מה הסיכוי של תעשיית ה-PCB הקרמיים
May 24, 2022
לוקח קצת זמן להציג מילים ומושגים חדשים של לוחות גמישים-קשיחים יעזור להבהיר את תהליך הייצור המורכב. ללוח flex-rigid טיפוסי יש שני סטים של לוחות כיסוי קשיחים המיוצרים על המשטחים העליונים והתחתונים של לוח המעגלים, ושכבה אחת או יותר של FPC משולבות באמצע. . לוח הכיסוי וה-FPC יחוברו היטב יחד וימשכו לאזור הקשה, שהוא החלק המכיל את ה-PTH. שכבות הלוח הרכות עשויות להיות מחוברות או מופרדות אחת מהשנייה באזורים שצריכים להיות רכים. הבחירה תלויה בדרישות הסטייה היחסיות או בעלות הייצור.
רוב לוחות הכיסוי אינם מיוצרים מראש למבנה רב שכבתי, אלא מיוצרים ללוח נחושת כפול חד צדדי סטנדרטי, אשר נבנה על ידי למינציה של יריעות נחושת או לוחות כיסוי במהלך למינציה רב שכבתית. השיטה של למינציה של יריעות נחושת כוללת שכבת סרט מלמעלה ויריעת נחושת לבניית המשטח החיצוני של הלוח הקשיח-גמיש. תהליך הלמינציה של לוח הכיסוי דומה לתהליך הלמינציה הכללי, אך שכבת הנחושת המקורית מוחלפת במצע מעגלים חד-צדדיים של נחושת. שני התהליכים יכולים לשמש בתהליך המסורתי של לוחית כיסוי משטח נחושת כפולה כדי להתמודד עם תהליך ייצור לוח חד-שכבתי או קשיח-גמיש של מבנים אחרים.
לפני כניסת ערימת ה-FPC למכבש, לוחית הכיסוי, כל חלק של הלוח הגמיש, הסרט או הדבק המחבר יחוררו על ידי חור בכלי, יחוררו, מחוררים ויוצרים חלקית כדי ליצור את האזור הלא נדבק או את קצה המתאר. זה החלק הקשה ביותר של הלוח הרך והקשה הסופי.
חלק הגדר עשוי עם תבנית סכין, אשר מיושרת עם שכבת הדבק או הסרט באמצעות חורי כלי ותפסים, וחותכת במדויק אזורים ספציפיים. אותו תהליך משמש גם ליצירת חומר המילוי, בעל עובי זהה לדבק, כגון בד טפלון, טדלר או TFE-זכוכית. עם זאת, רוב התהליכים בהם משתמשים כיום בתעשייה אינם מוסיפים חומרי מילוי כדי לחסוך בכוח אדם. עם זאת, בתהליך הלמינציה הם יתמודדו עם בעיות של שבר באזור השבר, דילול הדרגתי והטיה של העובי בצומת וחוסר יכולת לשלוט לחלוטין בזרימת הסרט. מילוי הוא האזור שבולט לתוך הגדר כשהוא מוערם, ומתפקד כדי:
(1) שחזר את עובי הערימה כדי להשיג לחץ לחיצה אחיד
(2) הימנע מהדבקה בין שכבות FPC
(3) נעל את זרימת הדבק (או הסרט)
(4) צמצם את העיוות למינימום
הכיסוי יהיה מחורץ מראש לאורך קצה האזור שבו צריך לחשוף את ה-FPC. אם המכסה אינו מחורץ לפני הלחיצה (או חריץ פנימה לשבירה), חיתוך קצה זה במוצר הסופי דורש שליטה די מיוחדת ומדויקת בציר Z כדי למנוע נזק ל-FPC.
ייתכן שקצה שכבת ה-FPC לא יהיה מחובר לחלקים אחרים במוצר הסופי, ולכן קשה מאוד לחתוך אותו. רוב החלקים הללו ייחתכו חלקית מראש עם קוביית סכין. מוצרי גרוטאות לא ינוקו לפני הלחיצה, ושום דבר לא יפונה. שכבת ה-FPC תיכנס לתהליך כמכלול, ומערכת הכלים באזור הקצה והגרוטה תשמש לסייע ביישור ובבקרת עובי.
אם אכן יש צורך ליצור מבנה רב מקטעים באזור PTH, יש להשתמש בתהליך למינציה רציף. בטכניקה זו, השכבות של האזורים הדקים יותר מבוצעים תחילה ומעובדים PTH לפני הכנסתם לערימה הגמישה-קשיחה הסופית. בשלב זה, האזור בו הושלם ה-PTH נאטם עם לוח רך נוסף ושכבת כיסוי בתוך הלוח הרך והקשה העבה יותר כדי לקבוע את העובי הסופי לתהליך ה-PTH השני.
בחלק הבלתי מחובר של האזור הקשה, אם הוא גדול מדי, הוא עלול להתנפח במהלך טיפול בפלזמה ולגרום להפרדת שכבות, אשר חייבת להיקבע על פי האיטום הכולל וכמות המשחק החופשי הכלול. כאשר שטח עיקול ה-FPC עולה על 4 עד 5 אינצ'ים רבועים, כוח ההתפשטות נוצר בתהליך הפלזמה החמה ואקום, שיכול למשוך את קצה הכיסוי. מול מצב זה, לעיתים ניתן ליצור תחילה פתחי אוורור כדי להקל על הלחץ באזורים אלו, שעלולים למשוך את קצה הכיסוי. מול מצב זה, לעיתים ניתן ליצור חורי אוורור לשחרור לחץ באזורים אלו, אך יש לאטום אותו לפני תהליך ה-PTH.
לוחות גמישים קשיחים דורשים בקרת איכות קפדנית במיוחד, ואולי הליך הבדיקה המאתגר ביותר הוא לחץ תרמי, שעשוי לדרוש ניתוח חזותי וחתך של קופוני PTH מייצגים. יש לאפות את הקופונים בחום של 125 מעלות לפחות 6 שעות לפני קירור, ריפוף והלבנת פח ב-288 מעלות למשך 10 שניות. לאחר מכן, המשטח נבדק לאיתור פגמים כגון: סיבים ארוגים חריגים, סיבים חשופים, שריטות, הפרדת טבעות, שקעים, חריצים, ולאחר מכן נחתך לפרוסות כדי לנתח את המצב הכללי של הציפוי ואת המאפיינים הרחבים של האזורים הרכים והקשים.
הרגל כללי הוא לבחון תחילה את הרפידה ואת אזור העקבות הסמוך לחור ה-PTH, ולאחר מכן לבחון את המיקום לאורך העקבות המשתרע אל חור ה-PTH הבא. אחת מבעיות איכות הלוח הרך והקשה הנפוצות יותר הגורמות לדחייה היא חללי מצע באזור ההרחבה. אלו חללים או בועות אוויר במבנה הדיאלקטרי. מוגדר באופן כללי, כל עוד חללי המצע גדולים מ-3mil או מפריעים למרווח בין המוליכים נדחה.
יישומים מסוימים דורשים כיפוף חמור מאוד באזור הלוח הרך, ועיצוב השיפוע ישמש להפחתת הלחץ במצב המורכב (אך יש להרכיב אותו בתהליך מורכב למדי וריתוך מתח גבוה). התקדמות היא טכניקת עיצוב המשמשת בשכבת FPC. סדר הכיפוף באזור הכיפוף הוא מהפנים אל החוץ, והוא יגדל בהדרגה כדי לפצות על אורך התעלה המוגדל.






