EN
Elektronica wordt steeds geavanceerder en wordt tegelijkertijd verwacht dunner, lichter, krachtiger en betrouwbaarder te zijn. De sector van draagbare apparaten, de medische industrie, auto-elektronica en fabrieksautomatisering zijn alle voorbeelden waar de dilemma tussen het behoud van het elektrische prestatieniveau en de mechanische flexibiliteit van componenten die onderworpen zijn aan buigen, vouwen en herhaalde mechanische belasting productontwerpers bezighoudt. Hier komen dus flexibele koperprintplaten (flexcircuiten) als oplossing.
Koperen flexcircuiten spelen nu een vitale rol in de ontwikkeling van de steeds verder elektroniserende wereld, en bieden zo een perfecte combinatie van duurzaamheid, flexibiliteit en elektrische betrouwbaarheid. Ze kunnen traditionele doodlopende bedrading en omvangrijke connectoren volledig vervangen en bieden diverse innovatieve productontwerpmogelijkheden die eerder slechts een droom waren. Onder de bedrijven die pioniers zijn op het gebied van koperen flexcircuiten om te voldoen aan de groeiende behoeften in verschillende industrieën, is King Field.
Inzicht in Koperen Flexcircuiten
Bij koperen flexibele circuits hebben we het over elektrische circuits die zijn gemaakt op flexibele isolerende ondergronden—meestal polyimide—waarbij koper wordt gebruikt als geleidend materiaal. Het belangrijkste kenmerk dat deze circuits onderscheidt van de gebruikelijke stijve printplaten (PCB's) is dat ze kunnen buigen, draaien of vouwen zonder functieverlies. Koper is in specifieke circuitpatronen ontworpen waardoor de geleiding van elektrische signalen en vermogen zeer efficiënt blijft, zelfs wanneer de circuits mechanisch worden belast.
De uitstekende geleidbaarheid, hoge thermische stabiliteit en voortreffelijke mechanische weerstand van koper zijn slechts enkele eigenschappen die dit materiaal het meest geschikte maken voor toepassingen in flexibele circuits. Wanneer deze materialen worden gecombineerd met geavanceerde productieprocessen, bieden koperen flexcircuits zowel robuustheid als vrijheid in ontwerpmogelijkheden.
Door materiaalexcellentie—verhoogde duurzaamheid
De duurzaamheid van koperen flexcircuiten is ontegenzeglijk een van hun grootste voordelen. Conventionele bedradingssystemen zijn al geruime tijd sterk afhankelijk van soldeerverbindingen en connectoren, de punten in een elektronische assemblage die per definitie kwetsbaarder zijn. Elk nieuw aangebracht verbindingspunt introduceert tegelijkertijd ook een mogelijk foutpunt, dat kan ontstaan door diverse factoren zoals trillingen, thermische wisselingen of herhaalde beweging.
Koperen flexcircuiten maken de minimalisering of zelfs volledige eliminatie van dergelijke kwetsbaarheid vanaf het begin mogelijk door een combinatie van talrijke verbindingen tot één enkele, continue schakeling. Door deze vereenvoudiging van de lay-out wordt het materiaal over een bepaalde periode aan veel minder slijtage blootgesteld. Flexcircuiten vervaardigd uit koper kunnen miljoenen buigcycli verdragen dankzij de hoge vermoeidheidsweerstand van koper. Daardoor kan het toepassingsgebied worden uitgebreid naar dynamische toepassingen, zoals vouwende apparaten, bewegende onderdelen en draagbare apparaten.
Een fabrikant zoals King Field richt zich erop om de dikte van het koper, de spoorgeometrie en de beschermende lagen te perfectioneren om uitzonderlijke duurzaamheid te garanderen, zelfs wanneer de producten onder moeilijke omstandigheden worden gebruikt.
Superieure Flexibiliteit Zonder Prestatieverlies
Flips zijn slechts een onderdeel van flexibiliteit. Het andere onderdeel is de elektrische prestatie, die op een constant niveau moet blijven tijdens het voldoen aan het eerste onderdeel. Koperen flexcircuiten hebben van nature geen problemen op dit gebied. Ze kunnen nog steeds betrouwbaar signalen overbrengen, zelfs als een circuit herhaaldelijk wordt gebogen. Koper vertoont in vergelijking met andere materialen die worden gebruikt als geleiders uiterst lage elektrische weerstand en uitstekende signaalintegriteit in verschillende situaties.
Dankzij deze eigenschap kan de extra ruimte binnen een product worden benut om circuits te leiden, door ze te vouwen waardoor assemblages compacter worden, of zelfs door ze in mechanische componenten te integreren. In het geval van medische toestellen of draagbare apparaten zal de extra flexibiliteit resulteren in betere ergonomie, kleinere afmetingen en meer comfort voor de gebruiker, zonder dat dit ten koste gaat van de betrouwbaarheid, die op hetzelfde niveau blijft.
Betere thermische en mechanische stabiliteit
Bovendien is thermisch management via koperen flexcircuit ook een van de voordelen die genoemd kunnen worden. Aangezien koper een zeer efficiënte warmtegeleider is, kan het de in een systeem gegenereerde warmte naar andere gebieden of de omgeving transporteren en deze gemakkelijk afgeven. Een sterke temperatuurstijging binnenin, wat kan leiden tot verslechtering van de prestaties van een product en daardoor ook tot verkorting van de levensduur, is een typisch probleem bij compacte elektronische apparaten dat hiermee wordt opgelost.
Wat betreft mechanische belasting kunnen koperen flexcircuit de schok door beweging stabiliseren, zodat de circuits worden gespaard voor vroegtijdige slijtage zoals barsten of breken. Beveiligende laagjes (coverlays) en oppervlakteafwerkingen beschermen de circuits en verlengen de levensduur ervan, waardoor ze blijven functioneren ondanks blootstelling aan vocht, chemicaliën en fysieke slijtage.
Ontwerp vrijheid en productie-efficiëntie
Koperen flexcircuiten bieden gebruikers niet alleen superieure prestaties, maar ook aanzienlijke voordelen op het gebied van ontwerp en productie. Door meerdere rigide printplaten en connectoren te combineren in één enkel flexibel circuit, krijgen ontwerpers de mogelijkheid om assemblageprocessen te vereenvoudigen en het totale systeemgewicht sterk te verminderen. Daarnaast leiden minder onderdelen tot minder assemblagefases, wat zorgt voor kostenverlaging en verbeterde kwaliteitscontrole.
King Field maakt gebruik van deze ontwerpvrijheid om op maat gemaakte oplossingen voor koperen flexcircuiten te realiseren op basis van klantvereisten. Dergelijke aanpassingen kunnen onder andere bestaan uit elektronica met hoge dichtheid, zeer gespecialiseerde medische apparatuur of een zeer robuust industrieel systeem.
Toepassingen die de toekomst van elektronica vormgeven
Industrieën die koperen flexcircuit gebruiken, breiden zich voortdurend uit. Door dunne smartphones, vouwschermen en minder omvangrijke draagbare gadgets mogelijk te maken, is consumentenelektronica slechts één van de gebieden waar koperen flexcircuit grote vooruitgang heeft geboekt. De automobiel- en lucht- en ruimtevaartindustrie zijn voorbeelden van sectoren die deze circuits gebruiken om betrouwbare verbindingen te creëren in situaties met continue trillingen, extreme temperaturen en beweging. Fabrikanten van medische apparatuur vertrouwen op koperen flexcircuit om compacte, lichtgewicht en betrouwbare apparaten te produceren, waarbij prestaties en veiligheid van het grootste belang zijn.
Doordat de nieuwe generatie apparaten slimmer en geïntegreerder is, zal er zeker behoefte zijn aan interconnectieoplossingen die duurzaam en flexibel zijn, wat betekent dat de markt voor dergelijke producten onvermijdelijk zal groeien.
