Синяя паяльная маска, 4-слойная жесткогибкая печатная плата (Жестко-гибкая печатная плата) | УГКПБ

Обзор продукта: Что такое жестко-гибкая печатная плата?

Современные электронные продукты требуют легкого дизайна., многофункциональность, и высокая надежность. Инженеры сталкиваются с общей проблемой: как реализовать сложную схему в ограниченном пространстве, обеспечивая при этом механическую надежность и целостность сигнала. 4-слойная жесткогибкая печатная плата Blue Solder Mask от UGPCB решает эту задачу.. Он предлагает решение для межсетевого взаимодействия с высокой степенью интеграции..

Печатная плата Rigid-Flex сочетает в себе жесткий материал печатной платы с гибким материалом схемы посредством прецизионного процесса ламинирования.. Согласно МПК-2223 (Стандарт проектирования секций гибких/жестко-гибких печатных плат) и МПК-6013 (Квалификационные и эксплуатационные характеристики гибких и жестко-гибких печатных плат), Жестко-гибкая печатная плата имеет три определяющие особенности: жесткие и гибкие материалы вместе, три или более проводящих слоя, и покрыты сквозными отверстиями. Стандарт IPC классифицирует печатные платы Rigid-Flex как Тип 4.

В 4-слойной жестко-гибкой печатной плате Blue Solder Mask компании UGPCB используется ламинат из эпоксидного стекла FR-4 в жестких областях и полиимид. (ПИ) пленка в гибких областях. Унифицированный процесс ламинирования обеспечивает бесшовное соединение этих материалов., создание конструкции, которая остается жесткой там, где это необходимо, и сгибается там, где это необходимо..

Характеристики продукта и технические параметры

В следующей таблице перечислены основные технические характеристики 4-слойной жестко-гибкой печатной платы с синей паяльной маской UGPCB..

Толщина жесткого профиля FR-4 обычно составляет от 0.2 мм до 1.6 мм. Это обеспечивает стабильную механическую опору для монтажа компонентов.. Толщина гибкого профиля PI варьируется от 0.025 мм до 0.1 мм. Это обеспечивает функциональность гибких межсоединений..

Определение продукта: Прецизионная структура интегрированного межсоединения

С точки зрения структурного определения, Печатная плата UGPCB Rigid-Flex сочетает в себе гибкую печатную схему (ФПК) с жесткой печатной платой (печатная плата) через ламинирование. В результате создается плата, обладающая характеристиками как FPC, так и печатной платы.. Жесткие области (Секции ФР-4) обеспечить механическую поддержку и платформу для размещения компонентов. Гибкие области (разделы ПИ) соединить жесткие секции вместе. Они также позволяют печатной плате сгибаться и изгибаться., обеспечение трехмерной пространственной конфигурации и трехмерной архитектуры межсоединений.

Печатная плата UGPCB Rigid-Flex производится как единое целое., в отличие от простых креплений ребер жесткости на гибкой доске. Жесткие и гибкие секции имеют одни и те же медные слои.. Прецизионный процесс ламинирования соединяет эти слои вместе., с медными дорожками, непрерывно идущими от жестких секций к гибким секциям. Эта цельная конструкция обеспечивает электрическую непрерывность и механическую надежность, не имеющую аналогов ни в одном разъеме или кабельном решении..

Классификация продуктов: Система научной классификации жестко-гибких печатных плат

Стандарт IPC-2223 определяет многомерную систему классификации жестких гибких печатных плат..

По структурному типу

• Тип 1: Односторонняя гибкая область + односторонняя жесткая область

• Тип 2: Двусторонняя гибкая область + двусторонняя жесткая область

• Тип 3: Многослойная гибкая область + многослойная жесткая область

• Тип 4: Многослойная жестко-гибкая композитная конструкция (Продукция UGPCB попадает в эту категорию.)

По количеству слоев

• 2-4 слои (Продукт UGPCB имеет 4 слои, принадлежащий к этой категории)

• 6-8 слои

• 10+ слои для приложений с высокой плотностью

По сценарию применения

• Статический изгиб: Плата сгибается один раз во время установки и не прогибается повторно во время использования.

• Динамический изгиб: Плата неоднократно прогибается во время работы устройства., например, в телефонах со складным экраном

• Фиксированный монтаж: Жесткие области выполняют основные функции, а гибкие области удовлетворяют потребности внутренних соединений.

4-слойная жесткогибкая печатная плата UGPCB с синей паяльной маской относится к типу 4 многослойные композитные конструкции. В первую очередь он предназначен для сценариев фиксированного монтажа и статического изгиба в цифровом коммуникационном оборудовании..

Материалы: FR-4 и PI – золотая комбинация

Выбор материала лежит в основе проектирования печатных плат Rigid-Flex.. Это напрямую влияет на механическую надежность., тепловые характеристики, и электрические свойства. В 4-слойной жестко-гибкой печатной плате Blue Solder Mask от UGPCB используется классический FR-4. + Комбинация материалов PI.

Жесткий материал зоны: ФР-4

В качестве жесткого материала служит эпоксидно-стеклотканный ламинат ФР-4.. Этот огнестойкий композит на основе эпоксидной смолы предлагает:

• Высокая механическая прочность – FR-4 обеспечивает стабильную механическую опору для прецизионных компонентов, таких как микросхемы и батареи.

• Отличная электроизоляция – Его диэлектрическая проницаемость (Дк) варьируется от 4.2 к 4.7, соответствие стандартным требованиям передачи сигнала

• Экономическая эффективность – FR-4 является наиболее широко используемым и проверенным материалом подложки в индустрии жестких печатных плат.

• Совместимость процессов – FR-4 безупречно работает со стандартными процессами производства печатных плат.

Гибкий материал области: Полиимид (ПИ)

Полиимидная пленка служит гибким материалом.. Это наиболее распространенный термореактивный изоляционный материал, используемый в производстве гибких цепей.. Его толщина обычно колеблется от 12.5 мкм до 125 мкм. В продукте UGPCB используется пленка PI толщиной от 0.025 мм и 0.1 мм.

Материал PI обладает выдающимися свойствами.:

• Высокая термостойкость – Выдерживает температуру бессвинцовой пайки выше 260°C.

• Отличная гибкость - Выживает более 100,000 циклы изгиба без разрушения

• Превосходная изоляция – Эффективно предотвращает замыкание цепи

• Стабильные диэлектрические характеристики – Диэлектрическая проницаемость приблизительно 3.4 к 3.5

Выбор медной фольги

Продукция UGPCB использует 0.025 толщина медной фольги мм. В стратегии выбора материала, гибкие области обычно используют Прокат отожженный (Раствор) Медь благодаря своей превосходной пластичности. Устойчив к разрушению при изгибе. Использование жестких зон Электроосажденный (Редакция) Медь для удовлетворения требований по проводимости и механической прочности. Выбор материала с учетом специфики зоны обеспечивает надежность в изгибаемых зонах и электрические характеристики в жестких зонах..

Клеевые и связующие материалы

Соединение между жесткими и гибкими слоями зависит от акрилового или эпоксидного клея.. Они должны обеспечивать достаточную прочность соединения и гибкость, чтобы предотвратить расслоение во время изгиба или термоциклирования.. UGPCB использует высокоточные процессы нанесения клея.. Однородность толщины пленки контролируется в пределах допуска ≤5 мкм., обеспечение стабильного качества ламинирования.

Рекомендации по проектированию: Инженерные принципы согласно стандартам IPC

Проектирование жестко-гибких печатных плат намного сложнее, чем проектирование жестких печатных плат.. Он должен соответствовать механическим и электрическим требованиям как для жестких, так и для гибких профилей.. Следующие рекомендации по проектированию основаны на IPC-2223..

Расчет радиуса изгиба

Радиус изгиба является наиболее важным механическим параметром при проектировании жесткогибких печатных плат.. Согласно МПК-2223:

• Статический изгиб: Минимальный радиус изгиба должен составлять 6 к 12 раз общую толщину гибкого слоя

• Динамический изгиб: Минимальный радиус изгиба должен превышать 100 раз толщину гибкого слоя для достижения динамической стойкости к изгибу, превышающей 1 миллион циклов

Формула радиуса изгиба:: R_min = k × t

Где:

• R_min = минимальный радиус изгиба

• t = общая толщина гибкого слоя (медная фольга + ПИ-подложка)

• k = коэффициент безопасности (6-12 для статического изгиба, 100 для динамического изгиба)

Например, если гибкая область имеет толщину подложки PI 25 мкм и толщина меди 12 мкм, минимальный радиус динамического изгиба должен быть ≥ 3.7 мм.

Контроль импеданса и целостность сигнала

Согласование импеданса имеет решающее значение для высокочастотных, высокоскоростные приложения. Гибко-жесткие печатные платы UGPCB достигают допуск импеданса контролируется в пределах ±5% . Взаимосвязь между скоростью передачи сигнала и диэлектрической проницаемостью следует этой формуле.:

v = с / √εр

Где:

• v = скорость передачи сигнала

• c = скорость света в вакууме (примерно 3×10⁸ м/с)

• εr = диэлектрическая проницаемость

Материал PI имеет диэлектрическую проницаемость около 3.5. Скорость передачи сигнала составляет примерно 1,6×10⁸ м/с., подходит для обычных высокочастотных применений.

Проектирование переходной зоны

Буферная зона не менее 1.5 мм необходимо оставить на стыке жестких и гибких участков, чтобы избежать концентрации напряжений.. Концы трасс должны иметь каплевидные подушечки для распределения пикового напряжения.. Ширина отверстия защитного слоя в зоне сгиба должна превышать длину дуги сгиба, чтобы предотвратить сморщивание пленки..

Принципы маршрутизации

Следы на гибких участках требуют равномерного распределения и не должны быть слишком плотными.. Все углы должны быть оформлены дугами. (радиус ≥ 0.2 мм) снизить концентрацию стресса. Направление фрезерования должно быть по возможности перпендикулярно оси изгиба.. Это снижает стресс до 30%.

Принцип работы: Передача сигнала и механическая функция

Принцип работы жестко-гибкой печатной платы можно понять с двух точек зрения.: передача электрического сигнала и механическая структурная функция.

Электрический принцип работы

Жестко-гибкая печатная плата функционирует как многослойная структура межсоединений.. Его основная цель — обеспечить электрические соединения между различными областями печатной платы.. Цепи в жестких зонах обеспечивают электрическую непрерывность с цепями в гибких зонах благодаря металлизированным сквозным отверстиям. (ПТХ). Сигналы беспрепятственно передаются между жесткими слоями FR-4 и гибкими слоями PI.. Поскольку вся система производится как единое целое, передача сигнала не требует разъемов или кабелей. Целостность сигнала лучше сохраняется в сценариях высокоскоростной передачи сигнала при правильном согласовании импеданса..

Механический принцип работы

По механической конструкции, жесткие зоны обеспечивают платформы для установки фиксированных компонентов и механическую опору. Это обеспечивает стабильное расположение электронных компонентов внутри устройства.. Гибкие области действуют как мосты, соединяющие различные жесткие области.. Они также позволяют всей системе печатных плат сгибаться и складываться в трехмерном пространстве., адаптация к компактному расположению внутренних устройств.

Принцип процесса ламинирования

В основе технологии печатных плат Rigid-Flex лежит процесс ламинирования.. Жесткие подложки (ФР-4), гибкие подложки (ПИ), и препрег (клейкая пленка из эпоксидной смолы) спрессованы вместе под воздействием высокой температуры и высокого давления. Температура ламинирования контролируется на уровне 170-180°С., давление на 2-3 МПА, и продолжительность в 60-90 минуты. После ламинирования, Печатная плата подвергается сушке для снятия напряжений при температуре 120°C в течение 2 часы. Это снимает внутренние напряжения и предотвращает коробление при последующей обработке..

Особенности продукта: Десять основных преимуществ жестко-гибких печатных плат

4-слойная жесткая гибкая печатная плата Blue Solder Mask от UGPCB сочетает в себе преимущества жестких печатных плат и гибких FPC.. Он предлагает следующие десять основных функций:

1. Экономия места – Печатные платы Rigid-Flex заменяют традиционные жесткие платы. + разъем + кабельные сборки. Они снижают вес на 60-75% по сравнению с жесткой доской + кабельные решения. Их трехмерная компоновка позволяет создавать более сложные схемы в ограниченном пространстве..

2. Повышенная надежность соединения – Удаление межплатных разъемов и кабелей исключает распространенную точку отказа. (проблемы с контактами разъема). Это значительно повышает надежность системы..

3. Упрощенная сборка – Меньшее количество компонентов и этапов сборки снижает затраты на сборку на 15-25% по сравнению с традиционной жесткой доской + конструкции жгутов проводов.

4. Отличная устойчивость к вибрации и ударам – Гибкие секции эффективно поглощают и рассеивают механическое напряжение, предотвращение разрывов соединений, вызванных вибрацией.

5. Превосходная целостность сигнала – Без разъемов и кабелей, передача сигнала имеет лучшее согласование импеданса и меньшее отражение сигнала.

6. 3D Возможность сборки - Доска может гнуться, складывать, и катиться, адаптация к различным сложным требованиям пространственной трехмерной конфигурации.

7. Высокая термостойкость – Материал PI выдерживает температуру бессвинцовой пайки выше 260°C..

8. Настраиваемые цвета паяльной маски – Варианты синей/белой маски для пайки удовлетворяют различные потребности в визуальной идентификации и управлении освещением..

9. Тонкий профиль – Готовая толщина составляет всего 0.6 мм, подходит для легких, тонкие электронные изделия.

10. Высокоточное производство – Минимальная ширина линии/интервал 0.1 мм, соответствие требованиям высокой плотности межсоединений.

Структура продукта: Анализ структуры слоев 4-слойной жестко-гибкой печатной платы

Типичная структура стека слоев 4-слойной жестко-гибкой печатной платы с синей паяльной маской UGPCB. (сверху вниз) является следующим образом:

• Верхняя паяльная маска: Синие чернила для паяльной маски, защищает верхние цепи и предотвращает окисление

• Верхний слой схемы (L1) : Толщина меди 0.025 мм

• Изолирующий диэлектрический слой: Эпоксидная смола ФР-4 (жесткая область) / ПИ фильм (гибкая область)

• Слой внутренней схемы (L2) : Толщина меди 0.025 мм

• Изоляционный основной слой: Эпоксидная смола ФР-4 / ПИ фильм

• Слой внутренней схемы (L3) : Толщина меди 0.025 мм

• Изолирующий диэлектрический слой: Эпоксидная смола ФР-4 (жесткая область) / ПИ фильм (гибкая область)

• Нижний слой схемы (L4) : Толщина меди 0.025 мм

• Нижняя паяльная маска: Синие/белые чернила для паяльной маски

• Обработка поверхности: Погружение Золото (СОГЛАШАТЬСЯ)

Медные дорожки в жестких и гибких зонах непрерывно расширяются.. Они обеспечивают бесшовное электрическое соединение в жестко-гибкой переходной зоне.. В жестких зонах используются сквозные отверстия с металлизацией. (ПТХ) для межслойного соединения.

Спецификации производительности: Гарантия качества согласно IPC-6013

Ключевые характеристики производительности 4-слойной жесткогибкой печатной платы с синей паяльной маской UGPCB соответствуют классу IPC-6013. 2 / Сорт 3 требования.

*Источники данных: Квалификация и технические характеристики IPC-6013 для гибких и жестко-гибких печатных плат, Руководство по методам испытаний IPC-TM-650*

Производственный процесс: Восемь основных этапов процесса

Производство жестких гибких печатных плат завершено 30% более сложное, чем обычное производство печатных плат. Требования к точности 2-3 раз уже. UGPCB строго следует этим восьми основным этапам процесса..

Шаг 1 – Подготовка субстрата

• Обработка подложки ПИ: Плазменная очистка удаляет поверхностные масла.. Микротравление делает поверхность шероховатой для улучшения адгезии..

• Обработка подложки FR-4: Выпекание при 100-120°С для 2-4 часы снимают внутреннее напряжение.

• Обработка клейкой пленкой: Контролируется однородность толщины (погрешность ≤5 мкм). Предварительная выпечка удаляет влагу..

Шаг 2 – Изготовление схем гибкой зоны

Процессы лазерной резки или травления создают схемы на медной фольге подложки PI.. Минимальная ширина трассы достигает 25 мкм. Края трассировки гладкие и без заусенцев.. Адгезия покрытия составляет ≥ 0.8 N/мм.

Шаг 3 – Изготовление цепей жесткой зоны

Процессы переноса рисунка обеспечивают точность ширины/расстояния линий, контролируемую с точностью до ±10 мкм. (традиционные жесткие платы имеют ±20 мкм.). В жестких зонах резервируются соединительные площадки для гибких зон.. Точность позиционирования контактной площадки контролируется на уровне ±5 мкм..

Шаг 4 – Ламинирование

Жесткие подложки, гибкие подложки, и препрег спрессовываются вместе под воздействием высокой температуры и высокого давления.. Температура: 170-180°С, давление: 2-3 МПА, продолжительность: 60-90 минуты. Во время нажатия под гибкой секцией находится подушка из силиконовой резины..

Шаг 5 – Бурение

В жестких участках используется механическое сверление.. Гибкие участки требуют лазерного сверления, чтобы избежать механических повреждений.. Лазерное сверление позволяет добиться минимального диаметра отверстия 0.1 мм.

Шаг 6 – Химическое осаждение меди и покрытие

В процессе химического осаждения меди на стенках отверстий образуется проводящий медный слой., включение межуровневого соединения. Равномерность толщины наплавленной меди контролируется для обеспечения надежных сквозных соединений..

Шаг 7 – Перенос рисунка и травление

Создается рисунок схемы внешнего слоя.. Травление удаляет ненужную медь., оставляем окончательный рисунок схемы.

Шаг 8 – Обработка поверхности и окончательное профилирование

• Погружение Золото (СОГЛАШАТЬСЯ) : Первый, слой никеля наносится на медные поверхности (блокировать диффузию меди). Затем наносится слой золота. (для защиты от окисления). Это сохраняет поверхность печатной платы плоской и стабильной., подходит для прецизионного монтажа компонентов и нескольких циклов пайки оплавлением.

• Окончательное профилирование: Прецизионные фрезы придают доске окончательные размеры., обеспечение точности профиля.

Сценарии приложения: Идеальный выбор для цифрового коммуникационного оборудования

4-слойная жесткая гибкая печатная плата UGPCB с синей паяльной маской широко используется в следующих сценариях благодаря своей высокой надежности, тонкий профиль, и функции экономии места.

Цифровое коммуникационное оборудование – Это основная область применения данного продукта.. В базовых станциях 5G, оборудование оптической сети передачи, и базовые станции WiMax, Платы Rigid-Flex могут заменить многочисленные кабели. Например, заменена одна базовая станция WiMax 75 кабели с печатными платами Rigid-Flex, достижение значительной экономии средств и оптимизации пространства.

Терминалы мобильной связи - Подходит для смартфонов, таблетки, и другие мобильные устройства, требующие высокой эффективности использования пространства..

Портативные электронные устройства - Подходит для умных часов, носимые устройства, портативные медицинские инструменты, и другие продукты, требующие легкого веса, тонкие конструкции.

Приборы для испытаний и измерений – Подходит для оборудования, требующего точных межсоединений и оптимизации пространства..

Промышленные системы управления – Подходит для оборудования промышленной автоматизации и управления, требующего высоконадежных межсоединений..

Тенденции рынка: Быстрый рост рынка жестко-гибких печатных плат

По данным исследования рынка, Мировой рынок жестких гибких печатных плат быстро растет. Объем мирового рынка жестких гибких печатных плат составил примерно $2.462 миллиардов долларов США в 2025. По прогнозам, он достигнет $3.471 миллиардов долларов США 2032, с совокупным годовым темпом роста (Кагр) из 5.1%. Другое исследование показывает, что рынок SSD Rigid-Flex PCB имеет среднегодовой темп роста 8.84%. Эта тенденция роста обусловлена ​​высоким спросом на решения с высокой степенью интеграции в коммуникационном оборудовании 5G., бытовая электроника, автомобильная электроника, и медицинское оборудование.

Почему стоит выбрать 4-слойную жесткогибкую печатную плату с синей паяльной маской UGPCB?

1. Возможности точного производства – Минимальная ширина линии/интервал 0.1 мм соответствует требованиям высокой плотности межсоединений

2. Строгий контроль качества – Полное соответствие процесса стандартам IPC-6013 и IPC-2223.

3. Зрелый опыт процессов – Комбинация материалов FR-4+PI проверена обширным опытом реализации проектов.

4. Услуги по настройке – Доступны варианты синей/белой паяльной маски для различных задач.

5. Профессиональная техническая поддержка – Комплексное обслуживание от проверки дизайна до массового производства

Получите предложение сегодня

Команда UGPCB готова предоставить профессиональные решения для вашего проекта на основе жестких гибких печатных плат.. Пожалуйста, предоставьте следующую информацию для быстрого расчета:

• Количество слоев жестко-гибкой печатной платы, размеры, и изложить требования

• Подробные размеры жестких и гибких зон.

• Требования к минимальной ширине/интервалу линий и толщине меди

• Тип обработки поверхности (СОГЛАШАТЬСЯ, ОСП, и т. д.)

• Выбор цвета паяльной маски (синий/белый)

• Ожидаемый объем заказа

Связаться с нами:
📧 Электронная почта: sales@ugpcb.com
🌐 Сайт: www.ugpcb.com
📞 Тел.: +86-755-ХХХХХХХ

Позвольте профессиональной команде UGPCB предоставить самое надежное решение для жестких гибких печатных плат для ваших электронных продуктов.!

Ссылки и стандарты

Технические данные, рекомендации по проектированию, и технические характеристики, приведенные в этом документе, взяты из следующих авторитетных источников:

• МПК-2223Э: Стандарт проектирования секций гибких/жестко-гибких печатных плат (IPC – Ассоциация, объединяющая электронную промышленность)

• МПК-6013Е: Квалификационные и эксплуатационные характеристики гибких и жестко-гибких печатных плат (IPC – Ассоциация, объединяющая электронную промышленность)

• МПК-2221: Общий стандарт проектирования печатных плат (IPC – Ассоциация, объединяющая электронную промышленность)

• ИПК-ТМ-650: Руководство по методам испытаний (IPC – Ассоциация, объединяющая электронную промышленность)

• МПК-СМ-840: Квалификационные и эксплуатационные характеристики перманентной паяльной маски (IPC – Ассоциация, объединяющая электронную промышленность)

• Источники рыночных данных: QYИсследования, DIResearch, и другие отраслевые исследовательские организации’ Отчеты об анализе рынка жестких гибких печатных плат