Proceso de fabricación de placas de circuito flexible

Detalles

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Proceso de FPC

Para cada fabricante de placas de circuito flexible, hay algunas áreas clave que debe tener en cuenta. Si bien los circuitos flexibles tienen algunas características similares a las placas de circuito impreso rígidas, requieren enfoques muy diferentes en el proceso de fabricación.

 

Algunas de las áreas más significativas son:

Capacidades y procedimientos de manejo de materiales delgados

Revestimiento selectivo de almohadillas

Fabricación de Polyimide Coverlay

Tolerancias dimensionales materiales

Corte de perfil láser

Plasma Desmear y grabar de nuevo

El manejo de materiales, durante el proceso de fabricación de PCB flexible, es crítico para lograr una alta tasa de rendimiento de producción y circuitos terminados confiables. El manejo puede representar el mayor porcentaje de problemas de chatarra de producción y confiabilidad. Los materiales flexibles son mucho más delgados y no están reforzados que los utilizados en tableros rígidos. Los materiales de núcleo flexible tienen típicamente un grosor de 1-3 mils con ½ oz. o 1 oz. El cobre y las capas de recubrimiento tienen un espesor de 1.5 a 2 mils.

Proceso de fabricación de FPC

Revestimiento selectivo de almohadillas

Una técnica de fabricación importante es cómo y dónde se recubre el cobre en las piezas. Los circuitos flexibles requieren un método de placa de almohadilla que limita el cobre enchapado dentro de los agujeros y en un área circular pequeña que rodea los agujeros en la superficie de la pieza. El cobre adicional no está chapado en la superficie de ningún rastro. Para diseños de alta densidad, el área circular en la superficie puede necesitar ser planarizada para permitir una imagen efectiva de la almohadilla y la traza.

Cualquier cobre plateado en las trazas de un circuito flexible disminuirá la flexibilidad de la pieza y potencialmente comprometerá su confiabilidad de doblado mecánico, lo que provocará la rotura.

El PCBS rígido utiliza un método de placa de patrón que platea cobre adicional en la superficie de todas las trazas externas.

Los diseños de Circuitos Flexibles también pueden requerir revisión para asegurar que cualquier requisito de transporte actual se cumpla solo con el grosor de la base de cobre.

Fabricación de Polyimide Coverlay

Las capas de cubierta sirven para el mismo propósito de Soldermask en tableros rígidos, pero son láminas sólidas de poliimida con un respaldo adhesivo que requiere un método de fabricación completamente diferente. Todas las aberturas requeridas para exponer las almohadillas SMT y PTH deben mecanizarse de alguna manera mediante corte por láser, perforación / enrutamiento, corte con cuchilla CNC, juegos de punzones y matrices, o una combinación de los mismos. Las capas de cubierta se colocan y laminan bajo calor y presión a las superficies de la pieza. Los requisitos de mecanizado también exigen un conjunto diferente de reglas que rigen el tamaño, la forma, la configuración y la tolerancia posicional de las características.

Tolerancias dimensionales materiales

Debido a la flexibilidad requerida, los materiales flexibles son mucho más delgados y no contienen refuerzo (es decir, tejido de vidrio en tablas rígidas). Esto da como resultado una estabilidad dimensional mucho menor en los materiales que deben tenerse en cuenta en los sistemas de herramientas / registro utilizados en la fabricación. Los materiales flexibles crecerán y se contraerán a medida que estén sujetos a la humedad, el calor y la presión, como se ve a lo largo de la producción.

 

También es una práctica común usar tamaños de paneles de producción más pequeños que los tableros rígidos para mitigar el impacto de la estabilidad dimensional del material.

Corte de perfil láser

Los materiales de poliimida se cortan fácilmente con un láser. Esto permite un perfil muy preciso y complejo. También elimina la necesidad de herramientas costosas de punzonado y troquelado en prototipos y volúmenes de producción más bajos. Se puede usar el enrutamiento, pero puede limitar la complejidad del perfil y da como resultado un borde de la pieza irregular no deseado. El corte con láser dejará una pequeña cantidad de residuo de carbono en el borde de la pieza, pero se considera aceptable según los estándares del IPC.

 

Plasma desmear y grabar de nuevo

Los diseños flexibles de múltiples capas requieren un proceso eficaz de desbarbado y grabado posterior que es crítico para garantizar agujeros plateados confiables e interconexiones de la capa interna.

 

Las propiedades del material de poliimida y adhesivo flexible, utilizados para laminar capas juntas, son sustancialmente diferentes de las de los materiales de cartón rígido. Los procesos comunes de grabado con base química usados en tableros rígidos son demasiado agresivos. Esto da como resultado una ventana de proceso muy pequeña y difícil de controlar, resultados inconsistentes y problemas de confiabilidad en las piezas terminadas. El grabado con base en plasma se prefiere abrumadoramente, lo que da como resultado resultados de alta calidad y consistentes.

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