I circuiti stampati flessibili sono un tipo di circuito stampato 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 nei settori dell'elettronica e delle comunicazioni.

Come vengono realizzati i circuiti flessibili

I circuiti flessibili vengono utilizzati in elettronica per diversi motivi. Come accennato in precedenza, riducono gli errori di assemblaggio, sono più resistenti alle condizioni ambientali e possono gestire componenti elettronici complessi. Possono anche ridurre i costi di manodopera, ridurre il peso e gli ingombri e ridurre i punti di interconnessione, aumentando così la stabilità. Per tutti questi motivi, i circuiti flessibili sono tra i componenti elettronici più richiesti 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 fluisca nel modo desiderato dal cliente e interagisca con altri componenti elettronici. I materiali più comuni per l'adesivo dei circuiti flessibili sono resina epossidica, acrilico, PSA o talvolta nessuno, mentre gli isolanti comunemente utilizzati includono poliestere e poliammide. Per ora, siamo principalmente interessati ai conduttori utilizzati in questi circuiti.

Sebbene possano essere utilizzati altri materiali come argento, carbonio e alluminio, il materiale più comune 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: laminazione, ricottura o elettrolisi.

Come vengono realizzati i fogli di rame

Lamina di rame ricotto laminatoViene prodotto laminando fogli di rame riscaldati, assottigliandoli e creando una superficie liscia. I fogli di rame vengono sottoposti ad alte temperature e pressioni con questo metodo, producendo una superficie liscia e migliorandone duttilità, piegabilità e conduttività.

Nel frattempo,foglio di rame elettroliticoL viene prodotto utilizzando il processo di elettrolisi. Una soluzione di rame viene creata con acido solforico (con altri additivi a seconda delle specifiche del produttore). Una cella elettrolitica viene quindi fatta passare attraverso la soluzione, che provoca la precipitazione di ioni di rame che si depositano sulla superficie del catodo. Alla soluzione possono anche essere aggiunti additivi che possono alterarne le proprietà interne e l'aspetto.

Questo processo di galvanizzazione continua finché il tamburo catodico non viene rimosso dalla soluzione. Il tamburo controlla anche lo spessore della lamina di rame, poiché un tamburo a rotazione più rapida attrae più precipitato, ispessendo la lamina.

Indipendentemente dal metodo, tutti i fogli di rame prodotti con entrambi i metodi saranno comunque trattati con un trattamento di adesione, un trattamento di resistenza al calore e un trattamento di stabilità (antiossidante). Questi trattamenti consentono ai fogli di rame di aderire meglio all'adesivo, di essere più resistenti al calore generato dalla creazione del circuito stampato flessibile e di prevenirne l'ossidazione.

Laminato Ricotto vs Elettrolitico

Poiché il processo di creazione di un foglio di rame laminato e ricotto è diverso, i due tipi di foglio presentano anche vantaggi e svantaggi diversi.

La principale differenza tra i due fogli di rame risiede nella loro struttura. Un foglio di rame laminato e ricotto avrà una struttura orizzontale a temperatura normale, che poi si trasforma in una struttura cristallina lamellare quando sottoposto ad alte pressioni e temperature. Il foglio di rame elettrolitico, invece, mantiene la sua struttura colonnare sia a temperature normali che ad alte pressioni e temperature.

Ciò crea differenze di conduttività, duttilità, piegabilità e costo tra i due tipi di fogli di rame. Poiché i fogli di rame ricotto laminato sono generalmente più lisci, sono più conduttivi e più adatti per fili di piccole dimensioni. Sono anche più duttili e generalmente più flessibili dei fogli di rame elettrolitico.

Tuttavia, la semplicità del metodo di elettrolisi garantisce un costo inferiore per i fogli di rame elettrolitico rispetto ai fogli di rame ricotto laminato. Si noti tuttavia che potrebbero essere un'opzione non ottimale per linee di piccole dimensioni e che presentano una resistenza alla flessione inferiore 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. Data l'importanza dei circuiti flessibili nell'elettronica e in altri settori, anche i fogli di rame elettrolitico sono un materiale importante.