Флексибилни ПЦБ

Флексибилни ПЦБ: типови, дизајн и примене

Флексибилни плочи штампаних кола (флексибилни ПЦБ) могу се савијати како би се уклапали у уски или динамичан простор. Они су конструисани са слојем бакра постављеном на флексибилан филм подлоге како би се уређај миниатюризовао. Они се обично налазе у камерама, паметним телефонима и медицинским уређајима. Свойства савијања пружају флексибилност распореда, истовремено обезбеђујући поузданост преноса сигнала.

Флексибилно штампано колаче може смањити величину и тежину уређаја, чиме се производи чине танчијим и лакшим, а удобност и трајност носивих уређаја побољшавају. Они смањују каблове и спојке, поједностављају процес монтаже и побољшавају ефикасност производње. Флексибилни ПЦБ су отпорни на кретање и стрес и широко се користе у електричним возилима, дроновима, паметним кућама и другим областима, промовишући напредак производне технологије.

Следећи садржај покрива главне врсте, структуре, предности и недостатке флексибилних ПЦБ-а и упоређује их са крутим ПЦБ-ом.

Шта је флексибилна плоча?

Флексибилна штампана плоча је танка плоча са флексибилном фолијом као подлогом, која носи бакарне жице за пренос енергије и сигнала. Подлога се може савијати, обликовати или савијати како би се прилагодила ограничењима простора. флексибилни ПЦБ плоча је идеалан избор када чврста штампана плоча не може да испуни захтеве простора или динамичке захтеве.

У поређењу са чврстим ПЦБ-овима, који користе тврду подлогу, флексибилни ПЦБ-ови се могу савијати како би се прилагодили покрету уређаја или компактном простору, смањили конекторе и каблове, смањили тежину и поједноставили монтажу.

Флексибилни ПЦБ често користи полиимид или полиестерску филмку као супстрат. Бакарна фолија је ламинирана на подлоге клепом, а покривеност штити жице и одржава способност савијања. Оштривачи се користе за локалну подршку компоненти, а покривачи се користе за побољшање изолације и чврстоће. Број слојева и дебљина се прилагођавају у складу са захтевима апликације како би се уравнотежила флексибилност и издржљивост. Она има широк спектар примена, као што су камере, мобилни телефони, носиви уређаји, сензори, медицински скенери, паметне наочаре и дронови. У аутомобилској индустрији се користи за контролне плоче и сензоре; у ваздухопловству се користи због своје лагавости и савијаности; такође се може применити на роботе са покретним деловима.

Флексибилна ПЦБ Спецификација на ПЦБ-а

Типови флексибилних плоча

Флексибилни плочи долазе у многим врстама и широко се користе у електронским компонентама и уређајима. Ево неких конкретних увођења:

Једнострани флексибилни плочи

Бакарни кола су распоређени само на једној страни подлога. Полиимидни филм преноси сигнал, а покривни филм пружа заштиту и идентификацију огибања. Структура је ултра-танка и јефтина, погодна за основне кола. Типичне примене су провод сензора, ЛЕД светлинске траке и основне сигналне везе. Обично је потребно само једнократно савијање или одржавање исправног да би се смањили жичање и тежина. Једноставна производња, погодна за производњу малих сесија. Недостатак је у томе што је капацитет проводних мрежа ограничен, сложена проводња захтева прелазице или спољне жице, једнослојна проводња треба да избегне прелазак, а арматурна плоча повећава дебљину.

Двострани флексибилни ПЦБ

Бакарни кола су распоређени са обе стране подлога, а међуслојна међусобна веза се постиже кроз рупе или микровије. Густина проводјења је већа у истој величини, а двострана покривна филма је заштићена. Држите га лаким и танким, и управљајте сигналама средње сложености. Типичне примене су скенери штрих-кода, жице камера и ЛЕД панели за позадишње осветљење. Предност је у томе што су струјне и сигналне линије одвојене, а провод је флексибилнији. Недостатак је у томе што је производњи процес (бушење, електроплатирање) сложенији и трошак је већи од трошкова једностране плоче. Кључна тачка пројекта је да се избегне пролазак рупа у подручју савијања; пратите правила пројектовања подручја савијања које је обезбедио произвођач (као што су ширина жице и растојање) како би се осигурала дугорочна поузданост.

Вишеслојни флексибилни ПЦБ

Садрже три или више слојева бакарних проводника, одвојених флексибилним изолационим слојевима. Унутрашњи слој се може распоредити са слојем енергије и слојем земље како би се смањила бука. Заједновање кроз слепе или закопане рупе штеди простор. Заштита пликовима за општу покривљиву. Погодан за брзи кола, РФ модуле и мале камере модуле везе. Предност је у томе што су снага, земља и сигнал интегрисани у танку структуру, са добрим интегритетом сигнала и снажном анти-ЕМИ способност. Недостатак је висока производња и сложени процес. Кључна тачка дизајна је да број слојева одређује дебљину и процес; кључни сигнали су распоређени у унутрашњем слоју; повећање броја слојева захтева повећање минималног радијуса савијања, а неопходно је уравнотежити поузданост и флексибилност.

Динамични и статички флексибилни ПЦБ

Сви флексибилни пројекти су засновани на флексибилним субстратима. Статичке флексибилне плоче се користе у сценаријама у којима су потребна само једнократна инсталација и савијање (као што су камере и мобилни телефони) са ниском ценом. Динамичне флексибилне плоче се користе на местима која захтевају понављање савијања (као што су шарне и преклапане екране). Ово мора бити посебно дизајнирано да издржи хиљаде циклуса савијања: смањити напетост бакарне жице и поставити неутралну линију савијања. Избор материјала (субстрат, филм за покривање, дебљина бакра) зависи од захтева за савијањем и буџета трошкова.

Флексибилни ПЦБ са појачаним плочама

Флексибилни ПЦБ са армираним плочицом, армирани плочић (материјал: ФР4, полиимид, метални листов) се причвршћује на одређено подручје флексибилне плоче лепилом. Функција је да подржи теже компоненте (као што су коннектори, чипови), побољша локалну равнаст и чврстоћу и спречи пукотине спојаних зглобова због савијања. Место примене је подлоге за повезивање, испод компоненте, ивице плоче и тачке за тестирање. Његове конструктивне тачке су да се површина појачане плоче мора резервисати како би се избегло утицање на суседну површину савијања, везање мора бити јако и топлотоотпорно, филм за покривање транзиционе зоне мора бити глатки, а локално густирање мора размотрити прилаго

Строг-флексибилни ПЦБ

Интегрирајте круту плочу и флексибилну плочу у једну структуру. Флексибилан слој се притиска у крути део током производње. Његова предност је да није потребно додатно каблирање за повезивање круте површине; обезбеђена је локална крута подршка, задржане су флексибилне везе, смањена је тежина, уштеђен простор и поједностављена је монтажа. Углавном се користи у ваздухопловству, медицинским имплантима и војној опреми. Специфични захтеви су високопрецизна ламинација и технологија усклађивања. Кључне тачке његовог дизајна су дефинисање механичког подешавања и путања савијања у раној фази; потребни су ЦАД алати за подршку дизајну хибридне структуре.

Структура флексибилних ПЦБ-а

Јадро је флексибилан филм субстрата (као што је полиимид). На њега се ламинира бакарна фолија како би се формирао кола. Адесив осигурава да се слој бакра веже на субстрат. Филм за покривање се користи као спољашњи слој за пружање заштите од влаге и знојања и продужавање живота флексибилности.

Максимални степен савијања флексибилних ПЦБ-а

Радиус савијања је мера максималне способности савијања флексибилних плоча. Уобичајено правило је "рајус савијања ≈ дебљина плоче × 10". На пример: плоча дебљине 0,1 мм има минимални радиус савијања од 1 мм.

За једнократно савијање дозвољен је мањи радијес (као што је дебљина × 5).

Ако се понавља савијање, минимални радиус мора се строго поштовати, иначе је лако изазвати слом материјала од умора. Материјал утиче на перформансе. Полимид је отпоран на топлоту и отпоран на понављање савијања, а полиестер је јефтин и погодан за статичке апликације. Што је бакарна фолија танка, то је већа флексибилност.

Улога затеживача у флексибилним ПКБ-овима

Главна функција је да обезбеди локалну равнаст и механичку подршку за плочице (конектори, компоненте, тачке за испитивање). Пречекајте да се спојивачи не пуцају због напетости. За чврсто везивање потребне су топлотоотпорнолепљиве материје.
Користили су се: ФР4 (ниска цена), полиимид (добра топлотна усоглашеност), алуминијумски листови (висока чврстоћа). Затеживачи захтевају прецизно резање и обраду ивица (као што је трака/окривање филмом) како би се спречило лучење.

Флексибилни предлози за дизајн ПЦБ-а

Планирање жица: Одредите ширину жица (утиче на струј и крутост) и размачење (избегавајте савијање кратке струје) што је раније могуће. Вијеци у области савијања треба да буду глатки.

Обрада области са савијањем: Избегавајте кључне сигналне линије и пролазе. Кључне мреже су постављене у стабилним подручјима.

Постављање компоненти: прво их поставите на подручја која се не савијају. Ако су близу области савијања, размислите о употреби флексибилних конектора или ЗИФ-угла.

Алати за дизајн: Користите ЦАД алате који подржавају флексибилан дизајн, са моделовањем наклањања, анализом стреса и функцијама симулације савијања, како бисте олакшали сарадњу са механичким дизајном.

Предности флексибилних ПЦБ-ова

• Прилагођује се загнутима и уским просторима, штеди обим
  
• Тинк филмски супстрат смањује тежину
  
• Смањује каблове и конекторе, поједноставља међусобну повезивање
  
• Одржава понављано савијање (динамички дизајн), погодан за покретне делове
  
• Лагачни готови производи смањују трошкове транспорта
  

Флексибилна ПЦБ технологија шири могућности дизајна кроз уштеду простора, смањење тежине и поједностављење монтаже. Изаберите једностране, двостране, вишеслојне или чврсте плоче у складу са вашим потребама. Обезбедити његову поузданост у динамичким апликацијама кроз разуман избор материјала, планирање жице и дизајн савијања.

Произвођачи као што је ПЦБали пружају стручност, брзу производњу прототипа и подршку за масовну производњу. Избор правог типа флексибилне плоче помаже у ефикасном и поузданом развоју танких и лаких електронских уређаја са покретним деловима.