1-30 layers rigid flex pcb fr4 _ polyimide material enig hasl.png

कठोर-लचीला पीसीबी उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स पीसीबी

कठोर-लचीला पीसीबी उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स पीसीबी

रिगिड-फ्लेक्स पीसीबी इलेक्ट्रॉनिक डिज़ाइन में एक क्रांतिकारी प्रगति का प्रतिनिधित्व करते हैं, जो एक ही बोर्ड में रिगिड और फ्लेक्सिबल दोनों सर्किटरी के लाभों को एक साथ लाते हैं। इन बोर्डों में रिगिड और फ्लेक्सिबल दोनों परतें आपस में जुड़ी होती हैं, जो उन अनुप्रयोगों के लिए बेजोड़ बहुमुखी प्रतिभा और प्रदर्शन प्रदान करती हैं जहाँ पारंपरिक रिगिड या फ्लेक्सिबल बोर्ड अकेले कम पड़ सकते हैं।

हमसे संपर्क करें

उत्पाद विवरण

कठोर-लचीले पीसीबी

1. परिचय: कठोर-लचीले पीसीबी का उद्भव और मूल्य

इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लघुकरण, हल्केपन और बहु-कार्यक्षमता की ओर बढ़ते रुझान के बीच, पारंपरिक कठोर पीसीबी और लचीले एफपीसी की सीमाएँ तेज़ी से उभर रही हैं। कठोर पीसीबी जटिल स्थानिक लेआउट और गतिशील झुकाव आवश्यकताओं के अनुकूल नहीं हो सकते, जबकि लचीले एफपीसी, अपने लचीलेपन के बावजूद, पर्याप्त घटक-वहन क्षमता और यांत्रिक स्थिरता का अभाव रखते हैं। इस विरोधाभास को दूर करने के लिए कठोर-लचीले पीसीबी विकसित किए गए थे। कठोर पीसीबी की संरचनात्मक स्थिरता को लचीले एफपीसी की स्थानिक अनुकूलनशीलता के साथ एकीकृत करके, वे उच्च-स्तरीय इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में जटिल अंतर्संबंध प्राप्त करने के लिए एक प्रमुख तकनीक बन गए हैं।

रिगिड-फ्लेक्स पीसीबी एक ही सर्किट बोर्ड के भीतर कठोर और लचीले क्षेत्रों को एकीकृत करते हैं। ये न केवल घटकों की सोल्डरिंग के लिए आवश्यक कठोर समर्थन प्रदान करते हैं, बल्कि किसी उपकरण के विभिन्न आंतरिक मॉड्यूल के बीच झुकने और मोड़ने वाले कनेक्शन भी संभव बनाते हैं। इससे कनेक्टर्स और वायरिंग हार्नेस का उपयोग काफी कम हो जाता है, जिससे असेंबली की जटिलता और विफलता का जोखिम कम हो जाता है। आज, इनका व्यापक रूप से उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स, एयरोस्पेस, चिकित्सा उपकरणों और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, जिससे इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद डिज़ाइन में नवाचार और उन्नयन को बढ़ावा मिलता है।

2. कठोर-लचीले पीसीबी की संरचनात्मक संरचना और मुख्य विशेषताएं

संरचनात्मक संरचना

एक कठोर-लचीले पीसीबी की संरचना कठोर और लचीले भागों का एक कार्बनिक एकीकरण है, जो मुख्य रूप से निम्नलिखित मुख्य घटकों से बना है:

कठोर क्षेत्र: पारंपरिक कठोर पीसीबी सबस्ट्रेट्स से निर्मित, जैसे कि FR-4 एपॉक्सी ग्लास क्लॉथ सबस्ट्रेट्स, जिनकी मोटाई आमतौर पर 0.4 से 2.0 मिमी तक होती है। यह क्षेत्र घटकों (जैसे, चिप्स, कनेक्टर, रेसिस्टर्स, कैपेसिटर्स) के लिए मुख्य वाहक के रूप में कार्य करता है, जिससे स्थिर यांत्रिक समर्थन और अच्छा ऊष्मा अपव्यय प्रदर्शन मिलता है।
लचीले क्षेत्र: पॉलीइमाइड (PI) को कोर सब्सट्रेट के रूप में उपयोग किया जाता है, जिसकी मोटाई आमतौर पर 0.1 और 0.3 मिमी के बीच होती है। चालकता के निशान बनाने के लिए सतह पर तांबे की परत चढ़ाई जाती है। लचीले क्षेत्रों को बार-बार मोड़ा, मोड़ा या घुमाया जा सकता है, जो विभिन्न कठोर क्षेत्रों को जोड़ने वाले "पुल" का काम करते हैं। उनकी झुकने की त्रिज्या आमतौर पर उनकी अपनी मोटाई के 5-10 गुना तक पहुँच सकती है (सामग्री और डिज़ाइन के आधार पर)।
संक्रमण क्षेत्र: कठोर और लचीले क्षेत्रों के बीच का जोड़। प्रतिबल संकेन्द्रण के कारण होने वाले विखंडन से बचने के लिए डिज़ाइन में एक ढाल संक्रमण संरचना अपनाई जानी चाहिए। संक्रमण क्षेत्र में तांबे की पन्नी को आमतौर पर एक आवरण परत जोड़कर या एक विशेष नक़्क़ाशी प्रक्रिया का उपयोग करके प्रबलित किया जाता है।
प्रवाहकीय अंतर्संबंध परतेंधातुकृत थ्रू-होल (PTH) का उपयोग कठोर और लचीले क्षेत्रों के बीच, साथ ही विभिन्न परतों के बीच विद्युतीय संबंध स्थापित करने के लिए किया जाता है। थ्रू-होल के डिज़ाइन में लचीले क्षेत्रों की झुकने वाली विशेषताओं को ध्यान में रखना चाहिए ताकि थ्रू-होल क्रैकिंग से चालकता प्रभावित न हो।
सुरक्षात्मक परतेंसोल्डर मास्क (हरा तेल) का उपयोग कठोर क्षेत्रों की सुरक्षा के लिए किया जाता है; लचीले क्षेत्रों में लचीलापन बनाए रखते हुए ऑक्सीकरण और यांत्रिक क्षति को रोकने के लिए पॉलीमाइड कवरले या लचीले सोल्डर मास्क का उपयोग किया जाता है।

मुख्य विशेषताएँ

संरचनात्मक संगततायह घटकों को ले जा सकता है और जटिल स्थानिक लेआउट के अनुकूल हो सकता है, जिससे 3D स्टीरियो रूटिंग सक्षम होती है और डिवाइस के अंदर स्थान उपयोग में उल्लेखनीय सुधार होता है।

बढ़ी हुई विश्वसनीयताकनेक्टर्स और वायरिंग हार्नेस के इस्तेमाल को कम करने से प्लग-इन के घिसने और खराब संपर्क का जोखिम कम होता है। साथ ही, लचीले क्षेत्रों का कंपन-रोधी और प्रभाव-रोधी प्रदर्शन पारंपरिक वायरिंग हार्नेस से बेहतर होता है।

हल्कापन और लघुकरण: "कठोर पीसीबी + कनेक्टर + वायरिंग हार्नेस" के संयोजन की तुलना में, पोर्टेबल उपकरणों और सटीक उपकरणों की आवश्यकताओं को पूरा करते हुए, समग्र मोटाई और वजन 30% -50% तक कम किया जा सकता है।

डिज़ाइन लचीलापनकठोर और लचीले क्षेत्रों के आकार, स्थिति और मात्रा को डिवाइस संरचना के अनुसार अनुकूलित किया जा सकता है, जिससे उत्पाद डिजाइन के लिए अधिक संभावनाएं मिलती हैं।

3. कठोर-लचीले पीसीबी का वर्गीकरण

संरचनात्मक जटिलता, परतों की संख्या और लचीले क्षेत्रों की विशेषताओं के आधार पर, कठोर-लचीले पीसीबी को मुख्य रूप से निम्नलिखित प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है:

परतों की संख्या के आधार पर वर्गीकरण

डबल-लेयर कठोर-फ्लेक्स पीसीबी: दो चालक परतों (ऊपरी और निचली) से बना। कठोर क्षेत्र FR-4 सब्सट्रेट का उपयोग करते हैं, और लचीले क्षेत्र PI सब्सट्रेट का उपयोग करते हैं। अपेक्षाकृत सरल संरचना और कम लागत के साथ, ये मध्यम-कम शक्ति, सरल अंतर्संबंध परिदृश्यों, जैसे मोबाइल फ़ोन कैमरा मॉड्यूल और छोटे सेंसर, के लिए उपयुक्त हैं।
बहु-परत कठोर-लचीले पीसीबी: इसमें 3 या अधिक प्रवाहकीय परतें होती हैं, जिनमें कठोर और लचीले सबस्ट्रेट्स को लेमिनेशन द्वारा बारी-बारी से संयोजित किया जाता है। ये जटिल सिग्नल रूटिंग और पावर वितरण को संभव बनाते हैं, और लैपटॉप और एयरोस्पेस इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे उच्च-स्तरीय इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उपयुक्त हैं। परतों की संख्या आमतौर पर 4-12 होती है, और विशेष परिस्थितियों में 20 से अधिक तक पहुँच सकती है।

लचीले क्षेत्रों की विशेषताओं के आधार पर वर्गीकरण

एकल-खंड लचीले कठोर-लचीले पीसीबी: इसमें दो कठोर क्षेत्रों को जोड़ने वाला केवल एक लचीला खंड होता है, जैसे कि स्मार्ट घड़ियों में डायल और स्ट्रैप सेंसर को जोड़ने वाला सर्किट बोर्ड।
बहु-खंड लचीले कठोर-लचीले पीसीबी: इसमें कई लचीले खंड होते हैं, जो कई कठोर क्षेत्रों के बीच जटिल कनेक्शन को सक्षम करते हैं, जैसे कि फोल्डेबल फोन में स्क्रीन, मदरबोर्ड और बैटरी को जोड़ने वाला बहु-परत कठोर-फ्लेक्स पीसीबी।
फोल्डेबल कठोर-लचीले पीसीबीलचीले क्षेत्रों को विशेष रूप से बिना किसी नुकसान के हजारों तहों का सामना करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो फोल्डेबल स्क्रीन फोन और पहनने योग्य उपकरणों में मुख्य घटक के रूप में काम करते हैं।

4. कठोर-लचीले पीसीबी की निर्माण प्रक्रिया

रिगिड-फ्लेक्स पीसीबी की निर्माण प्रक्रिया में रिगिड पीसीबी और फ्लेक्सिबल एफपीसी की प्रक्रियागत विशेषताओं को एक अधिक जटिल प्रवाह के साथ एकीकृत किया जाता है। प्रमुख चरण इस प्रकार हैं:

सब्सट्रेट तैयारीकठोर सब्सट्रेट (FR-4) और लचीले सब्सट्रेट (PI) को अलग-अलग तैयार करें और डिज़ाइन की आवश्यकताओं के अनुसार उन्हें संगत आकारों में काटें। लचीले सब्सट्रेट को चिपकने वाले पदार्थों के साथ बंधन बल बढ़ाने के लिए सतह की सफाई और खुरदरापन उपचार की आवश्यकता होती है।
आंतरिक परत निर्माणकठोर और लचीले सब्सट्रेट की आंतरिक ताम्र पन्नी पर फोटोलिथोग्राफी और नक्काशी करके आंतरिक चालक पैटर्न बनाएँ। बाद की प्रक्रिया के दौरान विरूपण को रोकने के लिए लचीली आंतरिक परतों की सतह पर एक अस्थायी समर्थन फिल्म लगाई जानी चाहिए।
लेमिनेशन असेंबली: डिज़ाइन की गई लेमिनेशन संरचना के अनुसार, कठोर सब्सट्रेट, लचीले सब्सट्रेट और प्रीप्रेग (पीपी) को बारी-बारी से रखें और उन्हें उच्च तापमान और दबाव में दबाने के लिए लेमिनेटर में रखें। दबाने की प्रक्रिया में तापमान (180-220°C), दबाव (20-40 किग्रा/वर्ग सेमी) और समय (60-90 मिनट) के सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है ताकि लचीले क्षेत्रों को नुकसान पहुँचाए बिना सभी परतों का मज़बूत बंधन सुनिश्चित किया जा सके।
ड्रिलिंग और धातुकरणसर्किट बोर्ड में छेद करने के लिए लेज़र या यांत्रिक ड्रिलिंग उपकरण का उपयोग करें, फिर परतों के बीच विद्युतीय कनेक्शन प्राप्त करने के लिए इलेक्ट्रोलेस कॉपर प्लेटिंग और इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर प्लेटिंग के माध्यम से छेदों को धातुकृत करें। लचीले क्षेत्रों में छेदों को सुदृढ़ीकरण की आवश्यकता होती है, जैसे कि रेज़िन भरना या तांबे के छल्ले जोड़ना।
बाहरी परत निर्माण: बाहरी तांबे की पन्नी पर फोटोरेसिस्ट लागू करें, फिर बाहरी प्रवाहकीय पैटर्न बनाने के लिए एक्सपोजर, विकास और नक्काशी करें, इसके बाद फोटोरेसिस्ट को हटा दें।
सुरक्षात्मक परत कोटिंग: कठोर क्षेत्रों पर सोल्डर मास्क लगाएं और इसे ठीक करें; लचीले क्षेत्रों पर पॉलीमाइड कवरले लगाएं या लचीला सोल्डर मास्क लगाएं, और गर्म दबाव या यूवी इलाज के माध्यम से संबंध प्राप्त करें।
आकार प्रसंस्करण: सर्किट बोर्ड को वांछित आकार में संसाधित करने, कठोर और लचीले क्षेत्रों को अलग करने और किनारों को पॉलिश करने के लिए सीएनसी पंचिंग या लेजर कटिंग उपकरण का उपयोग करें।
परीक्षण और निरीक्षणविद्युत प्रदर्शन परीक्षण (जैसे निरंतरता, इन्सुलेशन और प्रतिबाधा परीक्षण) और यांत्रिक प्रदर्शन परीक्षण (जैसे लचीले क्षेत्रों के झुकने जीवन परीक्षण) का संचालन करें, और एओआई (स्वचालित ऑप्टिकल निरीक्षण) के माध्यम से सर्किट दोषों और उपस्थिति गुणवत्ता की जांच करें।

5. कठोर-लचीले पीसीबी के अनुप्रयोग क्षेत्र

अपने अद्वितीय संरचनात्मक लाभों के साथ, रिगिड-फ्लेक्स पीसीबी का उपयोग विभिन्न उच्च-स्तरीय क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जाता है:

उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स

यह रिगिड-फ्लेक्स पीसीबी के लिए सबसे बड़ा अनुप्रयोग बाज़ार है। फोल्डेबल स्क्रीन वाले फ़ोनों में, ये आंतरिक स्क्रीन, बाहरी स्क्रीन, मदरबोर्ड और बैटरी को जोड़ते हैं ताकि स्क्रीन को मोड़ने पर भी सिग्नल ट्रांसमिशन हो सके; लैपटॉप में, इनका उपयोग कीबोर्ड, टचपैड और मदरबोर्ड को जोड़ने के लिए किया जाता है, जिससे आंतरिक तारों का उपयोग कम होता है; स्मार्ट घड़ियों और वीआर/एआर उपकरणों में, इनके हल्के और लचीले गुण पहनने योग्य उपकरणों की कॉम्पैक्ट जगह और मानव शरीर की फिटिंग की ज़रूरतों के अनुकूल हो सकते हैं।

ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स

ऑटोमोबाइल की बुद्धिमत्ता और विद्युतीकरण ने रिगिड-फ्लेक्स पीसीबी के अनुप्रयोग को बढ़ावा दिया है। इन-व्हीकल इंफोटेनमेंट सिस्टम में, ये डिस्प्ले, ऑडियो सिस्टम और कंट्रोल मॉड्यूल को जोड़ते हैं; ऑटोनॉमस ड्राइविंग सेंसर (जैसे लिडार और कैमरे) में, ये जटिल सिग्नल इंटरकनेक्शन को साकार करते हैं; इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी प्रबंधन प्रणालियों (बीएमएस) में, ये बैटरी पैक के अनियमित आकार के अनुकूल हो सकते हैं, जिससे स्थान उपयोग और ऊष्मा अपव्यय प्रदर्शन में सुधार होता है। इनके कंपन-रोधी गुण वाहन संचालन के दौरान यांत्रिक वातावरण की आवश्यकताओं को भी पूरा कर सकते हैं।

एयरोस्पेस और रक्षा

एयरोस्पेस क्षेत्र में, रिगिड-फ्लेक्स पीसीबी अपने हल्के वजन, उच्च विश्वसनीयता और कठोर वातावरण के प्रति प्रतिरोधक क्षमता के लिए पसंदीदा हैं। इनका उपयोग विमान एवियोनिक्स प्रणालियों (जैसे नेविगेटर और संचार उपकरण), उपग्रह पेलोड मॉड्यूल और मिसाइल मार्गदर्शन प्रणालियों में किया जाता है। ये अत्यधिक तापमान (-55°C से 125°C), कंपन और विकिरण वातावरण को सहन करते हुए सीमित स्थान में जटिल सर्किट कनेक्शन स्थापित कर सकते हैं।

चिकित्सा उपकरण

चिकित्सा उपकरणों में, रिगिड-फ्लेक्स पीसीबी का उपयोग मुख्यतः पोर्टेबल और प्रत्यारोपण योग्य उपकरणों में केंद्रित है। उदाहरण के लिए, अल्ट्रासाउंड प्रोब में, वे बहु-चैनल सिग्नल ट्रांसमिशन के लिए प्रोब की घुमावदार संरचना में फिट हो सकते हैं; इंसुलिन पंप और पेसमेकर जैसे प्रत्यारोपण योग्य उपकरणों में, उनकी जैव-संगतता (चिकित्सा-ग्रेड पीआई सबस्ट्रेट्स का उपयोग करके) और लघुकरण विशेषताएँ इन-विवो उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा करती हैं।

औद्योगिक और IoT

औद्योगिक रोबोटों में, कठोर-लचीले पीसीबी का उपयोग रोबोटिक भुजाओं पर सेंसर और नियंत्रकों को जोड़ने के लिए किया जाता है, ताकि भुजाओं की लचीली गति के अनुकूल बना जा सके; IoT स्मार्ट सेंसर नोड्स में, उनका लघुकरण और कम-शक्ति डिजाइन सेंसरों की तैनाती लचीलेपन और बैटरी जीवन में सुधार कर सकता है।

इच्छुक?

हमें अपने प्रोजेक्ट के बारे में अधिक जानकारी दें।

एक उद्धरण का अनुरोध करें