Pevný ohyb

Pevná a flexibilná doska plošných spojov je doska plošných spojov, ktorá kombinuje pevné a flexibilné dosky plošných spojov pomocou špecifických procesov, čím ponúka stabilitu podpory aj ohybné/skladacie vlastnosti.

Medzi bežné typy patria jednostranné/obojstranné flexibilné kombinované s jednostrannými/obojstrannými pevnými a viacvrstvové flexibilné kombinované s viacvrstvovými pevnými.

Pevné dosky plošných spojov sú tvrdé a stabilné, flexibilné dosky plošných spojov sú mäkké a ohybné, ale majú nízku pevnosť. Pevno-flexibilné dosky plošných spojov kombinujú svoje výhody, aby splnili požiadavky na zložité rozloženie a mechanický výkon.

Skladá sa z pevných vrstiev (FR-4 atď.), flexibilných vrstiev (polyimid PI), adhezívnych vrstiev (lepidlo) a kovových stôp.

Zvážte zložitosť obvodu, požiadavky na signál a náklady. Jednoduché obvody potrebujú 2 – 4 vrstvy; zložité vysokorýchlostné obvody môžu potrebovať ≥ 6 vrstiev.

Vyhýbajte sa ostrým uhlom; používajte zaoblené/45° uhly. Udržujte šírku čiar rovnomernú a primerane rozšírenú. Vyhýbajte sa prechodom v oblastiach ohybu (vzdialenosť od tuhej a ohybnej zóny ≥ 50 mil).

Čiary by mali prechádzať plynulo a kolmo na smer ohybu. Drôty by mali byť rovnomerne rozložené a mali by mať maximálnu šírku. V prechodovej zóne sú zakázané prevedenia PTH, Coverlay a netečúci PP.

Na výpočet parametrov použite simulačný softvér. Vyberte dielektriká s nízkymi stratami (napr. séria RO4000). Prísne kontrolujte leptanie, aby ste zabezpečili konzistentnosť šírky čiary.

Pridajte tepelné prechody do pevných vrstiev pod vysokovýkonné komponenty. Použite kovové substráty/tepelne vodivé lepidlá. Vykonajte tepelnú simuláciu vo fáze návrhu na optimalizáciu ciest odvodu tepla.

Navrhnite podľa inštalačného priestoru a mechanickej konštrukcie. Veľkosť flexibilnej plochy by mala zohľadňovať deformáciu v ohybe, aby sa predišlo nadmernému stlačeniu.

Zabezpečte plynulé prechody medzi kontaktnými plochami a vodičmi; vyhnite sa pravým uhlom. Pre zvýšenie opory a pevnosti spájkovania nastavte spájkovacie výstupky pre nezávislé kontaktné plochy.

Otvory pre nástroje v ohybných doskách sa nesmú zdieľať. Pri umiestnení otvorov v pevných oblastiach by sa mala zohľadniť presnosť spracovania a montáže.

Roviny primerane oddeľte, aby ste znížili šum. Roviny prepojte cez prechodky/metalizované otvory, pričom dbajte na spoľahlivosť a prúdovú zaťažiteľnosť.

V oblastiach ohýbania sa vyhnite prechodovým otvorom. Ak to priestor dovolí, pridajte ochranné medené vodiče alebo vodiče v tvare oblúka. Maximalizujte oblasť ohýbania čo najviac.

Vyhnite sa dlhým paralelným trasám. Používajte diferenciálnu signalizáciu. Zväčšite rozostup medzi signálovou a zemnou vrstvou, aby ste znížili väzbu.

Pre jednoduché testovanie vo výrobe umiestnite testovacie body primerane do pevných oblastí. Tieto pozície by mali byť prístupné a nemali by ovplyvňovať funkcie obvodu.

Koeficienty tepelnej rozťažnosti pevných a flexibilných vrstiev by mali byť zhodné. Lepiaca vrstva by mala mať dobrú priľnavosť k obom (napr. PI a FR-4).

Usporiadajte poradie podľa typu signálu (vysokorýchlostné signály blízko vrstiev zeme). Vyvážte hrúbku a náklady.

Na označenie rozsahov ohybu, smerov a požiadaviek na polomer používajte na výkresoch jasné symboly a text.

Modely produktov, čísla verzií, dátumy výroby atď. umiestnite na pevné miesta. Identifikácie by mali byť jasné, odolné voči opotrebovaniu a sledovateľné.

Trasy udržujte krátke a rovné s malým počtom prechodov. Používajte mikropáskové/páskové linky. Tienenie zabraňuje žiareniu a rušeniu.

Navrhnite tak, aby spĺňal procesné možnosti výrobcov (minimálna šírka/rozstup čiary, veľkosť prechodov atď.). Uľahčite automatickú/manuálnu montáž.

Zabezpečte plynulé prechody, aby ste predišli koncentrácii napätia. Používajte postupné zmeny šírky čiary alebo špeciálne prechodové štruktúry.

Medený plášť v pevných oblastiach napomáha odvodu tepla a znižuje impedanciu zeme. V ohybných oblastiach zvážte odolnosť medeného plášťa voči ohybu.

Obklopte zemou a pridajte tieniace vrstvy. Udržujte mimo dosahu zdrojov rušenia (vysokovýkonné súčiastky, hodinové stopy atď.).

Rozumné rozmiestnenie na zníženie zdrojov žiarenia. Tienenie obvodov náchylných na rušenie. Optimalizácia uzemnenia na zníženie odporu.

Podľa potreby vyberte prechodové otvory (slepé/zakopané/priechodné). Slepé/zakopané prechodové otvory znižujú počet vrstiev, ale sú nákladné. Priechodné prechodové otvory používajte opatrne v ohybných oblastiach.

Otvory urobte o niečo väčšie, ako je určené, aby sa umožnil tok lepidla. Na malé husté otvory použite špeciálne matrice.

Zvýšte obsah medi v pevných oblastiach (v oblastiach šrotu umiestnite pevné medené lôžka). Hrúbku materiálu zvoľte rozumne.

Pre vysoké prúdy zabezpečte dostatočnú šírku vedenia. Použite viacvrstvovú medenú fóliu alebo pridajte vodiče. Zohľadnite odvod tepla a pokles napätia.

Naplánujte panelizáciu podľa výrobného zariadenia a procesov. Zlepšite efektivitu a využitie materiálu; všimnite si tvar, veľkosť a umiestnenie.

Stanovte testovacie body a opravárenské rozhrania. Usporiadajte komponenty pre jednoduchú demontáž. Poskytnite podrobné pokyny na opravu.

Pre jednoduché upevnenie umiestnite súčiastky s priechodnými otvormi do pevných oblastí. SMD súčiastky primerane rozmiestnite do pevných/flexibilných oblastí, aby ste zabezpečili spoľahlivé pripojenia.

Na umiestnenie a kalibráciu vo výrobe umiestnite viacero referenčných značiek v pevných oblastiach. Tvary/rozmery by mali spĺňať požiadavky na zariadenie.

Vyberte materiály vhodné pre rôzne teplotné/vlhkostné rozsahy. Posilnite upevnenie a podopretie v prostredí s vibráciami; optimalizujte rozloženie na zníženie nárazov.

Na oddelenie analógových/digitálnych signálov atď. použite fyzickú izoláciu (drážkovanie/tienenie) alebo elektrickú izoláciu (optočleny/transformátory).

Lokálne/úplne vložte PI/oceľ/FR4 a iné výstužné materiály. Zvoľte metódy a hrúbky podľa potreby.

Zjednodušte návrh, aby ste znížili počet vrstiev a zložitých štruktúr. Vyberte si nákladovo efektívne materiály/procesy. Optimalizujte panelizáciu a procesy.

Dodržujte dostatočné rozostupy, aby sa predišlo poruche. Používajte izolačné materiály/izolačné vrstvy. Špeciálne potiahnutie a chráňte vysokonapäťové vodiče.

Zváranie je vhodné pre väčšinu prípadov; zabezpečte kvalitu. Krimpovanie je určené pre časté spájanie; vyberte vhodné konektory a procesy.

Proces: Výroba pevných dosiek → výroba flexibilných dosiek → lepenie pevných a flexibilných dosiek → tvarové spracovanie → povrchová úprava → testovanie.

Pevné vrstvy: FR-4; flexibilné vrstvy: polyimid (PI).

Ovládajte teplotu, tlak a čas laminácie. Optimalizujte postupnosť pre zníženie namáhania. Zabráňte vzniku bublín a vrások.

Použite tvárnu medenú fóliu. Ovládajte parametre leptania. V oblastiach ohybu použite mriežkové frézovanie na rozptýlenie napätia.

Vŕtanie laserom + plnenie/galvanické pokovovanie. Kontrolujte parametre, aby ste predišli otrepom. Prísne testujte elektrickú vodivosť.

Používajte vysoko presné frézovacie/raziace zariadenia. Počas spracovania upevnite flexibilné oblasti pomocou dištančných podložiek. Pri lisovaní razte ohybné oblasti pred pevnými.

Imerzné zlato, zlatenie, HASL, OSP (organická konzervačná látka na spájkovanie) atď., vybrané podľa potreby.

Optimalizujte parametre laminácie pre rovinnosť. Zväčšite veľkosť flexibilnej plochy v dizajne. Počas spracovania použite vhodnú podopretie a upevnenie.

Prísne kontrolujte leptanie pre konzistentnosť šírky čiary. Vyberte vysoko presné stabilné dielektrické materiály. Monitorujte a upravujte impedanciu v reálnom čase počas výroby.

Optimalizujte procesy s cieľom znížiť počet krokov. Používajte automatizované zariadenia. Rozumne plánujte výrobu s cieľom zlepšiť využitie zariadení.

Zvýšte zvyškovú meď v konštrukcii. Upravte rýchlosť ohrevu 压板 na ≥3,0 ℃/min. Pre rovnomerné vyplnenie vyberte vhodné lepidlo.

Vyberte lepidlo s vysokou priľnavosťou. Očistite lepené povrchy. Kontrolujte teplotu, tlak a čas lepenia.

Pred lamináciou zafixujte štyri rohy spájkovačkou. Upravte parametre laminácie podľa vlastností krycej vrstvy. Zabráňte vráskam a bublinám.

Počas výroby vykonávajte prísne elektrické testy (AOI, testovanie lietajúcou sondou). Prísne kontrolujte procesy, aby ste predišli stopovým chybám.

Na prechod cez vodorovné vedenia a zabránenie zaseknutia použite trakčné dosky. Počas spracovania použite špeciálne upevnenie a podperu pre stabilitu.

Používajte vysoko presné polohovacie systémy (laser/kolík). Pred lamináciou dôkladne skontrolujte a upravte zarovnanie.

Použite tvárnu elektrolytickú medenú fóliu. Navrhnite polomer ohybu ≥10x hrúbka dosky. Špeciálne vedenie pre zvýšenie odolnosti voči únave.

Optimalizujte návrh spájkovacích tratí z hľadiska spájkovateľnosti. Vyberte vhodné spájkovacie procesy (reflow/vlnové spájkovanie). Riaďte teplotu a čas.

Používajte vysoko presné sieťotlačové zariadenia a šablóny. Pred tlačou očistite a umiestnite dosky a prísne kontrolujte parametre, ako je tlak stierky, rýchlosť a uhol.

Vyberte vhodné farby a procesy, aby ste zabezpečili jasné a odolné znaky. Venujte pozornosť polohe a smeru tlače a vykonávajte kontroly kvality, aby ste predišli rozmazaniu alebo odlupovaniu.

Zaviesť kompletný systém riadenia kvality. Prísne kontrolovať suroviny, procesy a parametre zariadení. Pravidelne udržiavať a kalibrovať zariadenia a vykonávať kontroly vzoriek.

Triediť a recyklovať odpad, ako sú kovy a plasty. Spracovať kovový odpad a opätovne použiť alebo spaľovať plastový odpad z ekologických dôvodov.

V dielni nainštalujte antistatickú podlahu, pracovné stoly, náramky atď. Uzemnite zariadenia a používajte antistatické obaly na suroviny a polotovary.

Vypracovať podrobné špecifikácie procesu prepracovania, zaškoliť personál prepracovania, používať vhodné nástroje a vybavenie a chrániť okolité obvody a komponenty.

Udržiavajte čistú dielňu pravidelnou dezinfekciou. Používajte prachotesné a vlhkotesné obaly na suroviny a polotovary a zavádzajte čisté výrobné procesy.

Používajte ochranné obaly, ako sú antistatické vrecká a penové podložky. Označte modely produktov, množstvá, dátumy výroby atď.

Používajte antistatické a neostré prípravky. Upevnite vákuovým prísavkom alebo špeciálnymi svorkami. Vyhnite sa ťahaniu alebo skladaniu a na manipuláciu používajte špeciálne misky.

Nevhodný návrh uzemnenia, poškodená tieniaca vrstva, nedostatočné rozostupy vedenia a neprispôsobená impedancia pre vysokorýchlostné signály.

Polyimidové materiály dokážu krátkodobo odolať vysokým teplotám 260 °C. Odporúča sa kontrolovať maximálnu teplotu na 245 °C – 255 °C s trvaním vysokej teploty ≤ 60 sekúnd.

Optimalizujte procesné parametre, ako sú krivky tlaku a teploty pri umiestňovaní. Používajte vysoko presné stroje typu „pick-and-place“ a polohovacie systémy a posilnite kontrolu vstupného materiálu.

Skontrolujte polomer zaoblenia prechodovej zóny (odporúčané ≥0,5 mm), zabráňte koncentrácii napätia v montáži a pridajte výstužné dosky alebo optimalizujte procesy ohýbania.

Uprednostňujte miniaturizované, tenké a ohnutiu odolné súčiastky (napr. flip chipy, puzdrá 0201 a menšie). Vyhnite sa súčiastkam s hrubými alebo ťažkými vývodmi.

Kombinujte laserové a mechanické vŕtanie, použite polohovacie otvory a terče na zarovnanie a monitorujte v reálnom čase pomocou AOI.

Na detekciu vnútorných dutín a studeného spájkovania použite röntgenové žiarenie. Na vyhodnotenie environmentálnej spoľahlivosti vykonajte ťahové skúšky a skúšky tepelnými cyklami.

Podľa noriem IPC, ≥3-násobok hrúbky substrátu (napr. 0,1 mm PI substrát, odporúča sa ≥0,3 mm). Pozrite si parametre dodávateľa materiálu.

Skontrolujte dĺžku trasy a racionálnosť kľukatej trasy. Potvrďte impedančné prispôsobenie a dielektrickú konštantu dielektrických materiálov.

Vyberte lepidlo s vhodnou viskozitou, kontrolujte objem a polohu nanášania a upravte parametre a dráhy dávkovania, aby ste predišli pretečeniu.

Vrásky môžu spôsobiť stopové deformácie alebo zlomenie, čo ovplyvní elektrický a mechanický výkon. Vymeňte alebo opravte a znova otestujte.

Použite testovanie pomocou lietajúcej sondy, ICT alebo FCT. Simulujte skutočné ohýbanie flexibilných častí a otestujte integritu signálu, napätie/prúd atď.

≥10¹⁰Ω pri normálnej teplote/vlhkosti, ≥10⁸Ω po 168 hodinách pri 85℃/85 % relatívnej vlhkosti (štandard IPC-6012).

Použite 1,5-2-násobok menovitého napätia po dobu 1-5 minút bez prierazu alebo preskoku (napr. 75-100 V pre menovité napätie 50 V).

Vykonajte cykly vysokej a nízkej teploty (-40 ℃ → izbová teplota → 85 ℃), udržujte každú teplotu 30 – 60 minút, ≥ 50 cyklov a skontrolujte, či sa nevyskytujú stopy praskania alebo delaminácie.

Na nastavenie uhla (napr. ±90°) a frekvencie (10 cyklov/min) použite špeciálne zariadenie, ohýbajte až do zlomu a zaznamenávajte cykly (≥100 000-krát).

Na bodové riešenie problémov použite testery s pohyblivou sondou alebo multimetre. V prípade potreby ich kombinujte s AOI na detekciu otvorených povrchov a s 金相切片 na vnútornú kontrolu.

Zabráňte stláčaniu alebo ťahaniu ohybných častí. Používajte elastické sondy, prispôsobte presnosť polohovania upínacieho prípravku doske a zabezpečte antistatické opatrenia.

Studené/prázdne spájkované spoje prepájkujte teplovzdušnou pištoľou. Na skraty použite odspájkovací knôt a kontrolujte teplotu a čas.

V prípade flexibilných dielov použite laserové mikroobrábanie na odstránenie poškodených oblastí a opravu selektívnym galvanickým pokovovaním alebo vodivým lepidlom. V prípade pevných dielov použite prepojovací vodič alebo vymeňte komponenty.

Znovu vykonajte funkčné skúšky a skúšky izolačného odporu a vizuálne kontroly. Vystužte opravené miesta (naneste konformný náter, pridajte výstužné dosky) a v prípade potreby vykonajte skúšky vplyvu prostredia.

Oprava je nákladovo efektívnejšia pri menších poškodeniach; reprodukcia je lepšia pri viacvrstvových alebo rozsiahlych poškodeniach. Náklady na opravu predstavujú približne 30 % – 70 % výrobných nákladov.

Neopravené miesta chráňte tepelnoizolačnými materiálmi. Používajte jemné, neostré nástroje, aby ste predišli poškriabaniu ohybných častí a očistite zvyšné nečistoty.

Počet vrstiev, veľkosť, zložitosť procesu (napr. slepé/zapustené prechody, vysoko presná impedancia), výber materiálu, objednané množstvo. Procesy tvoria 30 % – 50 %.

Optimalizujte dizajn s cieľom znížiť počet vrstiev a špeciálnych procesov. Vyberte si nákladovo efektívne materiály, zvýšte veľkosť šarže a vyjednajte preferenčné plány s dodávateľmi.

10 – 15 dní pre bežné produkty, 20 – 30 dní pre zložité produkty a 5 – 7 dní pre urgentné objednávky (so zvýšenými nákladmi).

Integrácia s vyššou hustotou, tenšie a ľahšie konštrukcie (napr. Anylayer HDI), flexibilné materiály s nízkou dielektrickou konštantou a vysokou flexibilitou a integrácia s pokročilým balením, ako je SiP.

Splnenie požiadaviek na vysokofrekvenčný a vysokorýchlostný prenos signálu, riešenie problémov s útlmom a presluchmi a zlepšenie odolnosti voči ohybu a spoľahlivosti flexibilných častí.

Umelá inteligencia optimalizuje návrh a predpovedá chyby. Strojové učenie upravuje parametre procesu a vizuálna kontrola pomocou umelej inteligencie zlepšuje efektivitu rozpoznávania chýb.

Súlad s RoHS, REACH atď., obmedzenia týkajúce sa nebezpečných látok, zníženie emisií odpadových vôd/plynov a používanie ekologických materiálov/procesov.

Vysoká spoľahlivosť, biokompatibilita, certifikácia ISO 13485, prísne požiadavky EMC a odolnosť voči sterilizácii pri vysokej teplote/tlaku.