PCB Tecnico - Tipi e struttura di schede morbide FPC fatte di circuiti stampati flessibili

I tipi e la struttura dei circuiti stampati flessibili FPC realizzati da circuiti stampati flessibili sono divisi in base alla combinazione del materiale di base dei circuiti stampati flessibili e della lamina di rame. I circuiti stampati flessibili possono essere suddivisi in due tipi: circuiti stampati flessibili con colla e circuiti stampati flessibili senza colla. La struttura è divisa in È un circuito flessibile monolaterale, un bordo flessibile bifacciale, un bordo flessibile multistrato, un bordo rigido-flex, ecc.

Con il rapido sviluppo della scienza e della tecnologia e il continuo progresso dell'alta tecnologia umana, i circuiti stampati flessibili FPC sono utilizzati sempre di più. Ad esempio, i circuiti stampati flessibili FPC utilizzati in laptop e smartphone sono i più comuni e vari prodotti elettronici sono diversi. Anche il tipo di circuito flessibile FPC utilizzato nella base e la struttura del circuito flessibile sono diversi.

Prima di tutto, secondo la combinazione del materiale di base del bordo flessibile e del foglio di rame, il circuito flessibile può essere diviso in due tipi:

Circuito flessibile adesivo e circuito flessibile non adesivo

Tra questi, il prezzo dei circuiti stampati flessibili senza colla è molto più alto di quello dei pannelli flessibili incollati, ma la sua flessibilità, la forza di incollaggio della lamina di rame e del substrato e la planarità dei cuscinetti sono anche migliori delle schede flessibili incollate. Pertanto, è generalmente utilizzato solo per le occasioni ad alta domanda, come: COF (CHIP ON FLEX, chip nudo montato sul bordo flessibile, requisiti elevati per la planarità del pad) e così via.

A causa del suo prezzo elevato, la maggior parte delle schede flessibili attualmente utilizzate sul mercato sono ancora schede flessibili con colla.

Successivamente introdurremo e discuteremo tavole flessibili con colla. Poiché la scheda flessibile viene utilizzata principalmente nelle occasioni che devono essere piegate, se la progettazione o il processo sono irragionevoli, è probabile che si verifichino difetti come micro-crepe e saldatura aperta. Quanto segue riguarda la struttura del circuito flessibile e i suoi requisiti speciali in progettazione e tecnologia.

Diamo un'occhiata alla struttura del circuito flessibile

Secondo il numero di strati di foglio di rame conduttivo, è diviso in circuiti stampati flessibili unilaterali, schede flessibili bifacciali, schede flessibili multistrato e schede rigide-flessibili.

Struttura flessibile monolaterale del circuito stampato: Il bordo flessibile di questa struttura è il bordo flessibile più semplice. Di solito il materiale di base + colla trasparente + foglio di rame è un insieme di materie prime acquistate e il film protettivo + colla trasparente è un'altra materia prima acquistata. In primo luogo, il foglio di rame deve essere inciso e altri processi per ottenere i circuiti richiesti, e la pellicola protettiva deve essere forata per esporre i cuscinetti corrispondenti. Dopo la pulizia, utilizzare il metodo di laminazione per combinare i due. Quindi la parte esposta del pad è galvanizzata con oro o stagno per la protezione. In questo modo, la lastra è pronta. Generalmente, anche i piccoli circuiti stampati flessibili di forme corrispondenti sono stampati.

Ci sono anche maschere di saldatura stampate direttamente sul foglio di rame senza pellicola protettiva, quindi il costo sarà inferiore, ma la resistenza meccanica del circuito stampato sarà peggiore. A meno che i requisiti di resistenza non siano elevati ma il prezzo deve essere il più basso possibile, è meglio applicare un metodo di pellicola protettiva.

La struttura del circuito flessibile bifacciale: Quando il circuito del circuito FPC è troppo complicato, la scheda a singolo strato non può essere cablata o la lamina di rame è necessaria per la schermatura di messa a terra, è necessario utilizzare una scheda a doppio strato o anche una struttura a scheda multistrato.

La differenza più tipica tra una scheda multistrato e una scheda monostrato è l'aggiunta di una struttura via per collegare ogni strato di foglio di rame. La prima tecnologia di lavorazione del substrato generale + colla trasparente + foglio di rame è quella di fare vias. Prima forare fori sul substrato e sulla lamina di rame, quindi placcare un certo spessore di rame dopo la pulizia, e i vias sono completati. Il successivo processo produttivo è quasi lo stesso della scheda monostrato.

Struttura della scheda bifacciale: ci sono pad su entrambi i lati della scheda bifacciale, che sono utilizzati principalmente per il collegamento con altri circuiti stampati. Anche se è simile alla struttura del bordo monostrato, il processo di produzione è molto diverso. La sua materia prima è foglio di rame, film protettivo + colla trasparente. In primo luogo, praticare fori sul film protettivo secondo i requisiti della posizione del pad, quindi incollare il foglio di rame per corrodere i pad e i cavi, quindi incollare un altro film protettivo forato.

La prestazione e il metodo di selezione dei materiali flessibili del circuito stampato

(1), materiale di base FPC:

Il materiale comunemente usato per i circuiti stampati flessibili è la poliimide (POLIMIDE), che è un materiale polimerico ad alta temperatura e ad alta resistenza. È un materiale polimerico inventato da DuPont e la poliimide prodotta da DuPont si chiama KAPTON. Puoi anche acquistare alcune poliimidi prodotte in Giappone ad un prezzo inferiore a DuPont.

Può resistere a una temperatura di 400 gradi Celsius per 10 secondi e la sua resistenza alla trazione è 15.000-30.000 PSI.

Il substrato FPC di 25μm di spessore è l'applicazione più economica e più comune. Se il circuito flessibile deve essere più duro, un substrato 50μm dovrebbe essere utilizzato. Al contrario, se il circuito flessibile deve essere più morbido, viene utilizzato un substrato 13μm.

(2) colla trasparente per il substrato FPC:

Esistono due tipi di resina epossidica e polietilene, entrambi adesivi termoindurenti. La resistenza del polietilene è relativamente bassa. Se vuoi che il circuito stampato sia più morbido, scegli polietilene.

Più spesso il substrato e la colla trasparente su di esso, più duro è il circuito stampato. Se il circuito stampato ha un'area di piegatura relativamente grande, si dovrebbe cercare di utilizzare un substrato più sottile e colla trasparente per ridurre lo stress sulla superficie del foglio di rame, in modo che la possibilità di micro-crepe nel foglio di rame sia relativamente piccola. Naturalmente, per tali aree, le schede monostrato dovrebbero essere utilizzate il più possibile.

(3) Foglio di rame FPC:

Ci sono due tipi: rame laminato e rame elettrolitico. Il rame laminato ha alta resistenza e resistenza alla flessione, ma il prezzo è più costoso. Il prezzo del rame elettrolitico è molto più economico, ma la sua forza è scarsa ed è facile da rompere. È generalmente usato nelle occasioni in cui è raramente piegato.

Lo spessore del foglio di rame deve essere selezionato in base alla larghezza minima del piombo e alla distanza minima. Più sottile è il foglio di rame, minore è la larghezza minima raggiungibile e la distanza.

Quando si sceglie il rame laminato, prestare attenzione alla direzione di rotolamento del foglio di rame. La direzione di rotolamento del foglio di rame dovrebbe essere la stessa della direzione di piegatura principale del circuito stampato.

(4) Pellicola protettiva e la sua colla trasparente:

Allo stesso modo, una pellicola protettiva 25μm renderà il circuito flessibile più duro, ma il prezzo è più economico. Per circuiti stampati con curve relativamente grandi, è meglio scegliere una pellicola protettiva 13μm.

La colla trasparente è anche divisa in resina epossidica e polietilene e il circuito stampato che utilizza resina epossidica è relativamente duro. Dopo che la pressatura a caldo è completata, un po 'di colla trasparente verrà estrusa dal bordo del film protettivo. Se la dimensione del pad è maggiore della dimensione di apertura del film protettivo, la colla estrusa ridurrà le dimensioni del pad e causerà i suoi bordi irregolari. In questo momento, colla trasparente con uno spessore di 13μm dovrebbe essere utilizzata il più possibile.

(5), placcatura:

Per i circuiti stampati con piegatura relativamente grande e cuscinetti esposti, dovrebbe essere utilizzato nichel elettroplaccato + strato d'oro elettroless e lo strato di nichel dovrebbe essere il più sottile possibile: 0,5-2μm, e lo strato d'oro chimico 0,05-0,1μm.

Forma di cuscinetti e cavi

(1). Tampone SMT:

- Blocco comune:

Prevenire il verificarsi di microcircuiti.

- Tampone rinforzato:

Se la forza del pad deve essere molto alta o è necessario un design migliorato.

- Pad LED:

A causa degli elevati requisiti per la posizione del LED e spesso stress durante il processo di assemblaggio, i pad del LED dovrebbero essere progettati appositamente.

-QFP, SOP o BGA pad:

A causa della maggiore sollecitazione dei cuscinetti sugli angoli, dovrebbe essere realizzato un design rinforzato.

(2). piombo:

- Al fine di evitare la concentrazione di stress, il piombo dovrebbe evitare angoli ad angolo retto, ma dovrebbe utilizzare angoli ad arco.

- I cavi vicino agli angoli della forma del circuito stampato dovrebbero essere progettati come segue per evitare la concentrazione di stress:

Progettazione dell'interfaccia esterna

(1) Il design del cinghiale del circuito al foro o alla spina della saldatura:

Poiché il foro di saldatura o la spina sono soggetti a maggiori sollecitazioni durante l'operazione di inserimento, è necessario realizzare un disegno rinforzato per evitare crepe.

Utilizzare piastre di rinforzo per aumentare la durezza delle spine flessibili del foro della saldatura del circuito stampato, lo spessore è generalmente 0,2-0. 3mm e il materiale è poliimide, PET o metallo. Per la placcatura del pad, è meglio scegliere nichel placcato + oro duro per le spine e nichel placcato + oro chimico per i fori di saldatura.

(2) La progettazione del posto della saldatura a caldo-stampa:

È generalmente utilizzato per il collegamento di due circuiti stampati flessibili o circuiti stampati flessibili e circuiti stampati rigidi. È generalmente chiamato un circuito combinato flessibile-duro o un circuito combinato rigido-flessibile. Industrie diverse hanno nomi diversi. Quando il circuito stampato deve essere piegato vicino all'area di pressatura a caldo, il nastro in poliimide o la colla devono essere applicati su questa area per proteggerlo per evitare che la radice del pad del circuito stampato flessibile si rompa.