Kõik, mida peaksite FPCB kohta teadma

Paindlike trükkskeemide valmistamise põhjus oli vabaneda vajadusest jäikade juhtmestike järele. Paindlikke trükkskeeme kasutatakse ühenduvuse, mobiilsuse, kantavate materjalide, kahanemise ja muude kaasaegsete suundumuste tõttu peaaegu igas tööstusharus. Põhimõtteliselt koosneb painduv ahel paljudest juhtidest, mis on eraldatud hapra dielektrilise kilega. Paindlikke trükkplaate saab kasutada kõige lihtsamatest kuni keerukamate ülesanneteni.

FPCB ajalugu

20. sajandi vahetusel nägid uue telefoniäri uurijad vajadust standardsete paindlike elektriahelate järele. Vooluahelad olid valmistatud vahelduvatest juhtide ja isolaatorite kihtidest. Vastavalt 1903. aasta Inglismaa patendile valmistati vooluringid paberile parafiini panemise ja lamedate metalljuhtmete paigaldamise teel. Oma umbes samal ajal tehtud märkmetes soovitas Thomas Edison kasutada tsellulooskummiga kaetud ja grafiidipulbriga joonistatud linast paberit. 1940. aastate lõpus, kui masstootmise tehnikaid hakati kasutama, esitati painduvatele aluspindadele fotosöövitusahelate jaoks mitu patenti. Aktiivsete ja passiivsete komponentide lisamine painduvatele vooluahelatele viis "paindliku räni tehnoloogia väljatöötamiseni, mis kirjeldab võimalust kombineerida pooljuhte (kasutades selliseid tehnoloogiaid nagu õhukese kilega transistorid) painduvale substraadile. Tänu pardal oleva arvutuse ja andurite võimsuse kombinatsioonile on paljudes valdkondades toimunud uusi põnevaid arenguid, millel on paindliku vooluahela arhitektuuri tavapäraste eelistega. Uued arengud, eriti lennukite, meditsiini ja tarbeelektroonika vallas. 

Mis on FPCB?

Võrreldes tavalisega PCB, on nende disainis, valmistamises ja töötamises olulisi erinevusi. On ebatäpne väita, et kaasaegsed tootmismeetodid on "prinditud". Kuna fotokujutist või laserkujutist kasutatakse printimise asemel mustrite määratlemiseks üha enam, liimitakse metallijälgede kiht dielektrilisele materjalile, näiteks polüimiidile, et luua painduv trükiskeem. . Dielektrilise kihi paksus võib olla vahemikus 0005 tolli kuni 010 tolli. Kuigi metallikihi paksus võib olla vahemikus 0001 tolli kuni > 010 tolli. Adhesioonid kinnitavad sageli metalle nende aluspindadele, kuid võimalikud on ka muud meetodid, näiteks aurustamine-sadestamine. Vask võib oksüdeeruda, mistõttu on see tavaliselt kaetud kaitsekihiga. Kuld või joodis on kõige levinumad valikud, kuna need juhivad elektrit ja võivad keskkonnale vastu seista. Tavaliselt kasutatakse dielektrilist materjali, et hoida vooluringi oksüdeerumise või lühise eest kohtades, kus see midagi ei puuduta. 

FPCB struktuur

Painduvatel PCB-del võib olla üks, kaks või enam vooluahela kihti, nagu jäigad PCB-d. Enamik ühekihilisi painduvaid trükkskeeme koosneb järgmistest osadest: 

  • Dielektriline substraatkile toimib PCB alusena. Enimkasutatav materjal, polüamiid (PI), on tugeva tõmbe- ja temperatuuritaluvusega.
  • Vasepõhised elektrijuhid, mis toimivad ahela jälgedena
  • Kaitsekiht luuakse kattekihi või kattekihi abil.
  • Polüetüleen või epoksüvaik on liim, mis hoiab erinevaid vooluringi komponente koos.
ühekihiline fpcb
ühekihiline fpcb

Kõigepealt söövitatakse vask, et paljastada jäljed, ja seejärel läbistatakse kaitsekate (kattekiht), et paljastada jootepadjad. Osad puhastatakse ja seejärel rullitakse kokku, et saada lõpptoode. Ahela välised tihvtid ja klemmid on kastetud pleki sisse, et aidata keevitamisel või hoida neid roostetamise eest. Kui vooluahel on keeruline või vajab vasest maanduskilpe, on kahe- või mitmekihilisele FPC-le üleminek hädavajalik. Mitmekihilisi FPC-sid valmistatakse sarnaselt ühekihiliste FPC-dega. Kuid mitmekihilistes FPC-des tuleb juhtivate kihtide ühendamiseks lisada PTH (Plated Through Hole). Liimmaterjal kleebib juhtivad rajad dielektrilise substraadi külge või mitmekihilistes painduvates ahelates kleebib ahela moodustamiseks erinevad kihid kokku. Lisaks võib kleepkile kaitsta painduvat vooluringi niiskuse, tolmu ja muude osakeste põhjustatud kahjustuste eest.

kahekihiline fpcb
kahekihiline fpcb

FPCB tootmisprotsess

Skemaatiline püüdmine, trükkplaadi paigutus ning trükkplaadi valmistamine ja kokkupanek on PCB projekteerimise ja valmistamise etappide kõrgetasemelised kirjeldused, kuid üksikasjad on keerulised. Selles jaotises vaatleme iga sammu. 

  • Ehitage skeem

Enne tahvli CAD-tööriistadega kujundamise alustamist on oluline lõpetada teegi komponentide kujundamine. See tähendab loogiliste sümbolite loomist osadele, mida saate ehitada, nagu takistid, kondensaatorid, induktiivpoolid, ühendused ja IC-d. Mida saate kasutada skeemil (IC-d). Kui need osad on valmis, võite alustada nende järjekorda seadmisest skeemilehtedel, kasutades CAD-tööriistu. Kui tükid on jämedalt kokku pandud, saate joonistada juhtmeid, et näidata, kuidas skemaatiliste sümbolite tihvtid ühendavad. Elektroonilises mälus ja andmeahelates on võrgud read, mis näitavad üksikuid võrke või võrkude rühmi. Skemaatilise jäädvustamise ajal peate protsessi osi ümber liigutama, et luua selge ja loetav diagramm. 

  • Vooluahela simulatsioon

Kui olete skeemi osad ja ühendused joonistanud, saate vooluringi testida, et näha, kas see töötab. Saate seda veel kord kontrollida, kasutades modelleerimisprogrammis SPICE (simulatsiooniprogramm integreeritud vooluringi rõhuasetusega) vooluringi simulatsioone. Enne tegeliku riistvara valmistamist saavad PCB-insenerid kasutada neid tööriistu nende kavandatud vooluahelate simuleerimiseks. PCB projekteerimise tööriistad on olulised, kuna need võivad säästa aega ja raha. 

  • CAD-tööriista seadistamine

Tänapäevaste disainitööriistade abil on PCB-de disaineritel juurdepääs paljudele funktsioonidele, näiteks võimalus seada projekteerimisreegleid ja -piiranguid. See hoiab ära üksikute võrkude ristumise ja jätab komponentide vahele piisavalt ruumi. Disaineritel on juurdepääs ka paljudele lisatööriistadele. Tööriistad nagu kujundusvõred. See hõlbustab komponentide ja marsruutide organiseeritud paigutamist. 

  • Paigutuse komponendid

Pärast disainiandmebaasi koostamist ja võrkude ühendamise skeemi andmete importimist saate koostada tegeliku trükkplaadi paigutuse. Esiteks peate CAD-programmis panema komponentide jalajäljed plaadi kontuuri sisse, kui kujundaja klõpsab jäljendil. Ilmub "kummitusjoone" graafik, mis näitab võrguühendusi ja komponente, milleni need viivad. Praktikas õpivad disainerid, kuidas neid osi parima jõudluse saavutamiseks positsioneerida – võttes arvesse selliseid asju nagu ühenduvus, kuumad kohad, elektriline müra ja füüsilised takistused, nagu kaablid, pistikud ja paigaldusriistvara. Disainerid ei suuda mõelda, mida vooluring vajab. Samuti peavad disainerid mõtlema, kuhu osad panna, et tootjal oleks neid kõige lihtsam kokku panna. 

  • PCB marsruutimine

Nüüd, kui kõik on seal, kus olema peab, saate võrgud külge haakida. Selleks tuleb kummipaela võrgus olevatest ühendustest joonisele teha jooned ja tasapinnad. CAD-programmidel on mitmeid kasulikke funktsioone, näiteks automaatsed marsruutimisfunktsioonid, mis lühendavad kavandamisaega, mis aitab neil seda teha. 

Oluline on pöörata suurt tähelepanu marsruutimisele. Tuleb jälgida, et võrkude pikkus vastaks nende edastatavatele signaalidele ja et need ei läbiks suure müraga piirkondi. Seetõttu võivad ristkõned ja muud signaali terviklikkusega seotud probleemid mõjutada plaadi tööd pärast selle valmistamist. 

  • Looge selge PCB tagastusvoolu tee.

Peate ühendama plaadi kõige aktiivsemad osad, nagu integraallülitused (IC-d), toite- ja maandusvõrguga. Kõik, mida peate tegema, et teha tahkeid tasapindu, kuhu need osad ulatuvad, on ala või kihi üle ujutamine. Jõu- ja maatasapindade valmistamisel on asjad keerulisemad. Nendel tiibadel on ka oluline ülesanne saata signaale mööda jälge. Kui tasapindadel on liiga palju auke, väljalõiget või lõhesid, võivad tagasiteed olla väga mürarikkad ja kahjustada PCB jõudlust. 

  • Reeglite viimane kontroll

Teie PCB disain on nüüd peaaegu valmis, kui olete lõpetanud komponentide sisestamise, marsruutimisjälgede ning toite- ja maatasapindade valmistamise. Järgmine samm on teksti ja märgistuste seadistamine, mis siidistatakse väliskihtidele, ning reeglite lõplik kontroll. 

Nimede, kuupäevade ja autoriõiguse teabe panemine tahvlile aitab teistel osi leida. Samal ajal peate PCBde loomisel ja kokkupanemisel tegema ja kasutama tootmisjooniseid. PCB disainerid kasutavad ka tööriistu, mis aitavad neil kindlaks teha, kui palju plaadi valmistamine maksab. 

  • Tee juhatus

Pärast väljundandmefailide loomist on järgmine samm saata need plaadi valmistamiseks tootmisüksusesse. Pärast jälgede ja tasapindade lõikamist metallikihtidesse peate need kokku suruma, et luua "paljas plaat", mis on kokkupanemiseks valmis. Kui plaat jõuab kohta, kus saate selle kokku panna, saate anda sellele vajalikud osad. Pärast seda saate selle läbi viia ühe mitmest iga osa jaoks mõeldud jootmisprotsessist. Tahvel on lõpuks valmis nüüd, kui see on läbinud kõik vajalikud testid. 

FPCB valmistamiseks kasutatud materjalid

FPCB tooted pole mitte ainult valmistatud painduvast materjalist, vaid tunduvad ka kerged ja õhukesed. Konstruktsioon on nii kerge, et saate seda mitu korda venitada, ilma et see kahjustaks PCB isolatsiooni. Pehme plaat ei talu suurt juhtivusvoolu ega pinget, kuna see on valmistatud plastikust ja koosneb juhtmetest. See muudab selle suure võimsusega elektroonilistes vooluringides vähem kasulikuks. Kuid pehmeid plaate saate palju kasutada väikese võimsusega ja vähese vooluga olmeelektroonikas. Pehmeid plaate kasutatakse tootekujunduses peamise kandeplaadina harva, kuna nende ühikuhind on kõrge. Seda seetõttu, et võtmematerjal PI kontrollib, kui palju pehmeid tahvleid ühiku kohta maksab. Selle asemel palgatakse nad ellu viima ainult kriitilise disaini "pehmeid" osi. Elektroonilised komponendid või funktsionaalsed moodulid, mis peavad liikuma ja töötama, vajavad pehmeid trükkplaate. Näiteks digitaalkaamera elektrooniline suumobjektiiv või optilise kettaseadme lugemispea elektrooniline lülitus on selle näited. PI, mida nimetatakse ka polüimiidiks (PI), saab jaotada täielikult aromaatseks ja poolaromaatseks PI-ks. Saate seda kasutada selle molekulaarstruktuuri ja kõrgete temperatuuride taluvuse põhjal. Täielikult aromaatne PI on keemiline ühend, mis on üks PI otsetüüpidest. Asjad võivad olla pehmed või kõvad või mõlemad. Kuna need on infundeeritud, ei saa süstitavaid materjale vormida, kuid neid saab purustada, paagutada ja erinevalt kasutada. Poolaromaatne PI on sellesse rühma kuuluv polüeeterimiidi tüüp. Kuna materjal on termoplastne, kasutatakse polüeeterimiidi valmistamiseks sageli survevalu. Termoreaktiivse PI abil saate kasutada immutatud materjalide lamineerimisvormimist, survevalu ja ülekandevormimist, mis vajavad tooraines erinevat kvaliteeti. 

FPCB tüübid

Flex-ahelaid on kaheksat tüüpi, alates ühekihilistest kuni mitmekihilisteni kuni jäigadeni. Siin on mõned kõige levinumad paindlike ahelate tüübid. 

  • Ühepoolsed painduvad vooluringid: Nendel ahelatel on kahe isolatsioonikihi vahel üks vasekiht. Või üks isolatsioonikiht (tavaliselt polüimiid) ja üks külg, mis pole kaetud. Seejärel söövitatakse vooluahela paigutus keemiliselt allolevasse vasekihti. Tänu nende valmistamisele saab ühepoolsetele painduvatele trükkplaatidele lisada komponente, pistikuid, tihvte ja jäikusi.
  • Kahepoolse juurdepääsuga ühepoolsed Flex-ahelad: Mõnel ühepoolsel painduval PCB-l on paigutus, mis võimaldab vooluahela juhtmeteni jõuda plaadi mõlemalt küljelt. Painduva PCB ja spetsiifiliste kihtide kasutamine selle disainifunktsiooni jaoks võimaldab pääseda ühe vasekihini läbi alusmaterjali polüimiidkihi.
  • Kahepoolsed painduvad ahelad: Need vooluringid on kahe juhtiva kihiga painduvad trükkplaadid. Need ahelad on eraldatud polüimiidist isolatsiooniga. Juhtiva kihi välisküljed võivad olla kas paljastatud või kaetud. Enamik kihte on ühendatud aukude plaadistamise teel, kuid on ka teisi viise. Sarnaselt ühepoolsetele versioonidele võivad kahepoolsed painduvad PCB-d hoida lisaosi, nagu tihvtid, ühendused ja jäigastajad.
  • Mitmekihilised painduvad PCB-d. Need ahelad kasutavad nii ühe- kui ka kahepoolsete vooluahelate tegemiseks kolme või enamat painduvat juhtivat kihti, mille vahel on isolatsioonikihid. Nende üksuste väliskihtidel on tavaliselt katted ja läbiv auk. Need on sageli kaetud vasega ja läbivad nende painduvate ahelate paksuse. Mitmekihiliste painduvate ahelatega saate vältida ristmikke, ristkõnesid, impedantsi ja varjestusprobleeme. Mitmekihiliste vooluahelate kujundamiseks on palju võimalusi. Näiteks võivad pimedad ja maetud läbipääsud ehitada mitmekihilisi painduvaid plaate nagu FR4. Samuti võite täiendava kaitse tagamiseks lamineerida mitmekihilise vooluahela kihte korduvalt, kuid see samm jäetakse tavaliselt vahele, kui paindlikkus on olulisem.
  • Jäigad-painduvad ahelad: Need PCB-d on teistest pisut erinevad ja maksavad tavaliselt rohkem kui muud paindlikud PCB-valikud, kuigi neil on sama eesmärk. Enamasti on neil konstruktsioonidel kaks või enam juhtivat kihti, mille vahel on jäik või painduv isolatsioon. Erinevalt mitmekihilistest vooluringidest kasutavad nad seadme kooshoidmiseks ainult jäikusi ja juhtmed asetatakse kihtidele, mis ei ole painduvad. Seetõttu on jäigad trükkplaadid muutunud populaarseks kosmose- ja kaitsetööstuses.
  • Alumiiniumist painduvad plaadid: Painduvad alumiiniumist trükkplaadid töötavad kõige paremini sellistes tööstusharudes nagu meditsiin ja autod, mis kasutavad palju elektrit ja valgust. Ja kuna nad on väikesed, võivad nad läbida väikeste ukseavade. Need on suurepärased investeeringud, kuna need on odavad, kerged ja kauakestvad. Neil on ka alumiiniumkihid, mis aitavad soojusel neist läbi liikuda.
  • Mikroskeemid: Paindlikud mikroskeemid on tarbeelektroonika jaoks parim lahendus. Tänu oma kergele kaalule ning põrutus- ja vibratsioonikindlusele sobivad need materjalid suurepäraselt olmeelektroonikasse. Mikroskeemidel on hea signaali terviklikkus, nii et nende väiksus ei mõjuta nende tööd.
  • Painduvate vooluahelatega suure tihedusega ühendusplaadid (HDI): Neil on üks kiiremini arenevaid tehnoloogiaid trükkplaatide äris. Kuna neil on rohkem juhtmeid kui traditsioonilistel trükkplaatidel, parandavad need elektrilist jõudlust ja kiirust, muutes seadmed kergemaks ja väiksemaks. Need töötavad suurepäraselt sellistes vidinates nagu mobiiltelefonid, arvutid ja videomängukonsoolid.
  • Üliõhukesed painduvad trükkplaadid: Neil on väikesed õhukesed osad ja plaadimaterjalid. See muudab need ideaalseks elektroonika jaoks, mis peab olema kaasaskantav või korpusesse paigutatud. Või muuks kasutamiseks, mis vajab väga kergeid trükkplaate.
painduv,trükitud,ahel,plaat,vasega,kihiga,in,mees,sõrmed
fpcb

FPCB rakendused

Paindlik PCB on sama, mis tavaline trükkplaat, välja arvatud vooluahela ühendused, on valmistatud painduvast alusmaterjalist. See on eriti kasulik asjade puhul, mis pole mõeldud püsivaks paigaldamiseks. Painduvaid PCB-sid kasutatakse üha enamates tööstusharudes, kuna need kestavad kaua ja võtavad vähe ruumi. Siin on mõned näited selle kohta, kus ja kuidas seda tehnoloogiat kasutada saab. 

  • Autotööstus: Üha rohkem autosid sisaldavad elektroonilisi osi. Seega on oluline, et vooluringid saaksid hakkama auto sees toimuvate põrutuste ja põrutustega. Paindlik trükkplaat on äritegevuse jaoks ülioluline valik, kuna see on odav ja kestab kaua.
  • Koduelektroonika: Tarbeelektroonikas kasutatakse sageli painduvaid trükkplaate (PCB-sid). Näiteks mobiiltelefonid, tahvelarvutid, kaamerad ja videosalvestid. Paindliku PCB võime taluda lööki ja vibratsiooni tuleb kasuks, kui peate neid asju sageli teisaldama.
  • Kiired digitaal-, RF- ja mikrolainerakendused: Paindlikud PCB-d sobivad suurepäraselt kõrgsageduslikuks kasutamiseks. Saate neid kasutada kiiretes digitaal-, RF- ja mikrolainerakendustes, kuna need on töökindlad.
  • Tööstuselektroonika. Tööstuselektroonika vajab paindlikke PCB-sid, mis suudavad lööke neelata ja vibratsiooni peatada, kuna need peavad taluma palju pingeid ja vibratsiooni.
  • LED: LED-id on muutumas kodude ja ettevõtete valgustuse standardiks. LED-tehnoloogia on selle trendi suur osa, sest see töötab hästi. Enamasti on ainsaks probleemiks kuumus, kuid abiks võib olla painduva trükkplaadi hea soojusülekanne.
  • Meditsiinisüsteemid: Kuna nõudlus elektrooniliste implantaatide ja kaasaskantavate kirurgiaseadmete järele kasvab. See muudab kompaktsed ja tihedad elektroonilised disainilahendused meditsiinisüsteemide sektoris kriitilisemaks. Mõlemas saate kasutada painduvaid trükkplaate. Sest saate neid painutada ja nad taluvad kirurgilise tehnoloogia ja implantaatide pingeid.
  • Jõuelektroonika. Jõuelektroonika valdkonnas on painduval trükkplaadil lisaeelis suuremate voolude käsitlemine, kuna sellel on väga paindlikud vasekihid. See on jõuelektroonika valdkonnas väga oluline, kuna seadmed vajavad täisvõimsusel töötamisel rohkem energiat.

FPCB tähtsus

Painduvaid plaate saate palju kasutada nii dünaamilistes kui staatilistes olukordades, kuna saate neid painutada. Võrreldes jäikade PCB-dega saate dünaamilistes rakendustes kasutatavaid trükkplaate purunemata venitada. Puurkaevu mõõtmised nafta- ja gaasitööstuses sobivad suurepäraselt paindlike vooluahelate projekteerimiseks. Kuna need taluvad kõrgeid temperatuure (vahemikus -200 ° C kuni 400 ° C), ei saa te neid tavaliste trükkplaatide asemel kasutada, kuigi painduvatel plaatidel on oma kasutusala. Jäigad lauad on loomulik valik, kuna need on odavad. Saate neid kasutada automatiseeritud ja suuremahulistes tootmisrakendustes. Paindlikud trükkplaadid on viis jõudluse, täpsuse, täpsuse ja järjepideva painutamise saavutamiseks. 

FPCB väljakutsed ja kulukaalutlused

FPCB-dega töötades, näiteks muudatuste või paranduste tegemisel, võib tekkida probleeme. Kujunduse muutmiseks on vaja uut aluskaarti või litograafiatarkvara ümberkirjutamist. Muudatuste tegemine ei ole lihtne, sest esmalt tuleb plaadilt kaitsekiht eemaldada. Pikkus ja laius on piiratud nende valmistamiseks kasutatavate masinate suuruse tõttu. Samuti võite FPCB-sid murda, kui neid hooletult käsitlete. Nii et inimesed, kes teavad, mida nad teevad, peavad need jootma ja parandama.

Kulud on alati oluline tegur. Rakendus mõjutab aga oluliselt kulutõhusate FPCB-de võrreldes jäikade PCB-dega. Kuna iga FPCB rakendus on ainulaadne, on esialgse vooluringi projekteerimise, paigutuse ja fotoplaatidega seotud kulud väikeste arvude puhul kulukad.

FPCB-d võivad lõppkokkuvõttes olla taskukohasemad suuremate tootmismahtude jaoks, kuna kokkupanekuks on vaja vähem juhtmeid, pistikuid, juhtmerakmeid ja muid osi. See kehtib eriti siis, kui võtta arvesse üles- ja allavoolu eeliseid, nagu tarneahela riski vähenemine ja hooldusvajaduste vähenemine, mis tuleneb vähemate osade saadavusest.

fpcb
fpcb

FPCB täiustatud funktsioonid

Paindahelate tööstus on kasvanud ühtlases tempos. Selle kasvu tõttu on tehnoloogiat rohkem täiustatud, näiteks: 

  • Graafilised ülekatted: Graafilised ülekatted võimaldavad kasutajatel rääkida PCB-de all oleva vooluringiga. Need on PCB-de akrüül- või polüesterkatted. Nendel ülekatetel on sageli LED-id, LCD-ekraanid ja lülitid, mis võimaldavad kasutajatel PCB-ga rääkida nii, nagu nad soovivad.
  • Hot Bar joodet: Kiudplaadi ja paindahela ühendamiseks võite pistiku asemel kasutada kuumjoodet. Tulemuseks on odavam ühendus, mis on tugevam ja kestab kauem.
  • Laseriga eemaldatud pilud ja augud: Varem sai FPCB-sid lõigata habemenuga. Ja lõike kvaliteet sõltus sellest, kui hästi inimene pardlit kasutas. Kuid praeguste laseritega saame lõigata jooni suure täpsuse ja kontrolliga, mis võimaldab teha painduvatel PCB-del veelgi väiksemaid vooluringe.
  • Paneliseerimine: Trükkplaadid, mida nimetatakse PCB-deks, kui need on kokku pandud paljudest moodulitest koosnevateks suurteks paneelideks. “Korja ja aseta” koosteliinidel. See võib paindlike ahelate kokkupanemise protsessi palju kiirendada. Teine samm on üksuste jagamine väiksemateks rühmadeks.
  • Survetundlikud liimid. Survetundlikud liimid kleebivad asjad kokku, võttes voodri maha ja surudes eseme liimi sisse. Seda materjali kasutatakse sageli trükkplaatidel (PCB-del), et hoida vooluringi osi paigal ilma jooteta.
  • Varjestus: Varem on probleemiks olnud elektromagnetilised häired. See on olnud probleem, eriti kohtades, kus elektroonika on sellest suurema tõenäosusega mõjutatud. See on nüüd vähem probleem, kuna varjestustehnoloogia on paranenud. See vähendas müra ja muutis signaaliliinide impedantsi juhtimise lihtsamaks.
  • Tugevdajad: Paindahelatele lisatakse ühenduspunktides sageli jäigastajaid, mis on valmistatud materjalidest nagu FR4 ja polüimiid. Ühenduspunktid, kus vooluahel võiks kasutada lisatuge. Tänu sellele kestab ahel kauem ja töötab paremini.
viinud riba
viinud riba

FPCB kasutamise eelised

Flex PCB tehnoloogia võimaldab teha palju uusi tooteid ja paigutusi. Selle tempermalmistus on elektriliste osade osas nõutud. Elektrilised osad, nagu ühendused, juhtmed, kaablid ja trükkplaadid. Siin on mõned painduvate ahelate kasutamise eelised.

  • FPCB-d vähendavad seadme kaalu umbes 70%.
  • Need annavad rohkem võimalusi paremaks elektrooniliseks pakendamiseks.
  • FPCB-d aitavad teil lahendada pakkimis- ja juhtmestikuprobleeme. Seda seetõttu, et see on paindlik, kohanemisvõimeline ja võib muuta kuju.
  • FPCB-d vähendavad vajadust juhtmete, ühenduste, trükkplaatide ja kaablite järele. See aitab lahendada asjade ühendamise probleemi.
  • 3D-pakendite valmistamise võimaluse teeb võimalikuks materjali vastavus ja sihvakus.
  • Elektriline integreerimine: kohandatud lahenduste loomine on lihtne. See võimaldab teil kujunduse kujundamisel tugineda paljudele materjalide alternatiividele. Samuti saate valida mitmesuguste plaadistustehnikate ja -stiilide hulgast.
  • Pole tähtis, kui hea või tugev teie jahutusradiaator on, painduv trükiahel talub kuumust. Seega töötavad nad hästi suure võimsusega olukordades.
  • FPCB-d tagavad mehaanilise ja elektrilise korratavuse.
  • Need maksavad 30% vähem kui traditsioonilised kõvad juhtmestikud ja muud montaažimeetodid.
  • FPCB vajab umbes 30% vähem ruumi.
  • FPCB on usaldusväärsem, kuna sellega ei saa juhtuda juhtmestiku vigu.

FPCB kasutamise puudused 

  • Paindliku vooluahela esialgne skeem, juhtmestik ja fotomeistrid on kallimad. Need on kallid, sest saate neid teha iga rakenduse jaoks. Flexi-PCB-d ei ole väikesemahuliste kasutuste jaoks kulutõhusad.
  • Painduvaid trükkplaate on keeruline asendada ja parandada. Pärast ehitamist peate muutma paindahelaid algsest disainist või valguse joonistusprogrammist. Pinnal on kaitsekiht, mille peate enne parandamist eemaldama ja pärast uuesti peale panema. 
  • Kuna need on väikesed, kasutatakse painduvaid trükkplaate harva. Nii et nende tootmine toimub tavaliselt partiidena. Nende valmistamiseks kasutatavate masinate suurusepiirangute tõttu ei saa te neid teha väga pikki ega laia.
  • Painduvat vooluringi on lihtne kahjustada, kui seda hooletult kasutada, ja kahju võib juhtuda ka siis, kui see pole õigesti seadistatud. Jootmine ja ümbertöötamine vajavad seetõttu kvalifitseeritud operaatoreid.

Erinevused jäikade ja painduvate PCB-de vahel

jäik flex pcb vs flex pcb
jäik flex pcb vs flex pcb

Kui enamik inimesi mõtleb trükkplaadile, kujutavad nad kõvasti trükitud trükkplaati (PCB). Üle mittejuhtiva aluse. Need plaadid ühendavad elektrilisi osi juhtivate rööbaste ja muude osadega. Klaasi kasutatakse sageli jäiga trükkplaadi mittejuhtiva alusmaterjalina. Kuna see muudab plaadi tugevaks ja jäigaks, ei saa jäik trükkplaat selle tugeva konstruktsiooni tõttu komponente liiga kuumaks. Traditsioonilisi trükkplaate saate valmistada kõvadest materjalidest, nagu vask või alumiinium. Kuid saate teha painduvaid PCB-sid, mida on lihtsam painutada, näiteks polüimiidi. Paindlikud vooluringid võivad neelata lööke, eraldada lisasoojust ja omandada mitmesuguseid kujundeid, kuna saate neid painutada. Kuna need on valmistatud paindlikuks, kasutatakse paindahelaid üha rohkemates väikestes kaasaegsetes elektroonikaseadmetes. Trükkplaatide (PCB) ja paindahelate vahel on mõned olulised erinevused. 

  • Kuna valtsitud lõõmutatud vask on painduvam kui elektriliselt sadestatud vask, saate seda kasutada elektrisadestatud vase asemel painduvates ahelates juhtiva materjalina.
  • Tootmises saate jootemaski asemel kasutada ülekatet. Saate seda teha painduva PCB avatud vooluringide kaitsmiseks.
  • Kuigi paindahelad on kallimad, on jäigad trükkplaadid odavamad. Kuid kuna paindahelad on väikesed, saavad insenerid neid kasutada oma seadmete väiksemaks muutmiseks. Nad säästavad raha viisil, mis pole ilmne.

FPCB tähtsus LED-ribades

Kuna tehnoloogia areneb, LED-ribad muutuvad üha populaarsemaks. LED-ribad on juba praegu suurepärane võimalus kodu valgustamiseks ja kaunistamiseks ning painduv PCB muudab asja ainult paremaks. LED-ribad on trükkplaadid, mis on omavahel ühendatud. SMT-d (Surface Mount Technology) kasutatakse painduvate trükkplaatide (PCB) valmistamiseks, millel on pindpaigaldatud osad (SMD LED-id, konnektorid jne). . LED-kiipide kokkupanemisel toimib FPCB nende alusena. Sama oluline kui trükkplaadi struktuur on see, kui hästi see kuumusest vabaneb. LED-ribavalgustite puhul on suureks abiks paindlik elektroonika. Nagu jäigad PCB-d, on erinevad FPCB-d ühekihilised, kahekihilised ja mitmekihilised PCB-ahelad. 

KKK 

Paindlik PCB on õige tee, kui vajate trükkplaati, mis võib võtta mis tahes kuju. Neid kasutatakse sageli seal, kus on vaja hoida tihedust ja temperatuuri konstantsena. Painduvate konstruktsioonide puhul võite aluspinnana kasutada polüimiidi või läbipaistvat polüesterkilet. Need materjalid taluvad hästi kuumust ja sobivad komponentide jootmiseks. 

  1. Hankige vasega kaetud kile. Hankige mõned polüimiidlehed, mis on sama õhukesed kui paber ja mille ühel või mõlemal küljel on vask.
  2. Printige tahke tindiga. Otsige tahke tindiga printer, et saaksite printida vaskkilele.
  3. Printige Pyraluxile
  4. Söövitage see. 
  5. Asetage tükid lauale. 
  1. Ühepoolsed PCB-d.
  2. Kahepoolsed PCB-d.
  3. Mitmekihilised PCB-d.
  4. Jäigad PCB-d.
  5. Flex PCB-d.
  6. Rigid-Flex PCB-d.

Saate kasutada FPCB-sid kogu elektroonikas, näiteks kalkulaatorites, mobiiltelefonides, printerites ja LCD-telerites. Kaamerad. Saate neid kasutada paljudes meditsiiniseadmetes, nagu südamemonitorid, südamestimulaatorid ja kuuldeaparaadid. Saate neid kasutada ka robotkätes, töötlemismasinates, vöötkoodiskannerites jne.

  1. Tänu paindlikkusele on mitme üksuse jaoks võimalikud laiem kasutusala erinevates tööstusharudes.
  2. Suurem töökindlus tänu väiksemale juhtmeühenduse rikke võimalusele
  3. kaalu ja mõõtmete vähenemine võrreldes jäikade laudadega
  4. Flex PCB-d sobivad oma laia temperatuurivahemiku tõttu karmidesse keskkondadesse.
  5. Vooluahela tihedus on kõrge

Erinevalt traditsioonilistest PCB-dest on painduvate vooluahelate südamikud tavaliselt klaaskiust või metallist asemel painduvast polümeerist. Enamik painduvaid PCB-sid on valmistatud polüimiidkile (PI) baasmaterjaliga. Isegi pärast termoreaktiivset on PI-kile endiselt paindlik, mis tähendab, et see ei muutu kuumaks muutudes pehmemaks. 

Enamiku jäikade painduvate PCB-de paksus jääb vahemikku 0.2–0.4 mm. Ühekihilise trükkplaadi (PCB) paksus on umbes 0.2 mm, samas kui peaaegu neljakihilise trükkplaadi paksus on 0.4 mm. 

Jäiga painduva trükkplaadi valmistamise hind on kõrgem kui tavalisel PCB-l. Kuid seda on lihtsam kokku panna ja see nõuab vähem jootmist ja plaadivahelisi ühendusi. Tänu sellele vähenevad teie süsteemi või toote valmistamise kulud, eriti kui pindala on väike. 

Trükkplaadid (PCB-d) võivad olla kas jäigad või painduvad. Need ühendavad erinevate tarbija- ja mittetarbijate seadmete elektroonilisi osi. Nagu nimigi ütleb, on jäigal trükkplaadil (PCB) aluskiht, mida ei saa painutada. Kuid painduvaid PCB-sid saate painutada, keerata ja voltida. 

Trükiahel on teatud tüüpi elektriseade, milles prindite juhtmestiku ja muud osad õhukese juhtiva materjali kihina isoleerivale substraadile, kasutades ühte mitmest graafikatehnikast.

  1. Kontuurisisene testimine
  2. Lendava sondi testimine
  3. Automatiseeritud optiline kontroll (AOI)
  4. Läbipõlemise testimine
  5. Röntgenülevaatus
  6. Funktsionaalne testimine
  7. Veel üks funktsionaalne testimine (joodetavus, saastumine ja palju muud)
  1. Meditsiiniseadmed. 
  2. LEDid. 
  3. Koduelektroonika. 
  4. Tööstusseadmed.
  5. Autode komponendid. 
  6. Lennunduse komponendid. 
  7. Merendusrakendused. 
  8. Ohutus- ja turvavarustus.
  1. Flex PCB-d on alguses kallid.
  2. FPC-sid võib olla raske parandada ja muuta:
  3. Piiratud suurus 
  4. Kahjustuste suhtes haavatav:

Paindahelat saab iseloomustada kahe või enama vase juhtiva kihiga.

Kui palju PCB kihte on vaja, sõltub kontaktide arvust ja signaalikihtidest. Tiheduse 1 jaoks on vaja kahte signaalikihti. Vajalike kihtide arv suureneb, kui tihvti tihedus väheneb. PCBdel peab olema vähemalt kümme kihti, kui tihvte ruuttolli kohta on väiksem kui 0.2. 

Enamiku nende seadmete töötamiseks vajavad nad tugevaid signaale. 7-kihilise PCB abil saate hoida ristkõne ja EMI väikesena. Seetõttu sobib see selliste süsteemide jaoks suurepäraselt. Seitsmekihilise PCB leiate uuest arvutist. 

Kuigi kolmekihilised PCB-d on võimalikud. Kolmekihilisi PCB-sid kasutatakse harva, kuna neljakihilised PCB-d suudavad teha kõike, mida kolmekihiline PCB suudab, ja rohkemgi veel. 

2-kihiline PCB on trükkplaat, mille peal ja all on vaskkate. Seda nimetatakse ka kahepoolseks PCB-ks. Trükkplaadi keskosa on isolatsioonikiht, kuna seda on lihtne kasutada ning seda saab mõlemalt poolt laduda ja joota.

Kahekihilistel PCB-del on kahepoolsed jäljed ülemise ja alumise kihiga. Neljakihilistel PCB-del on neli kihti.

Nendel kuuel kihil on signaalikihid, maandus (GND) ja toide. Esimene ja kuues kiht peavad olema signaalikihid. PCBde esimest nelja kihti saab seadistada kahel viisil: kahe signaalikihi, ühe maapealse kihi ja ühe toitekihiga.

kokkuvõte

FPC-sid saate painutada ja painutada, et need sobiksid erineva kuju ja suurusega. See muudab nende kujundamise ja kasutamise lihtsamaks. Tavalisi jäikaid vooluahelaid ei saa panna paaritute mõõtmetega kohtadesse, kuid painduvaid ahelaid saab. Paindlikud ahelad võtavad rakenduse emaplaadil vähem ruumi. See muudab need odavamaks ja vähem mahukaks. Kasutades kogu olemasolevat ruumi maksimaalselt ära, muudab parem soojusjuhtimine selle nii, et vähem soojust on vaja ümber tõsta. Paindlikud trükkplaadid võivad olla töökindlamad ja kestavad kauem kui jäigad PCB-d, eriti kui vooluringid on pidevalt raputatud või mehaanilise pinge all. FPCB-d on asendanud traditsioonilised ühenduvusmeetodid. FPCB-d on need asendatud joodetud juhtmete ja käsitsi ühendatud pistikutega nende odava kaalu, õhukese profiili, suurepärase mehaanilise vastupidavuse, kõrgete temperatuuride ja atmosfäärimõjude suhtes vastupidavuse ning hea elektromagnetilise häirekindluse (EMI) tõttu. Mõelge, kui raske oleks ühendada kaasaegses autos kõiki ekraane, kontrollereid ja kuvareid (pöörlevad juhtnupud, nupud jne), kuna need elektroonikaseadmed puutuvad kokku mehaanilise koormuse ja vibratsiooniga. Nad vajavad turvalist ühendust olenemata sellest, kuidas sõiduk töötab. FPCB-d tagavad autotööstuses nullseisuaja, pika kasutusea ja minimaalse hoolduse. 

LEDYi toodab kõrge kvaliteediga LED ribad ja LED neoon flex. Kõik meie tooted läbivad kõrgtehnoloogilised laborid, et tagada ülim kvaliteet. Lisaks pakume kohandatavaid valikuid meie LED-ribadele ja neoon-flexile. Nii et esmaklassilise LED-riba ja LED-neoonflexi jaoks võtke ühendust LEDYi-ga NII PEA KUI VÕIMALIK!

Võtke meiega kohe ühendust!

Kas teil on küsimusi või tagasisidet? Soovime sinust kuulda! Lihtsalt täitke allolev vorm ja meie sõbralik meeskond vastab niipea kui võimalik.

Hankige kohene pakkumine

Võtame teiega ühendust 1 tööpäeva jooksul. Palun pöörake tähelepanu sufiksiga e -kirjale "@ledyilighting.com"

Hangi oma TASUTA LED-ribade e-raamatu ülim juhend

Liituge oma e-postiga LEDYi uudiskirja saamiseks ja saate kohe LED-ribade e-raamatu ülima juhendi.

Sukelduge meie 720-leheküljelisse e-raamatusse, mis hõlmab kõike alates LED-ribade tootmisest kuni teie vajadustele sobivaima raamatu valimiseni.