Flexibilitate rigidă

Un PCB rigid-flex este o placă de circuit care combină PCB-uri rigide și flexibile prin procese specifice, oferind atât stabilitate la suport, cât și caracteristici de flexibilitate/pliabilitate.

Tipurile comune includ flexibile cu o singură/dublă față combinate cu rigide cu o singură/dublă față și flexibile multistrat combinate cu rigide multistrat.

PCB-urile rigide sunt dure și stabile, PCB-urile flexibile sunt moi și flexibile, dar au o rezistență scăzută. PCB-urile rigide-flexibile își combină avantajele pentru a satisface cerințele complexe de configurație și performanță mecanică.

Compus din straturi rigide (FR-4 etc.), straturi flexibile (poliimidă PI), straturi adezive (lipici) și urme metalice.

Luați în considerare complexitatea circuitului, cerințele de semnal și costul. Circuitele simple au nevoie de 2-4 straturi; circuitele complexe de mare viteză pot necesita ≥6 straturi.

Evitați unghiurile ascuțite; folosiți unghiuri rotunjite/45°. Mențineți lățimi uniforme ale liniilor și lărgite corespunzător. Evitați canalele de acces în zonele de îndoire (distanța față de zona rigid-flexibilă ≥50 mil).

Liniile trebuie să aibă o tranziție lină și perpendiculară pe direcția de îndoire. Firele trebuie să fie distribuite uniform și cu lățime maximă. Designurile PTH, Coverlay și PP necurente sunt interzise în zona de tranziție.

Folosiți software de simulare pentru a calcula parametrii. Selectați dielectrici cu pierderi reduse (de exemplu, seria RO4000). Controlați cu strictețe gravarea pentru a asigura consecvența lățimii liniei.

Adăugați fire de curent termic în straturi rigide sub componente de mare putere. Utilizați substraturi metalice/adezivi termoconductivi. Efectuați simulare termică în etapa de proiectare pentru a optimiza căile de disipare a căldurii.

Proiectați în funcție de spațiul de instalare și structura mecanică. Dimensiunea zonei flexibile trebuie să ia în considerare deformarea prin încovoiere pentru a evita supracompresia.

Asigurați tranziții line între pad-uri și trasee; evitați unghiurile drepte. Setați vârfuri de lipire pentru pad-uri independente pentru a îmbunătăți suportul și fermitatea lipirii.

Găurile pentru scule din plăcile flexibile nu trebuie să fie comune. Poziționarea găurilor în zonele rigide trebuie să țină cont de precizia de procesare și asamblare.

Împărțiți planurile în mod rezonabil pentru a reduce zgomotul. Conectați planurile prin fiabilitate/găuri metalizate, acordând atenție fiabilității și capacității de transport a curentului.

Evitați cablajele în zonele de îndoire. Adăugați piste de protecție din cupru sau piste în formă de arc atunci când spațiul permite. Maximizați zona de îndoire cât mai mult posibil.

Evitați traseele paralele lungi. Folosiți semnalizare diferențială. Măriți distanța dintre straturile de semnal și cele de masă pentru a reduce cuplajul.

Punctele de testare trebuie amplasate în mod rezonabil în zone rigide pentru a facilita testarea producției. Pozițiile trebuie să fie accesibile și să nu afecteze funcțiile circuitelor.

Coeficienții de dilatare termică ai straturilor rigide și flexibile trebuie să fie potriviți. Stratul adeziv trebuie să aibă o bună aderență la ambele (de exemplu, PI și FR-4).

Aranjați ordinea de stivuire după tipul de semnal (semnale de mare viteză aproape de straturile solului). Echilibrați grosimea și costul.

Folosiți simboluri și text clare în desene pentru a marca intervalele de îndoire, direcțiile și cerințele privind raza.

Setați modelele de produs, numerele de versiune, datele de producție etc. în zone rigide. Identificările trebuie să fie clare, rezistente la uzură și trasabile.

Păstrați traseele scurte și drepte, cu puține căi de acces. Folosiți structuri microstrip/stripline. Ecranați pentru a preveni radiațiile și interferențele.

Proiectare pentru a îndeplini capacitățile de proces ale producătorilor (lățime/spațiere minimă a liniei, dimensiunea via etc.). Facilitarea asamblarii automate/manuale.

Asigurați tranziții line pentru a evita concentrarea stresului. Folosiți modificări graduale ale lățimii liniilor sau structuri speciale de tranziție.

Învelișul din cupru în zonele rigide ajută la disiparea căldurii și reduce impedanța la sol. În zonele flexibile, luați în considerare fiabilitatea la încovoiere pentru învelișul din cupru.

Înconjurați cu pământ și adăugați straturi de ecranare. Țineți departe de sursele de interferență (componente de mare putere, linii de ceas etc.).

Proiectați în mod rezonabil pentru a reduce sursele de radiații. Ecranați circuitele predispuse la interferențe. Optimizați împământarea pentru a reduce rezistența.

Selectați viale (oarbe/îngropate/tranzante) după cum este necesar. Vialele oarbe/îngropate reduc straturile, dar sunt costisitoare. Folosiți vialele tranzitorii cu precauție în zonele flexibile.

Faceți deschiderile puțin mai mari decât cele proiectate pentru a permite curgerea lipiciului. Folosiți matrițe speciale pentru deschideri mici și dense.

Măriți cuprul în zonele rigide (instalați dane solide de cupru în zonele de fier vechi). Selectați grosimea materialului în mod rezonabil.

Asigurați o lățime suficientă a liniei pentru curenți mari. Folosiți folie de cupru multistrat sau adăugați pistoane. Luați în considerare disiparea căldurii și căderea de tensiune.

Planificați panotarea în funcție de echipamentele și procesele de producție. Îmbunătățiți eficiența și utilizarea materialelor; notați dimensiunea și poziționarea formei.

Setați punctele de testare și interfețele de reparare. Proiectați componentele pentru o dezasamblare ușoară. Furnizați instrucțiuni detaliate de reparare.

Plasați componentele cu orificii străpunse în zone rigide pentru o fixare ușoară. Distribuiți în mod rezonabil componentele SMD în zone rigide/flexibile pentru a asigura conexiuni fiabile.

Setați mai multe repere de referință în zone rigide pentru poziționarea în producție și calibrare. Formele/dimensiunile trebuie să îndeplinească cerințele echipamentului.

Selectați materiale adecvate intervalelor de temperatură/umiditate. Consolidați fixarea și susținerea în medii cu vibrații; optimizați amplasarea pentru a reduce impactul.

Folosiți izolație fizică (caneluri/ecranare) sau izolație electrică (optocuploare/transformatoare) pentru a separa semnalele analogice/digitale etc.

Aplicați local/în întregime pastă de PI/oțel/FR4 și alte materiale de armare. Alegeți metodele și grosimile după cum este necesar.

Simplificați designul pentru a reduce straturile și structurile complexe. Alegeți materiale/procese eficiente din punct de vedere al costurilor. Optimizați panotarea și procesele.

Mențineți o distanță suficientă pentru a preveni defecțiunile. Folosiți materiale izolatoare/straturi izolatoare. Protejați liniile de înaltă tensiune cu materiale speciale.

Sudarea este potrivită pentru majoritatea cazurilor; asigurați calitatea. Sertizarea este pentru conexiuni frecvente; selectați conectori și procese adecvate.

Proces: Fabricarea plăcilor rigide → fabricarea plăcilor flexibile → lipire rigid-flex → prelucrarea formei → tratarea suprafeței → testare.

Straturi rigide: FR-4; straturi flexibile: poliimidă (PI).

Controlați temperatura, presiunea și timpul de laminare. Optimizați secvența pentru a reduce stresul. Preveniți bulele și cutele.

Folosiți folie ductilă de cupru. Controlați parametrii de gravare. Folosiți grilaje de frezare în zonele de îndoire pentru a dispersa tensiunea.

Găurire cu laser + umplere prin suprafață/galvanizare. Controlați parametrii pentru a evita bavurile. Testați cu strictețe conductivitatea electrică.

Folosiți echipamente de frezare/ștanțare de înaltă precizie. Fixați zonele flexibile cu distanțiere în timpul procesării. Ștampilați zonele flexibile înainte de cele rigide la ștanțarea cu matriță.

Aur prin imersie, placare cu aur, HASL, OSP (conservant organic pentru lipire) etc., selectate după cum este necesar.

Optimizați parametrii de laminare pentru planeitate. Măriți dimensiunea zonei flexibile în design. Utilizați suport și fixare adecvate în timpul procesării.

Controlați cu strictețe gravarea pentru consistența lățimii liniilor. Selectați materiale dielectrice stabile de înaltă precizie. Monitorizați și ajustați impedanța în timp real în timpul producției.

Optimizați procesele pentru a reduce numărul de etape. Utilizați echipamente automatizate. Programați producția în mod rezonabil pentru a îmbunătăți utilizarea echipamentelor.

Măriți designul rezidual de cupru. Reglați rata de încălzire ≥3,0 ℃/min. Selectați materiale de adeziv adecvate pentru o umplere uniformă.

Selectați un adeziv cu aderență ridicată. Curățați suprafețele de lipire. Controlați temperatura, presiunea și timpul de lipire.

Fixați cele patru colțuri cu un ciocan de lipit înainte de laminare. Ajustați parametrii de laminare în funcție de proprietățile stratului de acoperire. Evitați cutele și bulele.

Efectuați teste electrice stricte (AOI, testarea sondelor volante) în timpul producției. Controlați cu strictețe procesele pentru a evita defectele de identificare.

Folosiți plăci de tracțiune pentru a trece prin liniile orizontale și a preveni blocarea. Folosiți sisteme speciale de fixare și susținere în timpul procesării pentru stabilitate.

Folosiți sisteme de poziționare de înaltă precizie (laser/pin). Verificați și ajustați cu strictețe alinierea înainte de laminare.

Se utilizează folie de cupru electrolitic ductilă. Raza de îndoire proiectată este ≥10x grosimea plăcii. Rutaj special pentru a spori rezistența la oboseală.

Optimizați designul traseului pentru lipire. Selectați procese de lipire adecvate (reflow/lipire în undă). Controlați temperatura și timpul.

Folosiți echipamente și șabloane de serigrafie de înaltă precizie. Curățați și poziționați plăcile înainte de imprimare și controlați cu strictețe parametrii precum presiunea racletei, viteza și unghiul.

Selectați cerneluri și procese adecvate pentru a asigura caractere clare și rezistente la uzură. Acordați atenție poziției și direcției de imprimare și efectuați verificări ale calității pentru a preveni estomparea sau decojirea.

Stabiliți un sistem complet de management al calității. Controlați cu strictețe materiile prime, procesele și parametrii echipamentelor. Întrețineți și calibrați periodic echipamentele și efectuați inspecții prin eșantionare.

Clasificați și reciclați deșeurile precum metalul și plasticul. Rafinați deșeurile metalice și reutilizați sau incinerați deșeurile de plastic în mod ecologic.

Instalați pardoseli antistatice, bancuri de lucru, curele de încheietură etc. în atelier. Conectați la masă echipamentele și folosiți ambalaje antistatice pentru materiile prime și produsele semifabricate.

Elaborați specificații detaliate ale procesului de reparare, instruiți personalul responsabil cu repararea, utilizați uneltele și echipamentele adecvate și protejați circuitele și componentele din jur.

Mențineți un atelier curat, dezinfectând-o periodic. Folosiți ambalaje rezistente la praf și umezeală pentru materiile prime și produsele semifabricate și adoptați procese de producție curate.

Folosiți ambalaje de protecție, cum ar fi pungi antistatice și tampoane din spumă. Etichetați modelele produselor, cantitățile, datele de producție etc.

Folosiți dispozitive antistatice și neascuțite. Fixați cu ventuză sau cleme speciale. Evitați tragerea sau îndoirea și folosiți tăvi speciale pentru manipulare.

Proiectare nerezonabilă a împământării, strat de ecranare deteriorat, spațiere insuficientă a rutării și impedanță neegalată pentru semnale de mare viteză.

Materialele poliimidice pot rezista la temperaturi ridicate pe termen scurt de 260°C. Se recomandă controlul temperaturii maxime la 245°C-255°C cu o durată de temperatură înaltă ≤60 de secunde.

Optimizați parametrii de proces, cum ar fi presiunea de plasare și curbele de temperatură. Utilizați mașini de tip „pick-and-place” și sisteme de poziționare de înaltă precizie și consolidați inspecția materialelor primite.

Verificați raza de racordare a zonei de tranziție (recomandat ≥0,5 mm), evitați concentrarea tensiunilor de asamblare și adăugați plăci de armare sau optimizați procesele de îndoire.

Prioritarizează componentele miniaturizate, subțiri și rezistente la îndoire (de exemplu, cipuri flip, pachete 0201 și mai mici). Evită componentele cu fire de circuite imprimate sau grele.

Combinați găurirea cu laser și cea mecanică, utilizați găuri de poziționare și ținte pentru aliniere și monitorizați în timp real cu AOI.

Folosește razele X pentru a detecta golurile interne și lipirea la rece. Efectuează teste de tracțiune și teste de ciclu termic pentru a evalua fiabilitatea mediului.

Conform standardelor IPC, grosimea substratului este ≥3 (de exemplu, substrat PI 0,1 mm, recomandat ≥0,3 mm). Consultați parametrii furnizorului de materiale.

Verificați lungimea traseului și raționalitatea meandrelor traseului. Confirmați adaptarea impedanței și constanta dielectrică a materialelor dielectrice.

Selectați un adeziv cu vâscozitate adecvată, controlați volumul și poziția aplicării și ajustați parametrii și căile de distribuire pentru a evita revărsarea.

Cutele pot cauza deformări sau ruperi ale urmelor, afectând performanța electrică și mecanică. Înlocuiți sau reparați și retestați.

Folosiți testarea cu sondă volantă, ICT sau FCT. Simulați îndoirea reală a pieselor flexibile și testați integritatea semnalului, tensiunea/curentul etc.

≥10¹⁰Ω la temperatură/umiditate normală, ≥10⁸Ω după 168 de ore la 85℃/85%RH (standardul IPC-6012).

Aplicați o tensiune nominală de 1,5-2 ori mai mare decât tensiunea nominală timp de 1-5 minute, fără avarie sau conturnare (de exemplu, 75-100V pentru o tensiune nominală de 50V).

Efectuați cicluri de temperatură înaltă-joasă (-40℃→temperatura camerei→85℃), mențineți fiecare temperatură timp de 30-60 de minute, ≥50 de cicluri și inspectați pentru urme de fisuri sau delaminare.

Folosiți echipament special pentru a seta unghiul (de exemplu, ±90°) și frecvența (10 cicluri/min), îndoiți până la rupere și înregistrați ciclurile (≥100.000 de ori).

Folosiți testere cu sondă mobilă sau multimetre pentru depanarea punct cu punct. Combinați-le cu AOI pentru detectarea suprafețelor deschise și cu 金相切片 pentru inspecția internă, dacă este necesar.

Evitați comprimarea sau tragerea pieselor flexibile. Folosiți sonde elastice, potriviți precizia poziționării dispozitivului de fixare cu placa și asigurați măsuri antistatice.

Relipiți îmbinările de lipire reci/goale cu un pistol cu ​​aer cald. Folosiți fitilul de dezlipire pentru scurtcircuite și controlați temperatura și timpul.

Pentru piesele flexibile, utilizați microprelucrarea cu laser pentru a îndepărta zonele deteriorate și reparați cu galvanizare selectivă sau adeziv conductiv. Pentru piesele rigide, utilizați fire de conectare sau înlocuiți componentele.

Reefectuați testele funcționale și de rezistență la izolație, precum și inspecțiile vizuale. Consolidați zonele reparate (aplicați un strat de acoperire conformabil, adăugați plăci de armare) și efectuați teste de mediu, dacă este necesar.

Repararea este mai rentabilă pentru daune minore; reproducerea este mai bună pentru daune multistratificate sau extinse. Costurile de reparare reprezintă aproximativ 30%-70% din costurile de producție.

Protejați zonele nereparate cu materiale termoizolante. Folosiți unelte fine, neascuțite, pentru a evita zgârierea pieselor flexibile și curățați contaminanții reziduali.

Numărul de straturi, dimensiunea, complexitatea procesului (de exemplu, fire de cale îngropate/îngropate, impedanță de înaltă precizie), selecția materialelor, cantitatea comandată. Procesele reprezintă 30%-50%.

Optimizați designul pentru a reduce straturile și procesele speciale. Selectați materiale eficiente din punct de vedere al costurilor, creșteți dimensiunea lotului și negociați planuri preferențiale cu furnizorii.

10-15 zile pentru produse obișnuite, 20-30 de zile pentru produse complexe și 5-7 zile pentru comenzi urgente (cu costuri majorate).

Integrare cu densitate mai mare, modele mai subțiri și mai ușoare (de exemplu, Anylayer HDI), materiale flexibile cu constantă dielectrică scăzută și flexibilitate ridicată și integrare cu ambalaje avansate precum SiP.

Îndeplinește cerințele de transmisie a semnalului de înaltă frecvență și mare viteză, rezolvă problemele de atenuare și diafonie și îmbunătățește rezistența la îndoire și fiabilitatea pieselor flexibile.

Inteligența artificială optimizează designul și prezice defectele. Învățarea automată ajustează parametrii procesului, iar inspecția vizuală prin inteligență artificială îmbunătățește eficiența recunoașterii defectelor.

Respectarea RoHS, REACH etc., restricțiile privind substanțele periculoase, reducerea emisiilor de ape uzate/gaze și utilizarea de materiale/procese ecologice.

Fiabilitate ridicată, biocompatibilitate, certificare ISO 13485, cerințe stricte de compatibilitate electromagnetică (EMC) și rezistență la sterilizare la temperatură/presiune înaltă.