Wie man macht starrflex-Leiterplatte : Schichtung Schritt für Schritt

Die Nachfrage nach Rigid flexible leiterplatten Lösungen in der Elektronikindustrie sind enorm gewachsen und die Branchenforschung prognostiziert, dass der weltweite Markt bis 2027 rund 2,3 Milliarden Dollar betragen wird. Diese leistungsstarken Leiterplatten bieten eine Kombination aus der Stabilität und Robustheit der starren Leiterplatten mit der Vielseitigkeit und Flexibilität der flexiblen Schaltungen, so dass sie in modernen elektronischen Anwendungen von Mobiltelefonen bis hin zu Luft- und Raumfahrtanwendungen zu finden sind.
Um zu wissen, wie man macht starrflex-Leiterplatte Sie müssen die anspruchsvollen Techniken verstehen, die auf vielen verschiedenen Prozessen basieren, und der Produktionsprozess unterscheidet sich erheblich von denen des Standards Leiterplatten Produktion. "Jeder Hersteller, der an dieser Spezialtechnologie beteiligt ist, muss einzigartige Prozesse entwickeln, um sein eigenes Produkt zu produzieren, das die anspruchsvollen Leistungsanforderungen erfüllen kann und gleichzeitig kostengünstig ist.

starrflex-Leiterplatte Designkonzepte Vereinfacht

starrflex-Leiterplatte Technologie ist eine Hybridmethode, bei der starre Bereiche die Standard-Platteneigenschaften mit mechanischer Unterstützung und Komponentenverpackung beibehalten, während flexible Bereiche 3D-Verpackung und dynamisches Biegen ermöglichen. Diese spezielle Konstruktion ermöglicht es den Ingenieuren, Steckverbinder vollständig zu vermeiden, die Montagezeit zu minimieren und die systemweite Leistung zu verbessern.
Die Herausforderung in der Fertigung liegt in der engen Integration unterschiedlicher Kernmaterialien und Prozessbedingungen in einer einzigen Platte. Nach den Daten aus der Industrie erfasst, die Anwendungen von starrflex-Leiterplatte mit einer Rate von 15 Prozent pro Jahr zugenommen wurde, was vor allem durch die Miniaturisierung der Technologie in der Verbraucherelektronik und der Automobilindustrie geführt wurde.

Auswahl und Vorbereitung von Materialien für starrflex-Leiterplatte

Die Materialauswahl hängt von den Schlüsseleigenschaften ab. Aufgrund ihrer außergewöhnlichen thermischen Stabilität und mechanischen Eigenschaften werden Polyimidfolien mit einer Dicke von 12,5-125 μm als flexibles Substrat verwendet. Für starre Schichten ist das Material der Wahl in der Regel das FR-4 Epoxidharz, das in den meisten PCBs das Standardmaterial ist.
Die Wahl der Kupferfolie beeinflusst die Leistung. Aber was bedeutet Kupferfolie glatt und rau wirklich Glühkupfer Das Rollen und Glühen einer Kupferfolie mit einer Dicke von 9 bis 70 Mikron macht es weicher und ductiler als elektrodepositierte Gegenstücke. Standard elektrische und Aluminium Blei Anwendungen.

System von Klebstoffen für starrflex-Leiterplatte

Wärmehärtende Klebstoffe sind auf Verbindungsschichten anwendbar und bleiben durch Temperaturzyklen von -55°C bis +200°C unberührt. Acryl- und modifizierte Epoxidklebstoffe sind weit verbreitet und die Hersteller formulieren proprietäre Produkte.

Kernproduktionsprozess von starrflex-Leiterplatte

Entwicklungs- und Ingenieurstufen
Beginnend mit dem Produktionsprozess mit Extended Design Rule Checks (DRC), um die Fertigbarkeit zu überprüfen, wird der Verarbeitungsweg durch die Prozess- und Materialeigenschaften definiert. Ingenieure müssen Biegeradiusanforderungen berücksichtigen, die in der Regel ein bestimmtes Mindestverhältnis des Kabeldurchmessers sind, z.B. 6:1 für dynamische Anwendungen und 3:1 für statische Anwendungen. Simulationssoftware kann nun auch verwendet werden, um Bereiche mit hoher Belastung und möglichen Ausfällen vorherzusagen.
Die Layer Stack Up-Vorbereitung definiert die endgültigen Board-Attribute. starrflex-Leiterplatte stack up kann von 4-12 Schichten reichen, mit Flexbereichen aus 1-4 leitfähigen Schichten. Jeder Hersteller hat individuelle Regeln für über Abstand, Trenching und Routing-Spuren in Übergangszonen.
Bohrbetriebe
Präzisionsbohren ist ein Kennzeichen der Herstellung. Mechanisches Bohren wird verwendet, um größere Löcher und Durchmesser zu bohren, Laserbohren wird verwendet, um Microvias mit Durchmessern so klein wie 50 Mikrometer zu bohren. Statistische Prozesskontrolldaten (SPC) von führenden Bohranlagen weisen auf Genauigkeiten im Bohren von ±25 Mikrometer für Standardbetriebe hin.
Einzigartige Polyimidbohrer gewährleisten keine Delaminierung und saubere Lochwand. Die Bohrreihe muss an die Unterschiede zwischen den Materialien angepasst werden, d.h. starre Abschnitte werden mit normaler Geschwindigkeit und Zufuhrraten gebohrt, flexibel mit unterschiedlichen.
Laminierungsprozess
Laminierung ist der Prozess der Umwandlung von Schichten in eine starrflex-Leiterplatte Das Verfahren erfordert eine feine Temperatur- und Druckregelung typischerweise bei 170-200°C mit 200-400 PSI Druck. Die Länge des Laminierungszyklus liegt je nach Komplexität des Stapels zwischen 60 und 120 Minuten.
Sequentielle Laminierungsprozesse ermöglichen es Herstellern, High Density Interconnect (HDI) -Strukturen wie blinde Vias und begraben Vias schrittweise herzustellen, die weniger Belastung auf strömfähige Materialien ausüben. Die Vakuumpresslaminierung extrahiert die Luft zwischen den Schichten und ermöglicht eine gleichmäßige Verklebung zwischen benachbarten Plattenschichten innerhalb des gesamten Laminiertes.
Bildgebung und Ätzung
Schaltungsmuster werden durch photolithographische Prozesse mit unglaublicher Genauigkeit definiert. Handhabungsgeräte zum Auftragen von Trockenfilmphotoresist auf flexible Substrate müssen so ausgelegt sein, dass das Material transportiert wird, ohne Falten zu verursachen oder Luft einzufangen. Belichtungssysteme müssen so ausgelegt sein, dass sie in den starren und flexiblen Abschnitten unterschiedliche Substratdicken verarbeiten können.
Selektive Entfernung unerwünschter Kupfer unter Beibehaltung von Schaltungsspuren. Die optimierte Ätzchemie gewährleistet homogene Auflösungsraten für verschiedene Substrattypen. Gut gefertigte Leiterplatten können eine Spurweitenabweichung von bis zu 10% ihres Nennwertes tolerieren.
Beschichtung und Oberflächenverbindung
Eine elektrolose Beschichtung wird verwendet, um eine dünne Kupferschicht in den Bohrlöchern und über die Oberflächenflächen abzulegen. Die Kontrolle der Stromdichte ist auch sehr wichtig in starrflex-Leiterplatte Herstellung, der Grund dafür sind die unterschiedlichen Leitermuster und das unterschiedliche Substratmaterial an diesen Baugruppen. Typische Beschichtungsdicke von 20-40 μm (typische Beschichtungsdicke von Durchgangslöchern).
Oberflächenverbindungslösungen umfassen ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold), HASL (Hot Air Solder Leveling) und OSP (Organic Solderability Preservative). Alle Oberflächen haben unterschiedliche Vorteile, ENIG hat jedoch eine außergewöhnliche Lötbarkeit und Korrosionsbeständigkeit für eine hochzuverlässige Anwendung. Qualitätskontrolle und Prüfung
Elektrische Prüfung
Die elektrische Integrität und Funktionalität der Schaltungen werden durch vollständige elektrische Prüfungen bestätigt. Das automatisierte Testgerät (ATE) für Kontinuität-, Isolation- und Impedanzprüfungen. 100% elctricial Test ist nach Industriestandard erforderlich, wenn starrflex-Leiterplatte Produkt für kritische Anwendungen.
In-Circuit Testing (ICT) und Flying Probe Test können verwendet werden, um zu testen starrflex-Leiterplatte . Das Design der Testarmatur muss die flexiblen Teile berücksichtigen und auch gute elektrische Kontakte liefern.
Mechanische Prüfung
Der Flexibilitätstest bestätigt, dass das flexible Teil in seiner Einsatzumgebung robust ist. Standardprüfprotokolle basieren auf Biegewinkeln/Frequenzen innerhalb der Anwendung. Typische Spezifikationen sind die Überlebensdauer von 100K bis 1M Biegezyklen je nach Anwendung.
Die Schalfestigkeit bestimmt die Haftung zwischen Schichten und gute Werte sind in der Regel höher als 1,0 N/mm für starre zu flexive Übergänge. Umweltprüfungen unterwerfen Baugruppen Temperaturzyklen, Feuchtigkeitsbelastung und thermischen Schocks.

Erweiterte Produktionsbewegungen für starrflex-Leiterplatte

Die starrflex-Leiterplatte Die Fertigung unterstützt neue Technologien wie Embedded Components, Blind und Buried Vias und HDI (High Density Interconnect). Diese Verbesserungen erfordern spezielle Werkzeuge und Verarbeitungsfähigkeiten, die nur von einem führenden Anbieter von Herstellerdiensten gefunden werden können. Fortgeschrittene rigid flex-Designs können das Gesamtvolumen des Systems um 60% reduzieren gegenüber herkömmlichen rigid board-Lösungen, die zusammen mit Kabelverbindungen gepaart werden, laut Statistiken der Branchenführer. Diese Platzeinsparung fördert weiterhin die Annahme in einer Vielzahl von Anwendungen und Märkten.
starrflex-Leiterplatte Technologie erfordert eine ausgezeichnete Genauigkeit, spezielle Ausrüstung und ein riesiges Prozess-Know-how. Die beste Leistung und Fertigbarkeit eines Flexkreises können durch eine enge Zusammenarbeit von erfahrenen Fertigungsteams und Flex Design Ingenieuren erreicht werden. Da sich elektronische Systeme immer kleiner und mit mehr Funktionen bewegen, starrflex-Leiterplatte Lösungen werden zu einem immer wichtigeren Element bei der Entwicklung von Produkten der nächsten Generation werden.

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