Višeslojne fleksibilne ploče s tiskanim krugovima (fleksibilna ploča s tiskanom krugom, FPCB) sve se sve više koristi u potrošačkoj elektronici, automobilskoj elektronici, medicinskoj opremi i drugim poljima. Međutim, posebna struktura i materijalne karakteristike ploča fleksibilnih krugova natjeraju ih da se suočavaju s mnogim izazovima u smislu pouzdanosti, poput mehaničkog umora, učinaka toplinskog širenja, kemijske korozije itd. Sljedeće će raspravljati o metodama za poboljšanje pouzdanosti višeslojnih fleksibilnih ploča s fleksibilnim krugovima, ciljajući na ljude u srodnim poljima.
1. Odabir materijala i optimizacija
1.1 Izbor supstrata
Osnovni materijal je temeljna komponenta fleksibilne pločice, a njegova izvedba izravno utječe na pouzdanost i radni vijek pločice. Uobičajeno korišteni supstrati uključuju poliimid (PI), poliester (PET) itd. Poliimid ima izvrsnu toplinsku otpornost, kemijsku otpornost i mehanička svojstva, ali njegov je trošak veći. Za usporedbu, podloge od poliestera su jeftiniji, ali nude lošu toplinu i kemijsku otpornost. Stoga se odabir materijala mora odmjeriti na temelju specifičnih scenarija primjene.
1.2 Izbor pokrivača
Materijal za pokrivanje uglavnom se koristi za zaštitu površine pločice od mehaničkih oštećenja i kemijske korozije. Obično korišteni materijali za pokrivanje uključuju akrilnu smolu, epoksidnu smolu itd. Akrilna smola ima dobru fleksibilnost i otpornost na vremenske uvjete, ali njegova otpornost na toplinu je loša; Epoksidna smola ima izvrsnu toplinsku otpornost i mehaničku čvrstoću, ali njegova fleksibilnost je loša. Stoga, odabir odgovarajućeg pokrovnog materijala zahtijeva sveobuhvatno razmatranje zahtjeva za prijavu i zahtjeva za izvedbu.
1.3 Odabir vodljivih materijala
Odabir vodljivih materijala je također vrlo važan. Najčešće korišteni provodljivi materijal je bakrena folija koja ima dobru električnu vodljivost i mehanička svojstva.
2. Konstrukcijska optimizacija dizajna
2.1 Optimizacija izgleda linije
Razumni izgled kruga može učinkovito smanjiti koncentraciju naprezanja unutar pločice i poboljšati njegovu pouzdanost. Tijekom procesa dizajniranja trebali bismo pokušati izbjeći oštre zavoje i sjecišta linija, smanjiti duljinu linije i smanjiti gubitak i smetnje prijenosa signala. Osim toga, točke potpore za racionalno postavljanje i ojačavajuća rebra mogu učinkovito rastjerati napon i spriječiti da se kružne ploče deformiraju ili razbijaju pod djelovanjem mehaničkog stresa.
2.2 Dizajn međuslojne veze
Inter-sloj ventilacije višeslojnih ploča fleksibilnih krugova jedan je od ključnih čimbenika koji utječu na njegovu pouzdanost. Najčešće korištene metode međuslojne povezanosti uključuju vodljivo ljepilo, lasersko zavarivanje itd. Vodivi ljepilo ima dobru fleksibilnost i svojstva vezanja, ali njegova vodljivost i toplinska otpornost su loši; Lasersko zavarivanje ima izvrsnu vodljivost i otpornost na toplinu, ali njegov je postupak složen, a troškovi visoki. Stoga je prilikom dizajniranja međuslojnih veza potrebno odabrati odgovarajuću metodu povezivanja prema specifičnim potrebama.
2.3 Dizajn za ublažavanje stresa
Fleksibilne pločice podložne su različitim mehaničkim naponima tijekom primjene, poput napetosti, kompresije, savijanja itd. Kako bi se poboljšala njegova pouzdanost, u dizajn se mogu uvesti strukture za ublažavanje stresa, poput utora za ublažavanje stresa, slojeva za ublažavanje stresa, itd. Ove strukture mogu učinkovito rastjerati stres i propadanje pod mehaničkim stresom.
3. Optimizacija procesa proizvodnje
3.1 Precizna tehnologija obrade
Točnost proizvodnje fleksibilnih krugova ima važan utjecaj na njihovu pouzdanost. Upotreba precizne tehnologije obrade, kao što su lasersko rezanje, precizno jetkanje itd. Može poboljšati točnost obrade pločica, smanjiti provali i nedostatke na krugovima i poboljšati njegovu pouzdanost.
3.2 Proces toplinske obrade
Fleksibilne pločice podvrgnuti će se višestrukim procesima toplinske obrade tijekom proizvodnog procesa, poput zavarivanja i stvrdnjavanja. Ovi procesi mogu utjecati na svojstva supstrata i vodljivih materijala. Stoga se temperatura i vrijeme potrebno strogo kontrolirati tijekom postupka toplinske obrade kako bi se izbjeglo toplinsko širenje i toplinski napon materijala koji uzrokuje deformaciju ili kvar kružne ploče.
3.3 Proces površinskog obrade
Proces površinskog obrade važno je sredstvo za poboljšanje otpornosti na koroziju i otpornost na habanje fleksibilnih krugova. Obično korišteni procesi površinskog obrade uključuju kemijsko oblaganje zlata, kemijsko oblaganje srebra, kemijsko oblaganje nikla itd. Ovi procesi mogu učinkovito poboljšati površinske performanse krugovih ploča i proširiti njihov radni vijek.
4. Ispitivanje i evaluacija vjerodostojnosti
4.1 Mehanička ispitivanja performansi
Ispitivanje mehaničkih performansi važno je sredstvo za procjenu pouzdanosti fleksibilnih krugova. Uobičajeno korišteni testovi mehaničkog svojstva uključuju ispitivanje savijanja, testiranje natezanja, testiranje kompresije itd. Ovi testovi mogu procijeniti performanse kružnih ploča pod mehaničkim stresom i pružiti podršku podataka za optimizaciju dizajna.
4.2 Ispitivanje toplinskih performansi
Ispitivanje toplinskih performansi može procijeniti performanse fleksibilnih pločica u okruženjima visoke temperature. Obično korišteni testovi toplinskih performansi uključuju ispitivanje toplinskog ciklusa, ispitivanje toplinskog udara itd. Ovi testovi mogu procijeniti performanse pločica pod toplinskim naponom i pružiti referencu za odabir materijala i optimizaciju procesa.
4.3 Test prikladnosti za okoliš
Ispitivanje prikladnosti za okoliš je procijeniti pouzdanost fleksibilnih krugova u različitim uvjetima okoliša. Obično korišteni testovi prilagodljivosti okoliša uključuju testove topline i vlage, ispitivanja raspršivanja soli, testove niskih temperatura itd. Ovi testovi mogu procijeniti performanse kružnih ploča u različitim uvjetima okoliša i pružiti osnovu za odabir scenarija primjene.
Poboljšanje pouzdanosti višeslojnih fleksibilnih ploča uključuje mnoge aspekte kao što su odabir materijala, strukturni dizajn, proces proizvodnje i testiranje pouzdanosti. Optimiziranjem odabira materijala, racionalno dizajnirajućim strukturama, fino kontrolirajući proizvodne procese i znanstveno ocjenjujući pouzdanost, pouzdanost višeslojnih fleksibilnih krugova može se značajno poboljšati kako bi se zadovoljile potrebe različitih scenarija aplikacija.