I circuiti stampati flessibili sono un tipo di circuito pieghevole prodotto per diversi motivi. I suoi vantaggi rispetto ai circuiti stampati tradizionali includono la riduzione degli errori di assemblaggio, una maggiore resistenza in ambienti difficili e la capacità di gestire configurazioni elettroniche più complesse. Questi circuiti stampati sono realizzati utilizzando un foglio di rame elettrolitico, un materiale che si sta rapidamente rivelando uno dei più importanti nell'industria dell'elettronica e delle comunicazioni.

Come sono realizzati i circuiti flessibili

I circuiti flessibili sono utilizzati nell'elettronica per una serie di motivi. Come detto in precedenza, riduce gli errori di assemblaggio, è più resistente all’ambiente e può gestire componenti elettronici complessi. Tuttavia, può anche diminuire i costi di manodopera, ridurre il peso e i requisiti di spazio e ridurre i punti di interconnessione che aumentano la stabilità. Per tutti questi motivi, i circuiti flessibili sono una delle parti elettroniche più richieste nel settore.

A circuito stampato flessibileè composto da tre componenti principali: conduttori, adesivi e isolanti. A seconda della struttura dei circuiti flessibili, questi tre materiali sono disposti in modo che la corrente possa fluire nel modo desiderato dal cliente e interagire con altri componenti elettronici. I materiali più comuni per l'adesivo del circuito flessibile sono epossidici, acrilici, autoadesivi o talvolta nessuno, mentre gli isolanti comunemente usati includono poliestere e poliammide. Per ora, siamo più interessati ai conduttori utilizzati in questi circuiti.

Sebbene sia possibile utilizzare altri materiali come argento, carbonio e alluminio, il materiale più comune utilizzato per i conduttori è il rame. Il foglio di rame è considerato un materiale essenziale per la produzione di circuiti flessibili e viene prodotto in due modi: ricottura per laminazione o elettrolisi.

Come vengono realizzate le lamine di rame

Lamina di rame ricotto arrotolataviene prodotto laminando fogli di rame riscaldati, assottigliandoli e creando una superficie di rame liscia. Attraverso questo metodo le lastre di rame vengono sottoposte a temperature e pressioni elevate, producendo una superficie liscia e migliorando duttilità, piegabilità e conduttività.

Nel frattempo,foi di rame elettroliticol viene prodotto utilizzando il processo di elettrolisi. Viene creata una soluzione di rame con acido solforico (con altri additivi a seconda delle specifiche del produttore). Una cella elettrolitica viene quindi fatta passare attraverso la soluzione, che poi fa precipitare gli ioni rame che si depositano sulla superficie del catodo. Alla soluzione possono essere aggiunti anche additivi che possono alterarne le proprietà interne nonché l'aspetto.

Questo processo di elettroplaccatura continua finché il tamburo catodico non viene rimosso dalla soluzione. Il tamburo controlla anche lo spessore del foglio di rame, poiché un tamburo che ruota più velocemente attira anche più precipitato, ispessendo il foglio.

Indipendentemente dal metodo, tutti i fogli di rame prodotti con entrambi questi metodi verranno comunque trattati con un trattamento di adesione, un trattamento di resistenza al calore e un trattamento di stabilità (antiossidante). Questi trattamenti permettono alle lamine di rame di legarsi meglio all'adesivo, di essere più resistenti al calore coinvolto nella realizzazione del circuito stampato flessibile vero e proprio e di prevenire l'ossidazione della lamina di rame.

Ricotto laminato vs elettrolitico

Poiché il processo per creare un foglio di rame laminato ricotto e un foglio di rame elettrolitico è diverso, presentano anche vantaggi e svantaggi diversi.

La differenza principale tra i due fogli di rame riguarda la loro struttura. Un foglio di rame ricotto laminato avrà una struttura orizzontale a temperatura normale, che poi si trasforma in una struttura cristallina lamellare quando soggetto ad alta pressione e temperatura. Nel frattempo, il foglio di rame elettrolitico mantiene la sua struttura colonnare sia a temperature normali che a pressioni e temperature elevate.

Ciò crea differenze nella conduttività, duttilità, piegabilità e costo di entrambi i tipi di lamina di rame. Poiché i fogli di rame ricotto laminato sono generalmente più lisci, sono più conduttivi e sono più adatti per fili di piccole dimensioni. Sono anche più duttili e generalmente più pieghevoli rispetto al foglio di rame elettrolitico.

Tuttavia, la semplicità del metodo di elettrolisi garantisce che il foglio di rame elettrolitico abbia un costo inferiore rispetto ai fogli di rame ricotto laminato. Tieni presente, tuttavia, che potrebbero essere un'opzione non ottimale per linee di piccole dimensioni e che hanno una resistenza alla flessione peggiore rispetto ai fogli di rame ricotto laminato.

In conclusione, i fogli di rame elettrolitico rappresentano una buona opzione a basso costo come conduttori in un circuito stampato flessibile. A causa dell'importanza del circuito flessibile nell'elettronica e in altri settori, esso, a sua volta, rende anche i fogli di rame elettrolitico un materiale importante.