<font dir="auto" style="vertical-align: inherit;"><font dir="auto" style="vertical-align: inherit;">강성-플렉스 보드 제조를 위한 단계별 프로세스

리지드-플렉스 기판은 강성과 유연성을 모두 갖춘 혁신적인 회로 기판입니다. 이 글에서는 리지드-플렉스 기판의 제조 단계와 핵심 사항을 소개하여 독자들이 이러한 유연한 회로 기판을 제작하는 방법을 이해하는 데 도움을 드리고자 합니다.

리지드-플렉스 보드 생산에는 여러 단계와 전문 제조 기술이 필요합니다. 리지드-플렉스 보드 생산의 첫 단계는 설계 및 계획입니다. 여기에는 보드에서 리지드 및 플렉서블 영역의 위치 결정, 트레이스 및 커넥터 배치, 신호 및 전력 계층 계획 등이 포함됩니다. Altium Designer 또는 Cadence Allegro와 같은 전문 회로 설계 소프트웨어를 사용하여 회로 설계 요구 사항 및 사양을 설계하고 준수하는지 확인합니다.

강성-연성 보드의 조합

다음 단계는 기판 소재 선정입니다. 리지드-플렉스 기판의 조합은 접착제를 사용하여 플렉서블 기판(FCCL)과 리지드 기판(FR4)을 접합함으로써 구현됩니다.

1. 플렉서블 기판 부분은 플렉서블 기판 기판과 커버 필름의 두 부분으로 구성됩니다. 플렉서블 기판은 접착 기반 기판과 비접착 기반 기판의 두 가지 유형으로 나뉩니다. 접착 기반 기판은 접착제, 구리 호일, PI(폴리이미드)로 구성되며, 신뢰성과 굴곡 특성이 낮습니다. 비접착 기반 기판은 PI(폴리이미드)와 구리 호일로 구성되며, 신뢰성과 굴곡 특성이 우수합니다. 커버 필름은 PI와 접착제로 구성됩니다. 접착제에는 아크릴 접착제와 에폭시 수지 접착제가 포함됩니다. 2. 접착 부분: 접착 부분은 비흐름성 반경화 시트(No Flow PP, 약칭 NF)와 순수 접착제(아크릴 접착제)로 구성됩니다. NF: 에폭시 수지, 유리 섬유, 필러로 구성된 NF는 접착제 넘침이 최소화되어 제품을 선택적으로 접착하는 데 사용됩니다. 순수 접착제: 일반적으로 "아크릴 접착제" 또는 학술적으로 "아크릴산"이라고 합니다. 유연성은 좋으나 열팽창 계수가 비교적 커서 주로 여러 겹의 유연한 기판을 적층하는 데 사용됩니다. 3. 강성 기판 부분에는 FR4, KB, Shengyi 등의 재료가 일반적으로 사용됩니다.

강성-연성 보드 생산

재료 선정 후, 리지드 플렉스 보드 생산 단계로 넘어갑니다. 첫 번째 단계는 보드의 리지드 부분을 만드는 것입니다. 이 과정에는 표준 PCB 제조와 마찬가지로 구멍 뚫기, 관통홀 도금, 구리 도금, 에칭, 솔더 마스크 도포 등의 공정이 포함됩니다. 설계 요건에 따라 리지드 보드에 드릴링 작업이 수행됩니다. 이 구멍들은 부품 설치, 상호 연결 구축, 전기 경로 제공에 사용됩니다. 드릴링은 드릴링 머신이나 레이저 드릴링 머신을 사용하여 수행할 수 있습니다. 드릴링 후, 관통홀 전기 도금을 통해 구멍 내벽에 얇은 구리 층을 도금합니다. 이는 향후 전기 연결을 위해 구멍 내벽의 전도성을 확보하기 위한 것입니다. 리지드 보드 전체 표면에 구리 층을 코팅하여 전도성 층을 형성합니다. 이 구리 층은 다양한 부품과 상호 연결 경로를 연결하는 회로의 기반 역할을 합니다. 에칭 공정을 통해 구리 층으로 덮인 비회로 부분이 제거되고, 회로에 필요한 배선과 트레이스만 남게 됩니다. 이렇게 회로 패턴이 형성됩니다. 에칭 후, 구리층 위에 보호층으로 솔더 마스크를 도포하여 원치 않는 솔더 연결을 방지합니다. 위 단계를 완료하면 회로의 강성 부분 제작이 사실상 완료됩니다. 다음으로, 선택된 연성 재료를 이형 필름이나 기판에 라미네이션하여 연성 기판을 제작합니다. PCB 제조와 같은 기술을 사용하여 구리층을 도포하고 패터닝 공정을 거칩니다. 강성층과 연성층을 정밀하게 정렬하고 접합합니다. 이 단계에서는 층 사이에 강한 접합을 형성하기 위해 접착제, 열, 압력을 사용해야 할 수 있습니다. 강성층과 연성층 사이에 전기적 연결을 구축하기 위해 비아를 생성합니다. 이는 설계 요구 사항에 따라 레이저 드릴링이나 마이크로비아의 기계적 드릴링과 같은 공정을 통해 구현할 수 있습니다. 표준 표면 실장 기술(SMT) 또는 스루홀 기술을 사용하여 기판의 강성 부분에 부품을 설치합니다. 굽힘 영역 근처에 부품을 배치할 때는 굽힘을 견딜 수 있도록 특별히 주의해야 합니다. 부품 설치가 완료되면 기판의 연성 부분을 원하는 모양으로 구부리고 성형할 수 있습니다. 이는 일반적으로 원하는 굽힘 지점을 만들기 위해 통제된 압력과 열을 가하는 전용 장비를 사용하여 달성됩니다.

강성-연성 보드 테스트

 마지막으로, 리지드-플렉스 보드의 기능과 신뢰성을 보장하기 위해 철저한 테스트와 검사를 실시합니다. 여기에는 열 응력 테스트, 열 충격 테스트, 습도 및 절연 저항 테스트, 내전압 테스트, 박리 강도 테스트, 인장 테스트, 그리고 굽힘 테스트가 포함됩니다.열 응력 시험 시험 목적: 완성된 리지드 플렉스 보드의 베이킹 및 고온 충격 후 접합 품질과 코팅 무결성에 대한 열 응력의 영향을 평가합니다.시험 장비: 오븐, 솔더 포트 시험 방법: 고객 사양에 따라 리지드 플렉스 보드를 오븐에 넣고 베이킹합니다.특별한 지침이 없는 경우 IPC 표준을 따르고 120°C에서 최소 2시간 동안 베이킹합니다.집게를 사용하여 테스트 보드를 오븐에서 꺼내 랙에 놓고 실온으로 식힙니다.테스트 보드의 양면에 플럭스를 바르고 집게로 고정한 다음 솔더 포트 표면의 용융 솔더에 담가 열 응력 시험을 실시합니다.열 응력 온도는 288±5°C에서 10±1/-0초 동안 유지해야 하며, 3회 반복합니다(또는 고객이 지정한 대로).허용 기준: IPC-TM-650268에 따라 박리 또는 블리스터링이 허용되지 않습니다. 고온 및 저온 충격 시험 시험 목적: 고온 및 저온 순환 충격 하에서 강성-연성 보드의 코팅 및 재료 구조의 품질을 평가합니다.시험 장비: A) 열충격 챔버 B) 마이크로옴미터 C) 금속 조직 현미경 시험 방법: 시험 보드에서 시험할 전도 회로를 식별하고 마이크로옴미터를 사용하여 저항을 측정합니다.시험 보드를 열충격 챔버에 넣고 고객 요구 사항 또는 IPC 표준에 따라 -55°C ~ 125°C의 온도 범위에서 15분 동안 100회 사이클 동안 지정된 조건에 적용합니다.시험 후 보드를 실온으로 되돌리고 마이크로옴미터를 사용하여 전도 저항을 측정합니다.수용 기준: IPC-TM-6502672에 따르면 시험 후 시험된 보드의 저항 증가율은 10%를 초과해서는 안 됩니다((시험 후 - 시험 전) / 시험 전 * 100).단면 분석에서 박리 또는 균열이 관찰되지 않아야 합니다. 습기 및 절연 저항 시험 시험 목적: 완성된 강성 플렉스 보드의 절연 저항에 대한 고온 및 습도의 영향을 평가합니다.시험 장비: A) 항온 오븐 B) 메가옴미터 시험 방법: 시험편 보드를 오븐에 넣고 (50±5°C, 3시간)에서 구운 다음 꺼내어 실온으로 식힙니다.시험용 강성 플렉스 보드를 항온 항습 챔버에 넣고 100±10VDC의 전압을 인가합니다.메그옴미터를 사용하여 시험 보드의 절연 저항을 측정합니다(측정 전압: 500VDC).온도와 습도를 설정하고 항온 항습 기계를 시작합니다(고객 또는 IPC 사양에 따른 조건: 온도: 50±5°C, 습도: 85~93%RH, 기간: 7일).시험이 완료된 후 시험용 강성 플렉스 보드를 실온에 두고 1~2시간 이내에 절연 저항을 측정하고 측정값을 기록합니다.합격 기준: IPC-TM-650263IPC-6012-294&2.10.1에 따르면, 절연 저항은 시험 전 ≥500MΩ, 시험 후 ≥100MΩ이어야 합니다.내전압 시험 시험 목적: 리지드 플렉스 보드 트레이스 사이의 절연이 관통되는 최소 전압을 결정합니다.시험 장비: 고전압 시험기 시험 방법: 리지드 플렉스 보드를 오븐에 넣고 49~60°C의 온도에서 최소 3시간 동안 굽습니다.보드를 제거하고 실온으로 식힙니다.내전압 시험기를 열고 고객 요구 사항 또는 IPC 시험 조건(시험 전압: 500±15/-0VDC, 시험 시간: 30±3/-0초, 누설 전류: 0.5mA)을 따릅니다. 판정 기준: IPC-TM-650257에 따르면 30초 테스트 후 녹색 표시등은 합격(OK)을 나타내고 빨간색 표시등은 불합격(NG)을 나타냅니다.박리 시험 시험 목적: 구리 표면의 S/M, 잉크 및 코팅 접착력의 강도를 시험하여 자격을 얻습니다.시험 장비: 3M 테이프(모델 600, 너비 0.5인치) 시험 방법: 3M 테이프를 약 5cm 정도 잘라서 보드에 붙입니다.그런 다음 장갑을 사용하여 테이프를 단단히 눌러 기포를 제거합니다.테스트할 강성-플렉스 보드와 평행한 방향으로 테이프를 빠르게 수평으로 당깁니다(테이프는 1분 이내에 누르고 당겨야 함).승인 기준: IPC-TM-65024.281&241에 따라 벗겨지는 테이프를 시각적으로 검사합니다.테이프에 S/M, 잉크 또는 코팅 잔여물이 남아 있으면 안 됩니다.당김 시험 시험 목적: PP와 구리 호일 사이의 접착력을 시험합니다.시험 장비: 당김 시험기. 시험 방법: 당길 선의 폭을 측정하고, 보드 가장자리에서 최소 2.5cm(1인치) 떨어져 있고 폭이 0.125인치(0.125인치) 이상인 선을 선택합니다. 열풍기를 사용하여 시험할 선의 앞쪽 끝부분을 불어내고 스크레이퍼로 약 0.5인치(0.5인치) 길이로 긁어냅니다. 긁힌 선 끝부분을 고정하고 분당 최소 5cm(2인치)의 속도로 길이가 2.5cm(1인치) 이상일 때까지 90±5도 각도로 당김 시험을 수행합니다. 판정 기준: IPC-TM-650248&24.81에 따라, 완성된 보드의 사양은 6lb/인치(1lb = 0.454kg) 이상이어야 합니다. 기판: A) 1/3 oz > 5 lb/인치, B) 0.5 oz > 6 lb/인치, C) 1 oz > 8 lb/인치, D) 2 oz > 10 lb/인치.굽힘 시험 시험 목적: FPC(Flexible Printed Circuit)의 동적 굽힘 성능을 시험하고 동적 사용 중 전기 및 신호 전송의 안정성을 보장합니다.시험 기구: 굽힘 시험기 시험 방법: 시험 샘플 회로의 양쪽 끝에 와이어를 용접하고 굽힘 시험기에 고정합니다.고객 사양 또는 IPC 표준에 따라 굽힘 시험 매개변수를 설정합니다.왕복 굽힘의 내경은 2.0±0.2mm, 왕복 운동 스트로크는 120±5mm, 시험 속도는 100RPM입니다.굽힘 횟수는 전류 차단이 발생할 때까지 계산됩니다(시험 중 임피던스 변화율을 측정해야 함). 시험 표준: IPC-TM-65024.3 기반. 마지막으로, 리지드 플렉스 보드에 최종 마감 처리를 수행하며, 여기에는 솔더 마스크, 표면 처리, 밀봉과 같은 최종 표면 처리 및 보호 코팅이 포함됩니다. 리지드 플렉스 보드 생산의 최종 마감 단계에서는 보호 기능을 제공하고 납땜성을 향상시키기 위해 표면 처리 및 보호 코팅 적용이 필요합니다. 솔더 마스크: 솔더 마스크는 회로 트레이스 및 금속 패드와 같이 납땜이 필요하지 않은 영역을 덮고 보호하기 위해 회로 기판에 적용되는 보호 코팅입니다. 일반적으로 녹색 코팅층이지만 빨간색, 파란색 또는 흰색과 같은 다른 색상으로 코팅될 수도 있습니다. 솔더 마스크는 단락 및 전기 간섭을 방지하는 동시에 추가적인 보호층을 제공합니다. 표면 마감: 표면 마감은 내식성, 납땜성 및 전기적 특성을 향상시키기 위해 회로 기판의 금속 표면에 코팅 또는 도금을 적용하는 것을 의미합니다. 일반적인 표면 마감 처리 방법은 다음과 같습니다. HASL(Hot Air Solder Leveling): 금속 표면에 용융 솔더 층을 코팅한 후 에어 나이프를 사용하여 과도한 솔더를 제거하는 일반적인 표면 처리 방법입니다. ENIG(Electroless Nickel Immersion Gold): 이 표면 처리 방법은 금속 표면에 니켈 층과 금 층을 순차적으로 증착하는 방식입니다. 평탄도, 납땜성 및 내식성이 우수하여 고정밀 회로에 적합합니다. OSP(Organic Solderability Preservative): 이 표면 처리 방법은 금속 표면에 유기 보호층을 형성하여 보호 및 내식성을 제공합니다. OSP 층은 다른 표면 처리 방법처럼 장기적인 안정성을 갖지 않으므로 납땜 직전에 도포해야 합니다. 컨포멀 코팅: 유연한 부품 및 회로 기판의 중요한 부분에 컨포멀 코팅 층을 도포하여 추가적인 보호 기능을 제공할 수 있습니다. 컨포멀 코팅은 일반적으로 전자 부품, 솔더 접합부 및 트레이스 라인을 덮고 보호하기 위해 회로 기판에 적용되는 투명 코팅입니다. 이 코팅은 습기, 먼지, 화학 물질 및 기타 환경 요인으로 인한 회로 기판 손상을 방지하는 동시에 절연 및 내식성을 제공합니다. 이러한 최종 조립 단계는 리지드 플렉스 기판의 내구성, 신뢰성 및 안정성에 기여합니다. 솔더 마스크, 표면 처리 및 밀봉 코팅을 적용하면 회로 기판의 수명을 연장하고 다양한 환경 조건에 적응할 수 있는 추가적인 보호층을 제공할 수 있습니다. 이를 통해 습기, 부식, 단락으로부터 기판을 보호할 수 있습니다.조립 공정 중 안전한 연결을 위한 안정적인 납땜 표면을 확보하는 동시에 기타 부작용을 방지합니다. 리지드 플렉스 보드 생산에는 전문 지식과 기술이 필요하지만, 올바른 단계와 지침을 따르면 고품질 리지드 플렉스 보드를 성공적으로 제조할 수 있습니다. 설계, 재료 선택, 라미네이션 공정, 조립 납땜 및 테스트 검증 단계 전반에 걸쳐 세부 사항에 대한 주의와 품질 관리가 유지되어야 합니다. 기술의 지속적인 발전과 함께 리지드 플렉스 보드는 혁신적인 전자 제품에 유연하고 안정적인 솔루션을 제공하여 더욱 광범위한 전자 기기에서 중요한 역할을 할 것입니다.