Proizvodnja odkrute flex štampane pločekoji se može savijati i savijati je inženjerski projekat koji integriše preciznu nauku o materijalima i složenu procesnu tehnologiju. Njegova srž leži u besprijekornoj kombinaciji krutih područja (kao što je FR-4 epoksidna smola) sa fleksibilnim područjima (kao što je poliimidni film) kroz posebne procese, postižući funkciju "krut gdje krut, fleksibilan gdje fleksibilan". U nastavku slijedi detaljna analiza njegovog proizvodnog procesa:
1, Priprema materijala: kamen temeljac kombiniranja krutosti i fleksibilnosti
Materijal za čvrstu površinu: odabrana je epoksidna smola FR-4, koja je tvrda i stabilna, pruža mehaničku podršku kako bi se osiguralo da su precizne komponente poput čipova i baterija fiksirane u opremi. Njegova debljina je obično 0,2-1,6 mm kako bi zadovoljila zahtjeve čvrstoće različitih uređaja.
Materijal sa fleksibilnom površinom: korišćenjem poliimidnog (PI) filma debljine između 0,025-0,1 mm, što je ekvivalentno debljini nekoliko A4 papira. PI film može izdržati visoke temperature iznad 260 stepeni i neće se slomiti čak ni nakon ponovljenog savijanja 100000 puta. Istovremeno, ima odlične izolacijske performanse i može spriječiti kratke spojeve u krugu. Ovaj materijal je ključ da se fleksibilne ploče sa kola mogu savijati poput papira.
Izbor bakarne folije: Valjana bakarna folija se koristi u fleksibilnim područjima jer ima bolju duktilnost i manje je sklona lomljenju kada se savija; Kruta regija koristi elektrolitičku bakarnu foliju kako bi ispunila zahtjeve za provodljivost i mehaničku čvrstoću.
2, Tijek glavnog procesa: od razdvajanja do fuzije
Odvojeno proizvodite fleksibilne i krute podloge:
Proizvodnja fleksibilne podloge: Prvo, hrapavi PI film kako biste uklonili površinske mrlje od ulja i oksidnih slojeva i poboljšali prianjanje bakarnom folijom. Zatim, kroz proces oblaganja bakrom{1}}, valjana bakarna folija se kombinuje sa PI filmom kako bi se formirala fleksibilna podloga. Ovaj korak zahtijeva strogu kontrolu temperature i vremena kako bi se izbjegla deformacija PI supstrata ili loš učinak tretmana.
Proizvodnja krutih podloga: Tradicionalna FR-4 ploča se koristi za formiranje krute strukture kola kroz procese kao što su bušenje i galvanizacija. Proizvodni proces je sličan onom kod obične krute štampane ploče, ali mora osigurati kompatibilnost sa dizajnom interfejsa fleksibilnog područja.
Laminirani proces: "crna tehnologija" koja kombinuje krutost i fleksibilnost:
Ovo je najkritičniji korak u proizvodnji krutih fleks štampanih ploča. Tehnologije selektivnog laminiranja, krute podloge, fleksibilne podloge i ljepljive ploče (folije od epoksidne smole) laminiraju se pod visokom temperaturom i visokim pritiskom. Temperatura se kontroliše na 170-180 stepeni, pritisak je 2-3MPa, a vreme 60-90 minuta. Kako bi se spriječilo lomljenje fleksibilnog područja, silikonski film će se postaviti ispod fleksibilnog dijela kao "tampon podloga" tokom laminacije.
Laminirana štampana ploča također treba proći "tretman za ublažavanje stresa" - pečenjem u pećnici na 120 stepeni u trajanju od 2 sata kako bi se oslobodio unutrašnji stres nastao tokom procesa laminiranja i izbjeglo savijanje tokom naknadne obrade.
Bušenje i ožičenje:
Bušenje: Mehaničko bušenje se koristi u krutim područjima, dok se lasersko bušenje mora koristiti u fleksibilnim područjima kako bi se izbjeglo oštećenje fleksibilne podloge mehaničkim naprezanjem. Lasersko bušenje može postići manje otvore (do 0,1 mm) kako bi se zadovoljili zahtjevi za ožičenje velike{2}}gustine.
Dizajn ožičenja: Vodovi u fleksibilnim područjima trebaju biti položeni ravnomjerno i ne previše gusto, inače su skloni pucanju kada se savijaju. Dizajn ožičenja treba da uravnoteži "fleksibilnost" i "provodljivost" kako bi se osigurao nesmetan protok strujnog kruga tokom ponovljenih savijanja.
Površinska obrada i testiranje:
Površinska obrada uključuje potapanje zlata, prskanje lima, itd., kako bi se spriječila oksidacija i hrđa, a zavarene komponente su sigurnije.
Proces testiranja je ključan i zahtijeva testiranje električnih performansi kroz testiranje letećih igala ili specijaliziranih uređaja kako bi se osiguralo da je promjena otpora manja od 20% nakon 150 000 savijanja, ispunjavajući IPC{2}}ET-652 standard za električno testiranje.
3, Tehničke poteškoće i inovacije
Pouzdanost spoja: Veza između fleksibilnih i krutih područja ne smije biti labava i ne smije se prekinuti tokom savijanja. Usvajanje „postupka presovanja“ je kao da stavite „čvrstu jaknu“ na vezu između njih, osiguravajući da neće otpasti čak ni nakon savijanja desetinama hiljada puta.
Tehnologija kontrole ljepila: Za vrijeme laminacije, ljepilo ne bi trebalo prelijevati u fleksibilno područje, inače će očvrsnuti fleksibilnu podlogu i uzrokovati kvar na savijanju. To zahtijeva izuzetno visoku preciznost procesa i tehnologiju kontrole ljepila.
Upravljanje razlikama u CTE-u: Razlika u koeficijentu toplinske ekspanzije između krutih materijala (CTE 18ppm/stepen C) i fleksibilnih materijala (CTE 30ppm/stepen C) je značajna i treba je kontrolirati kroz 5-7 ciklusa presovanja kako bi se izbjegla strukturna deformacija uzrokovana promjenama temperature.
4, Primjena i budućnost
Krute fleksibilne štampane ploče se široko koriste u poljima koja zahtijevaju visoku integraciju i fleksibilnost, kao što su sklopivi pametni telefoni, pametni satovi i medicinski uređaji. Složenost njegovog proizvodnog procesa može se nazvati „plafonom“ industrije štampanih ploča, ali razvojem nosivih uređaja, fleksibilnih displeja i drugih oblasti, proces proizvodnje krutih fleks štampanih ploča će se kretati ka tanjim (debljina<0.05mm), more bending resistant (more than 500000 times), and may even achieve circuits that can be woven like fabric, making electronic devices truly "ubiquitous".
kruta fleksibilna štampana ploča, FR-4 pcb, fleksibilne ploče