मल्टीलेयर लवचिक मुद्रित सर्किट बोर्ड (लवचिक मुद्रित सर्किट बोर्ड, एफपीसीबी) ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव्ह इलेक्ट्रॉनिक्स, वैद्यकीय उपकरणे आणि इतर क्षेत्रांमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरली जातात. तथापि, लवचिक सर्किट बोर्डांच्या विशेष रचना आणि भौतिक वैशिष्ट्यांमुळे त्यांना विश्वासार्हतेच्या बाबतीत अनेक आव्हानांचा सामना करावा लागतो, जसे की यांत्रिक थकवा, औष्णिक विस्तार प्रभाव, रासायनिक गंज इत्यादी. बहु-स्तरावरील लवचिक सर्किट बोर्डांची विश्वासार्हता सुधारण्यासाठी खालील गोष्टींबद्दल चर्चा केली जाईल, ज्याचे उद्दीष्ट संबंधित क्षेत्रातील लोकांचा संदर्भ प्रदान करण्याचे उद्दीष्ट आहे.
1. सामग्री निवड आणि ऑप्टिमायझेशन
1.1 सब्सट्रेटची निवड
बेस मटेरियल हा लवचिक सर्किट बोर्डाचा मुख्य घटक आहे आणि त्याची कार्यक्षमता सर्किट बोर्डच्या विश्वासार्हता आणि सेवा जीवनावर थेट परिणाम करते. सामान्यतः वापरल्या जाणार्या सब्सट्रेट्समध्ये पॉलिमाइड (पीआय), पॉलिस्टर (पीईटी) इत्यादींचा समावेश आहे. पॉलिमाइडमध्ये उष्णता प्रतिरोध, रासायनिक प्रतिकार आणि यांत्रिक गुणधर्म आहेत, परंतु त्याची किंमत जास्त आहे. त्या तुलनेत पॉलिस्टर सब्सट्रेट्स कमी खर्चिक आहेत परंतु गरीब उष्णता आणि रासायनिक प्रतिकार देतात. म्हणूनच, विशिष्ट अनुप्रयोग परिस्थितींच्या आधारे सामग्री निवडीचे वजन करणे आवश्यक आहे.
1.2 कव्हरिंग मटेरियलची निवड
कव्हरिंग मटेरियलचा वापर प्रामुख्याने सर्किट बोर्ड पृष्ठभागास यांत्रिक नुकसान आणि रासायनिक गंजपासून वाचवण्यासाठी केला जातो. सामान्यतः वापरल्या जाणार्या कव्हरिंग मटेरियलमध्ये ry क्रेलिक राळ, इपॉक्सी राळ इत्यादींचा समावेश आहे. Ry क्रेलिक राळमध्ये चांगली लवचिकता आणि हवामानाचा प्रतिकार असतो, परंतु त्याचा उष्णता प्रतिकार कमी आहे; इपॉक्सी राळमध्ये उत्कृष्ट उष्णता प्रतिकार आणि यांत्रिक सामर्थ्य आहे, परंतु त्याची लवचिकता कमी आहे. म्हणूनच, योग्य कव्हर मटेरियल निवडण्यासाठी अनुप्रयोग वातावरण आणि कार्यक्षमतेच्या आवश्यकतेचा विस्तृत विचार करणे आवश्यक आहे.
1.3 प्रवाहकीय साहित्याची निवड
प्रवाहकीय सामग्रीची निवड देखील खूप महत्वाची आहे. सामान्यतः वापरली जाणारी वाहक सामग्री तांबे फॉइल आहे, ज्यात चांगली विद्युत चालकता आणि यांत्रिक गुणधर्म आहेत.
2. स्ट्रक्चरल डिझाइन ऑप्टिमायझेशन
2.1 लाइन लेआउट ऑप्टिमायझेशन
वाजवी सर्किट लेआउट सर्किट बोर्डमधील तणाव एकाग्रता प्रभावीपणे कमी करू शकते आणि त्याची विश्वसनीयता सुधारू शकते. डिझाइन प्रक्रियेदरम्यान, आम्ही तीक्ष्ण वाकणे आणि रेषांचे छेदनबिंदू टाळण्याचा प्रयत्न केला पाहिजे, रेखा लांबी कमी केली आणि सिग्नल ट्रान्समिशन कमी होणे आणि हस्तक्षेप कमी केला पाहिजे. याव्यतिरिक्त, तर्कशुद्धपणे समर्थन बिंदू सेट करणे आणि रीफोर्सिंग रिब्स प्रभावीपणे तणाव पसरवू शकतात आणि यांत्रिक तणावाच्या क्रियेखाली सर्किट बोर्ड विकृत करणे किंवा तोडण्यापासून प्रतिबंधित करू शकतात.
2.2 आंतर-स्तर कनेक्शन डिझाइन
मल्टी-लेयर लवचिक सर्किट बोर्डांचे इंटर-लेयर कनेक्शन हे त्याच्या विश्वासार्हतेवर परिणाम करणारे मुख्य घटक आहे. सामान्यत: वापरल्या जाणार्या इंटर-लेयर कनेक्शन पद्धतींमध्ये प्रवाहकीय गोंद, लेसर वेल्डिंग इत्यादींचा समावेश आहे. प्रवाहकीय चिकटपणामध्ये चांगली लवचिकता आणि बाँडिंग गुणधर्म असतात, परंतु त्याची चालकता आणि उष्णता प्रतिकार कमी आहे; लेसर वेल्डिंगमध्ये उत्कृष्ट चालकता आणि उष्णता प्रतिकार आहे, परंतु त्याची प्रक्रिया जटिल आहे आणि त्याची किंमत जास्त आहे. म्हणूनच, आंतर-स्तर कनेक्शनची रचना करताना, विशिष्ट आवश्यकतांनुसार योग्य कनेक्शन पद्धत निवडणे आवश्यक आहे.
2.3 तणाव मदत डिझाइन
लवचिक सर्किट बोर्ड अनुप्रयोगादरम्यान विविध यांत्रिक ताणतणावाच्या अधीन असतात, जसे की तणाव, कम्प्रेशन, वाकणे इ. त्याची विश्वासार्हता सुधारण्यासाठी तणावमुक्तीची रचना डिझाइनमध्ये ओळखली जाऊ शकते, जसे की ताणतणाव ग्रूव्ह्स, तणावमुक्ती थर इत्यादी. या रचना प्रभावीपणे ताणतणाव पसरवू शकतात आणि यांत्रिकी तणावात तोडण्यापासून प्रतिबंधित करू शकतात.
3. उत्पादन प्रक्रिया ऑप्टिमायझेशन
1.१ अचूक मशीनिंग तंत्रज्ञान
लवचिक सर्किट बोर्डांच्या उत्पादन अचूकतेचा त्यांच्या विश्वासार्हतेवर महत्त्वपूर्ण परिणाम होतो. लेसर कटिंग, प्रेसिजन एचिंग इ. सारख्या अचूक प्रक्रिया तंत्रज्ञानाचा वापर सर्किट बोर्डची प्रक्रिया अचूकता सुधारू शकतो, सर्किटवरील बुर आणि दोष कमी करू शकतो आणि त्याची विश्वासार्हता सुधारू शकतो.
2.२ उष्णता उपचार प्रक्रिया
लवचिक सर्किट बोर्ड उत्पादन प्रक्रियेदरम्यान एकाधिक उष्णता उपचार प्रक्रिया करतात, जसे की वेल्डिंग आणि क्युरिंग. या प्रक्रियेचा सब्सट्रेट आणि प्रवाहकीय सामग्रीच्या गुणधर्मांवर परिणाम होऊ शकतो. म्हणूनच, थर्मल विस्तार आणि सर्किट बोर्डचे विकृती किंवा अपयशी ठरल्यामुळे थर्मल विस्तार आणि थर्मल ताण टाळण्यासाठी उष्णता उपचार प्रक्रियेदरम्यान तापमान आणि वेळ काटेकोरपणे नियंत्रित करणे आवश्यक आहे.
3.3 पृष्ठभाग उपचार प्रक्रिया
गंज प्रतिरोध सुधारण्यासाठी आणि लवचिक सर्किट बोर्डांचा प्रतिकार परिधान करण्यासाठी पृष्ठभाग उपचार प्रक्रिया हे एक महत्त्वाचे साधन आहे. सामान्यत: वापरल्या जाणार्या पृष्ठभागाच्या प्रक्रियेमध्ये रासायनिक सोन्याचे प्लेटिंग, केमिकल सिल्व्हर प्लेटिंग, केमिकल निकेल प्लेटिंग इ. समाविष्ट आहे. या प्रक्रियांमुळे सर्किट बोर्डांच्या पृष्ठभागाची कार्यक्षमता प्रभावीपणे सुधारू शकते आणि त्यांचे सेवा आयुष्य वाढू शकते.
Re. विश्वासार्हता चाचणी आणि मूल्यांकन
1.१ यांत्रिक कामगिरी चाचणी
लवचिक सर्किट बोर्डांच्या विश्वासार्हतेचे मूल्यांकन करण्यासाठी यांत्रिक कामगिरी चाचणी हे एक महत्त्वपूर्ण साधन आहे. सामान्यतः वापरल्या जाणार्या यांत्रिकी मालमत्तेच्या चाचण्यांमध्ये वाकणे चाचणी, टेन्सिल टेस्टिंग, कॉम्प्रेशन टेस्टिंग इ. समाविष्ट आहे. या चाचण्या यांत्रिक तणावाच्या अंतर्गत सर्किट बोर्डांच्या कामगिरीचे मूल्यांकन करू शकतात आणि डिझाइन ऑप्टिमायझेशनसाठी डेटा समर्थन प्रदान करतात.
2.२ थर्मल कामगिरी चाचणी
थर्मल परफॉरमन्स टेस्टिंग उच्च तापमान वातावरणात लवचिक सर्किट बोर्डांच्या कामगिरीचे मूल्यांकन करू शकते. सामान्यतः वापरल्या जाणार्या थर्मल परफॉरमन्स चाचण्यांमध्ये थर्मल सायकल चाचणी, थर्मल शॉक टेस्टिंग इत्यादींचा समावेश आहे. या चाचण्या थर्मल स्ट्रेस अंतर्गत सर्किट बोर्डांच्या कामगिरीचे मूल्यांकन करू शकतात आणि सामग्री निवड आणि प्रक्रिया ऑप्टिमायझेशनचा संदर्भ प्रदान करतात.
3.3 पर्यावरणीय अनुकूलता चाचणी
पर्यावरणीय अनुकूलता चाचणी म्हणजे वेगवेगळ्या पर्यावरणीय परिस्थितीत लवचिक सर्किट बोर्डांच्या विश्वासार्हतेचे मूल्यांकन करणे. सामान्यत: वापरल्या जाणार्या पर्यावरणीय अनुकूलतेच्या चाचण्यांमध्ये उष्णता आणि आर्द्रता चाचण्या, मीठ स्प्रे चाचण्या, कमी तापमान चाचण्या इत्यादींचा समावेश आहे. या चाचण्या वेगवेगळ्या पर्यावरणीय परिस्थितीत सर्किट बोर्डांच्या कामगिरीचे मूल्यांकन करू शकतात आणि अनुप्रयोग परिदृश्य निवडीसाठी आधार प्रदान करतात.
मल्टी-लेयर फ्लेक्सिबल सर्किट बोर्डांच्या विश्वसनीयता सुधारणात सामग्री निवड, स्ट्रक्चरल डिझाइन, उत्पादन प्रक्रिया आणि विश्वसनीयता चाचणी यासारख्या अनेक बाबींचा समावेश आहे. सामग्रीची निवड अनुकूलित करून, युक्तिवादाने रचना तयार करणे, उत्पादन प्रक्रिया बारीक नियंत्रित करणे आणि वैज्ञानिकदृष्ट्या विश्वसनीयतेचे मूल्यांकन करून, विविध अनुप्रयोग परिस्थितींच्या गरजा भागविण्यासाठी मल्टी-लेयर लवचिक सर्किट बोर्डांची विश्वसनीयता लक्षणीय सुधारली जाऊ शकते.