रोल्ड कॉपर फॉयल की वर्तमान स्थिति और विकास के रुझान
कॉपर फ़ॉइल प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (PCB), कॉपर-क्लैड लेमिनेट (CCL) और लिथियम-आयन बैटरी बनाने के लिए एक अपरिहार्य मुख्य कच्चा माल है। औद्योगिक कॉपर फ़ॉइल को इसकी निर्माण प्रक्रिया के अनुसार दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: रोल्ड कॉपर फ़ॉइल और इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल।
इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल को इलेक्ट्रोकेमिकल सिद्धांतों का उपयोग करके कॉपर इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से बनाया जाता है। कच्ची पन्नी की आंतरिक संरचना एक ऊर्ध्वाधर सुई जैसी क्रिस्टल संरचना होती है, और इसकी उत्पादन लागत अपेक्षाकृत कम होती है। रोल्ड कॉपर फ़ॉइल को कॉपर सिल्लियों की बार-बार रोलिंग और एनीलिंग प्रक्रियाओं के माध्यम से प्लास्टिक प्रसंस्करण के सिद्धांत का उपयोग करके बनाया जाता है। इसकी आंतरिक संरचना एक परतदार क्रिस्टलीय संरचना है, और रोल्ड कॉपर फ़ॉइल उत्पाद में अच्छी लचीलापन है। इस स्तर पर, इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल का उपयोग मुख्य रूप से कठोर सर्किट बोर्डों के उत्पादन में किया जाता है, जबकि रोल्ड कॉपर फ़ॉइल का उपयोग मुख्य रूप से लचीले और उच्च-आवृत्ति सर्किट बोर्डों में किया जाता है।
1. रोल्ड कॉपर फॉयल की विशेषताएं
इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल की तुलना में, रोल्ड कॉपर फ़ॉइल में निम्नलिखित विशेषताएं हैं।
1.1 उत्पादन प्रक्रिया जटिल है और उत्पादन लागत अधिक है
रोल्ड कॉपर फ़ॉइल (कैथोड कॉपर स्मेल्टिंग - कास्टिंग - हीटिंग - हॉट रोलिंग - मिलिंग - कोल्ड रफ रोलिंग - एनीलिंग - पिकलिंग - कोल्ड फ़िनिशिंग रोलिंग - एनीलिंग - शियरिंग - फ़ॉइल रोलिंग - सरफ़ेस ट्रीटमेंट - शियरिंग) के उत्पादन प्रक्रिया प्रवाह अनुपात इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल (कॉपर मेल्टिंग - इलेक्ट्रोलाइटिक फ़ॉइल मेकिंग - सरफ़ेस ट्रीटमेंट - शियरिंग) की उत्पादन प्रक्रिया बहुत अधिक जटिल है। ऐसे कई कारक हैं जो रोल्ड कॉपर फ़ॉइल के उत्पाद की गुणवत्ता और उपज को प्रभावित करते हैं। इसलिए, रोल्ड कॉपर फ़ॉइल का उत्पादन कठिन और उत्पादन में कठिन है। उच्च लागत।
1.2 तांबे की पन्नी की मोटाई और चौड़ाई प्रतिबंधों के अधीन है
रोल्ड कॉपर फ़ॉइल को बार-बार कॉपर सिल्लियों को रोल करके बनाया जाता है। इसकी प्रसंस्करण विधि, विशेष रूप से कॉपर फ़ॉइल रोलिंग तकनीक की सीमाओं के कारण, इसकी मोटाई और चौड़ाई कुछ प्रतिबंधों के अधीन है। वर्तमान में व्यावसायिक रूप से उत्पादित रोल्ड कॉपर फ़ॉइल की सीमा मोटाई 6 μm से अधिक और सीमा चौड़ाई 800 मिमी से कम है। 1.3 उच्च शुद्धता, उच्च लचीलापन और कम सतह खुरदरापन
रोल्ड कॉपर फ़ॉइल और इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल की अलग-अलग निर्माण विधियों के कारण, रोल्ड कॉपर फ़ॉइल की शुद्धता 99.9% तक पहुँच सकती है, जो इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल के 99.8% से अधिक है।
रोल्ड कॉपर फ़ॉइल की परतदार क्रिस्टल संरचना और इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल की ऊर्ध्वाधर सुई जैसी क्रिस्टलीय अवस्था की तुलना में, साधारण रोल्ड कॉपर फ़ॉइल का झुकने का प्रतिरोध समान विनिर्देशों के तहत मानक इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल के दोगुने से भी अधिक होता है; और मैट सतह के खुरदरेपन और चिकनी सतह के खुरदरेपन में बड़ा अंतर होने के कारण। मानक इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल का फ्लेक्सुरल प्रतिरोध भी अलग-अलग झुकने दिशाओं में बहुत भिन्न होता है, जबकि रोल्ड कॉपर फ़ॉइल के फ्लेक्सुरल प्रतिरोध में अंतर छोटा होता है। रोल्ड कॉपर फ़ॉइल की उत्पादन विधि सतह पर इसकी एकसमान चिकनाई निर्धारित करती है। सामान्यतया, रोल्ड कॉपर फ़ॉइल रॉ फ़ॉइल की सतह खुरदरापन (Rz) 1μm तक पहुँच सकती है रोल्ड कॉपर फॉयल और इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फॉयल के मुख्य गुणों की तुलना तालिका 1 में दर्शाई गई है। तालिका 2 इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फॉयल और रोल्ड कॉपर फॉयल की मुख्य विशेषताओं के मापे गए मानों को दर्शाती है।
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1.4 प्रदर्शन में सुधार और नए उत्पाद विकसित करने के लचीले साधन
इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल कॉपर इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा निर्मित होता है। यदि आप इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल के प्रदर्शन में सुधार करना चाहते हैं या नए उत्पाद विकसित करना चाहते हैं, तो आप इसे केवल इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया की स्थितियों को समायोजित करके प्राप्त कर सकते हैं। रोल्ड कॉपर फ़ॉइल को बार-बार रोलिंग और एनीलिंग प्रक्रियाओं के माध्यम से पारंपरिक पट्टी से बनाया जाता है। इसे स्ट्रिप सामग्री के माइक्रो-मिश्र धातुकरण, कॉपर फ़ॉइल की प्रसंस्करण दर को नियंत्रित करने और एनीलिंग प्रक्रियाओं को समायोजित करके समन्वित किया जा सकता है। , उच्च शक्ति, उच्च लचीलापन, उच्च बढ़ाव और उच्च नरम तापमान जैसे विभिन्न प्रदर्शन आवश्यकताओं के साथ रोल्ड कॉपर फ़ॉइल प्राप्त करने के लिए।
2. रोल्ड कॉपर फॉयल की वर्तमान स्थिति और विकास के रुझान
वर्तमान में, वैश्विक रोल्ड कॉपर फ़ॉयल उत्पादन क्षमता का 90% से अधिक जापानी निर्माताओं के हाथों में है, तालिका 3 देखें; और जापानी निर्माताओं की 80% से अधिक उत्पादन क्षमता जापान में केंद्रित है, तालिका 4 देखें। क्योंकि रोल्ड कॉपर फ़ॉयल की उत्पादन क्षमता बहुत अधिक केंद्रित है और उत्पादन लागत अधिक है, इसका उत्पादन और कीमत अत्यधिक अनिश्चित है। लागत कम करने और कच्चे माल की आपूर्ति के जोखिम से बचने के लिए, अधिकांश उद्योगों जैसे प्रिंटेड सर्किट बोर्ड और लिथियम बैटरी को वर्तमान में रोल्ड कॉपर फ़ॉयल को बदलने के लिए इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉयल का उपयोग करना पड़ता है, और इसने इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉयल निर्माताओं को उच्च-लचीलेपन वाले इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉयल और कम-प्रोफ़ाइल इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर में निवेश करने के लिए बढ़ावा दिया है
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क्योंकि रोल्ड कॉपर फ़ॉइल की लागत अधिक होती है, रोल्ड कॉपर फ़ॉइल का उपयोग वर्तमान में मुख्य रूप से लचीले सर्किट बोर्ड उद्योग में किया जाता है, जिसके लिए उच्च फ़ॉइल लचीलापन और सतह खुरदरापन, उच्च प्रदर्शन वाली लिथियम इलेक्ट्रॉनिक बैटरी और कुछ भागों की आवश्यकता होती है, जिन्हें उच्च आवृत्ति संकेत संचरण की आवश्यकता होती है। पीसीबी उद्योग में, रोल्ड कॉपर फ़ॉइल की मांग के परिवर्तन और विकास इन उद्योगों के विकास से निकटता से संबंधित हैं। लचीला सर्किट बोर्ड उच्च विश्वसनीयता और उच्च लचीलेपन वाला एक मुद्रित सर्किट है जो आधार सामग्री के रूप में पॉलिएस्टर फिल्म या पॉलीमाइड से बना होता है और तांबे की पन्नी पर रेखाएँ बनाने के लिए उकेरा जाता है। इस तरह के सर्किट बोर्ड में उच्च वायरिंग घनत्व, पतली मोटाई, हल्का वजन, न्यूनतम वायरिंग स्पेस, फोल्डेबिलिटी, उच्च लचीलापन और घटक असेंबली और वायर कनेक्शन के एकीकरण को प्राप्त करने के लिए तीन-आयामी स्थान में स्थानांतरित करने और विस्तार करने की क्षमता जैसी विशेषताएं होती हैं। और अन्य विशेषताएं, जो हल्केपन, पतलेपन और लघुकरण की ओर इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के विकास की दिशा के अनुरूप हैं।
इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के हल्केपन, पतलेपन और लघुकरण की दिशा में विकास के साथ, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को अधिक से अधिक जटिल बनने की आवश्यकता है, जिसके लिए अधिक से अधिक भागों की आवश्यकता होती है। मुद्रित सर्किट भागों के अंतर्संबंध और स्थापना के घनत्व की आवश्यकताएं अधिक से अधिक होती जा रही हैं। मुद्रित सर्किट बोर्ड पर सर्किट घटकों की संपर्क दूरी कम होती जा रही है, जिसके लिए लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए उच्च घनत्व वाले तारों और माइक्रोविया प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग की आवश्यकता होती है। तांबे की पन्नी जितनी पतली होगी, "साइड इरोशन" के कारण माइक्रो सर्किट में शॉर्ट सर्किट से बचना और माइक्रो-एपर्चर ड्रिलिंग को प्राप्त करना उतना ही आसान होगा, इस प्रकार मुद्रित सर्किट बोर्डों की उच्च विश्वसनीयता सुनिश्चित होगी।
अन्य उच्च प्रदर्शन वाली बैटरियों की तुलना में, लिथियम इलेक्ट्रॉनिक बैटरियों में उच्च विशिष्ट ऊर्जा, कोई मेमोरी प्रभाव नहीं, लंबा चक्र जीवन, कोई प्रदूषण नहीं, छोटे आकार और हल्के वजन के फायदे हैं, और पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के लिए पसंदीदा शक्ति स्रोत बन गए हैं। उच्च प्रदर्शन वाली लिथियम बैटरी उद्योग (विशेष रूप से रोल्ड बैटरी में) में रोल्ड कॉपर फ़ॉइल का अनुप्रयोग धीरे-धीरे अपनी कम सतह खुरदरापन और गर्मी उपचार के बाद अच्छी लचीलापन के कारण विस्तार कर रहा है, जो बैटरी निर्माण प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त है। उच्च आवृत्ति संकेत संचरण में, "त्वचा प्रभाव" के कारण, मुद्रित सर्किट बोर्ड पर संकेत कंडक्टर की सतह पर जमा हो जाएंगे। इसलिए, तांबे की पन्नी मुद्रित सर्किट बोर्ड सब्सट्रेट की प्रवाहकीय परत का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, और इसकी सतह खुरदरापन संकेत संचरण हानि में एक प्रमुख भूमिका निभाती है। प्रभाव बहुत महत्वपूर्ण है (उच्च आवृत्तियों पर, सतह खुरदरापन जितना अधिक होगा, संकेत संचरण हानि उतनी ही अधिक होगी)। उच्च आवृत्ति संकेतों के संचरण नुकसान को कम करने के लिए, कम प्रोफ़ाइल (Rz: 2.7 ~ 3.3μm) या चिकनी सतह तांबे की पन्नी (Rz: 1.7μm से कम या बराबर) का उपयोग करना आवश्यक है। सूचना नेटवर्क प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास और इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों की प्रसंस्करण जानकारी की गति और दक्षता के लिए बढ़ती उच्च आवश्यकताओं के अनुकूल होने के लिए, तांबे की पन्नी सतह की कम प्रोफ़ाइल मुद्रित सर्किट सब्सट्रेट की सिग्नल ट्रांसमिशन गति को बढ़ाने और उच्च गति वाले संकेतों को प्रेषित करते समय सिग्नल हानि को कम करने के लिए क्षीणन का प्रमुख साधन है।
हाल के वर्षों में, इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों की विकास आवश्यकताओं के अनुकूल होने के लिए, नए रोल्ड कॉपर फॉयल सामग्रियों के विकास ने कुछ प्रगति की है। उदाहरण के लिए: अल्ट्रा-लो रफ सरफेस रोल्ड कॉपर फॉयल को रोलिंग प्रोसेसिंग स्थितियों को बदलकर निर्मित किया जाता है, जिसमें सतह खुरदरापन (Rz) 0.4 μm तक होता है, जो उच्च-आवृत्ति संकेतों के संचरण के लिए अधिक उपयुक्त होता है; एनीलिंग के साथ विभिन्न रोलिंग प्रोसेसिंग स्थितियों के संयोजन से निर्मित एक क्यूबिक पुनर्क्रिस्टलीकृत संरचना के साथ एक रोल्ड कॉपर फॉयल का उत्पादन किया गया था। परीक्षण के बाद, इसका लचीला प्रतिरोध साधारण रोल्ड कॉपर से 4 गुना से अधिक है। उत्पादित लचीले सर्किट बोर्ड में उच्च फ्लेक्सुरल विश्वसनीयता होती है;
3.निष्कर्ष
(1) उच्च शुद्धता, उच्च लचीलापन, कम सतह खुरदरापन, और उत्पाद के प्रदर्शन में सुधार या नए उत्पादों को विकसित करने के लचीले साधन लुढ़का हुआ तांबा पन्नी की मुख्य विशेषताएं हैं।
(2) जटिल उत्पादन प्रक्रिया, उच्च उत्पादन लागत और उत्पादन क्षमता का अत्यधिक संकेन्द्रण रोल्ड कॉपर फॉयल के विकास के मुख्य कारक हैं; उत्पादन लागत को कम करना और औद्योगिक एकाधिकार को तोड़ना रोल्ड कॉपर फॉयल की बाजार प्रतिस्पर्धात्मकता को बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण साधन हैं।
(3) इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों की पोर्टेबिलिटी, उच्च आवृत्ति सिग्नल ट्रांसमिशन का विकास और व्यापक अनुप्रयोग, उच्च घनत्व इंटरकनेक्शन इलेक्ट्रॉनिक इंस्टॉलेशन तकनीक की आवश्यकताएं, और लिथियम बैटरी उद्योग का तेजी से विकास यह निर्धारित करता है कि रोल्ड कॉपर फ़ॉइल भविष्य में इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल के लिए एक मजबूत प्रतिस्पर्धा प्रतिद्वंद्वी बन जाएगा।
