En stel-flex PCB är en ny typ av kretskort som kombinerar hållbarheten hos styva kretskort och flexibiliteten hos flexibla kretskort (FPC). Bland alla typer av kretskort erbjuder styva flexibla kretskort den starkaste motståndskraften mot tuffa miljöer, vilket gör dem populära bland tillverkare av industriell styrning, medicinsk och militär utrustning. WonderfulPCB ökar också gradvis andelen styva flexibla kretskort i sin totala produktion.
Fördelarna med styva, flexibla kretskort är deras utmärkta egenskaper både från styv PCB och flexibla FPC:er. De kan vikas, böjas och spara utrymme, samtidigt som de fortfarande möjliggör komplex svetsning av komponenter. Jämfört med traditionella kablar erbjuder de längre livslängd, mer tillförlitlig stabilitet och är mindre benägna att gå sönder, oxidera eller lossna, vilket avsevärt förbättrar produktens prestanda. Styva flexibla kretskort har dock vissa nackdelar: deras produktion involverar många processer, de är svåra att tillverka, har låg avkastning, kräver en stor mängd material och arbetskraft, vilket gör dem dyra och har en längre produktionscykel.
Vilka är tillämpningarna av rigid-flex? PCB?
1.industriellt bruk – Detta inkluderar tillämpningar inom industrier som militär och medicin. De flesta industriella delar kräver precision, säkerhet och hållbarhet, vilket gör att de egenskaper som krävs för styva, flexibla kretskort (STPCB) har hög tillförlitlighet, hög precision, låg impedansförlust, utmärkt signalöverföringskvalitet och hållbarhet. På grund av processens komplexitet är dock produktionsvolymen liten och enhetspriset relativt högt.
2. Mobiltelefoner – Vanliga tillämpningar av styv-flex PCB I mobiltelefoner inkluderar gångjärnet på vikbara telefoner, kameramoduler, knappsats och RF-moduler.
3.Hemelektronik – Inom konsumentprodukter är DSC (digitala stillbildskameror) och DV (digital video) representativa enheter som driver utvecklingen av rigid-flex PCB. De kopplar samman olika kretskort och komponenter i tre dimensioner, vilket ökar kretskortets totala användbara area samtidigt som samma kretstäthet bibehålls. Detta förbättrar kretskapaciteten och minskar signalöverföringsbegränsningar och monteringsfel. Dessutom, eftersom rigid-flex-kort är lätta, tunna och flexibla, bidrar de till att minska produktens storlek och vikt.
4.Bil – I fordon används styva, flexibla kretskort (PCB) i tillämpningar som att ansluta knappar på ratten till moderkortet, länka skärmar och kontrollpaneler i fordonsvideosystem, styra knappar på bildörrpaneler, backradar, sensorer (luftkvalitet, temperatur, fuktighet och speciell gaskontroll), kommunikationssystem, satellitnavigering, kontrollpaneler i baksätet och externa fordonsdetekteringssystem.
Viktiga punkter i tillverkning av styva flexibla kretskort
Skapandet och utvecklingen av FPC och PCB gav upphov till det styva-flexibla PCB:t, som bildas genom att kombinera flexibla kretskort och styva kretskort genom processer som laminering. Nyckelpunkten i tillverkning av styva flexibla kretskort ligger i lamineringsprocessen, särskilt vid övergången mellan de flexibla och styva sektionerna. Även om fristående kretskorts- eller FPC-lamineringsprocesser är mogna, är det fortfarande en utmaning för tillverkare att kombinera dessa två typer i styva flexibla kort.
- Användning av vakuumlamineringsmaskiner säkerställer kontinuerligt tryck och temperatur för optimal vidhäftning och materialbindning.
- Lämpliga täckmaterial måste väljas: mjukt täckmaterial kan visa metallspår och mönster på ytan, medan ett för hårt material kan orsaka undertryck och bubblor.
Utmaningar vid tillverkning av styva, flexibla kretskort
Styva flexibla kretskort involverar komplexa processer, och vissa viktiga teknologier och utmaningar är svåra att kontrollera. Skillnaderna i struktur och material mellan flexibla och styva kretskort resulterar i betydande skillnader i deras dimensionsstabilitet, vilket gör valet av lämpliga material avgörande för korrekt uppriktning.
För den flexibla sektionen:
- Mjuka material måste styras genom produktionslinjen med hjälp av en bärplatta för att undvika fastkörning och spill.
- Noggrann hantering av enskilda lager är avgörande för uppriktningen, särskilt på grund av polyimidmaterialens känslighet för starka alkaliska lösningar, vilket kan orsaka svullnad.
- Lamineringskvaliteten kan förbättras genom att använda lämpliga buffertmaterial som polypropenfilm eller PTFE-ark för att förbättra bindningen mellan lagren.
För den styva sektionen:
- Säkerställer en jämn fiberriktning på glasfiberduken och eliminerar termisk stress under laminering för att förhindra skevhet.
- Kontroll av expansion och kontraktion under laminering, särskilt för flexibla sektioner.
- Flexfönster kan bearbetas med antingen förfräsning eller efterfräsning, beroende på skivans struktur och tjocklek.
Inverkan av råvaruprishöjningar på kostnader för styva flexibla kretskort
Sedan september 2020 har priserna på CCL (kopparpläterad laminat) ökat avsevärt, drivet av brist på råvaror och stark efterfrågan i efterhand. Ökningen av råvarukostnaderna, särskilt koppar, glasfiber och harts, har drivit upp CCL-priserna med upp till 100 %. Denna prisökning har dock haft en relativt liten inverkan på kostnaderna för styva flexibla kretskort, eftersom materialkostnaderna står för en mindre del av den totala kostnaden jämfört med vanliga kretskort.
Kvalitetskontrollpunkter vid tillverkning av styva, flexibla kretskort för kameramoduler
Kameramodulers styva, flexibla kretskort är särskilt svåra att tillverka på grund av det lilla avståndet (2–3 mil) mellan COB-plattan (chip-on-board) och behovet av ytbehandlingar som ENEPIG (Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold), vilket kan leda till sidoetsning. För att hantera detta måste två utmaningar lösas:
- Fin linjeetsning – För att hantera små COB PAD-storlekar bör LDI-exponeringsmaskiner (laser direct imaging) användas, eftersom de erbjuder högre upplösning än traditionella maskiner. Detta hjälper till att undvika feljustering under exponering.
- Kontroll av sidoetsning av lödmask – Finare lödmaskfärg bör användas för att minska porer i färgen, vilket annars skulle leda till hög sidpläteringshastighet och kortslutningar under ytbehandling.
Sammanfattningsvis, styv-flexibel PCB-prototyper och tillverkning innebär unika utmaningar på grund av deras materialstruktur och tillämpningar, vilket kräver justeringar i varje produktionssteg för att optimera processer och parametrar.
