Гибкая двусторонняя печатная плата (flexible double-sided printed board, FPCB) — это электронная плата, сформированная на гибком диэлектрическом основании (подложке), имеющая проводящие рисунки на обеих сторонах и электрические соединения между ними, выполненные методом металлизации сквозных переходных отверстий (plated through holes, PTH). В отличие от жёстких плат, её основная функция заключается не только в обеспечении электрических связей, но и в возможности монтажа в условиях ограниченного пространства со статическим или динамическим изгибом.
Материалы и конструкция
Основа такой платы — тонкая (обычно от 25 до 125 мкм) гибкая плёнка. Наиболее распространённым материалом является полиимид (например, Kapton от DuPont), обладающий высокой теплостойкостью, химической инертностью и стабильными механическими свойствами в широком температурном диапазоне. В качестве проводника используется медная фольга (катанная (rolled annealed) или электролитическая (electrodeposited)) толщиной 12–35 мкм. Соединение слоёв и защита проводников обеспечиваются покровными слоями (coverlay) из полиимида с адгезивом или жидкими фотоотверждаемыми покрытиями, аналогичными паяльной маске.
Технология изготовления
Производственный процесс включает основные этапы:
-
Сверление отверстий в полиимидной основе.
-
Химическая металлизация отверстий для создания межслойных переходов.
-
Формирование проводящего рисунка на каждой стороне методом фотолитографии и травления.
-
Нанесение и совмещение покровных слоёв с открытием контактных площадок и отверстий.
-
Защитное покрытие контактных площадок (чаще всего иммерсионным оловом или золотением).
Ключевой технологической сложностью является обеспечение надёжной адгезии меди к полиимиду (часто по безадгезивной технологии, adhesiveless lamination) и целостности металлизации в переходных отверстиях при многократных изгибах.
Области применения и стандартизация
Такие платы применяются в устройствах, где требуется компактность, трёхмерная компоновка или движение узлов. Это соединительные шлейфы в принтерах и жёстких дисках, поворотные механизмы в камерах мобильных устройств, носимые медицинские датчики, автомобильная электроника. Требования к гибким печатным платам определяет стандарт IPC-6013 «Qualification and Performance Specification for Flexible/Rigid-Flex Printed Boards». Материалы нормированы стандартами IPC-4202 (гибкие диэлектрические плёнки) и IPC-4203 (адгезивы). В российской терминологии понятия, относящиеся к гибким платам, установлены в ГОСТ Р МЭК 60194-2-2019 и ГОСТ Р 53386-2009. Для обеспечения надёжности при динамическом изгибе критически важен правильный расчёт радиуса изгиба, который нормируется в конструкторской документации.
Источники: Терминология и классификация гибких плат установлены в ГОСТ Р МЭК 60194-2-2019 и ГОСТ Р 53386-2009. Требования к материалам регламентированы стандартами IPC-4202 и IPC-4203. Конструктивные и эксплуатационные требования, а также методы испытаний определены в IPC-6013 и IPC-2223 (стандарт на проектирование гибких плат).