Come fare circuito stampato rigido-flessibile : Stratificazione passo dopo passo

La domanda di rigidità circuiti stampati flessibili Le soluzioni nel settore elettronico sono in crescita tremenda e la ricerca del settore prevede che il mercato globale sarà di circa 2,3 miliardi di dollari entro il 2027. Queste schede ad alte prestazioni offrono una combinazione di stabilità e robustezza delle schede rigide con la versatilità e la flessibilità dei circuiti flessibili, quindi si possono trovare in applicazioni elettroniche moderne che vanno dai telefoni cellulari alle applicazioni aerospaziali.
Sapere come fare circuito stampato rigido-flessibile è necessario capire le tecniche sofisticate basate su molti processi diversi, e il processo di produzione sono significativamente diversi da quelli standard PCB produzione. “Ogni produttore coinvolto in questa tecnologia speciale deve sviluppare processi unici per produrre il proprio prodotto in grado di soddisfare le esigenze di prestazioni impegnative, pur essendo economicamente efficiente.

circuito stampato rigido-flessibile concetti di progettazione Semplificato

circuito stampato rigido-flessibile La tecnologia è un metodo ibrido in cui le aree rigide mantengono le caratteristiche standard della scheda con supporto meccanico e imballaggio dei componenti, mentre le aree flessibili consentono imballaggio 3D e flessibilità dinamica. Questo speciale design consente agli ingegneri di evitare completamente i connettori, riducendo al minimo i tempi di assemblaggio e migliorando le prestazioni di tutto il sistema.
La sfida nella fabbricazione risiede nella stretta integrazione di materiali di base e condizioni di processo diverse all'interno di una singola scheda. Secondo i dati raccolti dal settore, le applicazioni di circuito stampato rigido-flessibile Il tasso di crescita è stato del 15% all’anno, guidato principalmente dalla miniaturizzazione della tecnologia nell’elettronica di consumo e nell’industria automobilistica.

Selezione e preparazione dei materiali per circuito stampato rigido-flessibile

La scelta del materiale dipende dalle proprietà chiave. Grazie alla loro eccezionale stabilità termica e proprietà meccaniche, come substrato flessibile vengono utilizzati film di poliimide con uno spessore di 12,5-125 μm. Per gli strati rigidi, il materiale preferito è solitamente la resina epossidica FR-4 che è il materiale standard utilizzato nella maggior parte dei PCB.
La scelta del foglio di rame influisce sulle prestazioni. Ma, Cosa fa Foglia di rame LITTO e ROSSO REALMENTE Significa Rame ricotto Il rotolamento e la ricottura di un foglio di rame con uno spessore da 9 a 70 micron lo rendono più morbido e più duttile superiore alle controparti elettrodepositate. Applicazioni standard di piombo elettrico e alluminio.

Sistema di adesivi per circuito stampato rigido-flessibile

Gli adesivi termoinduttivi sono applicabili agli strati di legame e rimangono inalterati attraverso cicli di temperatura da -55°C a +200°C. Gli adesivi acrilici e epossidi modificati sono ampiamente utilizzati e le aziende manifatturiere formulano prodotti proprietari.

Processo di produzione di base circuito stampato rigido-flessibile

Fasi di sviluppo e ingegneria
Iniziando il processo di produzione con il controllo esteso delle regole di progettazione (DRC) per verificare la fabbricabilità, il percorso di lavorazione è definito dalle proprietà del processo e del materiale. Gli ingegneri devono considerare i requisiti di raggio di curvatura, che di solito sono un certo rapporto minimo del diametro del cavo, ad esempio 6:1 per applicazioni dinamiche e 3:1 per applicazioni statiche. Ora il software di simulazione può essere utilizzato anche per prevedere aree di alto stress e possibili guasti.
La preparazione del layer stack up definisce gli attributi della scheda finale. circuito stampato rigido-flessibile stack up può variare da 4-12 strati, con aree flessibili composte da 1-4 strati conduttivi. Ogni produttore ha regole individuali per le tracce di spaziamento, trincee e routing nelle zone di transizione.
Operazioni di perforazione
La perforazione di precisione è un segno distintivo della fabbricazione. La perforazione meccanica è utilizzata per forare fori e vias più grandi, la perforazione laser è utilizzata per forare microvias con diametri piccoli come 50 micrometri. I dati di controllo statistico dei processi (SPC) dei principali impianti di perforazione indicano precisioni nella perforazione di ±25 micrometri per operazioni standard.
I trapani unici in poliimide garantiscono nessuna delaminazione e la parete del foro pulita. L'ordine di foratura deve essere regolato alle differenze tra i materiali, cioè le sezioni rigide sono forate con velocità e velocità di alimentazione normali, flessibili con quelle diverse.
Processo di Laminazione
La laminazione è il processo di trasformazione degli strati in circuito stampato rigido-flessibile Il processo richiede un controllo fine della temperatura e della pressione tipicamente a 170-200 ° C con 200-400 PSI di pressione. La durata del ciclo di laminazione varia tra i 60 e i 120 minuti in base alla complessità dello stack up.
I processi di laminazione sequenziale consentono ai fabbricanti di fabbricare progressivamente strutture di interconnessione ad alta densità (HDI), come vias ciechi e vias sepolti, che impongono meno sforzo ai materiali fluibili. La laminazione a pressa a vuoto estrae l'aria tra strati, consentendo un legame uniforme tra strati di tavola adiacenti all'interno dell'intero pannello laminato.
Immagine e incisione
I modelli dei circuiti sono definiti da processi fotolitografici con incredibile precisione. Le attrezzature di manovra per l'applicazione di fotoresistenza a pellicola secca su substrati flessibili devono essere progettate per trasportare il materiale senza indurre rughe o intrappolare l'aria. I sistemi di esposizione devono essere progettati per gestire diversi spessori di substrato nelle sezioni rigide e flessibili.
Rimozione selettiva del rame indesiderato mantenendo le tracce del circuito. La chimica di incisione ottimizzata garantisce velocità di dissoluzione omogenee per diversi tipi di substrati. I PCB ben realizzati possono tollerare una deviazione della larghezza della traccia fino al 10% del suo valore nominale.
Placatura e finitura superficiale
La placcatura elettrolessa è impiegata per depositare uno strato sottile di rame nei fori forati e sulle caratteristiche superficiali. Il controllo della densità di corrente è anche molto importante in circuito stampato rigido-flessibile fabbricazione, la ragione per questo è i modelli di conduttore variato e variare materiale di substrato su questi assemblaggi. Spessore tipico di placcatura di 20-40 μm (spessore tipico di placcatura di fori attraverso).
Le soluzioni di finitura superficiale includono ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold), HASL (Hot Air Solder Leveling) e OSP (Organic Solderability Preservative). Tutte le finiture hanno vantaggi diversi, tuttavia ENIG ha eccezionale saldabilità e resistenza alla corrosione per applicazioni ad alta affidabilità. Controllo qualità e test
Prova elettrica
L'integrità elettrica e la funzionalità dei circuiti sono confermate da test elettrici completi. L'apparecchiatura di prova automatizzata (ATE) per la continuità, l'isolamento e le prove di impedenza. Il test elctricial al 100% è necessario secondo lo standard dell'industria se circuito stampato rigido-flessibile prodotto per applicazioni critiche.
La prova in circuito (ICT) e la prova della sonda volante possono essere utilizzate per testare circuito stampato rigido-flessibile La progettazione dell'apparecchio di prova deve considerare le parti flessibili e fornire anche buoni contatti elettrici.
Prova meccanica
Il test di flessibilità conferma che la parte flessibile è robusta nel suo ambiente di utilizzo. I protocolli di prova standard si basano sugli angoli/le frequenze di piegatura all'interno dell'applicazione. Le specifiche tipiche sono sopravvivenza 100K a 1M cicli di piegatura a seconda dell'applicazione.
La resistenza alla buccia determina l'adesione tra gli strati e i buoni valori sono generalmente superiori a 1,0 N/mm per le transizioni rigide a flessibili. Le prove ambientali sottopongono gli assemblaggi a cicli di temperatura, esposizione all'umidità e shock termici.

Considerazioni di fabbricazione avanzata per circuito stampato rigido-flessibile

Il circuito stampato rigido-flessibile La produzione supporta nuove tecnologie tra cui componenti incorporati, via cieche e sepolte e HDI (High Density Interconnect). Questi miglioramenti richiedono strumenti speciali e competenze di elaborazione che possono essere trovate solo da un fornitore principale di servizi del produttore. I progetti flessibili rigidi avanzati possono ridurre il volume totale del sistema del 60% rispetto alle soluzioni tradizionali di schede rigide accoppiate con interconnessioni via cavo, secondo le statistiche dei leader del settore. Questo risparmio di spazio continua a stimolare l'adozione in una varietà di applicazioni e mercati.
circuito stampato rigido-flessibile La tecnologia richiede un'eccellente precisione, attrezzature speciali e un enorme know-how sul processo. Le migliori prestazioni e la fabbricabilità di un circuito flessibile possono essere ottenute attraverso la stretta collaborazione di team di produzione esperti e ingegneri di progettazione flessibile. Con i sistemi elettronici che si muovono sempre più verso dimensioni più piccole e con più caratteristiche, circuito stampato rigido-flessibile Le soluzioni diventeranno un elemento sempre più critico nello sviluppo di prodotti di prossima generazione.

Applicazione di apparecchiature di telecomunicazione