PCB Tecnico - Introduzione delle caratteristiche dei materiali FPCB

FPCB, noto anche come circuito stampato flessibile, è anche indicato come scheda morbida. Rispetto a PCB o HDI duri e non flessibili, FPCB forma un contrasto netto delle caratteristiche del materiale morbido e duro. Oggi è diventato equivalente nella progettazione di prodotti elettronici. Flessibilità interoperabile comune di uso misto morbido e duro, e questo articolo si concentrerà sulle caratteristiche morbide della scheda morbida, discuterà dal punto di vista dei materiali, dei processi di produzione e dei componenti chiave e spiegherà le restrizioni d'uso della scheda morbida.

Caratteristiche dei materiali FPCB

Le caratteristiche del prodotto FPCB, oltre al materiale morbido, hanno in realtà una texture leggera e una struttura molto sottile/leggera. Il materiale può essere flesso molte volte senza rompere il materiale isolante del PCB duro. Il substrato plastico flessibile e la disposizione del filo della scheda flessibile rendono la scheda flessibile incapace di far fronte alla corrente e alla tensione di conduzione eccessivamente elevate. Pertanto, il design flessibile della scheda è quasi invisibile nell'applicazione di circuiti elettronici ad alta potenza. Prodotti elettronici di consumo energetico, l'uso di schede morbide è abbastanza grande.

Poiché il costo della scheda morbida è ancora controllato dal materiale chiave PI, il costo unitario è alto, quindi durante la progettazione del prodotto, la scheda morbida di solito non è utilizzata come scheda 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 ottica sono tutti dovuti alla situazione in cui i componenti elettronici o i moduli funzionali devono essere spostati e i materiali del circuito rigido non sono compatibili., Un esempio di progettazione di un circuito stampato morbido.

Era utilizzato principalmente in applicazioni aerospaziali e militari nei primi giorni, e ora brilla nelle applicazioni di elettronica di consumo.

Negli anni '60, l'uso di tavole morbide era abbastanza comune. A quel tempo, il prezzo unitario delle tavole morbide finite era alto. Anche se erano leggeri, pieghevoli e sottili, il costo unitario era ancora alto. A quel tempo, erano utilizzati solo per scopi high-tech, aerospaziali e militari. Per di più. Alla fine degli anni '90, le FPC cominciarono ad essere ampiamente utilizzate nei prodotti elettronici di consumo. Intorno al 2000, gli Stati Uniti e il Giappone erano i produttori più comuni di FPC. Il motivo principale era che i materiali FPC erano sotto il controllo dei principali fornitori negli Stati Uniti e in Giappone. A causa delle limitazioni, il costo dei circuiti stampati flessibili rimane elevato.

PI è anche conosciuto come "poliimide". Tra PI, la sua resistenza al calore e la sua struttura molecolare possono essere suddivise in diverse strutture come PI completamente aromatico e PI semi-aromatico. PI completamente aromatico appartiene al tipo lineare. I materiali sono sostanze Infusibili e infusibili e termoplastiche, le proprietà dei materiali infusibili non possono essere stampate ad iniezione durante la produzione, ma il materiale può essere compresso e sinterizzato e l'altro può essere prodotto mediante stampaggio a iniezione.

PI semi-aromatico, polieterimide appartiene a questo tipo di materiale. 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 del bordo di 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, mentre i materiali bismale possono essere utilizzati come materiale base dei circuiti stampati multistrato flessibili. I materiali completamente aromatici sono 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 del materiale, cambiamenti di temperatura estremamente bassi 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 del 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 tipo bismale PI 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 struttura del substrato FPCB è un fattore chiave. Il FPCB è un film di copertura (strato superiore) come materiale isolante e protettivo, e il materiale di base isolante, lamina di rame laminata e adesivo formano il 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 il costo non viene considerato e la qualità della produzione è strutturata direttamente sulla scheda flessibile, non solo il volume di progettazione è relativamente ridotto, ma il volume del prodotto complessivo può anche essere notevolmente ridotto a causa delle caratteristiche della scheda.

La struttura del substrato di FPCB è abbastanza semplice, composta principalmente dallo strato protettivo superiore e dallo strato centrale del filo. Quando viene effettuata la produzione in serie, il circuito stampato soft spot può essere abbinato ai 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 la progettazione dell'isolamento anti-EMI e della resistenza statica sullo strato esterno, il circuito flessibile può anche raggiungere problemi EMI ad alta efficienza per migliorare la progettazione.

Sul circuito chiave 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 (Rolled Annealed Rame) è relativamente alto, ma la sua flessibilità è migliore. Pertanto, la maggior parte dei circuiti stampati flessibili utilizzati nello stato di alta deflessione sono fatti di materiali RA.

Per quanto riguarda la formazione di FPCB, 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 alta resistenza all'incollaggio, ma le sue proprietà isolanti e elettriche Povere, 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 produzione FPCB, la lamina di rame e il substrato vengono realizzati prima, quindi viene eseguito il processo di taglio e quindi 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, il circuito da incidere viene elaborato in anticipo. Al termine dell'esposizione e della lavorazione dello sviluppo, viene eseguita l'operazione di incisione del solvente. In questo momento, dopo l'incisione in una certa misura, si forma il circuito conduttivo e la superficie viene pulita per rimuovere il solvente. L'adesivo è rivestito uniformemente sullo strato base FPCB e sulla superficie del foglio di rame inciso, 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, allora la lavorazione secondaria viene eseguita in questo momento, o è progettata con un pannello di rinforzo.

FPCB ha molti usi, e non è difficile da fare. Solo FPCB stesso non può creare circuiti troppo complicati e compatti, perché circuiti troppo sottili causeranno l'area della sezione trasversale della lamina di rame per essere troppo piccola. Se il FPCB è flessibile, è facile Il circuito interno è rotto, quindi il circuito che è troppo complicato utilizzerà principalmente la scheda multistrato HDI ad alta densità del nucleo per far fronte ai requisiti del circuito correlati, solo un gran numero di interfacce di trasmissione dati o connessioni di trasmissione I / O dati di schede portanti funzionali diverse.