Como fazer PCB rígido-flexível ?

Os PCBs rígidos flexíveis são uma das tecnologias mais flexíveis e emocionantes do mundo. placa de circuito impresso ( PCB Indústria. placas híbridas que se beneficiam tanto rígidas quanto placa de circuito impresso flexível Com seus atributos, eles são perfeitos para aplicações que precisam de pequenos fatores de forma, peso leve e confiabilidade, mesmo em ambientes com movimento e vibração. Desde aeroespacial e automotivo até eletrônicos de consumo e equipamentos médicos, PCB rígido-flexível A tecnologia está mudando a forma como os produtos eletrônicos são projetados e produzidos. Este artigo fornece uma revisão aprofundada do processo de fabricação, os desafios e as diretrizes de projeto para fazer PCBs rígidos-flexíveis.

O que é um PCB rígido-flexível ?

Um PCB rígido-flexível em si pode ser descrito como um rígido PCB placa (sólida e dura) combinada com uma seção flexível que fornece os benefícios funcionais tipicamente associados a uma placa de circuito impresso flexível Estas placas são essencialmente painéis rígidos ligados por folhas flexíveis, permitindo projetos que podem ser dobrados, torcidos ou dobrados sem afetar o desempenho. As seções de rigidez carregam componentes que precisam de estabilidade, enquanto as peças flexíveis fornecem flexibilidade e conexão entre espaços apertados. Tal construção híbrida é especialmente útil em aplicações em que o espaço está em um prémio, ou a mecânica do sistema é dinâmica.

Principais pontos de PCB rígido-flexível Processo de fabricação

O PCB rígido-flexível fabricação processo é uma mistura desses dois métodos usados em rígido PCB e placa de circuito impresso flexível fabricação. Aqui estão os passos básicos:

Seleção de materiais

A seleção de materiais para camadas rígidas e flexíveis é a primeira PCB rígido-flexível processo de fabricação.

• Camadas isolantes - Camadas rígidas: Na maioria das vezes FR-4 ou material similar à base de epoxi, essas camadas fornecem a força e a maior parte da espessura para o PCB .
• Camadas flexíveis: a poliimida é o material mais popular usado como camadas flexíveis, devido à sua excelente resistência térmica, flexibilidade e propriedades dielétricas.

O adesivo deve ser compatível com ambos os materiais, ter uma forte ligação, mas não comprometer o desempenho elétrico.

Design de empilhamento de camadas

A pilha de camadas é crucial em PCB rígido-flexível fabricação Especifica a sequência das camadas rígidas e flexíveis em que podem estar presentes vestígios de cobre, materiais dielétricos e adesivos. Um empilhamento correto garante a resistência mecânica, o desempenho elétrico e a flexibilidade.

Gerador da maioria do design flex são estrutura multi-camadas entre as camadas rígidas são camadas flexíveis e conexão elétrica entre as camadas feitas com a ajuda de vias ou chapado-através-buraco. O empilhamento deve ser meticulosamente otimizado para não ser demasiado flexível ou rígido, de modo a evitar falhas vindas de qualquer ponto de tensão.

padrão de circuito

Padronamento de circuito: O processo de fabricação dos traços de cobre que fornecem as conexões elétricas dentro do PCB Esta etapa é executada de forma independente para camadas rígidas e flexíveis.

Cobre sólido: o cobre é gravado de forma subtrativa padrão, removendo o cobre indesejado para formar o projeto de rastreamento de circuito necessário.

A ablação a laser pode ser aplicada para regiões flexíveis da estrutura fabricada para permitir o padronamento ultra-preciso de circuitos sem danificar o substrato de poliimida.

Laminação

Laminação para PCB rígido-flexível A laminação é um processo essencial na fabricação de PCBs rígidos flexíveis, onde as camadas rígidas/flexíveis são laminadas em um sanduíche. Este processo envolve alinhamento exato de vias e traços correspondem entre os níveis correspondentes.

O processo de laminação normalmente envolve:

• Temperatura Pressão: Para fundir as camadas e ativar adesivos.
• Vácuo: Para remover bolhas de ar e obter a adesão uniforme.

Equipamento com manipulação suave especial é necessário para processar as camadas flexíveis frágeis sem criar rugas ou desalinhamentos.

Perforação e formação via

• Perfuração: As perfurações são feitas para cortes de buraco para conexões de camada elétrica. PCB rígido-flexível fabrica são usadas perfuração mecânica e laser.
• Buracos chapados (PTH): Estes são buracos cheios de cobre usados ​​para trazer áreas rígidas em comunicação com áreas flexíveis.
• Vias cegas e enterradas: exclusivas para projetos de interconexão de alta densidade. chapamento cobre
• Também oferece condutividade elétrica consistente no PCB . Papel de chapa de cobre é crucial devido à confiabilidade de contato do circuito. O cobre pode ser colocado em vias e traços por galvanização, resultando em fortes conexões entre camadas rígidas e flexíveis.

Aplicação Máscara Solda

A máscara de solda ajuda a proteger o PCB placa para que não oxide e curto-circuito durante o processo de montagem. Para o PCB rígido-flexível fabricação, como a parte rígida, a máscara de solda é muitas vezes aplicada apenas à parte rígida após a remoção das camadas flexíveis para que as camadas flexíveis mantenham a flexibilidade.

Testes e Garantia de Qualidade

O PCB rígido-flexível é submetido ao teste de precisão para verificar que funciona bem. Os métodos de teste comuns incluem:

• AOI (Automated Optical Inspection): Inspeção de defeitos em padrões de circuito.
• Teste eletrônico: para verificações de continuidade e tom.
• Teste flexível: para que as peças flexíveis possam se dobrar e mover sem danos.

PCB rígido-flexível Desafios da fabricação

Embora existam muitos benefícios de PCB rígido-flexível A tecnologia também tem muitos problemas:

• Compatibilidade dos materiais: É difícil encontrar um material que seja rígido e flexível, mas termicamente estável.
• Alinhamento entre camadas: Alinhamento exato é necessário para a laminação para garantir nenhum defeito em vias ou conexão de circuito.
• Caro: É caro produzir, pois você precisa usar materiais e processos especializados.
• Dificuldade do Design: A otimização do design para o desempenho mecânico e elétrico, intitulada “empilhamento de camadas” e “layout de circuito”, respectivamente, é um desafio de design complexo que requer experiência e ferramentas de design.

Novos avanços no rígido placa de circuito impresso flexível Produção

Impulsionado pela crescente necessidade de PCB rígido-flexível tecnologia, os fabricantes estão avançando com métodos criativos para alcançar suas eficiências e benefícios:

• Novos sistemas adesivos: tecnologias adesivas inovadoras estão investigando novos sistemas adesivos que oferecem maior força de ligação e ainda retenção de habilidades rotativas.
• Perfuração a laser: sistemas a laser de alta precisão estão permitindo vias menores e projetos mais complicados.
• Ferramentas de design assistidas pela IA: a inteligência artificial será cada vez mais aplicada à otimização projeto de placa de circuito impresso layouts, levando a menos erros e melhores rendimentos de fabricação.
• Wearable: produtos wearable, estão desenvolvendo processos especiais para alcançar ultra-fino e leve em grande escala PCBs rígido-flexíveis .

Perguntas frequentes (FAQ) para PCB rígido-flexível

Quais são alguns benefícios de PCB rígido-flexível É?

Com PCB rígido-flexível Você pode se beneficiar tanto da flexibilidade do Flex quanto da durabilidade das placas rígidas. Eles substituem os conectores, economizando espaço e tempo para a instalação e melhorando a qualidade do sinal.

O que é scalping duro / suave PCB fabricação comparada ao normal PCB fabricação?

PCBs convencionais são rígidos ou flexíveis, mas PCB rígido-flexível A fabricação combina os dois, exigindo materiais, equipamentos e processos especializados para unir substratos rígidos e flexíveis de forma integrada.

O que usamos PCB rígido-flexível ?

Aeroespacial, automóvel, eletrônica de consumo, dispositivos médicos e telecomunicações são algumas das indústrias que usam PCBs rígidos-flexíveis porque são menores e funcionam em condições difíceis.

Por que os PCBs flexíveis rígidos são mais caros?

Sim, PCBs rígido-flexíveis são um pouco caros por causa do processo de fabricação mais complexo e materiais dedicados. No entanto, seu desempenho superior, às vezes crítico, muitas vezes compensa o preço muito maior.

Qual é o futuro de PCB rígido-flexível tecnologia?

O desenvolvimento de PCB rígido-flexível miniaturização vai continuar, o material, a tecnologia de processamento precisa de mais progresso. Dispositivos vestíveis, dispositivos da Internet das Coisas e sistemas de comunicação de alta frequência estão entre as aplicações que mantêm essa inovação acontecendo.

Conclusão

Rígido-flexo placa de circuito impresso A tecnologia está revolucionando a indústria eletrônica, criando projetos ultra-compactos, leves e confiáveis ​​para várias aplicações. E da seleção de materiais e laminação, tudo, do chapeamento de cobre ao teste do controle, é executado com precisão e inovação que beneficia a versatilidade e fez história dessas mesas. Com questões como custo e complexidade ainda a serem abordadas, o progresso com materiais, equipamentos e ferramentas de design continua a apoiar os esforços para estender o uso de PCB rígido-flexível s . Como as indústrias continuam em frente com a tendência da eletrônica menor e mais capaz, flexível-rígido PCB A fabricação terá seu lugar na definição do futuro da eletrônica.

Indústria de defesa aeroespacial