Flexibilní desky plošných spojů (DPS) jsou nezbytné v odvětvích, jako je letecký a kosmický průmysl, armáda, spotřební elektronika a lékařské přístroje, a to díky své schopnosti ohýbat se, skládat a přizpůsobovat se složitým tvarům. Tento článek nabízí podrobný přehled výrobních procesů spojených s tvorbou vícevrstvých flexibilních desek plošných spojů s důrazem na jejich výhody a použité materiály.
Základem vysoce kvalitní flexibilní desky plošných spojů jsou zvolené materiály. Mezi běžné materiály patří polyimid (PI) a polyester (PET) jako substrát, spolu s vodivými měděnými fóliemi. Tyto materiály jsou vybírány na základě své flexibility, tepelné odolnosti a elektrické vodivosti, což je činí vhodnými pro různé vysoce výkonné aplikace.
Klíčové materiály: Měděná fólie: K dispozici v různých tloušťkách (1 oz, 1/2 oz, 1/3 oz), používá se k vytváření vodivých cest. Fólie substrátu: Obvykle o tloušťce 1 mil nebo 1/2 mil, které poskytují flexibilní základ. Lepidla: Tloušťka se liší podle požadavků zákazníka, používají se k lepení mědi k substrátu.
Před zahájením výroby je klíčová fáze návrhu. Dobře promyšlený návrh zajišťuje, že flexibilní deska plošných spojů bude nejen funkční, ale i vyrobitelná. Mezi klíčové aspekty patří:
Návrh pro vyrobitelnost (DFM): Zajišťuje efektivní a spolehlivou výrobu návrhu. Rozvržení a směrování: Správná integrita signálu a elektromagnetická kompatibilita (EMC) jsou klíčové. Vícevrstvé a tuhé a flexibilní návrhy: Tyto návrhy vyžadují pečlivé plánování, aby se vyvážila flexibilita s mechanickou pevností.
Proces začíná přípravou materiálů. Mezi klíčové materiály patří flexibilní substráty (například polyimid), měděné fólie, lepidla a krycí vrstvy. Tyto materiály se obvykle dodávají v rolích a musí být pečlivě nařezány nebo nařezány na požadované rozměry pomocí řezacího stroje.
Dalším krokem je vrtání, při kterém se vytvářejí průchodky (pokovené průchozí otvory), které umožňují elektrické spojení mezi vrstvami. Vzhledem k pružné povaze materiálu je třeba věnovat zvláštní pozornost prevenci otřepů a delaminace během vrtání. Pro vytvoření přesných otvorů, které odpovídají konstrukčním specifikacím, se používají pokročilé metody mechanického vrtání nebo laserového vrtání.
Po vyvrtání je třeba průchody metalizovat, aby se mezi vrstvami vytvořila vodivá cesta. To se provádí řadou kroků: Odstranění šmouh: Vnitřní stěny vyvrtaných otvorů se vyčistí, aby se odstranily veškeré nečistoty nebo skvrny od pryskyřice, což zajistí dobrou přilnavost pro proces pokovování. Bezproudové mědění: Na stěny otvoru se chemickým procesem nanáší tenká vrstva mědi, čímž se zajišťuje rovnoměrné pokrytí. Elektrolytické mědění: Silnější vrstva mědi se nanáší galvanickým pokovováním, čímž se zpevní počáteční nanesená vrstva a zajistí se robustní vodivost mezi vrstvami.
Vícevrstvá FPC nyní prochází procesem přenosu obrazu:
Laminace suchého filmu: Na měděné povrchy se nalaminuje fotocitlivá suchá vrstva. Tato vrstva pomáhá definovat vzory obvodů. Expozice: Laminovaná deska je vystavena UV světlu přes fotomasku, která vykresluje požadované vzory obvodů. UV světlo vytvrzuje exponované oblasti suchého filmu. Vyvolání: Nevytvrzené oblasti filmu se poté smyjí a odhalí se podkladová měď, kterou je třeba leptat. Leptání: Exponované měděné oblasti se vyleptají chemickým roztokem a zanechají se vzory obvodů definované vytvrzeným suchým filmem. Odstraňování izolace: Zbývající suchá vrstva se odstraní a odhalí se finální měděné stopy, které tvoří obvod.
Vícevrstvé FPC vyžadují přesnou laminaci několika vrstev, aby se zajistilo správné zarovnání vodivých stop. Tento proces zahrnuje: Skládání vrstev: Jednotlivé vrstvy, včetně vodivých a izolačních vrstev, jsou zarovnány a stohovány ve správném pořadí. Laminace: Složení vrstev je poté vystaveno teplu a tlaku ve vakuovém prostředí, což spojí vrstvy dohromady. Lepicí materiály se roztaví a vytvrdnou, čímž vytvoří pevnou a jednotnou strukturu.
Pro ochranu citlivých obvodů se aplikuje krycí vrstva (nebo fólie). Tento krok zahrnuje: Řezání a příprava krycí vrstvy: Krycí fólie, která je obvykle vyrobena z polyimidu, se nastříhá do požadovaného tvaru s otvory pro pájecí plošky. Laminování: Krycí vrstva se laminuje na obvod a bezpečně se spojí pomocí tepla a tlaku. To chrání obvod před vlivy prostředí a fyzikálním poškozením a zároveň si zachovává flexibilitu.
Pro zajištění dobré pájitelnosti a ochranu měděných plošek před oxidací se nanáší povrchová úprava. Mezi běžné povrchové úpravy patří: ENIG (bezproudové niklování ponořením do zlata): Nanese se tenká vrstva niklu a poté vrstva zlata. Tato povrchová úprava poskytuje vynikající odolnost proti korozi a zajišťuje spolehlivé pájení.
Deska plošných spojů (FPC) musí podstoupit elektrické testy, aby se ověřila kontinuita a izolace mezi vodiči. Tento krok je klíčový pro identifikaci zkratů, přerušených obvodů nebo jiných vad, které by mohly ohrozit výkon desky plošných spojů.
Po absolvování elektrických testů se FPC nařeže na konečný tvar a velikost pomocí laserového řezání nebo mechanického děrování. Tento krok zajišťuje, že deska dokonale pasuje do zamýšlené aplikace.
Závěrečná kontrola zajišťuje, že vícevrstvá FPC splňuje všechny požadované specifikace a normy kvality. To zahrnuje vizuální kontrolu, kontrolu rozměrů a podrobnější testování v případě potřeby.
Hotové FPC jsou pečlivě zabaleny, aby se zabránilo jejich poškození během přepravy. Poté jsou odeslány zákazníkovi k montáži do finálního produktu.
Tento podrobný proces ilustruje složitost a přesnost potřebnou při výrobě vícevrstvých flexibilních desek plošných spojů. Každý krok je klíčový pro zajištění toho, aby konečný produkt splňoval vysoké standardy požadované pro moderní elektronická zařízení.
Flexibilní desky plošných spojů (PCB) nabízejí několik výhod, díky nimž jsou v určitých aplikacích lepší než pevné desky plošných spojů:
Vysoká flexibilita: Flexibilní desky plošných spojů (PCB) lze ohýbat, skládat nebo kroutit, což umožňuje složité trojrozměrné konfigurace. Úspora místa a hmotnosti: Přispívají k miniaturizaci zařízení snížením prostoru a hmotnosti. Vysoká spolehlivost: Vhodné pro aplikace s vysokou hustotou, kde je spolehlivost klíčová, například v leteckém a vojenském průmyslu. Odvod tepla: Flexibilní desky plošných spojů vykazují vynikající tepelný management, který je klíčový ve vysoce výkonné elektronice. Cenová efektivita: Navzdory složitému výrobnímu procesu mohou flexibilní desky plošných spojů snížit celkové náklady na systém integrací více funkcí.
Flexibilní desky plošných spojů se kategorizují podle toho, jak je měděná fólie spojena s podkladem:
Flexibilní desky plošných spojů s lepidlem: Měděná fólie je spojena lepidlem. Toto je nejběžnější typ. Flexibilní desky plošných spojů bez lepidla: Měď je spojena přímo s podkladem pomocí tepla a tlaku, což nabízí lepší flexibilitu a silnější spoje, ale za vyšší cenu.
Měděná fólie: Může být nanášena elektrolyticky nebo válcována a vytváří vodivou vrstvu. Substrát: Flexibilní polymerní materiál, který podpírá měděné vodiče. Lepidla: Používají se k lepení mědi k substrátu v závislosti na aplikaci. Krycí vrstva: Izolační vrstva, která chrání obvody před poškozením a vlivy prostředí. Výztužné vrstvy: Stejně jako PI fólie se tyto používají k přidání mechanické pevnosti ve specifických oblastech, například tam, kde jsou montovány součástky.
Výroba flexibilních desek plošných spojů s sebou nese několik výzev, zejména při manipulaci s choulostivými materiály. Mezi řešení patří:
Vysoce přesné vrtání: Aby se zabránilo vadám, jako je otřep, je nezbytné používat pokročilé techniky vrtání. Efektivní manipulace s materiálem: Aby se zabránilo kontaminaci a vadám, s materiály se manipuluje v čistém prostředí pomocí přesných strojů. Povrchová úprava: Pro zajištění trvanlivosti a spolehlivosti se používají pokročilé povrchové úpravy, jako je ENIG.
Výroba flexibilních desek plošných spojů (PCB) je složitý a pečlivý proces, který vyžaduje přesnou kontrolu a vysoce kvalitní materiály. Zvládnutím každé fáze – od výběru materiálu až po finální kontrolu – mohou výrobci vyrábět flexibilní desky plošných spojů, které splňují přísné požadavky moderní elektroniky. Společnost SprintPCB v tomto procesu vyniká a využívá pokročilé technologie a přísné standardy kvality k výrobě flexibilních desek plošných spojů, které jsou nezbytné pro vytváření menších, výkonnějších a spolehlivějších elektronických zařízení.
Zákaznická podpora
Budova A19 a C2, čtvrť Fuqiao č. 3, ulice Fuhai, čtvrť Bao'an, Šen-čen, Čína 
+86 0755 2306 7700
Jazyk
