동박은 매우 얇은 구리 소재입니다. 제조 공정에 따라 압연(RA) 동박과 전해(ED) 동박 두 종류로 나눌 수 있습니다. 동박은 전기 및 열 전도성이 우수하고, 전기 및 자기 신호를 차폐하는 특성을 가지고 있습니다. 동박은 정밀 전자 부품 제조에 대량으로 사용됩니다. 현대 제조 기술의 발전으로 더욱 얇고 가볍고 작으며 휴대성이 뛰어난 전자 제품에 대한 수요가 증가함에 따라 동박의 활용 범위도 더욱 넓어지고 있습니다.
압연 동박은 RA 동박이라고도 불립니다. 물리적 압연 공정을 통해 제조되는 구리 소재로, 제조 과정의 특성상 내부에 구형 구조를 가지고 있습니다. 또한, 열처리 공정을 통해 연질 또는 경질로 조절할 수 있습니다. RA 동박은 고급 전자 제품, 특히 소재의 유연성이 요구되는 제품 제조에 사용됩니다.
전해동박은 ED동박이라고도 불립니다. 화학적 증착 공정을 통해 제조되는 동박 소재입니다. 제조 공정의 특성상 전해동박은 내부에 기둥형 구조를 가지고 있습니다. 전해동박의 제조 공정은 비교적 간단하여 회로 기판이나 리튬 배터리 음극과 같이 간단한 공정이 많이 요구되는 제품에 사용됩니다.
RA 동박과 전해 동박은 다음과 같은 측면에서 각각 장단점이 있습니다.
RA 등급의 동박은 구리 함량 면에서 더 순수합니다.
RA 동박은 물리적 특성 면에서 전해 동박보다 전반적으로 더 우수한 성능을 보입니다.
두 종류의 구리 호일은 화학적 성질 면에서 큰 차이가 없습니다.
비용 측면에서 볼 때, ED 동박은 제조 공정이 비교적 간단하여 대량 생산이 용이하고 캘린더링 동박보다 가격이 저렴합니다.
일반적으로 RA 동박은 제품 제조 초기 단계에 사용되지만, 제조 공정이 더욱 성숙해짐에 따라 비용 절감을 위해 ED 동박이 사용됩니다.
구리 호일은 전기 및 열 전도성이 우수하고, 전기 및 자기 신호에 대한 차폐 특성도 뛰어납니다. 따라서 전자 및 전기 제품에서 전기 또는 열 전도 매체로, 또는 일부 전자 부품의 차폐 재료로 자주 사용됩니다. 구리와 구리 합금은 외관 및 물리적 특성 덕분에 건축 장식 및 기타 산업 분야에서도 활용됩니다.
동박의 원료는 순수한 구리이지만, 제조 공정에 따라 원료의 상태가 다릅니다. 압연 동박은 일반적으로 전해조에서 녹인 동판을 압연하여 만듭니다. 전해 동박은 원료를 황산 용액에 넣어 녹이는 과정을 거치기 때문에 황산에 잘 녹는 구리 샷이나 구리선과 같은 원료를 사용하는 경우가 많습니다.
구리 이온은 공기 중에서 매우 활성이 높아 공기 중의 산소 이온과 쉽게 반응하여 산화구리를 형성합니다. 당사는 제조 과정에서 동박 표면에 상온 산화 방지 처리를 하지만, 이는 동박의 산화 시기를 늦출 뿐입니다. 따라서 동박은 개봉 후 가능한 한 빨리 사용하는 것이 좋습니다. 사용하지 않은 동박은 건조하고 빛이 차단된 곳에 휘발성 가스를 피해 보관하십시오. 동박의 권장 보관 온도는 약 25℃이며, 습도는 70%를 넘지 않아야 합니다.
구리 호일은 전도성이 뛰어날 뿐만 아니라, 가장 경제적인 산업용 소재이기도 합니다. 구리 호일은 일반 금속 소재보다 전기 및 열 전도성이 우수합니다.
일반적으로 동박 테이프는 구리 면이 전도성을 띠며, 접착면에도 전도성 분말을 첨가하면 전도성을 띠게 만들 수 있습니다. 따라서 구매 시 단면 전도성 동박 테이프가 필요한지 양면 전도성 동박 테이프가 필요한지 확인해야 합니다.
표면에 약간의 산화가 발생한 동박은 알코올 스펀지로 제거할 수 있습니다. 산화가 오래되었거나 넓은 면적에 걸쳐 발생한 경우에는 황산 용액으로 세척하여 제거해야 합니다.
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이론적으로는 그렇지만, 재료를 녹이는 과정이 진공 상태에서 이루어지지 않고, 제조사마다 사용하는 온도와 성형 공정, 그리고 생산 환경의 차이로 인해 성형 과정에서 미량 원소가 재료에 혼입될 가능성이 있습니다. 따라서 재료 구성이 동일하더라도 제조사에 따라 색상 차이가 발생할 수 있습니다.
때때로 고순도 동박 소재라 하더라도 제조사에 따라 표면 색상의 진하기가 다를 수 있습니다. 어떤 사람들은 붉은색이 더 진한 동박일수록 순도가 높다고 생각하지만, 이는 반드시 맞는 말은 아닙니다. 동박의 함량뿐만 아니라 표면의 평활도 또한 사람의 눈으로 인식되는 색상 차이에 영향을 미치기 때문입니다. 예를 들어, 표면이 매끄러운 동박은 반사율이 높아 표면 색상이 더 밝게, 때로는 희끄무레하게 보일 수 있습니다. 하지만 이는 표면이 매끄럽고 거칠기가 낮은 동박에서 나타나는 정상적인 현상입니다.
전해동박은 화학적 방법으로 생산되므로 완제품 표면에 기름기가 없습니다. 반면, 압연동박은 물리적 압연 방식으로 생산되며, 생산 과정에서 롤러의 윤활유가 완제품 표면과 내부에 잔류할 수 있습니다. 따라서 기름 잔류물을 제거하기 위한 후속적인 표면 세척 및 탈지 공정이 필요합니다. 이러한 잔류물이 제거되지 않으면 완제품 표면의 박리 저항성에 영향을 미칠 수 있습니다. 특히 고온 적층 공정 중에는 내부의 기름 잔류물이 표면으로 스며들 수 있습니다.
구리 호일 표면이 매끄러울수록 반사율이 높아져 육안으로 봤을 때 희끄무레하게 보일 수 있습니다. 표면이 매끄러울수록 전기 및 열 전도성도 약간 향상됩니다. 추후 코팅 공정이 필요한 경우, 가급적 수성 코팅을 선택하는 것이 좋습니다. 유성 코팅은 표면 분자 구조가 커서 벗겨지기 쉽습니다.
열처리 공정을 거치면 동박 소재의 전반적인 유연성과 가소성이 향상되고, 저항이 감소하여 전기 전도성이 높아집니다. 그러나 열처리된 소재는 단단한 물체와 접촉 시 긁힘이나 찌그러짐에 더 취약해집니다. 또한, 생산 및 운송 과정에서 발생하는 미세한 진동으로 인해 소재가 변형되거나 돌출부가 생길 수 있으므로, 후속 생산 및 가공 과정에서 각별한 주의가 필요합니다.
현재 국제 표준에는 두께가 0.2mm 미만인 재료에 대한 정확하고 통일된 시험 방법 및 기준이 없기 때문에, 전통적인 경도 값을 사용하여 동박의 연질 또는 경질 상태를 정의하기 어렵습니다. 이러한 이유로 전문 동박 제조업체들은 전통적인 경도 값 대신 인장 강도와 연신율을 사용하여 재료의 연질 또는 경질 상태를 나타냅니다.
열처리된 구리 호일(연질 상태):
- 낮은 경도와 높은 연성가공 및 성형이 용이합니다.
- 더 나은 전기 전도성열처리 공정은 결정립 경계와 결함을 감소시킵니다.
- 표면 품질이 우수함인쇄회로기판(PCB)의 기판으로 적합합니다.
반경질 구리 호일:
- 중간 경도형태를 어느 정도 유지하는 능력이 있습니다.
- 어느 정도의 강도와 견고성이 요구되는 용도에 적합합니다.: 특정 유형의 전자 부품에 사용됩니다.
단단한 구리 호일:
- 더 높은 경도변형이 쉽지 않아 정밀한 치수가 요구되는 용도에 적합합니다.
- 낮은 연성: 가공 과정에서 더 많은 주의가 필요합니다.
동박의 인장 강도와 연신율은 서로 밀접한 관련이 있으며 동박의 품질과 신뢰성에 직접적인 영향을 미치는 두 가지 중요한 물리적 성능 지표입니다. 인장 강도는 인장력 하에서 동박이 파손되지 않고 버티는 능력을 나타내며, 일반적으로 메가파스칼(MPa) 단위로 표시됩니다. 연신율은 재료가 늘어나는 과정에서 발생하는 소성 변형을 나타내는 능력으로, 백분율로 표시됩니다.
동박의 인장 강도와 연신율은 두께와 결정립 크기 모두의 영향을 받습니다. 이러한 크기 효과를 설명하기 위해 무차원 두께 대 결정립 크기 비율(T/D)을 비교 변수로 도입해야 합니다. 인장 강도는 두께 대 결정립 크기 비율의 범위에 따라 다르게 변화하는 반면, 연신율은 두께 대 결정립 크기 비율이 일정할 때 두께가 감소함에 따라 감소합니다.