بردهای مدار چاپی انعطاف‌پذیر، نوعی برد مدار خم‌شونده هستند که به دلایل مختلف تولید می‌شوند. مزایای آن نسبت به بردهای مدار سنتی شامل کاهش خطاهای مونتاژ، مقاومت بیشتر در محیط‌های سخت و توانایی مدیریت پیکربندی‌های الکترونیکی پیچیده‌تر است. این بردهای مدار با استفاده از فویل مس الکترولیتی ساخته می‌شوند، ماده‌ای که به سرعت در حال تبدیل شدن به یکی از مهمترین مواد در صنایع الکترونیک و ارتباطات است.

چگونه مدارهای انعطاف‌پذیر ساخته می‌شوند

مدارهای انعطاف‌پذیر به دلایل مختلفی در الکترونیک استفاده می‌شوند. همانطور که قبلاً گفته شد، خطاهای مونتاژ را کاهش می‌دهد، در برابر محیط زیست مقاوم‌تر است و می‌تواند قطعات الکترونیکی پیچیده را مدیریت کند. با این حال، می‌تواند هزینه‌های نیروی کار را نیز کاهش دهد، وزن و فضای مورد نیاز را کم کند و نقاط اتصال را کاهش دهد که باعث افزایش پایداری می‌شود. به همه این دلایل، مدارهای انعطاف‌پذیر یکی از قطعات الکترونیکی مورد تقاضا در صنعت هستند.

A مدار چاپی انعطاف‌پذیراز سه جزء اصلی تشکیل شده است: رساناها، چسب‌ها و عایق‌ها. بسته به ساختار مدارهای فلکس، این سه ماده طوری چیده شده‌اند که جریان به روش دلخواه مشتری جریان یابد و با سایر قطعات الکترونیکی تعامل داشته باشد. رایج‌ترین ماده برای چسب مدار فلکس اپوکسی، اکریلیک، PSA یا گاهی اوقات هیچ ماده‌ای نیست، در حالی که عایق‌های رایج شامل پلی‌استر و پلی‌آمید هستند. در حال حاضر، ما بیشتر به رساناهای مورد استفاده در این مدارها علاقه‌مند هستیم.

در حالی که می‌توان از مواد دیگری مانند نقره، کربن و آلومینیوم استفاده کرد، رایج‌ترین ماده مورد استفاده برای رساناها مس است. فویل مس یک ماده ضروری برای ساخت مدارهای انعطاف‌پذیر محسوب می‌شود و به دو روش تولید می‌شود: نورد آنیل یا الکترولیز.

چگونه فویل‌های مسی ساخته می‌شوند

فویل مس آنیل شده نورد شدهاز طریق نورد ورق‌های مس گرم شده، نازک شدن آنها و ایجاد یک سطح مسی صاف تولید می‌شود. ورق‌های مسی از طریق این روش تحت دما و فشار بالا قرار می‌گیرند و سطحی صاف ایجاد می‌کنند و شکل‌پذیری، خمش‌پذیری و رسانایی را بهبود می‌بخشند.

در همین حال،فوئی مس الکترولیتیl با استفاده از فرآیند الکترولیز تولید می‌شود. محلولی از مس با اسید سولفوریک (همراه با سایر افزودنی‌ها بسته به مشخصات سازنده) ایجاد می‌شود. سپس یک سلول الکترولیتی از محلول عبور داده می‌شود که باعث رسوب یون‌های مس و فرود آمدن آنها روی سطح کاتد می‌شود. افزودنی‌هایی نیز ممکن است به محلول اضافه شوند که می‌توانند خواص داخلی و همچنین ظاهر آن را تغییر دهند.

این فرآیند آبکاری الکتریکی تا زمانی که درام کاتد از محلول خارج شود ادامه می‌یابد. درام همچنین میزان ضخامت فویل مسی را کنترل می‌کند، زیرا درام با چرخش سریع‌تر، رسوب بیشتری را جذب می‌کند و فویل را ضخیم‌تر می‌کند.

صرف نظر از روش، تمام فویل‌های مسی تولید شده از هر دو روش، پس از آن همچنان تحت عملیات اتصال، عملیات مقاومت در برابر حرارت و عملیات پایداری (ضد اکسیداسیون) قرار خواهند گرفت. این عملیات‌ها فویل‌های مسی را قادر می‌سازند تا بتوانند بهتر به چسب بچسبند، در برابر گرمای ناشی از ایجاد مدار چاپی انعطاف‌پذیر واقعی، انعطاف‌پذیرتر باشند و از اکسیداسیون فویل مسی جلوگیری کنند.

نورد آنیل شده در مقابل الکترولیتی

از آنجا که فرآیند ایجاد فویل مسی از فویل مسی نورد شده آنیل شده و الکترولیتی متفاوت است، آنها مزایا و معایب مختلفی نیز دارند.

تفاوت اصلی بین این دو فویل مسی از نظر ساختار آنهاست. یک فویل مسی آنیل شده نورد شده در دمای معمولی ساختار افقی خواهد داشت که سپس در معرض فشار و دمای بالا به ساختار کریستالی لایه ای تبدیل می شود. در همین حال، فویل مسی الکترولیتی ساختار ستونی خود را هم در دمای معمولی و هم در فشار و دمای بالا حفظ می کند.

این امر باعث ایجاد تفاوت در رسانایی، شکل‌پذیری، خم‌پذیری و هزینه هر دو نوع فویل مسی می‌شود. از آنجا که فویل‌های مسی نورد شده معمولاً صاف‌تر هستند، رساناتر بوده و برای سیم‌های کوچک مناسب‌ترند. آنها همچنین شکل‌پذیرتر بوده و عموماً نسبت به فویل مسی الکترولیتی، خم‌پذیرتر هستند.

با این حال، سادگی روش الکترولیز تضمین می‌کند که فویل مس الکترولیتی هزینه کمتری نسبت به فویل‌های مس آنیل شده نورد شده داشته باشد. البته توجه داشته باشید که آنها ممکن است گزینه‌ای غیربهینه برای خطوط کوچک باشند و مقاومت خمشی بدتری نسبت به فویل‌های مس آنیل شده نورد شده دارند.

در نتیجه، فویل‌های مس الکترولیتی یک گزینه ارزان قیمت و مناسب به عنوان رسانا در یک مدار چاپی انعطاف‌پذیر هستند. به دلیل اهمیت مدار انعطاف‌پذیر در الکترونیک و سایر صنایع، فویل‌های مس الکترولیتی نیز به نوبه خود به یک ماده مهم تبدیل می‌شوند.