Rigid Flex plošný spoj

Čo je rigid Flex plošný spoj ？

Rigid-flexné dosky plošných spojov sú novým typom dosiek plošných spojov, ktoré kombinujú vlastnosti oboch – tuhých aj flexibilných dosiek plošných spojov. Využitie polyimidu ako hlavného substrátu umožňuje týmto doskám plošných spojov ohyb a prispôsobenie sa zložitým tvarom a tesným priestorom. Sú ideálne pre vojenské zariadenia, letecké zariadenia, nositeľné zariadenia, kamery, chytré telefóny, hodinky, drony a podobne.

Ako sa definuje rigid-flex PCB?

Rigid-flex plošné spoje, ako už ich názov napovedá, sú v podstate dosky plošných spojov, ktoré kombinujú tuhé a flexibilné plošné spoje. Ponúkajú vynikajúcu ohybnosť a pružnosť, čo spôsobuje, že sú široko používané v lekárskych zariadeniach, vojenskom vybavení, v leteckom priemysle, fotoaparátoch a smartfónoch. Polyimid je pružnejší ako FR4, pričom jeho dielektrická konštanta (Dk) je medzi 3,0 a 3,5, zatiaľ čo FR4 sa zvyčajne pohybuje medzi 3,5 a 4,0. Bežné polyimidové materiály zahŕňajú Nelco a Rogers, ale Kapton sa často používa pre čisto flexibilné dosky.

Rigid-flex plošné spoje sú zvyčajne rozdelené do nasledujúcich troch typov:
1. Jednostranný rigid-flex: Toto je najjednoduchší rigid-flex plošný spoj, ktorý pozostáva z vodivej medienej vrstvy pripojenej k flexibilnému substrátu prostredníctvom vŕtaných otvorov a je chránený polyimidovým prekrytím.
2. Obojstranný rigid-flex: Tento typ má dve vodivé vrstvy, pričom sklenené otvory (PTH) zabezpečujú elektrické spojenie medzi vrstvami.
3. Viacrovňový tuho-pružný: Tento typ má viac ako dve vodivé vrstvy. PTH zabezpečujú elektrické prepojenia medzi vrstvami, čo zvyšuje zložitosť výroby, no je ideálny pre aplikácie ako vysokohustotné vedenie, potlačenie diaľkového prenosu a kontrola impedancie.

Aké sú výhody tuho-pružných dosiek plošných spojov (PCB)?

Oproti tuhým doskám PCB majú tuho-pružné dosky nasledovné výhody:
1. Prispôsobenie sa zložitým prostrediam: Napríklad letecké a vesmírne zariadenia musia odolávať extrémnym podmienkam. Tuho-pružné dosky využívajú polyimid na krytie vodičov, čím sa efektívne zvyšuje ich odolnosť voči vonkajšiemu prostrediu.
2. Kompaktná veľkosť a hmotnosť: Armáda má prísne požiadavky na veľkosť a hmotnosť. Tuho-pružné dosky sa môžu prispôsobiť rôznym malým a mikroštruktúram, čím sa znižuje veľkosť a hmotnosť.
3. Silná odolnosť proti nárazom a vibráciám: Dokážu odolať silným nárazom bez poškodenia.
4. Opätovná použiteľnosť: Tuho-pružné dosky možno preložiť až 100-krát bez poškodenia.
5. 3D dizajnové možnosti: Môžu byť navrhnuté do trojrozmerných tvarov, aby vyhovovali rôznym požiadavkám použitia.
6. Mimoriadne odolné a trvanlivé: Keďže sú odolné voči nárazom, môžu byť používané po dlhú dobu bez poškodenia.

Rozsah použitia tuhých a pružných dosiek plošných spojov (rigid-flex PCB)

1. Lekársky prístroj: napríklad nošené ochranné vybavenie, kardiostimulátory, testery krvi. Tuhopružné dosky plošných spojov ponúkajú vynikajúcu odolnosť a kompaktnú veľkosť.
2. Stredná a nižšia trieda spotrebných elektronických zariadení: napríklad malé mobilné telefóny, minipočítače a detielske hodinky, medzi inými malými a zložitými výrobkami.
3. Letectvo a kozmonautika: napríklad malé drony, kozmické lode, vesmírne zariadenia a marsochodné vozidlá.
4. Vojenské použitie: napríklad obranné systémy, riadené striely, atómové bômba a lietadlové delostrelectvo.
5. Automobilová elektronika: napríklad ovládacie panely a zabudované navigačné systémy.
6. Inteligentné roboty: rôzne AI roboty.

Návrhové koncepty pre tuhopružné dosky plošných spojov (rigid-flex PCB)

Pri návrhu pružno-spojovacej dosky (rigid-flex PCB) venujte osobitnú pozornosť nasledujúcim návrhovým parametrom:
1. Správne vypočítajte polomer ohybu dosky: Polomer ohybu musí byť v rozumnom rozsahu, inak môže dôjsť k poškodeniu.
2. Určite počet ohybov: Zistite, či sa bude doska používať staticky (ohýbať iba raz) alebo dynamicky (opakované ohýbanie viackrát).
3. Výber materiálu: Pre pružnú časť sa odporúča použiť polyimid, pre tuhé časti FR4.
4. Priehlubne (PTH) by mali byť aspoň 0,5 mm od ohybu.
5. Vyhýbajte sa ohybom pod uhlom 90°, pretože to môže ľahko spôsobiť poškodenie.
6. V pružnej časti nepoužívajte priehlubne (PTH) ani nevŕtajte otvory v mieste ohybu.
7. Vyhnite sa nadmernému teplu, pretože tento produkt je veľmi citlivý na teplo.
8. Vplyv štruktúry vrstiev na výkon: Venujte pozornosť zarovnaniu jednotlivých vrstiev, pretože to ovplyvní stabilitu a spoľahlivosť pružno-spojovacej dosky.

Vždy dodržiavajte normy IPC 6013.

Výrobný proces pružno- tuhých dosiek plošných spojov

1. Návrh schémy: Inžinieri rozdelia dosku na tuhé a pružné časti podľa štandardu IPC 6013 a najprv navrhnú dosku.
2. Výber materiálu: Pre pružnú časť sa vyberie Kapton/polyimid a pre tuhú časť sa vyberie FR4.
3. Laminácia: Laminácia sa vykonáva za vysokých teplôt, ale je potrebné venovať pozornosť pevnosti.
4. Vŕtanie a pokovovanie: Vrstvené dosky sa prevŕtajú a oživia.
5. Inštalácia súčiastok: Spájkovanie súčiastok sa vykonáva pomocou SMT, ručného spájkovania a reflow spájkovania.
6. Testovanie a kontrola kvality: Vykonávajú sa viaceré kontroly výrobku a zabezpečenie kvality.

Odhad nákladov na pružno-tuhé dosky plošných spojov

1. Hoci sú nákladnejšie ako FR4, efektivita montáže je vyššia.
2. Po raz zavedenia tohto výrobku sú celkové náklady nižšie.
3. Vysoké množstvo výroby môže znížiť náš priemerný náklad.
4. Aby sa počas vývojového prototypu predišlo vyšším nákladom, mala by sa vopred vykonať rozpočtová príprava.

Pristúpne vlastnosti pružných dosiek a tuhých-pružných dosiek

Pružné plošné spoje (Flex PCBs):

• Pružné a odolné, nie sú ľahko poškoditeľné;
  
• Tenké a ľahké, vhodné pre aplikácie s malým počtom pripojovacích bodov;
  
• Vyrobené z polyimidu alebo Kaptonu;
  
• Klasifikácia: 1. Statické (možno ohnúť iba raz) 2. Dynamické (možno ohnúť viackrát)
  

Vlastnosti tuhých-pružných plošných spojov:

• Kombinácia tuhých a pružných dosiek;
  
• Vysoko odolný, ohybný a veľmi pružný;
  
• Primárne sa používa v lekárskom, vojenskom a leteckom priemysle.
  

Rozdiely medzi FFC a FPC

• FFC: Celý názov: Flexibilný plochý kábel: Tento typ kábla nemá obvod a primárne sa používa na pripájanie modulov.
  
• FPC (Flexibilný plochý obvod): Tento typ kábla má vodič na konci a obsahuje obvod. Má zložitejšiu štruktúru a používa sa pre vysokopresné a vysokohustotné aplikácie.

Špecifikácia tuho-flexibilného plochého obvodu od spoločnosti LHD TECH

Shen Zhen LHD TECH: čínsky dodávateľ kvalitných tuhých-ohybových dosiek PCB

Výber kvalitného dodávateľa je kľúčový a my sme spoľahlivý a dôveryhodný dodávateľ.
1. Naše produkty sú certifikované podľa kvalitných systémov ISO9001 a QS9000, pričom kvalita je prísne kontrolovaná počas celého výrobného procesu.
2. Veľmi dostupné. Tuhé-pružné dosky plošných spojov (Rigid-flex PCB) sú drahé, preto ponúkame veľmi konkurencieschopné ceny, ktoré pomáhajú zákazníkom znížiť náklady a zvýšiť zisky.
3. S viac ako 23-ročnou skúsenosťou v oblasti PCBA a prísnymi výrobnými štandardmi a procesmi zaručujeme spoľahlivú a stabilnú kvalitu produktov.
4. Náš skúsený technický tím dokáže riešiť rôzne návrhové otázky týkajúce sa tuhých-pružných dosiek plošných spojov (Rigid-flex PCB) už od začiatku, čím znižuje obavy zákazníkov.