EN
Linkuri rapide
Pagina Principală > Producție PCB > Placă de Circuit Imprimat > PCB Flexibil
Plăcile de circuit imprimat flexibile (PCB Flexibil) pot fi îndoite pentru a se potrivi în spații înguste sau dinamice. Sunt construite cu un strat de cupru așezat pe un film din material flexibil pentru miniaturizarea dispozitivului. Acestea se găsesc frecvent în camere foto, telefoane inteligente și dispozitive medicale. Proprietățile de îndoire oferă flexibilitate în proiectare, asigurând în același timp fiabilitatea transmisiei semalelor.
Circuitele imprimate flexibile pot reduce dimensiunea și greutatea dispozitivelor, făcând produsele mai subțiri și mai ușoare, și îmbunătățind confortul și durabilitatea dispozitivelor purtabile. Reduc cablurile și conectorii, simplifică procesele de asamblare și îmbunătățesc eficiența producției. PCB-urile flexibile sunt rezistente la mișcare și stres și sunt utilizate pe scară largă în vehicule electrice, drone, sisteme inteligente de locuit și alte domenii, contribuind la avansarea tehnologiei de fabricație.
Următorul conținut acoperă principalele tipuri, structuri, avantaje și dezavantaje ale PCB-urilor flexibile și le compară cu PCB-urile rigide.
Placa de circuit flexibilă este o placă subțire de circuit care are ca suport un film flexibil, având fire de cupru pentru transmiterea energiei și a semnalelor. Substratul poate fi îndoit, modelat sau curbat pentru a se adapta la constrângerile de spațiu. pCB Flexibil placa este o alegere ideală atunci când o placă PCB rigidă nu poate satisface cerințele de spațiu sau dinamice.
Comparativ cu placa PCB rigidă, care utilizează un substrat dur, plăcile PCB flexibile pot fi îndoiate pentru a se adapta mișcării dispozitivului sau spațiului redus, pot reduce conectorii și cablurile, pot reduce greutatea și pot simplifica asamblarea.
PCB flexibil utilizează frecvent poliimida sau film de poliester ca suport. Foi de cupru sunt laminate pe suport cu ajutorul unui adeziv, iar stratul de acoperire protejează conductele și menține capacitatea de îndoire. Rigidelile sunt utilizate pentru a susține local componentele, iar straturile de acoperire sunt folosite pentru a îmbunătăți izolarea și rezistența. Numărul de straturi și grosimea sunt ajustate în funcție de cerințele aplicației pentru a echilibra flexibilitatea și durabilitatea. Are o gamă largă de aplicații, cum ar fi camerele foto, telefoanele mobile, dispozitivele purtabile, senzorii, scanerele medicale, ochelarii inteligenți și dronele. Industria auto o utilizează pentru borduri și senzori; aerospace-ul o folosește pentru ușurința și flexibilitatea sa; este aplicabilă și roboților cu părți mobile.
Caracteristică |
Capacitate |
| Substrat |
Poliimid Alte produse PTFE |
| Număr de straturi | 1~12 straturi |
| Grosimea substractului | 12~125 μm |
| Grosimea cuprului | 12/18/35/70 μm |
| Coverlay | PI+Adeziv~25~50 μm |
| Grosimea stratului unic | 0,08~0,2 mm |
| Grosime multi-strat | ≥0,15 mm |
| Lățimea minimă a liniei | 3~5 mil (0,075~0,127 mm) |
| Distanță Minimă între Linii | 3~5 mil (0,075~0,127 mm) |
| Apertură Mecanică Minimă | 0,15~0,2 mm |
| Apertură Laser Minimă | 0.1 mm |
| Mască de lipire | ≥3 mil (0,075 mm) |
| Distanță Suplimentară pentru Strat de Protecție | ≥3 mil (0,075 mm) |
| Finalizare suprafață | ENIG, OSP, Staniu/Argint prin Imersie |
| Rezistență la căldură | 260℃/20s |
| Dk | 3,2~3,5 (@1 MHz) |
| DF | ≤0.02 |
| Durabilitate | ≥100.000 de ori |
| Toleranța dimensională |
±0,1 mm (contur) ±10% (grosime) |
| Ambalare produs finalizat |
Foam Perne de aer Pungi antistatice |
Plăcile flexibile sunt disponibile în multe variante și sunt utilizate frecvent în componentele și dispozitivele electronice. Iată câteva prezentări specifice:
Circuitele de cupru sunt aranjate doar pe o singură parte a suportului. Filmul de poliimidă transportă semnalul, iar filmul de protecție oferă protecție și identificarea îndoirii. Structura este ultra-subțire și ieftină, potrivită pentru circuite simple. Aplicațiile tipice sunt cablajele pentru senzori, benzi LED și conexiuni de semnal de bază. De regulă, este necesară o singură îndoire sau menținerea în linie dreaptă pentru a reduce cablurile și greutatea. Producție simplă, potrivită pentru serii mici. Dezavantajul este că capacitatea de cablare este limitată, iar cablarea complexă necesită punți sau fire externe, iar cablarea pe un singur strat trebuie să evite intersecțiile, iar placa de întărire crește grosimea.
Circuitele de cupru sunt dispuse pe ambele părți ale suportului, iar interconectarea dintre straturi se realizează prin găuri trecante sau microvias. Densitatea cablajului este mai mare la aceeași dimensiune, iar filmul de protecție dublu este aplicat pe ambele părți. Rămâne ușor și subțire, și poate gestiona semnale de complexitate medie. Aplicațiile tipice sunt scanerele de coduri de bare, cablurile pentru camere video și panourile de iluminare LED pentru backlight. Avantajul este acela că liniile de alimentare și semnal sunt separate, iar cablajul este mai flexibil. Dezavantajul este acela că procesul de fabricație (găurire, electroplacare) este mai complicat, iar costul este mai mare comparativ cu placa monociclică. Punctul cheie al proiectării este acela de a evita amplasarea găurilor trecante în zona de îndoire; trebuie urmate regulile de proiectare pentru zona de îndoire furnizate de producător (cum ar fi lățimea și distanța dintre conductori) pentru a garanta fiabilitatea pe termen lung.
Conține trei sau mai multe straturi de conductori de cupru, separate de straturi de izolație flexibile. Stratul interior poate fi amenajat cu strat de alimentare și strat de masă pentru reducerea zgomotului. Interconectarea prin găuri orbe sau îngropate economisește spațiu. Protecție generală cu film de acoperire. Este potrivit pentru circuitele de mare viteză, modulele RF și conexiunile modulelor mici de cameră. Avantajul este că alimentarea, masa și semnalul sunt integrate într-o structură subțire, cu o integritate bună a semnalului și o capacitate puternică anti-EMI. Dezavantajul este costul ridicat de producție și procesul complex. Punctul cheie al proiectării este că numărul de straturi determină grosimea și procesul; semnalele importante sunt amplasate în stratul interior; creșterea numărului de straturi necesită o creștere a razei minime de îndoire, iar echilibrul dintre fiabilitate și flexibilitate trebuie menținut.
Toate designurile flexibile se bazează pe substraturi flexibile. Plăcile flexibile statice sunt utilizate în scenarii unde este necesară doar o instalare și o îndoire o singură dată (de exemplu, camere foto și telefoane mobile), fiind de cost redus. Plăcile flexibile dinamice sunt utilizate în locații care necesită îndoiri repetate (de exemplu, articulații și ecrane pliabile). Acestea trebuie proiectate special pentru a rezista la mii de cicluri de îndoire: reducerea stresului asupra cablurilor de cupru și stabilirea unei linii neutre de îndoire. Alegerea materialelor (substrat, film de acoperire, grosimea cuprului) depinde de cerințele privind îndoirea și de bugetul alocat costurilor.
PCB flexibil cu placă de rigidizare, placa de rigidizare (material: FR4, poliimidă, tablă metalică) este fixată într-o zonă specifică a plăcii flexibile cu ajutorul unui adeziv. Funcția sa este de a susține componentele mai grele (cum ar fi conectorii, circuitele integrate), de a îmbunătăți planitatea și rezistența locală, precum și de a preveni crăparea sudurilor cauzată de îndoire. Locurile de aplicare sunt pad-ul conectorului, sub componentă, marginea plăcii și punctul de testare. Punctele importante ale designului sunt ca aria plăcii de rigidizare să fie rezervată pentru a evita afectarea zonei adiacente de îndoire, adeziunea să fie puternică și rezistentă la căldură, zona de tranziție a filmului de protecție să fie netedă, iar grosimea locală să ia în considerare ajustările procesului de asamblare și sudare.
Integrați aria de placă rigidă și aria flexibilă într-o singură structură. Stratul flexibil este presat în partea rigidă în timpul procesului de fabricație. Avantajul este acela că nu sunt necesare cabluri suplimentare pentru a conecta aria rigidă; se oferă un suport rigid local, se păstrează conexiunile flexibile, se reduce greutatea, se economisește spațiu și se simplifică asamblarea. Este utilizată în principal în aeronautică, implante medicale și echipamente militare. Cerințele specifice sunt tehnologii de laminare și aliniere de înaltă precizie. Punctele esențiale ale proiectării sunt definirea potrivirii mecanice și a traseelor de îndoire în faza inițială; este necesar ca instrumentele CAD să susțină proiectarea structurilor hibride.
Nucleul este un film de suport flexibil (de exemplu, poliimidă). Folia de cupru este laminată pe acesta pentru a forma circuitul. Adezivul asigură lipirea stratului de cupru de suport. Filmul de acoperire este utilizat ca strat exterior pentru a oferi protecție împotriva umezelii și a uzurii, prelungind durata de utilizare flexibilă.
Raza de îndoire este o măsură a capacității maxime de îndoire a plăcilor flexibile. Regula generală este „raza de îndoire ≈ grosimea plăcii × 10”. De exemplu: o placă cu o grosime de 0,1 mm are o rază minimă de îndoire de 1 mm.
O rază mai mică (de exemplu, grosimea × 5) este permisă pentru o îndoire unică.
Dacă îndoirea este repetată, trebuie urmată strict raza minimă, altfel există riscul producerii de fisuri din cauza oboselei materialelor. Materialul influențează performanța. Poliimida este rezistentă la căldură și la îndoiri repetate, iar poliesterul este mai ieftin și potrivit pentru aplicații statice. Cu cât este mai subțire folia de cupru, cu atât flexibilitatea este mai bună.
Funcția principală este de a asigura planitate locală și suport mecanic pentru zonele de lipire (conectori, componente, puncte de testare). Previne crăparea lipiturilor din cauza stresului mecanic de îndoire. Se cer adezivi rezistenți la căldură pentru o lipire fermă.
Materiale utilizate: FR4 (cost redus), poliimidă (potrivire termică bună), foi de aluminiu (rezistență ridicată). Rigidele necesită tăiere precisă și tratarea muchiilor (de exemplu, înveliș cu bandă/film) pentru a preveni desprinderea.
Planificarea traseelor: Stabiliți lățimea traseelor (influențează capacitatea de curent și rigiditatea) și distanța dintre acestea (pentru a evita scurtcircuitele la îndoire) cât mai devreme posibil. Traseele din zona de îndoire trebuie să aibă forme curbe continue.
Prelucrarea zonei de îndoire: Evitați liniile de semnal importante și găurile metalizate. Rețelele esențiale trebuie amplasate în zone stabile.
Amplasarea componentelor: Plasați-le mai întâi în zonele care nu se îndoiesc. Dacă sunt aproape de zona de îndoire, luați în considerare utilizarea unor conectori flexibili sau a unor socluri ZIF.
Instrumente de proiectare: Utilizați instrumente CAD care susțin proiectarea flexibilă, cu funcții de modelare stratificată, analiză de stres și simulare a îndoirii, pentru a facilita colaborarea cu proiectarea mecanică.
Tehnologia PCB flexibil extinde posibilitățile de design prin economisirea de spațiu, reducerea greutății și simplificarea asamblării. Alegeți plăci cu un singur strat, dublu strat, multi-strat sau hibride rigid-flexibile în funcție de nevoile dvs. Asigurați fiabilitatea acestora în aplicații dinamice prin alegerea rațională a materialelor, planificarea traseelor și designul pentru îndoire.
Producători precum PCBasic oferă expertiză, prototipare rapidă și suport pentru producție de serie. Alegerea tipului potrivit de placă flexibilă ajută la dezvoltarea eficientă și fiabilă a dispozitivelor electronice subțiri și ușoare, cu părți mobile.
Filtru de mătase
Placă de circuit cu bază de cupru
Asamblare SMT
PCB din Teflon
