Процесс производства гибких печатных плат

Ключевые слова: Гибкая печатная плата, Плата гибких схем

Усовершенствование технологии гибких печатных плат значительно расширило возможности современных электронных устройств. Многие тонкие и чувствительные технологические устройства имеют их в основе своей конструкции. Многочисленные электронные устройства, включая ваш мобильный телефон, камеру, компьютер, калькулятор и многие другие, используют эту технологию.

Описание гибкой печатной платы

Она изготавливается с использованием полиимида в качестве основного материала подложки. Это вещество, которое может быть как природного, так и искусственного происхождения, используется в различных отраслях, включая автомобильную и швейную промышленность. По сравнению с обычными жесткими печатными платами, малый размер и высокая плотность электрических соединений гибких схем дают нам значительные преимущества в экономии веса, пространства и средств. При правильном применении эта технология может снизить общую стоимость электрических соединений до 70%, а объем используемой проводки — до 75%.

Благодаря своим уникальным преимуществам, таким как гибкая конструкция, малый объем и легкий вес, что соответствует тенденции к миниатюризации в разработке электроники, гибкие печатные платы развиваются и находят широкий спектр применений. Помимо значительной гибкости, скручивания и складывания, гибкие печатные платы также могут обладать статической гибкостью. гибкие печатные платы повышают степень свободы в механическом и схемотехническом проектировании, расширяясь в трех измерениях. Более того, за счет трассировки по поверхностям X, Y и Z с меньшим количеством соединений могут быть уменьшены ошибки механической обработки и сборки, а надежность и стабильность всей системы, используемой электронными устройствами, могут быть существенно увеличены. Гибкие печатные платы широко используются в различных отраслях, включая компьютеры, специализированные устройства, приборы, медицинское оборудование, авиацию и военную сферу. Кроме того, новые области применения гибких печатных плат, такие как беспроводные плавающие головки, ретрансляторы, цифровые камеры, сотовые телефоны, плоскопанельные дисплеи и печатные платы с высокой плотностью трассировки, значительно способствовали росту рынка гибких печатных плат и увеличению их доли на общем рынке печатных плат.

Конструкция гибкой печатной платы

Гибкие печатные платы можно разделить на следующие группы по структурным типам:

• Односторонняя гибкая печатная плата, которая легко изготавливается и имеет простую конструкцию
• Двусторонняя гибкая печатная плата имеет более сложную структуру, чем односторонняя гибкая печатная плата, и ее сложнее контролировать
• Многослойная гибкая печатная плата, которая имеет более сложную структуру, чем двухслойная гибкая печатная плата, и ее сложнее изготовить со стабильным качеством
• Жестко-гибкая печатная плата с одной гибкой стороной
• Печатная плата с двусторонним жестким изгибом
• Печатная плата с несколькими жестко-гибкими слоями

Первые три разновидности гибких печатных плат — односторонние, двусторонние и многослойные жестко-гибкие — сложнее в производстве, поскольку имеют значительно более сложные структуры.

Материал гибкой печатной платы

В соответствии с развитием гибкой печатной платы, защитный материал подложки, клей, металлический проводящий слой (медная фольга) и покровный слой являются компонентами, из которых состоит гибкая печатная плата. Гибкая изоляционная пленка, которая служит носителем и обладает исключительными механическими и электрическими характеристиками, должна быть основным элементом гибких печатных плат. Полиэфирная и полиимидная пленка являются распространенными материалами, причем последняя используется чаще. Помимо стандартных материалов, благодаря продолжающимся исследованиям и разработке новых материалов, теперь доступны различные типы материалов подложки, такие как PEN и тонкий FR4. В оставшейся части этой статьи мы шаг за шагом рассмотрим этапы, связанные с созданием гибкой печатной платы.

Цикл сборки гибкой печатной платы подробно

Процесс сборки является организованным и систематическим. Давайте рассмотрим три ключевых производственных процесса:

Этап 1: Изготовление гибкой печатной платы

Начальный этап — это когда сохранение основного материала является главной целью. Полиимид — это основной материал, используемый для гибкой схемы. По сравнению с FR-4, этот материал дороже, и его следует использовать правильно. Схемы должны располагаться как можно ближе друг к другу, используя метод фиксации для надлежащего использования полиимида. В производстве прототипов печатных плат используются следующие методы:

Петлеобразование: Добавление небольшого количества избыточного материала сверх максимального, заданного конструктором, допустимо. Возможность регулировки длины и сборки схемы обеспечивается этим дополнительным материалом, иногда называемым опорной петлей.

Размер проводника: Поскольку он обеспечивает наибольшую гибкость, вам следует выбрать максимально тонкую медь, особенно если схема предназначена для динамических применений.

Травление: Этот метод используется для компенсации любых изотропных потерь, которые могли произойти во время производства. Потеря ширины линии во время этой операции примерно в два раза превышает толщину медной фольги. На ширину линии влияет несколько факторов, включая проводник, различные типы меди и маски для травления.

Трассировка: Проводники могут быть просто проложены. Просто расположите их так, чтобы они были выровнены по изгибу и сгибу. Снижение напряжения улучшит складывание и изгибание.

Создавайте перекрестные области заземления, если электрическое разделение достаточное. Снижение веса печатной платы улучшает гибкость схемы.

Этап 2: Процесс сборки гибкой печатной платы (PCB)

Давайте теперь сосредоточимся на платах. Сначала идут ширина проводника и расстояние между ними. 375 микрометров — это минимальная требуемая ширина проводника для полимерных тонких пленок. И номинально толстые полимерные пленки, и полимерные пленки на основе серебра одновременно передают оптимальный уровень тока схемы. В зависимости от конструкции и применения, диаметр отверстий на гибких печатных платах может меняться.

Размер отверстий: Производитель может спроектировать небольшие отверстия и компоновку печатной платы, хорошо склонную к гибкости. При современной технологии создание отверстий размером всего 25 микрометров кажется достижимым.

Филлетирование — это метод, который позволяет распределить напряжение и увеличить площадь поверхности контактной площадки. Вы должны выполнить филлетирование всех контактных площадок и конечных участков посадки на ваших гибких схемах. Для создания надежного паяного соединения металлизированные сквозные отверстия являются наилучшим выбором. Кнопочное металлизирование: В этом случае может быть создано альтернативное металлизированное сквозное отверстие. Производители используют медь для проектирования переходных отверстий и сквозных отверстий.

Этап 3: Уделяйте пристальное внимание физическим ограничениям

В этом методе производители решают вопросы покровного слоя и покрытия. Мы представляем вам несколько типичных технологических покровных слоев:

Пленки с клеевым слоем, учитывая, что они изготовлены из неочищенных компонентов, подходят для динамических применений гибких схем. В большинстве случаев пленки на клеевой основе используются для покрытия индивидуально изготовленных печатных плат.

Жидкие оболочки, пригодные для трафаретной печати: Жидкие оболочки, пригодные для трафаретной печати, часто используются с толстыми полимерными пленками и практичны.

Жидкий и пленочный полимер, который может быть использован в фотографии. Это самый современный процесс верхнего покрытия и включает несколько удивительных особенностей, таких как:

• Он служит паяльной маской и удерживает припой от замыкания проводников.
• Он защищает от внутренних и внешних повреждений печатных схем.
• Он предотвращает возможность внешнего наэлектризования схем.
• Гибкие печатные платы отличаются от других традиционных решений, предоставляя разнообразие сетевых возможностей и надежность.