Megfontolások a Flex PCB-k gyártási folyamataihoz

A flex PCB tervezésekor számos tényezőt kell figyelembe vennie. Figyelembe kell vennie az egyes rétegek rugalmasságát, valamint a NYÁK-on használt forraszpasztát. Ez a delamináció megelőzése szempontjából fontos. Ha a rétegek leválnak, károsíthatják az áramköröket, és a NYÁK meghibásodását okozhatják. A kívánt rugalmasságnak megfelelő forraszpaszta-anyag kiválasztásával megelőzheti a delaminációt. Emellett olyan funkciókat is bevezethet a tervezésbe, amelyek segítenek csökkenteni a delaminációt.

Flex PCB tervezése

A flex PCB tervezésekor fontos, hogy bizonyos irányelveket kövessünk. A flex PCB-k tervezésekor különösen az elektromos és a mechanikus alkatrészek között kell összhangot teremteni. Mindkét elemnek nagy hatása van az áramkör használhatóságára és tartósságára. Ezenkívül a flex PCB-knek meg kell felelniük az IPC 6013-C szabvány hajlítási vizsgálati követelményeinek. Emiatt az áramköri elrendezést úgy kell megtervezni, hogy a hajlításnak is megfeleljen.

Ezenkívül a hajlékony nyomtatott áramkörnek képesnek kell lennie arra, hogy egy burkolaton belülre szerelhető legyen. Ez megkövetelheti a folyamatos hajlítást vagy a rögzített hajlított alakot. Ezenkívül a hajlékony NYÁK-ok nagyobb gyűrűs gyűrűket igényelnek, mint a merevek. Ez azt jelenti, hogy a nyomtatott áramköri lap kialakításánál figyelembe kell venni a sávok szélesebb szélességét. Ezek a tervezési korlátozások befolyásolják a NYÁK költségeit és gyártási idejét. Szerencsére gondos flex PCB-tervezéssel elkerülheti ezt a többletköltséget.

A hajlékony NYÁK-ok különböző gyártási eljárásokhoz tervezhetők. Ezek a folyamatok megkönnyíthetik a tervező számára, hogy meghatározza a legjobb elrendezést a termékéhez. Ezt a típusú NYÁK-ot általában mozgó alkatrészekkel rendelkező termékekben használják. Ezért fontos meghatározni, hogyan fogják használni.

Flex PCB gyártó kiválasztása

A Flex PCB gyártó kiválasztásakor ügyeljen arra, hogy olyan gyártót válasszon, amelyik betartja a szabványokat és tanúsítványokat, például az ISO, UL és IPC szabványokat. Az előzetesen jóváhagyott flex PCB-k biztosítják a zökkenőmentes folyamatot és a munka minőségét. A minőségi flex PCB-khez olyan vállalatokat is kereshet, amelyek tagjai a PCM (Printed Circuit Board Manufacturers) Alliance szövetségnek. Ezenfelül olyan gyártót is választhat, amely egyedi formákat és méreteket is kínál.

A hajlékony nyomtatott áramköri lapok különböző műanyagrétegekből készülnek, többek között poliimidfóliából, fluorkarbon fóliából és aramidfóliából. A rétegek dielektrikumot és vezető fóliát tartalmaznak. A rétegek száma és a rugalmas nyomtatott áramköri lap egyéb specifikációi közvetlenül befolyásolják a költségeit. Ezért fontos, hogy olyan gyártót válasszon, amely jó minőségű hajlékony NYÁK-okat kínál elfogadható áron.

Egy másik szempont a Flex PCB gyártójának kiválasztásakor a rézfólia vastagsága és típusa. A rézfólia vastagsága van a legnagyobb hatással a lap teljes költségére. A vastagabb rézfóliák tartósabb és jobban kinéző lapot eredményeznek, de többe is kerülnek. A nyomtatott áramköri lapok szabványos vastagsága 0,05 mm és 0,10 mm között van. A vékonyabb lapok olcsóbbak, de törékenyebbek és rövidebb az élettartamuk.

Áramköri elemzés elvégzése

A hajlékony nyomtatott áramkörök gyártásakor jellemzően FR4 vagy Rogers 4003 anyagot használnak. Ennek az anyagnak a kiválasztása az alkatrészek elhelyezésén, a gyártási sebességen és a forrasztási maszkolási követelményeken alapul. A NYÁK felépítési folyamata jellemzően több rézréteg kialakítását jelenti az alapanyagon. Ezeket a rétegeket sablonokkal mintázzák vagy maratják a nyomvonalak és forrasztópadok létrehozásához. Ezt követően a fotoreziszt bevonatú panelekre kerülnek az áramköri minták. Ezeket a képeket ezután kollimált ultraibolya fény segítségével viszik át a gyártási panelekre.

A hajlékony NYÁK gyártási folyamatok más kezelési technikákat igényelnek, mint a merev NYÁK-oké. Míg a merev PCB-k merevebbek, a rugalmas PCB-k sokkal vékonyabbak, ami azt jelenti, hogy speciális kezelőberendezésekre van szükség. Ezeknek a vékony anyagoknak a megfelelő kezelése elengedhetetlen a magas alkatrészhozam eléréséhez. Ráadásul a nem megfelelő kezelés gyűrődéseket és gyűrődéseket okozhat, ami megbízhatósági problémákhoz vezethet a kész áramkörökben.

A hajlékony NYÁK rugalmassága merevítők beépítésével javítható. Ez az anyag, amely általában egy vékony rézréteg, a fedőréteg kikeményedése után stabilizálja a hajlékony NYÁK-ot. Emellett extra védelmet nyújt az UV-sugarak és az öregedés ellen.

Fedőlap beszerzése

Ha flex PCB-t tervez használni a következő projektjében, fontos, hogy megértse a különböző típusú fedőlapok típusait. Az egyik típust fedőfóliának nevezik, és külső áramkörök tokozására tervezték. Ugyanazt a funkciót látja el, mint a hagyományos NYÁK-on a forrasztásmaszk. A fedőfilm jellemzően egy vékony poliimid rétegből áll, amelyet ragasztóval laminálnak. Különböző vastagságban kapható, hogy megfeleljen az egyedi tervezési követelményeknek. A fedőréteg anyagát ezután nyomás és hő hatására laminálják a hajlékony NYÁK-ra.

A fedőréteg anyaga poliimidből készül, amely megvédi a nyomokat a kopástól és a kiemelkedéstől. Színe jellemzően fekete. Vastagsága gyártótól függően változik. A fedőréteg lehet akár egy milliméter vékony, de akár három milliméter vastag is. A flex PCB alkalmazásokhoz használt fedőréteg legáltalánosabb vastagsága egy mil.

A fedőréteg anyagának kiválasztásakor olyat kell választania, amely megfelel a flex PCB tervezési követelményeinek. A fedőlap felhelyezésének alapvető eljárása az alábbiakban szerepel. Győződjön meg arról, hogy a flex PCB védelmére használt leválasztó fólia elég vastag ahhoz, hogy a flex áramköröket befedje. A megfelelő coverlay anyag kiválasztásakor figyelembe kell vennie a "C" jelölővonalat és a padsokat is.