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PCB科技 - Flex PCB的成本驅動因素是什麼?

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PCB科技 - Flex PCB的成本驅動因素是什麼?

Flex PCB的成本驅動因素是什麼?

2021-10-03
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Author:Downs

成本優化是設計 印刷電路板. 為了實現這個目標, 每個設計師都應該瞭解 電路板. 靈活的主要成本驅動因素 印刷電路板 包括板材, 層數, 有效的面板利用率, 肋類型和表面光潔度.

是什麼推動了柔性印刷電路板的成本?

總成本 電路板 主要取決於 電路板 ((剛性或柔性)), 使用的資料, 堆棧中的層數, and the combination of HDI or ELIC (interconnect per layer) structure. 以下是影響柔性板整體價格的一些參數:

電路板資料

用於製造的印刷電路板資料是撓性板的主要成本驅動因素之一。 標準剛性板使用FR-4.基板層壓。 聚醯亞胺基材是製造柔性芯和覆蓋層最常用的資料。 與標準FR4層壓板相比,柔性基板具有更好的熱學和電學效能。 柔性資料的厚度在整個基材上是均勻的。 這些基質還提供了3.2到3.4之間的改進D k值。 編織玻璃鋼筋的缺乏减少了D k的變化。通常,柔性層的厚度在1到5密耳之間。 柔性層壓板的成本可能是標準剛性資料的2到3倍。

無粘合劑和基於粘合劑的柔性芯

基於粘合劑的柔性芯使用柔性粘合劑層在加熱和壓力下將每個銅層連接到聚醯亞胺芯。 粘合劑通常基於環氧樹脂或丙烯酸,厚度範圍為0.0005“至0.001”。 這些資料比無粘結劑資料便宜。

電路板

銅直接粘合到聚醯亞胺芯上,無需在無粘合劑的柔性芯中使用粘合劑。 儘管無粘性資料價格昂貴,但它們有許多優點,例如减少了偏轉厚度(由於沒有粘合劑層)、提高了溫度額定值和極好的電鍍孔可靠性。

Factors affecting the choice of 柔性印刷電路板 材料

熱可靠性:始終選擇符合應用溫度預期的資料。 如果電路板擬在高溫環境中工作,則資料應能够承受高强度熱量,而不會將熱量傳遞到相鄰部件。

機械效能:該因素决定了資料在裝配或操作期間承受物理應力的能力。 彎曲半徑是柔性印刷電路板的重要物理參數之一。

訊號效能:是指資料在整個工作週期內促進不間斷訊號傳播的能力。 這在高速和受控阻抗板中至關重要。

如果成本是主要考慮因素,請避免過度指定資料要求。

電路層數

這個 number of layers is another important cost driver for 柔性印刷電路板。 隨著電路層數的新增, 總成本 電路板 新增. 隨著更多層添加到電路板, 層壓過程變得複雜. 這將花費更長的時間,需要更多的資料供應. 由於層數過多而出現的處理問題包括:

層到層對齊

電鍍通孔完整性

z軸上的熱膨脹

層壓缺陷

電路板的形狀和尺寸(電路板輪廓)由印刷電路板設計師確定。 表面積越大,價格越高。 當在一個面板中製造多個面板時,應有效使用面板表面。 柔性板被製成不同的形狀,如正方形、矩形、圓形和許多隨機形狀。 製造任意形狀的印刷電路板可能會新增成本,因為面板利用率可能會降低。

軌跡寬度和間距

訊號需要適當的軌跡寬度,以便在沒有過熱風險的情况下通過軌跡傳播。 間距越小,可靠蝕刻痕迹和焊盤就越困難。 這新增了電路板的總成本。

銅箔厚度

電路板的成本隨著銅層厚度的新增而新增。 當在內層上實現厚銅層時,在層壓過程中需要大量預浸料。 這些預浸料通過填充銅零件之間的間隙來避免樹脂不足。 當內層有超過½盎司的銅,外層有超過1盎司的成品銅時,印刷電路板的價格就會上漲。

使用較厚銅的另一個缺點是必須在痕迹之間保持足够的間距。 較厚的銅需要更寬的跡線寬度。 然而,由於額外的加工成本,使用非常薄的銅(小於1/4盎司)可能會導致成本飆升。

標準鑽頭的直徑為8密耳,高級鑽頭的直徑為5密耳。 鑽孔尺寸越小,鑽孔持續時間越長。 這導致總成本更高。

撓性印刷電路板中的銅鑽孔

鑽至銅是指從鑽孔邊緣到層上最近的銅特徵(焊盤、澆注、痕迹等)的距離。 通常,孔-銅間隙為8密耳。 銅孔越小,印刷電路板製造過程越昂貴。

表面處理

印刷電路板表面光潔度是印刷電路板和組件可焊區域的裸銅之間的金屬對金屬連接。 表面光潔度的選擇應在考慮成本的同時,提高產品效能。

印刷電路板表面處理類型

ENIG(化學鍍鎳/浸金):這是最常見的電路板表面處理類型。 它很受歡迎,因為它不會變色並且可靠。 ENIG比其他表面處理更昂貴,但它提供了良好的印刷電路板可焊性。 這種表面光潔度有時會導致形成黑色墊子。 這是磷在鎳層和金層之間積聚的地方。 可能會導致電路板連接斷裂和不正確。

浸沒銀:銀是一種堅固的飾面資料,可用於多種應用。 由於越來越受歡迎,這種資料變得更加免費,從而降低並穩定了價格。

浸錫:這種表面處理包括在電路板上沉積一層薄薄的錫。 浸漬錫提供一致的飾面。 缺點是壽命短。 然而,它以最佳成本提供了優异的效能。

加强筋類型

柔性印刷電路板的總成本還取決於所用加强筋的類型。 在柔性設計中,加强筋用於以下目標:

修改厚度以滿足ZIF連接器規格

組件/連接器區域支架

促進散熱

FR4和聚醯亞胺是兩種最常見的增强資料。 雖然鋁和不銹鋼用於某些設計中,但它們比FR4和聚醯亞胺更昂貴。 鋁是一種常用的散熱資料。

肋條由熱粘合膠或壓敏膠(PSA.)粘合。 儘管設計限制可能需要使用壓敏膠,但最好使用熱粘合粘合劑。 熱粘合劑是柔性環氧樹脂或丙烯酸粘合劑,用於將覆蓋層連接到柔性電路並提供永久粘合。 它們比PSA便宜。

如何降低柔性和剛撓印刷電路板的總體成本

保持盡可能少的層

隨著設計層數量的减少,所需預浸料層的數量也减少。 限制柔性電路的層數將降低總體成本。 同時,更少的層可以提高製造商新增製造產量的能力。

在剛柔設計中,使用剛性基底實現總厚度

如果需要達到特定的總厚度,請使用剛性板層壓板,而不是無流動預浸料或柔性層壓板。 柔性層壓板比剛性層壓板更昂貴。

高效的面板利用率

高效靈活的面板化可降低總體成本

面板或電路板陣列是包含多個獨立印刷電路板的大塊資料。 通過有效利用面板的表面積,可以降低整體製造成本。

與通孔相比,盲孔和埋入孔需要更多的製造步驟,這新增了加工時間並降低了成品率。 减少柔性板上過孔的數量可以降低總成本。

成本優化應在項目的初始階段考慮 電路板 設計. Determining the cheapest 柔性印刷電路板 成本驅動因素需要準確的設計解決方案和明確的工程策略. 瞭解使用特定資料的利弊, 鑽井科技, 加强筋類型, 查出 width and spacing, 等. 有助於防止未來的生產故障. 提前計畫,並與您的 印刷電路板 製造商將幫助您優化時間和成本.