EN
HURTIGE LINKS
Forside > PCB-fremstilling > Printet kredsløbsplade > Fleksible PCB'er
Fleksible printplader (Flex PCB'er) kan bøjes, så de passer ind i smalle eller dynamiske rum. De er konstrueret med et lag kobber på en fleksibel substratfilm, som gør det muligt at gøre enhederne mindre. De anvendes typisk i kameraer, smartphones og medicinsk udstyr. Muligheden for at bøje giver større fleksibilitet i layout'et og sikrer samtidig pålidelig signaloverførsel.
Fleksible printplader kan reducere størrelse og vægt på enheder, hvilket gør produkterne tyndere og lettere og forbedrer komfort og holdbarhed i bærbare enheder. De reducerer brugen af kabler og stikforbindelser, forenkler samleprocesser og forbedrer produktions-effektiviteten. Fleksible PCB'er er modstandsdygtige over for bevægelse og stress og anvendes bredt i elbiler, droner, smart homes og andre områder, hvilket fremmer udviklingen inden for produktions-teknologi.
Følgende indhold dækker de vigtigste typer, strukturer, fordele og ulemper ved fleksible PCB'er og sammenligner dem med stive PCB'er.
Et fleksibelt kredsløbskort er et tyndt kredsløbskort med et fleksibelt film som underlag, udstyret med kobberledninger til strøm- og signaloverførsel. Underlaget kan foldes, formes eller bøjes for at tilpasse sig pladsmæssige begrænsninger. fleksible PCB'er kortet er et ideelt valg, når et stift PCB ikke kan opfylde plads- eller dynamiske krav.
I modsætning til stive PCB'er, som anvender et hårdt substrat, kan fleksible PCB'er bøjes for at tilpasse sig enhedens bevægelse eller begrænset plads, reducere brug af stikforbindelser og kabler, mindske vægten og forenkle samlingen.
Fleksible PCB'er bruger ofte polyimid eller polyesterfilm som underlag. Kobberfolie er laminat til underlaget med lim, og coverlay beskytter ledningerne og opretholder bøjlevnen. Forstivere bruges til at lokalt understøtte komponenter, og coverlays bruges til at forbedre isolering og styrke. Antallet af lag og tykkelsen justeres i henhold til anvendelseskrav for at opnå balance mellem fleksibilitet og holdbarhed. Det har et bredt anvendelsesområde, såsom kameraer, mobiler, bårbare enheder, sensorer, medicinske scannere, smarte briller og droner. Automobilindustrien bruger det til instrumentbrædder og sensorer; luftfartsindustrien bruger det på grund af dets letvægt og bøjelighed; det bruges også i robotter med bevægelige dele.
Funktion |
EVNERSKAB |
| Substrat |
Polyimid Polyester PTFE |
| Antal lag | 1~12 lag |
| Substrat tykkelse | 12~125 μm |
| Kobberstykkelse | 12/18/35/70 μm |
| Coverlay | PI+lim~25~50 μm |
| Enkelt Lag Tykkelse | 0,08~0,2 mm |
| Flerlags tykkelse | ≥0,15 mm |
| Minimum linjebredde | 3~5 mil (0,075~0,127 mm) |
| Minimum linjeafstand | 3~5 mil (0,075~0,127 mm) |
| Minimum mekanisk blænde | 0,15~0,2 mm |
| Minimum laserblænde | 0,1 mm |
| Lodmaske | ≥3 mil (0,075 mm) |
| Coverlay-afstand | ≥3 mil (0,075 mm) |
| Overfladeafslutning | ENIG, OSP, Immersion Tin/Sølv |
| Varmetolerance | 260℃/20s |
| Dk | 3,2~3,5（@1MHz） |
| Df | ≤0.02 |
| Flex-liv | ≥100.000 gange |
| Dimensionelt tolerance |
±0,1 mm (omrids) ±10% (tykkelse) |
| Færdigproduktemballage |
Skum Bobleplade Statikposer |
Fleksible kredsløbsplader findes i mange varianter og anvendes bredt i elektroniske komponenter og apparater. Her er nogle specifikke introduktioner:
Kobberkredsløb er arrangeret kun på den ene side af substratet. Polyimidfilmen fører signalet, og dækningsfilmen giver beskyttelse og bøjen identifikation. Konstruktionen er ekstremt tynd og lavpris, egnet til grundlæggende kredsløb. Typiske anvendelser er sensorkabling, LED-lysstriber og grundlæggende signalforbindelser. Almindeligvis kræves kun én bøjning eller at forblive lige for at reducere ledningsharnesser og vægt. Simpel produktion, egnet til små serier. Ulempen er, at ledningskapaciteten er begrænset, kompleks kabling kræver jumpere eller eksterne ledninger, enkeltlagskabling skal undgå korsning, og forstærkningspladen øger tykkelsen.
Kobberkredsløb er placeret på begge sider af substratet, og forbindelse mellem lagene opnås gennem gennemgående huller eller mikroviaer. Ledningstætheden er højere ved samme størrelse, og dobbeltsidet beskyttelsesfilm giver beskyttelse. Det holder det let og tyndt og kan håndtere signaler med mellemstore kompleksitet. Typiske anvendelser er stregkodescannere, kameraledd, og LED-bagbelysningspaneler. Fordelen er at strøm- og signalledninger er adskilt, og ledningsføringen er mere fleksibel. Ulempen er at fremstillingsprocessen (boring, elektroplatering) er mere kompliceret, og prisen er højere sammenlignet med en enkeltsidet plade. Et vigtigt designspørgsmål er at undgå at placere gennemgående huller i bøjningsområder; følg fabrikantens retningslinjer for bøjningsområdedesign (som leddens bredde og afstand) for at sikre lang levetid.
Indeholder tre eller flere kobberlederlags, adskilt af fleksible isoleringslag. Det indre lag kan arrangeres med strømforsyningslag og jordlag for at reducere støj. Forbindelse via blinde eller skjulte huller sparer plads. Overordnet beskyttelse med film. Egnet til højhastighedskredsløb, RF-moduler og tilslutning af små kameramoduler. Fordelen er, at strøm, jord og signal er integreret i en tynd struktur, med god signalfortolkning og stærk modstandsevne mod EMI. Ulempen er høj fremstillingsomkostning og kompleks proces. Nøgelpunktet i designet er, at antallet af lag bestemmer tykkelsen og processen; de vigtigste signaler placeres i det indre lag; øget antal lag kræver forøgelse af minimumsbøjningsradius, og det er nødvendigt at balancere pålidelighed og fleksibilitet.
Alle fleksible designs er baseret på fleksible substrater. Statisk fleksible plader anvendes i scenarier, hvor kun engangsinstallation og bøjning er påkrævet (såsom kameraer og mobiltelefoner) med lav omkostning. Dynamiske fleksible plader bruges på steder, der kræver gentagen bøjning (såsom hængsler og folderskærme). Dette skal specifikt konstrueres til at modstå tusindvis af bøjningscyklusser: reducere kobbertrådspænding og indstille en neutral bøjeningslinje. Valg af materiale (substrat, overflim, kobberstyrkelse) afhænger af bøjningskrav og omkostningsbudget.
Fleksibel PCB med forstærkningsplade, forstærkningspladen (materiale: FR4, polyimid, metalplade) er fastgjort til et specifikt område på den fleksible plade med lim. Funktionen er at understøtte tungere komponenter (såsom stikforbindere, chips), forbedre lokal fladhed og styrke samt forhindre loddeforbindelser i at revne på grund af bøjning. Anvendelsesstedet er stikforbindelsesstiftene, under komponenten, kanten af pladen og testpunktet. Dens designpunkter er, at forstærkningspladens område skal reserveres for ikke at påvirke det tilstødende bøjningsområde, limningen skal være stærk og varmebestandig, overgangsområdets beskyttelsesfilm skal være jævn, og lokal tykkelseforøgelse skal tage højde for samle- og loddeprocessens justering.
Integrer det stive pladelag og det fleksible område i en enkelt struktur. Det fleksible lag presses ind i den stive del under produktionen. Dets fordel er, at der ikke kræves ekstra kabler til at forbinde det stive område; lokalt stivt støtte gives, fleksible forbindelser bevares, vægten reduceres, plads spares, og monteringen forenkles. Hovedbrug er i luftfart, medicinske implantater og militære udstyr. Specifikke krav er højpræcisions-laminering og justeringsteknologi. Dets vigtigste designprincipper er at definere mekanisk pasform og bane for bøjning i startfasen; CAD-værktøjer kræves for at understøtte design af hybridstrukturer.
Kernen er en fleksibel substratfilm (såsom polyimid). Kobberfolie laminereres på den for at danne kredsløbet. Lim sikrer, at kobberlaget er bundet til substratet. Overflim benyttes som yderlag for at give fugt- og slidbeskyttelse og forlænge fleksilevetiden.
Bøjeradius er et mål for den maksimale bøjekapacitet af fleksible plader. Den almindelige regel er "bøjeradius ≈ pladetykkelse × 10". For eksempel: en plade med en tykkelse på 0,1 mm har en minimum bøjeradius på 1 mm.
En mindre radius (såsom tykkelse × 5) er tilladt for én enkelt bøjning.
Hvis det er gentagen bøjning, skal minimum radius følges nøje, ellers kan det let føre til materialetræthed og brud. Materialet påvirker ydelsen. Polyimid er varmebestandigt og modstandsdygtigt over for gentagen bøjning, og polyester er lavpris og egnet til statiske anvendelser. Jo tyndere kobberfolie, jo bedre fleksibilitet.
Den primære funktion er at levere lokal fladhed og mekanisk støtte til loddepunkter (kontakter, komponenter, testpunkter). Forhindrer loddefuger i at knække på grund af bøjningsspænding. Varmebestandige limmidler kræves for fast forbindelse.
Materialer anvendt: FR4 (lav pris), polyimid (god termisk matchning), aluminiumsplade (høj styrke). Forstivninger kræver præcis skæring og kantrutning (såsom tape/overtræksfilm-indpakning) for at forhindre bladning.
Planlægning af forbindelsesbaner: Bestem banens bredde (påvirker strømbelastning og stivhed) og afstanden (undgå kortslutning ved bøjning) så tidligt som muligt. Banerne i bømdeområdet skal være glatte kurver.
Behandling af bømdeområde: Undgå nøglesignaler og gennemgående hul. Nøvendige net placeres i stabile områder.
Placering af komponenter: Placer dem først i ikke-bøjede områder. Hvis de er tæt på bømdeområdet, bør man overveje at bruge fleksible forbindelser eller ZIF-stik.
Designtools: Brug CAD-værktøjer, der understøtter fleksibelt design, med lagdelingsmodellering, spændingsanalyse og bømningsimulation, til at lette samarbejdet med mekanisk design.
Fleksibel PCB-teknologi udvider designmuligheder gennem pladsbesparelse, vægtreduktion og forenklet samling. Vælg mellem enkelsidet, dobbeltsidet, flerlags eller rigid-flex plader afhængigt af dine behov. Sørg for pålidelighed i dynamiske anvendelser gennem passende valg af materialer, ledningsplanlægning og bøgningsdesign.
Producenter som PCBasic leverer ekspertise, hurtig prototyping og masseproduktionssupport. At vælge den rigtige type fleksible plader hjælper med effektivt og pålideligt at udvikle tynde og lette elektronikprodukter med bevægelige dele.
Silkecreme
Kobberbaseret PCB
SMT-montage
Teflon PCB
