Teknik PCB - Apa pemacu kos Flex PCB?

Pengoptimasi kos adalah salah satu sasaran utama bila merancang PCB. Untuk mencapai tujuan ini, setiap desainer perlu memahami pemacu kos utama papan sirkuit. Pemacu kos utama PCB fleksibel termasuk bahan papan, bilangan lapisan, penggunaan panel yang berkesan, jenis tulang rusuk dan selesai permukaan.

Apa yang memandu biaya PCB fleksibel?

Jumlah kos papan sirkuit terutamanya bergantung pada jenis papan sirkuit (ketat atau fleksibel), bahan yang digunakan, bilangan lapisan dalam tumpukan, dan kombinasi struktur HDI atau ELIC (saling sambung per lapisan). Berikut adalah beberapa parameter yang mempengaruhi harga keseluruhan papan fleksibel:

Bahan papan sirkuit

Bahan PCB yang digunakan untuk memproduksi adalah salah satu pemacu kos utama papan fleksibel. Papan ketat piawai dilaminasi menggunakan substrat FR-4. Substrat polimida adalah bahan yang paling biasa digunakan untuk memproduksi inti fleksibel dan lapisan penutup. Berbanding dengan laminat FR4 piawai, substrat fleksibel mempunyai ciri-ciri panas dan elektrik yang lebih baik. Ketebasan bahan fleksibel adalah seragam di seluruh substrat. Substrat ini juga menyediakan nilai D k yang lebih baik diantara 3.2 dan 3.4. Kekurangan penyokong kaca tergelincir mengurangkan perubahan dalam D k. Secara umum, tebal lapisan fleksibel adalah antara 1 dan 5 mils. Biaya laminat fleksibel mungkin 2 hingga 3 kali lipat dari bahan yang ketat piawai.

Keras fleksibel bebas dan berdasarkan melekat

Keras fleksibel berdasarkan melekat menggunakan lapisan melekat fleksibel untuk menyambungkan setiap lapisan tembaga ke inti poliimid di bawah panas dan tekanan. Lambung biasanya berdasarkan epoksi atau akrilik dan julat dalam tebal dari 0.0005" hingga 0.001". Bahan-bahan ini lebih murah daripada bahan-bahan tanpa ikat.

Copper dihubungkan secara langsung ke inti poliimid, menghapuskan perlukan untuk menggunakan melekat dalam inti fleksibel bebas melekat. Walaupun bahan-bahan bebas melekat mahal, ia mempunyai banyak keuntungan, seperti kurangnya tebal defleksi (kerana tiada lapisan melekat), meningkat nilai suhu, dan kepercayaan lubang terletak yang baik.

Faktor yang mempengaruhi pilihan bahan PCB fleksibel

Kekepercayaan panas: Sentiasa pilih bahan yang memenuhi jangkaan suhu aplikasi. Jika papan sirkuit ditakdirkan untuk beroperasi dalam persekitaran suhu tinggi, bahan seharusnya mampu menahan panas intensiti tinggi tanpa memindahkan panas ke komponen bersebelahan.

Ciri-ciri mekanik: Faktor ini menentukan kemampuan bahan untuk menahan tekanan fizik semasa pengumpulan atau operasi. Radius bengkok adalah salah satu parameter fisik penting PCB fleksibel.

Performasi isyarat: Ia adalah kemampuan bahan untuk mempromosikan penyebaran isyarat tanpa henti semasa seluruh siklus operasi. Ini penting dalam papan impedance kelajuan tinggi dan kawal.

Jika biaya adalah pertimbangan utama, menghindari keperluan bahan yang terlalu spesifikasi.

Bilangan lapisan sirkuit

Bilangan lapisan adalah pemacu kos penting lain untuk PCB fleksibel. Bila bilangan lapisan sirkuit meningkat, jumlah kos papan sirkuit meningkat. Sebagaimana lebih banyak lapisan ditambah ke papan, proses laminasi menjadi rumit. Ini akan mengambil masa yang lebih lama dan memerlukan lebih banyak bekalan bahan. Masalah pemprosesan yang berlaku disebabkan bilangan lapisan yang tinggi adalah:

Jajaran Lapisan-ke-Lapisan

Diletak melalui integriti lubang

Pembangunan panas pada paksi z

Gagal laminasi

Bentuk dan saiz papan sirkuit (garis luar papan sirkuit) ditentukan oleh perancang PCB. Semakin besar kawasan permukaan, semakin tinggi harga. Apabila panel berbilang dihasilkan dalam satu panel, permukaan panel patut digunakan secara efektif. Papan fleksibel dihasilkan ke bentuk yang berbeza, seperti persegi empat, segiempat, bulatan dan banyak bentuk rawak. Membuat PCB bentuk rawak boleh meningkatkan kos kerana kadar penggunaan panel mungkin berkurang.

Lebar trek dan jarak

Isyarat memerlukan lebar jejak yang tepat untuk menyebar melalui jejak tanpa risiko pemanasan berlebihan. Semakin kecil lapangan, semakin sukar untuk mengikat jejak dan pads yang dipercayai. Ini meningkatkan jumlah kos papan sirkuit.

Ketebasan foli tembaga

Biaya papan sirkuit meningkat semasa tebal lapisan tembaga meningkat. Apabila lapisan tembaga tebal dilaksanakan pada lapisan dalaman, jumlah prepreg yang lebih besar diperlukan semasa proses laminasi. Prereg ini mengelakkan resin yang tidak cukup dengan mengisi ruang antara bahagian tembaga. Apabila lapisan dalaman mempunyai lebih dari ½ ons tembaga dan lapisan luar mempunyai lebih dari 1 ons tembaga selesai, harga PCB akan meningkat.

Kegagalan lain untuk menggunakan tembaga yang lebih tebal adalah bahawa ruang yang cukup mesti disimpan antara jejak. Copper lebih tebal memerlukan lebar jejak yang lebih luas. Namun, disebabkan biaya pemprosesan tambahan, penggunaan tembaga yang sangat tipis (kurang dari 1/4 ons) boleh menyebabkan biaya untuk skyrocket.

Diameter bit piawai ialah 8 mils, dan diameter bit maju ialah 5 mils. Semakin kecil saiz pengeboran, semakin lama tempoh pengeboran. Ini membawa kepada jumlah kos yang lebih tinggi.

Pengeruhan ke tembaga dalam PCB fleksibel

Penggeledahan ke tembaga adalah jarak dari pinggir lubang terbongkar ke ciri tembaga terdekat (pad, menuangkan, jejak, dll.) pada lapisan. Biasanya, lubang ke ruang tembaga adalah 8 mils. Semakin kecil lubang tembaga, semakin mahal proses penghasilan PCB.

Pengawalan permukaan

Pencapaian permukaan PCB adalah sambungan logam-logam antara papan sirkuit cetak dan tembaga kosong kawasan yang boleh ditetapkan komponen. Selesai permukaan patut dipilih dengan cara yang memperbaiki prestasi produk, sementara mempertimbangkan kos.

Jenis rawatan permukaan PCB

ENIG (nikel tanpa elektro/emas penyemburan): Ini adalah jenis yang paling biasa pengubahan permukaan papan sirkuit. Ia sangat populer kerana ia tidak mengubah warna dan boleh dipercayai. ENIG lebih mahal daripada rawatan permukaan lain, tetapi ia menyediakan kemudahan PCB yang baik. Selesai permukaan ini kadang-kadang boleh membawa kepada formasi mats hitam. Di sini fosfor berkumpul antara lapisan nikel dan lapisan emas. Sambungan papan sirkuit rosak dan salah adalah keputusan yang mungkin.

Perak Immersion: Perak adalah bahan akhir yang kuat yang boleh digunakan dalam pelbagai aplikasi. Kerana popularitas tumbuh, bahan ini telah menjadi lebih bebas, dengan itu mengurangi dan stabilkan harganya.

Tin pemindahan: Perubahan permukaan ini melibatkan deposit lapisan tipis tin pada papan sirkuit. Tin Immersion menyediakan selesai yang konsisten. Kegagalannya ialah jangka hidup pendek. Namun, ia menyediakan prestasi yang baik dengan harga yang terbaik.

Mengkuatkan jenis tulang rusuk

Jumlah biaya PCB fleksibel juga bergantung pada jenis peninggalan yang digunakan. Dalam rancangan fleksibel, peninggalan digunakan untuk tujuan berikut:

Ubahsuai kelebihan untuk memenuhi spesifikasi sambungan ZIF

Sokongan kawasan komponen/sambung

Promote heat dissipation

FR4 dan poliimid adalah dua bahan penyokong yang paling umum. Walaupun aluminum dan besi stainless digunakan dalam beberapa rancangan, ia lebih mahal daripada FR4 dan poliimid. Aluminum adalah bahan populer untuk aplikasi penyebaran panas.

Tulang rusuk diikat dengan ikatan panas lipatan atau lipatan sensitif tekanan (PSA). Lekat ikatan panas dipilih, walaupun ketat desain mungkin memerlukan penggunaan PSA. Lekat panas adalah melekat epoksi fleksibel atau akrilik yang digunakan untuk menyambungkan lapisan penutup ke sirkuit fleksibel dan menyediakan ikatan kekal. Mereka lebih murah dari PSA.

Bagaimana untuk mengurangi kos keseluruhan PCB flex flex flex flex flex

Simpan lapisan sebanyak mungkin

Bila bilangan lapisan desain berkurang, bilangan lapisan prepreg yang diperlukan juga berkurang. Had bilangan lapisan sirkuit fleksibel akan mengurangi biaya keseluruhan. Pada masa yang sama, kurang lapisan meningkatkan kemampuan pembuat untuk meningkatkan output pembuatan.

Guna substrat ketat untuk mencapai keseluruhan tebal dalam rancangan ketat-fleksibel

Jika anda perlu mencapai keseluruhan tebal tertentu, gunakan laminat papan yang ketat selain dari prepreg tanpa aliran atau laminat fleksibel. Laminat fleksibel lebih mahal daripada laminat yang ketat.

Penggunaan panel efisien

Penelesaian fleksibel efisien untuk mengurangi kos keseluruhan

Panel atau papan sirkuit adalah potongan besar bahan yang mengandungi berbilang PCB independen. Kost penghasilan umum boleh dikurangi dengan menggunakan kawasan permukaan panel secara efektif.

Berbanding dengan melalui lubang, kunci buta dan kunci terkubur memerlukan lebih banyak langkah penghasilan, yang meningkatkan masa pemprosesan dan mengurangkan hasil. Kekurangan bilangan botol di papan fleksibel boleh mengurangkan jumlah kos.

Pengoptimasi kos patut dianggap dalam tahap awal desain papan sirkuit. Menentukan pemacu kos PCB fleksibel paling murah memerlukan penyelesaian desain yang tepat dan strategi teknik yang jelas. Memahami pros dan cons menggunakan bahan spesifik, teknik pengeboran, jenis yang lebih ketat, lebar jejak dan jarak, dll. boleh membantu mencegah kegagalan produksi masa depan. Perrancangan di hadapan dan mempunyai perbincangan konsisten dengan penghasil PCB and a akan membantu anda optimize masa dan kos.