तांबे की पन्नी एक बहुत पतली तांबे की सामग्री है। इसे प्रक्रिया के अनुसार दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: रोल्ड (आरए) तांबे की पन्नी और इलेक्ट्रोलाइटिक (ईडी) तांबे की पन्नी। तांबे की पन्नी में उत्कृष्ट विद्युत और तापीय चालकता होती है, और इसमें विद्युत और चुंबकीय संकेतों को परिरक्षित करने का गुण होता है। तांबे की पन्नी का उपयोग परिशुद्ध इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के निर्माण में बड़ी मात्रा में किया जाता है। आधुनिक विनिर्माण की प्रगति के साथ, पतले, हल्के, छोटे और अधिक पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों की मांग ने तांबे की पन्नी के अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला को जन्म दिया है।
रोल्ड कॉपर फ़ॉइल को आरए कॉपर फ़ॉइल कहा जाता है। यह एक तांबे की सामग्री है जिसका निर्माण भौतिक रोलिंग द्वारा किया जाता है। अपनी निर्माण प्रक्रिया के कारण, आरए कॉपर फ़ॉइल के अंदर एक गोलाकार संरचना होती है। और इसे एनीलिंग प्रक्रिया का उपयोग करके नरम और कठोर तापमान के लिए समायोजित किया जा सकता है। आरए कॉपर फ़ॉइल का उपयोग उच्च-स्तरीय इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के निर्माण में किया जाता है, विशेष रूप से उन उत्पादों में जिनमें सामग्री में एक निश्चित स्तर के लचीलेपन की आवश्यकता होती है।
इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल को ईडी कॉपर फ़ॉइल कहा जाता है। यह एक कॉपर फ़ॉइल सामग्री है जिसका निर्माण रासायनिक निक्षेपण प्रक्रिया द्वारा किया जाता है। उत्पादन प्रक्रिया की प्रकृति के कारण, इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल के अंदर एक स्तंभाकार संरचना होती है। इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल की उत्पादन प्रक्रिया अपेक्षाकृत सरल है और इसका उपयोग उन उत्पादों में किया जाता है जिनमें कई सरल प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है, जैसे सर्किट बोर्ड और लिथियम बैटरी के नेगेटिव इलेक्ट्रोड।
आरए कॉपर फ़ॉइल और इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल के निम्नलिखित पहलुओं में अपने फायदे और नुकसान हैं:
आरए कॉपर फ़ॉइल तांबे की मात्रा के मामले में अधिक शुद्ध है;
भौतिक गुणों के संदर्भ में आरए कॉपर फ़ॉइल का समग्र प्रदर्शन इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल से बेहतर है;
रासायनिक गुणों के संदर्भ में दो प्रकार की तांबे की पन्नी के बीच बहुत कम अंतर है;
लागत की दृष्टि से, ईडी कॉपर फॉयल का बड़े पैमाने पर उत्पादन करना आसान है, क्योंकि इसकी विनिर्माण प्रक्रिया अपेक्षाकृत सरल है तथा यह कैलेंडर्ड कॉपर फॉयल की तुलना में कम महंगी है।
आम तौर पर, आरए कॉपर पन्नी का उपयोग उत्पाद निर्माण के प्रारंभिक चरणों में किया जाता है, लेकिन जैसे-जैसे विनिर्माण प्रक्रिया अधिक परिपक्व होती जाती है, लागत कम करने के लिए ईडी कॉपर पन्नी का उपयोग किया जाता है।
तांबे की पन्नी में अच्छी विद्युत और तापीय चालकता होती है, और इसमें विद्युत और चुंबकीय संकेतों के लिए अच्छे परिरक्षण गुण भी होते हैं। इसलिए, इसका उपयोग अक्सर इलेक्ट्रॉनिक और विद्युत उत्पादों में विद्युत या तापीय चालकता के माध्यम के रूप में, या कुछ इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए परिरक्षण सामग्री के रूप में किया जाता है। तांबे और तांबे की मिश्र धातुओं के स्पष्ट और भौतिक गुणों के कारण, इनका उपयोग वास्तुशिल्प सजावट और अन्य उद्योगों में भी किया जाता है।
तांबे की पन्नी के लिए कच्चा माल शुद्ध तांबा होता है, लेकिन विभिन्न उत्पादन प्रक्रियाओं के कारण कच्चे माल की अवस्थाएँ अलग-अलग होती हैं। रोल्ड कॉपर फ़ॉइल आमतौर पर इलेक्ट्रोलाइटिक कैथोड कॉपर शीट से बनाई जाती है जिन्हें पिघलाकर रोल किया जाता है; इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल को कॉपर-बाथ के रूप में घोलने के लिए कच्चे माल को सल्फ्यूरिक एसिड के घोल में डालना पड़ता है, फिर सल्फ्यूरिक एसिड के साथ बेहतर घुलने के लिए कॉपर शॉट या कॉपर वायर जैसे कच्चे माल का उपयोग करना अधिक उपयुक्त होता है।
तांबे के आयन हवा में बहुत सक्रिय होते हैं और हवा में मौजूद ऑक्सीजन आयनों के साथ आसानी से अभिक्रिया करके कॉपर ऑक्साइड बना सकते हैं। उत्पादन प्रक्रिया के दौरान, हम तांबे की पन्नी की सतह पर कमरे के तापमान पर ऑक्सीकरण-रोधी उपचार करते हैं, लेकिन इससे तांबे की पन्नी के ऑक्सीकरण में देरी होती है। इसलिए, पैकिंग खोलने के बाद जितनी जल्दी हो सके तांबे की पन्नी का उपयोग करने की सलाह दी जाती है। और बचे हुए तांबे की पन्नी को सूखी, प्रकाश-रोधी जगह पर, वाष्पशील गैसों से दूर रखें। तांबे की पन्नी के लिए अनुशंसित भंडारण तापमान लगभग 25 डिग्री सेल्सियस है और आर्द्रता 70% से अधिक नहीं होनी चाहिए।
तांबे की पन्नी न केवल एक सुचालक पदार्थ है, बल्कि सबसे किफ़ायती औद्योगिक सामग्री भी है। तांबे की पन्नी में सामान्य धातु पदार्थों की तुलना में बेहतर विद्युत और तापीय चालकता होती है।
कॉपर फ़ॉइल टेप आमतौर पर तांबे की तरफ़ से सुचालक होता है, और चिपकने वाले हिस्से में सुचालक पाउडर डालकर चिपकने वाले हिस्से को भी सुचालक बनाया जा सकता है। इसलिए, खरीदते समय आपको यह सुनिश्चित कर लेना चाहिए कि आपको एक तरफा सुचालक कॉपर फ़ॉइल टेप चाहिए या दो तरफा सुचालक कॉपर फ़ॉइल टेप।
सतह पर हल्का ऑक्सीकरण वाली तांबे की पन्नी को अल्कोहल स्पंज से हटाया जा सकता है। यदि ऑक्सीकरण लंबे समय से या बड़े क्षेत्र में हो रहा है, तो उसे सल्फ्यूरिक एसिड के घोल से साफ करके हटाना होगा।
सिवेन मेटल के पास विशेष रूप से रंगीन ग्लास के लिए एक तांबे की पन्नी टेप है जिसका उपयोग करना बहुत आसान है।
सिद्धांत रूप में, हाँ; हालाँकि, चूँकि पदार्थ का पिघलना निर्वात वातावरण में नहीं होता है और विभिन्न निर्माता अलग-अलग तापमान और निर्माण प्रक्रियाओं का उपयोग करते हैं, साथ ही उत्पादन वातावरण में भी अंतर होता है, इसलिए निर्माण के दौरान पदार्थ में विभिन्न सूक्ष्म तत्वों का मिल जाना संभव है। परिणामस्वरूप, पदार्थ की संरचना समान होने पर भी, विभिन्न निर्माताओं की सामग्री में रंग अंतर हो सकता है।
कभी-कभी, उच्च शुद्धता वाली तांबे की पन्नी सामग्री के लिए भी, विभिन्न निर्माताओं द्वारा उत्पादित तांबे की पन्नी की सतह का रंग गहरे रंग में भिन्न हो सकता है। कुछ लोगों का मानना है कि गहरे लाल रंग की तांबे की पन्नी की शुद्धता अधिक होती है। हालाँकि, यह आवश्यक रूप से सही नहीं है क्योंकि तांबे की मात्रा के अलावा, तांबे की पन्नी की सतह की चिकनाई भी मानव आँखों द्वारा देखे जाने वाले रंग में अंतर पैदा कर सकती है। उदाहरण के लिए, उच्च सतह चिकनाई वाली तांबे की पन्नी में बेहतर परावर्तकता होगी, जिससे सतह का रंग हल्का और कभी-कभी सफेद भी दिखाई देगा। वास्तव में, अच्छी चिकनाई वाली तांबे की पन्नी के लिए यह एक सामान्य घटना है, जो दर्शाती है कि सतह चिकनी है और इसमें कम खुरदरापन है।
इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर फ़ॉइल का उत्पादन रासायनिक विधि से किया जाता है, इसलिए तैयार उत्पाद की सतह तेल मुक्त होती है। इसके विपरीत, रोल्ड कॉपर फ़ॉइल का उत्पादन भौतिक रोलिंग विधि से किया जाता है, और उत्पादन के दौरान, रोलर्स से निकलने वाला यांत्रिक स्नेहक तेल सतह पर और तैयार उत्पाद के अंदर रह सकता है। इसलिए, तेल के अवशेषों को हटाने के लिए बाद में सतह की सफाई और डीग्रीज़िंग प्रक्रियाएँ आवश्यक हैं। यदि इन अवशेषों को नहीं हटाया जाता है, तो ये तैयार उत्पाद की सतह के छिलने के प्रतिरोध को प्रभावित कर सकते हैं। विशेष रूप से उच्च तापमान वाले लेमिनेशन के दौरान, आंतरिक तेल अवशेष सतह पर रिस सकते हैं।
तांबे की पन्नी की सतह जितनी ज़्यादा चिकनी होगी, परावर्तकता उतनी ही ज़्यादा होगी, जो नंगी आँखों से सफ़ेद दिखाई दे सकती है। सतह की ज़्यादा चिकनी सतह, सामग्री की विद्युत और तापीय चालकता में भी थोड़ा सुधार करती है। अगर बाद में कोटिंग प्रक्रिया की ज़रूरत पड़े, तो जितना हो सके पानी-आधारित कोटिंग्स का इस्तेमाल करना उचित है। तेल-आधारित कोटिंग्स, अपनी बड़ी सतही आणविक संरचना के कारण, उखड़ने की ज़्यादा संभावना रखती हैं।
तापानुशीतन प्रक्रिया के बाद, तांबे की पन्नी सामग्री का समग्र लचीलापन और सुघट्यता बेहतर हो जाती है, जबकि इसकी प्रतिरोधकता कम हो जाती है, जिससे इसकी विद्युत चालकता बढ़ जाती है। हालाँकि, तापानुशीतन सामग्री कठोर वस्तुओं के संपर्क में आने पर खरोंच और गड्ढों के प्रति अधिक संवेदनशील होती है। इसके अतिरिक्त, उत्पादन और परिवहन प्रक्रिया के दौरान हल्का कंपन भी सामग्री को विकृत कर सकता है और उभार पैदा कर सकता है। इसलिए, बाद के उत्पादन और प्रसंस्करण के दौरान अतिरिक्त सावधानी बरतने की आवश्यकता होती है।
चूँकि वर्तमान अंतर्राष्ट्रीय मानकों में 0.2 मिमी से कम मोटाई वाली सामग्रियों के लिए सटीक और एकसमान परीक्षण विधियाँ और मानक नहीं हैं, इसलिए तांबे की पन्नी की नरम या कठोर अवस्था को निर्धारित करने के लिए पारंपरिक कठोरता मानों का उपयोग करना कठिन है। इस स्थिति के कारण, पेशेवर तांबे की पन्नी बनाने वाली कंपनियाँ सामग्री की नरम या कठोर अवस्था को दर्शाने के लिए पारंपरिक कठोरता मानों के बजाय तन्य शक्ति और बढ़ाव का उपयोग करती हैं।
एनील्ड कॉपर फ़ॉइल (नरम अवस्था):
- कम कठोरता और अधिक लचीलापन: प्रक्रिया और निर्माण में आसान।
- बेहतर विद्युत चालकता: एनीलिंग प्रक्रिया अनाज की सीमाओं और दोषों को कम करती है।
- अच्छी सतह की गुणवत्तामुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) के लिए सब्सट्रेट के रूप में उपयुक्त।
अर्ध-कठोर तांबे की पन्नी:
- मध्यवर्ती कठोरता: इसमें कुछ आकार धारण करने की क्षमता है।
- कुछ शक्ति और कठोरता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त: कुछ प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक घटकों में उपयोग किया जाता है।
कठोर तांबे की पन्नी:
- उच्च कठोरता: आसानी से विकृत नहीं होता, सटीक आयामों की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त।
- कम लचीलापनप्रसंस्करण के दौरान अधिक देखभाल की आवश्यकता होती है।
तांबे की पन्नी की तन्य शक्ति और बढ़ाव दो महत्वपूर्ण भौतिक प्रदर्शन संकेतक हैं जिनका एक निश्चित संबंध है और जो तांबे की पन्नी की गुणवत्ता और विश्वसनीयता को सीधे प्रभावित करते हैं। तन्य शक्ति, तांबे की पन्नी की तन्य बल के तहत टूटने से बचने की क्षमता को संदर्भित करती है, जिसे आमतौर पर मेगापास्कल (एमपीए) में व्यक्त किया जाता है। बढ़ाव, खिंचाव प्रक्रिया के दौरान सामग्री की प्लास्टिक विरूपण से गुजरने की क्षमता को संदर्भित करता है, जिसे प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है।
तांबे की पन्नी की तन्य शक्ति और बढ़ाव मोटाई और कण आकार दोनों से प्रभावित होते हैं। इस आकार प्रभाव का वर्णन करने के लिए, विमाहीन मोटाई-से-कण आकार अनुपात (T/D) को एक तुलनात्मक पैरामीटर के रूप में प्रस्तुत किया जाना चाहिए। तन्य शक्ति विभिन्न मोटाई-से-कण आकार अनुपात श्रेणियों में अलग-अलग रूप से बदलती है, जबकि मोटाई-से-कण आकार अनुपात स्थिर रहने पर मोटाई घटने के साथ बढ़ाव भी घटता है।