Joustavat piirilevyt ovat taivutettavia piirilevyjä, joita valmistetaan useista syistä. Niiden etuja perinteisiin piirilevyihin verrattuna ovat kokoonpanovirheiden väheneminen, parempi kestävyys vaativissa olosuhteissa ja kyky käsitellä monimutkaisempia elektronisia kokoonpanoja. Nämä piirilevyt on valmistettu elektrolyyttisestä kuparifoliosta, materiaalista, joka on nopeasti osoittautumassa yhdeksi tärkeimmistä elektroniikka- ja tietoliikenneteollisuudessa.

Miten joustavat piirit valmistetaan

Joustavia piirejä käytetään elektroniikassa useista syistä. Kuten aiemmin mainittiin, ne vähentävät kokoonpanovirheitä, ovat ympäristöystävällisempiä ja pystyvät käsittelemään monimutkaista elektroniikkaa. Ne voivat kuitenkin myös alentaa työvoimakustannuksia, pienentää painoa ja tilavaatimuksia sekä vähentää liitäntäpisteitä, mikä lisää vakautta. Kaikista näistä syistä joustavat piirit ovat yksi alan kysytyimmistä elektroniikan osista.

A joustava painettu piirikoostuu kolmesta pääkomponentista: johtimista, liimoista ja eristeistä. Joustavien piirien rakenteesta riippuen nämä kolme materiaalia on järjestetty siten, että virta kulkee asiakkaan haluamalla tavalla ja että se on vuorovaikutuksessa muiden elektronisten komponenttien kanssa. Yleisimmät taipuisan piirin liiman materiaalit ovat epoksi, akryyli, PSA-liimat tai joskus ei mitään, kun taas yleisesti käytettyjä eristeitä ovat polyesteri ja polyamidi. Tällä hetkellä olemme kiinnostuneimpia näissä piireissä käytetyistä johtimista.

Vaikka muita materiaaleja, kuten hopeaa, hiiltä ja alumiinia, voidaan käyttää, yleisin johtimissa käytetty materiaali on kupari. Kuparifoliota pidetään olennaisena materiaalina taipuisien piirien valmistuksessa, ja sitä valmistetaan kahdella tavalla: valssaamalla hehkuttamalla tai elektrolyysillä.

Miten kuparifoliot valmistetaan

Valssattu hehkutettu kuparifoliovalmistetaan valssaamalla kuumennettuja kuparilevyjä, ohentamalla niitä ja luomalla sileä kuparipinta. Kuparilevyt altistetaan tällä menetelmällä korkeille lämpötiloille ja paineille, mikä tuottaa sileän pinnan ja parantaa sitkeyttä, taivutettavuutta ja johtavuutta.

Samaan aikaan,elektrolyyttinen kuparifolioKupariliuos valmistetaan elektrolyysimenetelmällä. Rikkihapolla (ja muilla lisäaineilla valmistajan ohjeiden mukaan) luodaan kupariliuos. Elektrolyysikenno ajetaan sitten liuoksen läpi, jolloin kupari-ionit saostuvat ja laskeutuvat katodin pinnalle. Liuokseen voidaan lisätä myös lisäaineita, jotka voivat muuttaa sen sisäisiä ominaisuuksia ja ulkonäköä.

Tämä galvanointiprosessi jatkuu, kunnes katodirumpu poistetaan liuoksesta. Rumpu säätelee myös kuparifolion paksuutta, sillä nopeammin pyörivä rumpu vetää puoleensa enemmän sakkaa, mikä paksuntaa folioa.

Menetelmästä riippumatta kaikki näillä menetelmillä valmistetut kuparifoliot käsitellään silti liimauskäsittelyllä, lämmönkestävyyskäsittelyllä ja stabiiliuskäsittelyllä (hapettumisenestokäsittelyllä). Näiden käsittelyjen ansiosta kuparifoliot tarttuvat paremmin liimaan, kestävät paremmin joustavan piirilevyn valmistuksessa käytettävää lämpöä ja estävät kuparifolion hapettumisen.

Valssattu hehkutettu vs. elektrolyyttinen

Koska valssatun hehkutetun ja elektrolyyttisen kuparifolion valmistusprosessi on erilainen, niillä on myös erilaisia ​​etuja ja haittoja.

Näiden kahden kuparifolion tärkein ero on niiden rakenteessa. Valssatulla hehkutetulla kuparifoliolla on normaalissa lämpötilassa vaakasuora rakenne, joka sitten muuttuu lamellikristallisiksi rakenteiksi korkeassa paineessa ja lämpötilassa. Elektrolyyttinen kuparifolio puolestaan ​​säilyttää pylväsmäisen rakenteensa sekä normaaleissa lämpötiloissa että korkeissa paineissa ja lämpötiloissa.

Tämä luo eroja molempien kuparifoliotyyppien johtavuudessa, venyvyydessä, taivutettavuudessa ja kustannuksissa. Koska valssatut hehkutetut kuparifoliot ovat yleensä sileämpiä, ne ovat johtavampia ja sopivat paremmin pienille langoille. Ne ovat myös sitkeämpiä ja yleensä taivutettavampia kuin elektrolyyttinen kuparifolio.

Elektrolyysimenetelmän yksinkertaisuus kuitenkin varmistaa, että elektrolyyttinen kuparifolio on kustannuksiltaan alhaisempi kuin valssatut hehkutetut kuparifoliot. On kuitenkin huomattava, että ne saattavat olla epäoptimaalinen vaihtoehto pienille linjoille ja että niiden taivutuskestävyys on huonompi kuin valssatuilla hehkutetuilla kuparifolioilla.

Yhteenvetona voidaan todeta, että elektrolyyttiset kuparikalvot ovat hyvä ja edullinen vaihtoehto johtimiksi taipuisissa painetuissa piireissä. Joustavan piirin merkitys elektroniikassa ja muilla teollisuudenaloilla tekee elektrolyyttisistä kuparikalvoista myös tärkeän materiaalin.