Rigid-flex dosky plošných spojov: kľúčové body pri spracovaní a laminácii.

Pri spracovaní pevných ohybných dosiek plošných spojov je kľúčovým problémom, ako dosiahnuť efektívne lisovanie v spojoch dosiek. V súčasnosti je to stále aspekt, ktorému musia výrobcovia PCB venovať osobitnú pozornosť. Nižšie vám Capel poskytne podrobný úvod do niekoľkých bodov, ktoré si vyžadujú pozornosť.

Pevný flexibilný PCB substrát a predimpregnovaná laminácia: Kľúčové úvahy pre zníženie deformácie a tepelného napätia

Či už robíte lamináciu substrátu alebo jednoduchú lamináciu predimpregnovaných laminátov, je dôležité venovať pozornosť osnove a útku sklenenej tkaniny. Ignorovanie týchto faktorov môže viesť k zvýšenému tepelnému namáhaniu a deformácii. Na zabezpečenie čo najkvalitnejších výsledkov procesu laminácie je potrebné venovať pozornosť týmto aspektom. Poďme sa ponoriť do významu smerov osnovy a útku a preskúmajme účinné spôsoby, ako zmierniť tepelné napätie a znížiť deformáciu.

Laminácia substrátu a laminácia predimpregnovaného laminátu sú bežné techniky vo výrobe, najmä pri výrobe dosiek plošných spojov (PCB), elektronických súčiastok a kompozitných materiálov. Tieto metódy zahŕňajú spojenie vrstiev materiálu dohromady, aby sa vytvoril pevný a funkčný konečný produkt. Medzi mnohými faktormi pre úspešnú lamináciu hrá kľúčovú úlohu orientácia sklenenej tkaniny v osnove a útku.

Osnova a útek označujú dva hlavné smery vlákien v tkaných materiáloch, ako je sklenená tkanina. Smer osnovy vo všeobecnosti prebieha rovnobežne s dĺžkou kotúča, zatiaľ čo smer útku prebieha kolmo na osnovu. Tieto orientácie sú kritické, pretože určujú mechanické vlastnosti materiálu, ako je pevnosť v ťahu a rozmerová stabilita.

Pokiaľ ide o lamináciu substrátu alebo lamináciu predimpregnovaného laminátu, správne zarovnanie osnovy a útku sklenenej tkaniny je rozhodujúce pre udržanie požadovaných mechanických vlastností konečného produktu. Nesprávne zarovnanie týchto orientácií môže viesť k narušeniu štrukturálnej integrity a zvýšenému riziku deformácie.

Tepelné napätie je ďalším kritickým faktorom, ktorý treba brať do úvahy pri laminácii. Tepelné napätie je napätie alebo deformácia, ku ktorej dochádza, keď je materiál vystavený zmene teploty. Môže to viesť k rôznym problémom vrátane deformácie, delaminácie a dokonca aj mechanického zlyhania laminovaných štruktúr.

Aby sa minimalizovalo tepelné namáhanie a zabezpečil sa úspešný proces laminácie, je dôležité dodržiavať určité pokyny. V prvom rade zabezpečte, aby sa sklenená tkanina skladovala a manipulovalo s ňou v prostredí s kontrolovanou teplotou, aby sa minimalizovali teplotné rozdiely medzi materiálom a procesom laminácie. Tento krok pomáha znížiť riziko deformácie v dôsledku náhlej tepelnej expanzie alebo kontrakcie.

Okrem toho regulované rýchlosti ohrevu a chladenia počas laminácie môžu ďalej zmierniť tepelné namáhanie. Technológia umožňuje postupné prispôsobovanie materiálu zmenám teploty, čím sa minimalizuje riziko deformácie alebo rozmerových zmien.

V niektorých prípadoch môže byť výhodné použiť proces uvoľnenia tepelného napätia, ako je vytvrdzovanie po laminácii. Proces zahŕňa vystavenie laminovanej štruktúry riadeným a postupným zmenám teploty, aby sa uvoľnilo akékoľvek zvyškové tepelné napätie. Pomáha znižovať deformáciu, zvyšuje rozmerovú stabilitu a predlžuje životnosť laminovaných výrobkov.

Okrem týchto úvah je tiež dôležité používať kvalitné materiály a dodržiavať správne výrobné techniky počas procesu laminácie. Výber vysokokvalitnej sklenenej tkaniny a kompatibilných spojovacích materiálov zaisťuje optimálny výkon a minimalizuje riziko deformácie a tepelného namáhania.

Okrem toho, použitie presných a spoľahlivých meracích techník, ako je laserová profilometria alebo tenzometre, môže poskytnúť cenné informácie o deformácii a úrovni napätia laminovaných štruktúr. Pravidelné monitorovanie týchto parametrov umožňuje včasné úpravy a korekcie tam, kde je to potrebné na udržanie požadovaných štandardov kvality.

Dôležitým faktorom, ktorý treba zvážiť pri výbere vhodného materiálu pre rôzne aplikácie, je hrúbka a tvrdosť materiálu.

To platí najmä pre pevné dosky, ktoré musia mať určitú hrúbku a tuhosť, aby sa zabezpečila správna funkcia a odolnosť.

Pružná časť pevnej dosky je zvyčajne veľmi tenká a nemá žiadnu sklenenú tkaninu. Vďaka tomu je náchylný na environmentálne a tepelné šoky. Na druhej strane sa očakáva, že tuhá časť dosky zostane stabilná voči takýmto vonkajším faktorom.

Ak tuhá časť dosky nemá určitú hrúbku alebo tuhosť, rozdiel v tom, ako sa mení v porovnaní s pružnou časťou, môže byť viditeľný. To môže spôsobiť vážne deformácie počas používania, čo môže negatívne ovplyvniť proces spájkovania a celkovú funkčnosť dosky.

Tento rozdiel sa však môže javiť ako zanedbateľný, ak má tuhá časť dosky určitý stupeň hrúbky alebo tuhosti. Aj keď sa ohybná časť zmení, celková rovinnosť dosky to neovplyvní. To zaisťuje, že doska zostane stabilná a spoľahlivá počas spájkovania a používania.

Stojí za zmienku, že hoci hrúbka a tvrdosť sú dôležité, existujú hranice ideálnej hrúbky. Ak sú diely príliš hrubé, doska nielenže oťažie, ale bude to aj neekonomické. Nájdenie správnej rovnováhy medzi hrúbkou, tuhosťou a hmotnosťou je rozhodujúce pre zabezpečenie optimálneho výkonu a nákladovej efektívnosti.

Na určenie ideálnej hrúbky pevných dosiek sa vykonali rozsiahle experimenty. Tieto experimenty ukazujú, že vhodnejšia je hrúbka 0,8 mm až 1,0 mm. V tomto rozsahu doska dosahuje požadovanú úroveň hrúbky a tuhosti pri zachovaní prijateľnej hmotnosti.

Výberom pevnej dosky s vhodnou hrúbkou a tvrdosťou môžu výrobcovia a používatelia zabezpečiť, že doska zostane plochá a stabilná aj za rôznych podmienok. To výrazne zlepšuje celkovú kvalitu a spoľahlivosť procesu spájkovania a dostupnosť dosky.

Záležitosti, ktorým treba venovať pozornosť pri obrábaní a lícovaní:

tuhé flex dosky plošných spojov sú kombináciou flexibilných substrátov a pevných dosiek. Táto kombinácia spája výhody oboch, ktorá má ako flexibilitu pevných materiálov, tak aj pevnosť. Táto jedinečná prísada vyžaduje špecifickú technológiu spracovania, aby sa zabezpečil najlepší výkon.

Keď hovoríme o úprave flexibilných okien na týchto doskách, frézovanie je jednou z bežných metód. Vo všeobecnosti existujú dva spôsoby frézovania: buď najskôr frézovať a potom flexibilne frézovať, alebo po dokončení všetkých predchádzajúcich procesov a finálnom formovaní použiť rezanie laserom na odstránenie odpadu. Výber dvoch metód závisí od štruktúry a hrúbky samotnej mäkkej a tvrdej kombinovanej dosky.

Ak je ohybné okienko najskôr vyfrézované, aby sa zabezpečila presnosť frézovania, je veľmi dôležitá. Frézovanie by malo byť presné, ale nie príliš malé, pretože by nemalo ovplyvniť proces zvárania. Na tento účel môžu inžinieri pripraviť údaje o frézovaní a podľa toho môžu predbežne frézovať na flexibilnom okne. Vďaka tomu je možné kontrolovať deformáciu a proces zvárania nie je ovplyvnený.

Na druhej strane, ak sa rozhodnete flexibilné okno nefrézovať, svoju úlohu zohrá rezanie laserom. Laserové rezanie je efektívny spôsob, ako odstrániť flexibilný okenný odpad. Pozor však na hĺbku rezu laserom FR4. Potreba vhodne optimalizovať parametre potlačenia, aby sa zabezpečilo úspešné rezanie flexibilných okien.

Na optimalizáciu parametrov potlačenia sú výhodné parametre použité s odkazom na flexibilné substráty a tuhé dosky. Táto komplexná optimalizácia môže zabezpečiť, že počas tlaku vrstvy sa aplikuje primeraný tlak, čím sa vytvorí dobrá tvrdá a tvrdá kombinovaná doska.

Vyššie uvedené sú tri aspekty, ktoré si vyžadujú osobitnú pozornosť pri spracovaní a lisovaní pevných dosiek s plošnými spojmi. Ak máte ďalšie otázky týkajúce sa dosiek plošných spojov, neváhajte nás kontaktovať. Capel nazbieral 15 rokov bohatých skúseností v priemysle dosiek plošných spojov a naša technológia v oblasti dosiek s pevným ohybom je celkom vyspelá.