים לעתים קרובות כחומרי גלם, אשר נוצרים בתחילה לרצועות נחושת בעובי מתאים באמצעות גלגול חם. על בסיס זה, תהליך הגלגול הקר הופך לחוליית הליבה הקובעת את המיקרו-מבנה והמאפיינים הסופיים של רדיד נחושת. על פי ההבדלים בפרמטרי התהליך ושיטות הפעולה במהלך גלגול קר, ניתן לחלק נייר נחושת מגולגל לרדיד נחושת מגולגל קונבנציונאלי ונידיד נחושת מגולגל בתהליך מיוחד.
רדיד נחושת מגולגל קר- רגיל מגולגל ברציפות בסדרה של מפעלי גלגול כדי להפחית בהדרגה את עובי רצועת הנחושת לערך היעד. במהלך תהליך זה, אטומי הנחושת מכוונים ומסודרים ליצירת מבנה גרגר סיבי צפוף ומסודר, המעניק לרדיד הנחושת גמישות טובה ומוליכות גבוהה. לדוגמה, בייצור נפוץ של לוחות מעגלים גמישים, נעשה שימוש במספר רב של רדיד נחושת מגולגל המיוצר בתהליכי גלגול קר קונבנציונליים, שיכולים לעמוד בדרישות הבסיסיות של FPC לגמישות חומרים וביצועים חשמליים ביישומי כיפוף מרובים.
רדיד נחושת מגולגל בתהליך מיוחד פותח כדי לענות על צרכי יישומים ספציפיים-מתקדמים. אם מאמצים טכנולוגיית גלגול אסינכרוני רב-מעבר, עיוות גזירה חזק מוכנס במהלך תהליך הגלגול על ידי שימוש במהירויות קו שונות של הגלילים העליונים והתחתונים, מה שמקדם היווצרות של מבנה גרגירים עדין ואחיד יותר בתוך רדיד הנחושת, ומשפר עוד יותר את הביצועים המקיפים של רדיד הנחושת, כולל חוזק גבוה יותר, עמידות טובה יותר בפני עייפות של ציוד אלקטרוני של ציוד אלקטרוני, וכו'. לוחות בתחום התעופה והחלל, ויכולים לעמוד בדרישות של ביצועים- גבוהים ואמינות גבוהה עבור מטוסים בתנאי עבודה מורכבים.
סיווג מבוסס על מאפייני ביצועים
מנקודת המבט של ביצועים, ניתן לחלק נייר נחושת מגולגל לקטגוריות כגון רדיד נחושת מגולגל בעל משיכות גבוהה, רדיד נחושת מגולגל בעל מוליכות גבוהה ונייר נחושת מגולגל עמיד בטמפרטורה גבוהה.
במהלך תהליך הייצור של רדיד נחושת מגולגל בעל משיכות גבוהה, תהליך הגלגול וטיפול החישול לאחר מכן מותאם כדי להעניק לו גמישות מעולה. קצב ההתארכות שלו יכול להגיע בדרך כלל ל-15% -40%, הרבה יותר מזה של חומרי נייר כסף רגילים. בתחום המכשירים האלקטרוניים הלבישים נעשה שימוש נרחב בנייר נחושת מסוג זה. אם ניקח לדוגמא צמידים חכמים, המעגל הגמיש בפנים עשוי מרדיד נחושת מגולגל הניתן למתיחה מאוד, שיכול לשמור על ביצועי חיבור חשמליים טובים גם כאשר המעגל מכופף לעיתים קרובות בעקבות תנועות פרק כף היד, ולא יגרום לשבירת מעגל או תקלות אחרות עקב עייפות כיפוף.
רדיד נחושת מגולגל בעל מוליכות גבוהה מתמקד בשיפור המוליכות של רדיד הנחושת. על ידי שליטה קפדנית על טוהר חומרי הגלם ושליטה מדויקת על פרמטרי התהליך במהלך העיבוד, מצטמצמת חסימת זיהומים ופגמי סריג להולכה אלקטרונית. המוליכות של סוג זה של רדיד נחושת יכולה להתקרב או אפילו להגיע ל-101% -103% מהתקן הבינלאומי של נחושת מחושלת. בתחום של תקשורת-תדירות גבוהה ו-גבוהה, כגון תחנות בסיס 5G וקווי העברת אותות-גבוהים במרכזי נתונים, רדיד נחושת מגולגל בעל מוליכות גבוהה יכול להפחית ביעילות את אובדן ההתנגדות במהלך שידור האות, להבטיח שידור אות מהיר ויציב, ולעמוד בדרישות המחמירות של הנחתת אות נמוכה של שידור נתונים במהירות גבוהה.
רדיד נחושת מגולגל עמיד בטמפרטורה גבוהה מיועד ליישומים בסביבות-בטמפרטורה גבוהה. הוספת אלמנטים סגסוגים ספציפיים לרדיד נחושת, בשילוב עם תהליכי טיפול בחום מיוחדים, מעניקה לו עמידות מעולה בטמפרטורה-. סוג זה של רדיד נחושת יכול לעבוד לאורך זמן בסביבת טמפרטורה של 200 מעלות ואף יותר, תוך שמירה על תכונות פיזיות וחשמליות יציבות. בסביבות-בטמפרטורה גבוהה כגון לוחות מעגלים של מערכת בקרה אלקטרונית בתאי מנוע מכוניות ומעגלים תעשייתיים של ציוד ניטור-טמפרטורות גבוהות, רדיד נחושת מגולגל עמיד לטמפרטורה גבוהה-הפך לחומר מפתח להבטחת פעולה יציבה של הציוד, תוך הימנעות יעילה מבעיות כגון עיוות טמפרטורת המעגלים ופגיעה בביצועים חשמליים גבוהים.
סיווג לפי שיטת טיפול פני השטח
על מנת להרחיב עוד יותר את היקף היישום של רדיד נחושת מגולגל, לשפר את ביצועי ההדבקה שלו עם חומרים אחרים ולשפר את ביצועי ההגנה שלו בסביבות ספציפיות, לרוב מבוצעים עליו טיפולי משטח שונים, וכתוצאה מכך סוגים שונים של טיפולי משטח של רדיד נחושת מגולגל.
רדיד נחושת דו-צדדי דחוס קל, באמצעות טיפול ליטוש משטח מדויק, מעניק לשני הצדדים של רדיד הנחושת חלקות גבוהה במיוחד, ובדרך כלל ניתן לשלוט בחספוס פני השטח בתוך Rz פחות או שווה ל-1.1 מיקרומטר. לרדיד נחושת זה יש יתרונות משמעותיים בייצור של לוחות מודפסים-מתקדמים, במיוחד בייצור לוחות HDI-מסדר גבוה הדורשים דיוק קו גבוה במיוחד ואיכות העברת אותות. פני השטח החלקים שלו יכולים להפחית ביעילות השתקפות ופיזור במהלך העברת האות, להפחית את אובדן האות, וגם להקל על הידבקות טובה יותר עם מצעים מבודדים, ולשפר את הביצועים הכוללים והאמינות של המעגל.
טיפול השחרה/אדום של רדיד נחושת מגולגל הוא תהליך של יצירת סרט תחמוצת שחור או אדום על פני השטח של רדיד הנחושת באמצעות טיפול כימי. סרט תחמוצת זה לא רק משפר את ביצועי המיגון האלקטרומגנטי של רדיד נחושת, אלא גם משפר את עמידות הקורוזיה שלו בסביבות קשות כמו לחות. בתחום המיגון האלקטרומגנטי למכשירים אלקטרוניים, כגון ייצור כיסויי מיגון פנימיים למחשבים ניידים, סמארטפונים ומוצרים אחרים, השחרה/אדממה של נייר נחושת מגולגל מעובד יכולה למעשה לחסום הפרעות אלקטרומגנטיות ולהבטיח את הפעולה התקינה של המעגלים הפנימיים של הציוד; בייצור של מעגלים חיצוניים של מכשירים אלקטרוניים, עמידותם בפני קורוזיה יכולה להאריך את חיי השירות של המעגל ולהפחית את ההסתברות לכשלים הנגרמים על ידי גורמים סביבתיים.
רדיד נחושת מגולגל בציפוי ניקל/פח מתייחס לתהליך של הנחת שכבת ניקל או מתכת פח על פני השטח של רדיד נחושת מגולגל. רדיד נחושת מגולגל מצופה ניקל משלב את עמידות הקורוזיה של ניקל עם מוליכות טובה של נחושת, והוא נמצא בשימוש נרחב ביישומים כגון מחברים אלקטרוניים ומסופי סוללה הדורשים עמידות גבוהה בפני קורוזיה; רדיד נחושת מגולגל בציפוי פח בעל יכולת ריתוך מצוינת. בתהליכי ריתוך אלקטרוני, הוא יכול להבטיח שנקודות הריתוך יהיו יציבות ואמינות, להפחית את פגמי הריתוך כגון הלחמה וירטואלית והלחמה, והוא נפוץ בחיבורי פינים של רכיבים אלקטרוניים, הלחמת אזורי מעגלים ותרחישים אחרים.
סיווג לדומיינים של אפליקציות
לתחומי יישום שונים יש דגש שונה על דרישות הביצועים של רדיד נחושת מגולגל, מה שמקדם גם אופטימיזציה ממוקדת של רדיד נחושת מגולגל בייצור המוצר, ובכך מהווה סיווג לתחומי יישום ספציפיים.
בתחום יישומי מעגלים גמישים, בשל הצורך של-FPC יהיו בעלי מאפיינים ניתנים לכיפוף, רדיד הנחושת המגולגל המשמש לייצור FPC חייב להיות בעל גמישות מעולה ועמידות בפני כיפוף. בדרך כלל, סוג זה של רדיד נחושת מגולגל הוא בעל עובי דק ועבר עיבוד מיוחד כדי לעמוד בעשרות אלפי ואף מאות אלפי עיקולים מבלי להישבר. ביישומים כגון קווי חיבור לתצוגה מתקפלת עבור סמארטפונים וטאבלטים מתקפלים, נייר נחושת מגולגל זה המיוצר במיוחד עבור FPC ממלא תפקיד מפתח בהבטחת היציבות של העברת האות והאמינות של חיבורי הקווים במהלך תהליכי קיפול ופירוק מרובים של הציוד.
בתחום של תקשורת-תדר גבוהה ומהירות-גבוהה, כגון תחנות בסיס תקשורת 5G/6G, כבלי העברת נתונים במהירות-גבוהה וכו', מונחות דרישות גבוהות במיוחד לביצועים החשמליים של רדיד נחושת מגולגל. רדיד הנחושת המגולגל המשמש כאן צריך להיות בעל קבוע דיאלקטרי נמוך במיוחד וערך משיק של אובדן דיאלקטרי, כמו גם שלמות אות טובה. כדי לעמוד בדרישות אלה, סוג זה של רדיד נחושת מגולגל עובר בקרה קפדנית על טוהר החומר, מבנה המיקרו וחספוס פני השטח במהלך תהליך הייצור. לדוגמה, על ידי שימוש בחומרי גלם נחושת טהורים במיוחד ואופטימיזציה של תהליכי הגלגול והחישול, ניתן להקטין את טנג' ההפסד הדיאלקטרי של רדיד נחושת מתחת ל-0.002 בטווח התדרים הגבוה-(כגון מעל 28GHz), להפחית ביעילות את ההפסדים במהלך שידור האותות ולהבטיח{12}איכות{13} גבוהה ושידור{12}של{13}תדר{13} גבוה. אותות- במהירות גבוהה.
בתחום רכבי האנרגיה החדשים, נעשה שימוש ברדיד נחושת מגולגל בעיקר בייצור מעגלים לרכיבים מרכזיים כמו קולטי זרם בסוללות חשמל ובקרי מנוע. כקולט זרם עבור סוללות חשמל, רדיד נחושת מגולגל נדרש להיות בעל מוליכות גבוהה, עמידות בפני קורוזיה טובה וחוזק מכני מסוים כדי להבטיח שהסוללה תוכל להוליך זרם ביעילות במהלך הטעינה והפריקה, תוך עבודה יציבה לאורך זמן בסביבה הכימית המורכבת בתוך הסוללה. במעגל בקר המנוע, בשל הצורך להתמודד עם תנאי עבודה קשים כגון רטט וטמפרטורה גבוהה במהלך פעולת הרכב, רדיד הנחושת המגולגל המשמש צריך להיות בעל עמידות טובה בחום, ביצועי עייפות נגד רעידות ואמינות חשמלית, מה שמספק ערובה מוצקה לפעולה יציבה של רכבי אנרגיה חדשים.