Hverjar áskoranir koma upp við leðri PCB efni?

Sjálfbæðar prentaðar kringlur (FPCs) eru nú taldir mikilvægir í ýmsum greinum rafrænna framleiðslusviða vegna léttleika, þvermáls og beygjanleika án skemmda á kringlunni. Þess vegna hafa þeir verið almennt tekin upp í bærihlutum, lyfja- og heilbrigðisbúnaði, bíla-rafrænu tækjum og öðrum neyslu-rafrænum tækjum. Söldrun á FPC efnum er hins vegar nokkuð önnur við söldrun á hefðbundnum stöðugum kringlum. Til að halda vörunum áreiðanlegum og virkum þurfa framleiðendur að framkvæma sérstaka ferla og nota sérstakar meðhöndlunaraðferðir.

Hitavirkni beygjanlegra efna

Vandamál sem fleksible fötuborð (flexible PCBs) oftast rekast á við í skiptinu eru útsetning á háum hitastigi. Í raun nota fleksible fötuborð oftast polyimíd eða polyester sem undirlag, sem eru almennt þunnari og meira viðkvæm fyrir hita en algengi FR-4 efnið í stöðugum rásborðum.

Til dæmis getur of mikill hiti valdið ýmsum vandamálum við skiptið, svo sem:

• Plastdeformering á undirlagi
• Opnun laga borðsins („unzipping“)
• Skemmdir á límefnum
• Skrúðun fleksibla rásborðsins

Þar sem fleksible fötuborð eru ekki fast og þykk eins og hefðbundin, geta þau ekki dreift hitanum á réttan hátt. Því verður nákvæm hitastýring raunverulega nauðsynleg.

Til þess nota fyrirtæki eins og King Field endursmeltunarsnið (reflow profiles) sem eru nákvæmlega stillt og hitamæliskerfi sem koma í veg fyrir ofhita á vörunni, en leyfa samt framleiðslu góðra skiptasambanda.

Mekánísk óstöðugleiki við skiptið

Að auki við hita veldur mekanísk veikleiki vandamálum við lóðun eldsneytisrafa (flexible PCB). Þar sem stífir raflönd halda áfram að vera flat í gegnum heildar samsetningarskiptin og eru mjög auðvelt að lóða, geta hins vegar flóknar raflönd bent, snúið eða jafnvel fært sig úr upphaflega staðsetningunni á meðan lóðað er.

Ólík vandamál í framleiðslu gætu þá verið:

• Misstilling á hlutum
• Ójöfn lóðunarliðir
• Erfiðleikar við sjálfvirkar samsetningar
• Lægra nákvæmni við lóðun

Notkun af bæruröfum eða styrkjunarbeygjum á meðan samsett er er líklega algengasta aðferðin sem framleiðandi nota til að leysa þetta vandamál. Á þessi hátt er flóknar raflönd haldaðar í flatri stöðu á meðan lóðað er, sem gerir nákvæma staðsetningu og samhverfa lóðunarliði mögulega.

Auk þess notar King Field sérstakar tól og fastspennur, sem hannaðar eru til að halda flóknar raflöndum á staðnum á meðan lóðað er án þess að áhrif hafa á áreiðanleika samsetningarinnar.

Álag á hluti og áreiðanleiki lóðunarliðja

Einn af helstu áhyggjum sem vekur notkun bölvunarins í sumum fjölbreytilegum PCB-montún, þar sem bölvunin er hluti af virkni þeirra, er mekanísk áþreying á veðurliðum, þar sem veðurliðin eru notaðar aftur og aftur við að bölvuðu viðfestingarsvæði hnattanna við borðið. Þetta er raunveruleg áhyggja við veðurliða á fjölbreytilegum PCB-montún sem eru gerð fyrir staðbundin eða breytileg umhverfi, svo sem klæði með rafrænum hlutum eða bílakerfum.

Þetta er það sem samfelld bölvun getur gert veðurliðunum:

• Mikro-sprettur í veðurliðum
• Tapa á hnatta
• Rafræn ósamfelldleiki

Framleiðandi, til dæmis King Field, skoðar mjög náið hönnun veðurliðanna og útsetningu hnattanna sem tvo þætti sem geta minkað áþreyinguna á veðurliðunum og á sama tíma tryggt áreiðanleika þeirra með tímanum.

Yfirborðsóxíðaður og saurnun

Annar vandamálastaður sem fjölbreytilegar PCB-matvörur geta verið við við veðurliðun er yfirborðsóxíðaður. Slíkar fjölbreytilegar PCB-matvörur hafa mismunandi yfirborðsútgáfur svo sem:

• ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold)
• OSP (Organic Solderability Preservative)
• Uppþyngslátt eða silfur

Umsmurnun á meðan meðhöndlað er eða geymt er getur leitt til minnkunar á veiðigildi þeirra.

Órétt vökvaðgerð getur leitt til veikrar veiðingar sem getur valdið tengingum í gegnum hverja aðra (bridging), ófullkomnar tengingar og veika veiðitengingar.

Framleiðendur hafa alvarlega útfært umhverfisstjórnun og hreinlætisferli stranglega áður en veiðing á byrjað. Til dæmis hefur King Field gæðastjórnunarferli til að tryggja hreinar sveigjanlegar PCB-yfirborð fyrir veiðingu í gegnum allan framleiðsluferlið.

Meðhöndlun og skaðamöguleiki

Vegna þynns og óvirkis samanborið við stífar plötur eru sveigjanlegar PCB-plötur mjög auðveldlega skaddar, jafnvel óvitandi, á meðan veiðing á fer fram. Í raun getur órétt meðhöndlun leitt til:

• Brottskemmda eða sprungna undirlags
• Skemmda á koparhringslínunum
• Úrgangur veiðipunktanna

Striktar meðferðarreglur eru nauðsynlegar, sérstaklega við veiðingu, og verða að vera fylgdir af rekjum og tæknifólki. Auk þess gætu vélar sem eru hluti af framleiðslulínunni verið endursettar svo að þær líka taki tillit til óvirkis eiginleika flókinnar rafmagnshleðslu.

Skýr meðferðarreglur og þjálfun rekja eru helstu einkenni framleiðslu ferðbreytilegra prentuðu rafmagnshleðslu hjá King Field.

Flóknar marglagegjar uppbyggingar

Í tímanum á rafmagnstækniþróuninni eru margar marglagegjar ferðbreytilegar prentuðar rafmagnshleðslur, sem hafa möguleika á að innihalda fleiri eiginleika, en veiðing marglagegja ferðbreytilegra prentuðra rafmagnshleðslu er einnig ein af nýju vandamálunum sem koma með marglagegjar ferðbreytilegar prentuðar rafmagnshleðslur eftir veiðingu:

• Hitinn er ekki jafndreifður
• Hærra líkurnar á að borðið skiljist í lög
• Innri spennu milli laga.

Þar sem marglageg uppbygging sjálf er mjög flókin, eru útstæðu ferli- og efsta gæða efni algjörlega nauðsynleg til þess að tryggja styrk og heildarráð bordins

Verður ekki áhrifarík við lóðun.

Frá upphafi hefur King Field ekki aðeins lagt mikla áherslu á að meistara efni og framleiðsluferla fyrir sveigjanlega rafmagnshólf en einnig áfram leggja áherslu á samfelldar bætingar á ferlum til að hámarka áreiðanleika lóðunarferla fyrir flókin hönnun sveigjanlegra rafmagnshólfa.

Hönnunarmörk sem áhrifast af lóðun.

Í raun er rétt lóðun sveigjanlegra PCB-samsetninga ekki bara eitt skref í ferlinu; hún byrjar í raun með réttri hönnun. Aðeins rétt hönnunaraðferð gerir verkefni lóðunarverkfræðings bæði einfalt og viðskiptavænt.

Val á stærð og millibili lóðunarflakanna.

Leiða rásina nálægt svæðinu þar sem beyging mun vera framkvæmd.

Færa staðsetningu hlutanna út úr sveigjanlegum svæðum.

Nota stífingu fyrir stórt(a) hlutinn(a).

Verkfræðingur með eða án handa, umhugsun þessara þátta í hönnunarfærum ákvarðar magnið af gæðalóðun og almennt áreiðanleika vörurnar sem ná má.

Framleiðendur frá King Field eru þekktir meðal viðskiptavina sem framúrskarandi lið sem vinnur með viðskiptavini til að tryggja að flókinn PCB-lýsingur sé gerður þannig að hann auðveldi áreiðanlega og árangursríka samsveisingarferli.

Ályktun

Svifandi prentuð kringluborð (Flexible PCBs) eru tegund prentuðra kringluborða sem gætu alveg breytt útliti og virkni rafrænna tækja. Þau leyfa miklu minni og mjög svifandi hönnun tækja. Þó svo að leðringsaðferðir fyrir efni svifandi prentuðra kringluborða hafi verið þróuðar á öðrum hátt en þær sem notaðar eru fyrir stíf kringluborð, koma þær því fram með öðrum flokki vandamála sem krefjast sérstakra færi, varúðar við meðhöndlun og nákvæmrar ferlaskýringar. Aðalvandamálina eru hitaæfli efnisins, vélaróþarleg óstöðugleiki, áreiðanleiki leðringartenginga, yfirborðsufarl, hætta við meðhöndlun, fjölhæðaflókið uppbygging og takmarkanir í hönnun. Auk þess að leita að sérfræðingum í framleiðslu er einnig nauðsynlegt að nota nútíma framleiðslutæki og bestu leðringsaðferðirnar til að leysa þessi vandamál.

King Field hefur útmerkta góða þekkingu á framleiðslu og samsetningu sveigjanlegra rafmagnshringa. Því er fyrirtækið ekki aðeins í stöndu til að veita háþróaða lausn fyrir sveigjanlega PCB en einnig getur það fylgt við viðskiptavini sína í hverju skrefi á ferðinni þeirra í hratt þróandi rafmagnsbransan. Fyrirtækið hefur alltaf verið trútt hæstu gæðastöðulunum, á meðan það hefur reynt mjög virkilega að þróa vöruinnovasjon og hefur því alltaf getað levert áreiðanlegar sveigjanlegar PCB-verkefni ásamt sjálfbærni á langan tíma.

Á næstu árum, áður en sveigjanleg rafmagnstækni verður meira og meira þróuð, mun vera mikilvægasta hlutverki framleiðenda sveigjanlegra PCB-materjala að ná sérhæfingu í bæði list og vísindi við lóðun á þessum efnum ef þeir vilja framleiða bestu nýju rafmagnsvörurnar.