Altium Flex Layer Stack FPC Flexible PCB Boards FR4 ENIG مدارهای مدار برای دستگاه بازی پلی استیشن

Altium Flex Layer Stack FPC Flexible PCB Boards FR4 ENIG Circuit Board برای دستگاه بازی پلی استیشن

پارامتر PCB:

برند: Oneseine

تعداد لایه ها: یک لایه

جنس: پلیمید

ضخامت صفحه: 0.13 میلی متر

حداقل دیافراگم: 0.2

حداقل عرض خط/فاصله خط: 0.1 میلی متر

ضخامت مس: 1OZ

تکنولوژی سطح: ENIG

مقاومت لحیم کاری: زرد

مفهوم PCB انعطاف پذیر:

برد مدار چاپی انعطاف پذیر که به عنوان "برد نرم FPC" نیز شناخته می شود از مدار چاپی بستر عایق انعطاف پذیر ساخته شده است، با مزایای زیادی که برد مدار چاپی سفت و سخت ندارد.

به عنوان مثال، می تواند آزادانه خم شود، سیم پیچ، تا شود، می تواند مطابق با الزامات هر آرایش فضایی مرتب شود، و در هر فضای سه بعدی برای حرکت و کشش، به طوری که به یکپارچگی مجموعه اجزا و سیم دست یابد. اتصالات استفاده از FPC می تواند حجم محصولات الکترونیکی را تا حد زیادی کاهش دهد و برای نیازهای با چگالی بالا، کوچک و بسیار قابل اعتماد مناسب باشد. بنابراین FPC در هوافضا، نظامی، ارتباطات سیار، رایانه های نوت بوک، تجهیزات جانبی کامپیوتر، PDA، دوربین های دیجیتال و سایر زمینه ها یا محصولات به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است.

الکترونیک انعطاف‌پذیر، همچنین به عنوان مدارهای انعطاف‌پذیر شناخته می‌شود، یک فناوری برای مونتاژ مدارهای الکترونیکی با نصب دستگاه‌های الکترونیکی بر روی بسترهای پلاستیکی انعطاف‌پذیر، مانند پلی‌آمید، PEEK یا فیلم پلی‌استر رسانای شفاف. علاوه بر این، مدارهای فلکس می توانند مدارهای نقره ای چاپ شده روی پلی استر باشند. مجموعه‌های الکترونیکی انعطاف‌پذیر ممکن است با استفاده از اجزای یکسانی که برای بردهای مدار چاپی سفت و سخت استفاده می‌شوند، تولید شوند، که به برد اجازه می‌دهد با شکل دلخواه مطابقت داشته باشد یا در طول استفاده خم شود. یک رویکرد جایگزین برای الکترونیک انعطاف‌پذیر، تکنیک‌های مختلف اچینگ را برای نازک کردن بستر سیلیکونی سنتی تا چند ده میکرومتر برای به دست آوردن انعطاف‌پذیری معقول (~5 میلی‌متر شعاع خمشی) پیشنهاد می‌کند.

مزیت FPC ها

امکان جایگزینی چندین برد سفت و / یا کانکتور وجود دارد

مدارهای یک طرفه برای کاربردهای پویا یا انعطاف پذیر بالا ایده آل هستند

FPC های انباشته شده در پیکربندی های مختلف

معایب FPC ها

افزایش هزینه نسبت به PCBهای سفت و سخت

افزایش خطر آسیب در حین جابجایی یا استفاده

فرآیند مونتاژ دشوارتر

تعمیر و دوباره کاری دشوار یا غیرممکن است

به طور کلی استفاده بدتر از پانل منجر به افزایش هزینه می شود

تولید FPC

مدارهای چاپی انعطاف پذیر (FPC) با تکنولوژی فوتولیتوگرافی ساخته می شوند. یک راه جایگزین برای ساخت مدارهای فویل انعطاف‌پذیر یا کابل‌های مسطح انعطاف‌پذیر (FFCs) لمینیت کردن نوارهای مسی بسیار نازک (۰.۰۷ میلی‌متر) در بین دو لایه PET است. این لایه‌های PET، معمولاً 0.05 میلی‌متر ضخامت دارند، با چسبی که ترموست است پوشانده می‌شوند و در طول فرآیند لمینیت فعال می‌شوند. FPCها و FFCها در بسیاری از کاربردها دارای چندین مزیت هستند:

بسته های الکترونیکی محکم مونتاژ شده، که در آن اتصالات الکتریکی در 3 محور مورد نیاز است، مانند دوربین (کاربرد استاتیک).

اتصالات الکتریکی که در آن مونتاژ باید در طول استفاده معمولی خود انعطاف پذیر باشد، مانند تلفن های همراه تاشو (کاربرد پویا).

اتصالات الکتریکی بین مجموعه‌های فرعی برای جایگزینی دسته‌های سیمی که سنگین‌تر و حجیم‌تر هستند، مانند ماشین‌ها، موشک‌ها و ماهواره‌ها.

اتصالات الکتریکی که در آن ضخامت تخته یا محدودیت فضا عوامل محرک هستند.

پلی‌آمید یک ماده بستر انعطاف‌پذیر پرکاربرد برای نمونه‌سازی و ساخت مدار فلکس است و چندین مزیت کلیدی دارد:

oneseine

1. انعطاف پذیری و دوام برتر:

- پلی آمید دارای انعطاف پذیری عالی است و به آن اجازه می دهد تا در برابر خم شدن و خم شدن مکرر بدون ترک یا شکستن مقاومت کند.

- مقاومت بالایی در برابر خستگی دارد و مدارهای خمشی مبتنی بر پلی‌آمید را برای کاربردهایی با الزامات خمش دینامیکی مناسب می‌سازد.

2. پایداری حرارتی:

- پلی آمید دمای انتقال شیشه ای (Tg) بالایی دارد و می تواند در دماهای بالا، معمولا تا 260 درجه سانتیگراد، کار کند.

- این پایداری حرارتی پلی‌آمید را برای کاربردهایی با محیط‌ها یا فرآیندهای با دمای بالا مانند لحیم کاری مناسب می‌سازد.

3. خواص الکتریکی عالی:

- پلی آمید دارای ثابت دی الکتریک و ضریب اتلاف کم است که به حفظ یکپارچگی سیگنال و به حداقل رساندن تداخل در کاربردهای فرکانس بالا کمک می کند.

- همچنین مقاومت عایق و استحکام دی الکتریک بالایی را نشان می دهد که امکان استفاده از ردپای ریز و مدارهای با چگالی بالا را فراهم می کند.

4. مقاومت شیمیایی و محیطی:

- پلی آمید در برابر طیف وسیعی از مواد شیمیایی، حلال ها و عوامل محیطی مانند رطوبت و قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش بسیار مقاوم است.

- این مقاومت مدارهای انعطاف پذیر مبتنی بر پلی آمید را برای کاربرد در محیط های خشن یا جاهایی که ممکن است در معرض مواد شیمیایی مختلف قرار بگیرند مناسب می کند.

5. ثبات ابعادی:

- پلی آمید دارای ضریب انبساط حرارتی پایین (CTE) است که به حفظ ثبات ابعادی و به حداقل رساندن اعوجاج در هنگام ساخت و مونتاژ کمک می کند.

- این ویژگی به ویژه برای دستیابی به مدارهای با دقت بالا و چگالی بالا مهم است.

6. در دسترس بودن و سفارشی سازی:

- مواد مدار فلکس مبتنی بر پلی‌آمید به‌طور گسترده‌ای از تامین‌کنندگان مختلف در دسترس هستند، که آنها را برای نمونه‌سازی و تولید در دسترس قرار می‌دهد.

- این مواد همچنین می توانند از نظر ضخامت، وزن فویل مس و سایر مشخصات سفارشی شوند تا نیازهای طراحی خاص را برآورده کنند.

ترکیبی از خواص مکانیکی، حرارتی، الکتریکی و محیطی برتر، پلی‌آمید را به گزینه‌ای عالی برای نمونه‌سازی و تولید مدار فلکس، به‌ویژه برای کاربردهایی که به قابلیت اطمینان، انعطاف‌پذیری و عملکرد بالا نیاز دارند، تبدیل می‌کند.

در اینجا چند کلمه کلیدی مرتبط با بردهای مدار چاپی انعطاف پذیر (PCBهای انعطاف پذیر) آورده شده است:

1. انعطاف پذیری/خم شدن

- شعاع خم شدن

- خستگی خمشی

- تاشو / نورد

2. مواد بستر

- پلی آمید (PI)

- پلی استر (PET)

- پلی اتیلن ترفتالات (PET)

- پلیمر کریستال مایع (LCP)

3. خواص الکتریکی

- ثابت دی الکتریک

- عامل اتلاف

- امپدانس

- یکپارچگی سیگنال

- بحث متقابل

4. مشخصات حرارتی

- دمای انتقال شیشه ای (Tg)

- ضریب انبساط حرارتی (CTE)

- مقاومت در برابر حرارت

5. فرآیندهای ساخت

- فتولیتوگرافی

- اچ کردن

- آبکاری

- برش لیزری

- ساخت چند لایه

6. ملاحظات طراحی

- الزامات ردیابی/فضا

- از طریق قرار دادن

- رفع فشار

- یکپارچه سازی انعطاف پذیر سفت و سخت

7. برنامه های کاربردی

- لوازم الکترونیکی پوشیدنی

- وسایل پزشکی

- هوافضا و دفاع

- الکترونیک خودرو

- لوازم الکترونیکی مصرفی

8. استانداردها و مشخصات

- IPC-2223 (راهنمای طراحی مدارهای انعطاف پذیر)

- IPC-6013 (مشخصات صلاحیت و عملکرد برای تابلوهای چاپی انعطاف پذیر)

9. تست و قابلیت اطمینان

- تست خمشی

- آزمایش های زیست محیطی

- پیش بینی های طول عمر

- حالت های شکست

10. تولید و زنجیره تامین

- نمونه سازی

- تولید حجم

- تامین کنندگان مواد

- سازندگان قرارداد

این کلمات کلیدی جنبه های کلیدی PCB های انعطاف پذیر شامل مواد، طراحی، ساخت، کاربردها و استانداردهای صنعتی را پوشش می دهند. آشنایی با این اصطلاحات می تواند به شما کمک کند تا به طور مؤثرتری در اکوسیستم PCB انعطاف پذیر حرکت کنید.

در اینجا یک مرور کلی از فرآیند تولید PCB انعطاف پذیر و برخی از چالش های کلیدی موجود است:

1. طراحی و آماده سازی:

- ملاحظات طراحی PCB انعطاف‌پذیر، مانند الزامات ردیابی/فضا، از طریق قرار دادن، و یکپارچه‌سازی انعطاف‌پذیر صلب.

- ایجاد فایل های طراحی دقیق از جمله داده های گربر، صورتحساب مواد و نقشه های مونتاژ.

- انتخاب مواد بستر منعطف مناسب (به عنوان مثال، پلی آمید، پلی استر) بر اساس الزامات کاربرد.

2. فتولیتوگرافی و اچینگ:

- اعمال نور مقاوم بر روی بستر انعطاف پذیر.

- نوردهی و توسعه مقاومت نوری برای ایجاد الگوی مدار مورد نظر.

- اچ مس برای حذف مس ناخواسته و تشکیل آثار مدار.

- چالش ها: حفظ دقت ابعادی و اجتناب از آندرکات در حین اچینگ.

3. آبکاری و تکمیل:

- آبکاری آثار مس برای افزایش ضخامت و بهبود رسانایی.

- استفاده از پرداخت های سطحی مانند ENIG (طلای غوطه وری نیکل بدون الکترو) یا HASL (سطح لحیم کاری با هوای داغ).

- چالش ها: اطمینان از آبکاری یکنواخت و جلوگیری از نقص یا تغییر رنگ.

4. ساخت چند لایه (در صورت وجود):

- لمینیت چندین لایه انعطاف پذیر با مواد رسانا و دی الکتریک.

- حفاری و آبکاری ویاها برای ایجاد اتصالات الکتریکی بین لایه ها.

- چالش ها: کنترل ثبت و تراز بین لایه ها، مدیریت عایق لایه به لایه.

5. برش و شکل دادن:

- برش و شکل دهی دقیق PCB انعطاف پذیر با استفاده از تکنیک هایی مانند برش لیزری یا برش قالب.

- چالش ها: حفظ دقت ابعاد، اجتناب از تغییر شکل مواد، و اطمینان از برش های تمیز.

6. مونتاژ و آزمایش:

- قرار دادن قطعات الکترونیکی بر روی PCB انعطاف پذیر با استفاده از تکنیک هایی مانند نصب سطحی یا مونتاژ یکپارچه.

- تست الکتریکی برای اطمینان از یکپارچگی مدار و انطباق با مشخصات طراحی.

- چالش ها: کنترل انعطاف پذیری زیرلایه در هنگام مونتاژ، حفظ قابلیت اطمینان اتصال لحیم کاری و انجام تست دقیق.

7. بسته بندی و اقدامات حفاظتی:

- استفاده از پوشش های محافظ، کپسوله کردن، یا سفت کننده ها برای افزایش دوام و قابلیت اطمینان PCB انعطاف پذیر.

- چالش ها: اطمینان از سازگاری بین اقدامات حفاظتی و مواد PCB انعطاف پذیر، حفظ انعطاف پذیری و اجتناب از لایه برداری.

چالش های کلیدی در تولید فلکس PCB:

- حفظ دقت ابعادی و جلوگیری از اعوجاج در طول فرآیند ساخت

- اطمینان از اتصالات الکتریکی قابل اعتماد و به حداقل رساندن مسائل مربوط به یکپارچگی سیگنال

- رسیدگی به نگرانی های چسبندگی و لایه لایه شدن بین لایه ها و اجزا

- کنترل انعطاف پذیری و شکنندگی بستر در مراحل مختلف ساخت

- بهینه سازی فرآیند تولید برای دستیابی به بازده بالا و کیفیت ثابت

غلبه بر این چالش ها نیازمند تجهیزات، فرآیندها و تخصص در طراحی و ساخت PCB انعطاف پذیر است. همکاری با تولیدکنندگان باتجربه مدار فلکس می‌تواند به پیمایش این پیچیدگی‌ها و اطمینان از تولید موفقیت‌آمیز PCB‌های انعطاف‌پذیر قابل اعتماد و با کارایی بالا کمک کند.را