In conformità con la tendenza di sviluppo dei moderni prodotti elettronici, la principale direzione di progresso dei nuovi prodotti elettronici riguarda la miniaturizzazione, l’assemblaggio 3D e l’elevata affidabilità. L’espansione del mercato dell’elettronica porta i PCB di tutto il mondo ad aggiornarsi costantemente in termini di scala e tecnologia. Di conseguenza, i produttori di PCB (printed circuit board) si sono impegnati a esplorare numerose tecnologie compatibili con la tendenza di sviluppo sopra menzionata. A causa delle limitazioni legate all’ambiente e alle applicazioni, nasce la progettazione di PCB flessibili e, per garantire ulteriormente la saldabilità e la capacità di assemblaggio 3D dei prodotti elettronici,PCB flessibile-rigidoè nato.
La tecnologia di fabbricazione dei PCB rigido-flessibili è in costante aggiornamento con lo sviluppo tecnologico e il crescente avanzamento dei prodotti. Per quanto riguarda la tecnologia di fabbricazione chiave dei PCB rigido-flessibili, la realizzazione delle finestre è sicuramente considerata un elemento centrale. Questo articolo illustrerà le principali tecnologie di realizzazione delle finestre nei PCB rigido-flessibili, tra cui il metodo di apertura delle finestre, il metodo di incisione del foglio di rame, il metodo di riempimento, il metodo di controllo della profondità positiva e negativa, il metodo di taglio laser e il metodo con adesivo resistente.
Metodo di apertura della finestra
Il metodo di apertura della finestra si riferisce al processo in cui il PCB rigido-flessibile con una struttura a scheda centrale sfrutta la fresatura meccanica o la punzonatura a stampo per eliminare il core rigido nella parte flessibile e il preimpregnato senza flusso, in modo che, tramite laminazione, venga generato un PCB rigido-flessibile. Un PCB rigido-flessibile a 6 strati viene utilizzato come esempio per illustrare la tecnologia del metodo di apertura della finestra e il suo processo di fabbricazione.
• Struttura del Consiglio
• Processo di fabbricazione
• Analisi delle tecnologie chiave
a. Rivestimento dello strato di copertura
L’analisi della sezione trasversale viene eseguita sul through blind via dopo il rivestimento locale e il rivestimento completo, da cui si può concludere che la tecnologia di rivestimento locale è in grado di risolvere i problemi di delaminazione dovuti all’effetto termico e ai guasti di conducibilità elettrica, migliorando così l’affidabilità del prodotto.
b. Punzonatura PE per parte flessibile
Poiché durante la laminazione dello strato di copertura verranno apportate modifiche alle dimensioni flessibili del circuito, la punzonatura PE dovrebbe essere eseguita dopo la produzione dello strato di copertura per migliorare l’allineamento degli strati.
c. Produzione di finestre in PP senza flusso
Sulla base dei principi di prova IPC-TM-650 e tenendo conto del processo di laminazione effettivo, è possibile testare la quantità di traboccamento dell’adesivo PP no-flow in funzione dei diversi produttori e del diverso numero di strati. Dopo aver effettuato la progettazione di compensazione sulla finestra originale dei clienti, è possibile garantire la planarità all’interfaccia del PCB rigido-flessibile.
d. Produzione di finestre nella parte rigida
Per eliminare il nucleo rigido compatibile con la parte flessibile si dovrebbero utilizzare la fresatura meccanica o la punzonatura dello stampo. La punzonatura dello stampo funziona meglio per la produzione di massa, mentre la fresatura meccanica è più adatta alla produzione di medio o basso volume.
Metodo di incisione della lamina di rame
Il metodo di incisione del foglio di rame si riferisce al processo mediante il quale il PCB rigido-flessibile con una struttura in foglio di rame sfrutta soluzioni chimiche per rendere esposta la finestra nella parte flessibile. Per quanto riguarda il metodo di incisione del foglio di rame, viene utilizzato un PCB rigido-flessibile a 4 strati come esempio per illustrare la tecnologia del metodo di incisione del foglio di rame e il suo processo di fabbricazione.
• Struttura del Consiglio
• Processo di fabbricazione
• Analisi delle tecnologie chiave
a. Laminazione
Sulla base dei diversi CTE (coefficienti di dilatazione termica) dei vari materiali, l’implementazione di una speciale struttura di disposizione delle laminazioni fa sì che il rame esterno sul PCB sia sottoposto a una tensione uniforme durante la laminazione, in modo da eliminare alcuni problemi, tra cui il riempimento insufficiente dell’adesivo PP, le grinze e i danni del foglio di rame e la scarsa planarità della superficie della scheda.
b. Incisione della finestra
L’incisione negativa viene eseguita dopo il passaggio di corrente con la scheda ramata completata e il foglio di rame nella parte flessibile deve essere inciso via lasciando esposta la scheda flessibile.
Metodo di riempimento
Il metodo di riempimento si riferisce al processo in cui i riempitivi vengono posizionati nella finestra del PCB rigido-flessibile e i riempitivi insieme alla porzione superficiale vengono rimossi tramite fresatura cieca. Per il metodo di riempimento, un PCB rigido-flessibile a 6 strati è utilizzato come esempio per illustrare la tecnologia del metodo di riempimento e il suo processo di fabbricazione.
• Struttura del Consiglio
• Processo di fabbricazione
• Analisi delle tecnologie chiave
a. Pre-stackup
Durante il processo di impilamento, il riempitivo viene inserito nella finestra cava, soddisfacendo il seguente requisito:
① Il filler deve essere morbido e liscio in superficie;
② Il riempitivo deve essere resistente alle alte temperature e il CTE deve essere equivalente o inferiore a quello del materiale del substrato;
③ La forma del riempitivo deve essere uguale a quella della finestra, con elevata stabilità;
④ Lo spessore del materiale di riempimento deve essere equivalente a quello dell’otturazione.
b. Stampaggio
La finestra nella posizione scollegata sul PCB rigido-flessibile viene realizzata mediante fresatura meccanica e la finestra nella posizione collegata viene realizzata con controllo meccanico della profondità. Quando il riempitivo viene rimosso, l’area flessibile sarà immediatamente esposta.
Metodo di controllo della profondità positiva e negativa
Il metodo di controllo di profondità positivo e negativo si riferisce al processo in cui una scanalatura cieca viene preventivamente realizzata sulla scheda rigida adiacente alla scheda flessibile. Dopo l’impilamento e la laminazione, durante lo stampaggio si utilizza un metodo meccanico di controllo della profondità per combinarlo con la scanalatura cieca. Successivamente, la scheda rigida verrà rimossa nella posizione della finestra per esporre la parte flessibile. Per quanto riguarda il metodo di controllo di profondità positivo e negativo, viene utilizzato come esempio un PCB rigido-flessibile a 6 strati per illustrare la tecnologia del metodo di controllo di profondità positivo e negativo e il suo processo di fabbricazione.
• Struttura del Consiglio
• Processo di fabbricazione
• Analisi delle tecnologie chiave
a. Fabbricazione di scanalature cieche per circuito rigido
La profondità della scanalatura cieca rigida è solitamente controllata in un intervallo compreso tra 1/3 e 2/3 di quella del pannello rigido di base e non dovrebbe superare il limite della capacità pratica di controllo meccanico della profondità, al fine di evitare che la fresatura danneggi il circuito flessibile. La scanalatura cieca può essere realizzata con i seguenti metodi:
① Fresatura meccanica di cava cieca. La cava cieca viene realizzata utilizzando una fresatrice a controllo numerico.
② Scanalatura cieca mediante raggi X. Una macchina a raggi X con anidride carbonica viene utilizzata per realizzare la scanalatura cieca nei fori collegati.
③ Scanalatura cieca mediante taglio laser. La scanalatura cieca viene realizzata utilizzando una macchina di taglio laser UV.
④ Scanalatura cieca a V-cut. La scanalatura cieca a V-cut è realizzata utilizzando una macchina V-cut.
Questo articolo introduce le tecnologie chiave per la fabbricazione di PCB rigido-flessibili, ovvero la realizzazione delle finestre, e illustra come diversi metodi siano adatti a differenti tipi di PCB rigido-flessibili. Tutti i metodi possono essere applicati in modo cooperativo per contribuire all’elevata affidabilità e alle prestazioni eccellenti dei PCB rigido-flessibili.
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