PCB Tegar-Flex | Bahan PCB | Fabrikasi Pcb Flex Tegar

Papan litar bercetak fleksibel-tegar (PCB) popular kerana serba boleh dan tahan lama dalam pelbagai aplikasi elektronik. Papan ini terkenal dengan keupayaannya untuk menahan tekanan lentur dan kilasan sambil mengekalkan sambungan elektrik yang boleh dipercayai.Artikel ini akan melihat secara mendalam bahan yang digunakan dalam PCB fleksibel tegar untuk mendapatkan gambaran tentang komposisi dan sifatnya. Dengan mendedahkan bahan yang menjadikan PCB fleksibel tegar sebagai penyelesaian yang kukuh dan fleksibel, kita boleh memahami cara ia menyumbang kepada kemajuan peranti elektronik.

1. Memahamistruktur PCB fleksibel tegar：

PCB fleksibel tegar ialah papan litar bercetak yang menggabungkan substrat tegar dan fleksibel untuk membentuk struktur yang unik. Gabungan ini membolehkan papan litar menampilkan litar tiga dimensi, memberikan fleksibiliti reka bentuk dan pengoptimuman ruang untuk peranti elektronik. Struktur papan lentur tegar terdiri daripada tiga lapisan utama. Lapisan pertama ialah lapisan tegar, diperbuat daripada bahan tegar seperti FR4 atau teras logam. Lapisan ini memberikan sokongan struktur dan kestabilan kepada PCB, memastikan ketahanan dan ketahanannya terhadap tekanan mekanikal.
Lapisan kedua ialah lapisan fleksibel yang diperbuat daripada bahan seperti polimida (PI), polimer kristal cecair (LCP) atau poliester (PET). Lapisan ini membolehkan PCB membengkok, memutar dan membengkok tanpa menjejaskan prestasi elektriknya. Fleksibiliti lapisan ini adalah penting untuk aplikasi yang memerlukan PCB untuk dimuatkan ke dalam ruang yang tidak teratur atau ketat. Lapisan ketiga ialah lapisan pelekat, yang mengikat lapisan tegar dan fleksibel bersama-sama. Lapisan ini biasanya diperbuat daripada bahan epoksi atau akrilik, dipilih kerana keupayaannya untuk memberikan ikatan yang kuat antara lapisan sambil juga memberikan sifat penebat elektrik yang baik. Lapisan pelekat memainkan peranan penting dalam memastikan kebolehpercayaan dan hayat perkhidmatan papan fleksibel tegar.
Setiap lapisan dalam struktur PCB fleksibel tegar dipilih dengan teliti dan direka bentuk untuk memenuhi keperluan prestasi mekanikal dan elektrik yang khusus. Ini membolehkan PCB beroperasi dengan cekap dalam pelbagai aplikasi, daripada elektronik pengguna kepada peranti perubatan dan sistem aeroangkasa.

2. Bahan yang digunakan dalam lapisan tegar:

Dalam pembinaan lapisan tegar PCB fleksibel tegar, pelbagai bahan sering digunakan untuk menyediakan sokongan dan integriti struktur yang diperlukan. Bahan-bahan ini dipilih dengan teliti berdasarkan ciri khusus dan keperluan prestasi mereka. Beberapa bahan yang paling biasa digunakan untuk lapisan tegar dalam PCB fleksibel tegar termasuk:
A. FR4: FR4 ialah bahan lapisan tegar yang digunakan secara meluas dalam PCB. Ia adalah lamina epoksi bertetulang kaca dengan sifat terma dan mekanikal yang sangat baik. FR4 mempunyai kekakuan yang tinggi, penyerapan air yang rendah dan rintangan kimia yang baik. Ciri-ciri ini menjadikannya ideal sebagai lapisan tegar kerana ia memberikan integriti dan kestabilan struktur yang sangat baik kepada PCB.
B. Polimida (PI): Polimida ialah bahan tahan haba fleksibel yang sering digunakan dalam papan lentur tegar kerana rintangan suhu yang tinggi. Polimida terkenal dengan sifat penebat elektrik yang sangat baik dan kestabilan mekanikal, menjadikannya sesuai digunakan sebagai lapisan tegar dalam PCB. Ia mengekalkan sifat mekanikal dan elektriknya walaupun terdedah kepada suhu yang melampau, menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi.
C. Teras Logam: Dalam sesetengah kes, apabila pengurusan haba yang sangat baik diperlukan, bahan teras logam seperti aluminium atau tembaga boleh digunakan sebagai lapisan tegar dalam PCB fleksibel tegar. Bahan-bahan ini mempunyai kekonduksian terma yang sangat baik dan boleh menghilangkan haba yang dihasilkan oleh litar dengan berkesan. Dengan menggunakan teras logam, papan lentur tegar boleh menguruskan haba dengan berkesan dan mengelakkan terlalu panas, memastikan kebolehpercayaan dan prestasi litar.
Setiap bahan ini mempunyai kelebihan tersendiri dan dipilih berdasarkan keperluan khusus reka bentuk PCB. Faktor seperti suhu operasi, tegasan mekanikal dan keupayaan pengurusan haba yang diperlukan semuanya memainkan peranan penting dalam menentukan bahan yang sesuai untuk menggabungkan lapisan tegar PCB tegar dan fleksibel.
Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa pemilihan bahan untuk lapisan tegar dalam PCB fleksibel tegar adalah aspek kritikal dalam proses reka bentuk. Pemilihan bahan yang betul memastikan integriti struktur, pengurusan haba dan kebolehpercayaan keseluruhan PCB. Dengan memilih bahan yang betul, pereka boleh mencipta PCB fleksibel tegar yang memenuhi keperluan ketat pelbagai industri, termasuk automotif, aeroangkasa, perubatan dan telekomunikasi.

3.Bahan yang digunakan dalam lapisan fleksibel:

Lapisan fleksibel dalam PCB fleksibel tegar memudahkan ciri lentur dan lipatan papan ini. Bahan yang digunakan untuk lapisan fleksibel mesti mempamerkan kelenturan, keanjalan dan rintangan yang tinggi terhadap lenturan berulang. Bahan biasa yang digunakan untuk lapisan fleksibel termasuk:
A. Polimida (PI): Seperti yang dinyatakan sebelum ini, polimida ialah bahan serba boleh yang berfungsi dwi-tujuan dalam PCB fleksibel tegar. Dalam lapisan flex, ia membolehkan papan untuk bengkok dan bengkok tanpa kehilangan sifat elektriknya.
B. Polimer Kristal Cecair (LCP): LCP ialah bahan termoplastik berprestasi tinggi yang terkenal dengan sifat mekanikal yang sangat baik dan ketahanan terhadap suhu yang melampau. Ia memberikan fleksibiliti yang sangat baik, kestabilan dimensi dan rintangan lembapan untuk reka bentuk PCB fleksibel tegar.
C. Poliester (PET): Poliester ialah bahan kos rendah, ringan dengan sifat fleksibiliti dan penebat yang baik. Ia biasanya digunakan untuk PCB fleksibel tegar di mana keberkesanan kos dan keupayaan lenturan sederhana adalah kritikal.
D. Polimida (PI): Polimida ialah bahan yang biasa digunakan dalam lapisan fleksibel PCB fleksibel tegar. Ia mempunyai fleksibiliti yang sangat baik, rintangan suhu tinggi dan sifat penebat elektrik yang baik. Filem polimida boleh dengan mudah dilaminasi, terukir dan diikat pada lapisan lain PCB. Mereka boleh menahan lenturan berulang tanpa kehilangan sifat elektriknya, menjadikannya sesuai untuk lapisan fleksibel.
E. Polimer hablur cecair (LCP): LCP ialah bahan termoplastik berprestasi tinggi yang semakin digunakan sebagai lapisan fleksibel dalam PCB fleksibel tegar. Ia mempunyai sifat mekanikal yang sangat baik, termasuk fleksibiliti tinggi, kestabilan dimensi dan rintangan yang sangat baik terhadap suhu yang melampau. Filem LCP mempunyai hygroscopicity yang rendah dan sesuai untuk aplikasi dalam persekitaran lembap. Mereka juga mempunyai rintangan kimia yang baik dan pemalar dielektrik yang rendah, memastikan prestasi yang boleh dipercayai dalam keadaan yang teruk.
F. Poliester (PET): Poliester, juga dikenali sebagai polyethylene terephthalate (PET), ialah bahan ringan dan kos efektif yang digunakan dalam lapisan fleksibel PCB fleksibel tegar. Filem PET mempunyai fleksibiliti yang baik, kekuatan tegangan tinggi dan kestabilan terma yang sangat baik. Filem ini mempunyai penyerapan lembapan yang rendah dan mempunyai sifat penebat elektrik yang baik. PET sering dipilih apabila keberkesanan kos dan keupayaan lenturan sederhana adalah faktor utama dalam reka bentuk PCB.
G. Polyetherimide (PEI): PEI ialah termoplastik kejuruteraan berprestasi tinggi yang digunakan untuk lapisan fleksibel PCB terikat lembut-keras. Ia mempunyai sifat mekanikal yang sangat baik, termasuk fleksibiliti tinggi, kestabilan dimensi dan rintangan kepada suhu yang melampau. Filem PEI mempunyai penyerapan lembapan yang rendah dan rintangan kimia yang baik. Mereka juga mempunyai kekuatan dielektrik yang tinggi dan sifat penebat elektrik, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang menuntut.
H. Polietilena naftalat (PEN): PEN ialah bahan yang sangat tahan haba dan fleksibel yang digunakan untuk lapisan fleksibel PCB fleksibel tegar. Ia mempunyai kestabilan haba yang baik, penyerapan lembapan yang rendah dan sifat mekanikal yang sangat baik. Filem PEN sangat tahan terhadap sinaran UV dan bahan kimia. Mereka juga mempunyai pemalar dielektrik yang rendah dan sifat penebat elektrik yang sangat baik. Filem PEN boleh menahan lenturan dan lipatan berulang tanpa menjejaskan sifat elektriknya.
I. Polydimethylsiloxane (PDMS): PDMS ialah bahan anjal fleksibel yang digunakan untuk lapisan fleksibel PCB gabungan lembut dan keras. Ia mempunyai sifat mekanikal yang sangat baik, termasuk fleksibiliti tinggi, keanjalan dan rintangan kepada lenturan berulang. Filem PDMS juga mempunyai kestabilan haba yang baik dan sifat penebat elektrik. PDMS biasanya digunakan dalam aplikasi yang memerlukan bahan lembut, boleh renggang dan selesa, seperti elektronik boleh pakai dan peranti perubatan.
Setiap bahan ini mempunyai kelebihan tersendiri, dan pilihan bahan lapisan flex bergantung pada keperluan khusus reka bentuk PCB. Faktor-faktor seperti fleksibiliti, rintangan suhu, rintangan lembapan, keberkesanan kos dan kebolehan lenturan memainkan peranan penting dalam menentukan bahan yang sesuai untuk lapisan fleksibel dalam PCB fleksibel tegar. Pertimbangan yang teliti terhadap faktor-faktor ini memastikan kebolehpercayaan, ketahanan dan prestasi PCB dalam pelbagai aplikasi dan industri.

4. Bahan pelekat dalam PCB fleksibel tegar:

Untuk mengikat lapisan tegar dan fleksibel bersama-sama, bahan pelekat digunakan dalam pembinaan PCB fleksibel tegar. Bahan ikatan ini memastikan sambungan elektrik yang boleh dipercayai antara lapisan dan menyediakan sokongan mekanikal yang diperlukan. Dua bahan ikatan yang biasa digunakan ialah:
A. Resin Epoksi: Pelekat berasaskan resin epoksi digunakan secara meluas untuk kekuatan ikatan yang tinggi dan sifat penebat elektrik yang sangat baik. Mereka memberikan kestabilan haba yang baik dan meningkatkan ketegaran keseluruhan papan litar.
b. Akrilik: Pelekat berasaskan akrilik lebih disukai dalam aplikasi di mana fleksibiliti dan rintangan lembapan adalah kritikal. Pelekat ini mempunyai kekuatan ikatan yang baik dan masa pengawetan yang lebih pendek daripada epoksi.
C. Silikon: Pelekat berasaskan silikon biasanya digunakan dalam papan fleksibel tegar kerana fleksibilitinya, kestabilan terma yang sangat baik, dan ketahanan terhadap kelembapan dan bahan kimia. Pelekat silikon boleh menahan julat suhu yang luas, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan kedua-dua fleksibiliti dan rintangan suhu tinggi. Ia memberikan ikatan yang berkesan antara lapisan tegar dan fleksibel sambil mengekalkan sifat elektrik yang diperlukan.
D. Poliuretana: Pelekat poliuretana memberikan keseimbangan fleksibiliti dan kekuatan ikatan dalam PCB fleksibel tegar. Mereka mempunyai lekatan yang baik pada pelbagai substrat dan menawarkan rintangan yang sangat baik terhadap bahan kimia dan perubahan suhu. Pelekat poliuretana juga menyerap getaran dan memberikan kestabilan mekanikal kepada PCB. Ia sering digunakan dalam aplikasi yang memerlukan fleksibiliti dan keteguhan.
E. Resin Boleh Ubati UV: Resin boleh sembuh UV ialah pelekat yang cepat sembuh apabila terdedah kepada cahaya ultraviolet (UV). Mereka menawarkan masa ikatan dan pengawetan yang cepat, menjadikannya sesuai untuk pengeluaran volum tinggi. Resin yang boleh dirawat UV memberikan lekatan yang sangat baik kepada pelbagai bahan, termasuk substrat tegar dan fleksibel. Mereka juga mempamerkan rintangan kimia dan sifat elektrik yang sangat baik. Resin yang boleh dirawat UV biasanya digunakan untuk PCB fleksibel tegar, di mana masa pemprosesan yang cepat dan ikatan yang boleh dipercayai adalah kritikal.
F. Pelekat Sensitif Tekanan (PSA): PSA ialah bahan pelekat yang membentuk ikatan apabila tekanan dikenakan. Mereka menyediakan penyelesaian ikatan yang mudah dan ringkas untuk PCB fleksibel tegar. PSA memberikan lekatan yang baik pada pelbagai permukaan, termasuk substrat tegar dan fleksibel. Mereka membenarkan kedudukan semula semasa pemasangan dan boleh dikeluarkan dengan mudah jika perlu. PSA juga menawarkan fleksibiliti dan konsistensi yang sangat baik, menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan lenturan dan lenturan PCB.

Kesimpulan:

PCB tegar-flex adalah bahagian penting peranti elektronik moden, membenarkan reka bentuk litar kompleks dalam pakej yang padat dan serba boleh. Bagi jurutera dan pereka bentuk yang bertujuan untuk mengoptimumkan prestasi dan kebolehpercayaan produk elektronik, adalah penting untuk memahami bahan yang digunakan dalam pembinaannya. Artikel ini memfokuskan pada bahan yang biasa digunakan dalam pembinaan PCB fleksibel tegar, termasuk lapisan dan bahan pelekat tegar dan fleksibel. Dengan mengambil kira faktor seperti ketegaran, fleksibiliti, rintangan haba dan kos, pengeluar elektronik boleh memilih bahan yang betul berdasarkan keperluan aplikasi khusus mereka. Sama ada FR4 untuk lapisan tegar, polimida untuk lapisan fleksibel atau epoksi untuk ikatan, setiap bahan memainkan peranan dalam memastikan ketahanan dan kefungsian PCB fleksibel tegar dalam industri elektronik hari ini memainkan peranan penting.