แผงวงจรแบบ Rigid-Flex ผลิตขึ้นมาได้อย่างไร?

ในการโพสต์บล็อกนี้ เราจะสำรวจกระบวนการผลิตแผงวงจรแบบแข็ง-ยืดหยุ่น และทำความเข้าใจว่าผลิตขึ้นอย่างไร

แผงวงจรแบบแข็ง-ยืดหยุ่น หรือที่เรียกอีกอย่างว่า แผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น (PCB) ได้รับความนิยมในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์เนื่องจากความสามารถในการรวมข้อดีของ PCB แบบแข็งและยืดหยุ่นเข้าด้วยกันบอร์ดเหล่านี้ให้โซลูชันที่เป็นเอกลักษณ์สำหรับการใช้งานที่ต้องการความยืดหยุ่นและความทนทาน

เพื่อทำความเข้าใจกระบวนการผลิตแผงวงจรแบบแข็ง-ยืดหยุ่น มาพูดคุยกันก่อนว่าแผงวงจรคืออะไรแผงวงจรแบบ Rigid-flex ประกอบด้วย PCB แบบยืดหยุ่นหลายชั้นและการเชื่อมต่อ PCB แบบแข็ง การผสมผสานนี้ทำให้แผงวงจรมีความยืดหยุ่นที่จำเป็นได้โดยไม่กระทบต่อความสมบูรณ์ของโครงสร้างที่แผงวงจรแบบแข็งมอบให้ แผงวงจรเหล่านี้เหมาะสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การแพทย์ และยานยนต์ เพื่อใช้ในอุปกรณ์ต่างๆ เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบสวมใส่ได้ ชิ้นส่วนทางการแพทย์ และเซ็นเซอร์ในรถยนต์

ตอนนี้เรามาเจาะลึกกระบวนการผลิตแผงวงจรแบบแข็ง-ยืดหยุ่นกัน กระบวนการผลิตแผงวงจรเหล่านี้มีหลายขั้นตอน ตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบไปจนถึงการประกอบขั้นสุดท้าย ต่อไปนี้คือขั้นตอนสำคัญที่เกี่ยวข้อง:

1. การออกแบบ: ขั้นตอนการออกแบบเริ่มต้นด้วยการสร้างเค้าโครงแผงวงจร โดยพิจารณาจากรูปร่าง ขนาด และฟังก์ชันการทำงานที่ต้องการนักออกแบบใช้ซอฟต์แวร์เฉพาะทางเพื่อออกแบบแผงวงจรและกำหนดตำแหน่งของส่วนประกอบและการกำหนดเส้นทางของรอย

2. การเลือกวัสดุ: การเลือกวัสดุที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการผลิตแผ่นแข็ง-ยืดหยุ่นซึ่งเกี่ยวข้องกับการเลือกวัสดุพื้นผิวที่มีความยืดหยุ่น (เช่น โพลิอิไมด์) และวัสดุแข็ง (เช่น FR4) ที่สามารถทนต่อแรงทางกลและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่ต้องการได้

3. การผลิตวัสดุพื้นผิวแบบยืดหยุ่น: วัสดุพื้นผิวแบบยืดหยุ่นจะได้รับการผลิตในกระบวนการแยกจากกันก่อนที่จะรวมเข้ากับแผงวงจรแบบแข็ง-ยืดหยุ่นซึ่งเกี่ยวข้องกับการนำชั้นนำไฟฟ้า (โดยทั่วไปคือทองแดง) มาใช้กับวัสดุที่เลือก จากนั้นจึงแกะสลักเพื่อสร้างรูปแบบวงจร

4. การผลิตแผงแข็ง: แผงแข็งจะได้รับการผลิตโดยใช้เทคนิคการผลิต PCB แบบมาตรฐานซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการต่างๆ เช่น การเจาะรู การทาชั้นของทองแดง และการกัดเพื่อสร้างวงจรไฟฟ้าตามต้องการ

5. การเคลือบแผ่น: หลังจากเตรียมแผ่นกระดานอ่อนและแผ่นกระดานแข็งแล้ว จะถูกเคลือบแผ่นกระดานทั้งสองเข้าด้วยกันโดยใช้กาวชนิดพิเศษกระบวนการเคลือบช่วยให้ยึดติดแน่นระหว่างแผ่นทั้งสองประเภทและยังมีความยืดหยุ่นในพื้นที่เฉพาะอีกด้วย

6. การถ่ายภาพรูปแบบวงจร: ใช้กระบวนการโฟโตลีโทกราฟีเพื่อสร้างภาพรูปแบบวงจรของแผงวงจรแบบยืดหยุ่นและแผงวงจรแบบแข็งบนชั้นนอกซึ่งเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนรูปแบบที่ต้องการลงบนฟิล์มไวแสงหรือชั้นต้านทาน

7. การแกะสลักและการชุบ: หลังจากที่สร้างภาพรูปแบบวงจรแล้ว ทองแดงที่เปิดออกมาจะถูกแกะสลักออก โดยทิ้งร่องรอยวงจรตามที่ต้องการไว้จากนั้นจะทำการชุบด้วยไฟฟ้าเพื่อเสริมความแข็งแรงให้กับเส้นทองแดงและให้สภาพนำไฟฟ้าที่จำเป็น

8. การเจาะและการกำหนดเส้นทาง: เจาะรูในแผงวงจรสำหรับการติดตั้งส่วนประกอบและเชื่อมต่อนอกจากนี้ ยังมีการดำเนินการกำหนดเส้นทางเพื่อสร้างการเชื่อมต่อที่จำเป็นระหว่างเลเยอร์ต่างๆ ของแผงวงจร

9. การประกอบส่วนประกอบ: หลังจากผลิตแผงวงจรแล้ว เทคโนโลยีการติดตั้งบนพื้นผิวหรือเทคโนโลยีรูทะลุจะใช้ในการติดตั้งตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ วงจรรวม และส่วนประกอบอื่น ๆ บนแผงวงจรแบบแข็ง-ยืดหยุ่น

10. การทดสอบและการตรวจสอบ: เมื่อบัดกรีส่วนประกอบเข้ากับบอร์ดแล้ว ส่วนประกอบเหล่านั้นจะผ่านกระบวนการทดสอบและตรวจสอบที่เข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนประกอบต่างๆ ทำงานได้และตรงตามมาตรฐานคุณภาพซึ่งรวมถึงการทดสอบไฟฟ้า การตรวจสอบด้วยภาพ และการตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติ

11. การประกอบและบรรจุภัณฑ์ขั้นสุดท้าย: ขั้นตอนสุดท้ายคือการประกอบแผงวงจรแบบแข็งและแบบยืดหยุ่นเข้ากับผลิตภัณฑ์หรืออุปกรณ์ที่ต้องการอาจรวมถึงส่วนประกอบ ตัวเรือน และบรรจุภัณฑ์เพิ่มเติม

โดยสรุป

กระบวนการผลิตแผงวงจรแบบยืดหยุ่นและยืดหยุ่นประกอบด้วยขั้นตอนที่ซับซ้อนหลายขั้นตอนตั้งแต่การออกแบบจนถึงการประกอบขั้นสุดท้าย การผสมผสานที่ไม่เหมือนใครของวัสดุที่ยืดหยุ่นและแข็งช่วยให้มีความยืดหยุ่นและความทนทานเป็นอย่างมาก ทำให้แผงวงจรเหล่านี้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าต่อไป ความต้องการแผงวงจรแบบยืดหยุ่นและยืดหยุ่นคาดว่าจะเพิ่มมากขึ้น และการทำความเข้าใจกระบวนการผลิตจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับผู้ผลิตและวิศวกรออกแบบ