لوحات الدوائر المطبوعة المرنة هي نوع قابل للانحناء من لوحات الدوائر المصنعة لعدة أسباب. وتشمل فوائدها مقارنة بلوحات الدوائر التقليدية تقليل أخطاء التجميع، وزيادة المرونة في البيئات القاسية، والقدرة على التعامل مع التكوينات الإلكترونية الأكثر تعقيدًا. يتم تصنيع لوحات الدوائر هذه باستخدام رقائق النحاس كهربائيا، وهي مادة تثبت بسرعة أنها واحدة من أهم المواد في صناعات الإلكترونيات والاتصالات.

كيف يتم صنع الدوائر المرنة

تُستخدم الدوائر المرنة في الإلكترونيات لعدة أسباب. كما ذكرنا سابقًا، فهو يقلل من أخطاء التجميع، وأكثر مرونة في التعامل مع البيئة، ويمكنه التعامل مع الأجهزة الإلكترونية المعقدة. ومع ذلك، فإنه يمكن أيضًا أن يقلل من تكاليف العمالة، ويقلل من متطلبات الوزن والمساحة، ويقلل من نقاط التوصيل البيني مما يزيد من الاستقرار. لكل هذه الأسباب، تعد الدوائر المرنة واحدة من أكثر الأجزاء الإلكترونية طلبًا في الصناعة.

A دائرة مطبوعة مرنةيتكون من ثلاثة مكونات رئيسية: الموصلات والمواد اللاصقة والعوازل. اعتمادًا على بنية الدوائر المرنة، يتم ترتيب هذه المواد الثلاث بحيث يتدفق التيار بالطريقة المرغوبة للعميل، ولكي يتفاعل مع المكونات الإلكترونية الأخرى. المواد الأكثر شيوعًا في لاصق الدائرة المرنة هي الإيبوكسي، أو الأكريليك، أو PSA، أو في بعض الأحيان لا شيء، في حين أن العوازل شائعة الاستخدام تشمل البوليستر والبولي أميد. في الوقت الحالي، نحن مهتمون أكثر بالموصلات المستخدمة في هذه الدوائر.

بينما يمكن استخدام مواد أخرى مثل الفضة والكربون والألومنيوم، فإن المادة الأكثر شيوعًا المستخدمة في الموصلات هي النحاس. تعتبر رقائق النحاس مادة أساسية لصناعة الدوائر المرنة، ويتم إنتاجها بطريقتين: التلدين المتداول أو التحليل الكهربائي.

كيف يتم صناعة رقائق النحاس

رقائق النحاس الملدنة المدرفلةيتم إنتاجه من خلال لف صفائح النحاس الساخنة، وتخفيفها وإنشاء سطح نحاسي أملس. تتعرض صفائح النحاس لدرجات حرارة وضغوط عالية من خلال هذه الطريقة، مما ينتج عنه سطح أملس ويحسن الليونة والانحناء والموصلية.

في أثناء،foi النحاس كهربائيايتم إنتاج l باستخدام عملية التحليل الكهربائي. يتم إنشاء محلول النحاس باستخدام حامض الكبريتيك (مع إضافات أخرى حسب مواصفات الشركة المصنعة). يتم بعد ذلك تمرير خلية إلكتروليتية عبر المحلول، مما يؤدي بعد ذلك إلى ترسيب أيونات النحاس وهبوطها على سطح الكاثود. يمكن أيضًا إضافة مواد مضافة إلى المحلول والتي يمكن أن تغير خصائصه الداخلية وكذلك مظهره.

تستمر عملية الطلاء الكهربائي حتى تتم إزالة أسطوانة الكاثود من المحلول. تتحكم الأسطوانة أيضًا في مدى سماكة الرقاقة النحاسية، حيث أن الأسطوانة التي تدور بشكل أسرع تجذب المزيد من الرواسب، مما يزيد من سماكة الرقاقة.

بغض النظر عن الطريقة، فإن جميع رقائق النحاس المنتجة من كلتا الطريقتين سوف تتم معالجتها بمعالجة الترابط، ومعالجة مقاومة الحرارة، ومعالجة الثبات (مضادة للأكسدة) بعد ذلك. تتيح هذه المعالجات لرقائق النحاس أن تكون قادرة على الارتباط بشكل أفضل بالمادة اللاصقة، وأن تكون أكثر مرونة للحرارة المتضمنة في إنشاء الدائرة المطبوعة المرنة الفعلية، وتمنع أكسدة رقائق النحاس.

توالت صلب مقابل كهربائيا

نظرًا لأن عملية إنشاء رقائق النحاس من رقائق النحاس الملدنة والتحليل الكهربائي مختلفة، فإن لها أيضًا مزايا وعيوب مختلفة.

الفرق الرئيسي بين ورقتي النحاس هو من حيث هيكلهما. سيكون لرقائق النحاس الملدنة المدرفلة بنية أفقية عند درجة الحرارة العادية، والتي تتحول بعد ذلك إلى بنية بلورية صفائحية عندما تخضع لضغط ودرجة حرارة عالية. وفي الوقت نفسه، تحتفظ رقائق النحاس المُحلل كهربائيًا ببنيتها العمودية في درجات الحرارة العادية والضغوط ودرجات الحرارة العالية.

وهذا يخلق اختلافات في الموصلية، والليونة، والقدرة على الانحناء، وتكلفة كلا النوعين من رقائق النحاس. نظرًا لأن رقائق النحاس الملدنة الملفوفة أكثر سلاسة بشكل عام، فهي أكثر موصلية وأكثر ملاءمة للأسلاك الصغيرة. كما أنها أكثر ليونة وأكثر قابلية للانحناء عمومًا من رقائق النحاس الإلكتروليتية.

ومع ذلك، فإن بساطة طريقة التحليل الكهربائي تضمن أن تكلفة رقائق النحاس الملدنة أقل تكلفة من رقائق النحاس الملدنة المدرفلة. مع ذلك، لاحظ أنها قد تكون خيارًا دون المستوى الأمثل للخطوط الصغيرة، وأن لديها مقاومة انحناء أسوأ من رقائق النحاس الملدنة المدرفلة.

في الختام، تعتبر رقائق النحاس الإلكتروليتية خيارًا جيدًا ومنخفض التكلفة كموصلات في دائرة مطبوعة مرنة. نظرًا لأهمية الدائرة المرنة في الإلكترونيات والصناعات الأخرى، فإنها بدورها تجعل رقائق النحاس التحليلية مادة مهمة أيضًا.