Dengan meningkatnya rasio produksi PCB lunak dan penerapan dan promosi PCB fleksibel yang kaku, sekarang lebih umum untuk mengatakan PCB plus lunak, kaku atau kaku dan berapa banyak lapisan PCB itu. Biasanya, PCB yang terbuat dari bahan isolasi lunak disebut PCB lunak atau PCB fleksibel, PCB majemuk fleksibel kaku disebut PCB fleksibel kaku. Ini BERADAPTASI dengan produk elektronik saat ini dengan kepadatan tinggi dan keandalan tinggi, miniaturisasi, arah kebutuhan pengembangan yang ringan, tetapi juga memenuhi persyaratan ekonomi yang ketat dan kebutuhan pasar dan persaingan teknis.
Di luar negeri, soft PCB telah banyak digunakan pada awal 1960-an. Di negara kita, produksi dan penerapannya baru dimulai dalam 60 tahun. Dalam beberapa tahun terakhir, dengan promosi integrasi ekonomi global dan pasar terbuka, pengenalan teknologi untuk mempromosikan penggunaannya terus berkembang, beberapa pabrik PCB kaku kecil dan menengah bertujuan pada kesempatan ini untuk menggunakan proses keras lunak, menggunakan yang ada peralatan untuk meningkatkan perkakas dan proses, transformasi produksi PCB lunak dan beradaptasi dengan kebutuhan konsumsi PCB lunak yang terus meningkat. Untuk lebih memahami PCB, makalah ini memperkenalkan proses soft PCB.
1. Klasifikasi dan kelebihan dan kekurangan PCB lunak
1. Klasifikasi PCB lunak
PCB lunak biasanya diklasifikasikan menurut jumlah lapisan dan struktur konduktor sebagai berikut:
1.1 PCB lunak satu sisi
PCB lunak satu sisi, dengan hanya satu konduktor, dengan atau tanpa lapisan penutup. Bahan dasar isolasi yang digunakan bervariasi dengan aplikasi produk. Bahan isolasi yang umum digunakan adalah poliester, polimida, politetrafluoroetilen, kain kaca epoksi lembut, dll.
PCB lunak satu sisi dapat dibagi lagi menjadi empat kategori berikut:
1) Koneksi satu sisi tanpa lapisan overlay
Pola kawat dari jenis PCB lunak ini ada pada substrat isolasi, dan tidak ada lapisan penutup pada permukaan kawat. Seperti PCB kaku satu sisi biasa. Produk ini adalah yang termurah dan biasanya digunakan dalam aplikasi yang tidak kritis dan ramah lingkungan. Interkoneksi diwujudkan dengan pengelasan solder, pengelasan fusi atau pengelasan tekanan. Itu biasa digunakan di perangkat telepon awal.
2) Terhubung dengan satu lapisan penutup
Dibandingkan dengan kelas sebelumnya, kawat jenis ini hanya dilapisi dengan lapisan di permukaannya sesuai dengan kebutuhan pelanggan. Tutup bantalan harus terbuka, sederhana tidak bisa menutupi area ujung. Persyaratan presisi dapat digunakan dalam bentuk lubang izin. Ini adalah salah satu PCB lunak satu sisi yang paling banyak digunakan, dan banyak digunakan dalam instrumen mobil dan instrumen elektronik.
3) Koneksi dua sisi tanpa lapisan penutup
Antarmuka disk penghubung jenis ini dapat dihubungkan di bagian depan dan belakang konduktor. Untuk melakukan ini, lubang jalur dibuat di substrat insulasi pada bantalan, yang dapat dilubangi, digores, atau dibuat secara mekanis di lokasi yang diinginkan dari substrat insulasi. Ini digunakan untuk elemen pemasangan dua sisi, perangkat, dan di mana penyolderan diperlukan. Tidak ada substrat isolasi di area bantalan pada titik akses. Area bantalan seperti itu biasanya dihilangkan dengan metode kimia.
4) Koneksi dua sisi dengan lapisan penutup
Kelas ini berbeda dari pendahulunya karena memiliki lapisan penutup di permukaannya. Namun, overlay memiliki lubang akses, yang juga memungkinkan kedua sisi diakhiri dan tetap mempertahankan overlay. Jenis PCB lunak ini terbuat dari dua lapis insulasi dan satu lapis konduktor logam. Ini digunakan jika lapisan penutup harus diisolasi dari perangkat di sekitarnya, dan lapisan itu sendiri harus diisolasi satu sama lain, dan ujungnya harus dihubungkan di kedua sisi.
1.2 PCB lunak dua sisi
PCB lunak dua sisi dengan dua lapis konduktor. Aplikasi dan keuntungan dari jenis PCB lunak dua sisi ini sama dengan PCB lunak satu sisi, keuntungan utamanya adalah peningkatan kerapatan kabel per satuan luas. Ini dapat dibagi menjadi, tidak ada lubang logam dan tidak ada lapisan penutup: a, tidak ada lubang logam, tidak ada lapisan penutup; b tanpa lubang metalisasi dan dengan lapisan penutup; c dengan lubang logam dan tidak ada lapisan penutup; d Memiliki lubang logam atau lapisan di atasnya. PCB lembut dua sisi tanpa overlay jarang digunakan.
1.3 PCB lunak multi-lapisan
Soft multi-layer PCB sebagai PCB multi-layer yang kaku, menggunakan teknologi pemadatan multi-layer, dapat dibuat dari PCB lunak multi-layer. PCB lunak multilayer paling sederhana adalah PCB lunak tiga lapis yang dibentuk oleh dua lapis pelindung tembaga di kedua sisi PCB satu sisi. PCB lunak tiga lapis ini secara elektrik setara dengan kabel koaksial atau kabel berpelindung. Struktur PCB lunak multilayer yang paling umum digunakan adalah struktur empat lapis, dengan lubang logam untuk mewujudkan interkoneksi antar lapisan, dan lapisan tengah umumnya adalah lapisan daya dan lapisan tanah.
Keuntungan dari PCB lunak multilayer adalah bahwa film substrat ringan dan memiliki karakteristik listrik yang sangat baik, seperti konstanta dielektrik yang rendah. Papan PCB lunak multilayer yang terbuat dari film polimida sebagai bahan dasarnya sekitar 1/3 lebih ringan dari papan PCB multilayer kain kaca epoksi kaku, tetapi kehilangan fleksibilitas yang sangat baik dari PCB lunak satu sisi dan dua sisi. Sebagian besar produk ini tidak memerlukan fleksibilitas.
PCB lunak multilayer dapat dibagi lagi menjadi beberapa jenis berikut:
1) PCB multi-lapisan dibentuk pada substrat isolasi fleksibel, dan produk jadi ditetapkan fleksibel: struktur ini biasanya dua ujung dari banyak PCB fleksibel satu sisi atau dua sisi mikrostrip yang diikat menjadi satu, tetapi bagian tengah tidak terikat bersama pada akhirnya, sehingga memiliki tingkat kelenturan yang tinggi. Untuk mendapatkan karakteristik kelistrikan yang diinginkan, seperti kinerja impedansi karakteristik, agar sesuai dengan PCB kaku yang dihubungkannya, kabel sinyal harus dirancang di permukaan tanah untuk setiap lapisan garis dari komponen PCB lunak berlapis-lapis. Untuk tingkat kelenturan yang tinggi, lapisan tipis yang sesuai, seperti polimida, dapat digunakan di atas lapisan kawat sebagai pengganti penutup laminasi yang tebal. Lubang logam memungkinkan interkoneksi yang diinginkan antara bidang-Z dari lapisan garis fleksibel. PCB lunak multilayer ini paling cocok untuk digunakan dalam desain yang membutuhkan fleksibilitas, keandalan tinggi, dan kepadatan tinggi.
2) PCB multi-lapisan dibangun di atas substrat isolasi lunak, dan produk jadi dapat dilenturkan pada akhirnya: PCB lunak multi-lapisan semacam ini terbuat dari bahan isolasi lunak, seperti film polimida, dan dilaminasi menjadi papan multi-layer. Ini kehilangan fleksibilitas yang melekat setelah dilaminasi. Jenis PCB lunak ini digunakan ketika desain memerlukan penggunaan maksimum dari sifat isolasi film, seperti konstanta dielektrik rendah, ketebalan media yang seragam, ringan, dan pemrosesan berkelanjutan. Misalnya, PCB multilayer yang dibuat dengan insulasi film polimida sekitar sepertiga lebih ringan dari PCB kaku kain kaca epoksi.
3) Produk jadi dari PCB multilayer yang dibangun di atas substrat insulasi lunak harus dapat dibentuk dan tidak dapat terus menerus dilenturkan: PCB lunak multilayer tersebut terbuat dari bahan insulasi lunak. Meskipun terbuat dari bahan yang lunak, ia dibentuk pada saat produk jadi diaplikasikan karena keterbatasan desain kelistrikan, seperti persyaratan konduktor tebal untuk resistansi konduktor yang diinginkan, atau persyaratan insulasi tebal antara sinyal. lapisan dan lapisan tanah untuk impedansi atau kapasitansi yang diinginkan. Istilah "dapat dibentuk" didefinisikan sebagai: komponen PCB fleksibel multilayer yang memiliki kemampuan untuk membentuk bentuk yang diinginkan dan tidak dapat ditekuk lebih lanjut dalam aplikasi. Aplikasi dalam kabel internal unit avionik. Resistensi konduktor rendah, kopling kapasitif minimal atau noise sirkuit, dan pembengkokan halus hingga 90 derajat pada ujung interkoneksi diperlukan untuk desain pita atau tiga dimensi. Tugas pengkabelan ini diwujudkan dengan PCB lunak berlapis-lapis yang terbuat dari bahan film polimida. Karena film polimida tahan terhadap suhu tinggi, fleksibel, dan memiliki sifat listrik dan mekanik yang baik secara keseluruhan. Untuk mewujudkan semua interkoneksi bagian dari komponen ini, bagian kabel dapat dibagi lagi menjadi beberapa komponen kabel fleksibel multilayer, yang digabungkan bersama dengan pita perekat untuk membentuk bundel sirkuit tercetak.
1.4 PCB multilayer kaku dan lunak
Jenis ini biasanya pada satu atau dua PCB kaku dan berisi PCB lunak yang diperlukan untuk membentuk keseluruhan. Lapisan PCB lunak dilaminasi di dalam lapisan PCB yang kaku untuk kebutuhan listrik khusus atau untuk kemampuan memperluas sirkuit kaku di luar untuk memasang sirkuit Z-plane. Produk semacam itu banyak digunakan dalam perangkat elektronik di mana berat dan volume kompresi sangat penting dan keandalan tinggi, perakitan dengan kepadatan tinggi, dan karakteristik listrik yang sangat baik diperlukan.
PCB multilayer yang kaku dan lunak juga dapat berupa ikatan akhir PCB lunak satu sisi atau dua sisi yang ditekan bersama menjadi bagian yang kaku, dan bagian tengah tidak terikat menjadi bagian yang lunak, bagian kaku dari sisi Z dari interkoneksi dengan logam lubang. Garis fleksibel dapat dilaminasi menjadi panel multilayer yang kaku. PCBS ini semakin banyak digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan kepadatan paket yang sangat tinggi, karakteristik kelistrikan yang sangat baik, keandalan yang tinggi, dan batasan volume yang ketat.
Berbagai komponen PCB lunak multilayer hybrid telah dirancang untuk digunakan dalam avionik militer, di mana berat dan curah sangat penting. Untuk memenuhi batas berat dan volume yang ditentukan, kerapatan kemasan internal harus sangat tinggi. Selain kepadatan sirkuit yang tinggi, semua jalur transmisi sinyal harus ditutup untuk meminimalkan crosstalk dan noise. Jika kabel pemisah berpelindung akan digunakan, secara praktis tidak mungkin untuk mengemasnya secara ekonomis ke dalam sistem. Dengan cara ini, lapisan campuran digunakan
Soft PCB untuk mewujudkan interkoneksinya. Komponen ini berisi garis sinyal terlindung dalam PCB lunak garis strip datar, yang pada gilirannya merupakan komponen penting dari PCB yang kaku. Pada tingkat operasi yang relatif tinggi, PCB membentuk tikungan S 90 derajat setelah fabrikasi, menyediakan akses ke interkoneksi bidang-Z dan pelepasan tegangan-regangan pada sambungan solder di bawah tekanan getaran bidang-x, y, dan Z.
2. Keunggulan Area kaku Area kaku
2.1 Fleksibilitas
Salah satu keuntungan nyata menggunakan PCB lunak adalah bahwa PCB dapat lebih mudah dihubungkan dan dihubungkan dalam tiga dimensi, dan juga dapat digulung atau dilipat untuk digunakan. Selama dikerutkan dalam radius kelengkungan yang diperbolehkan, ia dapat menahan ribuan hingga puluhan ribu penggunaan tanpa kerusakan.
2.2 Kurangi Volume
Dalam perakitan komponen, dibandingkan dengan penggunaan kabel kawat, bagian konduktor PCB lunak tipis dan rata, mengurangi ukuran kawat, dan dapat dibentuk di sepanjang casing, sehingga struktur peralatan lebih kompak. dan masuk akal, mengurangi volume perakitan. Dibandingkan dengan PCB kaku, ruang dapat menghemat 60~90 persen.
2.3 Mengurangi Berat Badan
Dalam volume yang sama, berat PCB lunak dan kabel kawat dapat dikurangi sekitar 70 persen di bawah aliran beban yang sama, dan berat PCB kaku dapat dikurangi sekitar 90 persen.
2.4 Konsistensi pemasangan
Dengan pemasangan PCB lunak, hilangkan kesalahan koneksi kabel kawat. Selama gambar pemrosesan telah dikoreksi, semua produksi sirkuit belitan berikutnya adalah sama. Tidak akan ada misconnection saat memasang kabel koneksi.
2.5 Peningkatan Keandalan
Ketika soft PCB dipasang, karena dapat disambungkan pada bidang X, Y dan Z, interkoneksi switching berkurang, keandalan seluruh sistem meningkat, dan pemeriksaan kesalahan menjadi nyaman.
2.6 Pengendalian desain parameter listrik
Sesuai dengan persyaratan penggunaan, perancang dapat mengontrol kapasitansi, induktansi, impedansi karakteristik, penundaan dan pelemahan selama desain PCB lunak. Dapat dirancang untuk memiliki karakteristik saluran transmisi. Karena parameter ini terkait dengan lebar kawat, tebal, jarak, tebal lapisan isolasi, konstanta dielektrik, tangen sudut rugi dan sebagainya, hal ini sulit dilakukan saat menggunakan kabel kawat.
2.7 Ujungnya bisa disolder secara keseluruhan
Soft PCB, seperti PCB yang kaku, memiliki bantalan terminal, yang dapat menghilangkan pengupasan dan lapisan timah pada kawat, sehingga menghemat biaya. Pad terminal terhubung ke elemen, perangkat, dan steker. Pengelasan celup atau gelombang dapat digunakan sebagai pengganti penyolderan manual pada setiap kawat.
2.8 Penggunaan material bersifat opsional
Soft PCB dapat diproduksi dengan bahan dasar yang berbeda sesuai dengan persyaratan penggunaan yang berbeda. Misalnya, film poliester dapat digunakan dalam aplikasi yang memerlukan perakitan berbiaya rendah. Dalam aplikasi yang menuntut di mana diperlukan sifat yang sangat baik, film polimida dapat digunakan.
2.9 Biaya Rendah
Dengan pemasangan PCB lunak, total biaya dapat dikurangi. Hal ini dikarenakan:
1) Karena konsistensi berbagai parameter kabel PCB lunak; Penerapan penghentian integral menghilangkan kesalahan yang sering terjadi dan pengerjaan ulang selama pemasangan kabel, dan penggantian PCB lunak lebih nyaman.
2) Penerapan PCB lunak menyederhanakan desain struktur, yang dapat langsung menempel pada komponen, mengurangi penjepit kawat dan pengencangnya.
3) Untuk kabel berpelindung, harga PCB lunak lebih rendah.
2.10 Kontinuitas pemrosesan
Produksi berkelanjutan dari PCB lunak dapat diwujudkan karena papan foil berlapis lunak dapat disuplai secara terus menerus dalam bentuk gulungan. Ini juga membantu mengurangi biaya.
3. kekurangan
3.1 Biaya awal satu kali yang tinggi
Karena PCB lunak dirancang dan diproduksi untuk aplikasi khusus, desain sirkuit awal, kabel, dan biaya pelat foto menjadi tinggi. Kecuali jika ada kebutuhan khusus untuk menerapkan soft PCB, biasanya aplikasi dalam jumlah kecil, sebaiknya tidak digunakan.
3.2 Sulit untuk mengubah dan memperbaiki PCB lunak
Setelah soft PCB dibuat, harus diubah dari gambar dasar atau penyusunan program gambar ringan, agar tidak mudah berubah. Permukaannya ditutupi dengan lapisan pelindung, yang harus dilepas sebelum diperbaiki dan dipulihkan setelah diperbaiki, yang merupakan pekerjaan yang relatif sulit.
3.3 Ukuran terbatas
Soft PCB biasanya diproduksi dengan proses batch jika tidak umum, sehingga dibatasi oleh ukuran peralatan produksi dan tidak dapat dibuat sangat panjang dan sangat lebar.
3.4 Mudah rusak karena pengoperasian yang tidak tepat
Pengoperasian personel instalasi yang tidak benar dapat dengan mudah menyebabkan kerusakan pada sirkuit lunak, yang membutuhkan personel terlatih untuk menyolder dan mengerjakan ulang.