PCB Tecnico - Caratteristiche del materiale FPCB per la progettazione funzionale

La flessibilità di FPCB consente il collegamento del circuito per una varietà di scopi di progettazione.

L'uso di FPCB nell'elettronica di consumo è in aumento. Oltre ai requisiti più elevati del mercato attuale per la progettazione dell'aspetto dei prodotti elettronici, le restrizioni esistenti sul materiale dei circuiti stampati multistrato PCB e HDI non possono soddisfare la struttura dell'aspetto mutevole. Design adattivo, anche se la densità del circuito di FPCB non riesce a raggiungere il livello PCB, è diventato un materiale chiave che non può essere ridotto nella maggior parte dell'elettronica di consumo.

Il materiale FPCB, in termini di flessibilità strutturale, gli consente di adattarsi a una varietà di angoli di flessione senza preoccuparsi della rottura della scheda portante e sotto la struttura di progettazione flessibile, consente anche a FPCB di adattarsi a una varietà di angoli di flessione.

FPCB non è in grado di flessioni illimitate. Per evitare eccessive flessioni e tirature, la lamina di rame viene solitamente fissata con una toppa di rinforzo.

FPCB può essere utilizzato come scheda flessibile per collegare più schede portanti funzionali.

Per la modellazione della struttura speciale che richiede grandi applicazioni di deflessione, FPCB può essere tagliato elasticamente al laser, in modo che i materiali FPCB abbiano migliori capacità di flessione.

Caratteristiche dei materiali FPCB

Le caratteristiche del prodotto di FPCB, oltre al materiale morbido, sono in realtà leggere nella trama ed estremamente sottili nella configurazione. Struttura molto leggera, il materiale può essere flesso molte volte senza rompere il materiale isolante del PCB duro.

Il materiale di base in plastica flessibile e la disposizione del filo del bordo morbido rendono il bordo morbido incapace di far fronte alla corrente di conduzione eccessivamente alta, tensione, quindi è quasi impossibile vedere il design del bordo morbido nell'applicazione dei circuiti elettronici ad alta potenza. Al contrario, nei prodotti elettronici di consumo con bassa corrente e bassa potenza, l'uso di schede morbide è piuttosto ampio.

Poiché il costo del bordo morbido è ancora controllato dal materiale chiave PI, il costo unitario è alto, quindi durante la progettazione del prodotto, il bordo morbido di solito non è utilizzato come bordo portante principale, ma il design chiave che richiede caratteristiche "morbide" è parzialmente applicato. Sopra, ad esempio, l'applicazione soft board dell'obiettivo zoom elettronico della fotocamera digitale o il materiale soft board del circuito elettronico della testa di lettura dell'unità disco ottica, sono tutti dovuti ai componenti elettronici o ai moduli funzionali che devono muoversi e funzionare e i materiali del circuito rigido non sono compatibili. Nelle circostanze, adottare l'esempio di progettazione del circuito flessibile.

PI è anche conosciuto come poliimide. Dalla sua resistenza al calore e dalla struttura molecolare differente, il PI può essere diviso in strutture diverse quali il PI completamente aromatico e il PI semi-aromatico. PI completamente aromatico appartiene al tipo lineare. Ci sono sostanze infusibili e infusibili e termoplastiche. Le proprietà dei materiali infusibili non possono essere stampate ad iniezione durante la produzione, ma i materiali possono essere compressi e sinterizzati e l'altro può essere prodotto dallo stampaggio a iniezione.

PI semi-aromatico appartiene a questo tipo di materiale in Polieterimide. La polieterimide è generalmente termoplastica e può essere prodotta mediante stampaggio a iniezione. Per quanto riguarda il PI termoindurente, diverse caratteristiche della materia prima possono essere utilizzate per lo stampaggio di laminazione di materiali impregnati, lo stampaggio a compressione o lo stampaggio a trasferimento.

Il materiale FPCB ha alta resistenza al calore e alta prestazione di stabilità

In termini di prodotti finiti formati di materiali chimici, PI può essere utilizzato come guarnizioni, guarnizioni e materiali di tenuta, e i materiali bismale possono essere utilizzati come materiale di base di circuiti flessibili multistrato, materiali completamente aromatici e materiali organici in uso. Tra i materiali polimerici, è il materiale con la più alta resistenza al calore e la temperatura di resistenza al calore può raggiungere 250 ~ 360 ° C! Per quanto riguarda il tipo bismale PI utilizzato come circuito flessibile, la resistenza al calore è leggermente inferiore a quella del PI completamente aromatico, generalmente intorno a 200°C.

Il tipo bismale PI ha eccellenti proprietà meccaniche, cambiamento di temperatura estremamente basso e può mantenere uno stato altamente stabile in ambienti ad alta temperatura, con deformazione minima di creep e bassa velocità di espansione termica! Nell'intervallo di temperatura di -200~+250Â ° C, il cambiamento nel materiale è piccolo. Inoltre, il tipo bismale PI ha un'eccellente resistenza chimica. Se immerso in acido cloridrico del 5% a 99Â ° C, il tasso di ritenzione della resistenza alla trazione del materiale può ancora mantenere un certo livello di prestazione. Inoltre, il PI bismale ha eccellenti caratteristiche di attrito e usura e può anche avere un certo grado di resistenza all'usura quando utilizzato in applicazioni che sono soggette a usura.

Oltre alle principali caratteristiche del materiale, anche la composizione strutturale del substrato FPCB è un fattore chiave. Il FPCB è un film di copertura (strato superiore) come materiale isolante e protettivo, con un materiale di base isolante, un foglio di rame laminato e un adesivo per formare un FPCB complessivo. Il materiale del substrato di FPCB ha proprietà isolanti. Generalmente, due materiali principali, poliestere (PET) e poliimide (PI), sono comunemente utilizzati. PET o PI ciascuno ha i suoi vantaggi / svantaggi.

I materiali e le procedure di produzione FPCB migliorano la flessibilità del terminale

FPCB ha molti usi nei prodotti, ma fondamentalmente non è altro che cablaggio, circuiti stampati, connettori e sistemi integrati multifunzionali. Secondo la funzione, può essere diviso nella progettazione dello spazio, cambiare la sua forma, adottare piegamento, progettazione flessibile e assemblaggio e la progettazione FPCB può essere utilizzata per prevenire il problema di interferenza elettrostatica delle apparecchiature elettroniche. Con l'uso di circuiti stampati flessibili, se la qualità del prodotto è strutturata direttamente sulla scheda flessibile indipendentemente dal costo, non solo il volume di progettazione è relativamente ridotto, ma il volume complessivo del prodotto può anche essere notevolmente ridotto a causa delle caratteristiche della scheda.

La struttura del substrato del FPCB è abbastanza semplice, composta principalmente dallo strato protettivo superiore e dallo strato di filo centrale. Quando viene effettuata la produzione in serie, il circuito stampato soft spot può essere utilizzato con fori di posizionamento per l'allineamento del processo di produzione e la post-elaborazione. Per quanto riguarda l'uso di FPCB, la forma della scheda può essere cambiata in base alle esigenze di spazio, o può essere utilizzata in una forma piegata. Finché la struttura multistrato adotta un design di isolamento anti-EMI e resistenza statica sullo strato esterno, il circuito flessibile può anche raggiungere problemi EMI ad alta efficienza per migliorare la progettazione.

Sul circuito critico del circuito stampato, la struttura più alta del FPCB è rame, che include RA (rame ricotto laminato), ED (Electro Deposited), ecc Il costo di produzione del rame ED è abbastanza basso, ma il materiale sarà più incline a fratture o guasti. Il costo di produzione di RA (Rame ricotto laminato) è relativamente alto, ma la sua flessibilità è migliore. Pertanto, la maggior parte dei circuiti stampati flessibili utilizzati nello stato di alta deflessione sono materiali RA.

Per quanto riguarda FPCB da formare, è necessario legare diversi strati di strato di copertura, rame calandrato e materiale base attraverso un adesivo. Gli adesivi generalmente utilizzati includono Acrilico e Mo Epoxy. Ci sono due tipi principali. La resina epossidica ha una resistenza al calore inferiore rispetto all'acrilico ed è utilizzata principalmente per i beni domestici. L'acrilico ha i vantaggi di alta resistenza al calore e di alta resistenza all'incollaggio, ma le sue proprietà isolanti e elettriche inferiori, e nella struttura di produzione FPCB, lo spessore dell'adesivo rappresenta 20-40μm (micrometri) dello spessore complessivo.

Per applicazioni altamente flessibili, rinforzo e progettazione integrata possono essere utilizzati per migliorare le prestazioni del materiale

Nel processo di fabbricazione di FPCB, la lamina di rame e il substrato sono fatti prima e poi il processo di taglio viene eseguito e poi vengono eseguite le operazioni di perforazione e galvanizzazione. Dopo che i fori del FPCB sono completati in anticipo, il processo di rivestimento del materiale fotoresist è iniziato e il processo di rivestimento è completato. Nel processo di esposizione e sviluppo FPCB, i circuiti incisi vengono elaborati in anticipo. Dopo che l'esposizione e l'elaborazione dello sviluppo è completata, viene eseguita l'incisione a solvente. In questo momento, dopo l'incisione ad un certo grado per formare il circuito conduttivo, la superficie viene pulita per rimuovere il solvente. L'adesivo è rivestito uniformemente sulla superficie dello strato base FPCB e della lamina di rame incisa, e quindi lo strato di copertura è attaccato.

Dopo aver completato le operazioni di cui sopra, il FPCB è stato completato circa l'80%. In questo momento, dobbiamo ancora affrontare i punti di connessione del FPCB, come aumentare l'apertura del processo di saldatura della guida, ecc., e quindi eseguire l'elaborazione dell'aspetto del FPCB, come l'uso del taglio laser Dopo un aspetto specifico, se il FPCB è un bordo composito morbido e duro o deve essere saldato con il modulo funzionale, l'elaborazione secondaria viene effettuata in questo momento, o è progettato con un bordo di rinforzo.

FPCB è versatile e non difficile da produrre. È solo che gli stessi FPCB non possono produrre circuiti troppo complessi o troppo compatti, perché un circuito troppo sottile provoca una sezione trasversale troppo piccola di foglio di rame. Se il FPCB è flesso, può facilmente causare la rottura dei circuiti interni, quindi la maggior parte dei circuiti eccessivamente complessi utilizzerà la scheda multistrato HDI ad alta densità del centro per affrontare i requisiti pertinenti del circuito. Solo un gran numero di interfacce di trasferimento dati o connessioni I/O dati a diverse schede portanti funzionali richiederebbe l'uso di FPCB per le connessioni a schede.