En stiv-flex PCB er en ny type printkort, der kombinerer holdbarheden af stive printkort og fleksibiliteten af fleksible printkort (FPC). Blandt alle typer printkort tilbyder stive-flex printkort den stærkeste modstandsdygtighed over for barske miljøer, hvilket gør dem populære blandt producenter af industriel kontrol, medicinsk og militært udstyr. WonderfulPCB øger også gradvist andelen af stive-flex printkort i sin samlede produktion.
Fordelene ved stive-flex printkort er deres fremragende egenskaber fra begge sider stift PCB og fleksible FPC'er. De kan foldes, bøjes og spare plads, samtidig med at de stadig muliggør kompleks svejsning af komponenter. Sammenlignet med traditionelle kabler tilbyder de længere levetid, mere pålidelig stabilitet og er mindre tilbøjelige til at knække, oxidere eller løsne sig, hvilket forbedrer produktets ydeevne betydeligt. Stive-flex printkort har dog nogle ulemper: deres produktion involverer adskillige processer, de er vanskelige at fremstille, har et lavt udbytte, kræver en stor mængde materiale og arbejdskraft, hvilket gør dem dyre og har en længere produktionscyklus.
Hvad er anvendelserne af rigid-flex? PCB?
1.industriel brug – Dette omfatter anvendelser i industrier som militær og medicin. De fleste industrielle dele kræver præcision, sikkerhed og holdbarhed, hvilket gør de nødvendige egenskaber til stive-flex printkort høj pålidelighed, høj præcision, lavt impedans tab, fremragende signaltransmissionskvalitet og holdbarhed. På grund af processens kompleksitet er produktionsvolumen dog lille, og enhedsprisen er relativt høj.
2. Mobiltelefoner – Almindelige anvendelser af stift-flex PCB I mobiltelefoner omfatter hængslet på foldbare telefoner, kameramoduler, tastatur og RF-moduler.
3.Elektronik – Inden for forbrugerprodukter er DSC (digitale stillkameraer) og DV (digital video) repræsentative enheder, der driver udviklingen af rigid-flex printkort. De forbinder forskellige printkort og komponenter i tre dimensioner, hvilket øger printkortets samlede brugbare areal, samtidig med at den samme kredsløbstæthed opretholdes. Dette forbedrer kredsløbskapaciteten og reducerer signaloverførselsbegrænsninger og monteringsfejlrater. Da rigid-flex printkort er lette, tynde og fleksible, bidrager de desuden til at reducere produktets størrelse og vægt.
4.Automotive – I køretøjer bruges stive-flex printkort i applikationer såsom at forbinde knapper på rattet til bundkortet, forbinde skærme og kontrolpaneler i køretøjers videosystemer, styre knapper på bildørpaneler, bakradarsystemer, sensorer (luftkvalitet, temperatur, fugtighed og speciel gaskontrol), kommunikationssystemer, satellitnavigation, kontrolpaneler på bagsædet og eksterne køretøjsdetekteringssystemer.
Nøglepunkter i fremstilling af stive, fleksible printkort
Oprettelsen og udviklingen af FPC'er og printkort gav anledning til det stive-flex printkort, som dannes ved at kombinere fleksible printplader og stive printkort gennem processer som laminering. Nøglepunktet i fremstilling af stive-flex printkort ligger i lamineringsprocessen, især ved overgangen mellem de fleksible og stive sektioner. Selvom separate printkort- eller FPC-lamineringsprocesser er modne, er det fortsat en udfordring for producenter at kombinere disse to typer i stive-flex-printkort.
- Brug af vakuumlamineringsmaskiner sikrer kontinuerligt tryk og temperatur for optimal vedhæftning og materialebinding.
- Der skal vælges passende belægningsmaterialer: blød belægning kan vise metalspor og mønstre på overfladen, mens et for hårdt materiale kan forårsage undertryk og bobler.
Udfordringer i fremstilling af stive, fleksible printkort
Stive-fleksible printkort involverer komplekse processer, og visse nøgleteknologier og udfordringer er vanskelige at kontrollere. Forskellene i struktur og materiale mellem fleksible og stive printkort resulterer i betydelige forskelle i deres dimensionsstabilitet, hvilket gør valget af passende materialer afgørende for korrekt justering.
For den fleksible sektion:
- Bløde materialer skal føres gennem produktionslinjen ved hjælp af en bæreplade for at undgå fastklemning og spild.
- Præcis håndtering af individuelle lag er afgørende for justering, især på grund af polyimidmaterialers følsomhed over for stærke alkaliske opløsninger, som kan forårsage hævelse.
- Lamineringskvaliteten kan forbedres ved at bruge egnede buffermaterialer som polypropylenfilm eller PTFE-ark for at forbedre bindingen mellem lagene.
For den stive sektion:
- Sikring af ensartet træretning af glasfiberdug og eliminering af termisk stress under laminering for at forhindre vridning.
- Kontrol af udvidelse og sammentrækning under laminering, især for fleksible sektioner.
- Flexvinduer kan bearbejdes enten ved hjælp af forfræsning eller efterfræsning, afhængigt af pladestrukturen og tykkelsen.
Virkningen af stigninger i råmaterialepriser på omkostningerne ved stive, fleksible printkort
Siden september 2020 er priserne på CCL (kobberbelagt laminat) steget betydeligt, drevet af mangel på råmaterialer og stærk efterspørgsel i downstream-segmentet. Stigningen i råmaterialepriser, især kobber, glasfiber og harpiks, har presset CCL-priserne op med op til 100%. Denne prisstigning har dog haft en relativt lille indflydelse på omkostningerne til stive-flex printkort, fordi materialeomkostningerne tegner sig for en mindre del af de samlede omkostninger sammenlignet med almindelige printkort.
Kvalitetskontrolpunkter i fremstilling af rigid-flex printkort til kameramoduler
Kameramodulers stive-flex printkort er særligt vanskelige at fremstille på grund af den lille afstand (2-3 mil) mellem COB (chip-on-board) PAD og behovet for overfladebehandlinger som ENEPIG (Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold), hvilket kan føre til sideætsning. For at imødegå dette skal to udfordringer løses:
- Fin linjeætsning – For at håndtere små COB PAD-størrelser bør LDI-eksponeringsmaskiner (laser direct imaging) anvendes, da de tilbyder højere opløsning end traditionelle maskiner. Dette hjælper med at undgå fejljustering under eksponering.
- Kontrol af sideætsning af loddemaske – Finere loddemaskefarve bør anvendes for at reducere porer i blækket, hvilket ellers ville føre til høje sidepletteringshastigheder og kortslutninger under overfladebehandling.
Afslutningsvis, stiv-fleksibel PCB prototyping og fremstilling indebærer unikke udfordringer på grund af deres materialestruktur og anvendelser, hvilket kræver justeringer i hvert produktionstrin for at optimere processer og parametre.
