Ngoài bảng mạch PCB thì cái tên FPC là gì cũng nhận được khá nhiều sự quan tâm của mọi người. Vậy FPC có đặc điểm gì? Ứng dụng của nó và sự khác biệt giữa bảng mạch PBC và FPC ra sao? Cùng tìm hiểu câu trả lời cho các câu hỏi này trong bài viết dưới đây nhé!
FPC là gì?
FPC là viết tắt của cụm từ Flexible Circuit Board), đây là một bảng mạch in linh hoạt có độ tin cậy cao. FPC được làm từ chất liệu polyester hoặc màng polyimide, có đặc điểm như trọng lượng nhẹ, độ dày mỏng, mật độ dây cao và uốn cong tốt nên có thể gập lại được. Chính bởi đặc tính này mà FPC còn được gọi là bảng mạch dẻo.
FPC là viết tắt của từ gì – Bảng mạch in linh hoạt (Ảnh: Internet)
Thành phần cấu tạo của FPC
Bảng mạch FPC được cấu tạo bởi 3 lớp vật liệu sau:
- Tấm đồng dẻo (FCCL): Chứa các màng đồng mạ dẻo, polyester (PET), polyetylen glycol naphthalate (PEN), màng polyimide thông thường (PI), polyme màn hình tinh thể lỏng (LCP) và màng nhựa vật liệu polyme khác. Tấm đồng dẻo sẽ có vai trò làm lớp cách nhiệt, dẫn điễn và điểm hỗ trợ.
- Phim bao phủ: Gồm có màng nhựa hóa học hữu cơ và chất kết dính. Thành phần này có tác dụng bảo vệ phần dây dẫn của mạch nguồn linh hoạt đã hoàn thiện.
- Phim trái phiếu chứa các chất kết dính được đổ vào một lớp màng nền ở một hoặc hai bên. Tác dụng của nó là liên kết các lớp và cách nhiệt cho các tấm nhiều lớp.
Ứng dụng của mạch FPC là gì?
Mạch in linh hoạt FPC được sử dụng chủ yếu trong nhiều loại sản phẩm như ổ đĩa cứng, điện thoại di động, máy tính xách tay, máy ảnh kỹ thuật số, máy chơi game,…
Ứng dụng của mạch dẻo FPC trong đời sống và sản xuất (Ảnh: Internet)
Ưu nhược điểm của FPC
Ưu điểm
Bảng mạch FPC có thể uốn cong, gấp quấn tự do, sắp xếp theo không gian. Nó có thể di chuyển kéo dài tùy ý trong không gian ba chiều, tích hợp liên kết các thành phần và kết nối dây.
Khi sử dụng FPC có thể làm giảm trọng lượng và khối lượng của các sản phẩm điện tử. Loại mạch này phù hợp với các sản phẩm điện tử mỏng, nhỏ, mật độ và độ tin cậy cao. Mạch dẻo FPC được sử dụng phổ biến trong ngành hàng không vũ trụ, truyền thông di động, PDA, máy ảnh kỹ thuật số, quân sự, máy tính xách tay và các sản phẩm khác.
Một ưu điểm đặc biệt không thể bỏ qua của PBC là gì chính là tản nhiệt và hàn tốt, lắp ráp dễ dàng mà chi phí giá thành tổng thể lại thấp. Với thiết kế kết hợp giữa cứng và mềm sẽ bù đắp cho sự thiếu hụt nhẹ của vật liệu nền mềm trong khả năng chịu lực của linh kiện ở mức độ nhất định.
Nhược điểm
- Khó thay đổi và sửa chữa: Mạch FPC khi đã được làm ra thì phải thay đổi từ bản vẽ của phim, vậy nên không dễ để thay đổi. Chức năng lỗi chập mạch sẽ không thể sửa chữa được so với bảng cứng PBC.
- Chi phí đầu tư ban đầu cao: Bởi mạch FPC được thiết kế, sản xuất cho các ứng dụng đặc biệt dẫn đến chi phí thiết kế mạch ban đầu, âm bản, khuôn mẫu, hệ thống dây điện tương đối cao.
- Thao tác không đúng dễ gây hư hỏng: Khi vận hành không đúng các có thể dễ dàng gây ra những hư hỏng cho FPC. Việc hàn và sửa chữa sẽ cần được vận hành bởi các nhân viên được đào tạo.
Phân loại mạch FPC
Tìm hiểu về các loại mạch in linh hoạt FPC (Ảnh: Internet)
Những lưu ý khi sử dụng mạch FPC là gì?
- Nên sử dụng khay khi vận chuyển để tránh đè, gập, trầy xước bảng mạch.
- Không trực tiếp chạm vào sản phẩm bằng tay, đặc biệt là PAD hoặc ngón tay để tránh làm ô nhiễm dầu mỡ và gây ra những vấn đề về độ dẫn điện hoặc khả năng hàn.
- Không uốn cong các bộ phận PAD khiến làm gãy bề mặt đồng và lớp mạ kim loại. Nếu các bộ phận khác bị uốn cong thì không vượt quá phạm vi cho phép để không gây tăng giá trị điện trở hoặc đứt dây.
- Bởi đặc tính hút ẩm, độ ổn định kích thước kém hơn mạch cứng nên dễ bị ảnh hưởng co dãn ở môi trường bên ngoài. Vì thế, không được mở túi đóng gói khi chưa sử dụng và bảo quản mạch ở môi trường có nhiệt độ, độ ẩm không đổi.
Sự khác biệt giữa PCB và FPC
Đây là hai loại bảng mạch được sử dụng rất thông dụng hiện nay. Vậy sự khác biệt giữa PCB và FPC là gì?
Bản mạch FPC mỏng hơn mạch PCB, độ linh hoạt cao hơn và có thể uốn dẻo ở nhiệt độ cao. Vì thế mà FPC được ứng dụng trong lắp ráp các linh kiện đòi hỏi có sự chính xác cao và mật độ lắp ráp nhiều. FPC là bảng mạch khó gia công và chi phí sản xuất khá cao.
Khác với FPC, bảng mạch PCB lại cứng hơn, không dễ bị bẻ hay uốn cong và dễ dàng xử lý khi lắp ráp sai hoặc nhầm vị trí. Đặc biệt, bảng mạch PCB có chi phí sản xuất thấp hơn nhiều.
Về mặt hiệu suất, bảng mạch FPC có hiệu suất cao hơn PCB, tuy nhiên, PCB lại có giá thành rẻ hơn FPC.
Điểm khác biệt giữa PCB và FPC (Ảnh: Internet)
Quy trình sản xuất mạch FPC
Chuẩn bị vật liệu
Việc sản xuất mạch mềm FPC cần yêu cầu sử dụng một loạt vật liệu. Chúng gồm có chất nền dẻo, chất bảo quản, lá đồng dẫn điện, lớp phủ, chất kết dính,… Việc lựa chọn vật liệu sẽ cần được xác định theo từng yêu cầu và tình huống sử dụng.
Xác định thiết bị
Việc sản xuất FPC cần được thực hiện trên các thiết bị cụ thể. Thiết bị dây chuyền sản xuất cũng phải được lưak chọn theo tình huống cụ thể.
Tạo mẫu mạch FPC
Mẫu của bảng mạch FPC cần được thiết kế bằng phần mềm thiết kế máy tính (CAD). Sau đó sẽ được in trên mẫu lưới thép bằng máy vẽ ảnh, quá trình quang khắc âm bản tạo mẫu.
Đắp đồng
Đây là quy trình phủ lá đồng lên bề mặt chất nền dẻo. Các lá đồng sẽ cần khớp chính xác với hoa văn và cố định vị trí chính xác để đảm bảo độ dày, độ mịn đồng đều của bề mặt lá đồng.
Xử lý chống ăn mòn
Vật liệu cơ bản của bảng mạch FPC cần được xử lý chống ăn mòn để cải thiện độ bền và độ tin cậy.
Tái tạo khuôn mẫu
Trong quá trình lá đồng phủ lên đế dẻo sẽ có thể xảy ra một số thay đổi. Vì vậy cần tạo lại mẫu trên bảng và xác định các vị trí hàn.
Các linh kiện hàn
Khi thêm các linh kiện điện tử trên bảng mạch FPC cần tuân thủ yêu cầu về quy trình in dán hàn đặc biệt để tạo ra miếng đệm và các miếng hàn. Sau đó sẽ hàn qua lò nung nóng lại.
Sản xuất lớp bìa mạch FPC
Lớp bìa có thể là lớp keo dính hoặc vật liệu khác có tác dụng bảo vệ ván mềm. Nó cần được căn chỉnh chính xác với những thành phần điện tử khác trên bo mạch.
Cắt tấm
Sau khi hoàn thành, sẽ tiến hành cắt tấm ván dẻo để có được kích thước và hình dạng phù hợp với nhu cầu.
Thử nghiệm
Cuối cùng là bước thử nghiệm. Trong bước này, nhờ các kỹ thuật khác nhau để đảm bảo được hiệu suất, chất lượng và độ tin cậy của bo mạch FPC.
>>> Có thể bạn quan tâm: PCBA là gì?
Kết luận
Trên đây, chúng ta đã đi tìm hiểu mạch FPC là gì và những đặc điểm cấu tạo của loại bảng mạch này. Bên cạnh đó là những điểm khác biệt giữa hai bảng mạch PCB và FPC. Với những thông tin trên đây, hy vọng bạn có thể lựa chọn cho mình loại bảng mạch phù hợp với thiết bị và nhu cầu sử dụng của mình nhé!
Jasmine Wu – Hapoin
