Disebabkan oleh trend pembangunan produk aeroangkasa termasuk ringan, peminiaturan, pelbagai fungsi dan pemadatan pemasangan, keperluan yang lebih tinggi telah ditetapkan untuk teknologi dan proses pembuatan Papan Litar Bercetak (PCB).PCB Fleksibelialah sejenis papan litar yang diperbuat daripada bahan substrat fleksibel dan mempunyai lebih banyak kelebihan berbanding PCB tegar biasa:
• Ketebalan lebih rendah
• Lebih ringan
• Boleh dibengkokkan secara dinamik
• Boleh diakses untuk pemasangan sambungan 3D
• Kebebasan yang lebih tinggi dalam reka bentuk elektronik dan reka bentuk mekanikal
• Lebih jimat ruang
Selain itu, isyarat elektromagnet boleh bergerak dengan cepat dan lancar dalam PCB fleksibel disebabkan oleh prestasi elektrik dan prestasi terma yang sangat baik bagi bahan substrat fleksibel, sehingga PCB fleksibel digunakan secara meluas dalam banyak industri seperti instrumen, automotif, penjagaan perubatan, ketenteraan dan aeroangkasa.
Berdasarkan pembangunan lanjut dan pengoptimuman PCB fleksibel, langkah seterusnya bagi mereka seharusnya ialah PCB Fleksibel-Kaku, Litar Fleksibel Terbenam dan PCB Fleksibel HDI antaranyaPCB Fleksibel-Kakumenarik perhatian dan permohonan yang paling banyak. Oleh itu, artikel ini akan membincangkan sifat dan bidang aplikasi PCB fleksibel-tegar berdasarkan bahan serta teknologi pembuatannya.
Bahan PCB Fleksibel-Kaku
Prestasi PCB fleksibel-tegar bergantung pada bahan substratnya yang terutamanya terdiri daripada filem dielektrik fleksibel dan filem pelekat fleksibel. Sebagai jenis utama bahan substrat fleksibel, filem dielektrik fleksibel terutamanya merangkumi poliester (Mylar) yang biasanya digunakan dalam produk kelas rendah, poliamida (Kapton) yang merupakan jenis paling biasa, dan fluoropolimer (PTFE) yang biasanya digunakan dalam produk ketenteraan dan aeroangkasa.
Apabila ketiga-tiga jenis bahan fleksibel ini dibandingkan, poliimid mempunyai pemalar dielektrik tertinggi dengan sifat elektrik dan mekanikal yang sangat baik serta rintangan suhu tinggi, tetapi mahal dan mudah menyerap lembapan. Sama seperti poliimid dari segi prestasi, poliester bagaimanapun mempunyai rintangan suhu tinggi yang lemah. Politetrafluoroetilena digunakan terutamanya dalam produk frekuensi tinggi dengan pemalar dielektrik yang rendah. Jadual berikut menunjukkan perbandingan prestasi antara tiga jenis filem dielektrik fleksibel di atas.
|
Item Prestasi
|
Poliester
|
Poliimid
|
Politetrafluoroetilena
|
| Had Tegar/N*mm-2
|
172 |
172 |
20.7 |
| Had Lanjutan/% |
120 |
70 |
300 |
| Perubahan Saiz Selepas Penyahukiran/mm*m-1
|
5.0 |
2.5 |
5.0 |
| Pemalar Dielektrik Relatif/103Hz |
3.2 |
3.5 |
22.1 |
| Sudut Kehilangan Tangen/103Hz |
0.005 |
0.0025 |
0.0001 |
| Rintangan Isipadu/MΩ*cm-1
|
1012 |
1012 |
1012 |
| Kebolehbakaran |
Mudah terbakar |
Pemadam sendiri |
Mudah terbakar |
| Kekuatan Dielektrik/mV*m |
300 |
275 |
17 |
| Penyerapan Kelembapan/% |
<0.8 |
2.7 |
0.01 |
| Rintangan Haba/°C |
150 |
400 |
260 |
| Ujian Pateri |
Lulus |
Lulus |
Lulus |
Bahan utama yang menyumbang kepada filem pelekat fleksibel mengandungi asid akrilik, epoksi dan poliester. Asid akrilik dan poliesterimida mempunyai lekatan yang sangat baik, fleksibiliti tinggi serta rintangan kimia dan rintangan haba yang agak tinggi. Namun begitu, ia mempunyai pekali pengembangan terma yang agak besar, jadi ketebalan dalaman tidak boleh melebihi 0.05mm. Resin epoksi mempunyai lekatan yang lemah dan digunakan terutamanya untuk melekatkan lapisan penutup dan lapisan dalaman. Selain itu, ia mempunyai pekali pengembangan terma yang sangat rendah sehingga bermanfaat untuk meningkatkan rintangan kejutan haba pada lubang bersalut tembus.
Teknologi Pembuatan PCB Fleksibel-Kaku
Teknologi pembuatan PCB fleksibel-tegar berbeza antara satu sama lain mengikut jenis papan PCB yang berbeza dan teknologi asas yang membawa kepada perbezaan tersebut ialah teknologi pembuatan litar halus dan teknologi pembuatan mikrovia. Memandangkan produk elektronik cenderung berkembang ke arah ringan dan pengecilan saiz, pelbagai fungsi dan pemadatan pemasangan, papan PCB termaju yang paling mendapat perhatian termasuk PCB fleksibel-tegar HDI dan PCB fleksibel-tegar terbenam.
• Teknologi Pembuatan PCB Fleksibel-Kaku
PCB fleksibel-tegar dihasilkan melalui proses yang teratur dan selektifsusunan lapisanpapan litar bercetak tegar dan fleksibel dengan lubang berlapis yang bertanggungjawab untuk sambungan antara lapisan. Rajah di bawah menunjukkan struktur asas PCB fleksibel-tegar.
Kemunculan PCB fleksibel-tegar dapat dengan berkesan mengurangkan isipadu dan berat produk elektronik dengan menggantikan abah-abah dan penyambung yang biasanya digunakan dalam produk elektronik. Selain itu, PCB fleksibel-tegar mampu menyelesaikan masalah sentuhan dan haba tinggi yang disebabkan oleh abah-abah dan penyambung, sekali gus meningkatkan kebolehpercayaan peranti dengan ketara.
Seawal tahun 1970-an, PCB fleksibel-tegar telah dihasilkan dengan menyusun papan tegar di atas papan fleksibel. Kemajuan berterusan dan pengoptimuman telah menyaksikan pelbagai jenis baharu PCB fleksibel-tegarPembuatan PCBteknologi. Sehingga kini, teknologi pembuatan PCB fleksibel-tegar yang paling matang dan praktikal ialah resin epoksi gentian kaca (FR4) digunakan sebagai papan tegar luaran dantopeng pateridigunakan untuk melindungi corak litar tegar. Apabila melibatkan bahan substrat fleksibel, papan dwi-lapisan poliamida (PI) yang disalut dengan kuprum digunakan sebagai teras fleksibel dan filem poliamida/akrilik digunakan untuk melindungi corak litar fleksibel. Lekatan bergantung pada prepreg aliran rendah. Semua elemen tersebut dilaminasi supaya PCB fleks-tegar dapat dihasilkan. Rajah di bawah menunjukkan proses pembuatan PCB fleks-tegar 6 lapisan.
PCB fleksibel-tegar boleh mengatasi masalah sentuhan longgar dan pelesapan haba dengan menggantikan abah-abah wayar dan penyambung supaya kebolehpercayaan peranti dapat dipertingkatkan. Bahagian fleksibel boleh dibengkokkan secara bebas pada sebarang sudut dan keseluruhan papan PCB menunjukkan prestasi cemerlang dari segi prestasi elektrik dan sifat mekanikal. Oleh itu, PCB fleksibel-tegar boleh digunakan untuk pemasangan 3D dan darjah kebebasan produk dapat ditingkatkan dengan pengurangan isipadu dan kualiti peralatan, menjadikannya sangat sesuai digunakan dalam peranti elektronik yang perlu dibengkokkan berulang kali. Bahan substrat fleksibel mempunyai kestabilan dielektrik yang sangat baik sehingga ia sesuai untuk penghantaran isyarat frekuensi tinggi dan kawalan impedans serta boleh menahan radiasi, kejutan suhu dan persekitaran yang ekstrem, sekali gus memastikan pengoperasian peranti elektronik yang lancar.
Papan litar bercetak fleksibel-tegar tradisional sukar untuk dihasilkan dengan kadar hasil yang agak rendah dan ketumpatan yang tinggi serta sukar dibaiki selepas kerosakan. SemasaProses pembuatan PCB, asas tegar perlu dibenamkan ke dalam bahan substrat fleksibel yang mahal supaya kadar pembaziran bahan mentah kekal tinggi dan begitu juga tahap kesukaran teknologi pembuatan. Bahan substrat fleksibel mempunyai pekali pengembangan terma yang agak tinggi dan kadar penyerapan lembapan yang tinggi sehingga bahan substrat fleksibel bersaiz besar akan menyebabkan pengumpulan toleransi saiz, yang seterusnya akan menjejaskan corak litar, penyusunan lapisan, penggerudian, penyaduran dan pembersihan via serta membawa kepada hasil pengeluaran yang rendah. Namun, litar fleksibel terbenam mampu mengurangkan dan mengelakkan isu-isu tersebut dengan berkesan.
• Teknologi Pembuatan PCB Fleksibel Terbenam
PCB fleksibel terbenam dicetak dengan memasukkan unit litar fleksibel ke dalam papan tegar dalaman, kemudian melalui Proses Pembinaan Berlapis (Building Up Process). Saling sambungan tidak tersedia antara litar fleksibel dan litar tegar dalam lapisan yang setara dan sambungan mereka bergantung padavia buta dan via tertanam. PCB fleksibel-tegar tertanam boleh mengurangkan litar fleksibel dengan ketara dan ia mengandungi kelebihan HDI dan PCB tegar dengan kadar pembaziran bahan substrat yang dikurangkan.
Berbanding dengan PCB fleksibel-tegar tradisional, PCB fleksibel terbenam dihasilkan dengan menanam litar fleksibel ke dalam papan tegar dan kemudian dilapiskan. Kawasan fleksibel adalah lebih besar daripada unit litar fleksibel, sekali gus meningkatkan kadar penggunaan bahan substrat fleksibel. Oleh kerana tiada sambungan elektrik antara litar fleksibel dan litar tegar pada lapisan yang sama, beberapa teknologi pembuatan termaju boleh dengan mudah dicapai melalui sambungan antara lubang bersalut tembus dan litar tegar.
Sehingga ke suatu tahap, PCB fleksibel terbenam dapat menyelesaikan banyak masalah dalam teknologi pembuatan PCB fleksibel-tegar. Unit terbenam dengan ketara mengurangkan kadar pembaziran bahan substrat dan secara berkesan meningkatkan kadar penggunaan substrat fleksibel. Isu prestasi bahan substrat fleksibel boleh diabaikan dan teknologi pembuatan papan tegar yang matang boleh digunakan secara langsung supaya teknologi HDI dapat terus dikembangkan dalam pembuatan PCB fleksibel-tegar.
PCBCart Menyediakan PCB Fleksibel dan Fleksibel-Kaku Berkualiti Tinggi tetapi Berkos Rendah
Dengan usaha lebih daripada 20 tahun dalam industri ini, PCBCart telah menumpukan pada fabrikasi PCB termaju termasuk PCB Fleksibel, PCB Fleksibel-Kaku, PCB HDI, MCPCB dan lain-lain dengan jumlah campuran daripada prototaip, jumlah rendah ke sederhana hingga pengeluaran jumlah tinggi bagi memenuhi keperluan anda yang pelbagai.Hubungi Kamikini dengan keperluan khusus anda dan kami akan membolehkan produk optimum dalam jangkauan anda.
Sumber yang Berguna
•Proses Fabrikasi PCB Berbilang Lapisan Fleks-Rigid
•Bahan dan Pembinaan Berlapis PCB Fleksibel-Kaku
•Permudahkan Pemasangan dan Tingkatkan Kebolehpercayaan dengan PCB Fleksibel dan Fleksibel-Kaku
