دلیل ساخت مدارهای چاپی منعطف، رهایی از نیاز به سیم کشی سفت و سخت بود. مدارهای چاپی انعطاف پذیر تقریباً در هر صنعتی به دلیل اتصال، تحرک، ابزارهای پوشیدنی، کوچک شدن و سایر روندهای مدرن استفاده می شوند. در ابتدایی ترین حالت، یک مدار انعطاف پذیر از تعداد زیادی هادی تشکیل شده است که توسط یک فیلم دی الکتریک شکننده از هم جدا شده اند. بردهای مدار چاپی انعطاف پذیر را می توان برای همه چیز از ساده ترین تا پیچیده ترین کارها استفاده کرد.

تاریخچه FPCB

در آغاز قرن بیستم، محققان در تجارت جدید تلفن نیاز به مدارهای الکتریکی استاندارد و انعطاف پذیر را دیدند. مدارها از لایه های متناوب رسانا و عایق ساخته شده بودند. طبق یک حق اختراع انگلیسی در سال 20، مدارها با گذاشتن پارافین روی کاغذ و قرار دادن هادی های فلزی مسطح ساخته می شدند. توماس ادیسون در یادداشت های خود در همان زمان پیشنهاد کرد که از کاغذ کتان پوشیده شده با صمغ سلولز و با پودر گرافیت کشیده شده باشد. در اواخر دهه 1903، زمانی که تکنیک های تولید انبوه برای اولین بار مورد استفاده قرار گرفت، چندین حق ثبت اختراع برای مدارهای اچینگ عکس بر روی بسترهای انعطاف پذیر ثبت شد. افزودن اجزای فعال و غیرفعال به مدارهای انعطاف‌پذیر منجر به توسعه «فناوری سیلیکون انعطاف‌پذیر» شد که توانایی ترکیب نیمه‌رساناها (با استفاده از فناوری‌هایی مانند ترانزیستورهای لایه نازک) را بر روی یک بستر انعطاف‌پذیر توصیف می‌کند. به لطف ترکیب محاسبات داخلی و ظرفیت حسگر، پیشرفت‌های جدید هیجان‌انگیزی در بسیاری از زمینه‌ها با مزایای معمول معماری مدارهای انعطاف‌پذیر رخ داده است. پیشرفت های جدید، به ویژه در هواپیما، پزشکی، و لوازم الکترونیکی مصرفی. 

FPCB چیست؟

در مقایسه با معمولی PCB، تفاوت های قابل توجهی در نحوه طراحی، ساخت و نحوه کار آنها وجود دارد. این نادرست است که بگوییم تکنیک‌های تولید مدرن «چاپ شده‌اند.» از آنجایی که تصویربرداری عکس یا تصویربرداری لیزری بیشتر و بیشتر برای تعریف الگوها به جای چاپ استفاده می‌شود، لایه‌ای از آثار فلزی به یک ماده دی الکتریک مانند پلی‌آمید چسبانده می‌شود تا یک مدار چاپی انعطاف‌پذیر بسازد. . ضخامت لایه دی الکتریک می تواند از 0005 اینچ تا 010 اینچ باشد. در حالی که ضخامت لایه فلزی می تواند از 0001 اینچ تا >.010 اینچ باشد. چسبندگی ها اغلب فلزات را به زیرلایه های آنها متصل می کنند، اما روش های دیگری مانند رسوب بخار نیز امکان پذیر است. مس می تواند اکسید شود، بنابراین معمولاً با یک لایه محافظ پوشانده می شود. طلا یا لحیم کاری رایج ترین انتخاب ها هستند زیرا رسانای الکتریسیته هستند و می توانند در برابر محیط بایستند. معمولاً از یک ماده دی الکتریک برای جلوگیری از اکسید شدن یا اتصال کوتاه مدار در مکان هایی که با چیزی تماس ندارد استفاده می شود. 

ساختار FPCB

PCB های انعطاف پذیر می توانند یک، دو یا چند لایه مدار مانند PCB های صلب داشته باشند. اکثر مدارهای چاپی منعطف تک لایه از این قسمت ها تشکیل شده اند: 

• فیلم بستر دی الکتریک به عنوان پایه PCB عمل می کند. پرمصرف ترین ماده پلی آمید (PI) دارای مقاومت قوی در برابر کشش و دما است.
• هادی های الکتریکی بر پایه مس که به عنوان ردپای مدار عمل می کنند
• یک پوشش محافظ با استفاده از پوشش یا پوشش پوشش ایجاد می شود.
• پلی اتیلن یا رزین اپوکسی ماده چسبنده ای است که اجزای مختلف مدار را در کنار هم نگه می دارد.

ابتدا مس را حکاکی می کنند تا آثار ظاهر شود و سپس پوشش محافظ (روکش) سوراخ می شود تا لنت های لحیم کاری نمایان شود. قطعات تمیز شده و سپس با هم رول می شوند تا محصول نهایی ساخته شود. پین‌ها و پایانه‌های خارج از مدار در قلع فرو می‌روند تا به جوشکاری کمک کنند یا از زنگ زدن آن‌ها جلوگیری کنند. اگر مدار پیچیده است یا به سپرهای زمین مسی نیاز دارد، تعویض به FPC دو لایه یا چند لایه ضروری است. FPC های چند لایه به روشی مشابه FPC های تک لایه ساخته می شوند. اما در FPC های چند لایه، یک PTH (Plated Through Hole) باید برای اتصال لایه های رسانا اضافه شود. مواد چسبنده مسیرهای رسانا را به بستر دی الکتریک می چسباند یا در مدارهای انعطاف پذیر چند لایه، لایه های مختلف را به هم می چسباند تا مدار را ایجاد کند. علاوه بر این، فیلم چسب می تواند مدار انعطاف پذیر را از آسیب ناشی از رطوبت، گرد و غبار و سایر ذرات محافظت کند.

فرآیند تولید FPCB

تصویربرداری شماتیک، چیدمان برد مدار چاپی و ساخت و مونتاژ برد مدار توضیحات سطح بالایی از مراحل طراحی و ساخت PCB هستند، اما جزئیات پیچیده هستند. در این بخش، هر مرحله را بررسی خواهیم کرد. 

• شماتیک را بسازید

قبل از شروع طراحی برد با ابزارهای CAD، تکمیل طراحی اجزای کتابخانه بسیار مهم است. این به معنای ساختن نمادهای منطقی برای قطعاتی است که می توانید بسازید، مانند مقاومت ها، خازن ها، سلف ها، اتصالات و آی سی ها. که می توانید در شماتیک (IC) استفاده کنید. پس از آماده شدن این قطعات، می توانید با استفاده از ابزارهای CAD، آنها را به ترتیب در برگه های شماتیک قرار دهید. هنگامی که قطعات به طور تقریبی کنار هم قرار گرفتند، می توانید سیم ها را بکشید تا نحوه اتصال پین های نمادهای شماتیک را نشان دهید. در حافظه الکترونیکی و مدارهای داده، شبکه ها خطوطی هستند که شبکه های منفرد یا گروهی از شبکه ها را نشان می دهند. در طول تصویربرداری شماتیک، باید قسمت های فرآیند را به اطراف حرکت دهید تا نموداری واضح و خوانا ایجاد کنید. 

• شبیه سازی مدار

هنگامی که قطعات و اتصالات شماتیک را رسم کردید، می توانید مدار را تست کنید تا ببینید آیا کار می کند یا خیر. می‌توانید با استفاده از شبیه‌سازی مدارهای SPICE (برنامه شبیه‌سازی با تأکید بر مدار مجتمع) در یک برنامه مدل‌سازی، این موضوع را دوباره بررسی کنید. قبل از ساخت سخت افزار واقعی، مهندسان PCB می توانند از این ابزارها برای شبیه سازی مدارهایی که طراحی کرده اند استفاده کنند. ابزارهای طراحی PCB ضروری هستند زیرا می توانند در زمان و هزینه صرفه جویی کنند. 

• راه اندازی ابزار CAD

با ابزارهای طراحی امروزی، طراحان PCB به بسیاری از ویژگی ها مانند توانایی تنظیم قوانین و محدودیت های طراحی دسترسی دارند. که از عبور شبکه‌های منفرد جلوگیری می‌کند و فضای کافی بین اجزا ایجاد می‌کند. طراحان همچنین به طیف وسیعی از ابزارهای اضافی دسترسی دارند. ابزارهایی مانند شبکه های طراحی. قرار دادن کامپوننت ها و ردیابی مسیرها به صورت سازمان یافته را آسان تر می کند. 

• اجزای طرح بندی

پس از اینکه پایگاه داده طراحی و داده های شماتیک در مورد نحوه اتصال شبکه ها را وارد کردید، می توانید طرح بندی برد مدار واقعی را ایجاد کنید. اول، شما باید ردپای اجزا را در داخل طرح کلی برد در برنامه CAD قرار دهید زمانی که طراح روی یک قالب کلیک می کند. یک نمودار "خط شبح" که اتصالات شبکه و اجزایی که به آنها منتهی می شوند را نشان می دهد ظاهر می شود. با تمرین، طراحان یاد خواهند گرفت که چگونه این قطعات را برای بهترین عملکرد قرار دهند - با در نظر گرفتن مواردی مانند اتصال، نقاط داغ، نویز الکتریکی، و موانع فیزیکی مانند کابل‌ها، کانکتورها و سخت‌افزار نصب. طراحان نمی توانند به آنچه مدار نیاز دارد فکر کنند. طراحان همچنین باید به این فکر کنند که قطعات را کجا قرار دهند تا برای سازنده آسان‌تر باشد که آنها را کنار هم قرار دهند. 

• مسیریابی PCB

اکنون که همه چیز همان جایی است که باید باشد، می توانید تورها را به هم وصل کنید. برای انجام این کار، شما باید خطوط و صفحات را روی یک نقاشی از اتصالات در شبکه نوار لاستیکی بسازید. برنامه های CAD چندین ویژگی مفید دارند، مانند عملکردهای مسیریابی خودکار که زمان طراحی را کاهش می دهد، که به آنها در انجام این کار کمک می کند. 

توجه دقیق به مسیریابی ضروری است. لازم است اطمینان حاصل شود که طول شبکه ها برای سیگنال هایی که حمل می کنند مناسب است و از مناطقی با نویز زیاد عبور نمی کنند. به همین دلیل، بحث متقاطع و سایر مشکلات مربوط به یکپارچگی سیگنال ممکن است بر عملکرد خوب برد پس از ساخت تأثیر بگذارد. 

• یک مسیر جریان برگشتی PCB روشن ایجاد کنید.

شما باید فعال ترین قسمت های برد مانند مدارهای مجتمع (IC) را به شبکه برق و زمین وصل کنید. تنها کاری که باید انجام دهید تا هواپیماهای جامدی بسازید که این قسمت ها بتوانند به آن دسترسی پیدا کنند این است که یک منطقه یا لایه را سیل کنید. وقتی صحبت از ساخت هواپیماهای قدرتی و زمینی می شود، همه چیز پیچیده تر می شود. این بال‌ها همچنین وظیفه حیاتی ارسال سیگنال‌های برگشتی در طول یک ردیابی را دارند. اگر هواپیماها دارای سوراخ‌ها، بریدگی‌ها یا شکاف‌های بیش از حد باشند، مسیرهای برگشت می‌توانند بسیار پر سر و صدا باشند و به عملکرد PCB آسیب بزنند. 

• بررسی نهایی قوانین

طراحی PCB شما اکنون تقریباً تمام شده است که قرار دادن قطعات، مسیریابی ردیابی، و ساخت هواپیماهای برق و زمین را به پایان رسانده اید. گام بعدی این است که متن و علامت‌هایی را تنظیم کنید که روی لایه‌های بیرونی صفحه نمایش داده می‌شوند و یک بررسی نهایی قوانین را اجرا کنید. 

قرار دادن نام، تاریخ و اطلاعات حق چاپ روی برد به دیگران کمک می کند تا قطعات را پیدا کنند. در عین حال، شما باید نقشه های تولیدی را در ایجاد و کنار هم قرار دادن PCB بسازید و از آنها استفاده کنید. طراحان PCB همچنین از ابزارهایی استفاده می کنند که به آنها کمک می کند تا هزینه ساخت برد را تعیین کنند. 

• هیئت مدیره را بسازید

پس از ایجاد فایل های داده خروجی، مرحله بعدی ارسال آنها به یک مرکز تولیدی برای ساخت برد است. بعد از اینکه ردها و صفحات را در لایه های فلزی برش دادید، باید آنها را به هم فشار دهید تا یک "تخته لخت" ایجاد کنید که آماده کنار هم قرار گرفتن است. وقتی برد به جایی رسید که می توانید آن را کنار هم قرار دهید، می توانید قطعات مورد نیاز را به آن بدهید. پس از آن، می توانید آن را در یکی از چندین فرآیند لحیم کاری طراحی شده برای هر قسمت قرار دهید. هیئت مدیره بالاخره اکنون آماده است که تمام آزمایشات لازم را پشت سر گذاشته است. 

مواد مورد استفاده برای ساخت FPCB

محصولات FPCB نه تنها از مواد انعطاف پذیر ساخته شده اند، بلکه سبک و نازک نیز به نظر می رسند. ساختار آن به قدری سبک است که می توانید آن را چندین بار بدون آسیب رساندن به عایق روی PCB بکشید. تخته نرم نمی تواند جریان یا ولتاژ رسانایی بالا را تحمل کند زیرا از پلاستیک ساخته شده و از سیم تشکیل شده است. این باعث می شود در مدارهای الکترونیکی پرقدرت کمتر کاربرد داشته باشد. اما می‌توانید از بردهای نرم در وسایل الکترونیکی مصرفی کم مصرف و جریان کم زیاد استفاده کنید. تخته های نرم به ندرت به عنوان تخته حامل اصلی در طراحی محصول استفاده می شوند زیرا هزینه واحد آنها بالا است. این به این دلیل است که PI ماده کلیدی قیمت هر واحد تخته‌های نرم را کنترل می‌کند. در عوض، آنها استخدام می شوند تا فقط بخش های "نرم" طراحی حیاتی را انجام دهند. قطعات الکترونیکی یا ماژول های کاربردی که نیاز به حرکت و کار دارند، به بردهای مدار نرم نیاز دارند. به عنوان مثال، لنز زوم الکترونیکی در یک دوربین دیجیتال یا مدار الکترونیکی سر خواندن در یک درایو دیسک نوری نمونه هایی از این موارد هستند. PI که پلی‌آمید (PI) نیز نامیده می‌شود، می‌تواند به PI کاملاً معطر و نیمه معطر تقسیم شود. شما می توانید آن را بر اساس ساختار مولکولی و توانایی تحمل دماهای بالا استفاده کنید. PI کاملاً معطر یک ترکیب شیمیایی است که یکی از انواع مستقیم PI است. چیزها می توانند نرم یا سخت باشند یا می توانند هر دو باشند. از آنجایی که آنها تزریق می شوند، موادی که قابل تزریق هستند را نمی توان شکل داد، اما می توان آنها را خرد، تف جوشی کرد و به طور متفاوت استفاده کرد. PI نیمه معطر نوعی پلی اتریمید است که متعلق به این گروه است. از آنجایی که این ماده ترموپلاستیک است، قالب گیری تزریقی اغلب برای ساخت پلی اتریمید استفاده می شود. با PI ترموست می توانید از قالب گیری لایه لایه مواد اشباع شده، قالب گیری فشاری و قالب گیری انتقالی استفاده کنید که نیاز به کیفیت های متفاوتی در مواد اولیه دارد. 

انواع FPCB

مدارهای فلکس در هشت نوع، از تک لایه تا چند لایه و صلب وجود دارند. در اینجا برخی از رایج ترین انواع مدارهای انعطاف پذیر آورده شده است. 

• مدارهای انعطاف پذیر یک طرفه: این مدارها دارای یک لایه مسی بین دو لایه عایق هستند. یا یک لایه عایق (معمولا پلی آمید) و یک طرف آن که پوشیده نشده باشد. سپس طرح مدار به صورت شیمیایی در لایه مسی زیر حک می شود. به دلیل نحوه ساخت آنها، قطعات، اتصالات، پین ها و سفت کننده ها را می توان به بردهای مدار چاپی انعطاف پذیر یک طرفه اضافه کرد.

• مدارهای فلکس یک طرفه با دسترسی دوگانه: برخی از PCB های فلکس یک طرفه دارای طرحی هستند که به هادی های مدار از هر دو طرف برد دسترسی پیدا می کنند. استفاده از یک PCB انعطاف پذیر و لایه های خاص برای این عملکرد طراحی، دسترسی به یک لایه مس را از طریق لایه پلی آمید ماده پایه امکان پذیر می کند.

• مدارهای انعطاف پذیر دو طرفه: این مدارها بردهای مدار چاپی انعطاف پذیر با دو لایه رسانا هستند. این مدارها توسط عایق پلی آمیدی جدا می شوند. طرف های خارجی لایه رسانا می تواند در معرض یا پوشیده باشد. اکثر لایه ها با آبکاری از طریق سوراخ ها به هم متصل می شوند، اما راه های دیگری نیز وجود دارد. مانند نسخه های یک طرفه، PCB های انعطاف پذیر دو طرفه می توانند قطعات اضافی مانند پین ها، اتصالات و سفت کننده ها را در خود جای دهند.

• PCB های انعطاف پذیر چند لایه. این مدارها از سه یا چند لایه رسانای انعطاف پذیر با لایه های عایق در بین آنها برای ساخت مدارهای یک طرفه و دو طرفه استفاده می کنند. لایه‌های بیرونی این واحدها معمولاً دارای روکش‌ها و سوراخ‌های عبوری هستند. آنها اغلب در مس اندود می شوند و به طول ضخامت این مدارهای انعطاف پذیر اجرا می شوند. با مدارهای انعطاف پذیر چند لایه، می توانید از مشکلات متقاطع، گفتگوی متقاطع، امپدانس و محافظ جلوگیری کنید. راه های زیادی برای طراحی مدارهای چند لایه وجود دارد. به عنوان مثال، vias های کور و مدفون می توانند مانند FR4 تخته های انعطاف پذیر چند لایه بسازند. همچنین، می‌توانید لایه‌های یک مدار چند لایه را بارها و بارها برای محافظت بیشتر لمینیت کنید، اما اگر انعطاف‌پذیری مهم‌تر باشد، معمولاً از این مرحله صرفنظر می‌شود.

• مدارهای انعطاف پذیر صلب: این PCB ها کمی متفاوت از سایرین هستند و معمولاً هزینه بیشتری نسبت به سایر گزینه های PCB انعطاف پذیر دارند، حتی اگر همان هدف را داشته باشند. بیشتر اوقات، این طرح ها دارای دو یا چند لایه رسانا هستند که بین هر یک از آنها عایق صلب یا انعطاف پذیر است. بر خلاف مدارهای چند لایه، آنها فقط از سفت کننده ها برای نگه داشتن واحد در کنار هم استفاده می کنند و هادی ها روی لایه هایی قرار می گیرند که انعطاف پذیر نیستند. به همین دلیل، PCB های انعطاف پذیر سخت در صنایع هوافضا و دفاعی محبوب شده اند.

• تخته های انعطاف پذیر آلومینیومی: بردهای مدار چاپی آلومینیومی انعطاف پذیر در صنایعی مانند پزشکی و خودروهایی که برق و نور زیادی مصرف می کنند بهترین کار را دارند. و چون کوچک هستند، ممکن است بتوانند از درهای کوچک عبور کنند. اینها سرمایه گذاری های عالی هستند زیرا ارزان، سبک و طولانی مدت هستند. آنها همچنین دارای لایه های آلومینیومی هستند که به حرکت گرما در آنها کمک می کند.

• ریز مدارها: بردهای ریز مدار انعطاف پذیر بهترین راه حل برای لوازم الکترونیکی مصرفی هستند. این مواد به دلیل سبک بودن و مقاومت در برابر ضربه و لرزش، برای لوازم الکترونیکی مصرفی عالی هستند. ریز مدارها یکپارچگی سیگنال خوبی دارند، بنابراین اندازه کوچک آنها بر عملکرد آنها تأثیر نمی گذارد.

• بردهای اتصال دهنده با چگالی بالا (HDI) با مدارهای انعطاف پذیر: اینها یکی از سریعترین فناوری های در حال رشد را در تجارت برد مدار چاپی دارند. از آنجایی که آنها سیم های بیشتری نسبت به بردهای مدار سنتی دارند، عملکرد و سرعت الکتریکی را بهبود می بخشند و در عین حال تجهیزات را سبک تر و کوچکتر می کنند. آنها در ابزارهایی مانند تلفن های همراه، رایانه ها و کنسول های بازی ویدیویی عالی کار می کنند.

• بردهای مدار چاپی بسیار نازک و انعطاف پذیر: اینها قطعات کوچک و نازک و مواد تخته ای دارند. این باعث می شود آنها برای وسایل الکترونیکی مناسب باشند که باید قابل حمل باشند یا داخل بدنه قرار گیرند. یا برای هر کاربرد دیگری که نیاز به بردهای مدار بسیار سبک دارد.

برنامه های کاربردی FPCB

PCB انعطاف پذیر مانند یک برد مدار چاپی معمولی است، به جز اتصالات مدار، با مواد پایه انعطاف پذیر ساخته شده است. این به ویژه برای چیزهایی که قرار نیست به طور دائم نصب شوند مفید است. PCB های انعطاف پذیر در صنایع بیشتر و بیشتری استفاده می شوند زیرا عمر طولانی دارند و فضای کمی را اشغال می کنند. در زیر چند نمونه از مکان و نحوه استفاده از این فناوری آورده شده است: 

• صنعت خودرو: بیشتر و بیشتر خودروها دارای قطعات الکترونیکی هستند. بنابراین، ضروری است که مدارها بتوانند ضربه‌ها و تکان‌هایی را که در داخل خودرو اتفاق می‌افتد، کنترل کنند. برد مدار چاپی انعطاف پذیر یک گزینه تجاری بسیار مهم است زیرا ارزان است و برای مدت طولانی دوام می آورد.

• لوازم الکترونیکی مصرفی: بردهای مدار چاپی انعطاف پذیر (PCB) اغلب در لوازم الکترونیکی مصرفی استفاده می شوند. به عنوان مثال، تلفن های همراه، تبلت ها، دوربین ها، و ضبط کننده های ویدئویی. توانایی PCB منعطف برای کنترل شوک و لرزش در صورت نیاز به جابجایی مکرر این موارد مفید خواهد بود.

• برنامه های پرسرعت دیجیتال، RF و مایکروویو: PCB های انعطاف پذیر برای فرکانس بالا عالی هستند. شما می توانید از آنها در برنامه های پرسرعت دیجیتال، RF و مایکروویو استفاده کنید زیرا قابل اعتماد هستند.

• الکترونیک صنعتی. الکترونیک صنعتی به PCB های انعطاف پذیر نیاز دارد که بتواند ضربه ها را جذب کرده و ارتعاشات را متوقف کند، زیرا آنها باید استرس و لرزش زیادی را تحمل کنند.

• رهبری: LED ها در حال تبدیل شدن به استانداردی برای روشنایی در خانه ها و مشاغل هستند. فناوری LED بخش بزرگی از این روند است زیرا به خوبی کار می کند. بیشتر اوقات، تنها مشکل گرما است، اما انتقال حرارت خوب یک برد مدار چاپی انعطاف پذیر می تواند کمک کند.

• سیستم های پزشکی: با افزایش تقاضا برای ایمپلنت های الکترونیکی و تجهیزات جراحی قابل حمل. این امر طراحی های الکترونیکی فشرده و متراکم را در بخش سیستم های پزشکی حیاتی تر می کند. شما می توانید از بردهای مدار چاپی انعطاف پذیر در هر دو استفاده کنید. زیرا می توانید آنها را خم کنید و استرس های ناشی از فناوری جراحی و ایمپلنت را تحمل کنید.

• الکترونیک قدرت. در زمینه الکترونیک قدرت، برد مدار چاپی منعطف به دلیل داشتن لایه‌های مسی بسیار منعطف، مزیت بیشتری دارد که جریان‌های بالاتر را مدیریت می‌کند. این در تجارت الکترونیک قدرت بسیار مهم است، زیرا دستگاه ها زمانی که با ظرفیت کامل کار می کنند به قدرت بیشتری نیاز دارند.

اهمیت FPCB

شما می توانید از تخته های انعطاف پذیر در شرایط پویا و استاتیک زیاد استفاده کنید زیرا می توانید آنها را خم کنید. در مقایسه با PCBهای سفت و سخت، می توانید بردهای مدار مورد استفاده در کاربردهای دینامیکی را بدون شکستگی کشش دهید. اندازه گیری گمانه در صنعت نفت و گاز برای طراحی مدارهای انعطاف پذیر عالی است. از آنجایی که آنها می توانند دمای بالا (بین -200 درجه سانتیگراد تا 400 درجه سانتیگراد) را تحمل کنند، حتی اگر بردهای انعطاف پذیر کاربردهای خود را دارند، نمی توانید آنها را به جای بردهای مدار معمولی استفاده کنید. تخته های سفت و سخت یک انتخاب طبیعی هستند زیرا ارزان هستند. می توانید از آنها در برنامه های ساخت خودکار و با حجم بالا استفاده کنید. بردهای مدار انعطاف پذیر راهی برای عملکرد، دقت، دقت و خمش مداوم هستند. 

چالش ها و ملاحظات هزینه FPCB

هنگام کار با FPCB، مانند هنگام تلاش برای ایجاد تغییرات یا تعمیرات، ممکن است مشکلاتی رخ دهد. برای تغییر طرح به یک نقشه پایه جدید یا بازنویسی نرم افزار لیتوگرافی نیاز دارید. ایجاد تغییرات آسان نیست زیرا ابتدا باید تخته را از یک لایه محافظ جدا کنید. طول و عرض به دلیل اندازه ماشین آلات مورد استفاده برای ساخت آنها محدود است. همچنین، اگر FPCB ها را بی احتیاطی انجام دهید، می توانید آنها را بشکنید. بنابراین افرادی که می دانند چه کاری انجام می دهند باید آنها را لحیم کرده و تعمیر کنند.

هزینه همیشه یک عامل اصلی است. با این حال، این برنامه به شدت بر نحوه مقرون به صرفه بودن FPCB ها با PCB های صلب تأثیر می گذارد. از آنجایی که هر برنامه FPCB منحصر به فرد است، هزینه های مربوط به طراحی مدار اولیه، چیدمان و صفحات عکاسی برای تعداد کمی گران است.

FPCBها ممکن است در نهایت برای حجم تولید بالاتر مقرون به صرفه تر باشند زیرا سیم، اتصال دهنده، مهار سیم و سایر قطعات مورد نیاز برای مونتاژ کمتر است. این امر به ویژه زمانی صادق است که مزایای بالادستی و پایین دستی در نظر گرفته شود، مانند کاهش ریسک زنجیره تامین و کاهش درخواست‌های تعمیر و نگهداری ناشی از در دسترس بودن قطعات کمتر.

ویژگی های پیشرفته FPCB

صنعت مدار فلکس با سرعت ثابتی در حال رشد است. به دلیل این رشد، پیشرفت های بیشتری در فناوری صورت گرفته است، مانند: 

• پوشش های گرافیکی: پوشش های گرافیکی به کاربران اجازه می دهد تا با مدارهای زیر PCB صحبت کنند. آنها پوشش های اکریلیک یا پلی استر برای PCB ها هستند. این روکش‌ها اغلب دارای LED، LCD و سوئیچ هستند که به کاربران اجازه می‌دهند با PCB همانطور که می‌خواهند صحبت کنند.

• لحیم کاری میله داغ: می توانید به جای اتصال دهنده از اتصال لحیم کاری نوار داغ برای اتصال تخته سخت و مدار فلکس استفاده کنید. نتیجه یک اتصال ارزان تر است که قوی تر است و دوام بیشتری دارد.

• شکاف ها و سوراخ های اسکیت شده لیزری: در گذشته، FPCB ها را می توانستید با تیغ برش دهید. و کیفیت برش بستگی به این داشت که فرد در استفاده از تیغ چقدر خوب بود. اما با لیزرهایی که اکنون در اختیار داریم، می‌توانیم خطوط را با دقت و کنترل زیادی برش دهیم، که به ما امکان می‌دهد مدارهای کوچک‌تری را روی PCB‌های انعطاف‌پذیر بسازیم.

• پانل سازی: بردهای مدار که PCB نامیده می شوند، هنگامی که در پانل های بزرگی از بسیاری از ماژول ها کنار هم قرار می گیرند. در خطوط مونتاژ "انتخاب و مکان". این می تواند روند کنار هم قرار دادن مدارهای فلکس را تا حد زیادی سرعت بخشد. مرحله دوم این است که واحدها را به گروه های کوچکتر تقسیم کنید.

• چسب های حساس به فشار چسب های حساس به فشار با برداشتن یک آستر و فشار دادن یک جسم به چسب، چیزها را به هم می چسبانند. این ماده اغلب بر روی بردهای مدار چاپی (PCB) برای نگه داشتن قطعات مدار بدون استفاده از لحیم کاری استفاده می شود.

• محافظ: در گذشته تداخل الکترومغناطیسی یک مشکل بوده است. این یک مشکل بوده است، به خصوص در مکان هایی که احتمال بیشتری وجود دارد که وسایل الکترونیکی تحت تأثیر آن قرار بگیرند. اکنون این مشکل کمتری است زیرا فناوری محافظ بهبود یافته است. نویز را کاهش داد و کنترل امپدانس خطوط سیگنال را آسان‌تر کرد.

• سفت کننده ها: سفت کننده های ساخته شده از موادی مانند FR4 و پلی آمید اغلب به مدارهای انعطاف پذیر در نقاط اتصال اضافه می شوند. نقاط اتصال که مدار می تواند از پشتیبانی اضافی استفاده کند. به همین دلیل، مدار بیشتر دوام می آورد و بهتر کار می کند.

مزایای استفاده از FPCB

فناوری Flex PCB ساخت بسیاری از محصولات و طرح‌بندی‌های جدید را ممکن می‌سازد. چکش خواری آن در قطعات الکتریکی مورد توجه است. قطعات الکتریکی مانند اتصالات، سیم ها، کابل ها و بردهای مدار چاپی. در اینجا به برخی از مزایای استفاده از مدارهای فلکس اشاره می کنیم.

• FPCB ها وزن دستگاه را حدود 70 درصد کاهش می دهند.
• آنها گزینه های بیشتری برای بسته بندی الکترونیکی بهتر می دهند.
• FPCB ها به شما کمک می کنند تا مشکلات بسته بندی و سیم کشی را برطرف کنید. این به این دلیل است که انعطاف پذیر، سازگار است و می تواند شکل خود را تغییر دهد.
• FPCB ها نیاز به سیم، اتصالات، برد مدار چاپی و کابل را کاهش می دهند. این به حل مشکل نحوه اتصال چیزها کمک می کند.
• توانایی تولید بسته های سه بعدی به دلیل انطباق و باریک بودن مواد ممکن شده است.
• یکپارچه سازی الکتریکی: ایجاد راه حل های سفارشی ساده است. این به شما این امکان را می دهد که طرح خود را بر اساس بسیاری از مواد جایگزین قرار دهید. همچنین، شما می توانید از انواع تکنیک ها و سبک های آبکاری انتخاب کنید.
• مهم نیست که هیت سینک شما چقدر خوب یا قوی باشد، یک مدار چاپی انعطاف پذیر می تواند گرما را تحمل کند. بنابراین، آنها در موقعیت های با قدرت بالا به خوبی کار می کنند.
• FPCB ها قابلیت تکرار مکانیکی و الکتریکی را فراهم می کنند.
• آنها 30٪ کمتر از سیم کشی سخت سنتی و سایر روش های مونتاژ هزینه دارند.
• FPCB حدود 30 درصد فضای کمتری نیاز دارد.
• FPCB قابل اعتمادتر است زیرا اشتباهات سیم کشی نمی تواند با آن اتفاق بیفتد.

معایب استفاده از FPCB 

• طراحی مدار اولیه، سیم کشی، و استادهای عکاسی مدار فلکس گران تر هستند. آنها گران هستند زیرا می توانید آنها را برای هر برنامه بسازید. Flexi-PCB ها برای مصارف کم حجم مقرون به صرفه نیستند.

• تعویض و تعمیر بردهای مدار فلکس چالش برانگیز است. پس از ساخت، باید مدارهای فلکس را از طرح اصلی یا برنامه ترسیم نور تغییر دهید. سطح دارای یک لایه محافظ است که باید قبل از تعمیر آن را بردارید و سپس دوباره روی آن قرار دهید. 

• از آنجایی که آنها کوچک هستند، به ندرت از بردهای مدار چاپی انعطاف پذیر استفاده می شود. بنابراین تولید آنها معمولا به صورت دسته ای انجام می شود. به دلیل محدودیت اندازه ماشین آلات مورد استفاده برای ساخت آنها، نمی توانید آنها را خیلی طولانی یا عریض بسازید.

• آسیب رساندن به مدار انعطاف پذیر با استفاده بی احتیاطی از آن آسان است و در صورت عدم تنظیم صحیح، آسیب نیز ممکن است رخ دهد. به همین دلیل لحیم کاری و کار مجدد به اپراتورهای ماهر نیاز دارد.

تفاوت بین PCBهای صلب و PCBهای انعطاف پذیر

وقتی اکثر مردم به یک برد مدار فکر می کنند، یک برد مدار چاپی سخت (PCB) را تصویر می کنند. روی یک پایه غیر رسانا این تخته ها قطعات الکتریکی را با مسیرهای رسانا و سایر قطعات متصل می کنند. شیشه اغلب به عنوان ماده بستر غیر رسانا در یک برد مدار سفت و سخت استفاده می شود. از آنجایی که برد را محکم و سفت می‌کند، یک برد مدار سفت و سخت می‌تواند به دلیل طراحی قوی‌اش از داغ شدن بیش از حد قطعات جلوگیری کند. می توانید مدارهای سنتی را از مواد سخت مانند مس یا آلومینیوم بسازید. اما می‌توانید PCB‌های انعطاف‌پذیری بسازید که خم شدن راحت‌تری دارند، مانند پلی‌آمید. مدارهای انعطاف پذیر می توانند شوک را جذب کنند، گرمای اضافی را از خود خارج کنند و طیف وسیعی از اشکال را به خود بگیرند زیرا می توانید آنها را خم کنید. از آنجایی که مدارهای انعطاف پذیر ساخته شده اند، در دستگاه های الکترونیکی کوچک و مدرن روز به روز بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. تفاوت های قابل توجهی بین بردهای مدار چاپی (PCB) و مدارهای فلکس وجود دارد. 

• از آنجایی که مس آنیل شده نورد شده انعطاف پذیرتر از مس الکترورسوبی شده است، می توانید از آن به عنوان ماده رسانا در مدارهای فلکس به جای مس الکترو ته نشین شده استفاده کنید.
• در تولید، می توانید به جای ماسک لحیم کاری از روکش استفاده کنید. می توانید این کار را برای محافظت از مدار در معرض یک PCB انعطاف پذیر انجام دهید.
• اگرچه مدارهای فلکس گران تر هستند، برد مدارهای صلب قیمت کمتری دارند. اما از آنجایی که مدارهای انعطاف پذیر کوچک هستند، مهندسان می توانند از آنها برای کوچکتر کردن دستگاه های خود استفاده کنند. آنها در حال صرفه جویی در پول به روش هایی هستند که واضح نیست.

اهمیت FPCB در نوارهای LED

با پیشرفت تکنولوژی، نوارهای LED روز به روز محبوب تر می شوند. نوارهای LED در حال حاضر راهی عالی برای روشنایی و تزئین خانه شما هستند و PCB انعطاف پذیر فقط باعث بهبود اوضاع می شود. نوارهای LED مدارهایی هستند که به یکدیگر متصل می شوند. SMT (فناوری نصب سطحی) برای ساخت بردهای مدار چاپی انعطاف پذیر (PCB) با قطعات نصب شده روی سطح (ال ای دی های SMD، کانکتورها و غیره) استفاده می شود. . هنگامی که تراشه های LED در کنار هم قرار می گیرند، FPCB به عنوان پایه ای برای آنها عمل می کند. به همان اندازه که ساختار یک برد مدار مهم است این است که چگونه می تواند گرما را از بین ببرد. لوازم الکترونیکی انعطاف پذیر کمک بزرگی در مورد چراغ های نوار LED هستند. مانند PCBهای صلب، FPCBهای مختلف مدارهای PCB تک لایه، دو لایه و چند لایه هستند. 

پرسش های متداول 

خلاصه

شما می توانید FPC ها را خم و خم کنید تا متناسب با اشکال و اندازه های مختلف باشند. این امر طراحی و استفاده از آنها را آسان تر می کند. شما نمی توانید مدارهای صلب استاندارد را در مکان هایی با ابعاد عجیب و غریب قرار دهید، اما مدارهای انعطاف پذیر می توانند. مدارهای انعطاف پذیر فضای کمتری را در مادربرد برنامه اشغال می کنند. آنها را ارزان تر و حجم کمتری می کند. با استفاده حداکثری از تمام فضای موجود، مدیریت حرارتی بهتر باعث می شود تا گرمای کمتری به اطراف منتقل شود. مدارهای چاپی منعطف می توانند قابل اعتمادتر باشند و عمر طولانی تری نسبت به PCBهای صلب داشته باشند، به خصوص زمانی که مدارها دائماً تکان می خورند یا تحت فشار مکانیکی هستند. FPCB ها جایگزین روش های اتصال سنتی شده اند. FPCB ها به دلیل وزن ارزان، مشخصات نازک، مقاومت مکانیکی عالی، انعطاف پذیری در برابر دماهای بالا و عوامل جوی، و ایمنی الکترومغناطیسی خوب (EMI) آنها را بر اساس سیم های لحیم کاری و اتصال دهنده های سیمی جایگزین کرده اند. به این فکر کنید که اتصال همه صفحه‌ها، کنترل‌کننده‌ها و نمایشگرها در یک ماشین مدرن (کنترل‌های چرخشی، دکمه‌ها و غیره) چقدر سخت خواهد بود، زیرا این وسایل الکترونیکی در معرض بارهای مکانیکی و ارتعاش هستند. آنها بدون توجه به اینکه وسیله نقلیه چگونه کار می کند به یک اتصال ایمن نیاز دارند. FPCB ها عدم توقف، عمر طولانی و حداقل تعمیر و نگهداری را در صنعت خودرو تضمین می کنند. 

LEDYi با کیفیت بالا تولید می کند نوارهای LED و فلکس نئون ال ای دی. همه محصولات ما از طریق آزمایشگاه های با تکنولوژی بالا می روند تا از بهترین کیفیت اطمینان حاصل کنند. علاوه بر این، ما گزینه های قابل تنظیم را روی نوارهای LED و فلکس نئون خود ارائه می دهیم. بنابراین، برای نوار LED ممتاز و LED نئون فلکس، با LEDYi تماس بگیرید هر چه سریعتر!