O que é PCB rígido-flexível?

Os circuitos impressos Flex e as placas de circuito impresso rígidas deram origem a um novo produto, o Rigid Flex PCB.

Esta placa de circuito impresso contém uma ou mais áreas rígidas e uma ou mais áreas flexíveis.

Eles são formados por prensagem e outros processos e possuem placas de circuito com características FPC e características de PCB rígidas.

Flex-Rígido-ligado a PCB

Vantagens do PCB flexível rígido

  • Isqueiro
  • Dielétrico é fino
  • O roteamento de transmissão é curto.
  • Furo passante pequeno
  • Pequeno sinal de ruído, alta confiabilidade
  • Flexível para mudar de forma em requisitos especiais de espaço
  • Resiste a altas e baixas temperaturas e ao fogo.
  • Pode dobrar e não afeta a transmissão.
  • Contra distúrbios eletrostáticos

Fraqueza das placas de circuito flexíveis rígidas

  • A tecnologia de fabricação é complexa: envolve tecnologia PCB rígida e PCB flexível; é muito complexo fazê-los ao mesmo tempo.
  • O custo do equipamento é caro tanto para PCB rígido quanto para PCB flexível.
  • Se uma tábua estiver danificada, outro javali será inútil.

Aplicativo

Rigid Flex PCB é amplamente utilizado em equipamentos médicos, smartphones, drones, equipamentos vestíveis inteligentes, robôs, monitores curvos, equipamentos de controle industrial de última geração, aeroespacial, satélites de aviação e outros campos.

O PCB rígido flexível poderá brilhar em um futuro próximo com suas excelentes características físicas acompanhando o desenvolvimento de equipamentos inteligentes de alta integração, leveza, miniaturização e os novos requisitos da indústria 4 para produção personalizada.

Processo de fabricação de PCB flexível rígido

1. Seleção de materiais

A placa flexível de material revestido de cobre DuPont (série adesiva AP) substrato de poliimida flexível. A poliimida tem muito boa flexibilidade e excelentes propriedades elétricas e térmicas, mas é higroscópica e maior, não resistente a álcalis.

Para placas rígidas, o material rígido da série de resina PI pode ser prensado junto com o material de base P95, e a deformação do sistema de resina composta pode ser evitada quando a placa rígida flexível é prensada.

Para o adesivo entre a placa de deflexão e a placa dura, é melhor usar o Pré-impregnado sem fluxo (baixo fluxo) para prensagem porque sua pequena mobilidade de regiões de transição de plástico macio e duro é de grande ajuda e não causará a zona de transição para ser reprocessado ou causar a função afetada devido ao transbordamento.

O padrão de material protetor externo também é a camada de solda. Existem três tipos de escolhas. O primeiro é o filme tradicional (Coverlay), que é uma seleção de material de poliimida mais adesivo diretamente com a gravação da placa de circuito após proteção ao laminado prensado, o filme de cobertura para prensagem pré-formando uma peça de soldagem, portanto, não pode atender a montagem de requisitos mais detalhados.

O segundo tipo de cobertura tipo revelação de filme seco fotossensível, com máquina de filme após prensagem, o vazamento da peça de soldagem em desenvolvimento sensível, para resolver o problema de montagem fina.

A terceira categoria é o tipo de material de cobertura de serigrafia líquida comumente usado são materiais de poliimida termoendurecíveis, como o sol e a placa de circuito flexível do tipo PSR-4000 para o desenvolvimento de tinta resistente à solda fotossensível, este tipo de material pode satisfazer a placa flexível de passo fino e requisitos de montagem de alta densidade.

2. Controle-chave do processo de produção

A placa flexível de desenvolvimento é baseada na placa flexível e na placa rígida multicamadas de alta densidade e ocupa o mesmo lugar no processo de fabricação de placas de circuito rígido-flexíveis.

Porém, devido ao material e sua particularidade na estrutura e aplicação da decisão, faz-se a partir dos requisitos de projeto, e o processo é diferente daquele da placa rígida e da placa comum flexível.

Testamos e ajustamos quase todos os aspectos da produção e, em última análise, otimizamos todo o processo e parâmetros.

3. Transferência interna de gráficos monolíticos

A transferência de padrões ocupa uma posição muito importante na placa de circuito impresso com alta densidade, linhas finas e linhas flexíveis.

Como o chip único flexível é fino e macio, traz grandes dificuldades ao tratamento da superfície, e a condição de limpeza e rugosidade da superfície da folha de cobre afetam diretamente a adesão do filme seco e a fabricação de linhas finas.

A placa de limpeza mecânica possui altos requisitos de equipamento e não é adequada para pressão, o que pode causar deformação do substrato, dobramento e tamanho telescópico; a operação não é fácil de controlar, por isso podemos optar pelo método de limpeza eletrolítica.

Este método pode não apenas garantir a limpeza da superfície, mas também usar o método de microgravação para garantir a rugosidade da superfície de cobre, o que é benéfico para a fabricação de gráficos com largura de linha/espaçamento de 0,1 mm ~ 0,15 mm.

Além de prestar atenção ao controle da taxa de ataque ácido para garantir que os requisitos de projeto de largura e espaçamento sejam atendidos, mais atenção deve ser dada para evitar que a ondulação única, dobre, seja a melhor placa guia e auxiliar e feche o sistema de exaustão no dispositivo.

4. Posicionamento em camadas de material flexível

Má estabilidade dimensional e materiais de substrato flexíveis, isso ocorre porque a absorção de umidade do material de poliimida é forte após o processamento úmido ou encolhimento em diferentes temperaturas e umidade no ambiente de deformação severa causada pelas dificuldades de alinhamento laminado multicamadas.

Para superar as dificuldades, podemos adotar as seguintes medidas: a serem considerados no projeto de projeto e desenho dos pontos de alinhamento do alvo do ponto para garantir a precisão do furo de punção ou do alinhamento do furo de rebite, sem desvio causado por gráficos intercamadas no embale a sucata de chumbo.

O furo de posicionamento após puncionamento por OPE pode eliminar o erro causado pelo estiramento e deformação do material durante o tratamento úmido. Após a laminação, faça furos com raio X para determinar o deslocamento e tornar a perfuração mais precisa.

Tendo em conta as características do material e as características ambientais da poliimida, desenhe a película externa com referência ao deslocamento do furo de perfuração, de modo a melhorar o grau de coincidência entre a placa externa e a placa de perfuração. Desta forma, podemos satisfazer o requisito de alinhamento entre camadas para garantir a largura do anel de 0,1 mm ~ 0,15 mm e garantir a precisão da transferência do padrão externo.

5. Laminado

Mesmo a localização da punção por OPE, antes do tratamento da contraposição intercamada monolítica laminada, também tem grande impacto.

Primeiro, porque o material de poliimida não é resistente a álcalis, inchando em solução alcalina, portanto, no processo de tratamento de preto, marrom, processos alcalinos fortes, como óleo, preto, marrom e outros apropriados para reduzir a temperatura e reduzir o tempo.

O método é viável porque a camada adesiva é utilizada sem considerar a mudança da camada de ligação na solução alcalina.
Em segundo lugar, o cozimento monolítico após a oxidação deve ser evitado verticalmente, e o método de cozimento horizontal deve ser adotado para reduzir a deformação por flexão e mantê-la o mais lisa possível. Depois de assar, na medida do possível, reduza o tempo de moldagem e a absorção de umidade e evite que fique solteiro novamente.

Porque o laminado monolítico flexível antes da deformação, a baixa planicidade, juntamente com a folha adesiva do fluxo de resina é muito menor do que a do pré-impregnado, laminado com placa rígida de modo a fazer a folha adesiva e uma boa combinação e incorporação de espaçamento entre linhas finas, optamos por usar a tampa como um bom material, pois materiais de gaxeta laminados, como filme de polipropileno, politetrafluoretileno (PTFE), folha de borracha de silicone, podem melhorar a qualidade da placa flexível laminada.

Após o teste, considera-se que o material ideal da gaxeta é a borracha de silicone, que pode garantir o formato da gaxeta e reduzir a deformação por encolhimento da peça prensada.

6. Perfuração

A estrutura das placas de circuito rígido-flex é complexa, por isso é muito importante determinar os parâmetros tecnológicos ideais de perfuração para obter uma boa parede do furo.

Para evitar o anel interno de cobre e a cabeça do prego do material de base flexível, devemos escolher primeiro a ponta afiada.

Se o número de placas impressas processadas for grande ou o número de furos na placa de processamento for grande, a broca deverá ser trocada após fazer um certo número de furos. A velocidade e o avanço da broca são os parâmetros de processo mais importantes.
Quando o avanço é muito lento, a temperatura sobe acentuadamente, causando muita perfuração.

A alimentação é muito rápida, é fácil quebrar a broca, a folha adesiva, bem como a camada dielétrica do fenômeno do rasgo e da cabeça do prego.

7. Limpe a sujeira e corrosão

A incrustação do Flex Rigid Board é composta principalmente de resina de poliimida, fibra de vidro epóxi e resina epóxi.

A resina de poliimida flexível inerte é usada para uma solução concentrada de ácido sulfúrico, e a solução de permanganato de potássio em alcalina produzirá inchaço, portanto a coloração úmida convencional é muito difícil.

Tentamos também utilizar ácido sulfúrico concentrado ou solução alcalina para contaminação de Permanganato de Potássio, alterando a concentração, temperatura, tempo de processamento e outros parâmetros. Vários testes não obtiveram resultados satisfatórios, por isso abrimos mão da tradicional coloração química úmida, pelo método do plasma.

8. Revestimento de cobre eletrolítico e revestimento de cobre

Deve-se ressaltar que a ductilidade da camada de revestimento de cobre é maior que a da ligação rígida-flexível e da placa impressa multicamadas flexível e possui maior resistência à tração.

Ao aquecer o choque, a taxa de expansão total do substrato da placa impressa composta rígida e flexível é 1,65% maior do que a da camada de cobre em um furo, e esse índice é de apenas 0,03% na placa rígida multicamadas.

Assim, pode-se observar que a tensão de tração do furo metálico na placa rígida-flexível é muito maior do que a da placa rígida multicamadas. Ao mesmo tempo, a espessura da camada de revestimento de cobre também tem uma certa influência na confiabilidade do PCB rígido-flexível.

A maioria dos laminados rígidos e flexíveis aumentam a confiabilidade do furo metalizado aumentando a espessura da camada de cobre na parede do furo.

9. Soldagem por resistência de superfície e camada de proteção de soldabilidade

Devido à placa flexível com requisitos de flexão durante o uso, geralmente na janela flexível ou na parte flexível, a crimpagem do circuito protetor de película protetora de poliimida é mais usada.

No entanto, para a linha de precisão em janelas do tipo revestimento de poliimida, é difícil atender aos requisitos. Pode usar o revestimento de tinta da máscara de solda. A tinta resistente à solda é comum, quebradiça, flexível e não atende aos requisitos. Portanto, podemos escolher um tipo de serigrafia flexível que desenvolve tinta resistente à solda fotossensível líquida; ambos podem desempenhar uma máscara de solda, são à prova de umidade, também possuem antipoluição, resistência à deflexão mecânica e assim por diante.

Além de um método que acompanha o desenvolvimento de filme seco de cobertura flexível, o alto preço das matérias-primas e da máquina de filme a vácuo para um acabamento bem revestido.

10. Processamento de corte de contorno

A placa flexível-rígida deve ser fresada na fresadora. Deve-se prestar atenção à parte flexível, porque a parte flexível é fácil de distorcer e o formato do fresamento é irregular e áspero.

Uma almofada com espessura igual à espessura da camada externa rígida pode ser inserida para cima e para baixo na janela flexível, e quando a forma de fresagem é pressionada, a borda de contorno suave e uniforme pode ser garantida.

Se você estiver usando uma janela flexível pré-aberta e finalmente usando um laser para remover uma janela flexível residual, então um formato de peças flexíveis fresadas será ideal, mas nem todo tipo de pilha pode usar o modo laser.