1. FPC Malzeme Kesimi
Esnek baskılı devrelerde kullanılan malzemelerin çoğu, belirli malzemeler hariç (ÇKP)) rulo halinde gelir. Tüm süreçler rulo tabanlı teknikler gerektirmediğinden, çift taraflı esnek PCB'de metalize delikler açmak gibi bazı süreçler sac formlu malzemelerle yapılmalıdır. Çift taraflı esnek PCB için ilk adım, malzemeyi saclara kesmektir.
Esnek bakır kaplı laminatlar mekanik strese karşı çok düşük toleransa sahiptir ve kolayca hasar görebilir. Kesme işlemi sırasında herhangi bir hasar, sonraki işlemlerin verimini önemli ölçüde etkileyebilir. Bu nedenle, kesme işlemi basit görünse de, malzeme kalitesinin sağlanması için büyük özen gösterilmelidir. Küçük miktarlar için manuel kesme makineleri veya döner kesiciler kullanılabilir. Büyük ölçekli üretim için otomatik kesme makineleri tercih edilir.
İster tek taraflı ister çift taraflı bakır kaplı laminatlar veya kapak filmleri olsun, kesme hassasiyeti ±0.33 mm'ye ulaşabilir. Kesme işlemi son derece güvenilirdir ve kesilen malzeme otomatik olarak düzgün bir şekilde istiflenir, çıkışta manuel işleme gerek kalmaz. İşlem malzeme hasarını en aza indirir ve malzeme neredeyse kırışıklıklardan veya çiziklerden arınmış kalır. Dahası, gelişmiş ekipmanlar otomatik olarak kesebilir FPC'ler 0.3 mm kesme doğruluğu elde eden, kazınmış hizalama desenlerini algılayan optik sensörler kullanılarak rulo biçiminde kazınmıştır. Ancak, kesilen kenarlar sonraki işlemlerde hizalama için kullanılmamalıdır.
2. FPC Delik Delme
Sert baskılı devre kartları (PCB) gibi, delikler esnek PCB CNC delme kullanılarak delinebilir. Ancak, CNC delme, metalize geçiş deliklerine sahip rulo tabanlı çift taraflı devreler için uygun değildir. Devre tasarımları daha yoğun ve geçiş delik çapları daha küçük hale geldikçe, CNC delmenin sınırlamaları plazma aşındırma, lazer delme, mikro delme ve kimyasal aşındırma gibi diğer delik delme tekniklerinin benimsenmesine yol açmıştır. Bu yeni teknikler rulo tabanlı işlem gereksinimleriyle daha uyumludur.
CNC Delme
Çift taraflı esnek PCB'lerdeki deliklerin çoğu hala şu şekilde delinmektedir: CNC makineleri. Bu CNC makineleri, bazı koşullar farklı olsa da, esasen sert PCB için kullanılanlarla aynıdır. Esnek PCB'ler ince olduğundan, delme için birden fazla sayfa istiflenebilir. Uygun koşullar altında, aynı anda 10 ila 15 sayfa delinebilir. Fenolik kağıt bazlı laminatlar veya cam elyaf epoksi laminatlar destek ve kapak sayfaları olarak kullanılabilir veya 0.2 ila 0.4 mm kalınlığında alüminyum plakalar da kullanılabilir. Esnek PCB'lerde kullanılan matkap uçları piyasada mevcuttur ve sert PCB'leri delmek için kullanılan uçlar, esnek olanlar için de kullanılabilir.
Delme, kapak filmini frezeleme ve takviye levhasını şekillendirme koşulları genellikle benzerdir. Ancak, esnek PCB malzemelerinde kullanılan yapıştırıcının yumuşaklığı nedeniyle, matkap ucuna kolayca yapışabilir ve matkap ucunun durumunun sık sık incelenmesini ve dönüş hızının uygun şekilde artırılmasını gerektirir. Çok katmanlı esnek PCB veya sert esnek PCB.
delme
Mikro delme yeni bir teknik değildir ve seri üretim için kullanılmıştır. Rulo tabanlı süreçler sürekli üretimi içerdiğinden, deliklerin rulo formatında delindiği birçok durum vardır. Ancak, toplu delme 0.6-0.8 mm delik çaplarıyla sınırlıdır ve CNC delme ile karşılaştırıldığında delme daha uzun sürer ve manuel işlem gerektirir. İlk süreç genellikle büyük boyutlar içerir, bu da delme kalıplarını buna göre daha büyük ve daha pahalı hale getirir. Seri üretim maliyetleri düşürebilse de, ekipman amortismanı önemlidir ve küçük parti üretimi için CNC delme daha fazla esneklik ve maliyet verimliliği sunar.
Ancak son yıllarda hem delme kalıbı hassasiyetinde hem de CNC delmede önemli ilerlemeler kaydedildi. Delme artık esnek PCB için daha uygulanabilir hale geldi. En son kalıp teknolojileri, 75 µm alt tabaka kalınlığına sahip yapıştırıcısız bakır kaplı laminatlarda 25 µm kadar küçük delikler oluşturabilir. Uygun koşullar altında, 50 µm kadar küçük delikler de delinebilir. Delme makineleri de otomatikleştirildi ve artık daha küçük kalıplar mevcut, bu da delmeyi esnek PCB için uygulanabilir bir seçenek haline getiriyor. Ancak, ne CNC delme ne de delme kör delikleri işlemek için uygun değildir.
Lazer Delme
Lazer teknolojisi en küçük geçiş deliklerini bile delebilmektedir. Esnek PCB için excimer lazerler, CO₂ lazerler, YAG (itriyum alüminyum garnet) lazerler ve argon lazerler dahil olmak üzere çeşitli tipte lazer delme makineleri kullanılır.
CO₂ lazerleri yalnızca yalıtım katmanlarını delebilirken, YAG lazerleri hem yalıtım katmanını hem de bakır folyoyu delebilir. Yalıtım katmanını delmek, bakır folyoyu delmekten önemli ölçüde daha hızlıdır, bu nedenle tüm delme işlemleri için tek bir lazer kullanmak verimsizdir. Genellikle, bakır folyo önce delik desenini oluşturmak için aşındırılır ve ardından geçiş deliğini oluşturmak için yalıtım katmanı kaldırılır. Bu yöntem, lazerlerle son derece küçük delik çaplarının delinmesine olanak tanır. Ancak, üst ve alt delikler arasındaki konumlandırma doğruluğu, delik çapını sınırlayabilir. Kör geçişler için, yalnızca bir tarafın bakır folyosu aşındırıldığı için dikey hizalama sorunu ortaya çıkmaz.
Excimer lazerler en ince delikleri delme kapasitesine sahiptir. Excimer lazerler, substrat reçinesinin moleküler yapısını doğrudan parçalayan, minimum ısı üreten ve deliğin etrafındaki alana verilen hasarı sınırlayan ultraviyole ışık kullanır. Bu, pürüzsüz, dikey delik duvarları ile sonuçlanır. Lazer ışını daha da küçültülebilirse, 10–20 µm çapında delikler açılabilir. Ancak, en boy oranı arttıkça, ıslak bakır kaplama giderek zorlaşır.
Eksimer lazer delmeyle ilgili temel bir sorun, reçine ayrışmasının delik duvarlarında karbon siyahı kalıntısı üretmesidir ve bu kalıntı kaplamadan önce temizlenmelidir. Ek olarak, lazerin tekdüzeliği kör delikler işlenirken bambu benzeri kalıntılara yol açabilir. Eksimer lazer delmeyle ilgili en büyük zorluk, yavaş hızı ve yüksek maliyetidir ve bu da kullanımını çok küçük delikler için yüksek hassasiyet ve güvenilirlik gerektiren uygulamalarla sınırlar.
Öte yandan CO₂ lazer matkapları çok daha hızlı ve daha az maliyetlidir ancak daha düşük delik kalitesine sahiptir ve çapları genellikle 70 ila 100 µm arasındadır. Ancak, işleme hızı excimer lazerlerden önemli ölçüde daha hızlıdır ve bu da CO₂ lazer delmeyi özellikle yüksek yoğunluklu delik dizileri için daha uygun maliyetli hale getirir.
Kör delikleri delmek için CO₂ lazerleri kullanırken, lazerin yalnızca bakır yüzeye ulaşması çok önemlidir. Yüzeyden organik madde çıkarılması gereksizdir, ancak bakır yüzeyini temizlemek için kimyasal veya plazma aşındırma ile son işlem gerekebilir.
3. Delik Metalizasyonu
Esnek PCB için delik metalizasyon işlemi, aşağıdakiler için kullanılan işleme benzerdir: sert PCB. Son gelişmeler, kimyasal kaplamayı karbon bazlı iletken katmanlar kullanılarak doğrudan kaplama ile değiştirdi. Bu teknik, esnek PCB üretiminde de kullanılmaya başlandı.
Esnek PCB'ler yumuşak olduğundan, metalizasyon sırasında kartları sabitlemek için özel sabitleme elemanları gerekir. Bu sabitleme elemanları yalnızca PCB'yi yerinde tutmakla kalmaz, aynı zamanda kaplama banyosunda stabiliteyi de sağlar. Aksi takdirde, düzensiz bakır kaplama kalınlığı, aşındırma sırasında kısa devre ve köprüleme gibi sorunlara yol açabilir. Tekdüze bakır kaplama elde etmek için, esnek PCB sabitleme elemanı içinde sıkıca gerilmelidir ve elektrot konumlandırmasına dikkat edilmelidir.
4. Bakır Folyo Yüzey Temizliği
Direnç maskesinin yapışmasını iyileştirmek için, direnci uygulamadan önce bakır folyo yüzeyi temizlenmelidir. Bu basit bir işlem gibi görünse de, esnek PCB için özel bakım yapılmalıdır.
Tipik olarak, temizlik hem kimyasal hem de mekanik yöntemleri içerir. Hassas desenler için, her iki yöntem de sıklıkla birleştirilir. Mekanik fırçalama zor olabilir; fırça çok sertse, bakır folyoya zarar verebilir, ancak çok yumuşaksa, temizlik yetersiz olabilir. Genellikle naylon fırçalar kullanılır ve fırçaların uzunluğu ve sertliği dikkatlice seçilmelidir. Konveyör bandının üzerine, bant hareketinin ters yönünde dönen iki fırça silindiri yerleştirilir. Ancak, fırça silindirlerinden gelen aşırı basınç, alt tabakayı uzatarak boyut değişikliklerine yol açabilir.
Bakır yüzey düzgün bir şekilde temizlenmezse, direnç maskesinin yapışması zayıf olacak ve aşındırma işleminin verimi düşecektir. Son yıllarda bakır folyo laminatlarının kalitesinin artması nedeniyle, tek taraflı devreler için yüzey temizliği atlanabilir. Ancak, 100 µm'nin altındaki hassas desenler için, yüzey temizliği vazgeçilmez olmaya devam ediyor.
