EN
Быстрые ссылки
Главная страница > Производство печатных плат > Печатная плата > Гибкая ПЛС
Гибкие печатные платы (Flexible PCBs) могут изгибаться, чтобы помещаться в узкие или подвижные пространства. Они изготовлены с медным слоем, нанесенным на гибкую пленочную основу, что позволяет уменьшить размеры устройства. Такие платы широко используются в камерах, смартфонах и медицинских приборах. Благодаря способности к изгибу обеспечивается гибкость компоновки и надежность передачи сигналов.
Гибкие печатные платы позволяют уменьшить размер и вес устройств, сделать продукты тоньше и легче, повысить комфорт и долговечность носимых устройств. Они уменьшают количество кабелей и соединителей, упрощают процесс сборки и повышают производственную эффективность. Гибкие печатные платы устойчивы к движению и нагрузкам и широко используются в электромобилях, дронами, умными домами и других областях, способствуя развитию производственных технологий.
Следующий материал охватывает основные типы, структуры, преимущества и недостатки гибких печатных плат, а также сравнивает их с жесткими печатными платами.
Гибкая печатная плата — это тонкая печатная плата с гибкой пленкой в качестве основы, на которой размещены медные провода для передачи энергии и сигналов. Основу можно сворачивать, придавать ей нужную форму или изгибать, чтобы адаптироваться к ограничениям доступного пространства. гибкая ПЛС плата является идеальным выбором, когда жесткая печатная плата не может соответствовать требованиям по пространству или динамическим характеристикам.
В отличие от жесткой печатной платы, которая использует твердую подложку, гибкие печатные платы могут изгибаться для адаптации к движению устройства или компактного пространства, уменьшать количество соединителей и кабелей, снижать вес и упрощать сборку.
Гибкие печатные платы часто используют полиамидную или полиэфирную пленку в качестве основы. Фольгированный материал приклеивается к основанию с помощью клея, а защитный слой (coverlay) защищает проводники и обеспечивает гибкость. Упрочняющие элементы (stiffeners) применяются для локальной поддержки компонентов, а защитный слой (coverlay) улучшает изоляцию и прочность. Количество слоев и толщина регулируются в соответствии с требованиями применения, чтобы достичь баланса между гибкостью и долговечностью. Области применения разнообразны: камеры, мобильные телефоны, носимые устройства, сенсоры, медицинские сканеры, умные очки и дроны. В автомобилестроении применяются для панелей приборов и сенсоров; в аэрокосмической отрасли ценятся за легкость и гибкость; также подходят для роботов с подвижными частями.
Особенность |
Способность |
| Субстрат |
Полиимид Полиэстер ПТФЭ |
| Количество слоев | 1~12 слоев |
| Толщина субстрата | 12~125 мкм |
| Толщина меди | 12/18/35/70 мкм |
| Покровной слой | PI+Клей~25~50 мкм |
| Толщина одного слоя | 0.08~0.2 мм |
| Толщина многослойной платы | ≥0,15 мм |
| Минимальная ширина линии | 3~5 мил (0,075~0,127 мм) |
| Минимальное расстояние между линиями | 3~5 мил (0,075~0,127 мм) |
| Минимальный размер механического отверстия | 0,15~0,2 мм |
| Минимальный размер лазерного отверстия | 0.1 мм |
| Паяльная маска | ≥3 мил (0,075 мм) |
| Зазор покровного слоя | ≥3 мил (0,075 мм) |
| Покрытие поверхности | ENIG, OSP, Immersion Tin/Silver |
| Теплостойкость | 260℃/20с |
| Dk | 3,2~3,5（@1МГц） |
| Df | ≤0.02 |
| Гибкая подложка | ≥100000 раз |
| Размерная допустимость |
±0,1 мм (очертание) ±10% (толщина) |
| Упаковка готовой продукции |
Пена Пузырьковый наполнитель Антистатические пакеты |
Гибкие печатные платы представлены в различных вариантах и широко используются в электронных компонентах и устройствах. Ниже приведены некоторые конкретные виды
Медные цепи расположены только на одной стороне подложки. Полиимидная пленка передает сигнал, а защитная пленка обеспечивает защиту и обозначение изгиба. Конструкция сверхтонкая и недорогая, подходит для базовых цепей. Типичные приложения — проводка датчиков, светодиодные ленты и базовые сигнальные соединения. Обычно требуется изгиб только один раз или сохранение прямого положения, чтобы уменьшить количество проводов и снизить вес. Простое производство, подходит для мелкосерийного выпуска. Недостаток заключается в том, что емкость проводки ограничена, сложная разводка требует перемычек или внешних проводов, разводка одного слоя должна избегать пересечений, а усиливающая пластина увеличивает толщину.
Медные цепи расположены на обеих сторонах подложки, а межслойное соединение осуществляется через сквозные отверстия или микроскопические переходные отверстия. Плотность размещения проводников выше при одинаковом размере, а двусторонняя пленка обеспечивает защиту. Сохраняйте легкость и тонкость, обрабатывая сигналы средней сложности. Типичные приложения — сканеры штрих-кодов, проводка камер и светодиодные подсветки панелей. Преимущество заключается в разделении силовых и сигнальных линий, что обеспечивает большую гибкость при трассировке. Недостаток — более сложный производственный процесс (сверление, гальваническое покрытие), а также более высокая стоимость по сравнению с односторонними платами. Ключевым моментом при проектировании является избегание размещения сквозных отверстий в зоне изгиба; необходимо соблюдать правила проектирования зон изгиба, предоставляемые производителем (например, ширина и расстояние проводников), чтобы обеспечить долгосрочную надежность.
Содержит три или более слоев медных проводников, разделенных гибкими изоляционными слоями. Внутренний слой может быть скомпонован с использованием слоев питания и заземления для уменьшения уровня шума. Взаимосвязь осуществляется через скрытые или встроенные отверстия, что позволяет экономить пространство. Общая защита обеспечивается покровной пленкой. Подходит для высокоскоростных цепей, ВЧ-модулей и подключения малогабаритных камер. Преимуществом является интеграция питания, заземления и сигналов в тонкую конструкцию, обладающую хорошую целостность сигналов и высокую устойчивость к электромагнитным помехам. Недостатком является высокая стоимость изготовления и сложность технологического процесса. Ключевыми моментами проектирования являются: количество слоев определяет толщину и технологию изготовления; ключевые сигналы размещаются во внутренних слоях; увеличение количества слоев требует увеличения минимального радиуса изгиба, необходимо соблюдать баланс между надежностью и гибкостью.
Все гибкие конструкции основаны на гибких основаниях. Статические гибкие платы используются в сценариях, где требуется однократная установка и изгиб (например, камеры и мобильные телефоны) с низкой стоимостью. Динамические гибкие платы используются в местах, где требуется многократный изгиб (например, петли и складные экраны). Это требует специального проектирования для выдерживания тысяч циклов изгиба: снижения напряжения медного провода и установки нейтральной линии изгиба. Выбор материала (основание, защитная пленка, толщина меди) зависит от требований к изгибу и бюджета стоимости.
Гибкая печатная плата с усилительной пластиной, усилительная пластина (материал: FR4, полиимид, металлический лист) крепится с помощью клея к определенной области гибкой платы. Функция заключается в поддержке более тяжелых компонентов (таких как разъемы, микросхемы), повышении локальной плоскостности и прочности, предотвращении растрескивания паяных соединений из-за изгиба. Области применения: контактные площадки разъемов, под компонентами, на краю платы и контрольные точки. Особенности проектирования: область усилительной пластины необходимо резервировать, чтобы не повлиять на смежные участки изгиба, соединение должно быть прочным и термостойким, зона переходного покрытия должна быть гладкой, а локальное утолщение должно учитывать корректировку процессов сборки и пайки.
Интеграция жесткой платы и гибкой области в единую конструкцию. Гибкий слой впрессовывается в жесткую часть во время производства. Преимущество заключается в том, что нет необходимости в дополнительных кабелях для соединения жесткой области; обеспечивается локальная жесткая поддержка, сохраняются гибкие соединения, уменьшается вес, экономится пространство и упрощается сборка. Основные сферы применения: авиакосмическая промышленность, медицинские имплантаты и военная техника. Конкретные требования: высокоточное ламинирование и технологии позиционирования. Ключевые моменты проектирования: на раннем этапе определяются механическое соответствие и траектории изгиба; необходимы CAD-инструменты, поддерживающие проектирование гибридных структур.
Основой является гибкая пленка-основание (например, полиимидная). Медь ламинируется на ней для формирования схемы. Клей обеспечивает соединение медного слоя с основой. Защитная пленка используется в качестве внешнего слоя для обеспечения защиты от влаги и износа, а также для увеличения срока службы при изгибе.
Радиус изгиба является мерой максимальной способности гибких плат к изгибу. Общее правило: "радиус изгиба ≈ толщина платы × 10". Например: плата толщиной 0,1 мм имеет минимальный радиус изгиба 1 мм.
Для однократного изгиба допускается меньший радиус (например, толщина × 5).
Если изгиб повторяется, необходимо строго соблюдать минимальный радиус, в противном случае легко вызвать усталостное разрушение материала. Материал влияет на рабочие характеристики. Полиимид устойчив к нагреву и многократному изгибу, полиэстер имеет низкую стоимость и подходит для статических применений. Чем тоньше медная фольга, тем лучше гибкость.
Основная функция заключается в обеспечении локальной плоскостности и механической поддержки контактных площадок (разъемов, компонентов, точек тестирования). Предотвращает растрескивание паяных соединений из-за напряжений изгиба. Для прочного соединения требуются термостойкие клеи.
Используемые материалы: FR4 (низкая стоимость), полиимид (хорошее тепловое соответствие), алюминиевый лист (высокая прочность). Для усилителей требуется точная резка и обработка краев (например, обмотка лентой/пленкой), чтобы предотвратить отслоение.
Планирование разводки: Определите ширину проводника (влияет на проводимость тока и жесткость) и расстояние между проводниками (избегайте короткого замыкания при изгибе) как можно раньше. Проводники в изгибаемой области должны иметь плавные изгибы.
Обработка изгибаемой области: Избегайте прокладки ключевых сигнальных линий и переходных отверстий. Ключевые сети размещаются в стабильных областях.
Размещение компонентов: Сначала размещайте их в неизгибаемых областях. Если они находятся рядом с изгибаемой областью, рассмотрите возможность использования гибких соединителей или разъемов ZIF.
Инструменты проектирования: Используйте CAD-инструменты, поддерживающие гибкое проектирование, с функциями моделирования слоев, анализа напряжений и симуляции изгиба, чтобы облегчить взаимодействие с механическим проектированием.
Технология гибких печатных плат расширяет возможности проектирования за счет экономии пространства, уменьшения веса и упрощения сборки. Выбирайте однослойные, двухслойные, многослойные или жестко-гибкие платы в зависимости от ваших потребностей. Обеспечьте надежность в динамических приложениях благодаря разумному выбору материалов, трассировке и проектированию изгиба
Производители, такие как PCBasic, предлагают экспертизу, быстрое создание прототипов и поддержку массового производства. Выбор правильного типа гибкой платы способствует эффективной и надежной разработке тонких и легких электронных устройств с движущимися частями
Шелковые фильтры
Печатная плата на медной основе
Сборка SMT
Печатная плата из тефлона
