Cosa ci vuole per realizzare PCB flessibili?

Per ogni produttore di circuiti stampati flessibili, ci sono alcune aree chiave di cui dovresti essere a conoscenza. Mentre i circuiti flessibili hanno alcune caratteristiche simili ai circuiti stampati rigidi, richiedono approcci molto diversi nel processo di produzione.

Alcune delle aree più significative sono:

          Funzionalità e procedure per la gestione dei materiali sottili

              Placcatura del pad selettiva

            Polyimide Coverlay Manufacturing

            Tolleranze dimensionali del materiale

            Taglio del profilo laser

            Plasma Desmear e Etch Back

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Funzionalità e procedure per la gestione dei materiali sottili

La movimentazione dei materiali, durante il processo flessibile di produzione dei PCB, è fondamentale per ottenere un'alta percentuale di resa dei pezzi di produzione e circuiti finiti affidabili. La gestione può rappresentare la percentuale più elevata di scarti di produzione e problemi di affidabilità. I materiali flessibili sono molto più sottili e non rinforzati rispetto a quelli utilizzati nelle tavole rigide. I materiali di base flessibili sono spesso 1-3 millesimi di spessore con ½ oncia. o 1 oz. il rame e il Coverlay hanno uno spessore di 1,5-2 mil.

Questi materiali sottili richiedono che molte apparecchiature di processo siano progettate specificamente per trasportare i materiali flessibili in modo sicuro e senza danni. I dipendenti devono inoltre essere formati in metodi di gestione manuale ben definiti. Eventuali attorcigliamenti o pieghe in un pannello di produzione provocheranno parti scartate o problemi di affidabilità nei circuiti finiti

Placcatura del pad selettiva

Un'importante tecnica di fabbricazione è come e dove il rame è placcato sulle parti. I circuiti flessibili richiedono un metodo con piastra di supporto che limita il rame placcato all'interno dei fori e in una piccola area circolare che circonda i fori sulla superficie della parte. Il rame aggiuntivo non è placcato sulla superficie di nessuna traccia. Per i progetti ad alta densità, potrebbe essere necessario pianificare l'area circolare sulla superficie per consentire un'efficace imaging dei rilievi e delle tracce.

Qualsiasi rame placcato sulle tracce di un circuito flessibile diminuirà la flessibilità della parte e potenzialmente comprometterà la sua affidabilità di piegatura meccanica con conseguente rottura.

PCBS rigido utilizza un metodo Pattern Plate che appoggia rame aggiuntivo sulla superficie di tutte le tracce esterne.

I progetti di circuiti flessibili possono anche richiedere una revisione per garantire che tutti gli attuali requisiti di trasporto siano soddisfatti dallo spessore del rame di base da solo.

Polyimide Coverlay Manufacturing

Coverlays ha lo stesso scopo di Soldermask su pannelli rigidi ma sono solidi fogli di Polyimide con un supporto adesivo che richiede un metodo di produzione completamente diverso. Tutte le aperture necessarie per esporre i tamponi SMT e PTH, devono essere lavorati in qualche modo utilizzando il taglio laser, la foratura / fresatura, il taglio con coltello CNC, i set di punzoni e matrici o una combinazione di questi. I rivestimenti vengono quindi posizionati e laminati sotto calore e pressione sulle superfici della parte. I requisiti di lavorazione impongono anche un diverso insieme di regole che regolano le dimensioni, la forma, la configurazione e la tolleranza di posizione delle funzioni.

Tolleranze dimensionali del materiale

A causa della flessibilità richiesta, i materiali flessibili sono molto più sottili e non contengono rinforzo (cioè l'intreccio di vetro in pannelli rigidi). Ciò si traduce in una stabilità dimensionale molto inferiore nei materiali che devono essere considerati nei sistemi di attrezzamento / registrazione utilizzati nella produzione. I materiali flessibili cresceranno e si restringeranno in quanto soggetti a umidità, calore e pressione, come si vede durante la produzione.

È anche pratica comune utilizzare pannelli di produzione più piccoli rispetto alle schede rigide per mitigare l'impatto della stabilità dimensionale del materiale.

Taglio del profilo laser

I materiali in poliimmide vengono facilmente tagliati con un laser. Ciò consente di ottenere profili molto precisi e complessi. Inoltre elimina la necessità di costosi utensili per punzonatura e stampi duri al prototipo e volumi di produzione inferiori. Il routing può essere utilizzato ma può limitare la complessità del profilo e provocare un indesiderato bordo della parte irregolare. Il taglio laser lascia una piccola quantità di residui carboniosi sul bordo del pezzo, ma è stato ritenuto accettabile dagli standard IPC.

Plasma Desmear e Etch Back

I progetti di flessione multistrato richiedono un processo di desmear e etch back efficace, fondamentale per assicurare fori affidabili e interconnessioni dello strato interno.

Le proprietà del materiale di Polyimide e l'adesivo flessibile, utilizzato per laminare insieme gli strati, sono sostanzialmente diversi da quelli dei materiali rigidi. I comuni processi di attacco chimico applicati su tavole rigide sono troppo aggressivi. Ciò si traduce in una finestra di processo molto piccola e difficile da controllare, risultati incoerenti e problemi di affidabilità sui pezzi finiti. L'incisione al plasma è decisamente preferita, il che si traduce in risultati di alta qualità e coerenti.

Sommario

Come accennato all'inizio di questo post, dal punto di vista del design, è necessario essere consapevoli di alcune aree chiave per la produzione di PCB flessibili. Non solo dovresti essere consapevole dell'aspetto progettuale, ma dovresti anche prendere in considerazione chi realizzerà le tue parti. Quando si seleziona un produttore di PCB flex offshore ci sono alcuni controlli e saldi aggiuntivi da tenere in considerazione.