Tuotteen esittely
Joustava piirilevy (FPC), joka tunnetaan myös taipuisana piirilevynä, taipuisa piirilevy, on suosittu sen keveyden, ohuen paksuuden, vapaan taivutuksen ja taittumisen sekä muiden erinomaisten ominaisuuksien ansiosta. FPC:n kotimainen laaduntarkastus perustuu kuitenkin pääasiassa manuaaliseen visuaaliseen tarkastukseen, mikä on kallista ja tehotonta. Elektroniikkateollisuuden nopean kehityksen myötä piirilevyjen suunnittelusta on tulossa yhä tarkempaa ja tiheämpää, eikä perinteinen manuaalinen tunnistusmenetelmä enää pysty vastaamaan tuotantotarpeisiin. FPC-virheiden automaattinen havaitseminen on tullut väistämättömäksi teollisen kehityksen trendiksi.
Joustava piiri (FPC) on Yhdysvaltojen 1970-luvulla avaruusrakettiteknologiaa varten kehittämä teknologia. Se on erittäin luotettava ja erittäin joustava painettu piirilevy, joka on valmistettu polyesterikalvosta tai polyimidistä. Upottamalla piirilevy joustavalle ohuelle muovilevylle suuri määrä tarkkuuskomponentteja voidaan upottaa kapeaan ja rajoitettuun tilaan. Näin muodostuu joustava piirilevy. Tätä piirilevyä voidaan taivuttaa ja taittaa mielin määrin, se on kevyt, pienikokoinen, sillä on hyvä lämmönpoistokyky ja helppo asentaa, ja se rikkoo perinteisen liitäntätekniikan rajoja. Joustavan piirilevyn rakenteessa on materiaalit, jotka koostuvat eristekalvosta, johdin- ja sideaineesta.
Komponenttimateriaali 1, eristyskalvo
Eristävä kalvo muodostaa piirin pohjakerroksen, ja liima kiinnittää kuparifolion eristävään kerrokseen. Monikerroksisessa rakenteessa se liimataan sitten sisäkerrokseen. Niitä käytetään myös suojakerroksena eristämään piiri pölyltä ja kosteudelta, ja taivutuksen aikaisen rasituksen vähentämiseksi kuparifolio muodostaa johtavan kerroksen.
Joissakin joustavissa piireissä käytetään alumiinista tai ruostumattomasta teräksestä valmistettuja jäykkiä komponentteja, jotka voivat tarjota mittapysyvyyttä, tarjota fyysistä tukea komponenttien ja johtojen sijoittelulle ja vapauttaa jännitystä. Liima sitoo jäykän komponentin joustavaan piiriin. Lisäksi joustavissa piireissä käytetään joskus toista materiaalia, liimakerrosta, joka muodostetaan päällystämällä eristävän kalvon kaksi puolta liimalla. Liimalaminaatit tarjoavat ympäristönsuojelua ja elektroniikkaeristystä sekä kyvyn poistaa yhden ohuen kalvon, samoin kuin kyvyn liittää useita kerroksia vähemmillä kerroksilla.
Eristyskalvomateriaaleja on monenlaisia, mutta yleisimmin käytettyjä ovat polyimidi- ja polyesterimateriaalit. Lähes 80 % kaikista joustavien piirien valmistajista Yhdysvalloissa käyttää polyimidikalvomateriaaleja ja noin 20 % polyesterikalvomateriaaleja. Polyimidimateriaaleilla on syttyvyys, vakaa geometrinen ulottuvuus ja korkea repäisylujuus, ja ne kestävät hitsauslämpötilan. Polyesteri, joka tunnetaan myös polyetyleeni-kaksoisftalaatteina (polyeteenitereftalaatti, jota kutsutaan nimellä: PET), jonka fysikaaliset ominaisuudet ovat samankaltaisia kuin polyimideillä, sillä on alhaisempi dielektrinen vakio, se imee vähän kosteutta, mutta ei kestä korkeita lämpötiloja. Polyesterin sulamispiste on 250 °C ja lasittumislämpötila (Tg) 80 °C, mikä rajoittaa niiden käyttöä sovelluksissa, jotka vaativat laajaa päätyhitsausta. Matalassa lämpötilassa ne osoittavat jäykkyyttä. Ne soveltuvat kuitenkin käytettäväksi tuotteissa, kuten puhelimissa ja muissa, jotka eivät vaadi altistumista ankarille ympäristöille. Polyimidieristyskalvo yhdistetään yleensä polyimidi- tai akryyliliiman kanssa, polyesterieristysmateriaali yhdistetään yleensä polyesteriliiman kanssa. Yhdistämällä liima samaan materiaaliin voi saavuttaa mittapysyvyyden kuivahitsauksen tai useiden laminointijaksojen jälkeen. Muita tärkeitä ominaisuuksia liimoissa ovat alhainen dielektrisyysvakio, korkea eristysvastus, korkea lasin konversiolämpötila ja alhainen kosteuden imeytyminen.
2. Kapellimestari
Kuparifolio soveltuu käytettäväksi joustavissa piireissä, ja se voidaan sähköpinnoittaa (ED) tai pinnoittaa. Sähköpinnoitetulla kuparifoliolla on toiselta puolelta kiiltävä pinta, kun taas toiselta puolelta pinta on himmeä ja matta. Se on joustava materiaali, jota voidaan valmistaa useilla paksuuksilla ja leveyksillä, ja ED-kuparifolion himmeä puoli käsitellään usein erityisesti sen liimautumiskyvyn parantamiseksi. Joustavuuden lisäksi taotulla kuparifoliolla on myös kovuuden ja sileyden ominaisuudet, mikä sopii dynaamista taivutusta vaativiin sovelluksiin.
3. Liima
Sen lisäksi, että liimaa voidaan käyttää eristyskalvon liimaamiseen johtavaan materiaaliin, sitä voidaan käyttää myös peitekerroksena, suojapinnoitteena ja peitepinnoitteena. Näiden kahden tärkein ero on käytetyssä sovelluksessa, jossa peittävään eristyskalvoon liimattu verhous muodostaa laminoitu rakennepiiri. Liiman päällystämiseen käytetään silkkipainotekniikkaa. Kaikki laminaatit eivät sisällä liimoja, ja liimattomat laminaatit johtavat ohuempiin piireihin ja suurempaan joustavuuteen. Liimaan perustuvaan laminoituun rakenteeseen verrattuna sillä on parempi lämmönjohtavuus. Liimaamattoman joustavan piirin ohuen rakenteen ja liiman lämmönresistanssin poistamisen ansiosta, mikä parantaa lämmönjohtavuutta, sitä voidaan käyttää työympäristöissä, joissa liimaan perustuvaa laminoitua rakennetta ei voida käyttää.
Äitiyshoito
Tuotantoprosessissa esikäsittely on erityisen tärkeää, jotta voidaan estää liian suuri avoin oikosulku ja aiheuttaa liian alhainen saanto tai vähentää FPC-levyromun aiheuttamia poraus-, kalanteri-, leikkaus- ja muita karkeita prosessiongelmia, täydennysongelmia ja arvioida, miten materiaalit valitaan parhaiden tulosten saavuttamiseksi asiakkaiden joustavien piirilevyjen käytössä.
Esikäsittelyssä on kolme osa-aluetta, jotka on otettava huomioon, ja insinöörit viimeistelevät nämä kolme osa-aluetta. Ensimmäinen on FPC-levyn teknisen arvioinnin, jonka tarkoituksena on pääasiassa arvioida, voidaanko asiakkaan FPC-levyä tuottaa ja täyttääkö yrityksen tuotantokapasiteetti asiakkaan levyvaatimukset ja yksikkökustannukset. Jos projektiarviointi hyväksytään, seuraava vaihe on materiaalien välitön valmistelu raaka-aineiden toimittamiseksi kullekin tuotantolinkille. Lopuksi insinöörin tulisi: Asiakkaan CAD-rakennepiirustukset, gerber-viivatiedot ja muut tekniset asiakirjat käsitellään tuotantoympäristön ja tuotantolaitteiden tuotantospesifikaatioiden mukaisesti, ja sitten tuotantopiirustukset ja MI (suunnitteluprosessikortti) ja muut materiaalit lähetetään tuotanto-osastolle, asiakirjojen hallintaan, hankintaan ja muille osastoille rutiininomaisen tuotantoprosessin aloittamiseksi.
Tuotantoprosessi
Kaksipaneelinen järjestelmä
Avaaminen → poraus → PTH → galvanointi → esikäsittely → kuivakalvopinnoitus → kohdistus → Valotus → Kehitys → Graafinen pinnoitus → kalvonpoisto → Esikäsittely → Kuivakalvopinnoitus → kohdistus → valotus → Kehitys → etsaus → kalvonpoisto → Pintakäsittely → peitekalvo → prässäys → kovetus → nikkelipinnoitus → merkkien tulostus → leikkaus → Sähköinen mittaus → lävistys → Lopputarkastus → Pakkaus → toimitus
Yhden paneelin järjestelmä
Avaaminen → poraaminen → kuivan kalvon kiinnittäminen → kohdistus → Valotus → kehittäminen → etsaus → kalvon poistaminen → Pintakäsittely → pinnoitekalvo → prässäys → kovetus → pintakäsittely → nikkelöinti → tekstin tulostus → leikkaus → sähköinen mittaus → lävistys → lopputarkastus → pakkaaminen → toimitus