บทนำสู่ PCB ที่แข็งกระด้าง

PCB Rigid-Flex รวม PCB ที่ยืดหยุ่น (FPC) และเทคโนโลยี PCB ที่เข้มงวด. มันรวมความยืดหยุ่นของ FPC เข้ากับความสมบูรณ์ของโครงสร้างของ PCB ผ่านกระบวนการเช่นการกด, การสร้างแผงวงจรไฮบริดที่เหมาะสำหรับการใช้งานที่ซับซ้อน.

กระบวนการผลิต

การผลิต PCB แบบแข็ง-Flex ต้องการทั้งอุปกรณ์การผลิต FPC และ PCB. เวิร์กโฟลว์เกี่ยวข้องกับ:

1. ออกแบบ: วิศวกรร่างเค้าโครงและรูปร่าง.
2. การประดิษฐ์: เลเยอร์ FPC และ PCB ผลิตแยกต่างหาก.
3. การประกอบ: เลเยอร์จะถูกกดเข้าด้วยกันอย่างราบรื่น.
4. การควบคุมคุณภาพ: การตรวจสอบอย่างเข้มงวดก่อนการจัดส่งเพื่อให้แน่ใจว่าน่าเชื่อถือ.

ความหมายและลักษณะหลัก

PCB ที่แข็งกระด้างจะผสานแผงวงจรที่ยืดหยุ่นและแข็งเป็นโครงสร้างเดียว, ใช้ประโยชน์จากความสามารถในการโค้งงอของ FPC และความทนทานของ PCB. ฟิวชั่นนี้ช่วยให้สามารถปรับตัวให้เข้ากับรูปร่างที่ผิดปกติและสภาพแวดล้อมที่มีความเครียดสูง.

ข้อดีที่สำคัญ

1. ความทนทานในสภาพที่รุนแรง

   ต่อต้านผลกระทบและการสั่นสะเทือน, สร้างความมั่นใจว่าประสิทธิภาพที่มั่นคงในการตั้งค่าการตั้งค่า.

2. ความน่าเชื่อถือที่มีความแม่นยำสูง

   ลดความเสี่ยงต่อความล้มเหลวในระบบที่สำคัญที่ตัวเชื่อมต่อหรือสายเคเบิลอาจสะดุด.

3. ประสิทธิภาพพื้นที่

   กำจัดตัวเชื่อมต่อขนาดใหญ่, การเพิ่มประสิทธิภาพความหนาแน่นของส่วนประกอบ.

4. การบูรณาการที่คุ้มค่า

   แทนที่ PCB แบบแข็งหลายตัวด้วยโซลูชันที่มีความคล่องตัว.

แอปพลิเคชันหลัก

1. อุปกรณ์อุตสาหกรรมและการแพทย์

   เครื่องมือที่มีความแม่นยำต้องการความแม่นยำ, ความปลอดภัย, และความต้านทานต่อดิน.

2. ระบบยานยนต์

   การควบคุมพวงมาลัย, หน้าจอ Infotainment, เซ็นเซอร์, และโมดูลการนำทาง.

3. อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค

   คุณสมบัติขั้นสูงในกล้องดิจิตอล (DSCs) และกล้องวิดีโอ (ดีวีดี).

4. อุปกรณ์พกพา

   กลไกบานพับ, โมดูลกล้อง, และส่วนประกอบ RF ในโทรศัพท์ที่พับเก็บได้.

การพิจารณากระบวนการลามิเนตต้นแบบ

• การจัดตำแหน่ง: ความแม่นยำในการประมวลผลก่อนการเลียนแบบช่วยลดการเยื้องศูนย์ของเลเยอร์.
• ความเครียดของวัสดุ: การวางแนวผ้าแก้วที่สอดคล้องกันและการบรรเทาความเครียดจากความร้อนป้องกันการแปรปรวน.
• ความหนาของบอร์ดที่เข้มงวด: ความหนาที่เหมาะสมที่สุด (0.8–1.0mm) สมดุลความมั่นคงและเศรษฐกิจ.
• การกัดหน้าต่างที่ยืดหยุ่น: การตัดด้วยเลเซอร์ช่วยให้มั่นใจได้ว่าขอบที่สะอาดโดยไม่ลดทอนความสมบูรณ์ของโครงสร้าง.

เวิร์กโฟลว์การผลิต

1. การเลือกวัสดุ

2. การควบคุมกระบวนการสำคัญ

   • การถ่ายโอนกราฟิกชั้นใน
   • การจัดตำแหน่งวัสดุที่ยืดหยุ่นหลายชั้น
   • การเคลือบ, การขุดเจาะ, และการควบคุมการกัดกร่อน
   • แอปพลิเคชั่นหน้ากากไฟฟ้าและการประสาน

3. รูปร่างสุดท้าย

แนวทางการออกแบบ

1. ตำแหน่งเลเยอร์ FPC

   จัดลำดับความสำคัญเลเยอร์ด้านในสำหรับบอร์ดชั้น 8–10 (เช่น, 4/5ชั้นในสแต็ค 8 ชั้น).

2. การกวาดล้าง

   รักษาช่องว่าง≥1mmระหว่างโซนแข็งและเฟล็ก; ≥0.8มม. ระหว่างกลุ่ม Flex Branch.

3. หลักการเดินสาย

   • ร่องรอยเลเยอร์ที่อยู่ติดกันเพื่อปรับปรุงชีวิตแบบยืดหยุ่น.
   • ใช้การเปลี่ยนอาร์ค (รัศมี≥0.5มม.) ที่ junctions rigid-flex.
   • หลีกเลี่ยง vias ในโซน Flex; opt for grid copper in non-impedance-controlled signals.

4. ตำแหน่งส่วนประกอบ

   Keep devices ≥1mm from flex zones; use arc routing for flex-zone traces.

Rigid-Flex PCB Stackup Example

A 4-layer stackup demonstrates layer prioritization for flex integration, balancing signal integrity and mechanical stress.

Adapters and Applications

Rigid-Flex adapters facilitate testing and structural modifications in industries like automotive, ทางการแพทย์, และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค.

Cost Considerations

Higher production costs stem from material differences (thermal expansion, การยึดเกาะ). Suppliers like UGPCB offer competitive pricing and end-to-end assembly services.