Flexibilné dosky plošných spojov sú ohybným typom dosiek plošných spojov, ktoré sa vyrábajú z niekoľkých dôvodov. Medzi ich výhody oproti tradičným doskám plošných spojov patrí zníženie chýb pri montáži, vyššia odolnosť v náročných prostrediach a schopnosť zvládnuť zložitejšie elektronické konfigurácie. Tieto dosky plošných spojov sa vyrábajú s použitím elektrolytickej medenej fólie, materiálu, ktorý sa rýchlo ukazuje ako jeden z najdôležitejších v elektronickom a komunikačnom priemysle.

Ako sa vyrábajú flexibilné obvody

Flexibilné obvody sa v elektronike používajú z rôznych dôvodov. Ako už bolo spomenuté, znižujú chyby pri montáži, sú odolnejšie voči prostrediu a dokážu spracovať zložitú elektroniku. Môžu však tiež znížiť náklady na pracovnú silu, znížiť požiadavky na hmotnosť a priestor a znížiť počet prepojovacích bodov, čo zvyšuje stabilitu. Z týchto dôvodov sú flexibilné obvody jednými z najžiadanejších elektronických súčiastok v priemysle.

A flexibilný plošný spojsa skladá z troch hlavných komponentov: vodičov, lepidiel a izolantov. V závislosti od štruktúry flexibilných obvodov sú tieto tri materiály usporiadané tak, aby prúd tiekol požadovaným spôsobom zákazníka a aby interagoval s inými elektronickými súčiastkami. Najbežnejším materiálom pre lepidlo flexibilného obvodu je epoxid, akryl, PSA alebo niekedy žiadny, zatiaľ čo medzi bežne používané izolanty patrí polyester a polyamid. Zatiaľ nás najviac zaujímajú vodiče používané v týchto obvodoch.

Hoci sa dajú použiť aj iné materiály, ako je striebro, uhlík a hliník, najbežnejším materiálom používaným na výrobu vodičov je meď. Medená fólia sa považuje za základný materiál na výrobu flexibilných obvodov a vyrába sa dvoma spôsobmi: valcovaním, žíhaním alebo elektrolýzou.

Ako sa vyrábajú medené fólie

Valcovaná žíhaná medená fóliasa vyrába valcovaním zahriatych medených plechov, ich stenčovaním a vytváraním hladkého medeného povrchu. Medené plechy sú pri tejto metóde vystavené vysokým teplotám a tlakom, čím sa vytvára hladký povrch a zlepšuje sa ťažnosť, ohybnosť a vodivosť.

Medzitým,elektrolytická medená fólial sa vyrába elektrolýzou. Roztok medi sa vytvorí pomocou kyseliny sírovej (s ďalšími prísadami v závislosti od špecifikácií výrobcu). Roztok sa potom prepustí cez elektrolytický článok, čo spôsobí vyzrážanie iónov medi a ich usadzovanie na povrchu katódy. Do roztoku sa môžu pridať aj prísady, ktoré môžu zmeniť jeho vnútorné vlastnosti, ako aj vzhľad.

Tento proces galvanického pokovovania pokračuje, kým sa katódový bubon nevyberie z roztoku. Bubon tiež riadi hrúbku medenej fólie, pretože rýchlejšie rotujúci bubon priťahuje viac zrazeniny, čím fóliu zahusťuje.

Bez ohľadu na metódu budú všetky medené fólie vyrobené oboma týmito metódami aj naďalej ošetrené lepením, tepelnou odolnosťou a stabilizačnou (antioxidačnou) úpravou. Tieto úpravy umožňujú medeným fóliám lepšie sa viazať na lepidlo, sú odolnejšie voči teplu potrebnému na vytvorenie samotného flexibilného plošného spoja a zabraňujú oxidácii medenej fólie.

Valcované žíhané vs. elektrolytické

Pretože proces výroby medenej fólie z valcovanej žíhanej a elektrolytickej medenej fólie je odlišný, majú aj rôzne výhody a nevýhody.

Hlavný rozdiel medzi týmito dvoma medenými fóliami spočíva v ich štruktúre. Valcovaná žíhaná medená fólia má pri normálnej teplote horizontálnu štruktúru, ktorá sa potom pri vystavení vysokému tlaku a teplote zmení na lamelárnu kryštálovú štruktúru. Elektrolytická medená fólia si zachováva svoju stĺpcovú štruktúru pri normálnych aj vysokých tlakoch a teplotách.

To vytvára rozdiely vo vodivosti, ťažnosti, ohybnosti a cene oboch typov medených fólií. Keďže valcované žíhané medené fólie sú vo všeobecnosti hladšie, sú vodivejšie a vhodnejšie pre tenké drôty. Sú tiež ťažšie a vo všeobecnosti ohybnejšie ako elektrolytická medená fólia.

Jednoduchosť elektrolytickej metódy však zabezpečuje, že elektrolytická medená fólia má nižšie náklady ako valcované žíhané medené fólie. Treba však poznamenať, že pre malé vedenia nemusia byť optimálnou voľbou a že majú horšiu odolnosť voči ohybu ako valcované žíhané medené fólie.

Záverom možno povedať, že elektrolytické medené fólie sú dobrou a lacnejšou možnosťou ako vodiče v ohybných plošných spojoch. Vzhľadom na dôležitosť ohybných obvodov v elektronike a iných odvetviach sú elektrolytické medené fólie tiež dôležitým materiálom.