เรามักถูกถามเกี่ยวกับความยืดหยุ่นอยู่บ่อยครั้ง แน่นอน ถ้าไม่มีความยืดหยุ่นแล้ว คุณจะต้องการบอร์ดที่มีความยืดหยุ่นไปทำไม?
“ถ้าใช้ทองแดง ED กับแผงวงจรแบบยืดหยุ่นได้ แผงวงจรจะแตกหรือไม่?”
ในบทความนี้ เราต้องการศึกษาวัสดุสองชนิดที่แตกต่างกัน (ED - Electrodeposited และ RA - Rolled-annealed) และสังเกตผลกระทบต่ออายุการใช้งานของวงจร แม้ว่าอุตสาหกรรมแผ่นวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่นจะเข้าใจเรื่องนี้เป็นอย่างดี แต่เรายังไม่ได้สื่อสารข้อความสำคัญนี้ไปยังผู้ออกแบบแผ่นวงจรพิมพ์
เรามาทบทวนฟอยล์ทั้งสองประเภทนี้กันสักครู่ ต่อไปนี้คือภาพตัดขวางของฟอยล์ทองแดง RA และฟอยล์ทองแดง ED:
ความยืดหยุ่นของทองแดงเกิดจากหลายปัจจัย แน่นอนว่ายิ่งทองแดงบางเท่าไหร่ แผ่นวงจรก็จะยิ่งยืดหยุ่นมากขึ้นเท่านั้น นอกจากความหนา (หรือความบาง) แล้ว เกรนของทองแดงก็มีผลต่อความยืดหยุ่นด้วยเช่นกัน ทองแดงที่ใช้กันทั่วไปในตลาด PCB และวงจรแบบยืดหยุ่นมีสองประเภท ได้แก่ ED และ RA ดังที่กล่าวมาแล้ว
แผ่นฟอยล์ทองแดงอบอ่อนแบบม้วน (ทองแดง RA)
ทองแดงรีดอ่อน (Rolled Annealed Copper หรือ RA) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการผลิตวงจรแบบยืดหยุ่นและการผลิตแผงวงจรพิมพ์แบบแข็งและยืดหยุ่นมานานหลายทศวรรษ
โครงสร้างของเนื้อทองแดงและพื้นผิวเรียบเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในวงจรที่มีความยืดหยุ่นและไดนามิก นอกจากนี้ ทองแดงรีดยังมีประโยชน์ในด้านสัญญาณความถี่สูงและการใช้งานอื่นๆ อีกด้วย
มีการพิสูจน์แล้วว่าความหยาบของพื้นผิวทองแดงสามารถส่งผลกระทบต่อการสูญเสียการแทรกความถี่สูง และพื้นผิวทองแดงที่เรียบกว่านั้นมีข้อดี
แผ่นฟอยล์ทองแดงที่เกิดจากการตกตะกอนด้วยไฟฟ้า (ED copper)
สำหรับทองแดง ED นั้น มีความหลากหลายอย่างมากในด้านความหยาบของพื้นผิว การปรับปรุงคุณภาพ โครงสร้างเกรน ฯลฯ โดยทั่วไปแล้ว ทองแดง ED จะมีโครงสร้างเกรนในแนวตั้ง ทองแดง ED มาตรฐานมักจะมีพื้นผิวที่ค่อนข้างหยาบกว่าเมื่อเทียบกับทองแดงรีดอ่อน (Rolled Annealed Copper หรือ RA Copper) ทองแดง ED มักจะขาดความยืดหยุ่นและไม่ส่งเสริมความสมบูรณ์ของสัญญาณที่ดี
ทองแดง EA ไม่เหมาะสำหรับเส้นลวดขนาดเล็กและมีความต้านทานการดัดงอต่ำ ดังนั้นทองแดง RA จึงถูกนำมาใช้สำหรับแผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น (Flexible PCB)
อย่างไรก็ตาม ไม่มีเหตุผลให้ต้องกังวลเกี่ยวกับการใช้ทองแดง ED ในการใช้งานแบบไดนามิก
อย่างไรก็ตาม ไม่มีเหตุผลที่จะต้องกังวลเกี่ยวกับทองแดง ED ในการใช้งานแบบไดนามิก ตรงกันข้าม มันเป็นตัวเลือกที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์สำหรับผู้บริโภคที่มีความบางและน้ำหนักเบา ซึ่งต้องการอัตราการใช้งานสูง ข้อกังวลเพียงอย่างเดียวคือการควบคุมอย่างระมัดระวังว่าเราจะใช้การชุบแบบ "เติม" ในกระบวนการ PTH ที่ใด ฟอยล์ RA เป็นตัวเลือกเดียวที่มีให้สำหรับทองแดงที่มีน้ำหนักมาก (มากกว่า 1 ออนซ์) ซึ่งต้องการการใช้งานกระแสไฟฟ้าสูงและการดัดงอแบบไดนามิก
เพื่อให้เข้าใจถึงข้อดีและข้อเสียของวัสดุทั้งสองชนิดนี้ สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจถึงประโยชน์ทั้งในด้านต้นทุนและประสิทธิภาพของแผ่นฟอยล์ทองแดงทั้งสองประเภทนี้ และที่สำคัญไม่แพ้กันคือ มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์หรือไม่ นักออกแบบจำเป็นต้องพิจารณาไม่เพียงแต่ว่าอะไรจะใช้งานได้ แต่ยังต้องพิจารณาด้วยว่าสามารถจัดหาได้ในราคาที่ไม่ทำให้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายมีราคาสูงเกินไปจนขายไม่ออกในตลาดหรือไม่
วันที่เผยแพร่: 22 พฤษภาคม 2565