İmalatısert esnek baskılı devre kartlarıBükülebilen ve katlanabilen bu malzeme, hassas malzeme bilimi ile karmaşık proses teknolojisini birleştiren bir mühendislik projesidir. Temeli, sert alanları (FR-4 epoksi reçine gibi) esnek alanlarla (poliimid film gibi) özel işlemlerle kusursuz bir şekilde birleştirerek "sert olduğu yerde sert, esnek olduğunda esnek" işlevini gerçekleştirmesinde yatmaktadır. Aşağıda üretim sürecinin ayrıntılı bir analizi yer almaktadır:
1, Malzeme hazırlama: sağlamlık ve esnekliği birleştirmenin temel taşı
Sert alan malzemesi: Çipler ve piller gibi hassas bileşenlerin ekipmana sabitlenmesini sağlamak için mekanik destek sağlayan, sert ve stabil olan FR-4 epoksi reçine seçilmiştir. Farklı cihazların güç gereksinimlerini karşılamak için kalınlığı genellikle 0,2-1,6 mm'dir.
Esnek alan malzemesi: 0,025-0,1 mm kalınlığında, birkaç A4 kağıdın kalınlığına eşdeğer poliimid (PI) film kullanılır. PI filmi 260 derecenin üzerindeki yüksek sıcaklıklara dayanabilir ve 100000 kez tekrarlanan bükülmelerden sonra bile kırılmaz. Aynı zamanda mükemmel yalıtım performansına sahiptir ve devredeki kısa devreleri önleyebilir. Bu malzeme, esnek devre kartlarının kağıt gibi bükülebilmesinin anahtarıdır.
Bakır folyo seçimi: Haddelenmiş bakır folyo, daha iyi sünekliğe sahip olduğundan ve büküldüğünde kırılmaya daha az eğilimli olduğundan esnek alanlarda kullanılır; Sert bölge, iletkenlik ve mekanik dayanıklılık gereksinimlerini karşılamak için elektrolitik bakır folyo kullanır.
2, Çekirdek süreç akışı: ayırmadan füzyona
Esnek ve sert alt tabakaları ayrı ayrı üretin:
Esnek alt tabaka üretimi: Öncelikle yüzeydeki yağ lekelerini ve oksit katmanlarını çıkarmak için PI filmini pürüzlendirin ve bakır folyo ile yapışmayı artırın. Daha sonra, bakır-kaplama işlemi yoluyla, haddelenmiş bakır folyo, esnek bir alt tabaka oluşturmak üzere PI film ile birleştirilir. Bu adım, PI substratının deformasyonunu veya zayıf tedavi etkisini önlemek için sıcaklığın ve zamanın sıkı kontrolünü gerektirir.
Sert alt tabaka üretimi: Geleneksel FR-4 kartı, delme ve elektrokaplama gibi işlemlerle sert bir devre yapısı oluşturmak için kullanılır. Üretim süreci normal sert pcb'ye benzer ancak esnek alanın arayüz tasarımıyla uyumluluğun sağlanması gerekiyor.
Lamine işlemi: Sağlamlık ve esnekliği birleştiren "siyah teknoloji":
Bu, sert esnek baskılı devre kartlarının üretiminde en kritik adımdır. Seçici laminasyon teknolojisi ile sert alt tabakalar, esnek alt tabakalar ve yapışkan tabakalar (epoksi reçine filmleri) yüksek sıcaklık ve yüksek basınç altında lamine edilir. Sıcaklık 170-180 derecede kontrol edilir, basınç 2-3MPa'dır ve süre 60-90 dakikadır. Esnek alanın ezilmemesi için laminasyon sırasında esnek parçanın altına "tampon ped" olarak silikon film yerleştirilecektir.
Lamine pcb'nin ayrıca, laminasyon işlemi sırasında oluşan iç gerilimi serbest bırakmak ve sonraki işlem sırasında bükülmeyi önlemek için 120 derecelik bir fırında 2 saat süreyle "gerilim giderme işlemine" - tabi tutulması gerekir.
Delme ve kablolama:
Delme: Sert alanlarda mekanik delme kullanılırken, esnek alt tabakanın mekanik stresten zarar görmesini önlemek için esnek alanlarda lazer delme kullanılmalıdır. Lazer delme, yüksek yoğunluklu kablolama gereksinimlerini karşılamak için daha küçük açıklıklara (0,1 mm'ye kadar) ulaşabilir-.
Kablolama tasarımı: Esnek alanlardaki hatlar eşit şekilde döşenmeli ve çok yoğun olmamalıdır, aksi takdirde büküldüğünde kırılmaya eğilimlidirler. Tekrarlanan katlama sırasında düzgün devre akışını sağlamak için kablo tasarımının "esneklik" ve "iletkenlik" arasında denge kurması gerekir.
Yüzey işleme ve test:
Yüzey işlemi, kaynaklı bileşenleri daha güvenli hale getirirken oksidasyonu ve paslanmayı önlemek için daldırma altın, kalay püskürtme vb. işlemleri içerir.
Test süreci çok önemlidir ve direnç değişiminin 150.000 bükülmeden sonra %20'den az olmasını ve IPC-ET-652 elektrik test standardını karşılamasını sağlamak için döner pim testi veya özel donanımlar aracılığıyla elektriksel performans testi yapılmasını gerektirir.
3, Teknik zorluklar ve yenilik
Bağlantının güvenilirliği: Esnek ve sert alanlar arasındaki bağlantı gevşek olmamalı ve bükme sırasında kopmamalıdır. "Kademeli presleme işlemini" benimsemek, ikisinin arasındaki bağlantıya "sağlam bir ceket" koymak, onbinlerce kez bükülse bile düşmemesini sağlamak gibidir.
Yapışkan kontrol teknolojisi: Laminasyon sırasında yapışkanın esnek alana taşmaması gerekir, aksi takdirde esnek alt tabaka sertleşerek bükülme hatasına neden olur. Bu, son derece yüksek proses hassasiyeti ve yapışkan kontrol teknolojisi gerektirir.
CTE fark yönetimi: Sert malzemeler (CTE 18 ppm/ derece C) ve esnek malzemeler (CTE 30 ppm/ derece C) arasındaki termal genleşme katsayısı farkı önemlidir ve sıcaklık değişimlerinden kaynaklanan yapısal deformasyonu önlemek için 5-7 presleme döngüsüyle kontrol edilmesi gerekir.
4, Uygulama ve Gelecek
Sert esnek baskılı devre kartları, katlanabilir akıllı telefonlar, akıllı saatler ve tıbbi cihazlar gibi yüksek entegrasyon ve esneklik gerektiren alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Üretim sürecinin karmaşıklığı, pcb endüstrisinin "tavanı" olarak adlandırılabilir, ancak giyilebilir cihazların, esnek ekranların ve diğer alanların gelişmesiyle birlikte, sert esnek baskılı devre kartlarının üretim süreci daha ince (kalınlık) doğru ilerleyecektir.<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".
sert esnek baskılı devre kartı, FR-4 pcb, esnek devre kartları