Một sự cứng nhắc-PCB linh hoạt là một loại bảng mạch in mới, kết hợp độ bền của PCB cứng và độ linh hoạt của PCB mềm (FPC). Trong số tất cả các loại bảng mạch, PCB cứng-dẻo có khả năng chống chịu môi trường khắc nghiệt tốt nhất, khiến chúng trở nên phổ biến trong các nhà sản xuất thiết bị điều khiển công nghiệp, y tế và quân sự. WonderfulPCB cũng đang dần tăng tỷ lệ PCB cứng-dẻo trong tổng sản lượng của mình.
Ưu điểm của PCB cứng-mềm là tính chất tuyệt vời của chúng từ cả hai phía PCB cứng và FPC mềm dẻo. Chúng có thể được gấp, uốn cong và tiết kiệm không gian, đồng thời vẫn cho phép hàn linh kiện phức tạp. So với cáp truyền thống, chúng có tuổi thọ cao hơn, độ ổn định đáng tin cậy hơn và ít bị đứt, oxy hóa hoặc tách rời hơn, cải thiện đáng kể hiệu suất sản phẩm. Tuy nhiên, PCB cứng-mềm có một số nhược điểm: việc sản xuất chúng bao gồm nhiều quy trình, khó sản xuất, năng suất thấp, đòi hỏi nhiều vật liệu và nhân công, khiến chúng đắt tiền và chu kỳ sản xuất dài hơn.
Ứng dụng của rigid-flex là gì? PCB?
1.Sử dụng công nghiệp – Bao gồm các ứng dụng trong các ngành công nghiệp như quân sự và y tế. Hầu hết các linh kiện công nghiệp đều yêu cầu độ chính xác, an toàn và độ bền, do đó PCB cứng-mềm cần có các đặc tính như độ tin cậy cao, độ chính xác cao, suy hao trở kháng thấp, chất lượng truyền tín hiệu tuyệt vời và độ bền cao. Tuy nhiên, do quy trình phức tạp, sản lượng sản xuất nhỏ và giá thành đơn vị tương đối cao.
2. Điện thoại di động – Ứng dụng phổ biến của PCB cứng nhắc trong điện thoại di động bao gồm bản lề của điện thoại có thể gập lại, mô-đun camera, bàn phím và mô-đun RF.
3.Điện tử – Trong sản phẩm tiêu dùng, DSC (máy ảnh kỹ thuật số) và DV (video kỹ thuật số) là những thiết bị tiêu biểu thúc đẩy sự phát triển của PCB cứng-mềm. Chúng kết nối các bo mạch cứng và linh kiện PCB khác nhau trong không gian ba chiều, tăng tổng diện tích sử dụng của PCB trong khi vẫn duy trì cùng mật độ mạch. Điều này cải thiện dung lượng mạch và giảm thiểu hạn chế truyền tín hiệu cũng như tỷ lệ lỗi lắp ráp. Ngoài ra, vì bo mạch cứng-mềm nhẹ, mỏng và linh hoạt, chúng góp phần giảm kích thước và trọng lượng sản phẩm.
4.Ô tô – Trong xe cộ, PCB cứng-dẻo được sử dụng trong các ứng dụng như kết nối các nút trên vô lăng với bo mạch chủ, liên kết màn hình và bảng điều khiển trong hệ thống video trên xe, điều khiển các nút trên tấm ốp cửa xe, hệ thống hình ảnh radar lùi, cảm biến (chất lượng không khí, nhiệt độ, độ ẩm và kiểm soát khí đặc biệt), hệ thống thông tin liên lạc, định vị vệ tinh, bảng điều khiển ghế sau và hệ thống phát hiện xe bên ngoài.
Những điểm chính trong sản xuất PCB cứng-dẻo
Việc tạo ra và phát triển FPC và PCB đã tạo ra PCB cứng-dẻo, được hình thành bằng cách kết hợp bảng mạch linh hoạt và bảng mạch cứng thông qua các quy trình như cán mỏng. Điểm mấu chốt trong sản xuất PCB cứng-mềm nằm ở quy trình cán mỏng, đặc biệt là tại điểm giao nhau giữa các phần mềm dẻo và cứng. Mặc dù các quy trình cán mỏng PCB hoặc FPC độc lập đã hoàn thiện, việc kết hợp hai loại này trong bảng mạch cứng-mềm vẫn là một thách thức đối với các nhà sản xuất.
- Sử dụng máy cán chân không đảm bảo áp suất và nhiệt độ liên tục để có độ bám dính và liên kết vật liệu tối ưu.
- Phải chọn vật liệu phủ thích hợp: vật liệu phủ mềm có thể để lộ dấu vết và hoa văn kim loại trên bề mặt, trong khi vật liệu quá cứng có thể gây ra hiện tượng áp suất thấp và bong bóng.
Những thách thức trong sản xuất PCB cứng-dẻo
PCB cứng-mềm bao gồm các quy trình phức tạp, và một số công nghệ và thách thức quan trọng khó kiểm soát. Sự khác biệt về cấu trúc và vật liệu giữa bo mạch mềm và bo mạch cứng dẫn đến sự khác biệt đáng kể về độ ổn định kích thước của chúng, khiến việc lựa chọn vật liệu phù hợp trở nên rất quan trọng để căn chỉnh chính xác.
Đối với phần linh hoạt:
- Vật liệu mềm cần được dẫn qua dây chuyền sản xuất bằng tấm đỡ để tránh kẹt và lãng phí.
- Việc xử lý chính xác từng lớp là rất quan trọng để căn chỉnh, đặc biệt là do vật liệu polyimide nhạy cảm với dung dịch kiềm mạnh, có thể gây phồng rộp.
- Chất lượng cán màng có thể được cải thiện bằng cách sử dụng vật liệu đệm thích hợp như màng polypropylene hoặc tấm PTFE để cải thiện độ liên kết giữa các lớp.
Đối với phần cứng:
- Đảm bảo hướng vân vải sợi thủy tinh đồng đều và loại bỏ ứng suất nhiệt trong quá trình cán mỏng để tránh cong vênh.
- Kiểm soát sự giãn nở và co lại trong quá trình cán mỏng, đặc biệt là đối với các phần linh hoạt.
- Cửa sổ Flex có thể được xử lý bằng phương pháp phay trước hoặc phay sau, tùy thuộc vào cấu trúc và độ dày của tấm ván.
Tác động của việc tăng giá nguyên liệu thô lên chi phí PCB cứng-mềm
Kể từ tháng 2020 năm 100, giá CCL (tấm phủ đồng) đã tăng đáng kể do tình trạng thiếu hụt nguyên liệu thô và nhu cầu hạ nguồn mạnh mẽ. Chi phí nguyên liệu thô tăng, đặc biệt là đồng, sợi thủy tinh và nhựa, đã đẩy giá CCL lên tới XNUMX%. Tuy nhiên, mức tăng giá này có tác động tương đối nhỏ đến chi phí PCB cứng-mềm, vì chi phí vật liệu chỉ chiếm một phần nhỏ trong tổng chi phí so với PCB thông thường.
Các điểm kiểm soát chất lượng trong sản xuất PCB cứng-dẻo của mô-đun camera
PCB cứng-dẻo của mô-đun camera đặc biệt khó sản xuất do khoảng cách giữa các miếng đệm COB (chip-on-board) quá nhỏ (2-3 mil) và cần phải xử lý bề mặt như ENEPIG (Vàng ngâm Palladium không điện phân không điện phân Niken), có thể dẫn đến hiện tượng ăn mòn cạnh. Để giải quyết vấn đề này, cần giải quyết hai thách thức sau:
- Khắc đường nét tinh xảo – Để xử lý các kích thước COB PAD nhỏ, nên sử dụng máy chụp LDI (chụp ảnh trực tiếp bằng laser) vì chúng có độ phân giải cao hơn so với máy truyền thống. Điều này giúp tránh hiện tượng lệch trục trong quá trình chụp.
- Kiểm soát khắc mặt nạ hàn – Nên sử dụng mực mặt nạ hàn mịn hơn để giảm lỗ chân lông trong mực, nếu không sẽ dẫn đến tỷ lệ mạ bên cao và hiện tượng đoản mạch trong quá trình xử lý bề mặt.
Tóm lại, cứng-dẻo Tạo mẫu PCB và sản xuất có những thách thức riêng do cấu trúc vật liệu và ứng dụng của chúng, đòi hỏi phải điều chỉnh ở mọi bước sản xuất để tối ưu hóa quy trình và thông số.
