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 {{{14|||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