Fleksibel Tegar

PCB tegar-fleksibel ialah papan litar yang menggabungkan PCB tegar dan fleksibel melalui proses tertentu, yang menawarkan kestabilan sokongan dan ciri-ciri boleh lentur/lipat.

Jenis biasa termasuk fleksibel tunggal/dua belah yang digabungkan dengan tegar tunggal/dua belah, dan fleksibel berbilang lapisan yang digabungkan dengan tegar berbilang lapisan.

PCB tegar adalah keras dan stabil, PCB fleksibel adalah lembut dan boleh dibengkokkan tetapi kekuatannya rendah. PCB tegar-fleksi menggabungkan kelebihannya untuk memenuhi susun atur yang kompleks dan keperluan prestasi mekanikal.

Terdiri daripada lapisan tegar (FR-4, dsb.), lapisan fleksibel (polimida PI), lapisan pelekat (gam), dan kesan logam.

Pertimbangkan kerumitan litar, keperluan isyarat dan kos. Litar mudah memerlukan 2-4 lapisan; litar berkelajuan tinggi yang kompleks mungkin memerlukan ≥6 lapisan.

Elakkan sudut tajam; gunakan sudut bulat/45°. Pastikan lebar garisan seragam dan dilebarkan dengan sewajarnya. Elakkan vias di kawasan lenturan (jarak dari zon lenturan tegar ≥50mil).

Garisan hendaklah beralih dengan lancar dan berserenjang mengikut arah lenturan. Wayar hendaklah diagihkan secara sekata dan dimaksimumkan lebarnya. Reka bentuk PTH, Coverlay dan PP tidak mengalir dilarang dalam zon peralihan.

Gunakan perisian simulasi untuk mengira parameter. Pilih dielektrik kehilangan rendah (cth., siri RO4000). Kawal pengukiran dengan ketat untuk memastikan ketekalan lebar garisan.

Tambahkan vias terma dalam lapisan tegar di bawah komponen berkuasa tinggi. Gunakan substrat logam/pelekat konduktif terma. Lakukan simulasi terma pada peringkat reka bentuk untuk mengoptimumkan laluan pelesapan haba.

Reka bentuk mengikut ruang pemasangan dan struktur mekanikal. Saiz kawasan fleksibel harus mempertimbangkan ubah bentuk lenturan untuk mengelakkan mampatan berlebihan.

Pastikan peralihan yang lancar antara pad dan jejak; elakkan sudut tepat. Tetapkan jari pateri untuk pad bebas bagi meningkatkan sokongan dan ketegasan pematerian.

Lubang alat pada papan fleksibel tidak boleh dikongsi. Penentuan kedudukan lubang di kawasan tegar harus mempertimbangkan ketepatan pemprosesan dan pemasangan.

Bahagikan satah secara munasabah untuk mengurangkan hingar. Sambungkan satah melalui vias/lubang berlogam, dengan memberi perhatian kepada kebolehpercayaan dan kapasiti pembawaan arus.

Elakkan vias di kawasan lenturan. Tambahkan jejak kuprum pelindung atau jejak berbentuk arka apabila ruang mengizinkan. Maksimumkan kawasan lenturan sebanyak mungkin.

Elakkan jejak selari yang panjang. Gunakan isyarat pembezaan. Tingkatkan jarak antara lapisan isyarat dan bumi untuk mengurangkan gandingan.

Tetapkan titik ujian secara munasabah di kawasan tegar untuk ujian pengeluaran yang mudah. ​​Kedudukan hendaklah mudah diakses dan tidak menjejaskan fungsi litar.

Pekali pengembangan haba bagi lapisan tegar dan fleksibel perlu dipadankan. Lapisan pelekat hendaklah mempunyai lekatan yang baik pada kedua-duanya (contohnya, PI dan FR-4).

Susun susunan mengikut jenis isyarat (isyarat berkelajuan tinggi berhampiran lapisan tanah). Seimbangkan ketebalan dan kos.

Gunakan simbol dan teks yang jelas pada lukisan untuk menandakan julat lenturan, arah dan keperluan jejari.

Tetapkan model produk, nombor versi, tarikh pengeluaran, dsb., di kawasan yang tegar. Pengenalpastian hendaklah jelas, tahan haus dan boleh dikesan.

Pastikan jejak pendek dan lurus dengan beberapa vias. Gunakan struktur mikrojalur/garisan jalur. Lindungi untuk mengelakkan sinaran dan gangguan.

Reka bentuk untuk memenuhi keupayaan proses pengeluar (lebar/jarak baris minimum, saiz melalui, dll.). Memudahkan pemasangan automatik/manual.

Pastikan peralihan yang lancar untuk mengelakkan kepekatan tekanan. Gunakan perubahan lebar garisan secara beransur-ansur atau struktur peralihan khas.

Pelapisan kuprum di kawasan tegar membantu pelesapan haba dan mengurangkan impedans tanah. Di kawasan fleksibel, pertimbangkan kebolehpercayaan lenturan untuk pelapisan kuprum.

Kelilingi dengan tanah dan tambahkan lapisan pelindung. Jauhkan daripada sumber gangguan (komponen berkuasa tinggi, jejak jam, dsb.).

Susun atur yang munasabah untuk mengurangkan sumber radiasi. Lindungi litar yang mudah terganggu. Optimumkan pembumian untuk mengurangkan rintangan.

Pilih via (buta/tertanam/melalui) mengikut keperluan. Via buta/tertanam mengurangkan lapisan tetapi mahal. Gunakan via melalui dengan berhati-hati di kawasan yang fleksibel.

Buat bukaan sedikit lebih besar daripada yang direka untuk membolehkan gam mengalir. Gunakan acuan khas untuk bukaan kecil yang padat.

Tingkatkan tembaga di kawasan tegar (tetapkan tempat tidur tembaga pepejal di kawasan sekerap). Pilih ketebalan bahan dengan munasabah.

Pastikan lebar talian yang mencukupi untuk arus tinggi. Gunakan kerajang kuprum berbilang lapisan atau tambahkan jejak. Pertimbangkan pelesapan haba dan penurunan voltan.

Rancang panelisasi mengikut peralatan dan proses pengeluaran. Tingkatkan kecekapan dan penggunaan bahan; perhatikan saiz bentuk dan kedudukan.

Tetapkan titik ujian dan antara muka pembaikan. Susun atur komponen untuk memudahkan pembongkaran. Berikan arahan pembaikan terperinci.

Letakkan komponen melalui lubang di kawasan tegar untuk memudahkan pemasangan. Agihkan komponen SMD secara munasabah di kawasan tegar/fleksibel untuk memastikan sambungan yang boleh dipercayai.

Tetapkan berbilang tanda fiducial di kawasan tegar untuk kedudukan dan penentukuran pengeluaran. Bentuk/saiz hendaklah memenuhi keperluan peralatan.

Pilih bahan yang sesuai untuk julat suhu/kelembapan. Kukuhkan penetapan dan sokongan dalam persekitaran getaran; optimumkan susun atur untuk mengurangkan impak.

Gunakan pengasingan fizikal (slot/pelindung) atau pengasingan elektrik (opto-coupler/transformer) untuk memisahkan isyarat analog/digital, dsb.

PI/keluli/FR4 dan bahan tetulang lain yang ditampal secara tempatan/penuhnya. Pilih kaedah dan ketebalan mengikut keperluan.

Permudahkan reka bentuk untuk mengurangkan lapisan dan struktur kompleks. Pilih bahan/proses yang kos efektif. Optimumkan panelisasi dan proses.

Kekalkan jarak yang mencukupi untuk mengelakkan kerosakan. Gunakan bahan penebat/lapisan pengasing. Lapisan khas dan lindungi kesan voltan tinggi.

Kimpalan sesuai untuk kebanyakan kes; pastikan kualiti. Keliman adalah untuk sambungan yang kerap; pilih penyambung dan proses yang sesuai.

Proses: Fabrikasi papan tegar → fabrikasi papan fleksibel → ikatan tegar-fleksi → pemprosesan bentuk → rawatan permukaan → pengujian.

Lapisan tegar: FR-4; lapisan fleksibel: polimida (PI).

Kawal suhu, tekanan, dan masa laminasi. Optimumkan urutan untuk mengurangkan tekanan. Cegah gelembung dan kedutan.

Gunakan kerajang kuprum mulur. Kawal parameter ukiran. Gunakan penghalaan grid di kawasan lenturan untuk menyebarkan tegasan.

Penggerudian laser + melalui pengisian/penyaduran elektrik. Parameter kawalan untuk mengelakkan gerinda. Uji kekonduksian elektrik dengan ketat.

Gunakan peralatan pengilangan/pengecapan berketepatan tinggi. Betulkan kawasan fleksibel dengan penjarak semasa pemprosesan. Ecapkan kawasan fleksibel sebelum yang tegar dalam pengecapan acuan.

Emas rendaman, penyaduran emas, HASL, OSP (pengawet kebolehpaterian organik), dsb., dipilih mengikut keperluan.

Optimumkan parameter laminasi untuk kerataan. Tingkatkan saiz kawasan fleksibel dalam reka bentuk. Gunakan sokongan dan penetapan yang betul semasa pemprosesan.

Kawal pengukiran dengan ketat untuk ketekalan lebar garisan. Pilih bahan dielektrik stabil berketepatan tinggi. Pantau dan laraskan impedans dalam masa nyata semasa pengeluaran.

Optimumkan proses untuk mengurangkan langkah. Gunakan peralatan automatik. Jadualkan pengeluaran secara munasabah untuk meningkatkan penggunaan peralatan.

Tingkatkan reka bentuk kuprum baki. Laraskan kadar pemanasan 压板 ≥3.0℃/min. Pilih bahan gam yang sesuai untuk pengisian yang seragam.

Pilih gam lekatan tinggi. Bersihkan permukaan lekatan. Kawal suhu, tekanan, masa lekatan.

Betulkan empat sudut dengan besi pemateri sebelum laminasi. Laraskan parameter laminasi mengikut sifat lapisan penutup. Elakkan kedutan dan gelembung.

Jalankan ujian elektrik yang ketat (AOI, ujian prob terbang) semasa pengeluaran. Kawal proses dengan ketat untuk mengelakkan kecacatan.

Gunakan papan cengkaman untuk melalui garisan mendatar dan mengelakkan kesesakan. Gunakan penetapan dan sokongan khas semasa pemprosesan untuk kestabilan.

Gunakan sistem kedudukan berketepatan tinggi (laser/pin). Periksa dan laraskan penjajaran dengan ketat sebelum laminasi.

Gunakan kerajang kuprum elektrolitik mulur. Reka bentuk jejari lenturan ≥10x ketebalan papan. Laluan khas untuk meningkatkan rintangan lesu.

Optimumkan reka bentuk jejak untuk kebolehpaterian. Pilih proses pematerian yang sesuai (pematerian aliran semula/gelombang). Kawal suhu dan masa.

Gunakan peralatan percetakan skrin dan stensil berketepatan tinggi. Bersihkan dan letakkan papan sebelum mencetak, dan kawal parameter seperti tekanan, kelajuan dan sudut squeegee dengan ketat.

Pilih dakwat dan proses yang sesuai untuk memastikan aksara yang jelas dan tahan haus. Beri perhatian kepada kedudukan dan arah percetakan, dan jalankan pemeriksaan kualiti untuk mengelakkan kabur atau terkopek.

Mewujudkan sistem pengurusan kualiti yang lengkap. Mengawal bahan mentah, proses dan parameter peralatan dengan ketat. Menyelenggara dan menentukur peralatan secara berkala, dan menjalankan pemeriksaan persampelan.

Mengelaskan dan mengitar semula sisa seperti logam dan plastik. Memperhalusi sisa logam dan menggunakan semula atau membakar sisa plastik untuk alam sekitar.

Pasang lantai anti-statik, meja kerja, tali pergelangan tangan, dan sebagainya di bengkel. Tanahkan peralatan dan gunakan pembungkusan anti-statik untuk bahan mentah dan produk separa siap.

Membangunkan spesifikasi proses kerja semula yang terperinci, melatih kakitangan kerja semula, menggunakan peralatan dan kelengkapan yang sesuai dan melindungi litar dan komponen di sekeliling.

Kekalkan bengkel yang bersih dengan pembasmian kuman secara berkala. Gunakan pembungkusan kalis habuk dan kelembapan untuk bahan mentah dan produk separa siap, dan gunakan proses pengeluaran yang bersih.

Gunakan pembungkusan pelindung seperti beg anti-statik dan pad busa. Labelkan model produk, kuantiti, tarikh pengeluaran, dsb.

Gunakan lekapan anti-statik dan tidak tajam. Pasangkan dengan sedutan vakum atau pengapit khas. Elakkan menyeret atau melipat, dan gunakan dulang khas untuk pengendalian.

Reka bentuk pembumian yang tidak munasabah, lapisan perisai yang rosak, jarak penghalaan yang tidak mencukupi dan impedans yang tidak dapat ditandingi untuk isyarat berkelajuan tinggi.

Bahan polimida boleh menahan suhu tinggi jangka pendek iaitu 260°C. Adalah disyorkan untuk mengawal suhu puncak pada 245°C-255°C dengan tempoh suhu tinggi ≤60 saat.

Optimumkan parameter proses seperti lengkung tekanan dan suhu penempatan. Gunakan mesin dan sistem penentuan kedudukan yang berketepatan tinggi, dan perkukuhkan pemeriksaan bahan masuk.

Periksa jejari fillet zon peralihan (disyorkan ≥0.5mm), elakkan kepekatan tegasan pemasangan dan tambahkan plat pengukuhan atau optimumkan proses lenturan.

Utamakan komponen miniatur, nipis dan tahan lentur (cth., cip flip, 0201 dan pakej yang lebih kecil). Elakkan komponen dengan wayar atau wayar yang berat.

Gabungkan penggerudian laser dan mekanikal, gunakan lubang kedudukan dan sasaran untuk penjajaran dan pantau dalam masa nyata dengan AOI.

Gunakan sinar-X untuk mengesan lompang dalaman dan pematerian sejuk. Jalankan ujian tarik dan ujian kitaran terma untuk menilai kebolehpercayaan alam sekitar.

Menurut piawaian IPC, ≥3 kali ganda ketebalan substrat (cth., substrat PI 0.1mm, disyorkan ≥0.3mm). Rujuk parameter pembekal bahan.

Periksa panjang penghalaan dan rasionaliti jejak berliku-liku. Sahkan padanan impedans dan pemalar dielektrik bahan dielektrik.

Pilih gam dengan kelikatan yang sesuai, kawal isipadu dan kedudukan aplikasi, dan laraskan parameter dan laluan pendispensan untuk mengelakkan limpahan.

Kedutan boleh menyebabkan ubah bentuk atau kerosakan yang ketara, yang menjejaskan prestasi elektrik dan mekanikal. Gantikan atau baiki dan uji semula.

Gunakan ujian prob terbang, ICT atau FCT. Simulasikan lenturan sebenar bahagian fleksibel dan uji integriti isyarat, voltan/arus, dsb.

≥10¹⁰Ω pada suhu/kelembapan biasa, ≥10⁸Ω selepas 168 jam pada 85℃/85%RH (piawaian IPC-6012).

Gunakan 1.5-2 kali ganda voltan undian selama 1-5 minit tanpa sebarang kerosakan atau kilatan (cth., 75-100V untuk voltan undian 50V).

Jalankan kitaran suhu tinggi-rendah (-40℃→bilik→85℃), tahan setiap suhu selama 30-60 minit, ≥50 kitaran, dan periksa untuk kesan retakan atau delaminasi.

Gunakan peralatan khas untuk menetapkan sudut (cth., ±90°) dan frekuensi (10 kitaran/min), bengkokkan sehingga gagal, dan rekod kitaran (≥100,000 kali).

Gunakan penguji prob terbang atau multimeter untuk penyelesaian masalah titik demi titik. Gabungkan dengan AOI untuk pengesanan permukaan terbuka dan meter putar untuk pemeriksaan dalaman jika perlu.

Elakkan daripada memampatkan atau menarik bahagian fleksibel. Gunakan prob elastik, padankan ketepatan kedudukan lekapan dengan papan, dan pastikan langkah anti-statik.

Pateri semula sambungan pateri sejuk/lompang dengan pistol udara panas. Gunakan sumbu penyahpateri untuk litar pintas dan kawal suhu dan masa.

Untuk bahagian yang fleksibel, gunakan pemesinan mikro laser untuk membuang kawasan yang rosak dan membaikinya dengan penyaduran elektro terpilih atau pelekat konduktif. Untuk bahagian yang tegar, gunakan wayar jumper atau gantikan komponen.

Lakukan semula ujian rintangan fungsian dan penebat serta pemeriksaan visual. Teguhkan kawasan yang telah dibaiki (sapukan salutan konformal, tambah plat pengukuhan) dan jalankan ujian persekitaran jika perlu.

Pembaikan lebih menjimatkan kos untuk kerosakan kecil; pengeluaran semula adalah lebih baik untuk kerosakan berbilang lapisan atau kerosakan yang meluas. Kos pembaikan adalah kira-kira 30%-70% daripada kos pengeluaran.

Lindungi kawasan yang tidak dibaiki dengan bahan penebat haba. Gunakan alat yang halus dan tidak tajam untuk mengelakkan bahagian yang fleksibel daripada tercalar, dan bersihkan sisa bahan cemar.

Bilangan lapisan, saiz, kerumitan proses (cth., vias buta/tertanam, impedans ketepatan tinggi), pemilihan bahan, kuantiti pesanan. Proses menyumbang 30%-50%.

Optimumkan reka bentuk untuk mengurangkan lapisan dan proses khas. Pilih bahan yang kos efektif, tingkatkan saiz kelompok dan rundingkan pelan keutamaan dengan pembekal.

10-15 hari untuk produk biasa, 20-30 hari untuk produk kompleks dan 5-7 hari untuk pesanan segera (dengan peningkatan kos).

Integrasi ketumpatan yang lebih tinggi, reka bentuk yang lebih nipis dan ringan (contohnya, Anylayer HDI), bahan fleksibel dengan pemalar dielektrik yang rendah dan fleksibiliti yang tinggi, serta penyepaduan dengan pembungkusan termaju seperti SiP.

Memenuhi keperluan penghantaran isyarat frekuensi tinggi dan berkelajuan tinggi, menyelesaikan isu pelemahan dan crosstalk, serta meningkatkan rintangan lenturan dan kebolehpercayaan bahagian fleksibel.

AI mengoptimumkan reka bentuk dan meramalkan kecacatan. Pembelajaran mesin melaraskan parameter proses dan pemeriksaan visual AI meningkatkan kecekapan pengecaman kecacatan.

Pematuhan dengan RoHS, REACH, dsb., sekatan ke atas bahan berbahaya, pengurangan pelepasan air sisa/gas dan penggunaan bahan/proses mesra alam.

Kebolehpercayaan yang tinggi, biokeserasian, pensijilan ISO 13485, keperluan EMC yang ketat dan rintangan terhadap pensterilan suhu/tekanan tinggi.