לוח מעגלים מודפס קשיח Flexהוא לוח מעגלים מודפס רב-שכבתי המשלב מעגלים קשיחים וגמישים באמצעות תהליך למינציה. הוא משלב תמיכה באזורים קשיחים עם גמישות של אזורים גמישים ונמצא בשימוש נרחב בתחומים-מתקדמים כגון טלפונים מתקפלים וציוד רפואי.
יתרונות עיקריים ותכונות טכנולוגיות
לוח השילוב הגמיש הקשיח פותר את המגבלות של מעגלים מסורתיים באמצעות עיצוב חדשני:
אופטימיזציה של שטח ומשקל: ניתן לכופף ולקפל את החלק הגמיש, להפחית מחברים וכבלים, להפחית את נפח המכשיר ב-40% ומשקל ב-30%, מתאים לתרחישים קומפקטיים כמו מכשירים לבישים או רחפנים.
שיפור אמינות: עיצוב משולב מפחית 60% מנקודות הכשל בחיבור, עובר 100,000 מבחני כיפוף דינמיים (כגון צירי טלפון מתקפלים), ויש לו טווח עמידות בטמפרטורה של -55 מעלות עד 125 מעלות.
הבטחת תקינות האות: התקנת שבב באזור הנוקשה, חיווט באזור הגמיש, דיוק בקרת עכבה של ± 5 Ω, הפחתת הפרעות אלקטרומגנטיות, מתאים לתקשורת 5G או מכ"ם רכב.
אזורי יישום עיקריים
אלקטרוניקה לצרכן: טלפונים מתקפלים (כגון 200+קווים המשולבים באזור גמיש של 3 ס"מ בציר), שעונים חכמים, משיגים חיים מתקפלים של פי 100,000.
ציוד רפואי: אנדוסקופ (50 ס"מ אורך כפוף 90 מעלות לתוך גוף האדם), שתל שבלול, חומר תואם ביו עונה על דרישות ההשתלה.
אלקטרוניקה לרכב: מערכת הבקרה המרכזית מפחיתה מחברים ב-80%, והרדאר המשולב תואם את פני השטח המעוגל של הפגוש, ומשפר את דיוק הזיהוי.
תהליך ייצור וטכנולוגיות מפתח
שילוב חומרים:
שכבה קשיחה: שרף אפוקסי FR-4 (עובי 0.2-1.6 מ"מ), מספק תמיכה מכנית.
שכבה גמישה: סרט פוליאמיד (0.025-0.1 מ"מ), עמיד לטמפרטורות גבוהות של 260 מעלות,
תהליך ליבה:
שכבות: 5-7 דחיסות לשליטה על הבדל CTE (נוקשה 18ppm/מעלה C לעומת גמיש 30ppm/מעלה C).
קידוח: עיבוד לייזר UV של מיקרונקבוביות של 50 מיקרומטר, ציפוי דופק עם יחס עובי מילוי נחושת לקוטר של 1.0.
תקן בדיקה: IPC-מבחן חשמלי ET-652, עם שינוי התנגדות של פחות מ-20% לאחר 150000 מחזורי כיפוף.
תהליך הייצור של המעגל הקשיח הגמיש (rfpcb) הוא אמנם מורכב, אך הליבה טמונה בשילוב המדויק של האזורים הקשיחים והגמישים, הדורש גם חוזק מבני וגם כיפוף גמיש. להלן זרימות התהליך המרכזיות:
1, זרימת תהליך ליבה
הכנת חומר
מצע FR-4 משמש עבור לוחות קשיחים, סרט PI משמש עבור לוחות גמישים, ונדרשת בקרת גודל מדויקת.
ניקוי פלזמה משפר את חספוס פני השטח ומשפר את ההדבקה.
עיבוד גרפי בשכבה פנימית
דפוסי קווים נוצרים באמצעות למינציה של סרט יבש, הדמיה ישירה בלייזר (LDI), או חשיפה לסרטים מסורתיים.
מיקום יעדי לייזר מבטיח דיוק של יישור בין-שכבות (פחות או שווה ל-50 מיקרומטר).
שכבות וקידוח
דחיסה בטמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה של שכבות קשיחות, שכבות גמישות ויריעות דביקות, בקרת טמפרטורה, לחץ וזמן.
קידוח מכני באזור הלוח הקשיח, קידוח בלייזר CO ₂ או UV באזור הגמיש הקשיח (הפתח יכול להיות קטן עד 0.1 מ"מ).
מתכת חורים וגרפיקה של שכבה חיצונית
שקיעת נחושת כימית (PTH) ומילוי נחושת מצופה אלקטרוניקה של קירות נקבוביות.
השכבה החיצונית של המעגל הושלמה באמצעות חשיפה ותחריט, ויש לשים לב להגנה על סרט הכיסוי באזור הגמיש הקשיח.
עיבוד ובדיקת מראה
שילוב של חיתוך לייזר עם כרסום מכאני כדי למנוע פגיעה באזור הגמיש הקשיח.
בדיקת מחט מעופפת או בדיקת מתקנים מיוחדים לביצועים חשמליים.