1. Prerja e Materialit FPC
Me përjashtim të disa materialeve, shumica e materialeve të përdorura në qarqet e shtypura fleksibël (FPC) vijnë në rrotulla. Meqenëse jo të gjitha proceset kërkojnë teknika të bazuara në rrotulla, disa procese, të tilla si shpimi i vrimave të metalizuara në PCB fleksibël të dyanshëm, duhet të bëhen me materiale në formë fletësh. Hapi i parë për PCB fleksibël të dyanshëm është prerja e materialit në fletë.
Laminatet fleksibël të veshura me bakër kanë tolerancë shumë të ulët ndaj stresit mekanik dhe mund të dëmtohen lehtë. Çdo dëmtim gjatë procesit të prerjes mund të ndikojë ndjeshëm në rendimentin e proceseve pasuese. Prandaj, megjithëse prerja mund të duket e thjeshtë, duhet treguar shumë kujdes për të siguruar cilësinë e materialit. Për sasi të vogla, mund të përdoren makina prerëse manuale ose prerëse rrotulluese. Për prodhim në shkallë të gjerë, preferohen makinat prerëse automatike.
Qoftë laminat të veshur me bakër me një ose dy anë, apo filma mbulues, saktësia e prerjes mund të arrijë ±0.33 mm. Procesi i prerjes është shumë i besueshëm dhe materiali i prerë grumbullohet automatikisht me kujdes, pa pasur nevojë për trajtim manual në dalje. Procesi minimizon dëmtimin e materialit dhe materiali mbetet pothuajse pa rrudha ose gërvishtje. Për më tepër, pajisjet e përparuara mund të presin automatikisht. FPC të gdhendura në format rul duke përdorur sensorë optikë që zbulojnë modelet e gdhendura të shtrirjes, duke arritur saktësi prerjeje prej 0.3 mm. Megjithatë, skajet e prera nuk duhet të përdoren për shtrirje në proceset pasuese.
2. Shpimi i vrimave FPC
Ashtu si tabelat e qarqeve të shtypura të ngurta (PCB), vrimat në PCB fleksibël mund të shpohen duke përdorur shpimin CNC. Megjithatë, shpimi CNC nuk është i përshtatshëm për qarqet me dy anë me rul dhe vrima të metalizuara. Ndërsa dizajnet e qarqeve bëhen më të dendura dhe diametrat e vrimave më të vegjël, kufizimet e shpimit CNC kanë çuar në miratimin e teknikave të tjera të shpimit të vrimave, të tilla si gdhendja me plazmë, shpimi me lazer, mikro-shpimi dhe gdhendja kimike. Këto teknika më të reja janë më të pajtueshme me kërkesat e procesit të bazuar në rul.
Shpimi CNC
Shumica e vrimave në PCB-në fleksibël me dy anë ende shpohen duke përdorur Makineritë CNCKëto makina CNC janë në thelb të njëjta me ato të përdorura për PCB të ngurtë, megjithëse disa kushte ndryshojnë. Meqenëse PCB-të fleksibël janë të holla, fletë të shumta mund të vendosen mbi njëra-tjetrën për shpim. Në kushte të favorshme, 10 deri në 15 fletë mund të shpohen njëkohësisht. Laminatet fenolike me bazë letre ose laminatet epoksi me fibra qelqi mund të përdoren si fletë mbështetëse dhe mbuluese, ose mund të përdoren edhe pllaka alumini me trashësi 0.2 deri në 0.4 mm. Në treg janë të disponueshme majat e shpimit të përdorura në PCB fleksibël, dhe majat e përdorura për shpimin e PCB të ngurtë mund të përdoren edhe për ato fleksibël.
Kushtet për shpimin, frezimin e filmit mbulues dhe formësimin e pllakës përforcuese janë përgjithësisht të ngjashme. Megjithatë, për shkak të butësisë së ngjitësit të përdorur në materialet fleksibël të PCB-së, ai mund të ngjitet lehtësisht në majën e shpimit, duke kërkuar inspektim të shpeshtë të gjendjes së majës së shpimit dhe një rritje të përshtatshme të shpejtësisë së rrotullimit të saj. Duhet treguar kujdes i veçantë kur shpohet PCB fleksibël shumështresor ose PCB me përkulje të ngurtë.
punching
Mikro-shpimi nuk është një teknikë e re dhe është përdorur për prodhim masiv. Meqenëse proceset e bazuara në rul përfshijnë prodhim të vazhdueshëm, ekzistojnë shumë raste kur vrimat hapen në format rul. Megjithatë, shpimi masiv është i kufizuar në diametra vrimash prej 0.6–0.8 mm, dhe krahasuar me shpimin CNC, shpimi zgjat më shumë dhe kërkon funksionim manual. Procesi fillestar shpesh përfshin dimensione të mëdha, gjë që i bën matricat e shpimit përkatësisht më të mëdha dhe më të shtrenjta. Megjithëse prodhimi masiv mund të ulë kostot, amortizimi i pajisjeve është i konsiderueshëm, dhe për prodhimin në sasi të vogla, shpimi CNC ofron më shumë fleksibilitet dhe efikasitet të kostos.
Megjithatë, në vitet e fundit, janë bërë përparime të rëndësishme si në precizionin e shpimit të matricës ashtu edhe në shpimin CNC. Shpimi tani është bërë më i realizueshëm për PCB fleksibël. Teknologjitë më të fundit të matricës mund të krijojnë vrima deri në 75 µm në laminate të veshura me bakër pa ngjitës me një trashësi substrati prej 25 µm. Në kushte të përshtatshme, mund të shpohen edhe vrima deri në 50 µm. Makineritë shpuese janë automatizuar gjithashtu dhe tani janë në dispozicion matrica më të vogla, duke e bërë shpimin një mundësi të zbatueshme për PCB fleksibël. Megjithatë, as shpimi CNC dhe as shpimi nuk janë të përshtatshme për përpunimin e vrimave të verbëra.
Shpimet me lazer
Teknologjia lazer mund të shpojë vrimat më të vogla. Për PCB fleksibël përdoren disa lloje makinash shpimi me lazer, duke përfshirë lazerët eksimer, lazerët CO₂, lazerët YAG (garnet alumini itrium) dhe lazerët e argonit.
Lazerët CO₂ mund të shpojnë vetëm shtresa izoluese, ndërsa lazerët YAG mund të shpojnë si shtresën izoluese ashtu edhe fletën e bakrit. Shpimi i shtresës izoluese është dukshëm më i shpejtë sesa shpimi i fletës së bakrit, kështu që përdorimi i një lazeri të vetëm për të gjitha proceset e shpimit është joefikas. Në mënyrë tipike, fleta e bakrit gdhendet së pari për të formuar modelin e vrimës, dhe më pas shtresa izoluese hiqet për të formuar vrimën. Kjo metodë lejon që diametra jashtëzakonisht të vegjël të vrimave të shpohen nga lazerët. Megjithatë, saktësia e pozicionimit midis vrimave të sipërme dhe të poshtme mund të kufizojë diametrin e vrimës. Për vrimat e verbëra, çështja e shtrirjes vertikale nuk lind, pasi vetëm fleta e bakrit e njërës anë gdhendet.
Lazerët eksimerë janë të aftë të shpojnë vrimat më të imëta. Lazerët eksimerë përdorin dritë ultravjollcë që zbërthen drejtpërdrejt strukturën molekulare të rrëshirës së substratit, duke gjeneruar nxehtësi minimale dhe duke kufizuar dëmtimin e zonës përreth vrimës. Kjo rezulton në mure të lëmuara dhe vertikale të vrimave. Nëse rrezja e lazerit mund të zvogëlohet më tej në madhësi, mund të shpohen vrima me diametër 10-20 µm. Megjithatë, ndërsa raporti i aspektit rritet, veshja me bakër të lagësht bëhet gjithnjë e më e vështirë.
Një problem kyç me shpimin me lazer eksimer është se dekompozimi i rrëshirës prodhon mbetje të zeza karboni në muret e vrimave, të cilat duhet të pastrohen para veshjes. Përveç kësaj, uniformiteti i lazerit mund të çojë në mbetje të ngjashme me bambunë gjatë përpunimit të vrimave të verbëra. Sfida më e madhe me shpimin me lazer eksimer është shpejtësia e tij e ngadaltë dhe kostoja e lartë, duke kufizuar përdorimin e tij në aplikime që kërkojnë saktësi dhe besueshmëri të lartë për vrima shumë të vogla.
Në të kundërt, shpuesit me lazer CO₂ janë shumë më të shpejtë dhe më pak të kushtueshëm, por kanë cilësi më të dobët të vrimave, me diametra që zakonisht variojnë nga 70 deri në 100 µm. Megjithatë, shpejtësia e përpunimit është dukshëm më e shpejtë se lazerët eksimer, duke e bërë shpimin me lazer CO₂ më efektiv nga ana e kostos, veçanërisht për vargjet e vrimave me dendësi të lartë.
Kur përdorni lazerë CO₂ për të shpuar vrima të verbëra, është shumë e rëndësishme që lazeri të arrijë vetëm sipërfaqen e bakrit. Heqja e materialit organik nga sipërfaqja është e panevojshme, por përpunimi pasues me gdhendje kimike ose plazme mund të jetë i nevojshëm për të pastruar sipërfaqen e bakrit.
3. Metalizimi i vrimave
Procesi i metalizimit të vrimave për PCB fleksibël është i ngjashëm me atë të përdorur për PCB i ngurtëPërparimet e fundit kanë zëvendësuar veshjen kimike me veshje të drejtpërdrejtë duke përdorur shtresa përçuese me bazë karboni. Kjo teknikë është futur edhe në prodhimin e PCB-ve fleksibël.
Meqenëse PCB-të fleksibël janë të buta, kërkohen pajisje speciale për të siguruar pllakat gjatë metalizimit. Këto pajisje jo vetëm që e mbajnë PCB-në në vend, por sigurojnë edhe stabilitet në banjën e veshjes. Përndryshe, trashësia e pabarabartë e veshjes së bakrit mund të çojë në probleme si lidhje të shkurtra dhe ura gjatë gdhendjes. Për të arritur veshje uniforme të bakrit, PCB-ja fleksibël duhet të shtrihet fort brenda pajisjes dhe duhet t'i kushtohet vëmendje e kujdesshme pozicionimit të elektrodës.
4. Pastrimi i Sipërfaqes me Fletë Bakri
Për të përmirësuar ngjitjen e maskës rezistente, sipërfaqja e fletës së bakrit duhet të pastrohet para se të aplikohet rezistenca. Edhe pse ky duket si një proces i thjeshtë, duhet treguar kujdes i veçantë për PCB-në fleksibël.
Zakonisht, pastrimi përfshin metoda kimike dhe mekanike. Për modele precize, të dyja metodat shpesh kombinohen. Furça mekanike mund të jetë e ndërlikuar; nëse furça është shumë e fortë, mund të dëmtojë fletën e bakrit, por nëse është shumë e butë, pastrimi mund të jetë i pamjaftueshëm. Në përgjithësi, përdoren furça najloni dhe gjatësia dhe fortësia e furçave duhet të zgjidhen me kujdes. Dy rula furçash vendosen sipër shiritit transportues, të cilët rrotullohen në drejtim të kundërt me lëvizjen e shiritit. Megjithatë, presioni i tepërt nga rulat e furçave mund ta zgjasë substratin, duke çuar në ndryshime dimensionale.
Nëse sipërfaqja e bakrit nuk pastrohet siç duhet, ngjitja e maskës rezistente do të jetë e dobët, duke zvogëluar rendimentin e procesit të gdhendjes. Për shkak të cilësisë së përmirësuar të laminateve të fletës së bakrit në vitet e fundit, pastrimi i sipërfaqes mund të anashkalohet për qarqet me një anë. Megjithatë, për modelet precize nën 100 µm.pastrim sipërfaqësor mbetet thelbësor.
