Elastyczne elastyczne płyty obwodów drukowanych (elastyczna płyta drukowana, FPCB) są coraz szeroko stosowane w elektronice użytkowej, elektronice samochodowej, sprzęcie medycznym i innych dziedzinach. Jednak specjalna struktura i charakterystyka materiałów elastycznych płyt obwodów sprawiają, że stają stawiające przed wieloma wyzwaniami pod względem niezawodności, takich jak zmęczenie mechaniczne, efekty ekspansji cieplnej, korozja chemiczna itp. Poniżej omówią metody poprawy niezawodności elastycznych płyt obwodowych wielowarstwowych, mające na celu zapewnienie referencji dla osób w powiązanych polach.
1. Wybór materiału i optymalizacja
1.1 Wybór podłoża
Materiał podstawowy jest podstawowym elementem elastycznej płyty drukowanej, a jego wydajność bezpośrednio wpływa na niezawodność i żywotność obsługi płytki drukowanej. Powszechnie stosowane substraty obejmują poliimid (PI), poliester (PET) itp. Poliimid ma doskonałą odporność na ciepło, odporność chemiczną i właściwości mechaniczne, ale jego koszt jest wyższy. Dla porównania, podłoża poliestrowe są tańsze, ale oferują gorszy ciepło i odporność chemiczną. Dlatego wybór materiałów należy zważyć na podstawie określonych scenariuszy aplikacji.
1.2 Wybór pokrycia materiału
Materiał pokrywający służy głównie do ochrony powierzchni płytki drukowanej przed uszkodzeniem mechanicznym i korozją chemiczną. Powszechnie stosowane materiały pokrywające obejmują żywicę akrylową, żywicę epoksydową itp. Żywica akrylowa ma dobrą elastyczność i odporność na pogodę, ale jej odporność na ciepło jest słaba; Żywica epoksydowa ma doskonałą odporność na ciepło i wytrzymałość mechaniczną, ale jej elastyczność jest słaba. Dlatego wybranie odpowiedniego materiału pokrycia wymaga kompleksowego rozważenia środowiska aplikacji i wymagań dotyczących wydajności.
1.3 Wybór materiałów przewodzących
Wybór materiałów przewodzących jest również bardzo ważny. Powszechnie stosowanym materiałem przewodzącym jest folia miedzi, która ma dobrą przewodność elektryczną i właściwości mechaniczne.
2. Optymalizacja projektowania strukturalnego
2.1 Optymalizacja układu linii
Rozsądny układ obwodu może skutecznie zmniejszyć stężenie naprężeń wewnątrz płytki drukowanej i poprawić jego niezawodność. Podczas procesu projektowania powinniśmy starać się unikać ostrych zakrętów i skrzyżowań linii, zmniejszyć długość linii oraz zmniejszyć utratę transmisji sygnału i zakłócenia. Ponadto racjonalne ustawianie punktów wsporniczych i żebra wzmacniające mogą skutecznie rozproszyć naprężenie i zapobiegać deformowaniu lub łamaniu płyt obwodowych pod naprężeniem mechanicznym.
2.2 Projekt połączeń między warstwami
Połączenie między warstwami wielowarstwowych elastycznych płyt obwodów jest jednym z kluczowych czynników wpływających na jego niezawodność. Powszechnie stosowane metody połączenia między warstwami obejmują klej przewodzący, spawanie laserowe itp. Klej przewodzący ma dobrą elastyczność i właściwości wiązania, ale jego przewodność i odporność na ciepło są słabe; Spawanie laserowe ma doskonałą przewodność i odporność na ciepło, ale jego proces jest złożony, a jego koszt jest wysoki. Dlatego przy projektowaniu połączeń między warstwami konieczne jest wybranie odpowiedniej metody połączenia zgodnie z określonymi potrzebami.
2.3 Projektowanie stresu
Elastyczne płyty obwodowe podlegają różnym naprężeniom mechanicznym podczas zastosowania, takich jak napięcie, kompresja, zginanie itp. W celu poprawy jego niezawodności, struktury złagodzenia naprężeń można wprowadzić do projektu, takie jak rowki złagnięcia naprężeń, warstwy wytrzymałości naprężeń itp. Struktury te mogą skutecznie rozproszyć naprężenie i zapobiegać płytom obwodowym przed złamaniem lub niepowodzeniem pod wpływem stresu mechanicznego.
3. Optymalizacja procesu produkcyjnego
3.1 Precyzyjna technologia obróbki
Dokładność produkcji elastycznych płyt obwodowych ma istotny wpływ na ich niezawodność. Zastosowanie technologii przetwarzania precyzyjnego, takiej jak cięcie laserowe, precyzyjne trawienie itp., Może poprawić dokładność przetwarzania płyt obwodowych, zmniejszyć nuty i wady w obwodach oraz poprawić jej niezawodność.
3.2 Proces obróbki cieplnej
Elastyczne płyty obwodów będą poddawać się wieloma procesami oczyszczania cieplnego podczas procesu produkcyjnego, takich jak spawanie i utwardzanie. Procesy te mogą mieć wpływ na właściwości podłoża i materiałów przewodzących. Dlatego temperatura i czas muszą być ściśle kontrolowane podczas procesu oczyszczania cieplnego, aby uniknąć rozszerzalności cieplnej i naprężenia termicznego materiału powodującego odkształcenie lub awarię płytki drukowanej.
3.3 Proces obróbki powierzchniowej
Proces obróbki powierzchni jest ważnym sposobem na poprawę odporności na korozję i odporność na zużycie elastycznych płyt obwodów. Powszechnie stosowane procesy oczyszczania powierzchni obejmują chemiczne poszycie złota, chemiczne srebro, chemiczne nikielne poszycie itp. Procesy te mogą skutecznie poprawić wydajność powierzchniowych płyt obwodowych i wydłużyć ich żywotność.
4. Testowanie i ocena związana
4.1 Testowanie wydajności mechanicznej
Menowe testowanie wydajności jest ważnym sposobem na ocenę niezawodności elastycznych płyt obwodów. Powszechnie stosowane testy właściwości mechanicznej obejmują testy zginania, testy na rozciąganie, testy kompresji itp. Testy te mogą ocenić wydajność płyt obwodowych pod naprężeniem mechanicznym i zapewnić obsługę danych dla optymalizacji projektu.
4.2 Testowanie wydajności termicznej
Testy wydajności termicznej mogą ocenić wydajność elastycznych płyt obwodów w środowiskach wysokiej temperatury. Powszechnie stosowane testy wydajności termicznej obejmują testy cyklu termicznego, testy wstrząsu termicznego itp. Testy te mogą ocenić wydajność płyt obwodowych pod naprężeniem termicznym i zapewnić odniesienie do wyboru materiału i optymalizacji procesu.
4.3 Test przydatności środowiska
Testy przydatności środowiska jest ocena niezawodności elastycznych płyt obwodowych w różnych warunkach środowiskowych. Powszechnie stosowane testy adaptacji środowiskowej obejmują testy ciepła i wilgotności, testy spray solnych, testy o niskiej temperaturze itp. Testy te mogą ocenić wydajność płyt obwodowych w różnych warunkach środowiskowych i stanowić podstawę do wyboru scenariusza aplikacji.
Ulepszenie niezawodności wielowarstwowych elastycznych płyt obwodów obejmuje wiele aspektów, takich jak wybór materiałów, konstrukcja, proces produkcyjny i testy niezawodności. Optymalizując wybór materiałów, racjonalnie projektowanie struktur, drobno kontrolując procesy produkcyjne i naukowo oceniając niezawodność, niezawodność elastycznych płyt obwodów wielowarstwowych można znacznie ulepszyć, aby zaspokoić potrzeby różnych scenariuszy zastosowania.