Palielinoties mīksto PCB ražošanas attiecībai un stingru, elastīgu PCB pielietojumu un popularizēšanu, tagad ir biežāk teikt PCB plus mīksts, stingrs vai stingrs un cik PCB tas ir. Parasti PCB, kas izgatavots no mīksta izolācijas materiāla, sauc par mīkstu PCB vai elastīgu PCB, stingru elastīgo savienojumu PCB sauc par cieto elastīgo PCB. Tas pielāgojas mūsdienu elektroniskajiem izstrādājumiem ar augstu blīvumu un augstu uzticamību, miniaturizāciju, vieglu attīstības vajadzību virzienu, kā arī atbilst stingrām ekonomiskajām prasībām un tirgus un tehniskās konkurences prasībām.
Ārvalstīs mīksto PCB plaši izmantoja 60. gadu sākumā. Mūsu valstī tas sāka ražot un lietot tikai 60 gadu laikā. Pēdējos gados, veicinot globālo ekonomisko integrāciju un atvērto tirgu, tehnoloģiju ieviešana, lai veicinātu tās izmantošanu, nepārtraukti pieaug, dažas mazas un vidējas cieto PCB rūpnīcas ir vērstas uz šo iespēju izmantot mīksto cieto procesu, izmantojot esošos iekārtas, lai uzlabotu instrumentus un procesu, pārveidotu mīksto PCB ražošanu un pielāgotos augošajām mīksto PCB patēriņa vajadzībām. Lai labāk izprastu PCB, šajā rakstā ir aprakstīts mīkstās PCB process.
1. Mīksto PCB klasifikācija un priekšrocības un trūkumi
1. Mīksto PCB klasifikācija
Mīkstos PCBS parasti klasificē pēc slāņu skaita un vadītāju struktūras šādi:
1.1 Vienpusēja mīksta PCB
Vienpusēja mīksta PCB, tikai ar vienu vadītāju, ar vai bez pārklājuma slāņa. Izmantotais izolācijas pamatmateriāls atšķiras atkarībā no izstrādājuma pielietojuma. Parasti izmantotie izolācijas materiāli ir poliesteris, poliimīds, politetrafluoretilēns, mīksts epoksīda stikla audums utt.
Vienpusējas mīkstās PCB var iedalīt šādās četrās kategorijās:
1) Vienpusējs savienojums bez pārklājošā slāņa
Šāda veida mīksto PCB stieples raksts atrodas uz izolācijas pamatnes, un uz stieples virsmas nav pārklājuma slāņa. Tāpat kā parastā vienpusējā cietā PCB. Šie produkti ir lētākie, un tos parasti izmanto nekritiskos un videi draudzīgos lietojumos. Savstarpējo savienojumu realizē ar lodmetināšanu, kausmetināšanu vai spiediena metināšanu. To parasti izmantoja agrīnajos tālruņu aparātos.
2) To savieno viens pārklājošais slānis
Salīdzinot ar iepriekšējo klasi, šāda veida stieples virspusē tiek pārklātas tikai ar slāni atbilstoši klienta prasībām. Cover spilventiņu ir jāatklāj, vienkārši nevar segt gala zonā. Precizitātes prasības var izmantot klīrensa caurumu veidā. Tas ir viens no visplašāk izmantotajiem vienpusējiem mīkstajiem PCB, un to plaši izmanto automobiļu instrumentos un elektroniskajos instrumentos.
3) Divpusējs savienojums bez pārklājošā slāņa
Šāda veida savienojošā diska saskarni var pievienot vadītāja priekšpusē un aizmugurē. Lai to izdarītu, izolācijas substrātā pie paliktņa tiek izveidots trajektorijas caurums, kuru vispirms var caurumot, iegravēt vai citādi mehāniski izgatavot vēlamajā izolācijas pamatnes vietā. To izmanto divpusējiem montāžas elementiem, ierīcēm un vietās, kur nepieciešama lodēšana. Piekļuves punkta paliktņa zonā nav izolācijas substrāta. Šādu spilventiņu laukumu parasti noņem ar ķīmiskām metodēm.
4) Divpusējs savienojums ar pārklājošo slāni
Šī klase atšķiras no saviem priekšgājējiem ar to, ka uz tās virsmas ir pārklājošs slānis. Tomēr pārklājumam ir piekļuves caurumi, kas arī ļauj noslēgt abas puses un joprojām saglabāt pārklājumu. Šāda veida mīkstās PCB ir izgatavotas no diviem izolācijas slāņiem un viena metāla vadītāja slāņa. To izmanto gadījumā, ja pārklājošais slānis ir jāizolē no apkārtējās ierīces, un pats ir jāizolē viens no otra, un gali ir jāsavieno no abām pusēm.
1.2 Divpusēja mīksta PCB
Divpusēja mīksta PCB ar diviem vadītāju slāņiem. Šāda veida abpusējo mīksto PCB pielietojums un priekšrocības ir tādas pašas kā vienpusējām mīkstajām PCB, kuru galvenā priekšrocība ir palielināts vadu blīvums uz laukuma vienību. To var iedalīt a, bez metalizēta cauruma un bez pārklājuma: a, bez metalizēta cauruma, bez pārklājuma slāņa; b bez metalizācijas caurumiem un ar pārklājošo slāni; c ar metalizētiem caurumiem un bez pārklājuma slāņa; d Ar metalizētiem caurumiem vai pārklājošiem slāņiem. Divpusēji mīksti PCBS bez pārklājuma tiek izmantoti reti.
1.3 Daudzslāņu mīkstā PCB
Mīksto daudzslāņu PCB kā stingru daudzslāņu PCB, izmantojot daudzslāņu blīvēšanas tehnoloģiju, var izgatavot no daudzslāņu mīksta PCB. Vienkāršākā daudzslāņu mīkstā PCB ir trīsslāņu mīksta PCB, ko veido divi vara ekranējuma slāņi abās vienpusējās PCB pusēs. Šis trīsslāņu mīkstais PCB ir elektriski līdzvērtīgs koaksiālajam vadam vai ekranētam vadam. Visbiežāk izmantotā daudzslāņu mīkstās PCB struktūra ir četrslāņu struktūra ar metalizētiem caurumiem, lai izveidotu savstarpēju savienojumu starp slāņiem, un vidējais slānis parasti ir barošanas slānis un zemes slānis.
Daudzslāņu mīkstā PCBS priekšrocības ir tādas, ka substrāta plēvei ir mazs svars un tai ir izcilas elektriskās īpašības, piemēram, zema dielektriskā konstante. Daudzslāņu mīkstā PCB plāksne, kas izgatavota no poliimīda plēves kā pamatmateriāls, ir aptuveni par 1/3 vieglāka nekā stingra epoksīda stikla auduma daudzslāņu PCB plāksne, taču tā zaudē lielisko vienpusējo un divpusējo mīksto PCB elastību. Lielākajai daļai šo produktu nav nepieciešama elastība.
Daudzslāņu mīksto PCBS var iedalīt šādos veidos:
1) Uz elastīgās izolācijas pamatnes ir izveidots daudzslāņu PCB, un gatavajam produktam ir jābūt elastīgam: šī struktūra parasti ir daudzu vienpusēju vai abpusēju elastīgu PCB mikrosloksnes abi gali ir savienoti kopā, bet centrālā daļa beigās nav savienota kopā, lai nodrošinātu augstu elastības pakāpi. Lai iegūtu vēlamos elektriskos raksturlielumus, piemēram, raksturīgās pretestības veiktspēju, lai tie atbilstu cietajam PCBS, ar kuru tas ir savienots, signāla vadi ir jāprojektē uz zemes virsmas katram daudzslāņu mīkstās PCB komponenta līnijas slānim. Lai nodrošinātu augstu elastības pakāpi, bieza laminēta pārklājuma vietā virs stieples slāņa var izmantot plānu, piemērotu pārklājumu, piemēram, poliimīdu. Metalizētie caurumi nodrošina vēlamo savstarpējo savienojumu starp elastīgo līniju slāņu Z-plaknēm. Šis daudzslāņu mīkstais PCB ir vislabāk piemērots izmantošanai konstrukcijās, kurām nepieciešama elastība, augsta uzticamība un augsts blīvums.
2) Daudzslāņu PCB ir izgatavots uz mīkstas izolācijas pamatnes, un gatavo produktu beigās var izlocīties: šāda veida daudzslāņu mīkstās PCB ir izgatavotas no mīksta izolācijas materiāla, piemēram, poliimīda plēves, un laminētas daudzslāņu plāksne. Pēc laminēšanas tas zaudē savu raksturīgo elastību. Šāda veida mīkstās PCB tiek izmantotas, ja dizains prasa maksimāli izmantot plēves izolācijas īpašības, piemēram, zemu dielektrisko konstanti, vienmērīgu vides biezumu, vieglu svaru un nepārtrauktu apstrādi. Piemēram, daudzslāņu PCB, kas izgatavots ar poliimīda plēves izolāciju, ir apmēram par vienu trešdaļu vieglāks nekā epoksīda stikla auduma cietais PCB.
3) Daudzslāņu PCB, kas izgatavots uz mīkstas izolācijas pamatnes, gatavajam izstrādājumam jābūt veidojamam, nevis nepārtraukti elastīgam: šāda daudzslāņu mīksta PCB ir izgatavota no mīksta izolācijas materiāla. Lai gan tas ir izgatavots no mīksta materiāla, tas veidojas līdz gatavā produkta uzklāšanas brīdim elektriskās konstrukcijas ierobežojumu dēļ, piemēram, prasība pēc bieza vadītāja vēlamās vadītāja pretestības vai prasība pēc biezas izolācijas starp signālu. slāni un zemes slāni vēlamajai pretestībai vai kapacitātei. Termins "formējams" ir definēts kā: daudzslāņu elastīgs PCB komponents, kam ir iespēja veidot vēlamo formu un ko nevar tālāk izliekt lietošanā. Pielietojums avionikas bloka iekšējā elektroinstalācijā. Lentes vai trīsdimensiju konstrukcijām ir nepieciešama zema vadītāja pretestība, minimāls kapacitatīvā savienojuma vai ķēdes troksnis un vienmērīga liece līdz 90 grādiem starpsavienojuma galā. Šis elektroinstalācijas uzdevums tiek realizēts ar daudzslāņu mīkstu PCB, kas izgatavots no poliimīda plēves materiāla. Tā kā poliimīda plēves ir izturīgas pret augstu temperatūru, elastīgas un tām ir labas vispārējās elektriskās un mehāniskās īpašības. Lai realizētu visas šīs sastāvdaļas sekcijas savstarpējo savienojumu, elektroinstalācijas daļu var sadalīt vairākos daudzslāņu elastīgos vadu komponentos, kas tiek savienoti kopā ar līmlenti, veidojot iespiedshēmu saišķi.
1.4 Cieta un mīksta daudzslāņu PCB
Šis tips parasti ir uz viena vai diviem cietiem PCB un satur mīksto PCB, kas nepieciešams veseluma veidošanai. Mīkstie PCB slāņi ir laminēti cieto PCB slāņu iekšpusē īpašām elektriskajām prasībām vai iespējai paplašināt stingras ķēdes, lai uzstādītu Z-plaknes shēmas. Šādus izstrādājumus plaši izmanto elektroniskajās ierīcēs, kur kompresijas svars un tilpums ir kritiski svarīgi, un ir nepieciešama augsta uzticamība, augsta blīvuma montāža un izcili elektriskie parametri.
Cietās un mīkstās daudzslāņu PCB var būt arī daudzas vienpusējas vai abpusējas mīkstas PCB gala savienošanas, kas saspiestas kopā stingrā daļā, un vidus nav savienotas mīkstā daļā, bet starpsavienojuma Z puses cietā daļa ar metalizētu. caurumiem. Elastīgās līnijas var laminēt stingros daudzslāņu paneļos. Šos PCBS arvien vairāk izmanto lietojumos, kuros nepieciešams ārkārtīgi augsts iepakojuma blīvums, izcili elektriskie raksturlielumi, augsta uzticamība un stingri apjoma ierobežojumi.
Virkne hibrīdu daudzslāņu mīksto PCB komponentu ir izstrādāti izmantošanai militārajā avionikā, kur svaram un tilpumam ir izšķiroša nozīme. Lai ievērotu noteiktos svara un tilpuma ierobežojumus, iekšējam iepakojuma blīvumam jābūt ārkārtīgi augstam. Papildus lielajam ķēdes blīvumam visām signāla pārraides līnijām jābūt maskētām, lai samazinātu šķērsrunu un troksni. Ja ir jāizmanto ekranēti atdalīšanas vadi, tos ekonomiski iepakot sistēmā praktiski nav iespējams. Tādā veidā tiek izmantoti jaukti slāņi
Mīksta PCB, lai realizētu tā savstarpējo savienojumu. Šis komponents satur ekranētu signāla līniju plakanā sloksnes līnijas mīkstajā PCB, kas savukārt ir stingras PCB nepieciešama sastāvdaļa. Salīdzinoši augstos darbības līmeņos PCB pēc izgatavošanas veido 90 grādu S līkumu, nodrošinot piekļuvi Z plaknes starpsavienojumiem un spriedzes un deformācijas mazināšanu lodēšanas šuvēs zem x, y un Z plaknes vibrācijas spriegumiem.
2. Priekšrocības Stingrs laukums Stingrs laukums
2.1. Elastība
Viena no acīmredzamajām mīksto PCBS izmantošanas priekšrocībām ir tā, ka tos var vieglāk pieslēgt vadiem un savienot trīs dimensijās, kā arī tos var salocīt vai salocīt lietošanai. Kamēr tas ir saspiests pieļaujamajā izliekuma rādiusā, tas var izturēt tūkstošiem līdz desmitiem tūkstošu lietojumu bez bojājumiem.
2.2 Samaziniet skaļumu
Komponentu montāžā, salīdzinot ar stiepļu kabeļa izmantošanu, mīkstā PCB vadītāja daļa ir plāna un plakana, samazinot stieples izmēru, un to var veidot gar korpusu, lai iekārtas struktūra būtu kompaktāka un saprātīgi, samazinot montāžas apjomu. Salīdzinot ar cieto PCB, vieta var ietaupīt 60–90 procentus.
2.3 Svara samazināšana
Tajā pašā tilpumā mīksto PCB un stiepļu kabeļa svaru var samazināt par aptuveni 70 procentiem ar tādu pašu slodzes plūsmu, un cietās PCB svaru var samazināt par aptuveni 90 procentiem.
2.4 Uzstādīšanas konsekvence
Izmantojot mīkstu PCB instalāciju, novērsiet vadu kabeļa savienojuma kļūdu. Kamēr apstrādes rasējumi ir pārbaudīti, visa turpmākā tinumu ķēžu izgatavošana ir vienāda. Uzstādot savienojuma vadus, nebūs nepareizu savienojumu.
2.5. Paaugstināta uzticamība
Uzstādot mīksto PCB, jo to var pieslēgt X, Y un Z plaknēs, tiek samazināts komutācijas starpsavienojums, palielinās visas sistēmas uzticamība un ir ērta defektu pārbaude.
2.6 Elektrisko parametru projektēšanas vadāmība
Saskaņā ar lietošanas prasībām dizainers var kontrolēt kapacitāti, induktivitāti, raksturīgo pretestību, aizkavēšanos un vājinājumu mīksto PCB projektēšanas laikā. Var konstruēt tā, lai tiem būtu pārvades līnijas īpašības. Tā kā šie parametri ir saistīti ar stieples platumu, biezumu, atstarpi, izolācijas slāņa biezumu, dielektrisko konstanti, zuduma leņķa tangensu un tā tālāk, to ir grūti izdarīt, izmantojot stiepļu kabeļus.
2.7 Galu var pielodēt kopumā
Mīkstajai PCB, tāpat kā cietajai PCB, ir spaiļu paliktnis, kas var novērst stieples noņemšanu un skārda apšuvumu, tādējādi ietaupot izmaksas. Termināla paliktnis ir savienots ar elementu, ierīci un spraudni. Katras stieples manuālas lodēšanas vietā var izmantot iegremdēšanas vai viļņu metināšanu.
2.8. Materiālu izmantošana nav obligāta
Mīksto PCB var izgatavot no dažādiem bāzes materiāliem atbilstoši dažādām lietošanas prasībām. Piemēram, poliestera plēvi var izmantot lietojumos, kur nepieciešama lēta montāža. Prasīgos lietojumos, kur nepieciešamas izcilas īpašības, var izmantot poliimīda plēves.
2.9 Zemas izmaksas
Izmantojot mīksto PCB uzstādīšanu, kopējās izmaksas var samazināt. Tas ir tāpēc, ka:
1) Sakarā ar dažādu mīksto PCB vadu parametru konsekvenci; Integrētās izslēgšanas ieviešana novērš biežas kļūdas un pārstrādāšanu kabeļa vadu uzstādīšanas laikā, un mīksto PCB nomaiņa ir ērtāka.
2) Mīksto PCB uzklāšana vienkāršo konstrukcijas dizainu, ko var tieši pielīmēt pie detaļas, samazinot stieples skavu un tā stiprinājumus.
3) Ekranētajiem vadiem mīksto PCB cena ir zemāka.
2.10. Apstrādes nepārtrauktība
Var realizēt nepārtrauktu mīksto PCB ražošanu, jo mīksto pārklājumu folijas plāksni var piegādāt nepārtraukti ruļļos. Tas arī palīdz samazināt izmaksas.
3. nepilnības
3.1 Augstas vienreizējās sākotnējās izmaksas
Tā kā mīkstie PCBS ir izstrādāti un ražoti īpašiem lietojumiem, sākotnējās shēmas projektēšanas, elektroinstalācijas un fotoplates izmaksas ir augstas. Ja vien nav īpašas nepieciešamības uzklāt mīkstu PCB, parasti nelielu daudzumu uzklāšanas, vislabāk to neizmantot.
3.2 Ir grūti nomainīt un salabot mīksto PCB
Kad mīkstā PCB ir izgatavota, tā ir jāmaina no bāzes rasējuma vai gaismas zīmēšanas programmas sagatavošanas, tāpēc to nav viegli mainīt. Tā virsma ir pārklāta ar aizsargplēvi, kas pirms remonta jānoņem un pēc remonta jāatjauno, kas ir samērā grūts darbs.
3.3 Ierobežots izmērs
Mīksto PCB parasti ražo sērijveida procesā, ja tas nav izplatīts, tāpēc to ierobežo ražošanas iekārtu izmērs, un to nevar izgatavot ļoti garu un ļoti plašu.
3.4 Viegli sabojāt nepareizas darbības dēļ
Uzstādīšanas personāla nepareiza darbība var viegli izraisīt mīkstās ķēdes bojājumus, kuru lodēšanai un pārstrādei ir nepieciešams apmācīts personāls.