PCB Tecnico - La lavorazione di pad PCB e l'uso di materiali FPC

Il circuito stampato flessibile FPC è una forma di circuito realizzato su una superficie di taglio flessibile, che può essere coperto o scoperto (solitamente utilizzato per proteggere i circuiti FPC). Poiché FPC può essere piegato, piegato o spostato ripetutamente in vari modi, sta diventando sempre più ampiamente utilizzato.

Il film di base di FPC è solitamente fatto di poliimide (poliimide, PI) (abbreviato) e poliestere.

(Poliestere, PET per breve), lo spessore del materiale è 12,5/25/50/75/125um e 12,5 e 25um sono comunemente usati. Se FPC deve essere saldato ad alta temperatura, il materiale è solitamente fatto di PI e il substrato del PCB è solitamente FR4.

Lo strato di copertura di FPC è fatto del film dielettrico e del film della colla o del rivestimento dielettrico flessibile per prevenire l'inquinamento, l'umidità, i graffi, ecc. Il materiale principale è lo stesso del materiale di base, vale a dire poliimide. Amina (poliimide) e poliestere (poliestere), lo spessore dei materiali comunemente utilizzati è 12,5um.

La progettazione FPC deve legare gli strati insieme e la colla FPC (adesivo) è necessaria in questo momento. Le schede flessibili sono solitamente utilizzate per acrilico, epossidico modificato, butirrale fenolico, plastica rinforzata, adesivi sensibili alla pressione, ecc., mentre FPC monostrato non utilizza adesivi per l'incollaggio.

In molte applicazioni, come i dispositivi di saldatura, le schede flessibili necessitano di rinforzi per il supporto esterno. I materiali principali sono PI o film di poliestere, fibra di vetro, materiale polimerico, piastra d'acciaio, piastra di alluminio, ecc. PI o film di poliestere è un materiale comunemente usato per il rinforzo flessibile del bordo e il suo spessore è generalmente 125um. La durezza del bordo rinforzato in fibra di vetro (FR4) è superiore a PI o poliestere e viene utilizzato nei posti più duri.

Ci sono molti modi per affrontare il modo in cui il pad FPC è gestito rispetto al pad PCB. Sono comuni i seguenti:

1. L'oro nichel chimico è anche chiamato oro ad immersione chimica o oro ad immersione. Generalmente, lo spessore dello strato di nichel elettroless utilizzato sulla superficie metallica di rame del PCB è 2.5um-5.0um e lo spessore dello strato d'oro ad immersione (99.9% oro puro) è 0.05um-0.1um (precedentemente PCB). I lavoratori delle fabbriche utilizzano metodi alternativi. Sostituire le monete d'oro nel pool PCB. Vantaggi tecnici: superficie liscia, tempo di conservazione lungo, saldatura facile; adatto per componenti a passo fine e PCB più sottili. Per FPC, è più adatto perché è più sottile. Svantaggi: non rispettoso dell'ambiente.

2. i vantaggi della placcatura stagna-piombo: piombo-stagno piatto può essere aggiunto direttamente al pad, che ha buona saldabilità e uniformità. Per alcuni processi (come HOTBAR), questo metodo deve essere utilizzato sul FPC. Svantaggi: il piombo è facile da ossidare e il tempo di conservazione è breve; deve tirare la linea di galvanizzazione; non è rispettoso dell'ambiente.

3. galvanizzazione selettiva dell'oro (SEG) La galvanizzazione selettiva dell'oro significa che alcune aree del PCB sono placcate con oro, mentre altre aree sono trattate con un altro trattamento superficiale. L'galvanizzazione dell'oro si riferisce all'applicazione di uno strato di nichel sulla superficie di rame del PCB e quindi alla galvanizzazione dello strato d'oro. Lo spessore dello strato di nichel è di 2,5 μm a 5,0 μm, e lo spessore dello strato d'oro è di solito 0,05 μm a 0,1 μm. Vantaggi: Lo strato placcato in oro è più spesso, con forte resistenza all'ossidazione e resistenza all'usura. "Golden Fingers" generalmente usa questo tipo di trattamento. Svantaggi: non rispettoso dell'ambiente, inquinamento da cianuro.

4. strato protettivo di saldabilità organica (OSP) Questo processo si riferisce allo strato di copertura superficiale sulla superficie di rame del PCB nudo con sostanze organiche specifiche. Vantaggi: Fornire una superficie PCB molto piana per soddisfare i requisiti ambientali. Adatto per PCB con componenti a passo fine.

Svantaggi: PCBA che utilizza processi tradizionali di saldatura ad onda e saldatura ad onda selettiva è richiesto e il trattamento superficiale OSP non è consentito.

5. livellamento dell'aria calda (HASL) Questo processo si riferisce alla lega di piombo-stagno 63/37 che copre la superficie metallica esposta del PCB. Lo spessore del rivestimento di peltro livellante dell'aria calda è 1um-25um. Il processo di livellamento dell'aria calda è difficile da controllare lo spessore dello strato di placcatura e il modello del terreno. Non è raccomandato per PCB con componenti a passo fine, perché i componenti a passo fine richiedono un'elevata planarità del pad; Il processo di livellamento dell'aria calda è adatto per FPC sottile.

Nella progettazione, FPC spesso deve essere utilizzato con PCB. Tra le connessioni tra i due, connettori scheda-scheda, connettori e dita dorate, HOTBAR, schede di incollaggio morbido e duro e saldatura manuale sono solitamente utilizzati per diverse applicazioni. In termini di ambiente, i progettisti possono utilizzare il metodo di connessione corrispondente.

Nelle applicazioni reali, determinare se la schermatura ESD è richiesta in base ai requisiti dell'applicazione. Quando la flessibilità FPC non è elevata, può essere raggiunta da rame solido e supporti spessi. Quando la flessibilità è impegnativa.

A causa della morbidezza di FPC, è facile da rompere quando sotto pressione, quindi la protezione FPC richiede alcuni mezzi speciali.

I metodi comuni sono:

1. Il raggio minimo dell'angolo interno sul profilo flessibile è di 1,6 mm. Più grande è il raggio, maggiore è l'affidabilità e più forte è la resistenza allo strappo. Agli angoli della forma, è possibile aggiungere una linea vicino al bordo della scheda per evitare che il FPC venga strappato.

2. Le crepe o scanalature sul FPC devono terminare con un foro rotondo con un diametro non inferiore a 1,5 mm, che è necessario anche quando due parti adiacenti del FPC devono essere spostate separatamente.

3. Per ottenere una migliore flessibilità, è necessario selezionare l'area di piegatura in un'area di larghezza uniforme, e per quanto possibile il cambiamento di larghezza FPC e la densità di traccia irregolare nell'area di piegatura.

4. Stiffener, noto anche come irrigiditore, è utilizzato principalmente per ottenere supporto esterno. I materiali utilizzati includono PI, poliestere, fibra di vetro, materiali polimerici, alluminio, acciaio, ecc Il design ragionevole della posizione, area e materiale del bordo di rinforzo ha un grande effetto su evitare lo strappo FPC.

5. Nella progettazione FPC multistrato, la progettazione stratificata dello spazio d'aria deve essere effettuata nell'area che è spesso piegata durante l'uso del prodotto. Cercate di utilizzare materiale PI sottile per aumentare la morbidezza del FPC e impedire che il FPC si incrini durante la piegatura ripetuta.

6. Quando lo spazio lo consente, un'area di fissaggio del nastro biadesivo dovrebbe essere progettata al giunto tra il dito dorato e il connettore per evitare che il dito dorato e il connettore cadano durante il processo di piegatura.

7. Lo schermo di posizionamento FPC dovrebbe essere progettato al collegamento tra il FPC e il connettore per evitare che il FPC si deformi durante il processo di assemblaggio.