Heu vist la cita. Un prototip de dues-capes per a un dispositiu portàtil sona a tres vegades el cost unitari d'una placa rígida equivalent. Abans de tirar endavant el fabricant, ajuda a entendre d'on ve la prima de cost. La resposta breu és que el cost flexible del PCB reflecteix la selecció de materials, la complexitat del procés i l'impacte en el rendiment de treballar amb dielèctrics prims i dimensionalment inestables.
A CSNT-EMS de Dongguan, acompanyem regularment els equips d'enginyeria a través del desglossament de costos dels conjunts de circuits prims-. La conversa normalment comença amb el material base.
El material base Premium: dinàmica de preus de FCCL
El laminat de coure flexible (FCCL) costa més que el FR4 rígid per dos motius. En primer lloc, els sistemes de resines de poliimida (PI) són intrínsecament més cars que les barreges epoxi utilitzades en taulers rígids estàndard. En segon lloc, els proveïdors de FCCL mantenen volums més baixos, cosa que manté els preus unitaris més alts.
Una especificació típica com la FCCL de Panasonic R-F777 PI-en 50-micròmetres de gruix per a una construcció de PCB flexible supera significativament el pes-equivalent FR4. Quan el vostre disseny requereix R-F775 amb coure de perfil molt baix (VLP) per a amplades de traça de 0,1 mm, el pas de preu és encara més alt perquè el coure VLP requereix un control d'electrodeposició més precís.
Si el vostre conjunt portarà senyals d'alta-freqüència, podeu especificar DuPont Pyralux AK, que ofereix DK 3,4 i Df 0,004 per a una impedància controlada. Aquest rendiment té un preu superior: Pyralux AK normalment costa entre un 40 i un 60 per cent més que el PI FCCL estàndard.
El material de PCB flexible basat en PET-es troba a l'extrem baix de l'espectre de costos, però només funciona per a plaques que mai no veuen temperatures de refluig. Un muntatge basat en PET-podria costar entre un 20 i un 30% per sobre de les plaques rígides equivalents, cosa que el fa atractiu per a aplicacions LED-d'una sola cara.
Gràfic de comparació de costos de material FCCL per tipus de substrat
Factors de costos de procés en la fabricació de circuits{0} prims
Tres passos del procés expliquen les diferències de costos més grans entre la producció de PCB flexible i rígida.
Per a la producció de PCB flexible, la laminació de coberta requereix calor i pressió a tota l'àrea de la placa completa. La coberta lliure d'halògens Taiflex FHK0515-necessita entre 170 i 180 graus centígrads i una pressió controlada per unir-se sense buits. Aquest pas afegeix entre un 15 i un 25 per cent al cost del tauler en comparació amb un tauler rígid sense unió addicional.
Les construccions primes de FPC exigeixen un maneig més rigorós en tota la línia de producció. Les làmines de material dielèctric s'arruga fàcilment i es poden estirar si s'estiren en angles incorrectes. Els fabricants han de fer funcionar els taulers a velocitats més lentes i sovint utilitzen accessoris especialitzats per mantenir l'estabilitat dimensional durant el gravat i el xapat.
La verificació de qualitat dels conjunts FPC inclou proves flexibles dinàmiques segons el mètode IPC-TM-650 2.4.9.1. És possible que un conjunt de classe 3 per a un dispositiu mèdic hagi de sobreviure a 100.000 cicles de flexió amb un radi de flexió de 0,3 a 0,8 mm. L'execució d'aquesta prova afegeix temps i cost d'inspecció.
Diagrama de flux del procés que mostra les etapes de prova de laminació i flexió
Jerarquia de costos d'acabat superficial
ENIG en construccions primes de PCB flexibles normalment costa més que en taulers rígids perquè el substrat més prim requereix un control més estricte del procés per evitar la deformació durant el bany de revestiment. El gruix del níquel és de 3 a 6 micròmetres i l'or de 0,05 a 0,125 micròmetres. El procés afegeix entre un 8 i un 12 per cent al cost de la junta.
OSP és l'acabat més econòmic, però només funciona quan el tauler es sotmet a un únic refluig o muntatge manual. Si el vostre full de ruta del producte inclou diverses etapes de muntatge, és possible que l'OSP no sobrevisqui a l'exposició tèrmica.
Per a plaques de PCB flexibles amb contactes de dits daurats, el xapat d'or dur comporta el cost d'acabat més elevat a causa del temps de xapat addicional necessari per al dipòsit més gruixut. Aquest acabat es reserva per a plaques amb connectors ZIF o altres requisits de mate-i-unmate.
Què podeu controlar: opcions de disseny que redueixen els costos
Algunes decisions de disseny eviten que el cost del circuit prim-augmenti. Per a qualsevol disseny de PCB flexible, especifiqueu la traça i l'espai més amples que pugui tolerar la vostra aplicació. Cada reducció de 25-micròmetres de la geometria mínima endureix les finestres del procés i augmenta les taxes de ferralla. Per als dissenys de PCB flexibles, utilitzeu PI només on la placa realment es flexioni. Les seccions rígides de vegades poden utilitzar PET menys car o fins i tot FR4 estàndard en un disseny híbrid rígid-flex.
Per als volums de prototips, la utilització del panell importa més que l'elecció del material. Un tauler de 10 per 10 centímetres que s'ajusta a 4 per a un panell de 500 per 500 mil·límetres costa menys per peça que el mateix tauler a 1 per a un panell de 250 per 250 mil·límetres.
Hem ajudat els equips d'enginyeria a reduir el cost del prototip de PCB flexible entre un 25 i un 35 per cent només mitjançant l'optimització del disseny. Per als projectes de PCB flexibles, la clau és implicar el vostre fabricant a principis de la fase de disseny, no després de congelar els Gerbers.
