Technologia produkcji elastycznych płytek PCB (giętkich obwodów drukowanych: rozwój technologii, główne użyte materiały, proces produkcyjny, rodzaje, zastosowania, zalety i wady)

Technologia produkcji elastycznych płytek PCB (giętkich obwodów drukowanych: rozwój technologii, główne użyte materiały, proces produkcyjny, rodzaje, zastosowania, zalety i wady)

Flexible PCB

 

Elastyczne płytki drukowane mają wysoką wytrzymałość na rozciąganie i są znacznie cieńsze niż sztywne. Mogą również tworzyć złożone formy 3D do różnych celów, od urządzeń mobilnych po wyświetlanie informacji na helmie pilota.

 

Akryl jest używany jako podkład elastycznej płytki drukowanej. W porównaniu ze sztywnymi płytkami drukowanymi elementy te mają niższą stałą dielektryczną. Grubość materiału FPC waha się od 0,5 do 5 mil. Płytka drukowana wykonana jest na elastycznym podłożu. Do tych celów powszechnie stosuje się poliimid (kapton).

 

Elastyczny materiał PCB wygina się bez pęknięć (chyba że wygięcie powoduje marszczenie się miedzi). Flex nie powinien być mylony z płytą FR4, która może być również wyjątkowo cienka i półelastyczna. Ponieważ FR4 jest kruchy, cieńsza (10 mil) płyta FR4 może się wygiąć, ale ostatecznie pęknie.

 

Rozwój elastycznych płytek drukowanych postępuje obecnie w takim tempie, że ich udział w przemyśle rośnie i nastąpił znaczny postęp technologiczny. Wprowadzenie nowych procesów produkcji PCB otworzyło wiele możliwości ze względu na ich zalety, takie jak lekkość, grubość i elastyczność.

 

Ponieważ części składowe płytki PCB są określone przez właściwości podłoża, bardzo ważne jest najpierw ulepszenie właściwości materiału w celu zwiększenia wydajności technologicznej płytki.

 

Proces produkcji elastycznej PCB

Elastyczne płytki drukowane są wykonane z poliimidu jako głównego materiału podłoża. Ponieważ ten materiał jest znacznie droższy niż FR-4, należy go używać ostrożnie. Metoda Nested służy do zbliżania płytek PCB do siebie, aby jak najlepiej wykorzystać materiały poliimidowe.

 

Rodzaje elastycznych płytek drukowanych:

Istnieją 4 główne typy elastycznych płytek drukowanych.

 

Elastyczna jednowarstwowa płytka drukowana
Jak sama nazwa wskazuje, jednowarstwowa elastyczna płytka drukowana ma tylko 1 warstwę przewodzącą, która leży na wierzchu elastycznej folii dielektrycznej. Konponenty będą znajdować się tylko po jednej stronie. W elastycznej płytce drukowanej górna warstwa spełnia tę samą funkcję, co maska ​​lutownicza. Alternatywnie można zastosować elastyczną maskę lutowniczą, choć ma ona kilka wad. Elastyczny biały pigment do znakowania stosowany jest jako sitodruk.

 

Dwuwarstwowa FPC

Warstwa przewodząca po obu stronach dwuwarstwowej elastycznej płytki drukowanej umożliwia montaż elementów elektronicznych po obu stronach. Połączenia wykonuje się w taki sam sposób, jak dwustronna sztywna płytka drukowana. Niektóre otwory muszą być wytrawione w miedzianych warstwach poliimidowych. Otwory przelotowe są pokryte miedzią metodą elektrolizy.

 

Wielowarstwowa FPC

Trzy lub więcej warstw przewodzących jest oddzielonych materiałem dielektrycznym w wielowarstwowej elastycznej płytce drukowanej. W procesie produkcyjnym stosowana jest sucha folia. Warstwy wewnętrzne podlegają kontroli.

 

Sztywno-elastyczna PCB

Sztywna, elastyczna PCB to hybrydowa płytka drukowana, która łączy sztywne i elastyczne warstwy, aby zapewnić wyższą gęstość niż standardowa. Składają się z kilku warstw sklejonych klejem i ciepłem, nośnika, warstwy miedzi, maski lutowniczej i sitodruku.

 

Elastyczna płytka drukowana HDI

HDI to płytka drukowana o wysokiej gęstośc połączeńi. Dzięki cienkiemu podłożu zastosowanemu w elastycznych HDI PCB są bardziej wydajne i mniejsze.

 

Materiały stosowane do produkcji elastycznych płytek drukowanych

Poliimid jest najczęściej stosowanym materiałem zarówno na warstwy wewnętrzne, jak i zewnętrzne. W porównaniu ze sztywnymi płytkami drukowanymi, elastyczne mają lepsze właściwości. Materiał flex ma stałą wartość Dk od 3,2 do 3,4. Grubość poliimidu jest również stabilna dzięki technologii produkcji „cast”. Grubość płyty wynosi zwykle od 0,5 do 4 milicali.

 

Miedź elektroosadzana lub walcowana-wyżarzana jest używana do platerowania elastycznych rdzeni poliimidowych. Ta miedź jest niezwykle cienka i może być używana zarówno do płyt sztywnych, jak i dynamicznych. Miedź 0,5 uncji (0,7 mil) jest najczęściej stosowana w elastycznych płytkach drukowanych. Maksymalna możliwa grubość miedzi to 2 uncje.

Miedź jest przyklejona do poliimidu z klejem akrylowym lub bez.

Ponieważ kleje mogą mięknąć po podgrzaniu, bardzo ważne jest, aby obszary padów były jak największe.

 

Zastosowania giętkich płytek drukowanych

Elastyczne płytki są wykorzystywane do wielu różnych celów. Telefony komórkowe, telewizory LCD, anteny i laptopy w przemyśle lotniczym.

Żywotność i niezawodność stale rosną.

Używany również do słuchawek, aparatów słuchowych, kalkulatorów, aparatów fotograficznych, drukarek i komunikacji satelitarnej.

Niektóre komputery, samochody, urządzenia medyczne itp. również wykorzystują elastyczne płytki drukowane.

 

Zalety elastycznych płytek drukowanych

Elastyczna konstrukcja zapewnia kilka korzyści

Elastyczne PCB są idealnymi do rozwiązań, które muszą być lekkie lub małe. Te korzyści obejmują:
Dzięki zastosowanym materiałam elastyczny obwód może wytrzymać wiele czynników mechanicznych i stresujących sytuacji, od upadku smartfona po wystrzelenie rakiety.
Elastyczne płytki PCB są odporne na wysokie temperatury, dzięki czemu są przydatne w takich sektorach jak lotnictwo, wojsko, szyby naftowe i służba zdrowia.

Ten artykuł FPC jest zastrzeżony dla High Quality PCB i skupia się na podkreśleniu cech, zalet i wad FPC oraz użytych w nich materiałów. Aby uzyskać więcej informacji lub dostać wecenę zamówienia, po prostu napisz do nas na adres sales@efpcb.com