Esnek PCB ve Sert-Flex PCB'nin Avantajları

IPC 6013 standardına göre esnek kartlar tek taraflı, çift taraflı, çok katmanlı ve sert esnek kartlar olarak sınıflandırılır.

Sert esnek levhaların üretim süreci, malzeme hazırlama, şekillendirme, dağlama, delme, kaplama, esnek levha kesme ve elektrik testlerini içerir.

Sert esnek levhaların üretim süreci; tıp, havacılık, askeri ve telekomünikasyon endüstrilerindeki devrelerin inşası için ideal bir seçimdir.

Hafiflik, yüksek montaj yoğunluğu ve minyatürleştirme gibi avantajları nedeniyle bu tür PCB'lere olan talep artmaktadır. Esnek PCB'ler ayrıca gelişmiş mekanik tasarıma ve mükemmel elektriksel ve termal performansa sahiptir. Esnek PCB'lerin popülaritesi, HDI esnek PCB'ler, gömülü esnek PCB'ler ve rijit-esnek PCB'ler gibi diğer ilgili ürünlerin geliştirilmesini de tetiklemiştir.

Bu türev ürünler arasında, rijit-esnek baskılı devre kartları (PCB'ler) genellikle otomotiv, tıp, askeri ve havacılık endüstrilerinde kullanılmaktadır. Rijit-esnek kartların üretimi, malzeme hazırlığı, aşındırma, delme ve kaplama gibi adımları içeren ve ardından nihai ürünün üretimiyle devam eden zaman alıcı bir süreçtir. Bu kılavuz, esnek PCB'leri inceleyecek ve rijit-esnek üretim sürecini anlamayı sağlayacaktır.

Esnek PCB'lerin Avantajları

Esnek temel malzemelerden yapılmış bir devre kartına esnek PCB denir. Esnek PCB'ler (veya esnek kartlar) esnek ve uyarlanabilir olup, çeşitli uygulamaların gereksinimlerini karşılayacak şekilde şekillendirilebilir. Geleneksel sert tahtalarla karşılaştırıldığında esnek tahtaların birçok avantajı vardır:

• Küçük boyutlu, hafif
• Ince
• Devrelerin minyatürleştirilmesi, yüksek montaj yoğunluğu
• Daha az kablolama hatası
• Bükülebilir devreler oluşturmaya uygun esneklik
• Mekanik konektörlere gerek yok
• 3D ara bağlantılarla uyumlu
• Yüksek derecede mekanik ve elektronik tasarım özgürlüğü
• Yüksek sinyal bütünlüğü ve devre güvenilirliği
• İyi empedans kontrolü
• Geniş çalışma sıcaklıkları aralığı
• Güçlü şok direnci
• Zorlu ortamlar için uygun

Tüm bu avantajlara sahip olmasına rağmen esnek PCB'ler, sert veya sert esnek kartlara kıyasla daha yüksek malzeme maliyetine sahiptir. Sert esnek kartlar, sert ve esnek PCB'lerin avantajlarını birleştirerek onları devre üretimi için bir nimet haline getiriyor. Aşağıdaki içerik sert esnek panoları ve sert esnek üretim sürecini tanıtacaktır.

Sert esnek levhalar otomotiv, tıp, askeri ve havacılık endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Sert-Esnek Levhalar Nedir?

IPC 6013 standardına göre esnek kartlar tek taraflı, çift taraflı, çok katmanlı ve sert-esnek kartlar olmak üzere farklı tiplere ayrılır. IPC 4 kapsamındaki Tip 6013, esnek ve sert levhaların avantajlarını birleştiren sert esnek levhalardan bahseder. Hibrit levhalar veya sert-esnek levhalar olarak tanımlanabilirler. Sert esnek tahtalar iki kategoriye ayrılır:

1. Esnek Montaj Tipi – Bu tip kurulum veya bakım sırasında yalnızca bir kez bükülebilir.
2. Dinamik Esnek Tip – Bu tip kullanım sırasında birden çok kez bükülebilir.

Sert-esnek levhalar, küçük boyut gerektiren, yani daha küçük bir alana daha fazla bileşenin dahil edilmesi gereken uygulamalar için uygundur. 3 boyutlu alanda tasarlanan sert esnek paneller daha yüksek mekansal verimliliğe sahiptir; nihai ürün ambalajında ​​gerekli şeklin oluşmasını kolaylaştıracak şekilde dinamik olarak bükülebilir veya katlanabilirler; çok fazla ara bağlantı gerektirmezler, daha az bakım gerektirirler ve güvenilirlikleriyle geniş çapta tanınırlar; Sert esnek levhalar en yaygın olarak tıp, telekomünikasyon ve havacılık endüstrilerinde kullanılır.

Sert-esnek levhalar, küçük boyut gerektiren, yani daha küçük bir alana daha fazla bileşenin dahil edilmesi gereken uygulamalar için uygundur.

Sert Esnek Üretim Süreci

Sert-esnek üretim süreci başlamadan önce PCB tasarım düzeninin yapılması gerekir. Yerleşim belirlendikten sonra sert-esnek üretim süreci başlayabilir.

Sert-esnek üretim süreci, sert ve esnek levhaların üretim tekniklerini birleştirir. Sert esnek kartlar, sert ve esnek PCB'leri katman katman istifler. Bileşenler sert alanlara monte edilir ve esnek alanlar aracılığıyla bitişik sert levhalara bağlanır. Katmanlar arasındaki bağlantılar, kaplamalı delikler aracılığıyla sağlanır.

Sert-esnek üretim süreci aşağıdaki adımları içerir:

1. Alt tabakanın hazırlanması: Sert-esnek üretim prosesindeki ilk adım laminatın hazırlanması veya temizlenmesidir. Yapışkan bir kaplama olsun ya da olmasın, bakır katmanlı laminatların diğer üretim süreçlerine koyulmadan önce ön temizliğinin yapılması gerekir.
2. Desen oluşturma: Serigrafi veya fotoğraf görüntüleme yoluyla yapılır.
3. Aşındırma işlemi: Devre desenli laminatın her iki tarafı da aşındırma tankına daldırılır veya aşındırma için aşındırma ajanı çözeltisi püskürtülür.
4. Mekanik delme işlemi: Üretim panellerinde gerekli devre deliklerini, pedleri ve açık delik modellerini delmek için hassas delme sistemleri veya teknik delme kullanılır. Örneğin lazer delme teknolojisi.
5. Bakır kaplama işlemi: Bakır kaplama işleminin odak noktası, sert-esnek panelin katmanları arasında elektriksel bağlantılar kurmak için gerekli bakırın kaplanmış geçiş deliklerinin içine bırakılmasıdır.
6. Kapak katmanını uygulayın: Kapak katmanı malzemesi (genellikle poliimid film) ve yapıştırıcı, serigrafi yoluyla sert esnek panelin yüzeyine basılır.
7. Kaplama katmanı laminasyonu: Kaplama katmanının uygun şekilde yapışmasını sağlamak için laminasyon belirli sıcaklık, basınç ve vakum limitlerinde gerçekleştirilir.
8. Takviye kaburgalarının uygulanması: Sert-esnek panelin tasarım gereksinimlerine bağlı olarak ilave laminasyon işlemlerinden önce ilave takviye kaburgaları uygulanabilir.
9. Esnek levha kesimi: Esnek levhayı üretim panelinden kesmek için hidrolik delme yöntemlerini veya özel delme bıçaklarını kullanın.
10. Elektrik testi ve doğrulama: Sert esnek kartlar, devre kartının yalıtım performansının, ara bağlantısının, kalitesinin ve performansının tasarım spesifikasyonlarının gerekliliklerini karşıladığını doğrulamak için IPC-ET-652 yönergelerine göre elektriksel olarak test edilir. Test yöntemleri, uçan prob testini ve ızgara test sistemlerini içerir.

Sert-esnek üretim süreci tıp, havacılık, askeri ve telekomünikasyon endüstrilerindeki devreleri oluşturmak için ideal bir seçimdir çünkü bu devre kartları özellikle zorlu ortamlarda mükemmel performansa ve hassas işlevlere sahiptir.

Mühendisler, güvenilir bir PCB veya PCBA tasarımı hazırlarken genellikle esnek devre imalatı ve güç transformatörü PCB notlarıyla birlikte bu konuyu da teyit ederler .