कठोर-लचीला पीसीबी संरचना को समझनाः परतें, घटक, और वे बहुमुखी इलेक्ट्रॉनिक्स को कैसे सक्षम करते हैं

कठोर-लचीला पीसीबी ने कॉम्पैक्ट,कठोर पीसीबी की संरचनात्मक स्थिरता को फ्लेक्स सर्किट की लचीलापन के साथ जोड़कर फोल्डेबल स्मार्टफोन से लेकर ऑटोमोटिव सेंसर मॉड्यूल तक टिकाऊ इलेक्ट्रॉनिक्सपारंपरिक कठोर पीसीबी (स्थिर आकार) या फ्लेक्स-ओनली पीसीबी (सीमित परतों की संख्या) के विपरीत, कठोर-फ्लेक्स डिजाइन दोनों प्रारूपों को एक एकल, निर्बाध संरचना में एकीकृत करते हैं।लेकिन उनकी बहुमुखी प्रतिभा एक सटीक पर निर्भर करती है, स्तरित वास्तुकलाः लचीले सब्सट्रेट से लेकर चिपकने वाले बॉन्ड तक हर घटक लचीलापन, ताकत और विद्युत प्रदर्शन को संतुलित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

यह मार्गदर्शिका कठोर-लचीला पीसीबी की संरचना को स्पष्ट करती है, प्रत्येक परत के उद्देश्य, सामग्री विकल्प और वे एक साथ कैसे काम करते हैं।हम कठोर-लचीली संरचनाओं की तुलना कठोर और केवल लचीले विकल्पों से करेंगे, प्रमुख डिजाइन विचारों का पता लगाएं, और समझाएं कि संरचनात्मक विकल्प वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों को कैसे प्रभावित करते हैं। चाहे आप पहनने योग्य, एयरोस्पेस या ऑटोमोटिव सिस्टम के लिए डिजाइन कर रहे हों,कठोर-लचीला पीसीबी संरचना को समझने से आप छोटे उत्पादों बनाने में मदद मिलेगी, हल्का, और अधिक विश्वसनीय।

महत्वपूर्ण बातें
1हाइब्रिड संरचनाः कठोर-लचीला पीसीबी एक एकीकृत बोर्ड में कठोर खंडों (घटक माउंटिंग के लिए) और लचीले खंडों (बेंडिंग के लिए) को जोड़ती है, अलग-अलग पीसीबी के बीच कनेक्टर की आवश्यकता को समाप्त करती है.
2स्तरित वास्तुकला: मुख्य घटकों में लचीले सब्सट्रेट (पॉलीमाइड), कठोर सब्सट्रेट (एफआर-4), तांबे के निशान, चिपकने वाले और सुरक्षात्मक खत्म शामिल हैं, जिनमें से प्रत्येक स्थायित्व और प्रदर्शन के लिए चुना गया है.
3लचीलापन ड्राइवरः फ्लेक्स सेगमेंट की संरचना (पतले सब्सट्रेट, लचीला तांबा) गतिशील अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण, निशान दरार के बिना 10,000+ झुकने के चक्र को सक्षम बनाता है।
4शक्ति ड्राइवरः कठोर खंडों में भारी घटकों (जैसे, बीजीए, कनेक्टर) का समर्थन करने और यांत्रिक तनाव का विरोध करने के लिए मोटी सब्सट्रेट और सुदृढीकरण परतें उपयोग की जाती हैं।
5लागत-लाभः जबकि निर्माण के लिए अधिक जटिल, कठोर-लचीला संरचनाएं असेंबली लागत को 30 से 50% तक कम करती हैं (कम कनेक्टर, कम वायरिंग) और विफलता बिंदुओं को समाप्त करके विश्वसनीयता में सुधार करती हैं।

कठोर-लचीला पीसीबी की मूल संरचना
कठोर-लचीला पीसीबी की संरचना दो अलग-अलग लेकिन एकीकृत खंडों द्वारा परिभाषित की जाती हैः कठोर खंड (स्थिरता के लिए) और लचीला खंड (लचीलापन के लिए) । ये खंड आम परतों को साझा करते हैं (जैसे,तांबे के निशान) लेकिन अपनी अनूठी भूमिकाओं को पूरा करने के लिए सब्सट्रेट सामग्री और मोटाई में भिन्न होते हैं.
नीचे मुख्य घटकों का विवरण दिया गया है, जो सबसे भीतरी परत से लेकर सबसे बाहरी सुरक्षात्मक परिष्करण तक है।

1कोर सब्सट्रेटः कठोरता और लचीलापन की नींव
सब्सट्रेट नॉन-कंडक्टिव बेस लेयर हैं जो तांबे के निशान का समर्थन करते हैं। कठोर और लचीले खंडों में ताकत और लचीलेपन को संतुलित करने के लिए अलग-अलग सब्सट्रेट का उपयोग किया जाता है।

फ्लेक्स सेगमेंट सब्सट्रेट
फ्लेक्स सेगमेंट पतले, टिकाऊ पॉलिमर पर निर्भर करते हैं जो बार-बार झुकने का सामना करते हैंः
प्राथमिक सामग्रीः पॉलीमाइड (पीआई): लचीला सब्सट्रेट के लिए उद्योग मानक, पॉलीमाइड प्रदान करता हैः
तापमान प्रतिरोधः -269°C से 300°C (रिफ्लो सोल्डरिंग और कठोर वातावरण में जीवित रहता है) ।
लचीलापनः अपनी मोटाई के 5 गुना तक की त्रिज्या तक झुक सकता है (उदाहरण के लिए, 50μm पीआई परत 250μm त्रिज्या तक झुक जाती है) ।
रासायनिक प्रतिरोधः तेल, विलायक और आर्द्रता के प्रति निष्क्रिय, ऑटोमोबाइल और औद्योगिक उपयोग के लिए आदर्श।
मोटाईः आम तौर पर 25μ125μm (1μ5mil); पतले सब्सट्रेट (25μ50μm) तंग झुकने की अनुमति देते हैं, जबकि मोटी (100μ125μm) लंबे लचीले खंडों के लिए अधिक स्थिरता प्रदान करते हैं।
विकल्पः अति-उच्च तापमान अनुप्रयोगों (200°C+) के लिए, तरल क्रिस्टल पॉलिमर (LCP) का उपयोग किया जाता है, हालांकि यह पॉलीमाइड की तुलना में अधिक महंगा है।

कठोर खंड सब्सट्रेट
कठोर खंडों में घटकों का समर्थन करने और तनाव का विरोध करने के लिए कठोर, प्रबलित सामग्री का उपयोग किया जाता हैः
प्राथमिक सामग्रीः FR-4: एक ग्लास-प्रबलित इपॉक्सी लेमिनेट जो प्रदान करता हैः
यांत्रिक शक्तिः भारी घटकों (जैसे, 10 ग्राम बीजीए) का समर्थन करता है और असेंबली के दौरान warpage का विरोध करता है।
लागत-प्रभावीताः सबसे किफायती कठोर सब्सट्रेट, उपभोक्ता और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त।
विद्युत इन्सुलेशनः वॉल्यूम प्रतिरोध >1014 Ω·cm, निशान के बीच शॉर्ट सर्किट को रोकता है।
मोटाईः 0.8 ¢ 3.2 मिमी (31 ¢ 125 मिमी); मोटी सब्सट्रेट (1.6 ¢ 3.2 मिमी) बड़े घटकों का समर्थन करते हैं, जबकि पतले (0.8 मिमी) कॉम्पैक्ट डिजाइन (जैसे, पहनने योग्य) के लिए उपयोग किए जाते हैं।
विकल्पः उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों (5 जी, रडार) के लिए, रॉजर्स 4350 (एक कम हानि वाला लेमिनेट) सिग्नल क्षीणन को कम करने के लिए FR-4 की जगह लेता है।

2. तांबे के निशानः खंडों के माध्यम से प्रवाहकीय मार्ग
तांबे के निशान घटकों के बीच विद्युत संकेत और शक्ति ले जाते हैं, जो कठोर और लचीले दोनों खंडों को कवर करते हैं। लचीले खंडों में लचीलेपन को समायोजित करने के लिए उनकी संरचना थोड़ा भिन्न होती है।

फ्लेक्स सेगमेंट कॉपर
फ्लेक्स सेगमेंट के लिए डक्टिल कॉपर की आवश्यकता होती है जो झुकने के दौरान दरार का विरोध करता है:
प्रकारः रोल्ड-एनिलेड (आरए) कॉपरः एनीलिंग (गर्मी उपचार) आरए कॉपर को लचीला बनाता है, जिससे विफलता के बिना 10,000+ झुकने के चक्र (180 डिग्री झुकने) संभव हो जाते हैं।
मोटाईः 12 ¢ 35 μm (0.5 ¢ 1.4 औंस); पतला तांबा (12 ¢ 18 μm) अधिक आसानी से झुकता है, जबकि मोटाई (35 μm) उच्च धाराओं को ले जाती है (0.2 मिमी के निशान के लिए 3A तक) ।
पैटर्न डिजाइनः फ्लेक्स सेगमेंट में निशान तनाव को वितरित करने के लिए घुमावदार या 45° कोण (90° नहीं) का उपयोग करते हैं। 90° कोण तनाव बिंदुओं के रूप में कार्य करते हैं और बार-बार झुकने के बाद दरार करते हैं।

कठोर खंड तांबा
कठोर खंडों में वर्तमान क्षमता और विनिर्माण की आसानी को प्राथमिकता दी जाती हैः
प्रकार: इलेक्ट्रोडेपॉजिटेड (ईडी) तांबा: ईडी तांबा आरए तांबे की तुलना में कम लचीला है लेकिन घने सर्किट के लिए मोल्ड करने के लिए सस्ता और आसान है।
मोटाईः 18 ‰ 70 μm (0.7 ‰ 2.8 औंस); पावर ट्रेस के लिए मोटी तांबे (35 ‰ 70 μm) का उपयोग किया जाता है (उदाहरण के लिए, ऑटोमोटिव ईसीयू में 5 ए +) ।
पैटर्न डिजाइनः 90° कोण स्वीकार्य हैं, क्योंकि कठोर खंड घुमाव नहीं देते हैं जिससे QFP और BGA जैसे घटकों के लिए अधिक घने निशान रूटिंग की अनुमति मिलती है।

3चिपकने वालेः कठोर और लचीला खंडों को बांधना
एक ही बोर्ड में कठोर और लचीले खंडों को एकीकृत करने के लिए चिपकने वाले महत्वपूर्ण हैं। उन्हें लचीले खंडों में लचीलापन बनाए रखते हुए असमान सामग्री (पॉलीमाइड और एफआर -4) को बांधना चाहिए।

मुख्य चिपकने वाले पदार्थों की आवश्यकताएं
लचीलापनः फ्लेक्स सेगमेंट में चिपकने वाले पदार्थों को बिना फटके (≥100% विस्तार) होना चाहिए, अन्यथा वे झुकने के दौरान छील जाएंगे।
तापमान प्रतिरोधः रिफ्लो सोल्डरिंग (240-260°C) और ऑपरेटिंग तापमान (अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए -40°C से 125°C) का सामना करें।
आसंजन शक्तिः परतों के बीच विघटन को रोकने के लिए बंधन शक्ति ≥ 1.5 N/mm (आईपीसी-टीएम-650 प्रति) ।

सामान्य चिपकने वाले प्रकार

आवेदन नोट्स
लचीले खंडों में थोक जोड़ने से बचने के लिए चिपकने वाली सामग्री को पतली फिल्मों (2550μm) के रूप में लगाया जाता है।
चिपकने वाले पदार्थों के बिना कठोर-फ्लेक्स डिजाइनों में (उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है), तांबा सीधे बिना चिपकने वाले पदार्थों के पॉलीमाइड से बंधा जाता है, जिससे संकेत हानि कम होती है लेकिन लागत बढ़ जाती है।

4. सोल्डर मास्कः निशानों की रक्षा और सोल्डरिंग को सक्षम करना
सोल्डर मास्क एक सुरक्षात्मक पॉलिमर कोटिंग है जो कठोर और लचीले दोनों खंडों पर लगाया जाता हैः
आसन्न पटरियों के बीच शॉर्ट सर्किट से बचें।
तांबे को ऑक्सीकरण और संक्षारण से बचाएं।
उन क्षेत्रों को परिभाषित करें जहां इकट्ठा होने के दौरान सोल्डर चिपक जाता है (पैड) ।

फ्लेक्स सेगमेंट सोल्डर मास्क
फ्लेक्स सेगमेंट के लिए सोल्डर मास्क की आवश्यकता होती है जो फटके बिना झुकता हो:
सामग्रीः पॉलीमाइड-आधारित सोल्डर मास्कः ≥100% लम्बा होता है और झुकने के दौरान आसंजन बनाए रखता है।
मोटाईः 25μ38μm (1μ1.5mil); पतला मुखौटा (25μm) अधिक आसानी से झुकता है लेकिन कम सुरक्षा प्रदान करता है।
रंगः साफ या हरे रंग का मास्क पहनने योग्य उपकरणों के लिए उपयोग किया जाता है जहां सौंदर्यशास्त्र मायने रखता है।

कठोर सेगमेंट सोल्डर मास्क
कठोर खंडों में लागत और स्थायित्व के लिए मानक सॉल्डर मास्क का उपयोग किया जाता हैः
सामग्री: इपॉक्सी आधारित सोल्डर मास्क: कठोर लेकिन टिकाऊ, उत्कृष्ट रासायनिक प्रतिरोध के साथ।
मोटाईः 3850μm (1.5μ2mil); मोटी मास्क औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए बेहतर सुरक्षा प्रदान करता है।
रंगः एओआई (स्वचालित ऑप्टिकल निरीक्षण) संगतता के लिए हरा (सबसे आम), नीला, या काला-हरा पसंद किया जाता है।

5सतह परिष्करणः वेल्डेबिलिटी और संक्षारण प्रतिरोध सुनिश्चित करना
सतह परिष्करण (दोनों खंडों में) को बेनकाब तांबे के पैड पर लागू किया जाता है ताकि वेल्डेबिलिटी में सुधार हो सके और ऑक्सीकरण को रोका जा सके।
कठोर-लचीला पीसीबी के लिए सामान्य परिष्करण

सेगमेंट-विशिष्ट विकल्प
फ्लेक्स सेगमेंट में अक्सर एनआईजी का प्रयोग किया जाता है: गोल्ड की डक्टिलिटी झुकने का सामना करती है, और निकेल लोडर जोड़ में तांबे के प्रसार को रोकता है।
कठोर खंड लागत बचत के लिए HASL का उपयोग कर सकते हैं, हालांकि ENIG को ठीक-पीच घटकों के लिए पसंद किया जाता है।

6सुदृढीकरण परतें (वैकल्पिक): महत्वपूर्ण क्षेत्रों में शक्ति जोड़ना
उच्च तनाव वाले क्षेत्रों में शक्ति जोड़ने के लिए कठोर-लचीला पीसीबी में सुदृढीकरण परतें वैकल्पिक हैं लेकिन आम हैंः
स्थानः लचीला-कठोर संक्रमण क्षेत्रों में लागू होता है (जहां झुकने का तनाव सबसे अधिक होता है) या कठोर खंडों में भारी घटकों (जैसे, कनेक्टर) के नीचे।
सामग्रीः
केवलर या ग्लास क्लॉथ: फटने से बचाने के लिए पतले, लचीले कपड़े फ्लेक्स सेगमेंट्स पर बंधे होते हैं।
पतली FR-4 स्ट्रिप्स: संभोग/असंभोग के दौरान यांत्रिक तनाव का सामना करने के लिए कनेक्टर के नीचे कठोर खंडों में जोड़ी जाती हैं।
मोटाईः 25 ‰ 100 μm ‰ पर्याप्त मोटाई लचीलापन को कम किए बिना शक्ति जोड़ने के लिए।

कठोर-लचीला बनाम कठोर बनाम केवल लचीला पीसीबीः संरचनात्मक तुलना
यह समझने के लिए कि कुछ अनुप्रयोगों में कठोर-लचीला पीसीबी क्यों उत्कृष्ट है, उनकी संरचनाओं की तुलना पारंपरिक विकल्पों से करें:

कठोर-फ्लेक्स के मुख्य संरचनात्मक लाभ
1कोई कनेक्टर नहींः कठोर और लचीले खंडों को एकीकृत करने से प्रत्येक बोर्ड पर 2-10 कनेक्टर समाप्त हो जाते हैं, जिससे असेंबली समय और विफलता बिंदु कम हो जाते हैं (कनेक्टर पीसीबी विफलताओं का एक प्रमुख कारण हैं) ।
2अंतरिक्ष दक्षताः कठोर-लचीला पीसीबी बहु-बोर्ड कठोर प्रणालियों की तुलना में 30-50% कम मात्रा में फिट होते हैं, जो पहनने योग्य और ऑटोमोटिव सेंसर मॉड्यूल के लिए महत्वपूर्ण हैं।
3वजन की बचतः कठोर मल्टी-बोर्ड सिस्टम की तुलना में 20~40% हल्का, कम घटकों और वायरिंग के लिए धन्यवाद।

कठोर-लचीला संरचना कैसे प्रदर्शन और विश्वसनीयता को प्रभावित करता है
सब्सट्रेट की मोटाई से लेकर तांबे के प्रकार तक प्रत्येक संरचनात्मक विकल्प प्रत्यक्ष रूप से प्रभावित करता है कि वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों में एक कठोर-लचीला पीसीबी कैसे प्रदर्शन करता है।नीचे प्रमुख प्रदर्शन मेट्रिक्स और उनके संरचनात्मक ड्राइवर दिए गए हैं:
1लचीलापन और स्थायित्व
ड्राइवर: फ्लेक्स सेगमेंट सब्सट्रेट मोटाई और तांबा प्रकार। 18μm आरए तांबे के साथ 50μm पॉलीमाइड सब्सट्रेट 250μm त्रिज्या तक झुकता है और 15,000+ चक्रों से बचता है।
विफलता का जोखिमः फ्लेक्स सेगमेंट में ईडी तांबे का उपयोग करने से 1,000-2,000 चक्रों के बाद ट्रेस क्रैकिंग होती है।

अनुप्रयोग उदाहरण: एक फोल्डेबल स्मार्टफोन की टिका एक 50μm पॉलीमाइड फ्लेक्स सेगमेंट का उपयोग 18μm आरए तांबे के साथ करता है, जिससे 200,000+ गुना (एक फोल्डेबल डिवाइस का विशिष्ट जीवनकाल) संभव होता है।

2सिग्नल अखंडता
ड्राइवरः सब्सट्रेट सामग्री और चिपकने वाला विकल्प। पॉलीमाइड में एक कम डाइलेक्ट्रिक नुकसान (डीएफ <0.002 10GHz पर) है, जो इसे उच्च आवृत्ति संकेतों के लिए आदर्श बनाता है।
जोखिम को कम करना: बिना चिपकने वाले डिजाइन (कापर और पॉलीमाइड के बीच कोई चिपकने वाला नहीं) चिपकने वाले-आधारित डिजाइनों के मुकाबले 30% तक सिग्नल हानि को कम करते हैं जो 5G और रडार के लिए महत्वपूर्ण हैं।

अनुप्रयोग उदाहरणः एक 5जी बेस स्टेशन के कठोर-लचीले पीसीबी में 28GHz मिमीवेव संकेतों के लिए सिग्नल अखंडता बनाए रखने के लिए बिना चिपकने वाले पॉलीमाइड फ्लेक्स सेगमेंट का उपयोग किया जाता है।

3थर्मल प्रबंधन
ड्राइवर: तांबे की मोटाई और कठोर खंड डिजाइन। कठोर खंडों में मोटी तांबे (35 ¢ 70 μm) बिजली घटकों (जैसे, वोल्टेज नियामकों) से गर्मी को दूर करती है।
सुधारः कठोर खंडों में थर्मल वायस (0.3 मिमी व्यास) घटकों से गर्मी को आंतरिक तांबे के विमानों में स्थानांतरित करते हैं जो जंक्शन तापमान को 15 से 25 डिग्री सेल्सियस तक कम करते हैं।

अनुप्रयोग उदाहरणः एक ऑटोमोटिव ईवी इन्वर्टर के कठोर-लचीले पीसीबी में आईजीबीटी से 100W की गर्मी को संभालने के लिए कठोर खंडों और थर्मल वायस में 70μm तांबे का उपयोग किया जाता है।

4यांत्रिक शक्ति
ड्राइवरः कठोर खंड मोटाई और सुदृढीकरण परतें। एक 1.6 मिमी FR-4 कठोर खंड बिना विकृति के 20 ग्राम कनेक्टर का समर्थन करता है।
संक्रमण क्षेत्र डिजाइनः लचीला-कठोर संक्रमणों में सुदृढीकरण परतें (केवलर) तनाव को 40% तक कम करती हैं, जिससे विघटन को रोका जाता है।

अनुप्रयोग उदाहरणः एक एयरोस्पेस सेंसर के कठोर-लचीले पीसीबी में 3.2 मिमी एफआर-4 कठोर खंड और केवलर सुदृढीकरण का उपयोग 50 जी कंपन (एमआईएल-एसटीडी-883 के अनुसार) का सामना करने के लिए किया जाता है।

कठोर-लचीला पीसीबी संरचना के लिए प्रमुख डिजाइन विचार
कठोर-लचीला पीसीबी डिजाइन करते समय, संरचनात्मक विकल्पों को अनुप्रयोग आवश्यकताओं के अनुरूप होना चाहिए। नीचे महत्वपूर्ण विचार दिए गए हैंः
1. लचीला-कठोर संक्रमण क्षेत्रों को परिभाषित करें
स्थानः भागों से 2-5 मिमी की दूरी पर संक्रमणों को रखें। भागों के पास संक्रमणों को झुकने के दौरान तनाव का अनुभव होता है।
त्रिज्या: फ्लेक्स खंडों के लिए न्यूनतम मोड़ त्रिज्या सब्सट्रेट मोटाई का 5 गुना है (उदाहरण के लिए, 50μm सब्सट्रेट → 250μm त्रिज्या) । तंग त्रिज्या निशान दरार का कारण बनती है।
सुदृढीकरणः उच्च तनाव अनुप्रयोगों में संक्रमण के लिए केवलर या पतला एफआर-4 जोड़ें (उदाहरण के लिए, ऑटोमोबाइल दरवाजे सेंसर जो दरवाजे की गति के साथ झुकते हैं) ।

2शेष परतों की संख्या और लचीलापन
परत सीमाः फ्लेक्स सेगमेंट आमतौर पर 2 से 4 परतें होती हैं। अधिक परतें जोड़ने से मोटाई बढ़ जाती है और लचीलापन कम हो जाता है।
परत वितरणः लचीलापन बनाए रखने के लिए कठोर खंडों में परतों को केंद्रित करें (उदाहरण के लिए, कठोर में 8 परतें, लचीले में 2 परतें) ।
उदाहरण: एक पहनने योग्य फिटनेस ट्रैकर कार्यक्षमता और झुकने की क्षमता को संतुलित करने के लिए 4-परत कठोर-फ्लेक्स पीसीबी (2 परतें फ्लेक्स में, 2 कठोर में) का उपयोग करता है।

3पर्यावरण के लिए सामग्री चुनें
तापमानः उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए पॉलीमाइड (300 डिग्री सेल्सियस तक) का उपयोग करें (ऑटोमोटिव अंडर-हाउस, एयरोस्पेस); मध्यम श्रेणी की जरूरतों के लिए एलसीपी (200 डिग्री सेल्सियस तक) ।
रसायन: पॉलीमाइड तेल और सॉल्वैंट्स के प्रतिरोधी होते हैं जो औद्योगिक या समुद्री उपयोग के लिए आदर्श हैं; नम वातावरण में ओएसपी फिनिश से बचें (इसके बजाय एनआईजी का उपयोग करें) ।
आर्द्रता: उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स (उदाहरण के लिए, व्यायाम के दौरान पहने जाने वाले स्मार्टवॉच) में एपॉक्सी आधारित चिपकने वाले (नमी प्रतिरोधी) का उपयोग करें।

4. तांबे के निशान डिजाइन का अनुकूलन करें
फ्लेक्स सेगमेंटः तनाव एकाग्रता से बचने के लिए घुमावदार निशान, 45° कोण और न्यूनतम निशान चौड़ाई 0.1mm (4mil) का उपयोग करें।
कठोर खंडः घने घटक रूटिंग (जैसे, 0.4 मिमी पिच के साथ बीजीए) के लिए 90 डिग्री कोण और छोटे निशान चौड़ाई (0.075 मिमी / 3 मिमी) का उपयोग करें।
वर्तमान क्षमताः वर्तमान पर आधारित आकार के निशान ₹0.2mm ट्रेस (18μm आरए तांबा) फ्लेक्स सेगमेंट में 1.5A ले जाता है; 0.3mm ट्रेस (35μm ईडी तांबा) कठोर सेगमेंट में 3A ले जाता है।

वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोग: संरचना नवाचार को कैसे सक्षम करती है
कठोर-लचीला पीसीबी संरचना प्रमुख उद्योगों में अनूठी चुनौतियों को हल करने के लिए अनुकूलित हैः
1उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्सः फोल्डेबल स्मार्टफोन
संरचनाः 6 परतें कठोर-लचीला (4 परतें प्रोसेसर/बीजीए के लिए कठोर खंडों में, 2 परतें घुमावदार खंडों के लिए टिकाऊ) ।
प्रमुख विशेषताएं: लचीलापन के लिए 18μm आरए तांबे, एनआईजी फिनिश और एक्रिलिक चिपकने वाले के साथ 50μm पॉलीमाइड फ्लेक्स सेगमेंट।
लाभः पॉकेट आकार के डिवाइस में 7-इंच के डिस्प्ले को फिट करते हुए 200,000+ फोल्ड को सक्षम करता है।

2ऑटोमोटिव: एडीएएस सेंसर मॉड्यूल
संरचनाः 8 परतें कठोर-लचीला (6 परतें सेंसर/ईसीयू के लिए कठोर खंडों में, 2 परतें वायरिंग के लिए लचीला खंडों में) ।
प्रमुख विशेषताएं: 100μm पॉलीएमिड फ्लेक्स सेगमेंट 35μm आरए तांबे, एपॉक्सी चिपकने वाला (उच्च तनाव प्रतिरोध) और संक्रमणों पर सुदृढीकरण परतों के साथ।
लाभः वाहन के फ्रेम के चारों ओर झुकाव -40 डिग्री सेल्सियस से 125 डिग्री सेल्सियस के तापमान का सामना करते हुए स्थान सेंसर (LiDAR, रडार) के लिए।

3चिकित्सा: पहनने योग्य ग्लूकोज मॉनिटर
संरचनाः 4 परतें कठोर-लचीला (2 परतें सेंसर के लिए कठोर खंडों में, 2 परतें कलाई बैंड एकीकरण के लिए लचीला खंडों में) ।
प्रमुख विशेषताएंः 25μm पॉलीमाइड फ्लेक्स सेगमेंट (आराम के लिए अति पतला), पारदर्शी सोल्डर मास्क, और ENIG फिनिश (बायो-संगत) ।
लाभः 7 से 14 दिनों तक विश्वसनीय सेंसर रीडिंग बनाए रखते हुए कलाई के अनुरूप है।

4- एयरोस्पेस: उपग्रह एंटेना
संरचनाः 12 परतें कठोर-लचीला (10 परतें संकेत प्रसंस्करण के लिए कठोर खंडों में, 2 परतें एंटीना तैनाती के लिए लचीला खंडों में) ।
प्रमुख विशेषताएं: एलसीपी फ्लेक्स सेगमेंट (200°C+ प्रतिरोध), 35μm आरए तांबा, और पॉलीमाइड चिपकने वाला (रेडिएशन प्रतिरोध) ।
लाभः एक कॉम्पैक्ट लॉन्च पैकेज (10x कठोर विकल्पों की तुलना में छोटा) में तह करता है और 2 मीटर एंटीना बनाने के लिए अंतरिक्ष में तैनात करता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
प्रश्न: कठोर-लचीला पीसीबी में कई लचीला खंड हो सकते हैं?
A: हाँ ढ़ेरों डिजाइनों में 2 ′′ 4 फ्लेक्स सेगमेंट शामिल हैं (उदाहरण के लिए, कलाई और उंगली के लिए फ्लेक्स सेगमेंट के साथ पहनने योग्य) । प्रत्येक फ्लेक्स सेगमेंट में अपनी मोटाई और कॉपर प्रकार हो सकता है।

प्रश्न: कठोर-लचीला पीसीबी के लिए अधिकतम परतों की संख्या क्या है?
उत्तर: अधिकांश कठोर-लचीले पीसीबी में 4 ′′ 12 परतें होती हैं, जिसमें कठोर खंडों में 10 परतें और लचीले खंडों में 2 ′′ 4 तक होती हैं। उन्नत डिजाइन (एयरोस्पेस) 16 परतों तक पहुंच सकते हैं, लेकिन इससे लचीलापन कम हो जाता है।

प्रश्न: क्या कठोर-लचीला पीसीबी एसएमटी घटकों के साथ संगत हैं?
A: हाँ ऱिगिड सेगमेंट सभी SMT घटकों (BGAs, QFPs, passive) का समर्थन करते हैं, जबकि फ्लेक्स सेगमेंट छोटे SMT घटकों (0402 प्रतिरोधक, 0603 कैपेसिटर) का समर्थन करते हैं।फ्लेक्स सेगमेंट पर कभी भी भारी घटक (>5 ग्राम) नहीं रखे जाने चाहिए.

प्रश्न: कठोर-लचीला पीसीबी की तुलना में कठोर पीसीबी की लागत कितनी है?
उत्तर: कठोर-लचीला पीसीबी की कीमत समकक्ष कठोर पीसीबी की तुलना में 2×3 गुना अधिक है, लेकिन वे सिस्टम लागत को 30×50% (कम कनेक्टर, कम वायरिंग, कम असेंबली श्रम) कम करते हैं।

प्रश्न: कठोर-लचीला पीसीबी के लिए विशिष्ट नेतृत्व समय क्या है?
उत्तर: प्रोटोटाइप में 2 से 3 सप्ताह लगते हैं (विशेषीकृत टुकड़े टुकड़े और परीक्षण के कारण), जबकि उच्च मात्रा में उत्पादन (10k+ इकाइयों) में 4 से 6 सप्ताह लगते हैं।लीड समय कठोर पीसीबी की तुलना में लंबा है लेकिन कस्टम फ्लेक्स-केवल पीसीबी की तुलना में छोटा है.

निष्कर्ष
कठोर-लचीला पीसीबी संरचना संतुलन में एक मास्टर क्लास हैः पारंपरिक पीसीबी नहीं कर सकते हैं जहां फिट बोर्ड बनाने के लिए कठोर सब्सट्रेट की ताकत के साथ polyimide की लचीलापन का संयोजन।फ्लेक्स सेगमेंट्स में पतले पॉलीमाइड से लेकर कठोर सेगमेंट्स में मोटे FR-4 तक हर परत का एक उद्देश्य होता है, और हर सामग्री विकल्प प्रदर्शन को प्रभावित करता है।

यह समझकर कि सब्सट्रेट की मोटाई, तांबे का प्रकार और चिपकने वाला चयन लचीलापन, ताकत और विश्वसनीयता को कैसे बढ़ाता है,आप कठोर-लचीला पीसीबी डिजाइन कर सकते हैं जो सबसे चुनौतीपूर्ण अनुप्रयोगों की मांगों को पूरा करते हैंचाहे आप एक फोल्डेबल फोन, एक ऑटोमोबाइल सेंसर, या एक उपग्रह एंटेना का निर्माण कर रहे हों, सही कठोर-लचीला संरचना आपको छोटे, हल्के,और पहले से कहीं अधि