Introduzione al prodotto

I circuiti stampati flessibili (FPC), noti anche come circuiti stampati flessibili, sono apprezzati per la loro leggerezza, il loro spessore sottile, la loro flessibilità e le loro eccellenti caratteristiche. Tuttavia, il controllo di qualità interno degli FPC si basa principalmente sull'ispezione visiva manuale, che risulta costosa e poco efficiente. Con il rapido sviluppo dell'industria elettronica, la progettazione dei circuiti stampati sta diventando sempre più ad alta precisione e densità, e il tradizionale metodo di rilevamento manuale non è più in grado di soddisfare le esigenze produttive, rendendo il rilevamento automatico dei difetti degli FPC una tendenza inevitabile dello sviluppo industriale.

Il circuito flessibile (FPC) è una tecnologia sviluppata dagli Stati Uniti per lo sviluppo della tecnologia dei razzi spaziali negli anni '70. Si tratta di un circuito stampato ad alta affidabilità ed eccellente flessibilità, realizzato con un film di poliestere o poliimmide come substrato. Incorporando il circuito su un sottile foglio di plastica flessibile, un gran numero di componenti di precisione vengono integrati in uno spazio ristretto e limitato. Si forma così un circuito flessibile. Questo circuito può essere piegato e ripiegato a piacimento, è leggero, ha dimensioni ridotte, ha un'ottima dissipazione del calore ed è facile da installare, infrangendo la tradizionale tecnologia di interconnessione. Nella struttura di un circuito flessibile, i materiali che lo compongono sono un film isolante, un conduttore e un agente legante.

Materiale componente 1, pellicola isolante

La pellicola isolante costituisce lo strato di base del circuito, mentre l'adesivo lega la lamina di rame allo strato isolante. In un design multistrato, la lamina viene poi incollata allo strato interno. Vengono inoltre utilizzati come rivestimento protettivo per isolare il circuito da polvere e umidità e, per ridurre le sollecitazioni durante la flessione, la lamina di rame forma uno strato conduttivo.

In alcuni circuiti flessibili vengono utilizzati componenti rigidi in alluminio o acciaio inossidabile, che possono fornire stabilità dimensionale, supporto fisico per il posizionamento di componenti e fili e rilascio delle sollecitazioni. L'adesivo lega il componente rigido al circuito flessibile. Inoltre, a volte nei circuiti flessibili viene utilizzato un altro materiale, lo strato adesivo, che si forma rivestendo i due lati della pellicola isolante con un adesivo. I laminati adesivi offrono protezione ambientale e isolamento elettronico, oltre alla possibilità di eliminare una pellicola sottile e di unire più strati con meno strati.

Esistono molti tipi di materiali isolanti in film, ma i più comunemente utilizzati sono i poliimmidi e i poliestere. Quasi l'80% dei produttori di circuiti flessibili negli Stati Uniti utilizza materiali in film di poliimmidi, mentre circa il 20% utilizza film di poliestere. I materiali in poliimmidi sono infiammabili, presentano una dimensione geometrica stabile, un'elevata resistenza allo strappo e sono in grado di resistere alla temperatura di saldatura. Il poliestere, noto anche come polietilene doppio ftalato (polietilentereftalato, PET), ha proprietà fisiche simili a quelle dei poliimmidi, una costante dielettrica inferiore, assorbe poca umidità, ma non è resistente alle alte temperature. Il poliestere ha un punto di fusione di 250 °C e una temperatura di transizione vetrosa (Tg) di 80 °C, il che ne limita l'utilizzo in applicazioni che richiedono una saldatura estesa delle estremità. Nelle applicazioni a bassa temperatura, mostrano rigidità. Tuttavia, sono adatti per l'uso in prodotti come telefoni e altri che non richiedono l'esposizione ad ambienti difficili. Il film isolante in poliimmide viene solitamente combinato con un adesivo poliimmidico o acrilico, mentre il materiale isolante in poliestere viene generalmente combinato con un adesivo in poliestere. Il vantaggio di combinarlo con un materiale con le stesse caratteristiche è la stabilità dimensionale dopo la saldatura a secco o dopo molteplici cicli di laminazione. Altre proprietà importanti degli adesivi sono la bassa costante dielettrica, l'elevata resistenza di isolamento, l'elevata temperatura di conversione del vetro e il basso assorbimento di umidità.

2. Direttore d'orchestra

Il foglio di rame è adatto all'uso in circuiti flessibili e può essere elettrodeposto (ED) o placcato. Il foglio di rame con deposizione elettrica presenta una superficie lucida su un lato, mentre l'altro lato è opaco e opaco. È un materiale flessibile che può essere prodotto in diversi spessori e larghezze, e il lato opaco del foglio di rame per elettrodeposizione è spesso trattato in modo speciale per migliorarne la capacità di adesione. Oltre alla sua flessibilità, il foglio di rame forgiato presenta anche le caratteristiche di durezza e levigatezza, caratteristiche che lo rendono adatto ad applicazioni che richiedono una piegatura dinamica.

3. Adesivo

Oltre a essere utilizzato per incollare una pellicola isolante a un materiale conduttivo, l'adesivo può essere utilizzato anche come strato di copertura, come rivestimento protettivo e come rivestimento di copertura. La principale differenza tra i due risiede nell'applicazione, in cui il rivestimento incollato alla pellicola isolante di copertura serve a formare un circuito laminato. Per il rivestimento dell'adesivo viene utilizzata la tecnologia serigrafica. Non tutti i laminati contengono adesivi e i laminati senza adesivi consentono di ottenere circuiti più sottili e una maggiore flessibilità. Rispetto alla struttura laminata a base di adesivo, presenta una migliore conduttività termica. Grazie alla struttura sottile del circuito flessibile non adesivo e all'eliminazione della resistenza termica dell'adesivo, che ne migliora la conduttività termica, può essere utilizzato in ambienti di lavoro in cui non è possibile utilizzare un circuito flessibile a base di struttura laminata adesiva.

Trattamento prenatale

Nel processo di produzione, per evitare troppi cortocircuiti aperti e causare una resa troppo bassa o ridurre i problemi di foratura, calandra, taglio e altri processi complessi causati dagli scarti delle schede FPC, dai problemi di rifornimento e per valutare come selezionare i materiali per ottenere i migliori risultati dall'uso di circuiti stampati flessibili da parte del cliente, il pretrattamento è particolarmente importante.

Nel pretrattamento, ci sono tre aspetti da gestire, che vengono completati dagli ingegneri. Il primo è la valutazione ingegneristica della scheda FPC, principalmente per valutare se la scheda FPC del cliente può essere prodotta, se la capacità produttiva dell'azienda è in grado di soddisfare i requisiti e il costo unitario della scheda del cliente. Se la valutazione del progetto viene superata, il passo successivo è preparare immediatamente i materiali per soddisfare la fornitura di materie prime per ogni collegamento di produzione. Infine, l'ingegnere dovrebbe: elaborare il disegno CAD della struttura del cliente, i dati della linea Gerber e altri documenti ingegneristici in base all'ambiente di produzione e alle specifiche di produzione delle apparecchiature di produzione, quindi i disegni di produzione, la MI (scheda di processo ingegneristica) e altri materiali vengono inviati al reparto di produzione, al controllo documenti, agli acquisti e ad altri reparti per essere inseriti nel processo di produzione di routine.

Processo di produzione

Sistema a due pannelli

Apertura → foratura → PTH → galvanica → pretrattamento → rivestimento a film secco → allineamento → esposizione → sviluppo → placcatura grafica → defilm → pretrattamento → rivestimento a film secco → allineamento esposizione → sviluppo → incisione → defilm → trattamento superficiale → film di copertura → pressatura → polimerizzazione → nichelatura → stampa caratteri → taglio → misurazione elettrica → punzonatura → controllo finale → imballaggio → spedizione

Sistema a pannello singolo

Apertura → foratura → incollaggio pellicola secca → allineamento → esposizione → sviluppo → incisione → rimozione pellicola → trattamento superficiale → rivestimento pellicola → pressatura → polimerizzazione → trattamento superficiale → nichelatura → stampa caratteri → taglio → misurazione elettrica → punzonatura → ispezione finale → imballaggio → spedizione