Чврсте флексибилне штампане плочепружају јединствена решења за савремене електронске уређаје са њиховим различитим облицима и величинама.
Неке круте флексибилне штампане плоче (као што су штампане плоче које се користе у уређајима за слушне апарате) изузетно су изазовне за производњу због своје мале величине. Међутим, без обзира на величину, дизајн прелазне зоне између флекс плоче и тврде плоче утиче на поузданост накнадне производње и употребе. Транзициона зона је подвргнута механичким и термичким напрезањима, која произилазе из процеса производње и монтаже, као и различитих сценарија употребе у свакодневном животу. Због тога је приликом пројектовања неопходно бити потпуно свестан потенцијалних ризика које доноси лош дизајн.
Према стандарду ИПЦ-6013, прелазна зона круте флекс штампане плоче је дефинисана као област ширине 3 мм центрирана на ивичној оси тврде плоче (види слику 1).
(Слика 1: Транзициона зона спојне плоче круте флекс штампане плоче (Извор: НЦАБ Смернице за дизајн спојне плоче круте флекс штампане плоче))
Јединствени изазови у процесу производње
Процес производње флексибилне круте плоче разликује се од оног код конвенционалне круте плоче. Након што је ламинација завршена у области флекс плоче, сви материјали ће бити подвргнути коначном ламинирању да би се флекс плоча везала за подручје тврде плоче. Пре другог пресовања, подлошке ће бити постављене у сноп како би се спречило да смола тече у област меке плоче, а затим ће подлошке у области штампане плоче Фелик бити уклоњене током процеса глодања.
Слика 1 такође наводи неке прихватљиве недостатке у прелазној зони, који могу имати штетне ефекте на коначне перформансе флексибилне круте плоче ако се било која функционална карактеристика постави унутар прелазне зоне.
Ево неких уобичајених недостатака и њихових утицаја:
Црацкинг анд Хало
На споју лесонита и флексибилне плоче долази до раслојавања материјала, пуцања смоле или ломљења бакарне фолије углавном због дебелог лесонита и танке флексибилне плоче, које формирају степенасту структуру након ламинирања. Током савијања или термичког циклуса, напон је концентрисан у близини прелазне линије.
Ламинатион Воидс
Ламиниране празнине унутар прелазне зоне су прихватљиве. Флек круте плоче се обично састоје од ФР4 материјала и полиимида. Препрег обичних крутих плоча се користи за течење и спајање бакарних слојева док се спречавају међуслојне празнине. ФР4 препрег флексибилне круте плоче има карактеристике "ниског протока" или "без протока", које спречавају да смола тече у област флекс плоче, тако да могу постојати празнине у ламинацији у прелазном подручју.
Преливање смоле (стискање)
Иако фабрике ПЦБ-а користе ПП који не тече за производњу флексибилних крутих плоча, понекад смола лепљивог материјала и даље прелива са ивице тврде плоче и улази у прелазно подручје. За захтев за једно-Флек-ом за инсталацију, ово можда није проблем; Међутим, услед примене Динамиц Флек-а, оштре ивице очврсле смоле могу оштетити флекс плочу.
Избочени чврсти диелектрични материјал
Приликом глодања подручја флекс плоче може доћи до благог избочења диелектричног слоја тврде плоче због ламинираних шупљина или преливања смоле. Овај недостатак не утиче на перформансе и прихватљив је према стандарду ИПЦ-6013.
Деформација бакра
Због нестабилности материјала у транзиционој зони, карактеристике бакра су склоне деформацијама и чак могу показати пукотине или раслојавање. То је зато што бакар може ометати пуњење смоле, што резултира недостатком смоле. Поред тога, може утицати и на тачност међуслојног поравнања.
Цоверлаи Протрудинг
Постављање материјала за покривање филма у прелазно подручје такође може изазвати проблеме. Дизајн покривне фолије није погодан за лепљењеФР4материјала, а ако се протеже до прелазне области, може изазвати раслојавање због лошег учинка везивања.
Дизајн карактеристика унутар прелазне зоне: ризици и разматрања
Кључно питање је: колико далеко се функционалне карактеристике могу проширити на прелазну зону без утицаја на перформансе производа или изазивања превеликог напрезања материјала? Одговор је: скоро је немогуће продужити. Као што је приказано на слици 2, иако је технички изводљиво дизајнирати и произвести карактеристике у транзиционој зони, па чак и области савитљиве плоче, ово није зрео приступ. Стога је блиска комуникација са вашим добављачем штампаних плоча кључна. Технички тим добављача ПЦБ-а треба да разуме граничне вредности сваке могућности процеса и обавестиће вас о доступном опсегу простора у прелазној зони на основу могућности и спецификација фабрике.
(Слика 2: Напредна производна способност (Извор: НЦАБ ригид флек штампана кола Смернице за дизајн плоче))
На слици 2, препоручене вредности наведене на левој страни имају најмањи ризик. Ако користите спецификације у колони „Напредно“ на десној страни, потребно је обратити пажњу на то да све заинтересоване стране у потпуности разумеју потенцијалне ризике.
Тренд ка минијатуризацији и унапређењу производних могућности
Уз континуирано ажурирање и понављање технологије кола, нова решења и производни процеси настављају да се појављују како би се испунили нови захтеви данашњих производа који се стално појављују. Тренд минијатуризације приморава процес меког тврдог лепљења да стално пробија границе процеса. НЦАБ увек подстиче истраживање иновација и најсавременијих-технологија у дизајну штампаних плоча, под условом да испуњава захтеве апликације и да су све заинтересоване стране свесне потенцијалних ризика.
Неке фабрике ПЦБ-а могу да подрже производњу крутих флекс штампаних плоча са малим прелазним површинама, али се ипак препоручује да спроводите строге инспекције квалитета на њима. Истовремено, треба обратити пажњу на:
Избегавајте постављање кључних функционалних карактеристика у прелазне области
Комуницирајте са добављачима да бисте разумели њихове производне могућности и прихватљиве опсеге ризика
Уравнотежите иновацију и поузданост у складу са захтевима апликације, обезбеђујући да је дизајн врхунски{0}}и практичан
Инжењерска пракса дизајна прелазне зоне крутих флекс штампаних плоча
1. Процена ризика и комуникација током фазе пројектовања
Рана сарадња са добављачима: Комуникацију треба успоставити са инжењерским тимом добављача током раних фаза дизајна. Спецификације прелазних области (као што су ширина, избор материјала) могу да варирају у зависности од производних могућности произвођача, а неки добављачи могу да подрже мање прелазне области (као што је 3 мм испод стандарда ИПЦ 6013), али то захтева јасне споразуме о подели ризика.
Симулација и анализа напона: Увести ФЕА (Фините Елемент Аналисис) алате у дизајн за симулацију расподеле напона у прелазној зони под механичким савијањем и термичким циклусом, што може помоћи у идентификацији потенцијалних слабих тачака, посебно у применама динамичког савијања. На пример, смер распореда ожичења у прелазној области треба да избегава да буде окомито на осу савијања што је више могуће како би се избегао ризик од лома.
2. Избор материјала и оптимизација прелазне зоне
Балансирање карактеристика ПП са малим протоком/без протока: У критичним пројектима, препоручује се да се са добављачима разговара о томе да ли се може усвојити решење са мешаним материјалима, као што је коришћење специфичних лепкова у прелазним областима да би се балансирала контрола протока смоле и чврстоћа међуслојног везивања.
Гранични третман између покривне фолије и површине тврде плоче: Проширивање покривне фолије (покривни слој) на прелазну област може изазвати проблеме са раслојавањем. У практичним случајевима може доћи до ситуација у којима се површина флексибилне штампане плоче одлепи због неправилног дизајна покривне фолије. Препоручује се да се обезбеди безбедно растојање од најмање 0,5 мм између ивице покривне фолије и границе површине тврде плоче током пројектовања и да се потврди тачност обраде добављача пре производње.
3. Кључне тачке контроле квалитета током процеса производње
Прихватљиви критеријуми за дефекте у транзиционој зони: Иако стандард ИПЦ-6013 дозвољава одређени степен дефеката у транзиционој зони (као што су ламиниране шупљине, преливање смоле), препоручује се да купци захтевају детаљне извештаје о анализи пресека од добављача током прихватања, посебно за производе високе поузданости (као што су медицински или ваздушни потенцијални кварови), који могу помоћи у идентификацији потенцијалних кварова на дуге стазе.
Прецизна контрола процеса глодања: Приликом глодања подручја меке плоче, тачност обраде директно утиче на проблем диелектричне избочине или оштрих ивица смоле у прелазном подручју. У нашој пракси сусрели смо се са проблемом оштећења површине меке плоче услед одступања од глодања, који је на крају решен подешавањем параметара глодања (као што су брзина и брзина помака) код добављача. Препоручује се да се у раним фазама производње спроведе мала-пробна производња како би се проверила стабилност процеса.
4. Усклађивање сценарија апликације са дизајном прелазне зоне
Разликовање између једнократног-савијања и динамичког савијања: У пракси смо открили да многи клијенти не разликују јасну разлику између ова два сценарија примене, што резултира претерано конзервативним или агресивним дизајном. На пример, једно-подручје савијања може на одговарајући начин прихватити преливање смоле, док динамичко савијање захтева строгу контролу свих оштрих ивица у области прелаза.
Изазови у тренду минијатуризације: Са све већом потражњом за крутим флекс штампаним плочама због минијатуризације уређаја (као што су уређаји за ношење, слушни апарати), простор дизајна прелазних области је додатно компримован. Препоручује се да купци дају приоритет оптимизацији стекова, као што је смањење дебљине површине тврде плоче или подешавање положаја флексибилне плоче, како би се ослободило више простора за прелазну област, док верификују дизајн кроз тестирање поузданости (као што је тестирање циклуса савијања).
5. Уобичајени режими кварова у прелазним зонама
На пример, ломљење трагова бакра, раслојавање међуслојева или смањена диелектрична чврстоћа. Ова питања су често повезана са недовољним разматрањем фактора околине (као што су цикличке промене температуре и влажности) током фазе пројектовања. Препоручује се да купци спроведу Тест убрзаног старења у каснијој фази развоја производа како би симулирали стрес у стварним условима коришћења.
Затворена петља сарадње од дизајна до производње
Руковање прелазним областима у крутим флекс штампаним плочама укључује сарадњу између дизајна, производње и сценарија примене. Увек препоручујемо:
Дизајн који гледа у будућност: У потпуности размотрите механичка и топлотна напрезања у прелазној зони током фазе пројектовања и користите алате за симулацију и повратне информације добављача да бисте оптимизовали решење.
Контрола производње: Блиско сарађујте са добављачима како бисте осигурали да производни процеси (као што су глодање и ламинирање) испуњавају очекивања дизајна и спроведите верификацију квалитета на критичним чворовима.
Адаптација сценарија апликације: Прилагодите стратегије дизајна на основу захтева за примену производа (једнократно-савијање или динамичко савијање) да бисте обезбедили равнотежу између перформанси и поузданости.
Ако имате било какве захтеве у вези са крутим флекс штампаним плочама, слободно нас контактирајте и ми ћемо вам пружити техничку подршку.
Круте Флек штампане плоче флекс штампане плоче фр4 пцб