Passaggi di produzione di PCB flessibili

Parole chiave: circuito stampato flessibile, Schede a circuiti flessibili

Lo sviluppo della tecnologia dei circuiti stampati flessibili ha notevolmente migliorato le capacità dei dispositivi elettronici contemporanei. Molti gadget tecnologici fragili e sensibili li hanno al centro del loro design. Molti dispositivi elettronici, tra cui il tuo smartphone, fotocamera, laptop, calcolatrice e molti altri, utilizzano questa tecnologia.

Descrivere il circuito stampato flessibile

È costruito utilizzando la poliimmide come materiale di substrato di base. Questa sostanza, che può essere trovata sia naturalmente che artificialmente, è impiegata in una varietà di settori, tra cui l'industria automobilistica e dell'abbigliamento. Rispetto ai tradizionali circuiti stampati rigidi, le dimensioni ridotte e l'elevata densità di connessione elettrica dei circuiti flessibili ci offrono notevoli vantaggi in termini di peso, spazio e costi. Se utilizzata nell'applicazione appropriata, questa tecnologia può ridurre il costo totale dei collegamenti elettrici fino al 70% e la quantità di cablaggio utilizzato fino al 75%.

Grazie ai suoi eccezionali vantaggi, come la costruzione flessibile, il volume ridotto e il peso leggero, in linea con la tendenza alla miniaturizzazione nello sviluppo elettronico, il circuito stampato flessibile è in crescita e riceve una vasta gamma di applicazioni. Oltre alla flessibilità dinamica, all'arricciatura e alla piegatura, i circuiti stampati flessibili possono anche incorporare flessibilità statica. I circuiti stampati flessibili aumentano il grado di flessibilità nella progettazione meccanica e dei circuiti estendendosi in tre dimensioni. Inoltre, tracciando su superfici X, Y e Z con meno connessioni, è possibile ridurre gli errori di lavorazione e assemblaggio, e l'affidabilità e la stabilità dell'intero sistema utilizzato dai dispositivi elettronici possono essere notevolmente aumentate. I circuiti stampati flessibili sono ampiamente utilizzati in una varietà di settori, tra cui computer, dispositivi di comunicazione, strumenti, apparecchiature mediche, aerospaziale e militare. Inoltre, nuove aree di applicazione per i circuiti stampati flessibili come testine wireless flottanti, ripetitori, fotocamere digitali, telefoni cellulari, display a pannello piatto e circuiti stampati HDI hanno notevolmente alimentato la crescita dei circuiti stampati flessibili e aumentato la loro quota del mercato complessivo dei circuiti stampati.

Progettazione del circuito stampato flessibile

I circuiti stampati flessibili possono essere suddivisi nei seguenti gruppi in base ai tipi strutturali:

• Circuito stampato flessibile a lato singolo, facilmente realizzabile e con una costruzione semplice
• Circuito stampato flessibile a doppio lato, con una struttura più complessa rispetto a quello a lato singolo e più difficile da controllare
• Circuito stampato flessibile multistrato, con una struttura più intricata rispetto a quello a 2 strati e più impegnativo da fabbricare con qualità costante
• circuito stampato rigido-flessibile a lato singolo
• Circuito stampato rigido-flessibile a doppio lato
• Circuito stampato rigido-flessibile multistrato

I primi tre tipi di circuiti stampati flessibili — a lato singolo, a doppio lato e rigido-flessibile multistrato — sono più impegnativi da costruire perché hanno architetture significativamente più intricate.

Materiale del circuito stampato flessibile

Secondo la costruzione del circuito stampato flessibile, il materiale del substrato isolante, l'adesivo, lo strato conduttore metallico (foglio di rame) e lo strato di copertura sono gli ingredienti che compongono il circuito stampato flessibile. Il film isolante flessibile, che funge da supporto e ha eccellenti prestazioni meccaniche ed elettriche, deve essere il componente principale dei circuiti stampati flessibili. La pellicola in poliestere e poliimmide sono materiali comuni, con quest'ultima utilizzata più frequentemente. Altri tipi di materiali di substrato, come PEN e FR4 sottile, sono ora accessibili oltre ai materiali standard grazie alla continua ricerca e sviluppo di nuovi materiali. Il resto di questo articolo ti guiderà attraverso i passaggi coinvolti nella produzione di schede a circuiti flessibili.

Processo di fabbricazione della scheda a circuiti flessibili in dettaglio

Il processo di produzione è organizzato e metodico. Esaminiamo tre processi produttivi cruciali:

FASE 1: Costruzione del circuito stampato flessibile

La fase iniziale è quella in cui la preservazione del materiale di base è l'obiettivo principale. Il poliammide è il materiale principale utilizzato per il circuito flessibile. Rispetto all'FR-4, questo materiale è più costoso e deve essere utilizzato correttamente. I circuiti dovrebbero essere mantenuti il più vicino possibile l'uno all'altro utilizzando il metodo di annidamento per un corretto utilizzo del poliammide. Le seguenti procedure sono utilizzate nella fabbricazione di PCB prototipo:

Anello di servizio: è accettabile aggiungere un po' di materiale in eccesso rispetto al massimo del progettista. La lunghezza di manutenzione e l'assemblaggio del circuito sono resi possibili da questo materiale aggiuntivo, a volte chiamato anello di servizio.

Dimensioni del conduttore: poiché offre la massima flessibilità, dovresti scegliere il rame più sottile possibile, specialmente se desideri utilizzare il circuito per applicazioni dinamiche.

Incisione: questa procedura viene utilizzata per compensare eventuali perdite isotrope che potrebbero verificarsi durante la produzione. La perdita di larghezza della linea durante questa operazione è circa il doppio dello spessore della pellicola di rame. La larghezza della linea è influenzata da diverse variabili, tra cui il conduttore, vari tipi di rame e maschere di incisione.

Instradamento: i fili possono essere instradati semplicemente. Disponiti solo in modo da essere parallelo alla curva e alla piega. Ridurre lo stress migliorerà la piegatura e la flessione.

Creare aree di massa a tratteggio incrociato se la dotazione elettrica è sufficiente. Ridurre il peso del circuito stampato aiuta la flessibilità del circuito.

FASE 2: Processo di produzione del circuito stampato flessibile (PCB)

Concentriamoci ora sui circuiti. La larghezza e la spaziatura del conduttore vengono per prime. 375 micrometri è la larghezza minima del conduttore necessaria per le pellicole polimeriche sottili. La proporzione desiderata di corrente del circuito è trasportata sia dalle pellicole polimeriche nominalmente spesse che dalle pellicole polimeriche a base d'argento simultaneamente. A seconda del design e dell'uso, il diametro dei fori sui circuiti stampati flessibili può cambiare.

Dimensioni dei fori: il produttore può progettare piccoli fori e un'architettura PCB ben inclinata alla flessibilità. Con la tecnologia moderna, è possibile creare fori piccoli fino a 25 micrometri.

La raccordatura è un metodo che consente di dividere lo stress e moltiplicare la superficie del pad. Devi raccordare tutti i pad e le posizioni di terminazione dei terreni sui tuoi circuiti flessibili. Per realizzare una giunzione di saldatura solida, i fori placcati sono la scelta migliore. Placcatura a bottone: in questo caso, è possibile realizzare un foro placcato sostitutivo. I produttori utilizzano il rame per preparare vie e fori passanti.

FASE 3: Prestare molta attenzione ai limiti fisici

I produttori affrontano problemi di strato di copertura e rivestimento di copertura in questa procedura. Ti forniamo alcuni strati di copertura di processo tipici:

Pellicole con supporto adesivo: dato che sono realizzate con materie prime, sono adatte per applicazioni di circuiti flessibili dinamici. La maggior parte delle volte, le pellicole con supporto adesivo vengono utilizzate per coprire PCB personalizzati.

Rivestimenti liquidi serigrafabili: i rivestimenti liquidi serigrafabili sono spesso impiegati con pellicole polimeriche spesse e sono convenienti dal punto di vista economico.

Un polimero liquido e in pellicola che può essere utilizzato in fotografia. È la tecnica di rivestimento più sofisticata e include diverse caratteristiche inaspettate come:

• Funge da maschera di saldatura e impedisce alla saldatura di cortocircuitare le tracce.
• Protegge i circuiti stampati da danni interni ed esterni.
• Impedisce ai circuiti di diventare elettrificati esternamente.
• I circuiti stampati flessibili si distinguono dalle altre soluzioni tradizionali offrendo una diversità di connettività e affidabilità