Flex-Rigida kretskort:Multilayer flex-rigida och HDI flex-rigida kretskort

AP 8515R, AP 9111R, AP 8525R, AP 9121R, AP 8535R, AP 9131R, AP 8545R, AP 9141R-material
Flex-Rigida kretskort är en bra lösning för både dynamiska och statiska applikationer. Flex-Rigida stödjer både genommetalliserade hål och mikrovia HDI-teknik.

Flex-Rigid mönsterkort

Innovation driver efterfrågan på mindre, smartare och mer mångsidiga enheter. Flex-Rigid mönsterkort, en teknik som kombinerar det bästa av två världar – rigidkortens stabilitet och flexibla kretsars böjbarhet (med flit ordvits!) – erbjuder en imponerande rad fördelar samtidigt som de medför en serie intressanta utmaningar.

Flex-Rigid-kretsar har använts inom militär- och rymdindustrin i mer än 40 år. I Flex-Rigid-kretskort används lager av flexibla och rigida material för att skapa både rigida och flexibla områden i ett enda paket.

Flex-Rigid-kretsar kombinerar det bästa av både rigida kretskort och flexibla kretsar integrerade i en enda krets.

Rigida ytterlager är anslutna till inre flexibla lager via kopparpläterade via. Flex-Rigid-kretsar ger högre komponenttäthet och bättre kvalitetskontroll. Designen är rigid där extra stöd för SMT-komponenter behövs, och flexibel i områden som måste böjas och anpassas till trånga utrymmen.

Strukturer för Flex-Rigid-kretskort

Det finns många olika strukturer tillgängliga. De vanligaste definieras nedan:

Traditionell Flex-Rigid-konstruktion (IPC-6013 typ 4) – Multilayerkonstruktion med kombination av rigida och flexibla kretsar som innehåller tre eller fler lager med pläterade genomgående hål.

Asymmetrisk Flex-Rigid-konstruktion, där den flexibla kretsen (FPC) är placerad på ytterlagret av den rigida konstruktionen. Innehåller tre eller fler lager med pläterade genomgående hål.

Multilayer Flex-Rigid-konstruktion med begravda/blinda via (mikrovia) som en del av den rigida konstruktionen. Upp till två lager mikrovia är möjliga. Konstruktionen kan också inkludera två rigida strukturer som en del av en homogen byggnad.

Möjligheter med Flex-Rigid-kretsar

Lär dig mer om våra tjänster, kapaciteter och testning för snabbt tillverkade Flex-Rigid-kretskort. Benchuang Electronics tillverkar dina Flex-Rigid-kretskort med fullt skydd för immateriella rättigheter.

Designriktlinjer för Flex-Rigid-kretskort

Ladda ner våra designriktlinjer för Flex-Rigid-kretskort

För att undvika fel från början har vi sammanställt våra designriktlinjer som en checklista.

Filen listar några av de tillverkningsfunktioner som vanligtvis är förknippade med Flex-Rigid. De angivna funktionsgränserna är inte uttömmande; våra erfarna ingenjörer har också arbetat med alla typer av kretskortsmaterial, så de har kunskapen och expertisen för att ge rekommendationer och besvara alla dina frågor om Flex-Rigid-kretskort. Viktigast av allt, de vet hur man kan hjälpa till med tillverkningsbarhet och identifiera potentiella kostnadsdrivande faktorer i ett projekt.

Description	Production	Advanced
Board Dimensions
Max. Finish Board Size	16"X20"	18"X26"
min. Finish Board Size	0.2"X0.2"	0.15"X0.15"
Max. Board Thickness	0.250"(+/-10%)	0.280"(+/-8%)
Min. Board Thickness	0.016"(+/-10%) For 4L	0.016"(+/-10%) For 4L
Lamination
Layer Count	2~26L	30L
Layer to Layer Registration	+/-4mils	+/-2mils
Drilling
Min. Drill Size	6mils	5mils
Min. Hole to Hole Pitch	16mils(0.5mm)	18mils(0.35mm)
True position Tolerance	+/-3mils	+/-2mils
Slot Diameter Tolerance	+/-3mils	+/-2mils
Min gap from PTH to track inner layers	7mils	6mils
Min gap from PTH to the border of rigid flex	35mils	30mils
Min. PTH Hole edge to PTH Hole edge space	8mils	7mils
Plating
Max. Aspect Ratio	8:1	10:1
Cu Thickness in Through hole	>1mils	>1mils
Plated hole size tolerance	+/-2mils	+/-1.5mils
NPTH hole tolerance	+/-2mils	+/-1mils
Via in pad Fill Material	Epoxy resin/Copper paste	Epoxy resin/Copper paste
Layer
Min. Trace/Space	2.5mils / 2.5mils	2mils / 2mils
Min. pad over drill size	6mils	4mils
Max. Copper thickness	1~2 oz	3 oz
Line/ pad to board edge	6mils	4mils
Min gap from Copper to the border of rigid flex	10mils	8mils
Line Tolerance	+/-15%	+/-10%
Metal Finish
HASL	50-1000u''	50-1000u''
HASL+Selective Hard gold	Yes	Yes
OSP	8-20u''	8-20u''
Selective ENIG+OSP	Yes	Yes
ENIG(Nickel/Gold)	80-200u''/2-9 u''	250u''/ 10u''
Immersion Silver	6-18u''	6-18u''
Hard Gold for Tab	10-80u''	10-80u''
Immersion Tin	30u''min.	30u'' min.
ENEPIG (Ni/Pd/Au)	125u"/4u"/1u'' min.	150u"/8u"/2u'' min.
Soft Gold (Nickel/ Gold)	200u''/ 20u''min.	200u''/ 20u''
Coverlay
Thickness(Min) (PI / ADH)	0.5mils / 1mils	0.5mils / 1mils
dam width	20mils	15mils
registration tolerance	+/-10mils	+/-8mils
Solder Mask
S/M Thickness	0.4mils min.	3mils max.
Solder dam width	4mils	3mils
S/M registration tolerance	+/-2.5mils	+/-2mils
S/M over line	3.5mils	2mils
Legend
Min. Space to SMD pad	6mils	4mils
Min. Stroke Width	6mils	5mils
Min. Space to Copper pad	6mils	4mils
Standard Color	White or Yellow	N/A
Electrical Testing
Max. Test Points	30000 Points	30000 Points
Smallest SMT Pitch	20mils	16mils
Smallest BGA Pitch	20mils	16mils
Laser Rout
Min. Rout to copper space	6mils	4mils
Rout tolerance	+/-2mils	+/-2mils
NC Rout
Min. Rout to copper space	8mils	4mils
Rout tolerance	+/-4mils	+/-3mils
Impedance controll
Impedance controll	+/-8%	+/-5%
EMI
PC-5500&PC-5600	Yes	Yes
Stiffener
PI	Yes	Yes
FR4	Yes	Yes
Metal	Yes	Yes
Conductive & thermal adhesive
3M Type	Yes	Yes
Eccobond
Eccobond over Flex width	60mils	60mils

Visa fler +

Flex-Rigid mönsterkortsmaterial

Material som används i flexibla sektioner av kretskort är bara några mikrometer tjocka men kan pålitligt etsas. Detta gör dem ofta att föredra framför styva kretskort. Flexibla kretsar byggs med icke-förstärkta substrat som består av polyimid-dielektriska filmer belagda med valsad koppar. Den valsade kopparn är mer flexibel än kopparfolien som används i styva kretskort. Bondply används för att isolera ledande lager på samma sätt som prepreg som finns i styva kretskort. Det är ett lager av polyimidfilm med lim på båda sidor. Detta lager isolerar också de yttre ytorna i den flexibla stacken.

Flexmaterial erbjuder bättre dielektrisk konstant jämfört med standardmaterial för styva kretskort. De erbjuder enhetlig tjocklek eftersom de är tillverkade av akrylbas. De styva materialen, å andra sidan, är tillverkade av vävda glasfibrer och tjockleken på dessa material kanske inte är enhetlig. Nedan följer några flexmaterial som vi vanligtvis använder:

Product	KKapton® Thickness	Copper Thickness
AP8515	.001"	1/2 ounce (.0007")
AP9111	.001"	1 ounce (.00014")
AP9212	.001"	2 ounce (.00028")
AP8525	.002"	1/2 ounce (.0007")
AP9121	.002"	1 ounce (.00014")
AP9222	.002"	2 ounce (.00028")
AP8535	.003"	1/2 ounce (.0007")
AP9131	.003"	1 ounce (.00014")
AP9232	.003"	2 ounce (.00028")
AP8545	.004"	1/2 ounce (.0007")
AP9141	.004"	1 ounce (.00014")
AP9242	.004"	2 ounce (.00028")
AP8555	.005"	1/2 ounce (.0007")
AP9151	.005"	1 ounce (.00014")
AP9252	.005"	2 ounce (.00028")
AP8565	.006"	1/2 ounce (.0007")
AP9161	.006"	1 ounce (.00014")
AP9262	.006"	2 ounce (.00028")

Flex-Rigid design

Designen av Flex-Rigid mönsterkort är något mer komplex eftersom dessa kort är konstruerade i 3D, vilket gör att kortet kan vikas eller vridas för att skapa önskad form för produkten. Att designa ett kort i 3D innebär att de kan erbjuda bättre rumeffektivitet och kan därefter användas i speciella fall där minskad vikt och utrymme kan vara nödvändigt, såsom i medicinska enheter.

Flex-Rigid mönsterkort är vanligtvis tunnare än andra kort, vilket gör dem till ett utmärkt val för produkter med krav på tunn eller lätt förpackning. Med tunna kopparlager och limfria laminat är det en bra lösning för små, tunna och lätta kretsdesignbehov.

Flex för montering & dynamiska flex-kretskort

Det finns två vanliga typer av Flex-Rigid mönsterkort: flex för montering och dynamisk flex.

Flex för montering: Detta är den vanligaste av de två och tillämpas när ett kort bara viks en gång, antingen när enheten eller produkten monteras eller demonteras, men annars är stabilt under hela dess livslängd.

Dynamisk flex: Ett dynamiskt flexkort används när en produkt måste kunna vikas och böjas under användning, vilket innebär att de är mycket slitstarka och kan överleva tusentals böjcykler.

Även om designen kan vara något mer komplex och processen lite mer tidskrävande än vanliga mönsterkort, är de en investering värd att göra med sin mångsidiga och hållbara natur.

Viktiga designriktlinjer för Flex-Rigid mönsterkort

Trots alla fördelar med Flex-Rigid mönsterkort medför de också utmaningar för kretskortsdesigners. Designers måste inte bara ta hänsyn till de elektriska aspekterna av en design utan även de mekaniska dynamikerna hos mönsterkortet. Om du råkar arbeta med ett Flex-Rigid mönsterkort kommer följande designriktlinjer att hjälpa dig att undvika kostsamma misstag.

Undvik pläterade genomgående hål i böjområden

Undvik att placera padar och via i böjzonen på den flexibla delen av ett mönsterkort. Områden nära böjlinjen utsätts för mekanisk spänning som kan äventyra strukturen hos de pläterade hålen.

Padar och via kan placeras på områden som inte utsätts för böjning, även om det inte rekommenderas. I sådana fall bör ankare användas för att förstärka de pläterade hålen. Dessutom bör en tårformad övergång användas för att ansluta spåret till det pläterade hålet för starkare fogningar. Det är också en bra praxis att använda större padar och via.

Var uppmärksam på ledningsdragning över böjzonen

Spår över böjlinjen bör hållas raka och vinkelräta. Det är bättre att använda smalare spår jämnt fördelade över det flexibla området. Att lägga till dummyspår kan öka den mekaniska stabiliteten och skydda spåren från att brytas. För en dubbelsidig design bör spår placeras växelvis på både topp- och bottenlagren.

Undvik att skapa hörn med spåren i böjzonen. Om spåren behöver ändra riktning på ett flexibelt mönsterkort, använd böjda övergångar istället för skarpa 45°- eller 90°-hörn.

Använd ett rutnätsmönstrat jordplan

Om du häller jordplanet som en solid kopparyta riskerar du att utsätta det för stor spänning och minska dess flexibilitet. Använd istället ett rutnätsmönstrat jordplan på den flexibla delen av mönsterkortet.

Om din flexibla krets behöver bära ett ström- eller jordplan kan du använda solida kopparytor. Dock måste du då acceptera betydligt minskad flexibilitet och eventuell buckling om böjradien är mycket snäv. Det är bäst att använda rutnätsmönstrade polygoner för att bevara flexibiliteten. Ett normalt rutnätsmönster har fortfarande starka kopparspänningar i 0°, 90° och 45° vinklar på grund av justeringen av rutnätsspår och ”X”-mönster. Ett mer statistiskt optimalt mönster skulle vara hexagonalt. Detta kan göras med ett negativt planlager och en array av hexagonala anti-pads, men det går snabbt nog att bygga rutnätet med klipp-och-klistra-metoder.

Specificerade styva/flexibla områden på ett Flex-Rigid mönsterkort

Du måste definiera konturer för dina flexibla och styva kretskortsområden, men du måste också integrera dessa områden med rätt lageruppbyggnad. Du kan enkelt inkludera en flexibel polyimidremsa i ditt kretskort med rätt designfunktioner för lageruppbyggnad.

When planning your stackup, you’ll need to decide whether your board will have static or dynamic flex regions. The right bending radius required for each type of flex region for your flex ribbon depends on the stackup within the flexible ribbon.

Benefits of PCB Rigid Flex

Flex-Rigid mönsterkort används i stor utsträckning inom olika konsument- och industriella elektronikprodukter på grund av de tydliga fördelar de erbjuder.

Dessa kretskort kan designas för att passa in i enheter med begränsat utrymme. Därför har Flex-Rigid mönsterkort blivit ett idealiskt val för miniatyrenheter.

Flex-Rigid mönsterkort använder inga kablar eller kontakter för att ansluta de styva delarna, vilket hjälper till att minska vikten i det totala systemet.

Kretskorten integrerar både flexibla och styva kretsar, vilket innebär att färre interkonnektioner krävs.

Flex-Rigid mönsterkort är tillverkade av polyimid, som enkelt kan motstå extrema temperaturer. Detta gör dem till ett idealiskt val för kritiska applikationer inom flyg-, försvars- och militärindustrin samt liknande branscher.

Eftersom färre kontakter eller material krävs under monteringen kan materialanskaffnings- och tillverkningskostnaderna minskas.

Flex-Rigid mönsterkort används alltmer i miljöer där de kan utsättas för omgivningstemperaturer och kemikalier. Vi kan tillhandahålla dessa kretskort i specifikationer som uppfyller de hårda kraven i din industriella arbetsmiljö. Det innebär att vi kan leverera dem i material eller ytfinisher som gör att de kan motstå stötar, vibrationer, UV-strålning, kemikalier med mera.

Fördelar med Flex-Rigid mönsterkort

Ett Flex-Rigid mönsterkort (kretskort), även kallat Flex-Rigid kretskort, är en hybridkrets som används i applikationer med högt tillförlitlighets- och högdensitetskrav. De erbjuder flera fördelar jämfört med traditionella styva och flexibla kretskort, men deras högre kostnad väcker ofta frågor om när och var de bör användas.

Rumeffektivitet

Flex-Rigid mönsterkort är mycket rumeffektiva, eftersom de eliminerar behovet av kontakter och minskar behovet av ytterligare interkonnektioner. De kan vikas eller böjas för att passa in i trånga utrymmen, vilket gör dem idealiska för kompakta och tätt packade elektronikenheter.

Tillförlitlighet

Färre kontakter innebär färre potentiella felpunkter, vilket förbättrar systemets totala tillförlitlighet. Flex-Rigid mönsterkort är mindre benägna att drabbas av kontaktrelaterade problem.

Hållbarhet

Flex-Rigid mönsterkort är designade för att motstå mekanisk stress, vibrationer och temperaturvariationer, vilket gör dem lämpliga för applikationer i tuffa miljöer.

Minskade monteringskostnader

Trots den inledande komplexiteten i tillverkningen resulterar Flex-Rigid mönsterkort ofta i minskade monteringskostnader på grund av färre komponenter och manuella monteringssteg.

Komplexa geometrier

Flex-Rigid-teknik möjliggör skapandet av komplexa kretskortsformer och tredimensionella konfigurationer som är svåra att uppnå med traditionella kretskort.

Tillämpningar för Flex-Rigid mönsterkort

Benchuang Electronics har betjänat kunder inom stora industrier. Våra Flex-Rigid mönsterkort används i stor utsträckning inom följande branscher:

Tillverkningsprocesser för Flex-Rigid mönsterkort

Tillverkningsprocessen för Flex-Rigid mönsterkort är tidskrävande och arbetsintensiv jämfört med traditionell tillverkning av styva kretskort. Den innefattar flera steg som måste utföras med extrem noggrannhet. Felhantering eller felplacering av någon av de flexibla komponenterna i kretskortet påverkar slutmonteringens effektivitet och hållbarhet avsevärt.

Tillverkning av Flex-Rigid mönsterkort – Steg

Tillverkare av Flex-Rigid mönsterkort monterar korten genom att följa stegen nedan.

1. Förberedelse av basmaterialet – Det första steget i tillverkningen är förberedelsen/rengöringen av laminatet. Laminatet, som innehåller kopparlager – med eller utan limbeläggning – måste rengöras noggrant innan det bearbetas i de övriga tillverkningsprocesserna. Denna förrengöring är viktig eftersom kopparspolar normalt levereras av leverantörer med rostskydd för att förhindra oxidation. Denna beläggning utgör dock ett hinder vid tillverkning av Flex-Rigid mönsterkort och måste därför avlägsnas.

För att avlägsna beläggningen utför kretskortstillverkare vanligtvis följande steg:

I) Först försänks kopparspolan helt i en sur lösning eller utsätts för en sur spray.

II) Kopparspolan mikrotsas sedan genom behandling med natriumpersulfat.

III) Slutligen beläggs spolan helt med lämpliga oxidationsmedel för att förhindra vidhäftning och oxidation.
2. Generering av kretsmönster – Efter laminatförberedelsen är nästa steg att generera kretsmönstren. Idag utförs denna exponering av kretsmönster med två huvudsakliga tekniker, såsom:

• Screentryck – Denna teknik är populär eftersom den kan generera de nödvändiga kretsmönstren/depositionerna direkt på laminatets yta. Den totala tjockleken är inte mer än 4–50 mikrometer.

• Fotoavbildning – Fotoavbildning är den äldsta men fortfarande mest populära tekniken för att avbilda kretsbanor på laminatet. I denna metod placeras en torr fotoresistfilm med önskad kretsbanekonfiguration i nära kontakt med laminatet. Denna sammansättning exponeras sedan för UV-ljus, vilket hjälper till att överföra mönstret från fotomasken till laminatet. Filmen avlägsnas sedan kemiskt, och laminatet med det önskade kretsmönstret återstår.
3. Etsning av kretsmönstret – Efter genereringen av kretsmönstret är nästa steg att etsa kopparlaminatet som innehåller kretsmönstret. Tillverkare av Flex-Rigid mönsterkort antingen försänker laminatet i ett etsbad eller sprayar det med en etsningslösning. Båda sidorna av laminatet etsas samtidigt för att uppnå önskat resultat.
4. Borrprocesser – Nu är det dags att borra det nödvändiga antalet hål, padar och via. Höghastighetsborrverktyg används för att skapa precisionshål. För att skapa extremt små hål använder tillverkare av Flex-Rigid mönsterkort lasertillverkningstekniker. Vanligtvis används Excimer-, YAG- och CO2-lasrar för att borra små och medelstora hål i substratet.
5. Genomgående hålbeläggning – Detta är ett av de mest kritiska stegen i tillverkningsprocessen för Flex-Rigid mönsterkort och måste utföras med extrem precision och omsorg. Efter att hål med önskade specifikationer har borrats beläggs de med koppar och kemiskt pläteras. Detta görs för att skapa elektriska förbindelser mellan lagren.
6. Applicering av coverlay eller covercoat – Det är avgörande att skydda flexkretsens övre och undre sida genom att applicera ett coverlay. Detta görs för att ge omfattande skydd åt kretsen mot extrema väderförhållanden, aggressiva kemikalier och lösningsmedel. I de flesta fall använder tillverkare en polyimidfilm med lim som coverlay-material. Coverlay-materialet trycks på ytan med screentryck och härdas sedan med UV-exponering. För att säkerställa korrekt vidhäftning av coverlay-materialet på substratet lamineras coverlay under specificerade värme- och tryckgränser. Till skillnad från coverlay-materialet, som är en laminerad film, är covercoat ett material som appliceras direkt på substratets yta. Beslutet om vilken typ av beläggning som ska användas måste fattas efter att ha övervägt tillverkningsmetoder, använda material och applikationsområden. Både coverlay och covercoat förbättrar den elektriska integriteten hos hela monteringen.
7. Utskärning av flexdelen – Utskärning eller klippning av individuella flexkort från produktionspanelen är ytterligare ett viktigt steg som måste utföras med försiktighet. Vid storskalig produktion av Flex-Rigid mönsterkort väljer tillverkare vanligtvis hydraulisk stansningsmetod. Dock väljs inte samma metod för prototyper eller små serier på grund av de höga verktygskostnaderna. Vid tillverkning av prototyper i små serier används en specialiserad skärkniv.
8. Elektrisk testning och verifiering – Det sista och slutliga steget i tillverkningen av Flex-Rigid mönsterkort är testning och verifiering. Korten genomgår rigorösa elektriska tester för kontinuitet, isolering, kretsprestanda och kvalitet enligt designspecifikationerna. Flera typer av testmetoder används, inklusive rutnäts- och flygande probetestmetoder.

Flex-Rigid mönsterkortsleverantör

Våra Flex-Rigid mönsterkortslösningar är skräddarsydda för många ledande OEM-tillverkare. Tillverkade med pålitlig kvalitet är våra Flex-Rigid mönsterkort konstruerade för att tåla de tuffa förhållandena inom flyg-, medicinsk och militär tillämpningar. Som en högt pålitlig ersättning för kabel- och kabelkonduktorsmontage erbjuder Flex-Rigid mönsterkort betydande kostnadsbesparingar utan prestandaförlust.

När det gäller våra Flex-Rigid produkter erbjuder vi en mängd kostnadseffektiva lösningar och möjligheter, inklusive enkelsidiga eller dubbelsidiga kretsar upp till avancerade multilayerdesigner med upp till 20 lager. Från val av den bästa funktionella konfigurationen till val av rätt kontakter eller komponenter hjälper vi dig att uppfylla eller överträffa alla dina applikationskrav.

Våra Flex-Rigid mönsterkort tillverkas för olika tillämpningar inom medicinsk, militär, flyg- och bärbar utrustningsindustri.

Vårt ingenjörsteam kan bistå dig från tidiga designstadier av din applikation ända till slutproduktion för alla dina Flex-Rigid mönsterkortsbehov.

Flex-Rigid mönsterkortstillverkare

Om du letar efter ett högkvalitativt Flexibelt eller Flex-Rigid mönsterkort behöver du inte leta längre än Benchuang Electronics. Våra expertkunskaper kommer från mer än 17 års erfarenhet av att tillverka Flexibla och Flex-Rigida mönsterkort för en mängd olika applikationer och branscher. Våra mycket skickliga ingenjörer arbetar med kunder från början av varje projekt för att hantera eventuella utmaningar och ge värdefulla rekommendationer om vilken typ av mönsterkort som behövs, materialval och hur man designar för tillverkningsbarhet.

Oavsett om du behöver ett snabbt Flexibelt eller Flex-Rigid mönsterkort – eller en helt annan typ av mönsterkort – har vi förmågan, utrustningen och erfarenheten för att möta dina behov och erbjuda mervärdestjänster från mönsterkortstillverkning till montering.