Framleiðsla ástíf sveigjanleg prentuð hringrásarborðsem hægt er að beygja og brjóta saman er verkfræðiverkefni sem samþættir nákvæmni efnisfræði og flókna vinnslutækni. Kjarni þess liggur í því að sameina óaðfinnanlega stíf svæði (eins og FR-4 epoxýplastefni) með sveigjanlegum svæðum (eins og pólýímíðfilmu) með sérstökum ferlum og ná virkninni „stíf þar sem stíf, sveigjanleg þar sem sveigjanlegt er“. Eftirfarandi er ítarleg greining á framleiðsluferli þess:
1, Efnisundirbúningur: hornsteinn þess að sameina stífleika og sveigjanleika
Stíft svæðisefni: FR-4 epoxýplastefni er valið, sem er hart og stöðugt, sem veitir vélrænan stuðning til að tryggja að nákvæmnisíhlutir eins og flís og rafhlöður séu festir í búnaðinum. Þykkt þess er venjulega 0,2-1,6 mm til að uppfylla styrkleikakröfur mismunandi tækja.
Sveigjanlegt svæði: Notaðu pólýímíð (PI) filmu með þykkt á milli 0,025-0,1 mm, sem jafngildir þykkt nokkurra A4 pappíra. PI kvikmynd þolir háan hita yfir 260 gráður og mun ekki brotna jafnvel eftir endurtekna beygju í 100.000 sinnum. Á sama tíma hefur það framúrskarandi einangrun og getur komið í veg fyrir skammhlaup í hringrásinni. Þetta efni er lykillinn að því að sveigjanleg hringrás getur beygt eins og pappír.
Val á koparþynnu: Valsað koparþynna er notað á sveigjanlegum svæðum vegna þess að það hefur betri sveigjanleika og er minna viðkvæmt fyrir broti þegar það er beygt; Stífa svæðið notar rafgreiningar koparpappír til að uppfylla kröfur um leiðni og vélrænan styrk.
2, Kjarnaferli flæði: frá aðskilnaði til samruna
Framleiðið sveigjanlegt og stíft undirlag sérstaklega:
Sveigjanleg undirlagsframleiðsla: Í fyrsta lagi, grófaðu PI filmuna til að fjarlægja yfirborð olíubletti og oxíðlög og auka viðloðun með koparfilmu. Síðan, í gegnum kopar-klædda ferlið, er valsaða koparþynnan sameinuð PI filmunni til að mynda sveigjanlegt undirlag. Þetta skref krefst strangrar stjórnunar á hitastigi og tíma til að forðast aflögun PI undirlagsins eða léleg meðferðaráhrif.
Stíft undirlagsframleiðsla: Hefðbundið FR-4 borð er notað til að mynda stífa hringrásarbyggingu með ferlum eins og borun og rafhúðun. Framleiðsluferlið er svipað og venjulegt stíft PCb, en það þarf að tryggja samhæfni við viðmótshönnun sveigjanlega svæðisins.
Lagskipt ferli: „Svarta tæknin“ sem sameinar stífleika og sveigjanleika:
Þetta er mikilvægasta skrefið í framleiðslu á stífum sveigjanlegum prentuðum hringrásum. Með sértækri lagskipunartækni eru hörð undirlag, sveigjanleg undirlag og límblöð (epoxýplastefnisfilmur) lagskipt við háan hita og háan þrýsting. Hitastiginu er stjórnað við 170-180 gráður, þrýstingurinn er 2-3MPa og tíminn er 60-90 mínútur. Til að koma í veg fyrir að sveigjanlega svæðið verði mulið, verður kísillfilma sett undir sveigjanlega hlutann sem „bufferpúði“ við lagskiptingu.
Lagskipt PCb þarf einnig að gangast undir „streitulosandi meðferð“ - bakað í 120 gráðu ofni í 2 klukkustundir til að losa um innri streitu sem myndast við lagskiptinguna og forðast skekkju við síðari vinnslu.
Borun og raflögn:
Boranir: Vélræn borun er notuð á stífum svæðum en leysiboranir verða að nota á sveigjanlegum svæðum til að forðast vélræna álagsskemmdir á sveigjanlega undirlaginu. Með leysisborun er hægt að ná fram minni opum (allt að 0,1 mm) til að uppfylla kröfur um há-þéttleika raflagna.
Hönnun raflagna: Línurnar á sveigjanlegum svæðum ættu að vera jafnar og ekki of þéttar, annars er hætta á að þær brotni þegar þær eru beygðar. Hönnun raflagna þarf að halda jafnvægi á "sveigjanleika" og "leiðni" til að tryggja slétt hringrásarflæði við endurtekna fellingu.
Yfirborðsmeðferð og prófun:
Yfirborðsmeðferð felur í sér niðurdýfingu gulls, tini úða osfrv., til að koma í veg fyrir oxun og ryð, en gera soðnu íhlutina öruggari.
Prófunarferlið skiptir sköpum og krefst prófunar á rafafköstum með flugpinnaprófun eða sérhæfðum innréttingum til að tryggja að viðnámsbreytingin sé minni en 20% eftir 150.000 beygjur, sem uppfyllir IPC-ET-652 rafmagnsprófunarstaðalinn.
3, Tæknilegir erfiðleikar og nýsköpun
Áreiðanleiki samskeytisins: Tengingin milli sveigjanlega og stífa svæðisins má ekki vera laus og má ekki rofna við beygju. Að tileinka sér „þreppressunarferlið“ er eins og að setja „sterkan jakka“ á tenginguna á milli þeirra tveggja og tryggja að hún detti ekki af jafnvel eftir að hafa beygt tugþúsundir sinnum.
Límstýringartækni: Við lagskiptingu ætti límið ekki að flæða yfir í sveigjanlega svæðið, annars mun það herða sveigjanlega undirlagið og valda beygjubilun. Þetta krefst mjög mikillar vinnslu nákvæmni og límstýringartækni.
CTE mismunastjórnun: Munurinn á varmaþenslustuðlinum á stífum efnum (CTE 18ppm/gráðu C) og sveigjanlegum efnum (CTE 30ppm/gráðu C) er marktækur og hann þarf að stjórna í gegnum 5-7 pressunarlotur til að forðast aflögun burðarvirkis af völdum hitabreytinga.
4, Umsókn og framtíð
Stíf sveigjanleg prentplötur eru mikið notaðar á sviðum sem krefjast mikillar samþættingar og sveigjanleika, svo sem samanbrjótanlegra snjallsíma, snjallúra og lækningatækja. Það er hægt að kalla flókið framleiðsluferli þess „loft“ í PCB-iðnaðinum, en með þróun tækjabúnaðar, sveigjanlegra skjáa og annarra sviða mun framleiðsluferlið á stífum sveigjanlegum prentuðum hringrásum færast í átt að þynnri (þykkt)<0.05mm), more bending resistant (more than 500000 times), and may even achieve circuits that can be woven like fabric, making electronic devices truly "ubiquitous".
stíft sveigjanlegt prentað hringrásarborð, FR-4 PCB, sveigjanlegt hringrásarborð