Les circuits imprimés flexibles sont un type de circuit imprimé pliable, conçu pour plusieurs raisons. Par rapport aux circuits imprimés traditionnels, ils présentent plusieurs avantages : réduction des erreurs d'assemblage, meilleure résistance aux environnements difficiles et capacité à gérer des configurations électroniques plus complexes. Ces circuits imprimés sont fabriqués à partir de feuilles de cuivre électrolytique, un matériau qui s'impose rapidement comme l'un des plus importants dans les industries de l'électronique et des communications.

Comment sont fabriqués les circuits flexibles

Les circuits flexibles sont utilisés en électronique pour diverses raisons. Comme mentionné précédemment, ils réduisent les erreurs d'assemblage, sont plus résistants aux conditions environnementales et peuvent gérer des circuits électroniques complexes. De plus, ils permettent de diminuer les coûts de main-d'œuvre, de réduire le poids et l'encombrement, et de limiter le nombre de points d'interconnexion, ce qui améliore la stabilité. Pour toutes ces raisons, les circuits flexibles figurent parmi les composants électroniques les plus demandés du secteur.

A circuit imprimé flexibleUn circuit flexible est composé de trois éléments principaux : conducteurs, adhésifs et isolants. Selon sa structure, ces trois matériaux sont agencés de manière à permettre au courant de circuler selon les besoins du client et d'interagir avec d'autres composants électroniques. Les adhésifs les plus courants pour les circuits flexibles sont l'époxy, l'acrylique, les adhésifs sensibles à la pression (PSA), ou parfois aucun adhésif. Les isolants les plus fréquemment utilisés sont le polyester et le polyamide. Pour l'instant, nous nous intéressons plus particulièrement aux conducteurs utilisés dans ces circuits.

Bien que d'autres matériaux comme l'argent, le carbone et l'aluminium puissent être utilisés, le cuivre reste le matériau le plus couramment employé pour les conducteurs. La feuille de cuivre est considérée comme un matériau essentiel à la fabrication des circuits flexibles et est produite selon deux procédés : le laminage et le recuit, ou l'électrolyse.

Comment sont fabriquées les feuilles de cuivre ?

Feuille de cuivre recuite laminéeCe procédé consiste à laminer des feuilles de cuivre chauffées afin de les amincir et d'obtenir une surface lisse. Les feuilles de cuivre sont soumises à de hautes températures et pressions, ce qui permet d'obtenir une surface lisse et d'améliorer leur ductilité, leur flexibilité et leur conductivité.

Entre-temps,feuille de cuivre électrolytiqueLe cuivre est produit par électrolyse. Une solution de cuivre est préparée avec de l'acide sulfurique (et d'autres additifs selon les spécifications du fabricant). Une cellule électrolytique est ensuite mise en mouvement avec cette solution, ce qui provoque la précipitation des ions cuivre sur la cathode. Des additifs peuvent également être ajoutés à la solution pour modifier ses propriétés internes et son aspect.

Ce procédé de galvanoplastie se poursuit jusqu'à ce que le tambour cathodique soit retiré de la solution. Le tambour influe également sur l'épaisseur de la feuille de cuivre : plus il tourne vite, plus il attire de précipités, ce qui épaissit la feuille.

Quelle que soit la méthode, toutes les feuilles de cuivre produites par ces deux procédés subiront un traitement de collage, un traitement de résistance thermique et un traitement de stabilisation (anti-oxydation). Ces traitements permettent aux feuilles de cuivre d'adhérer plus efficacement à l'adhésif, de mieux résister à la chaleur générée lors de la fabrication du circuit imprimé flexible et de prévenir l'oxydation de la feuille de cuivre.

Laminage recuit vs électrolytique

Le procédé de fabrication des feuilles de cuivre étant différent pour les feuilles de cuivre recuites laminées et les feuilles de cuivre électrolytiques, elles présentent également des avantages et des inconvénients différents.

La principale différence entre les deux feuilles de cuivre réside dans leur structure. Une feuille de cuivre recuite laminée présente une structure horizontale à température ambiante, qui se transforme en une structure cristalline lamellaire sous l'effet de la pression et de la température élevées. En revanche, la feuille de cuivre électrolytique conserve sa structure colonnaire aussi bien à température ambiante que sous haute pression et haute température.

Cela engendre des différences de conductivité, de ductilité, de flexibilité et de coût entre les deux types de feuilles de cuivre. Les feuilles de cuivre recuites laminées, généralement plus lisses, sont plus conductrices et donc mieux adaptées aux fils de petit diamètre. Elles sont également plus ductiles et généralement plus faciles à plier que les feuilles de cuivre électrolytiques.

Cependant, la simplicité de la méthode d'électrolyse garantit que les feuilles de cuivre électrolytiques sont moins coûteuses que les feuilles de cuivre recuites laminées. Il convient toutefois de noter qu'elles peuvent s'avérer moins adaptées aux lignes de faible section et qu'elles présentent une résistance à la flexion inférieure à celle des feuilles de cuivre recuites laminées.

En conclusion, les feuilles de cuivre électrolytique constituent une option économique intéressante comme conducteurs dans les circuits imprimés flexibles. L'importance de ces circuits flexibles dans l'électronique et d'autres industries confère aux feuilles de cuivre électrolytique un rôle primordial.