Жестко-гибкие печатные платы

Что такое жестко-гибкие печатные платы ？

Жестко-гибкие печатные платы — это новый тип печатных плат, который объединяет характеристики как жестких, так и гибких печатных плат. Используя полиимид в качестве основного субстрата, эти печатные платы обладают гибкостью и могут принимать сложные формы и использоваться в ограниченных пространствах. Они идеально подходят для военной техники, авиационного оборудования, носимых устройств, камер, смартфонов, умных часов, дронов и многого другого.

Каково определение жестко-гибкой печатной платы?

Как следует из названия, жестко-гибкие печатные платы по сути представляют собой комбинацию жестких и гибких печатных плат. Они обладают отличной гибкостью и широко используются в медицинских приборах, военном оборудовании, авиации и космической отрасли, камерах и смартфонах. Полиимид более гибкий, чем FR4, его диэлектрическая проницаемость (Dk) составляет от 3,0 до 3,5, тогда как у FR4 она обычно находится в диапазоне от 3,5 до 4,0. К распространенным материалам на основе полиимида относятся Nelco и Rogers, однако Kapton часто используется для чисто гибких плат.

Жестко-гибкие печатные платы в целом подразделяются на следующие три типа:
1. Односторонние жестко-гибкие платы: это самые простые жестко-гибкие печатные платы, состоящие из проводящего медного слоя, соединенного с гибкой подложкой через просверленные отверстия и защищенных покровным слоем из полиимида.
2. Двусторонние жестко-гибкие платы: имеют два проводящих слоя, электрическое соединение между которыми обеспечивается сквозными отверстиями (PTH).
3. Многослойная жестко-гибкая плата: имеет более двух токопроводящих слоев. Сквозные металлизированные отверстия (PTH) обеспечивают электрические соединения между слоями, что делает производство более сложным, однако такая конструкция идеально подходит для применения, например, в цепях с высокой плотностью монтажа, для уменьшения перекрестных помех и контроля импеданса.

Каковы преимущества жестко-гибких печатных плат?

По сравнению с жесткими печатными платами, жестко-гибкие платы обладают следующими преимуществами:
1. Приспособленность к сложным условиям эксплуатации: Например, оборудование для авиакосмической отрасли должно выдерживать экстремальные условия. Жестко-гибкие платы используют полиимидное покрытие проводников, что эффективно повышает их устойчивость к воздействию внешней среды.
2. Компактные размеры и небольшой вес: В военной технике предъявляются строгие требования к габаритам и массе. Жестко-гибкие платы могут адаптироваться к различным малым и микроскопическим конструкциям, тем самым уменьшая общий размер и вес.
3. Высокая устойчивость к ударам и вибрации: Они способны выдерживать сильные ударные воздействия без повреждений.
4. Повторяемость использования: Жестко-гибкие платы можно складывать до 100 раз без повреждений.
5. Возможности 3D-дизайна: Их можно спроектировать в трехмерные формы, чтобы удовлетворить различные требования применения.
6. Чрезвычайно прочные и долговечные: Поскольку они ударопрочные, их можно использовать в течение длительного времени без повреждений.

Область применения жестко-гибких печатных плат

1. Медицинские устройства: например, носимое защитное оборудование, кардиостимуляторы, тестеры крови. Жестко-гибкие печатные платы обладают отличной устойчивостью и компактным размером.
2. Средний и низкий сегмент потребительской электроники: например, маленькие мобильные телефоны, мини-компьютеры, детские часы и другие маленькие, сложные продукты.
3. Аэрокосмическая отрасль: например, маленькие дроны, космические корабли, космическое оборудование, марсоходы.
4. Военная отрасль: например, системы обороны, ракеты, атомные бомбы, авиационная артиллерия.
5. Автомобильная электроника: например, контрольные панели и встроенные навигационные системы.
6. Интеллектуальные роботы: различные ИИ-роботы.

Идеи проектирования жестко-гибких печатных плат

При проектировании жестко-гибкой печатной платы обратите особое внимание на следующие параметры проектирования:
1. Правильно рассчитайте радиус изгиба платы: Радиус изгиба должен находиться в разумных пределах, иначе может произойти повреждение.
2. Определите количество изгибов: Определите, будет ли плата статической (изгиб только один раз) или динамической (многократный изгиб).
3. Выбор материала: Для гибкой области рекомендуется использовать полиимид, а для жесткой области — FR4.
4. Сквозное отверстие должно находиться на расстоянии не менее 0,5 мм от изгиба.
5. Избегайте изгибов под 90°, так как это может легко привести к разрыву.
6. Не используйте сквозные отверстия в гибкой области и не сверлите отверстия в зоне изгиба.
7. Избегайте чрезмерно горячих условий, поскольку этот продукт очень чувствителен к нагреву.
8. Влияние структуры слоев на производительность: Обратите внимание на выравнивание каждого слоя, поскольку это повлияет на стабильность и надежность жестко-гибкой печатной платы.

Всегда соблюдайте стандарты IPC 6013.

Процесс производства жестко-гибридных печатных плат

1. Схематическое проектирование: инженеры делят плату на жесткие и гибкие участки в соответствии со стандартом IPC 6013 и сначала разрабатывают конструкцию платы.
2. Выбор материала: для гибкой части выбирается Каптон/полиимид, а для жесткой части — FR4.
3. Ламинирование: ламинирование выполняется при высоких температурах, однако необходимо обращать внимание на прочность.
4. Сверление и металлизация: просверливаются и электрифицируются уложенные в пакет платы.
5. Установка компонентов: пайка компонентов осуществляется с помощью технологии поверхностного монтажа (SMT), пайки и оплавления.
6. Тестирование и контроль качества: проводится несколько проверок продукции и обеспечение качества.

Оценка стоимости жестко-гибридных печатных плат

1. Хотя они и дороже FR4, эффективность сборки выше.
2. Как только этот продукт будет внедрен, общая стоимость снизится.
3. Масштабное производство может снизить нашу среднюю себестоимость.
4. Чтобы избежать увеличения затрат в процессе создания прототипа, бюджет необходимо планировать заранее.

Соответствующие характеристики гибких и жестко-гибких плат

Гибкие печатные платы (Flex PCB):

• Гибкие и прочные, не подвержены повреждениям;
  
• Тонкие и легкие, подходят для применений с небольшим количеством точек подключения;
  
• Изготовлены из полиимида или Каптона;
  
• Классификация: 1. Статические (можно согнуть только один раз) 2. Динамические (можно многократно сгибать)
  

Характеристики жестко-гибких печатных плат:

• Комбинация жестких и гибких плат;
  
• Высокая устойчивость, гибкость и высокая степень гибкости;
  
• В основном используется в медицинской, военной и аэрокосмической промышленности.
  

Разница между FFC и FPC

• FFC: полное название: гибкий плоский кабель: этот тип кабеля не имеет схемы и в основном используется для подключения модулей.
  
• FPC (гибкая печатная плата): этот тип кабеля имеет проводник на конце и содержит схему. Имеет более сложную конструкцию и используется в высокоточных, высокопроизводительных приложениях.

Спецификация жестко-гибкого печатного узла в LHD TECH

Shen Zhen LHD TECH: поставщик высококачественных жестко-гибких печатных плат из Китая

Выбор поставщика высокого качества имеет решающее значение, и мы являемся надежным и заслуживающим доверия поставщиком.
1. Наши продукты сертифицированы по системам качества ISO9001 и QS9000, с жестким контролем качества на всех этапах производственного процесса.
2. Высокая доступность. Жестко-гибкие печатные платы стоят дорого, поэтому мы предлагаем очень конкурентоспособные цены, чтобы помочь клиентам снизить затраты и увеличить прибыль.
3. Более 23 лет опыта производства печатных плат и строгие производственные стандарты и процессы позволяют гарантировать надежное и стабильное качество продукции.
4. Наша опытная техническая команда может решать различные проблемы проектирования жестко-гибких печатных плат с самого начала, что снижает беспокойство клиентов.