Flexibele printplaten zijn buigzame printplaten die om verschillende redenen worden geproduceerd. De voordelen ten opzichte van traditionele printplaten zijn onder andere minder montagefouten, een hogere bestendigheid tegen zware omstandigheden en de mogelijkheid om complexere elektronische configuraties te verwerken. Deze printplaten zijn gemaakt van elektrolytisch koperfolie, een materiaal dat zich snel ontwikkelt tot een van de belangrijkste in de elektronica- en communicatie-industrie.

Hoe flexibele circuits worden gemaakt

Flexibele circuits worden om verschillende redenen in de elektronica gebruikt. Zoals eerder vermeld, verminderen ze assemblagefouten, zijn ze milieuvriendelijker en kunnen ze complexe elektronica verwerken. Ze kunnen echter ook de arbeidskosten verlagen, het gewicht en de benodigde ruimte verminderen en het aantal verbindingspunten beperken, wat de stabiliteit verhoogt. Om al deze redenen zijn flexibele circuits een van de meest gewilde elektronische onderdelen in de industrie.

A flexibele printplaatbestaat uit drie hoofdcomponenten: geleiders, lijm en isolatoren. Afhankelijk van de structuur van de flexibele circuits worden deze drie materialen zo geordend dat de stroom op de gewenste manier door de klant stroomt en dat deze met andere elektronische componenten kan interacteren. De meest gebruikte materialen voor de lijm van het flexibele circuit zijn epoxy, acryl, PSA's, of soms geen. Veelgebruikte isolatoren zijn polyester en polyamide. Op dit moment zijn we vooral geïnteresseerd in de geleiders die in deze circuits worden gebruikt.

Hoewel andere materialen zoals zilver, koolstof en aluminium kunnen worden gebruikt, is koper het meest gebruikte materiaal voor geleiders. Koperfolie wordt beschouwd als een essentieel materiaal voor de productie van flexibele circuits en wordt op twee manieren geproduceerd: door middel van walsen of elektrolyse.

Hoe koperfolies worden gemaakt

Gewalste gegloeide koperfolieWordt geproduceerd door verhitte koperplaten te walsen, waardoor ze dunner worden en een glad koperoppervlak ontstaat. De koperplaten worden door deze methode blootgesteld aan hoge temperaturen en druk, waardoor een glad oppervlak ontstaat en de ductiliteit, buigzaamheid en geleidbaarheid worden verbeterd.

In de tussentijd,elektrolytische koperfoliel wordt geproduceerd met behulp van elektrolyse. Een koperoplossing wordt gecreëerd met zwavelzuur (met andere additieven, afhankelijk van de specificaties van de fabrikant). Vervolgens wordt een elektrolytische cel door de oplossing geleid, waardoor koperionen neerslaan en op het kathodeoppervlak terechtkomen. Er kunnen ook additieven aan de oplossing worden toegevoegd, die zowel de interne eigenschappen als het uiterlijk kunnen veranderen.

Dit galvaniseringsproces gaat door totdat de kathodetrommel uit de oplossing wordt gehaald. De trommel bepaalt ook hoe dik de koperfolie wordt, aangezien een sneller draaiende trommel ook meer neerslag aantrekt, waardoor de folie dikker wordt.

Ongeacht de methode worden alle koperfolies die met beide methoden worden geproduceerd, nadien nog steeds behandeld met een hechtingsbehandeling, hittebestendigheidsbehandeling en stabiliteitsbehandeling (antioxidatie). Deze behandelingen zorgen ervoor dat de koperfolies beter aan de lijm hechten, beter bestand zijn tegen de hitte die vrijkomt bij het maken van de eigenlijke flexibele printplaat, en oxidatie van de koperfolie voorkomen.

Gewalst gegloeid versus elektrolytisch

Omdat het proces voor het maken van een koperfolie van gewalst gegloeid en elektrolytisch koperfolie verschillend is, hebben ze ook verschillende voor- en nadelen.

Het belangrijkste verschil tussen de twee koperfolies zit hem in hun structuur. Een gewalste gegloeide koperfolie heeft bij normale temperatuur een horizontale structuur, die vervolgens verandert in een lamellaire kristalstructuur bij blootstelling aan hoge druk en temperatuur. Elektrolytische koperfolie behoudt daarentegen zijn kolomstructuur bij zowel normale als hoge druk en temperaturen.

Dit leidt tot verschillen in de geleidbaarheid, ductiliteit, buigzaamheid en kosten van beide soorten koperfolie. Omdat gewalst gegloeid koperfolie over het algemeen gladder is, geleidt het beter en is het geschikter voor dunne draden. Het is ook ductieler en buigzamer dan elektrolytisch koperfolie.

De eenvoud van de elektrolysemethode zorgt er echter voor dat elektrolytische koperfolie goedkoper is dan gewalste gegloeide koperfolie. Houd er echter rekening mee dat ze mogelijk een suboptimale optie zijn voor kleine lijnen en dat ze een slechtere buigweerstand hebben dan gewalste gegloeide koperfolie.

Concluderend zijn elektrolytische koperfolies een goede, goedkope optie als geleiders in een flexibele printplaat. Vanwege het belang van flexibele printplaten in de elektronica en andere industrieën, zijn elektrolytische koperfolies ook een belangrijk materiaal.