Flexibilní desky plošných spojů jsou ohýbatelný typ desek plošných spojů vyráběných z několika důvodů. Mezi jejich výhody oproti tradičním deskám plošných spojů patří snížení chyb při montáži, větší odolnost v náročných podmínkách a schopnost zvládat složitější elektronické konfigurace. Tyto desky plošných spojů jsou vyrobeny z elektrolytické měděné fólie, materiálu, který se rychle ukazuje jako jeden z nejdůležitějších v elektronickém a komunikačním průmyslu.

Jak se vyrábějí flexibilní obvody

Flexibilní obvody se v elektronice používají z různých důvodů. Jak již bylo zmíněno, snižují chyby při montáži, jsou odolnější vůči vlivům prostředí a zvládají složitou elektroniku. Mohou však také snížit náklady na pracovní sílu, snížit hmotnost a prostorové nároky a zmenšit počet propojovacích bodů, což zvyšuje stabilitu. Ze všech těchto důvodů jsou flexibilní obvody jedním z nejžádanějších elektronických součástek v průmyslu.

A flexibilní plošný spojse skládá ze tří hlavních složek: vodičů, lepidel a izolantů. V závislosti na struktuře flexibilních obvodů jsou tyto tři materiály uspořádány tak, aby proud protékal požadovaným způsobem zákazníka a aby interagoval s dalšími elektronickými součástkami. Nejběžnějším materiálem pro lepidlo flexibilních obvodů je epoxid, akryl, PSA nebo někdy žádný, zatímco mezi běžně používané izolanty patří polyester a polyamid. Prozatím nás nejvíce zajímají vodiče použité v těchto obvodech.

I když lze použít i jiné materiály, jako je stříbro, uhlík a hliník, nejběžnějším materiálem používaným pro vodiče je měď. Měděná fólie je považována za základní materiál pro výrobu flexibilních obvodů a vyrábí se dvěma způsoby: válcováním, žíháním nebo elektrolýzou.

Jak se vyrábějí měděné fólie

Válcovaná žíhaná měděná fóliese vyrábí válcováním zahřátých měděných plechů, jejich ztenčováním a vytvářením hladkého měděného povrchu. Měděné plechy jsou touto metodou vystaveny vysokým teplotám a tlakům, čímž se vytvoří hladký povrch a zlepší se tažnost, ohýbatelnost a vodivost.

Mezitím,elektrolytická měděná fólieMěď se vyrábí elektrolýzou. Roztok mědi se vytvoří kyselinou sírovou (s dalšími přísadami v závislosti na specifikacích výrobce). Roztokem se poté propustí elektrolytický článek, což způsobí vysrážení iontů mědi a jejich usazení na povrchu katody. Do roztoku lze také přidat přísady, které mohou změnit jeho vnitřní vlastnosti i vzhled.

Tento proces galvanického pokovování pokračuje, dokud není katodový buben vyjmut z roztoku. Buben také řídí tloušťku měděné fólie, protože rychleji rotující buben přitahuje více sraženiny, čímž fólii zesiluje.

Bez ohledu na metodu budou všechny měděné fólie vyrobené oběma těmito metodami i nadále ošetřeny lepící úpravou, úpravou proti tepelné odolnosti a stabilizační (antioxidační) úpravou. Tato ošetření umožňují měděným fóliím lépe se vázat na lepidlo, jsou odolnější vůči teplu potřebnému k vytvoření samotného flexibilního plošného spoje a zabraňují oxidaci měděné fólie.

Válcované žíhané vs. elektrolytické

Protože se proces výroby měděné fólie z válcované žíhané a elektrolytické měděné fólie liší, mají také různé výhody a nevýhody.

Hlavní rozdíl mezi těmito dvěma měděnými fóliemi spočívá v jejich struktuře. Válcovaná žíhaná měděná fólie má při normální teplotě horizontální strukturu, která se poté při vystavení vysokému tlaku a teplotě změní na lamelární krystalovou strukturu. Elektrolytická měděná fólie si naproti tomu zachovává svou sloupcovou strukturu jak při normálních, tak i při vysokých tlacích a teplotách.

To vytváří rozdíly ve vodivosti, tažnosti, ohýbatelnosti a ceně obou typů měděných fólií. Protože válcované žíhané měděné fólie jsou obecně hladší, jsou vodivější a vhodnější pro tenké dráty. Jsou také tažnější a obecně ohýbatelnější než elektrolytická měděná fólie.

Jednoduchost metody elektrolýzy však zajišťuje, že elektrolytická měděná fólie má nižší cenu než válcované žíhané měděné fólie. Je však třeba poznamenat, že pro malé vedení nemusí být optimální volbou a že mají horší odolnost proti ohybu než válcované žíhané měděné fólie.

Závěrem lze říci, že elektrolytické měděné fólie jsou dobrou a cenově dostupnou volbou jako vodiče v flexibilních plošných spojích. Vzhledem k důležitosti flexibilních obvodů v elektronice a dalších průmyslových odvětvích jsou elektrolytické měděné fólie také důležitým materiálem.