แผงเฟลกซ์แข็งแบ่งงานระหว่างวัสดุสองชนิด: ส่วนที่หนาแน่นและต้องการฐานรองรับอยู่บน FR-4 และการเชื่อมระหว่างกันทำบนโพลีอิไมด์ที่พับเข้าทรงของตัวเครื่อง เฟลกซ์ถูกออกแบบให้อยู่ในระยะโก่งตัวคงที่ — ขึ้นรูปโค้งระหว่างการผลิตหรือประกอบ ไม่ปล่อยให้ยืดหยุ่นตลอดอายุสินค้า
โครงสร้างนี้ตัดอะไรออกไป
- คอนเนกเตอร์ — คู่คอนเนกเตอร์และรอยต่อเฟลกซ์กับแผงหายไป ชิ้นส่วนที่ต้องซื้อ สต็อก และวางจึงน้อยลง
- เส้นทางสัญญาณ — การส่งกลายเป็นแผงแข็งไปเฟลกซ์ไปแผงแข็ง แทนแผงแข็งไปคอนเนกเตอร์ไปเฟลกซ์ ไปคอนเนกเตอร์ไปแผงแข็ง จุดเปลี่ยนสื่อน้อยลงจึงสูญเสียน้อยลงที่รอยต่อ ซึ่งช่วยสินค้าที่พึ่งความแม่นยำ ของสัญญาณ
- การประกอบ — ชิ้นส่วนน้อยลงลดชั่วโมง SMT และการประกอบชุด และจำนวนพาร์ทนัมเบอร์ที่น้อยลงลดงาน บริหารและสต็อกที่ตามมา
- ความน่าเชื่อถือ — จุดเชื่อมที่เสียก่อนในคอนเนกเตอร์แบบเสียบ-รับ ไม่มีอยู่ตั้งแต่แรก
แผงเฟลกซ์แข็งสร้างอย่างไร
ผลิตแกนเฟลกซ์ก่อน FR-4 และ prepreg ถูกเจาะและออกซิไดซ์ (browning) ชุดประกบถูกยึดหมุดย้ำและอัดใน รอบเดียว — ลามิเนตหุ้มทองแดง, prepreg, แกนเฟลกซ์สำเร็จ, prepreg, ลามิเนตด้านบน — จากนั้นแผงถูกตัดแต่ง และวัดการขยายกับหดตัว เพราะโพลีอิไมด์เคลื่อนที่และการลงทะเบียนของทุกชั้นถัดไปขึ้นกับค่านี้ การเจาะ กำจัดขี้เรซินด้วยพลาสมา สะสมทองแดง และชุบตามลายตามมา แล้วจึงฉายลายชั้นนอก solder mask ผิวสำเร็จ ทดสอบทางไฟฟ้า เจาะตัด และตรวจขั้นสุดท้าย
การแลกเปลี่ยนด้านออกแบบและต้นทุน
แผงเฟลกซ์แข็งมีต้นทุนสูงกว่าเฟลกซ์บวกแผงแข็งแยกชิ้น และช่องว่างอาจดูมากก่อนนับคอนเนกเตอร์ ค่าแรง ประกอบ และสต็อกที่ตัดออก มักต้องใช้ตัวยึด (carrier) ให้ส่วนเฟลกซ์แบนตลอด SMT และรีโฟล ซึ่งเพิ่มต้นทุน ประกอบ บริเวณที่ต้องงอเลี่ยงรูผ่านชุบ แผ่นเสริมถูกใช้ตรงที่คอนเนกเตอร์ต้องแบน และจำนวนชั้น น้ำหนักทองแดง และความสมมาตรของสแตกอัปถูกกำหนดให้แผงยังแบนหลังอัด
ขอบเขตระหว่างส่วนแข็งและส่วนเฟลกซ์อยู่ตรงไหน
ในแบบแผงเฟลกซ์แข็ง ตัวตัดสินไม่ใช่จำนวนชั้น แต่เป็นเส้นที่สองส่วนมาบรรจบกัน และสิ่งที่พาดผ่านเส้นนั้น จำนวนชั้น จำนวนรอบอัด และตัวยึด ล้วนออกมาจากเส้นนี้ จึงกำหนดบนสแตกอัปตั้งแต่ก่อนเริ่มทำแผง
- ขอบเขตคือการเปลี่ยนวัสดุ ไม่ใช่เส้นบนกระดาษ ตรงจุดที่แกนเฟลกซ์ออกจากชุดแข็ง ชั้นเคลือบปกปิดและกาว สิ้นสุด ทองแดงต้องเดินโดยไม่มีรูผ่านชุบและไม่มีมุมคม และลายวงจรต้องตัดผ่านเส้นพับในแนวตั้งฉาก ไม่ใช่เดินขนานไปกับเส้นนั้น ตัวนำที่เปลี่ยนความกว้างตรงจุดนี้จะรวมความเค้นไว้ที่จุดเดียว
- จำนวนครั้งที่พับเป็นตัวกำหนดระดับการออกแบบ ส่วนที่ขึ้นรูปครั้งเดียวตอนประกอบแล้วอยู่กับที่ กับส่วนที่ เคลื่อนตลอดเวลาใช้โครงสร้างต่างกัน การพับแบบคงที่รับชั้นเคลือบที่หนากว่าและรัศมีที่แน่นกว่าได้ ส่วนที่เคลื่อนต่อเนื่องต้องใช้ฟิล์มฐานและฟิล์มเคลือบที่บางกว่า รัศมีที่ใหญ่กว่า และไม่มีแผ่นเสริมภายในโซนพับ
- แผ่นเสริมวางไว้ตรงที่ชิ้นส่วนอยู่ คอนเนกเตอร์และแพ็กเกจ SMT ทุกตัวต้องวางบนส่วนแข็งหรือบนพื้นที่เสริม ถ้าไม่เช่นนั้นจุดเชื่อมบัดกรีเองจะกลายเป็นบานพับ และการเคลื่อนจะตกอยู่ที่จุดเดียวที่ไม่สามารถรับได้
- จำนวนชั้นกำหนดโดยโซนพับ ไม่ใช่ความหนาแน่น ส่วนเฟลกซ์มักคงจำนวนชั้นน้อยที่สุด ขณะที่ชั้นสะสมอยู่ฝั่งแข็ง จึงผลิตและตรวจแกนเฟลกซ์ก่อน แล้วอัดชุดแข็งประกบรอบ ๆ และเมื่อฝั่งแข็งหนาแน่นจนต้องใช้รูเจาะเลเซอร์ ฝั่งนั้นเพียงฝั่งเดียวที่เดินตามแนวทางของ แผง HDI
- การพับต้องมีระยะผ่อน เปิดช่องในชั้นเคลือบ รูปทรงที่เผื่อไว้ และความยาวอิสระสั้น ๆ ที่รอยต่อ จะให้ที่ว่าง กับทองแดงในการขยับ ส่วนเฟลกซ์ที่ตัดเสมอขอบแข็งจะฉีกที่มุม
ใบเสนอราคาตัดสินแทนการออกแบบในเรื่องเหล่านี้ไม่ได้ เส้นนี้เปลี่ยนโปรแกรมเจาะ จำนวนรอบอัด ตัวยึด และ การทดสอบทางไฟฟ้า จึงกำหนดในการตรวจทางวิศวกรรม ที่เดียวกับที่ล็อกจำนวนชั้นของฝั่งแข็ง
ใช้ที่ไหน
อุปกรณ์พกพาและสมาร์ตดีไวซ์ โมดูลกล้อง อุปกรณ์การแพทย์ เช่น อุปกรณ์ ฝังและอุปกรณ์ติดตามที่พื้นที่และน้ำหนักเป็นตัวกำหนดงาน และ ระบบรักษาความปลอดภัยและควบคุม ที่มีจอหรือเซนเซอร์บนชิ้นส่วนเคลื่อนที่ เมื่อวงจรต้องงอต่อเนื่องแต่ไม่ต้องการส่วนแข็ง PCB เฟลกซ์ เป็นคำตอบที่เรียบง่ายกว่า
อะไรกำหนดราคาของแผงเฟลกซ์แข็ง
ใบเสนอราคาสองใบสำหรับแบบเดียวกันอาจต่างกันมากโดยที่ทั้งสองฝ่ายไม่ได้ผิด เพราะราคาตามจำนวนรอบที่สแตกอัป ผ่านเครื่องอัด วิธีตรึงส่วนเฟลกซ์ระหว่างการประกอบ และส่วนของงานที่ต้องผลิตซ้ำสองครั้ง ไม่ใช่พื้นที่สำเร็จ
- แกนเฟลกซ์เป็นแผงของตัวเองก่อนจะเป็นส่วนหนึ่งของอีกแผง ผลิต ตรวจ และทดสอบบนแผงของตนเอง แล้วจึงอัดเข้าไป ในชุดแข็ง งานเฟลกซ์แข็งจึงมีสองรอบการผลิตและสองครั้งของของเสียจากผลผลิต
- รอบอัดแต่ละครั้งคือการผ่านการอัด การเจาะ และการลงทะเบียนอีกครั้ง สแตกอัปที่มีชั้นฝังหรือแผงที่มีส่วนแข็ง มากกว่าหนึ่งด้านต้องอัดมากกว่าหนึ่งครั้ง และโพลีอิไมด์เคลื่อนที่ทุกรอบ ทำให้ต้องจ่ายค่าตั้งเครื่องและ การตรวจการลงทะเบียนซ้ำ แหล่งที่มาของจำนวนนี้อยู่ในหน้า PCB หลายชั้น
- ตัวยึดคืออุปกรณ์จับงาน ไม่ใช่บรรจุภัณฑ์ ส่วนเฟลกซ์ต้องถูกยึดให้แบนตลอดการพิมพ์ครีมบัดกรี SMT และรีโฟล ตัวยึดทำขึ้นสำหรับแผงนี้ และเมื่อจำนวนน้อย ค่าใช้จ่ายจึงตกอยู่บนแผงไม่กี่แผ่น จึงมักคิดเป็นรายการครั้งเดียว มากกว่าจะเฉลี่ยลงในราคาต่อหน่วย
- แผ่นเสริมและชั้นเคลือบเป็นขั้นตอนการติดแยกกัน แผ่นเสริมโพลีอิไมด์ PET FR-4 หรือสเตนเลสแต่ละชนิดมี การติดและการบ่มของตัวเอง และการซ้อนหลายแผ่นหมายถึงหลายขั้นตอน ชุดแผ่นเสริมในแบบจึงถูกอ่านเป็นต้นทุน ไม่ใช่เชิงอรรถ
- การตรวจทำก่อนและหลังการอัด แกนเฟลกซ์ตรวจบนแผงของตนเอง และแผงสำเร็จตรวจอีกครั้งหลังการอัด ชุบ และ ผิวสำเร็จ ส่วนการทดสอบการพับบนชิ้นงานสำเร็จต้องใช้จับยึดเฉพาะแบบ ซึ่งเป็นต้นทุนของการออกแบบ ไม่ใช่ของจำนวน
ความเทียบได้มาจากรายการเดียวกันในทางกลับกัน คือจำนวนชั้นแต่ละด้าน ตระกูลลามิเนตเดียวกัน ระดับการพับเดียวกัน ชุดแผ่นเสริมเดียวกัน ตัวยึดและการจัดแผงเดียวกัน และจำนวนเดียวกัน ขีดจำกัดของแต่ละแกนอยู่ใน หน้าขีดความสามารถ
การขอใบเสนอราคา
ส่งไฟล์ Gerber พร้อมสแตกอัป สัดส่วนส่วนแข็งต่อเฟลกซ์ รัศมีการงอ และจำนวนชั้น ต้นแบบคืนใน 1–3 วัน ปริมาณปานกลาง 4–10 วัน ขีดจำกัดกระบวนการเบื้องหลังใบเสนอราคาอยู่ใน หน้าขีดความสามารถ และใบรับรองที่ออกแล้วอยู่ใน หน้าใบรับรอง
แผงเฟลกซ์แข็งที่ไปต่อที่การประกอบอธิบายในหน้า ประกอบ PCB ในจีน รวมถึงการจัดหาชิ้นส่วนและการประกอบสำเร็จรูป
