Flexibilná plošná spojová doska – montáž

Montáž flexibilných DPS je proces pripevnenia elektronických komponentov, ako sú rezistory, kondenzátory a čipy, na flexibilné materiály, napríklad polyimid, pomocou zváracieho procesu prispôsobeného flexibilným podložkám. Po potrebnom povrchovom ošetrení a testovaní výkonu vznikne flexibilná, tenká a trvanlivá funkčná elektronická súčiastka vhodná pre spotrebnú elektroniku, automobilovú elektroniku, lekársku techniku a iné oblasti.

Hlavné testy pri montáži flexibilných DPS sa zameriavajú na elektrický výkon, mechanickú spoľahlivosť, kvalitu spájkovania a vzhľadu, ako aj na prispôsobenie sa prostrediu, konkrétne zahŕňajú
1.Test spojitosti na kontrolu spojitosti obvodu a odstraňovanie porúch pri prerušeniach a skratoch: Overenie správnosti elektrických pripojení.
2.Test izolačného odporu na overenie izolačných vlastností medzi vodičmi.
3.Impedančný test na zabezpečenie kvality prenosu signálu.
4.Test výdrže napätia na predchádzanie prasknutiu pri vysokom napätí.
5.Ohybový test simulujúci skutočné prevádzkové podmienky: Posúdenie schopnosti obvodu odolávať opakovanému ohýbaniu.
6.Skúška krútenia a ťahovej pevnosti na overenie pevnosti spájkovaných spojov súčiastok.
7.Inšpekcia AOI na identifikáciu chýb, ako sú studené spáje a falošné spáje.
8.Inšpekcia AXI vzhľadu a kvality spájkovania vnútorných spájok: Test odolnosti súčiastky voči kolísaniu teploty.
9.A tiež simulované testy vysokých a nízkych teplôt a vlhkého tepla v extrémnych prostrediach za účelom komplexného zabezpečenia stabilnej prevádzky súčiastok v zložitých scenároch.

Vzhľadom na svoju tenkosť, pružnosť a odolnosť voči ohýbaniu sa montáž flexibilných DPS široko používa v mnohých priemyselných odvetviach s vysokými požiadavkami na priestorovú prispôsobivosť a miniaturizáciu.
Spotrebiteľská elektronika: Prispôsobuje sa nepravidelným štruktúram skladacích telefónov, chytrých hodiniek, bezdrôtových slúchadiel a iných zariadení, čo umožňuje kompaktné usporiadanie. Používa sa v kamerách, herných konzolách a iných výrobkoch, kde vyhovuje požiadavkám na flexibilné prepojenie zložitých vnútorných obvodov.
Automobilová elektronika: Používa sa v prístrojových doskách, centrálnych ovládacích displejoch a palubných zábavných systémoch, čo umožňuje flexibilné zapájanie medzi komponentmi. Prispôsobuje sa systému riadenia batérie (BMS) vozidiel na nové energie, odoláva vibráciám a zmenám teploty počas prevádzky vozidla.
Zdravotnícke pomôcky: Používa sa v implantovateľných lekárskych zariadeniach, vyznačuje sa biokompatibilitou a odolnosťou voči vnútornému prostrediu. Prispôsobuje sa zariadeniam na lekársku diagnostiku obrazom, čo umožňuje miniaturizáciu a vysokopresnú integráciu obvodov.
Letecký priemysel: Prispôsobuje sa dronom, leteckým snímačom a inému vybaveniu, čím znižuje hmotnosť a prispôsobuje sa podmienkam vibrácií a rázov.
Prúdotvorná elektronika: Používa sa v kĺboch priemyselných robotov, čo umožňuje spoľahlivé elektrické pripojenia medzi pohybujúcimi sa časťami. Používa sa v automatickom skúšobnom zariadení a senzorických moduloch, pričom spĺňa požiadavky na odolnosť voči prostrediu a flexibilnú inštaláciu v priemyselných scenároch.

1. Príprava: Vyčistite flexibilný substrát, odstráňte povrchové nečistoty a skontrolujte celistvosť obvodu. Vykonajte úpravu povrchu substrátu, aby ste zlepšili spájkovanie a zabránili oxidácii medi.
2. Umiestnenie súčiastok: Použite technológiu povrchovej montáže (SMT) na presné umiestnenie SMD súčiastok, ako sú odpory, kondenzátory a čipy, na určené miesta na substráte. Počas umiestňovania kontrolujte tlak a teplotu, aby ste predišli deformácii flexibilného substrátu, ktorá by mohla ovplyvniť presnosť.
3. Spájkovanie a tuhnutie: Použite reflow spájkovanie na roztavenie a ochladenie spájkovej pasty, čím dosiahnete stabilné spojenie medzi komponentmi a substrátom. Niektoré cezotvorové komponenty vyžadujú vlnové spájkovanie, aby sa zabezpečila spoľahlivosť spájkovania.
4. Inšpekcia a odstraňovanie porúch: Vizuálna inšpekcia: Použite AOI zariadenie na kontrolu chýb, ako sú studené spájky, mostíkovanie a nesprávne zarovnanie komponentov. Interná inšpekcia: Použite röntgen na kontrolu kvality spájkových spojov BGA a iných zabalených komponentov. Elektrické testovanie: Vykonajte testy spojitosti a izolačného odporu, aby ste vylúčili skraty a prerušenia.
5. Dodatočné spracovanie: Vykonajte zalievanie a ochranu podľa potreby, aby ste zlepšili odolnosť voči prostrediu. Ohnite a tvarujte podľa konkrétneho použitia; niektoré vyžadujú vrstvenie a lamináciu. Nakoniec sa vykonajú testy spoľahlivosti, ako sú ohybové a vysoké/nízke teplotné testy, aby sa zabezpečilo, že výrobok spĺňa normy.

Kľúčové aspekty pri návrhu montáže Flex PCB (flexibilná doska plošných spojov)

Návrh zostavy flexibilnej DPS musí vyvažovať štyri základné ciele: pružnosť, výrobnú realizovateľnosť, spoľahlivosť a kontrolu nákladov. Musí využívať výhody ohýbania, prekladania a znižovania hmotnosti, a zároveň minimalizovať zraniteľnosť a citlivosť procesu flexibilných substrátov. Nasledujú kľúčové aspekty po celom procese od návrhu až po sériovú výrobu, zoradené podľa priority a logických kritérií:

1. Substrát a kompatibilita pružnosti: Uprednostňujte PI substráty. Celková hrúbka určuje polomer ohnutia. Súčiastky/vrstvy sú v oblasti ohýbania zakázané. V tuhých oblastiach sa pre zosilnenie pridávajú substráty FR4/hliník.
2. Výber a usporiadanie súčiastok: Vyberte tenké, malé súčiastky 0402/0201, umiestnené najmenej 3 mm od hranice ohýbania. Väčšie súčiastky/konektory sú upevnené na zosilňovacích doskách. Symetrické usporiadanie zabraňuje nerovnomernému rozloženiu hmotnosti.
3. Návrh obvodu a plôšok: Obvody v ohybovej oblasti by mali byť rovnobežné s konštantnou šírkou a používať oblúkový prechod. Plošky by mali byť o niečo väčšie ako na štandardnej DPS. Krycí fólia by mala pevne priliehať k podložke. Prechody by mali byť vzdialené aspoň 5 mm od ohybovej oblasti.
4. Prispôsobenie procesu: Pre lepiacu pec používajú sa prípravky na reguláciu množstva cínu;
5. Hromadná výroba a spoľahlivosť: Sú vyhradené pozície otvorov a meracích bodov, navrhovaná je chybozdavná konštrukcia; pre prostredia s vysokou teplotou/vlhkosťou sa používajú ponorné zlaté plošky a teplom odolné komponenty, pre dynamické scenáre sa používa tenká mediama fólia + hadovitá zapojenie.

Pre cieľovú skupinu spoločnosti Kingfield je pochopenie základných rozdielov medzi montážou flexibilných a tuhých DPS kľúčové pre návrh výrobku, jeho výkon a optimalizáciu nákladov. Nižšie je uvedené štruktúrované porovnanie špecifické pre odvetvie, ktoré zdôrazňuje hlavné rozdiely a pomáha pri rozhodovaní:

1. Základný materiál podložky

2. Mechanický výkon a konštrukčná flexibilita

4. Aplikačné scénacie

5. Zhrnutie montážnych schopností Kingfield

Sprievodca rozhodovaním pre zákazníkov: Vyberte flexibilnú DPS, ak:
✅ Váš výrobok vyžaduje kompaktnosť, ohybnosť alebo 3D integráciu.
✅ Navrhujete nositeľné zariadenia, automobilový priemysel, letecký priemysel alebo zariadenia IoT.
✅ Odolnosť voči vibráciám/razom je kritickou požiadavkou. Vyberte tuhú DPS, ak.
✅ Nákladová efektívnosť pre vysoké objemy výroby má prioritu.
✅ Váš výrobok je stacionárny alebo vyžaduje veľké/ťažké komponenty.
✅ Potrebujete jednoduché a odolné riešenie pre štandardnú elektroniku.

Kingfield ponúka kompletné montážne služby pre obe technológie vrátane inžinierskej podpory pri optimalizácii vášho dizajnu z hľadiska výkonu, nákladov a výrobných možností. Kontaktujte náš technický tím a prediskutujte konkrétne požiadavky vášho projektu!