Avantajele PCB-urilor flexibile și ale PCB-urilor rigide-flexibile

Conform standardului IPC 6013, plăcile flexibile se clasifică în plăci cu o singură față, cu două fețe, multistrat și rigid-flex.

Procesul de fabricație a plăcilor rigide-flex include pregătirea materialului, formarea, gravarea, găurirea, placarea, tăierea plăcilor flexibile și testarea electrică.

Procesul de fabricație a plăcilor rigide-flex este o alegere ideală pentru construirea de circuite în industria medicală, aerospațială, militară și de telecomunicații.

Datorită avantajelor lor, cum ar fi greutatea redusă, densitatea mare de asamblare și miniaturizarea, cererea pentru astfel de PCB-uri este în creștere. PCB-urile flexibile au, de asemenea, un design mecanic avansat și performanțe electrice și termice excelente. Popularitatea PCB-urilor flexibile a impulsionat dezvoltarea altor produse conexe, cum ar fi PCB-urile flexibile HDI, PCB-urile flexibile încorporate și PCB-urile rigid-flex.

Printre aceste produse derivate, PCB-urile rigide-flex sunt utilizate în mod obișnuit în industria auto, medicală, militară și aerospațială. Fabricarea plăcilor rigide-flex este un proces consumator de timp, care implică etape precum pregătirea materialelor, gravarea, găurirea și placarea, urmate de fabricarea produsului final. Acest ghid va explora PCB-urile flexibile și va înțelege procesul de fabricație rigid-flex.

Avantajele PCB-urilor flexibile

O placă de circuit realizată din materiale de bază flexibile se numește PCB flexibil. PCB-urile flexibile (sau plăcile flexibile) sunt flexibile și adaptabile, putând fi modelate pentru a îndeplini cerințele diverselor aplicații. Comparativ cu plăcile rigide tradiționale, plăcile flexibile au multe avantaje, inclusiv:

• Dimensiune mica, usoara
• Subțire
• Miniaturizarea circuitelor, densitate mare de asamblare
• Mai puține erori de cablare
• Flexibilitate, potrivită pentru construirea de circuite flexibile
• Nu este nevoie de conectori mecanici
• Compatibil cu interconexiuni 3D
• Grad ridicat de libertate în proiectarea mecanică și electronică
• Integritate ridicată a semnalului și fiabilitate a circuitului
• Control bun al impedanței
• Gama largă de temperaturi de funcționare
• Rezistență puternică la șocuri
• Potrivit pentru medii dure

În ciuda tuturor acestor avantaje, PCB-urile flexibile au costuri mai mari în comparație cu plăcile rigide sau rigid-flex. Plăcile rigid-flex combină avantajele PCB-urilor rigide și flexibile, ceea ce le face un avantaj pentru fabricarea circuitelor. Următorul conținut va prezenta plăcile rigid-flex și procesul de fabricație rigid-flex.

Plăcile rigide-flexibile sunt utilizate în mod obișnuit în industria auto, medicală, militară și aerospațială.

Ce sunt plăcile rigide-flexibile

Conform standardului IPC 6013, plăcile flexibile sunt clasificate în diferite tipuri, inclusiv plăci cu o singură față, cu două fețe, multistrat și rigid-flex. Tipul 4 din IPC 6013 menționează plăcile rigid-flex, care combină avantajele plăcilor flexibile și rigide. Acestea pot fi descrise ca plăci hibride sau plăci rigid-flex. Plăcile rigid-flex sunt împărțite în două categorii:

1. Tip de montare flexibilă – Acest tip poate fi îndoit o singură dată în timpul instalării sau întreținerii.
2. Tip flexibil dinamic – Acest tip poate fi îndoit de mai multe ori în timpul utilizării.

Plăcile rigid-flex sunt potrivite pentru aplicații care necesită dimensiuni reduse, adică necesitatea de a încorpora mai multe componente într-o zonă mai mică. Proiectate în spațiu 3D, plăcile rigid-flex au o eficiență spațială mai mare; pot fi îndoite sau pliate dinamic, facilitând formarea formei necesare în ambalajul produsului final; nu necesită multe interconexiuni, necesită mai puțină întreținere și sunt recunoscute pe scară largă pentru fiabilitatea lor; plăcile rigid-flex sunt cel mai frecvent utilizate în industria medicală, de telecomunicații și aerospațială.

Plăcile rigid-flex sunt potrivite pentru aplicații care necesită dimensiuni reduse, adică necesitatea de a încorpora mai multe componente într-o zonă mai mică.

Proces de fabricație rigid-flex

Înainte de începerea procesului de fabricație rigid-flex, trebuie realizată configurația PCB-ului. Odată ce configurația este determinată, poate începe procesul de fabricație rigid-flex.

Procesul de fabricație rigid-flex combină tehnicile de fabricație ale plăcilor rigide și flexibile. Plăcile rigid-flex suprapun PCB-uri rigide și flexibile strat cu strat. Componentele sunt asamblate în zonele rigide și interconectate la plăcile rigide adiacente prin intermediul zonelor flexibile. Conexiunile dintre straturi sunt introduse prin găuri traversante placate.

Procesul de fabricație rigid-flex include următorii pași:

1. Pregătirea substratului: Primul pas în procesul de fabricație rigid-flex este pregătirea sau curățarea laminatului. Indiferent dacă există sau nu un strat adeziv, laminatele cu straturi de cupru trebuie curățate în prealabil înainte de a fi supuse altor procese de fabricație.
2. Generarea de modele: Se realizează prin serigrafie sau imagistică fotografică.
3. Procesul de gravare: Ambele fețe ale laminatului cu modelul circuitului sunt imersate într-un rezervor de gravare sau pulverizate cu o soluție de agent de gravare pentru gravare.
4. Procesul de găurire mecanică: Sistemele de găurire de precizie sau găurirea tehnică sunt utilizate pentru a găuri găurile de circuit, plăcuțele și modelele de găuri străpunse necesare în panourile de producție. De exemplu, tehnologia de găurire cu laser.
5. Procesul de cuprare: Scopul procesului de cuprare este de a depune cuprul necesar în interiorul găurilor traversante placate pentru a stabili interconexiuni electrice între straturile plăcii rigid-flexe.
6. Aplicarea stratului de acoperire: Materialul stratului de acoperire (de obicei, peliculă de poliimidă) și adezivul sunt imprimate pe suprafața plăcii rigid-flexe prin serigrafie.
7. Laminarea stratului de acoperire: Laminarea se efectuează la temperaturi, presiuni și limite de vid specifice pentru a asigura o aderență corectă a stratului de acoperire.
8. Aplicarea nervurilor de armare: Se pot aplica nervuri de armare suplimentare înainte de procesele suplimentare de laminare, în funcție de cerințele de proiectare ale plăcii rigid-flexibile.
9. Tăierea plăcilor flexibile: Folosiți metode de perforare hidraulică sau cuțite de perforare specializate pentru a tăia placa flexibilă din panoul de producție.
10. Testare și validare electrică: Plăcile rigid-flex sunt testate electric conform ghidurilor IPC-ET-652 pentru a confirma că performanța izolației, interconectarea, calitatea și performanța plăcii de circuit îndeplinesc cerințele specificațiilor de proiectare. Metodele de testare includ testarea cu sondă mobilă și sistemele de testare a rețelei.

Procesul de fabricație rigid-flex este o alegere ideală pentru construirea de circuite în industria medicală, aerospațială, militară și de telecomunicații, deoarece aceste plăci de circuit au performanțe excelente și funcții precise, în special în medii dure.

Inginerii confirmă de obicei acest subiect împreună cu notițele privind fabricarea circuitelor flexibile și PCB-ul transformatoarelor de putere atunci când pregătesc o construcție fiabilă de PCB sau PCBA.