Uvod v fleksibilno vezje

Predstavitev izdelka

Fleksibilna vezja (FPC), znana tudi kot fleksibilna vezja, se odlikujejo po majhni teži, tanki debelini, prostem upogibanju in prepogibanju ter drugih odličnih lastnostih. Vendar pa se domači pregled kakovosti FPC v glavnem opira na ročni vizualni pregled, kar je drago in nizko učinkovito. Z hitrim razvojem elektronske industrije postaja zasnova vezij vse bolj natančna in gostotnejša, tradicionalne metode ročnega odkrivanja pa ne morejo več zadostiti proizvodnim potrebam, samodejno odkrivanje napak FPC pa je postalo neizogiben trend industrijskega razvoja.

Fleksibilno vezje (FPC) je tehnologija, ki so jo Združene države Amerike razvile za razvoj tehnologije vesoljskih raket v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja. Gre za tiskano vezje z visoko zanesljivostjo in odlično fleksibilnostjo, izdelano iz poliestrske folije ali poliimida kot podlage. Z vgradnjo zasnove vezja na fleksibilno tanko plastično folijo se v ozek in omejen prostor vgradi veliko število preciznih komponent. Tako nastane fleksibilno vezje, ki je fleksibilno. To vezje se lahko poljubno upogiba in prepogiba, je lahka teža, majhna velikost, dobro odvaja toploto, enostavno se namešča in prebija tradicionalno tehnologijo medsebojnega povezovanja. V strukturi fleksibilnega vezja so materiali izolacijska folija, prevodnik in vezivno sredstvo.

Sestavni material 1, izolacijska folija

Izolacijska folija tvori osnovno plast vezja, lepilo pa veže bakreno folijo na izolacijsko plast. Pri večplastni zasnovi se nato veže na notranjo plast. Uporabljajo se tudi kot zaščitna obloga za izolacijo vezja pred prahom in vlago, bakrena folija pa tvori prevodno plast za zmanjšanje napetosti med upogibanjem.

V nekaterih fleksibilnih vezjih se uporabljajo toge komponente iz aluminija ali nerjavečega jekla, ki zagotavljajo dimenzijsko stabilnost, fizično oporo za namestitev komponent in žic ter sproščajo napetosti. Lepilo veže togo komponento na fleksibilno vezje. Poleg tega se v fleksibilnih vezjih včasih uporablja še en material, in sicer lepilna plast, ki nastane s premazom obeh strani izolacijske folije z lepilom. Lepilni laminati zagotavljajo zaščito okolja in elektronsko izolacijo ter omogočajo odstranitev ene tanke folije in lepljenje več plasti z manj plastmi.

Obstaja veliko vrst izolacijskih folij, najpogosteje pa se uporabljata poliimidni in poliestrski materiali. Skoraj 80 % vseh proizvajalcev fleksibilnih vezij v Združenih državah Amerike uporablja poliimidne folije, približno 20 % pa poliestrske folije. Poliimidni materiali so vnetljivi, imajo stabilne geometrijske dimenzije in visoko trdnost proti trganju ter so sposobni prenesti temperaturo varjenja. Poliester, znan tudi kot dvojni polietilen ftalat (polietilentereftalat, imenovan PET), ima podobne fizikalne lastnosti kot poliimidi, ima nižjo dielektrično konstanto, absorbira malo vlage, vendar ni odporen na visoke temperature. Poliester ima tališče 250 °C in temperaturo steklastega prehoda (Tg) 80 °C, kar omejuje njegovo uporabo v aplikacijah, ki zahtevajo obsežno varjenje konc. Pri nizkotemperaturnih aplikacijah kaže togost. Kljub temu so primerni za uporabo v izdelkih, kot so telefoni in drugi, ki ne potrebujejo izpostavljenosti težkim okoljem. Poliimidna izolacijska folija se običajno kombinira s poliimidnim ali akrilnim lepilom, poliestrski izolacijski material pa se običajno kombinira s poliestrskim lepilom. Prednost kombiniranja z materialom z enakimi lastnostmi je lahko dimenzijska stabilnost po suhem varjenju ali po več ciklih laminiranja. Druge pomembne lastnosti lepil so nizka dielektrična konstanta, visoka izolacijska upornost, visoka temperatura pretvorbe stekla in nizka absorpcija vlage.

2. Dirigent

Bakrena folija je primerna za uporabo v fleksibilnih vezjih, lahko je elektrodeponirana (ED) ali prevlečena. Bakrena folija z električnim nanašanjem ima na eni strani sijočo površino, medtem ko je površina na drugi strani mat in mat. Je fleksibilen material, ki ga je mogoče izdelati v različnih debelinah in širinah, mat stran ED bakrene folije pa je pogosto posebej obdelana za izboljšanje njene sposobnosti lepljenja. Poleg svoje fleksibilnosti ima kovana bakrena folija tudi lastnosti trde in gladke, kar je primerno za aplikacije, ki zahtevajo dinamično upogibanje.

3. Lepilo

Poleg lepljenja izolacijske folije na prevodni material se lepilo lahko uporablja tudi kot pokrivna plast, zaščitni premaz in prekrivni premaz. Glavna razlika med obema je v uporabljeni uporabi, kjer obloga, lepljena na pokrivno izolacijsko folijo, tvori laminirano vezje. Za nanašanje lepila se uporablja tehnologija sitotiska. Vsi laminati ne vsebujejo lepil, laminati brez lepil pa zagotavljajo tanjša vezja in večjo fleksibilnost. V primerjavi z laminirano strukturo na osnovi lepila ima boljšo toplotno prevodnost. Zaradi tanke strukture nelepljivega fleksibilnega vezja in zaradi odprave toplotne upornosti lepila, s čimer se izboljša toplotna prevodnost, se lahko uporablja v delovnem okolju, kjer fleksibilnega vezja na osnovi lepilne laminirane strukture ni mogoče uporabiti.

Prenatalno zdravljenje

V proizvodnem procesu je predobdelava še posebej pomembna za preprečevanje prevelikega števila odprtih kratkih stikov in povzročanje prenizkega izkoristka ali zmanjšanje težav pri vrtanju, kalandriranju, rezanju in drugih grobih procesih, ki jih povzročajo odpadki FPC plošč in težave z dopolnjevanjem, ter za oceno izbire materialov za doseganje najboljših rezultatov uporabe fleksibilnih vezij s strani strank.

Predhodno obdelavo je treba obravnavati tri vidike, ki jih izvedejo inženirji. Prvi je inženirska ocena FPC plošče, predvsem za oceno, ali je mogoče FPC ploščo stranke izdelati, ali lahko proizvodna zmogljivost podjetja izpolni zahteve stranke glede plošče in stroške na enoto. Če je ocena projekta uspešna, je naslednji korak takojšnja priprava materialov za zagotovitev dobave surovin za vsako proizvodno povezavo. Nazadnje mora inženir: CAD strukturno risbo stranke, podatke Gerberjeve linije in drugo inženirsko dokumentacijo obdelati tako, da ustreza proizvodnemu okolju in proizvodnim specifikacijam proizvodne opreme, nato pa proizvodne risbe in MI (inženirsko procesno kartico) ter druge materiale poslati v proizvodni oddelek, oddelek za nadzor dokumentacije, nabavo in druge oddelke za vstop v rutinski proizvodni proces.

Proizvodni proces

Dvopanelni sistem

Odpiranje → vrtanje → PTH → galvanizacija → predobdelava → suhi filmski premaz → poravnava → Osvetlitev → Razvoj → Grafična prevleka → odstranjevanje filma → Predobdelava → Suhi filmski premaz → poravnava osvetlitve → Razvoj → jedkanje → odstranjevanje filma → Površinska obdelava → prekrivna folija → stiskanje → strjevanje → nikljanje → tiskanje znakov → rezanje → Električne meritve → prebijanje → Končni pregled → Pakiranje → pošiljanje

Sistem z eno ploščo

Odpiranje → vrtanje → lepljenje suhega filma → poravnava → osvetljevanje → razvijanje → jedkanje → odstranjevanje filma → površinska obdelava → premaz filma → stiskanje → strjevanje → površinska obdelava → nikljanje → tiskanje znakov → rezanje → električne meritve → prebijanje → končni pregled → pakiranje → pošiljanje