Технология производства гибких печатных плат (развитие технологий, основные применяемые материалы, процесс производства, типы, области применения, преимущества и недостатки)

Технология производства гибких печатных плат (развитие технологий, основные применяемые материалы, процесс производства, типы, области применения, преимущества и недостатки)

Flexible PCB

 

Гибкие печатные платы обладают высокой прочностью на разрыв, при этом намного тоньше жестких. Они также могут иметь сложные трехмерные конструкции для различных целей, от мобильных утсройств до проецирование информации на шлем лечтика.

 

Акрил используется для основы гибкой печатной платы. По сравнению с жесткими печатными платами эти компоненты имеют более низкую диэлектрическую проницаемость. Толщина материала гибких печатных плат составляет от 0,5 до 5 mil. Схема печатной платы делается на гибкой подложке. Полиимид (каптон) обычно используются для этих целей.

 

Материал гибкой печатной платы сгибается без трещин (если в результате изгиба на меди не образовалась складка). Гибкую схему не следует отождествлять с платой на FR4, которая тоже может быть чрезвычайно тонкой и «полугибкой». Поскольку FR4 является хрупким, более тонкая (10mil) плата FR4 может гнуться, но в конечном итоге - ломается.

 

Развитие гибких печатных плат сейчас продвигается такими темпами, что их доля в отрасли увеличивается, и был достигнут значительный технический прогресс. Внедрение новых процессов изготовления печатных плат открыло множество возможностей благодаря их преимуществам малого веса, толщины и гибкости.

 

Поскольку составные части печатной платы определяются характеристиками подложки, очень важно сначала улучшить характеристики материала, чтобы повысить технологическую эффективность печатной платы.

 

Процесс производства гибких печатных плат

Гибкие печатные платы изготавливаются из полиимида в качестве основного материала подложки. Поскольку этот материал намного дороже, чем FR-4, его следует использовать с осторожностью. Nested метод используется для сближения печатных плат друг с другом, чтобы максимально использовать полиимидные материалы.

 

Типы гибких печатных плат:

Существует 4 основных вида гибких печатных плат.

 

Гибкая однослойная печатная плата
Как следует из названия, однослойная гибкая печатная плата имеет только 1 проводящий слой, который лежит поверх гибкой диэлектрической пленки. Копмоненты будут распологаться лишь на одной стороне. В гибкой печатной плате верхний слой служит той же цели, что и паяльная маска. В качестве альтернативы можно использовать гибкую паяльную маску, хотя у нее есть ряд недостатков. В качестве шелкографии используется гибкий белый маркировочный пигмент.

 

Двухслойная гибкая печатная плата

Проводящий слой с обеих сторон двухслойной гибкой печатной платы позволяет монтировать электронные копмоненты с каждой стороны. Соединения формируются аналогично двухсторонней жесткой печатной плате. Некоторые отверстия должны быть вытравлены на полиимидных слоях с медным покрытием. Сквозные отверстия покрываются медью методом электролиза. 

 

Многослойная гибкая печатная плата

Три и более проводящих слоя разделены диэлектрическим материалом в многослойной гибкой печатной плате. В процессе производства используется сухая пленка. Внутренние слои подвергаются инспекции.

 

Гибко-жесткая печатная плата

Гибко-жесткая печатная плата представляет собой гибридную печатную плату, которая сочетает в себе жесткие и гибкие слои для обеспечения большей плотности элементов, чем на стандартной печатной плате. Они состоят из нескольких слоев, склеенных вместе клеем и нагревом,  материалом подложки, слоем меди, паяльной маской, а также шелкографией.

 

Гибкая печатная плата HDI

HDI - печатная плата с высокой плотностью соединений. Благодаря тонкой подложке, используемой при изготовлении гибких плат HDI, они имеют более высокий КПД и небольшие размеры.

 

Материалы, применяемые в производстве гибких печатных плат

Полиимид - это самый типовой материал, как для внутренних, так и для внешних слоев. По сравнению с жесткими печатными платами гибкие - имеют лучшие характеристики. Материал Flex имеет постоянное значение Dk, составляет от 3,2 до 3,4.Толщина полиимида также стабильна благодаря технологии производства «cast». Толщина платы обычно от 0,5 до 4 mil.

 

Электроосажденная или отожженная при прокатке медь используется для плакирования гибких полиимидных сердечников. Эта медь чрезвычайно тонкая, и ее можно использовать как для жестких, так и для динамических плат. Медь 0,5 унции (0,7 mil) чаще всего используется в гибких печатных платах. Максимально возможная толщина меди - 2 унции.

Медь приклеивается к полиимиду с помощью акрилового клея или без него.

Поскольку клеящие составы могут размягчиться при нагревании, очень важно сделать площадки максимально большими.

 

Области применения гибких печатных плат

Гибкие печатные платы используются для самых разных целей. Сотовые телефоны, ЖК-телевизоры, антенны и ноутбуки, в авиационной промышленности.

Постоянно увеличивается срок службы и надежность.

Также использовались для наушников, слуховых аппаратов, калькуляторов, фотоаппаратов, принтеров и спутниковой связи.

Некоторые компьютеры, автомобили, медицинские приборы и т. д., также используют гибкие печатные платы.

 

Преимущества гибких печатны плат

Гибкая конструкция обеспечивает несколько преимуществ, которые делают их идеальными для решений, которые должны иметь малый вес или размеры. К таким преимуществам относятся:
Гибкая схема может выдерживать широкий спектр механических воздействий и стрессовых ситуаций, от падения смартфона до запуска ракеты, благодаря используемым компонентам.
Гибкие печатные платы могут выдерживать высокие температуры, что делает их полезными для таких секторов, как авиация, армия, глубинные нефтяные скважины и здравоохранение.

Эта статья о гибких печатных платах является собственностью High Quality PCB и посвящена освещению характеристик, достоинств и недостатков гибких печатны плат, а также материалов, используемых в них. Чтобы получить дополнительную информацию или расчитать стоимость заказа, просто напишите нам по адресу sales@efpcb.com.