Fördelar med Flexible PCB och Rigid-Flex PCB

Enligt IPC 6013-standarden klassificeras flexibla kort i enkelsidiga, dubbelsidiga, flerskiktiga och stela flexskivor.

Tillverkningsprocessen av rigid-flex-skivor inkluderar materialberedning, formning, etsning, borrning, plätering, flexibel skivskärning och elektrisk testning.

Tillverkningsprocessen av rigid-flex boards är ett idealiskt val för att konstruera kretsar inom medicin-, flyg-, militär- och telekommunikationsindustrin.

På grund av deras fördelar som lätt vikt, hög monteringstäthet och miniatyrisering ökar efterfrågan på sådana kretskort. Flexibla kretskort har också avancerad mekanisk design och utmärkta elektriska och termiska prestanda. Populariteten hos flexibla kretskort har drivit utvecklingen av andra relaterade produkter, såsom flexibla HDI-kretskort, inbäddade flexibla kretskort och rigid-flex-kretskort.

Bland dessa derivatprodukter används styva flexibla kretskort ofta inom fordons-, medicin-, militär- och flygindustrin. Tillverkningen av styva flexibla kretskort är en tidskrävande process som involverar steg som materialförberedelse, etsning, borrning och plätering, följt av tillverkning av slutprodukten. Den här guiden kommer att utforska flexibla kretskort och förstå tillverkningsprocessen för styva flexibla kretskort.

Flexibla PCB-fördelar

Ett kretskort tillverkat av flexibla basmaterial kallas en flexibel PCB. Flexibla kretskort (eller flexkort) är flexibla och anpassningsbara och kan formas för att möta kraven i olika applikationer. Jämfört med traditionella styva skivor har flexskivor många fördelar, inklusive:

• Liten storlek, lätt
• Tunn
• Miniatyrisering av kretsar, hög monteringstäthet
• Färre ledningsfel
• Flexibilitet, lämplig för att bygga böjbara kretsar
• Inget behov av mekaniska kopplingar
• Kompatibel med 3D-anslutningar
• Hög grad av mekanisk och elektronisk designfrihet
• Hög signalintegritet och kretssäkerhet
• Bra impedanskontroll
• Brett utbud av driftstemperaturer
• Starkt stöthållfasthet
• Lämplig för tuffa miljöer

Trots att de har alla dessa fördelar har flexibla PCB högre materialkostnader jämfört med styva eller stela flexskivor. Rigid-flex-kort kombinerar fördelarna med styva och flexibla PCB, vilket gör dem till en välsignelse för kretstillverkning. Följande innehåll introducerar rigid-flex-brädor och rigid-flex-tillverkningsprocessen.

Rigid-flex-brädor används ofta inom fordons-, medicin-, militär- och flygindustrin.

Vad är Rigid-Flexible Boards

Enligt IPC 6013-standarden klassificeras flexibla kort i olika typer, inklusive enkelsidiga, dubbelsidiga, flerskiktiga och stela flexskivor. Typ 4 under IPC 6013 nämner rigid-flex skivor, som kombinerar fördelarna med flexibla och stela skivor. De kan beskrivas som hybridskivor eller rigid-flexskivor. Rigid-flex brädor är indelade i två kategorier:

1. Flexibel monteringstyp – Denna typ kan endast böjas en gång under installation eller underhåll.
2. Dynamisk flexibel typ – Denna typ kan böjas flera gånger under användning.

Rigid-flex skivor är lämpliga för applikationer som kräver en liten storlek, dvs behovet av att införliva fler komponenter på en mindre yta. Designade i 3D-rymden, har rigid-flex-brädor högre rumslig effektivitet; de kan böjas eller vikas dynamiskt, vilket underlättar bildningen av den erforderliga formen i den slutliga produktförpackningen; de kräver inte många sammankopplingar, kräver mindre underhåll och är allmänt erkända för sin tillförlitlighet; rigid-flex boards används oftast inom medicin-, telekommunikations- och flygindustrin.

Rigid-flex skivor är lämpliga för applikationer som kräver en liten storlek, dvs behovet av att införliva fler komponenter på en mindre yta.

Rigid-flex tillverkningsprocess

Innan rigid-flex-tillverkningsprocessen börjar måste kretskortets designlayout göras. När layouten väl har bestämts kan den rigid-flex tillverkningsprocessen börja.

Tillverkningsprocessen för rigid-flex kombinerar tillverkningsteknikerna för styva och flexibla skivor. Rigid-flex-kort staplar styva och flexibla PCB-skivor lager för lager. Komponenter monteras i de styva områdena och sammankopplas med angränsande styva skivor genom de flexibla områdena. Anslutningar mellan skikten införs genom pläterade genomgående hål.

Tillverkningsprocessen för rigid-flex inkluderar följande steg:

1. Förbered substratet: Det första steget i rigid-flex tillverkningsprocessen är att förbereda eller rengöra laminatet. Oavsett om det finns en självhäftande beläggning eller inte, måste laminat med kopparskikt förrengöras innan de sätts in i andra tillverkningsprocesser.
2. Mönstergenerering: Gjort genom screentryck eller fotoavbildning.
3. Etsningsprocess: Båda sidorna av laminatet med kretsmönstret nedsänks i en etstank eller sprayas med etsningsmedelslösning för etsning.
4. Mekanisk borrprocess: Precisionsborrningssystem eller teknisk borrning används för att borra de erforderliga kretshålen, kuddarna och genomgående hålmönster i produktionspanelerna. Till exempel laserborrningsteknik.
5. Kopparpläteringsprocessen: Fokus för kopparpläteringsprocessen är att deponera den erforderliga kopparn inuti de pläterade genomgående hålen för att upprätta elektriska sammankopplingar mellan lagren av det stela flex-kortet.
6. Applicera täckskikt: Täckskiktsmaterialet (vanligtvis polyimidfilm) och limmet trycks på ytan av den stela flex-skivan genom screentryck.
7. Täckskiktslaminering: Laminering utförs vid specifika temperaturer, tryck och vakuumgränser för att säkerställa korrekt vidhäftning av täckskiktet.
8. Applicera förstärkningsribbor: Ytterligare förstärkningsribbor kan appliceras före ytterligare lamineringsprocesser, beroende på designkraven för den stela flexskivan.
9. Skärning av flexibel bräda: Använd hydrauliska stansmetoder eller specialiserade stansknivar för att skära den flexibla brädan från produktionspanelen.
10. Elektrisk testning och validering: Rigid-flex-kort är elektriskt testade enligt IPC-ET-652 riktlinjer för att bekräfta att isoleringsprestanda, sammankoppling, kvalitet och prestanda hos kretskortet uppfyller kraven i designspecifikationerna. Testmetoder inkluderar flygande sondtestning och rutnätstestningssystem.

Den stela-flex-tillverkningsprocessen är ett idealiskt val för att konstruera kretsar inom medicin-, flyg-, militär- och telekommunikationsindustrin eftersom dessa kretskort har utmärkta prestanda och exakta funktioner, särskilt i tuffa miljöer.

Ingenjörer bekräftar vanligtvis detta ämne tillsammans med anteckningar om flexibel kretstillverkning och kretskort för krafttransformatorer när de förbereder en pålitlig kretskorts- eller kretskortsbyggnation.