แผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่นคือแผงวงจรประเภทที่สามารถโค้งงอได้ ซึ่งผลิตขึ้นด้วยเหตุผลหลายประการ ข้อดีที่เหนือกว่าแผงวงจรแบบเดิม ได้แก่ ข้อผิดพลาดในการประกอบที่ลดลง ทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงมากขึ้น และสามารถรองรับการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนมากขึ้น แผงวงจรเหล่านี้ผลิตขึ้นโดยใช้แผ่นทองแดงอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งเป็นวัสดุที่พิสูจน์แล้วว่าเป็นหนึ่งในวัสดุที่สำคัญที่สุดในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และการสื่อสาร

วงจร Flex ทำอย่างไร

วงจรแบบยืดหยุ่นถูกนำมาใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ด้วยเหตุผลหลายประการ ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ วงจรแบบยืดหยุ่นช่วยลดข้อผิดพลาดในการประกอบ ทนทานต่อสภาพแวดล้อมมากกว่า และสามารถรองรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนได้ อย่างไรก็ตาม วงจรแบบยืดหยุ่นยังสามารถลดต้นทุนแรงงาน ลดน้ำหนักและพื้นที่ที่ต้องการ และลดจุดเชื่อมต่อซึ่งเพิ่มความเสถียรได้ ด้วยเหตุผลทั้งหมดนี้ วงจรแบบยืดหยุ่นจึงเป็นหนึ่งในชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นที่ต้องการมากที่สุดในอุตสาหกรรม

A วงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่นประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก 3 ส่วน ได้แก่ ตัวนำ กาว และฉนวน ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของวงจรแบบยืดหยุ่น วัสดุทั้งสามชนิดนี้จะถูกจัดเรียงเพื่อให้กระแสไฟฟ้าไหลตามวิธีที่ลูกค้าต้องการ และเพื่อให้โต้ตอบกับส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ วัสดุที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับกาวของวงจรแบบยืดหยุ่น ได้แก่ อีพอกซี อะคริลิก PSA หรือบางครั้งไม่มีเลย ในขณะที่ฉนวนที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ โพลีเอสเตอร์และโพลีเอไมด์ ในตอนนี้ เราสนใจตัวนำที่ใช้ในวงจรเหล่านี้มากที่สุด

แม้ว่าจะสามารถใช้วัสดุอื่นๆ เช่น เงิน คาร์บอน และอลูมิเนียมได้ แต่วัสดุที่ใช้ทำตัวนำไฟฟ้ามากที่สุดคือทองแดง แผ่นทองแดงถือเป็นวัสดุที่จำเป็นสำหรับการผลิตวงจรแบบยืดหยุ่น และผลิตได้ 2 วิธี ได้แก่ การอบด้วยลูกกลิ้งหรืออิเล็กโทรไลซิส

แผ่นทองแดงทำอย่างไร

แผ่นทองแดงอบอ่อนรีดผลิตโดยรีดแผ่นทองแดงให้ร้อนแล้วทำให้บางลงและสร้างพื้นผิวทองแดงที่เรียบเนียน แผ่นทองแดงจะถูกทำให้ร้อนและแรงดันสูงด้วยวิธีนี้ ทำให้ได้พื้นผิวที่เรียบเนียนและปรับปรุงความเหนียว ความสามารถในการดัดงอ และการนำไฟฟ้า

ในระหว่างนั้นฟอยล์ทองแดงอิเล็กโทรไลต์l ผลิตขึ้นโดยใช้กระบวนการอิเล็กโทรไลซิส โดยจะสร้างสารละลายทองแดงด้วยกรดซัลฟิวริก (โดยมีสารเติมแต่งอื่นๆ ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของผู้ผลิต) จากนั้นจึงนำเซลล์อิเล็กโทรไลต์ผ่านสารละลาย ซึ่งจะทำให้ไอออนของทองแดงตกตะกอนและตกลงบนพื้นผิวแคโทด นอกจากนี้ อาจเติมสารเติมแต่งลงในสารละลาย ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติภายในและลักษณะที่ปรากฏของสารละลายได้

กระบวนการชุบด้วยไฟฟ้าจะดำเนินต่อไปจนกว่าดรัมแคโทดจะถูกนำออกจากสารละลาย นอกจากนี้ ดรัมยังควบคุมความหนาของแผ่นทองแดงด้วย เนื่องจากดรัมที่หมุนเร็วขึ้นจะดึงดูดตะกอนได้มากขึ้น ทำให้แผ่นทองแดงหนาขึ้น

ไม่ว่าจะใช้วิธีใดก็ตาม แผ่นทองแดงทั้งหมดที่ผลิตจากทั้งสองวิธีนี้จะยังคงได้รับการเคลือบด้วยสารยึดติด สารทนความร้อน และสารเพิ่มความเสถียร (ป้องกันการเกิดออกซิเดชัน) การเคลือบเหล่านี้ทำให้แผ่นทองแดงสามารถยึดเกาะกับกาวได้ดีขึ้น ทนทานต่อความร้อนที่ใช้ในการสร้างวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่นได้ดีขึ้น และป้องกันการเกิดออกซิเดชันของแผ่นทองแดง

การอบแบบรีดเทียบกับการอบแบบอิเล็กโทรไลต์

เนื่องจากกระบวนการสร้างแผ่นทองแดงจากแผ่นทองแดงรีดอบอ่อนและแผ่นทองแดงอิเล็กโทรไลต์แตกต่างกัน จึงมีข้อดีข้อเสียที่แตกต่างกันด้วย

ความแตกต่างหลักระหว่างแผ่นทองแดงทั้งสองชนิดอยู่ที่โครงสร้าง แผ่นทองแดงที่ผ่านการอบอ่อนแบบรีดจะมีโครงสร้างแนวนอนที่อุณหภูมิปกติ จากนั้นจะเปลี่ยนเป็นโครงสร้างผลึกแบบแผ่นเมื่ออยู่ภายใต้แรงดันและอุณหภูมิสูง ในขณะเดียวกัน แผ่นทองแดงแบบอิเล็กโทรไลต์จะคงโครงสร้างแบบคอลัมน์ไว้ได้ทั้งที่อุณหภูมิปกติและแรงดันและอุณหภูมิสูง

ทำให้เกิดความแตกต่างในด้านการนำไฟฟ้า ความเหนียว ความสามารถในการดัดงอ และต้นทุนของแผ่นทองแดงทั้งสองประเภท เนื่องจากแผ่นทองแดงอบอ่อนที่รีดแล้วโดยทั่วไปจะมีความเรียบกว่า จึงนำไฟฟ้าได้ดีกว่าและเหมาะกับสายไฟขนาดเล็กมากกว่า นอกจากนี้ แผ่นทองแดงยังเหนียวกว่าและโดยทั่วไปจะดัดงอได้ดีกว่าแผ่นทองแดงอิเล็กโทรไลต์

อย่างไรก็ตาม ความเรียบง่ายของวิธีการอิเล็กโทรไลซิสทำให้มั่นใจได้ว่าแผ่นทองแดงอิเล็กโทรไลซิสจะมีต้นทุนต่ำกว่าแผ่นทองแดงอบอ่อนที่รีดเป็นม้วน อย่างไรก็ตาม โปรดทราบว่าแผ่นทองแดงอิเล็กโทรไลซิสอาจไม่เหมาะสำหรับสายการผลิตขนาดเล็ก และยังมีความต้านทานการดัดงอที่แย่กว่าแผ่นทองแดงอบอ่อนที่รีดเป็นม้วน

สรุปแล้ว แผ่นทองแดงแบบอิเล็กโทรไลต์เป็นตัวเลือกต้นทุนต่ำที่ดีสำหรับการเป็นตัวนำในวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น เนื่องจากวงจรแบบยืดหยุ่นมีความสำคัญในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และอุตสาหกรรมอื่นๆ จึงทำให้แผ่นทองแดงแบบอิเล็กโทรไลต์เป็นวัสดุที่สำคัญด้วยเช่นกัน