कठोर-लचीला पीसीबी क्या है?

एक कठोर-फ्लेक्स पीसीबी यह एक नए प्रकार का प्रिंटेड सर्किट बोर्ड है जो कठोर पीसीबी के स्थायित्व और लचीले पीसीबी (एफपीसी) के लचीलेपन को जोड़ता है। सभी प्रकार के सर्किट बोर्डों में, कठोर-फ्लेक्स पीसीबी कठोर वातावरण के लिए सबसे मजबूत प्रतिरोध प्रदान करते हैं, जिससे वे औद्योगिक नियंत्रण, चिकित्सा और सैन्य उपकरणों के निर्माताओं के बीच लोकप्रिय हो जाते हैं। वंडरफुलपीसीबी भी धीरे-धीरे अपने कुल उत्पादन में कठोर-फ्लेक्स पीसीबी का अनुपात बढ़ा रहा है।

कठोर-फ्लेक्स पीसीबी के लाभ दोनों से उनके उत्कृष्ट गुण हैं कठोर पीसीबी और लचीले FPCs। इन्हें मोड़ा जा सकता है, झुकाया जा सकता है और जगह की बचत की जा सकती है, जबकि अभी भी घटकों की जटिल वेल्डिंग की अनुमति है। पारंपरिक केबलों की तुलना में, वे लंबे जीवनकाल, अधिक विश्वसनीय स्थिरता प्रदान करते हैं, और टूटने, ऑक्सीकरण या अलग होने की संभावना कम होती है, जिससे उत्पाद का प्रदर्शन काफी बेहतर होता है। हालाँकि, कठोर-लचीले PCB में कुछ कमियाँ हैं: उनके उत्पादन में कई प्रक्रियाएँ शामिल हैं, उन्हें बनाना मुश्किल है, उनकी उपज दर कम है, बड़ी मात्रा में सामग्री और श्रम की आवश्यकता होती है, जिससे वे महंगे हो जाते हैं और उनका उत्पादन चक्र लंबा होता है।

रिजिड-फ्लेक्स के अनुप्रयोग क्या हैं पीसीबी?

1.औद्योगिक उपयोग - इसमें सैन्य और चिकित्सा क्षेत्रों जैसे उद्योगों में अनुप्रयोग शामिल हैं। अधिकांश औद्योगिक भागों को सटीकता, सुरक्षा और स्थायित्व की आवश्यकता होती है, जिससे कठोर-फ्लेक्स पीसीबी के लिए आवश्यक गुण उच्च विश्वसनीयता, उच्च परिशुद्धता, कम प्रतिबाधा हानि, उत्कृष्ट संकेत संचरण गुणवत्ता और स्थायित्व होते हैं। हालाँकि, प्रक्रिया की जटिलता के कारण, उत्पादन की मात्रा कम होती है, और इकाई मूल्य अपेक्षाकृत अधिक होता है।

2.मोबाइल फोन – के सामान्य अनुप्रयोग कठोर-लचीला पीसीबी मोबाइल फोन में शामिल प्रमुख घटकों में फोल्डेबल फोन के हिंज, कैमरा मॉड्यूल, कीपैड और आरएफ मॉड्यूल शामिल हैं।

3.उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स - उपभोक्ता उत्पादों में, DSC (डिजिटल स्टिल कैमरा) और DV (डिजिटल वीडियो) प्रतिनिधि उपकरण हैं जो कठोर-फ्लेक्स PCB के विकास को आगे बढ़ाते हैं। वे तीन आयामों में विभिन्न PCB हार्ड बोर्ड और घटकों को जोड़ते हैं, जिससे समान सर्किट घनत्व बनाए रखते हुए PCB का कुल उपयोग योग्य क्षेत्र बढ़ जाता है। इससे सर्किट क्षमता में सुधार होता है और सिग्नल ट्रांसमिशन सीमाएँ और असेंबली त्रुटि दर कम हो जाती है। इसके अतिरिक्त, चूँकि कठोर-फ्लेक्स बोर्ड हल्के, पतले और लचीले होते हैं, इसलिए वे उत्पाद के आकार और वजन को कम करने में योगदान देते हैं।

4.मोटर वाहन - वाहनों में, कठोर-फ्लेक्स पीसीबी का उपयोग स्टीयरिंग व्हील पर बटन को मदरबोर्ड से जोड़ने, वाहन वीडियो सिस्टम में स्क्रीन और नियंत्रण पैनलों को जोड़ने, कार के दरवाजे के पैनल पर बटन को नियंत्रित करने, रिवर्स रडार इमेजिंग सिस्टम, सेंसर (वायु गुणवत्ता, तापमान, आर्द्रता और विशेष गैस नियंत्रण), संचार प्रणाली, उपग्रह नेविगेशन, बैकसीट नियंत्रण पैनल और बाहरी वाहन पहचान प्रणाली जैसे अनुप्रयोगों में किया जाता है।

 

कठोर-लचीले पीसीबी विनिर्माण में मुख्य बिंदु

एफपीसी और पीसीबी के निर्माण और विकास ने कठोर-फ्लेक्स पीसीबी को जन्म दिया, जो संयोजन से बनता है लचीले सर्किट बोर्ड और कठोर सर्किट बोर्ड को लेमिनेशन जैसी प्रक्रियाओं के माध्यम से बनाया जाता है। कठोर-फ्लेक्स पीसीबी निर्माण में मुख्य बिंदु लेमिनेशन प्रक्रिया में निहित है, विशेष रूप से लचीले और कठोर वर्गों के बीच जंक्शन पर। जबकि स्टैंडअलोन पीसीबी या एफपीसी लेमिनेशन प्रक्रियाएँ परिपक्व हैं, इन दो प्रकारों को कठोर-फ्लेक्स बोर्डों में संयोजित करना निर्माताओं के लिए एक चुनौती बनी हुई है।

1. वैक्यूम लेमिनेशन मशीनों का उपयोग इष्टतम आसंजन और सामग्री संबंध के लिए निरंतर दबाव और तापमान सुनिश्चित करता है।
2. उपयुक्त कवरले सामग्री का चयन किया जाना चाहिए: नरम कवरले सतह पर धातु के निशान और पैटर्न दिखा सकते हैं, जबकि बहुत कठोर सामग्री दबाव और बुलबुले का कारण बन सकती है।

कठोर-लचीले पीसीबी विनिर्माण में चुनौतियाँ

कठोर-फ्लेक्स पीसीबी में जटिल प्रक्रियाएं शामिल होती हैं, और कुछ प्रमुख प्रौद्योगिकियों और चुनौतियों को नियंत्रित करना मुश्किल होता है। लचीले और कठोर बोर्डों के बीच संरचना और सामग्री में अंतर के परिणामस्वरूप उनकी आयामी स्थिरता में महत्वपूर्ण अंतर होता है, जिससे उचित संरेखण के लिए उपयुक्त सामग्रियों का चयन महत्वपूर्ण हो जाता है।

लचीले अनुभाग के लिए:

1. नरम सामग्रियों को जाम होने और बर्बादी से बचाने के लिए उन्हें वाहक प्लेट का उपयोग करके उत्पादन लाइन में ले जाने की आवश्यकता होती है।
2. संरेखण के लिए अलग-अलग परतों का सटीक संचालन महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से पॉलीमाइड सामग्रियों की मजबूत क्षारीय घोलों के प्रति संवेदनशीलता के कारण, जो सूजन पैदा कर सकते हैं।
3. परतों के बीच संबंध को बेहतर बनाने के लिए पॉलीप्रोपिलीन फिल्म या पीटीएफई शीट जैसी उपयुक्त बफर सामग्री का उपयोग करके लेमिनेशन की गुणवत्ता में सुधार किया जा सकता है।

कठोर अनुभाग के लिए:

1. ग्लास फाइबर कपड़े की एकसमान दिशा सुनिश्चित करना और विरूपण को रोकने के लिए लेमिनेशन के दौरान तापीय तनाव को समाप्त करना।
2. लेमिनेशन के दौरान विस्तार और संकुचन को नियंत्रित करना, विशेष रूप से लचीले भागों के लिए।
3. फ्लेक्स विंडोज़ को बोर्ड संरचना और मोटाई के आधार पर प्री-मिलिंग या पोस्ट-मिलिंग विधियों का उपयोग करके संसाधित किया जा सकता है।

कच्चे माल की कीमत में वृद्धि का रिजिड-फ्लेक्स पीसीबी की लागत पर प्रभाव

सितंबर 2020 से, CCL (कॉपर क्लैड लेमिनेट) की कीमतों में काफी वृद्धि हुई है, जो कच्चे माल की कमी और मजबूत डाउनस्ट्रीम मांग के कारण है। कच्चे माल की लागत में वृद्धि, विशेष रूप से तांबा, ग्लास फाइबर और राल ने CCL की कीमतों को 100% तक बढ़ा दिया है। हालाँकि, इस मूल्य वृद्धि का कठोर-फ्लेक्स पीसीबी की लागत पर अपेक्षाकृत कम प्रभाव पड़ा है, क्योंकि नियमित पीसीबी की तुलना में सामग्री की लागत कुल लागत का एक छोटा हिस्सा है।

कैमरा मॉड्यूल रिजिड-फ्लेक्स पीसीबी विनिर्माण में गुणवत्ता नियंत्रण बिंदु

कैमरा मॉड्यूल रिजिड-फ्लेक्स पीसीबी का निर्माण करना विशेष रूप से कठिन है क्योंकि सीओबी (चिप-ऑन-बोर्ड) पैड के बीच छोटी दूरी (2-3 मिल) होती है और ईएनईपीआईजी (इलेक्ट्रोलेस निकेल इलेक्ट्रोलेस पैलेडियम इमर्शन गोल्ड) जैसे सतह उपचार की आवश्यकता होती है, जिससे साइड एचिंग हो सकती है। इसे संबोधित करने के लिए, दो चुनौतियों का समाधान किया जाना चाहिए:

1. महीन रेखा नक्काशी - छोटे COB PAD साइज़ को संभालने के लिए, LDI (लेज़र डायरेक्ट इमेजिंग) एक्सपोज़र मशीनों का उपयोग किया जाना चाहिए, क्योंकि वे पारंपरिक मशीनों की तुलना में उच्च रिज़ॉल्यूशन प्रदान करते हैं। यह एक्सपोज़र के दौरान मिसअलाइनमेंट से बचने में मदद करता है।
2. सोल्डर मास्क साइड-एच नियंत्रण - स्याही में छिद्रों को कम करने के लिए महीन सोल्डर मास्क स्याही का उपयोग किया जाना चाहिए, अन्यथा सतह उपचार के दौरान उच्च साइड-प्लेटिंग दर और शॉर्ट सर्किट हो सकता है।

निष्कर्ष में, कठोर-लचीला पीसीबी प्रोटोटाइप और विनिर्माण में उनकी सामग्री संरचना और अनुप्रयोगों के कारण अद्वितीय चुनौतियां शामिल हैं, प्रक्रियाओं और मापदंडों को अनुकूलित करने के लिए हर उत्पादन चरण में समायोजन की आवश्यकता होती है।