Производство гибких печатных плат

Что такое гибкая печатная плата?

Гибкие печатные платы, также известные как гибкие схемы, иногда рассматриваются как печатные платы (PCB), которые могут изгибаться, хотя на самом деле существуют значительные различия между печатными платами и гибкими схемами, когда речь идет о дизайне, изготовлении и функциональности. Одна из распространенных ошибок, которую допускают дизайнеры, заключается в проектировании гибкой схемы с использованием тех же правил, что и печатная плата.  Гибкие печатные платы требуют уникальной настройки и имеют собственный набор правил проектирования, которые команда Hitechpcb назвала «гибкостью» и усердно работала над совершенствованием в течение последних многих лет.

Гибкая печатная плата, которая также называется  Flex PCB, гибкой платой или гибкой схемой, состоит из основного материала PI, клеяного слоя, медного слоя, покрытия и иногда жесткости. Гибкие печатные платы в настоящее время широко используются для замены традиционных печатных плат FR4 в различных приложениях благодаря преимуществам гибкой печатной платы. Несмотря на то, что гибкая печатная плата стоит дороже обычной жесткой печатной платы, правильная конструкция в правильном применении может сэкономить вес и время в сборке, в сочетании с надежностью, которая делает гибкую плату в правильном применении.

Гибкая печатная цепь состоит из металлического слоя трассов, обычно медного, связанного с диэлектрическим слоем, обычно полиимид. Толщина металлического слоя может быть очень тонкой (<0,0001 ″) до очень толстой (> 0,010 ″), а диэлектрическая толщина может варьироваться от 0,0005 ″ до 0,010 ″. Часто для приклеивания металла можно использовать клей, но для прикрепления металла можно использовать другие типы связей, такие как осаждение из газовой фазы.

Как рассчитать радиус изгиба гибкой печатной платы?

Поскольку медь имеет тенденцию легко окислять, открытые поверхности часто покрываются защитным слоем, золото или припоя являются двумя наиболее распространенными материалами благодаря их проводимости и долговечности окружающей среды. Для неконтактных областей диэлектрический материал используется для защиты схемы от окисления или короткого замыкания.

Количество комбинаций материалов, которые могут быть использованы для гибкой печатной смемы, практически бесконечно; ток, емкость, химическое и механическое стойкость, экстремальные температуры и тип изгиба являются лишь некоторыми из критериев, которые влияют на выбор материалов, которые наилучшим образом удовлетворяют функциональные потребности. Опытный инженер HiteChpcb разработана принимает во внимание критические требования при разработке схемы для удовлетворения ваших потребностей.

Гибкие печатные платы (FPC) стали распространенным компонентом электронных продуктов благодаря свой легкости и гибкости исполнения. Он широко используется в интеллектуальных терминалах, носимой электронике, потребительской, автомобильной, промышленной и медицинской областях. Миниатюризация и интегрированная функция разработки продукта электроники приводят к FPC к тонкой линии и многослойной дизайне.

Что такое многослойная гибкая печатная плата?

Этот тип гибких печатных плат является многослойный (с тремя или более слоями проводника) и требуют сквозных отверстий. Мы могли бы использовать через сквозные перходы, заглубленные переходы и глухие переходы.

Многослойная гибкая схема объединяет в себе несколько односторонних или двусторонних схем со сложными взаимосвязаниями, экранирующими и/или поверхностными технологиями в многослойной конструкции. Многослойные могут непрерывно ламинировать вместе на протяжении всего производственного процесса. Если ваш дизайн требует максимальной гибкости, непрерывная ламинирование может быть не подходящей. Многослойные схемы являются эффективным решением, когда сталкиваются с проблемами дизайна, такими как: неизбежные кроссоверы, конкретные требования к импедансу, устранение перекрестных помех, дополнительная экранирование и высокая плотность компонентов. Вы также можете связать здесь, чтобы узнать больше о радиусе изгиба гибкой печатной платы.

Преимущества гибких печатных плат включают:

Сокращение ошибок при сборке

Сокращение времени и затрат на сборку

Дизайн свободы

Гибкость при монтаж

Приложения высокой плотности

Улучшенный воздушный поток

Увеличение рассеяния тепла

Повышенная надежность системы

Замена проволоки точка-точка

Надежность и долговечность

Повторяемые маршруты

Упрощенная геометрия цепи

Размер упаковки и снижение веса

Статическое приложение гибкой печатной платы

Приложение, в котором гибкие схемы сгибаются только для установки схемы и вписать ее в его приложение (также известное как flex-to-fit или flex-to-install). Статическое применение, как правило, производится с использованием менее дорогой медиа -осажденной (ED) меди.

Приложения для динамического изгиба гибкой печатной платы

Ситуация, когда сама гибкая схема динамически (многократно) изгибается во время фактического использования конечного продукта. Распространенными примеры включают сотовые телефоны с раскладным экраном, ноутбуки, печатающие головки и роботизированные манипуляторы. Динамическое применение потребует использования прокатанной отожженной (RA) меди.

Применение гибких печатных плат высокой плотности

Гибкие схемы позволяют использовать очень узкие линии, уступая место устройствам с высокой плотностью. Более плотное размещение устройств и более легкие проводники могут быть встроены в изделие, освобождая место для дополнительных функций продукта.

Благодаря большому количеству инвестиций в производство гибких печатных плат и постоянному совершенствованию технологии производства гибких печатных плат, Hitech Circuits может производить гибкие печатные платы с использованием самых разных технологий, от простых односторонних гибких печатных плат, двусторонних гибких печатных плат до сложных многослойных гибких печатных плат, жестких гибких печатных плат и поддержки прототипа FPC с лазерной резкой и испытаниями летающим зондом до массового производства с помощью инструментов.

Многослойный гибкий переплет для печатных плат

Переплетение схем - одна из лучших практик, используемых инженерами Hitechpcb для создания многослойных печатных плат. Для гибких печатных плат мы предложили 12-слойную гибкую печатную плату с переплетом. К контуру добавляется дополнительная небольшая длина, заставляющая его двигаться наружу от радиуса изгиба. Под прямым углом к изгибу расположены медные дорожки. Это помогает ограничить изгиб цепи в одном направлении.

Добавляемая длина зависит от общего количества слоев в печатной плате, а также от плотности изгиба. Преимущество книжного переплета заключается в том, что он снимает большое напряжение с различных слоев схемы во время процесса гибки. Этот метод также помогает предотвратить коробление цепей на точном радиусе изгиба.

Печатные платы в книжном переплете могут легко соответствовать жестким требованиям к допускам по сравнению с печатными платами в переплете. Вот почему эта 12-слойная гибкая печатная плата является идеальным выбором для приложений, где требуются более строгие допуски. Полиамидная конструкция обеспечивает невероятную прочность и гибкость. Эта гибкая печатная плата может легко изгибаться на 180°. Кроме того, конструкция помогает предотвратить коробление внутренних слоев, что часто происходит при длительном использовании. Эта гибкость также помогает снизить нагрузку на внутренние компоненты. Эта 12-слойная гибкая печатная плата имеет больший срок хранения, чем 12-слойная печатная плата. Покрытие иммерсионным золотом обеспечивает низкое контактное сопротивление, хорошее смачивание и длительный срок хранения. Мы можем предоставить 12-слойную гибкую печатную плату с книжным переплетом шириной 4/4 мила, с минимальной толщиной отделки 0,15 мм и максимальной толщиной 1,6 мм.

Преимущества гибкой печатной платы

Гибкая технология печатных плат часто предоставляет широкий спектр возможностей для различных конструкций и продуктов.

Гибкость является одним из лучших свойств кабелей, проводов, разъемов и даже печатных плат.

Некоторые из преимуществ использования гибкой схемы включают в себя:

Уменьшает общий вес и гибарит.

Гибкая схема может уменьшить вес устройства до 70%.

Улучшает упаковку электроники

Это дает вам возможность решить проблемы с соединением и упаковкой, поскольку он может изгибаться, формироваться и перемещаться.

Решение для межсоединений, поскольку оно уменьшает количество межсоединений, таких как кабели, провода, печатные платы и разъемы.

Приспособляемость, поскольку тонкая природа материала позволяет изготавливать 3D-упаковки.

Интеграция с электричеством — вы можете легко найти индивидуальные решения, основанные на вашем дизайне, на множестве вариантов материалов. Кроме того, у вас есть свобода выбора из множества дизайнов и процедур покрытия.

Способность или мощность рассеивания тепла. Полиимидный диэлектрик способен выдерживать очень высокие температуры. Таким образом, вы можете использовать его для приложений с высокой мощностью.

Электрическая и механическая повторяемость

Экономия средств, так как вы можете сэкономить до 30% от общей стоимости ручной проводки и других процессов сборки.

Вы также можете сэкономить место почти на 30%

Он надежнее, так как не имеет ошибок проводки.

Несмотря на многочисленные преимущества, гибкая печатная плата имеет и недостатки.

Давайте посмотрим.

Недостатки гибкой печатной платы

Каждое электронное решение должно иметь определенные недостатки.

Некоторые из недостатков включают в себя:

Гибкая печатная плата

Более высокая начальная стоимость — поскольку гибкая схема часто изготавливается по индивидуальному заказу для конкретной электроники. Первоначальная стоимость дизайна, фотопластины и макета очень высока. Это ограничивает вас использованием его в больших количествах, чтобы сэкономить на стоимости.

Ремонт и изменение гибких цепей очень сложны — первоначальный процесс не только дорог, но и сложен в реализации. После того, как у вас есть базовая карта, становится сложно вносить какие-либо дополнтьельные изменения. Снятие и замена укрывной пленки для ремонта также крайне затруднительны.

Часто он имеет небольшой размер. Пакетный процесс изготовления гибких схем часто ограничивает размер гибкой схемы. Производственное оборудование не позволяет вам делать более широкие и длинные размеры.

Легко повредить. Неправильные действия могут легко повредить гибкие схемы. Переделка и пайка потребуют опыта техника.

Процесс сборки тоже очень сложен.

Не позволяйте недостаткам убить ваш дух.

Почему бы не сделать все печатные платы гибкими?

Гибкие печатные платы, безусловно, полезны, но они не заменят жесткие печатные платы во всех приложениях. Экономическая эффективность является основным препятствием для внедрения исключительно конструкции гибкой печатной платы в потребительском продукте. Жесткие печатные платы дешевле в производстве и установке на типичном автоматизированном крупносерийном производственном предприятии.

Как правило, идеальное решение для инновационного продукта — это решение, которое при необходимости включает гибкие схемы и использует прочные, надежные жесткие печатные платыс жесткой конструкцией, что позволяет снизить затраты на производство и сборку.

Некоторые производители специально для этой цели используют гибридные жестко-гибкие печатные платы. Это распространено в портативных компьютерах и медицинских устройствах, где жесткие печатные платы могут быть соединены друг с другом с помощью  гибких цепей, похожих на ленты. Эти платы могут быть скомпонованы и спроектированы для удовлетворения любого количества инженерных потребностей, сосредоточив внимание на соответствующих преимуществам базовой технологии каждой печатной платы.

Hitech Circuits создает как гибкие, так и печатные платы для производителей продукции. Проконсультируйтесь с одним из наших торговых представителей, чтобы узнать, какой дизайн прототипа вашего продукта лучше всего подходит для гибких или жестких типов печатных плат.

Что такое гибкая печатная плата и процесс ее производства?

Гибкая печатная плата (Flexible Printed Circuit, FPC) очень популярна благодаря отличным характеристикам, таким как малый вес и малая толщина и т. д. Ее также можно свободно складывать. Гибкая печатная плата в основном основана на ручном визуальном контроль с высокой стоимостью и низкой эффективностью. С быстрым развитием электронной промышленности дизайн печатных плат становится все более и более высокоточным и высокоплотным, традиционные методы ручного тестирования больше не могут удовлетворить производственные потребности. Автоматизация тестирования дефектов FPC стала неизбежной тенденцией промышленного развития.

Гибкая печатная схема (FPC) — это технология, разработанная Соединенными Штатами для разработки ракетно-космической техники в 1970-х годах. Это высокая надежность, отличный прогиб, обеспечиваемый полиэфирной пленкой или полиимидом в качестве материала подложки. Гибкая схема формируется путем встраивания схемы в тонкий гибкий пластиковый лист, который является гибким, что позволяет размещать большое количество прецизионных компонентов в узком и ограниченном пространстве. Эту схему можно сгибать и складывать по желанию. Гибкий имеет такие характеристики, как легкий вес, небольшой размер, хорошее рассеивание тепла, простота установки и т. Д., Он преодолевает традиционную технологию соединения в структуре гибкой цепи, материал состоит из изолирующего пленочного проводника и клея.

Гибкая печатная плата включает в себя односторонний FPC, двухсторонний FPC и многослойный FPC и т. д. Одиночный FPC имеет химически вытравленный проводящий слой рисунка, проводящий слой рисунка на поверхности гибкой изолирующей подложки представляет собой каландрированную медную фольгу. Изолирующей подложкой может быть полиимид, полиэтилентерефталат, сложный эфир арамидного волокна и поливинилхлорид. Двусторонний FPC с обеих сторон изолирующего основания имеет токопроводящую графику, выполненную травлением, что увеличивает плотность разводки на единицу площади. Металлическое отверстие соединяет графическое соединение с обеих сторон изоляционного материала, образуя проводящий канал, соответствующую гибкому дизайну и функциональности. Покрывающая пленка может защитить односторонний двухсторонний провод и указать положение размещенного компонента. По желанию заказчика металлические отверстия и слои покрытия могут быть дополнительными. Этот тип гибкой печатной платы имеет меньше количество приложений. Многослойная гибкая печатная плата предназначена для спрессовки односторонний или двусторонний гибкий слой схемы из 3 или более слоев вместе. Металлическое отверстие формируется путем сверления и гальванического покрытия, а между различными слоями формируются проводящие каналы. Таким образом, отпадает необходимости использовать сложный процесс сварки. Многослойные схемы имеют огромные функциональные различия в более высокой надежности, лучшей теплопроводности и более удобном выполнении сборки.

В настоящее время процесс производства гибких печатных плат в основном включает в себя создание петель, калибровку проводников, травление, прокладку проводников, заземляющие плоскости, определение размеров отверстий, скругление, нанесение покрытия на кнопки, пленки на клейкой основе, жидкие покрытия для трафаретной печати, фотовообразимые жидкости, пленочные полимеры и другие процессы. Смотрите рисунок для конкретного производственного процесса.