Sve što biste trebali znati o FPCB-u

Razlog zašto su napravljeni fleksibilni tiskani krugovi bio je da se riješe potrebe za krutim kabelskim snopovima. Fleksibilni tiskani krugovi koriste se u gotovo svakoj industriji zbog povezivosti, mobilnosti, nosivih materijala, skupljanja i drugih modernih trendova. U svom najosnovnijem obliku, fleksibilni strujni krug sastoji se od mnogih vodiča koji su odvojeni lomljivim dielektričnim filmom. Fleksibilne tiskane pločice mogu se koristiti za sve, od najjednostavnijih do najsloženijih zadataka.

Povijest FPCB-a

Na prijelazu u 20. stoljeće istraživači u novom telefonskom poslovanju uvidjeli su potrebu za standardnim, fleksibilnim električnim krugovima. Krugovi su bili napravljeni od izmjeničnih slojeva vodiča i izolatora. Prema engleskom patentu iz 1903., sklopovi su napravljeni stavljanjem parafina na papir i polaganjem ravnih metalnih vodiča. U svojim bilješkama iz otprilike istog vremena, Thomas Edison predložio je korištenje lanenog papira presvučenog celuloznom gumom i nacrtanog grafitnim prahom. U kasnim 1940-ima, kada su se prvi put koristile tehnike masovne proizvodnje, prijavljeno je nekoliko patenata za sklopove za foto-jetkanje na fleksibilnim podlogama. Dodavanje aktivnih i pasivnih komponenti fleksibilnim krugovima dovelo je do razvoja "tehnologije fleksibilnog silicija", koja opisuje sposobnost kombiniranja poluvodiča (koristeći tehnologije poput tankoslojnih tranzistora) na fleksibilnoj podlozi. Zahvaljujući kombinaciji ugrađenog računalstva i kapaciteta senzora, došlo je do uzbudljivih novih razvoja u mnogim poljima s uobičajenim prednostima fleksibilne arhitekture krugova. Nova dostignuća, posebno u zrakoplovima, medicini i potrošačkoj elektronici. 

Što je FPCB?

U usporedbi s običnim PCB, postoje značajne razlike u tome kako su dizajnirani, napravljeni i kako rade. Netočno je reći da su moderne proizvodne tehnike "tiskane". Budući da se fotografsko ili lasersko snimanje sve više koristi za definiranje uzoraka umjesto ispisa, sloj metalnih tragova lijepi se na dielektrični materijal poput poliimida kako bi se napravio fleksibilni tiskani krug . Debljina dielektričnog sloja može biti u rasponu od 0005 inča do 010 inča. Dok debljina metalnog sloja može biti bilo gdje od 0001 inča do > 010 inča. Adhezije često pričvršćuju metale na njihove podloge, no moguće su i druge metode, poput taloženja iz pare. Bakar može oksidirati, pa se obično prekriva zaštitnim slojem. Zlato ili lem najčešći su izbor jer provode struju i mogu izdržati okoliš. Dielektrični materijal se obično koristi kako bi spriječio strujni krug od oksidacije ili kratkog spoja na mjestima gdje ništa ne dodiruje. 

Struktura FPCB

Fleksibilni PCB-ovi mogu imati jedan, dva ili više slojeva kola, poput krutih PCB-a. Većina jednoslojnih savitljivih tiskanih krugova sastoji se od ovih dijelova: 

  • Film dielektrične podloge služi kao temelj PCB-a. Najkorišteniji materijal, poliamid (PI), ima jaku otpornost na vuču i temperaturu.
  • Električni vodiči na bazi bakra koji služe kao tragovi kruga
  • Zaštitni premaz se stvara pomoću pokrovnog sloja ili pokrovnog premaza.
  • Polietilen ili epoksidna smola je ljepljiva tvar koja drži različite komponente kruga zajedno.
jednoslojni fpcb
jednoslojni fpcb

Najprije se bakar urezuje kako bi se otkrili tragovi, a zatim se probuši zaštitni pokrov (sloj pokrova) kako bi se otkrile lemne ploče. Dijelovi se čiste, a zatim zajedno valjaju u konačni proizvod. Igle i terminali izvan strujnog kruga umočeni su u lim kako bi pomogli pri zavarivanju ili ih spriječili da hrđaju. Ako je krug kompliciran ili treba bakrene uzemljene štitove, prijelaz na dvoslojni ili višeslojni FPC je neophodan. Višeslojni FPC se izrađuju na sličan način kao jednoslojni FPC. Ali, u višeslojnim FPC-ovima, mora se dodati PTH (plated Through Hole) za povezivanje vodljivih slojeva. Ljepljivi materijal lijepi vodljive staze na dielektričnu podlogu ili, u višeslojnim savitljivim krugovima, lijepi različite slojeve zajedno kako bi napravio krug. Osim toga, ljepljivi film može zaštititi fleksibilni krug od oštećenja uzrokovanih vlagom, prašinom i drugim česticama.

dvoslojni fpcb
dvoslojni fpcb

Proces proizvodnje FPCB-a

Snimanje sheme, raspored tiskanih ploča te izrada i sklapanje sklopnih ploča opisi su visoke razine koraka u projektiranju i izradi PCB-a, ali detalji su komplicirani. U ovom odjeljku ćemo pogledati svaki korak. 

  • Konstruirajte shemu

Prije nego počnete dizajnirati ploču s CAD alatima, ključno je dovršiti projektiranje komponenti knjižnice. To znači izradu logičkih simbola za dijelove koje možete izraditi, kao što su otpornici, kondenzatori, induktori, veze i IC-ovi. To možete koristiti u shemi (IC). Nakon što su ti dijelovi spremni, možete ih početi poredati na shematskim listovima pomoću CAD alata. Nakon što su dijelovi grubo sastavljeni, možete nacrtati žice da pokažete kako se spajaju igle shematskih simbola. U elektroničkim memorijskim i podatkovnim krugovima, mreže su linije koje prikazuju pojedinačne mreže ili skupine mreža. Tijekom snimanja sheme, morate pomicati dijelove procesa kako biste napravili jasan i čitljiv dijagram. 

  • Simulacija sklopova

Nakon što nacrtate dijelove sheme i spojeve, možete testirati krug da vidite radi li. Ovo možete još jednom provjeriti korištenjem SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) simulacija krugova u programu za modeliranje. Prije izrade stvarnog hardvera, PCB inženjeri mogu koristiti ove alate za simulaciju sklopova koje su dizajnirali. Alati za projektiranje tiskanih ploča bitni su jer mogu uštedjeti vrijeme i novac. 

  • Postavljanje CAD alata

S današnjim alatima za dizajn, dizajneri PCB-a imaju pristup mnogim značajkama, kao što je mogućnost postavljanja pravila dizajna i ograničenja. To sprječava križanje pojedinačnih mreža i daje dovoljno prostora između komponenti. Dizajneri također imaju pristup širokom rasponu dodatnih alata. Alati poput rešetki za dizajn. Olakšava organizirano postavljanje komponenti i trasiranje ruta. 

  • Komponente za izgled

Nakon što ste izradili bazu podataka dizajna i uvezli podatke sheme o tome kako se mreže povezuju, možete napraviti stvarni raspored tiskane ploče. Prvo, morate staviti otiske komponente unutar obrisa ploče u CAD programu kada dizajner klikne na otisak. Pojavit će se grafika "linije duhova" koja prikazuje mrežne veze i do kojih komponenti vode. Uz praksu, dizajneri će naučiti kako postaviti te dijelove za najbolju izvedbu—s obzirom na stvari kao što su povezanost, vruće točke, električni šum i fizičke prepreke poput kabela, konektora i hardvera za montažu. Dizajneri ne mogu razmišljati o tome što sklop treba. Dizajneri također moraju razmišljati o tome gdje će staviti dijelove kako bi ih proizvođač najlakše spojio. 

  • PCB usmjeravanje

Sada kada je sve tamo gdje treba biti, možete zakačiti mreže. Da biste to učinili, morate napraviti linije i ravnine na crtežu od spojeva u mrežici od gume. CAD programi imaju nekoliko korisnih značajki, kao što su funkcije automatskog usmjeravanja koje skraćuju vrijeme projektiranja, što im pomaže u tome. 

Bitno je obratiti veliku pozornost na usmjeravanje. Potrebno je osigurati da je duljina mreža prikladna za signale koje prenose i da ne prolaze kroz područja s puno buke. Zbog toga, preslušavanje i drugi problemi s integritetom signala mogu utjecati na to koliko dobro ploča radi nakon što je napravljena. 

  • Uspostavite jasan put povratne struje PCB-a.

Morate spojiti najaktivnije dijelove na ploči, poput integriranih sklopova (IC), na mrežu napajanja i uzemljenja. Sve što trebate učiniti da napravite čvrste ravnine koje ti dijelovi mogu dosegnuti je poplaviti područje ili sloj. Kada je u pitanju izrada pogonskih i zemaljskih aviona, stvari su kompliciranije. Ova krila također imaju vitalnu zadaću slanja povratnih signala duž traga. Ako ravnine imaju previše rupa, izreza ili rascjepa, povratne staze mogu biti vrlo bučne i utjecati na rad PCB-a. 

  • Konačna provjera pravila

Vaš dizajn PCB-a je skoro gotov sada kada ste završili s umetanjem komponenti, usmjeravanjem tragova i izradom ploča za napajanje i uzemljenje. Sljedeći korak je postavljanje teksta i oznaka koje će biti preslikane na vanjske slojeve i pokretanje konačne provjere pravila. 

Stavljanje imena, datuma i podataka o autorskim pravima na ploču pomoći će drugima da pronađu dijelove. U isto vrijeme, morate napraviti i koristiti proizvodne crteže za izradu i sastavljanje PCB-a. Dizajneri tiskanih ploča također koriste alate koji im pomažu odrediti koliko će koštati izrada ploče. 

  • Napravi ploču

Nakon što stvorite datoteke izlaznih podataka, sljedeći korak je njihovo slanje u proizvodni pogon za izradu ploče. Nakon što izrežete tragove i ravnine u metalne slojeve, morate ih pritisnuti zajedno kako biste stvorili "golu ploču" koja je spremna za sastavljanje. Kada ploča dođe do mjesta gdje je možete sastaviti, možete joj dati dijelove koji su joj potrebni. Nakon toga, možete ga podvrgnuti jednom od nekoliko postupaka lemljenja dizajniranih za svaki dio. Ploča je konačno spremna sada kada je prošla sve potrebne testove. 

Materijali koji se koriste za izradu FPCB

FPCB proizvodi nisu samo izrađeni od fleksibilnog materijala, već su i lagani i tanki. Struktura je toliko lagana da je možete razvući mnogo puta bez ozljede izolacije na PCB-u. Mekana ploča ne može podnijeti visoku vodljivu struju ili napon jer je napravljena od plastike i sastoji se od žica. To ga čini manje korisnim u elektroničkim krugovima velike snage. Ali možete mnogo koristiti meke ploče u potrošačkoj elektronici male snage i niske struje. Meke ploče se rijetko koriste kao primarna noseća ploča u dizajnu proizvoda jer je njihova jedinična cijena visoka. To je zato što ključni materijal PI kontrolira koliko mekih ploča košta po jedinici. Umjesto toga, oni su angažirani da izvrše samo "meke" dijelove kritičnog dizajna. Elektroničke komponente ili funkcionalni moduli koji se moraju kretati i raditi trebaju mekane sklopove. Na primjer, elektronički zum objektiv u digitalnom fotoaparatu ili elektronički sklop glave za čitanje u pogonu optičkog diska primjeri su toga. PI, također nazvan poliimid (PI), može se dalje podijeliti na potpuno aromatične i poluaromatične PI. Možete ga koristiti na temelju njegove molekularne strukture i sposobnosti podnošenja visokih temperatura. Potpuno aromatski PI je kemijski spoj koji je jedan od ravnih tipova PI. Stvari mogu biti meke ili tvrde, ili mogu biti oboje. Budući da su infuzirani, materijali koji se mogu ubrizgati ne mogu se oblikovati, ali se mogu drobiti, sinterirati i koristiti na različite načine. Poluaromatski PI je vrsta polieterimida koji pripada ovoj skupini. Budući da je materijal termoplastičan, za izradu polieterimida često se koristi injekcijsko prešanje. S termoreaktivnim PI možete koristiti laminirano prešanje impregniranih materijala, kompresijsko prešanje i prijenosno prešanje, za koje su potrebne različite kvalitete sirovina. 

Vrste FPCB

Flex sklopovi dolaze u osam vrsta, od jednoslojnih preko višeslojnih do krutih. Ovdje su neke od najčešćih vrsta fleksibilnih strujnih krugova. 

  • Jednostrani fleksibilni krugovi: Ovi krugovi imaju jedan sloj bakra između dva sloja izolacije. Ili jedan sloj izolacije (obično poliimid) i jedna strana koja nije pokrivena. Raspored strujnog kruga se zatim kemijski urezuje u bakreni sloj ispod. Zbog načina na koji su izrađene, komponente, konektori, igle i ukrućenja mogu se dodati jednostrano savitljivim tiskanim pločama.
  • Jednostrani savitljivi krugovi s dvostrukim pristupom: Neki jednostrani savitljivi PCB-i imaju raspored koji omogućuje dohvat vodiča kruga s obje strane ploče. Korištenje fleksibilnog PCB-a i specifičnih slojeva za ovu funkciju dizajna omogućuje dolazak do jednog sloja bakra kroz poliimidni sloj osnovnog materijala.
  • Dvostrani savitljivi krugovi: Ovi sklopovi su savitljive tiskane pločice s dva vodljiva sloja. Ovi krugovi su odvojeni poliimidnom izolacijom. Vanjske strane vodljivog sloja mogu biti izložene ili prekrivene. Većina se slojeva povezuje nanošenjem pločica kroz rupe, no postoje i drugi načini. Poput jednostranih inačica, dvostrane fleksibilne PCB ploče mogu držati dodatne dijelove poput klinova, spojeva i ukrućenja.
  • Višeslojni savitljivi PCB-ovi. Ovi krugovi koriste tri ili više fleksibilnih vodljivih slojeva s izolacijskim slojevima između kako bi napravili jednostrane i dvostrane krugove. Vanjski slojevi ovih jedinica obično imaju poklopce i prolaznu rupu. Često su obloženi bakrom i protežu se dužinom debljine ovih fleksibilnih strujnih krugova. S višeslojnim fleksibilnim krugovima možete izbjeći probleme s križanjima, preslušavanjem, impedancijom i oklopom. Postoji mnogo načina za projektiranje višeslojnih sklopova. Na primjer, slijepi i ukopani otvori mogu izgraditi višeslojne savitljive ploče kao što to može FR4. Također, možete laminirati slojeve višeslojnog sklopa više puta za dodatnu zaštitu, ali ovaj se korak obično preskače ako je fleksibilnost važnija.
  • Kruto-savitljivi krugovi: Ovi PCB-ovi malo su drugačiji od ostalih i obično koštaju više od ostalih fleksibilnih PCB-ova, iako služe istoj svrsi. Većinu vremena ovi dizajni imaju dva ili više vodljivih slojeva, s krutom ili fleksibilnom izolacijom između svakog od njih. Za razliku od višeslojnih strujnih krugova, oni koriste samo ukrućenja da drže jedinicu na okupu, a vodiči se postavljaju na slojeve koji nisu fleksibilni. Zbog toga su kruti savitljivi PCB-i postali popularni u zrakoplovnoj i obrambenoj industriji.
  • Fleksibilne aluminijske ploče: Fleksibilne aluminijske tiskane ploče najbolje funkcioniraju u industrijama poput medicine i automobila koje troše puno električne energije i svjetla. A budući da su mali, možda će moći proći kroz mala vrata. Ovo su izvrsna ulaganja jer su jeftini, lagani i dugotrajni. Također imaju aluminijske slojeve koji pomažu toplini da prolazi kroz njih.
  • Mikrosklopovi: Fleksibilne ploče s mikrosklopovima najbolje su rješenje za potrošačku elektroniku. Zbog svoje male težine i otpornosti na udarce i vibracije, ovi su materijali savršeni za potrošačku elektroniku. Mikrosklopovi imaju dobar integritet signala, tako da njihova mala veličina ne utječe na to koliko dobro rade.
  • Ploče interkonektora visoke gustoće (HDI) s fleksibilnim strujnim krugovima: Oni imaju jednu od najbrže rastućih tehnologija u poslovanju s tiskanim pločama. Budući da imaju više žica od tradicionalnih tiskanih ploča, poboljšavaju električne performanse i brzinu dok opremu čine lakšom i manjom. Sjajno funkcioniraju u gadgetima poput mobitela, računala i konzola za video igre.
  • Ultratanke, fleksibilne tiskane ploče: Imaju male, tanke dijelove i materijale za ploče. To ih čini savršenima za elektroniku koja treba biti prijenosna ili staviti u tijelo. Ili za bilo koju drugu upotrebu koja zahtijeva vrlo lagane tiskane ploče.
savitljivi,tiskani,krug,ploča,s,bakreni,sloj,in,čovjek,prsti
fpcb

FPCB aplikacije

Fleksibilna tiskana pločica ista je kao obična tiskana ploča, osim što su spojevi strujnih krugova izrađeni od fleksibilnog osnovnog materijala. Ovo je posebno korisno za stvari koje nisu namijenjene trajnoj ugradnji. Fleksibilni PCB-i koriste se u sve više industrija jer dugo traju i zauzimaju malo prostora. Slijedi nekoliko primjera gdje i kako se ova tehnologija može koristiti: 

  • Automobilska industrija: Sve više automobila ima elektroničke dijelove. Dakle, bitno je da strujni krugovi mogu podnijeti udarce i trzaje koji se događaju unutar automobila. Fleksibilna tiskana ploča ključna je poslovna opcija jer je jeftina i dugo traje.
  • Potrošačke elektronike: Fleksibilne tiskane ploče (PCB) često se koriste u potrošačkoj elektronici. Npr. mobiteli, tableti, fotoaparati i videorekorderi. Sposobnost fleksibilnog PCB-a da podnese udarce i vibracije dobro će doći ako morate često premještati ove stvari.
  • Digitalne, RF i mikrovalne aplikacije velike brzine: Fleksibilni PCB-ovi izvrsni su za visoke frekvencije. Možete ih koristiti u digitalnim, RF i mikrovalnim aplikacijama velike brzine jer su pouzdani.
  • Industrijska elektronika. Industrijska elektronika treba fleksibilne PCB-e koji mogu apsorbirati udarce i zaustaviti vibracije jer moraju podnijeti mnogo stresa i vibracija.
  • LED: LED diode postaju standard za rasvjetu u domovima i poslovnim prostorima. LED tehnologija je veliki dio ovog trenda jer dobro radi. Većinu vremena jedini problem je toplina, ali dobar prijenos topline savitljive tiskane ploče može pomoći.
  • Medicinski sustavi: Kako potražnja za elektroničkim implantatima i prijenosnom kirurškom opremom raste. Zbog toga su kompaktni i gusti elektronički dizajni kritičniji u sektoru medicinskih sustava. Savitljive tiskane pločice možete koristiti u oba. Jer ih možete saviti, a oni mogu podnijeti napore kirurške tehnologije i implantata.
  • Energetska elektronika. U području energetske elektronike, fleksibilna tiskana pločica ima dodatnu prednost rukovanja većim strujama jer ima vrlo fleksibilne slojeve bakra. Ovo je vrlo važno u poslovanju s energetskom elektronikom jer uređaji trebaju više energije kada rade punim kapacitetom.

Važnost FPCB

Fleksibilne daske možete puno koristiti i u dinamičkim i u statičnim situacijama jer ih možete savijati. U usporedbi s krutim tiskanim pločama, možete razvući strujne ploče koje se koriste u dinamičkim aplikacijama bez lomljenja. Mjerenja u bušotinama u industriji nafte i plina savršena su za dizajn fleksibilnih strujnih krugova. Budući da mogu izdržati visoke temperature (između -200°C i 400°C), iako fleksibilne ploče imaju svoju namjenu, ne možete ih koristiti umjesto običnih tiskanih ploča. Krute ploče prirodan su izbor jer su jeftine. Možete ih koristiti u automatiziranim aplikacijama za proizvodnju velikih količina. Fleksibilne strujne ploče put su za izvedbu, točnost, preciznost i dosljedno savijanje. 

Izazovi i razmatranja troškova FPCB-a

Kada radite s FPCB-ima, kao kada pokušavate izvršiti izmjene ili popravke, mogu se dogoditi problemi. Trebate novu osnovnu kartu ili preraditi softver za litografiju da biste promijenili dizajn. Nije lako napraviti izmjene jer prvo morate skinuti zaštitni sloj s ploče. Duljina i širina ograničene su zbog veličine strojeva koji se koriste za njihovu izradu. Također, FPCB-e možete slomiti ako njima neoprezno rukujete. Dakle, ljudi koji znaju što rade trebaju ih lemiti i popraviti.

Trošak je uvijek glavni faktor. Međutim, primjena uvelike utječe na to koliko su FPCB-i isplativi u usporedbi s krutim PCB-ima. Budući da je svaka FPCB aplikacija jedinstvena, troškovi povezani s početnim dizajnom strujnog kruga, rasporedom i fotografskim pločama skupi su za male brojeve.

FPCB bi u konačnici mogli biti pristupačniji za veće količine proizvodnje zbog manjeg broja žica, konektora, kabelskih snopova i drugih dijelova potrebnih za sastavljanje. To je osobito istinito kada se uzmu u obzir prednosti uzvodno i nizvodno, kao što je smanjeni rizik lanca opskrbe i smanjenje zahtjeva za održavanjem izazvanih dostupnošću manjeg broja dijelova.

fpcb
fpcb

Napredne značajke FPCB-a

Industrija savitljivih sklopova raste stabilnim tempom. Zbog tog rasta došlo je do više poboljšanja u tehnologiji, kao što su: 

  • Grafički slojevi: Grafički slojevi omogućuju korisnicima da razgovaraju sa sklopovima ispod tiskanih ploča. To su akrilne ili poliesterske obloge za PCB. Ovi slojevi često imaju LED, LCD i prekidače koji korisnicima omogućuju da razgovaraju s PCB-om na način na koji žele.
  • Vrući šipkast lem: Možete upotrijebiti vruću lemljenu vezu umjesto konektora za povezivanje lesonita i savitljivog strujnog kruga. Rezultat je jeftinija veza koja je čvršća i dulje traje.
  • Laserski izrezani utori i rupe: U prošlosti ste FPCB-ove mogli rezati britvama. A kvaliteta reza ovisila je o tome koliko je osoba bila dobra u korištenju britve. Ali s laserima koje sada imamo, možemo rezati vodove s puno preciznosti i kontrole, što nam omogućuje izradu još manjih sklopova na fleksibilnim tiskanim pločama.
  • Panelizacija: Sklopne ploče, koje se nazivaju PCB-ovi, kada se sastave u velike ploče od mnogo modula. U "pick-and-place" montažnim trakama. To može znatno ubrzati proces sastavljanja savitljivih sklopova. Drugi korak je podjela jedinica u manje grupe.
  • Ljepila osjetljiva na pritisak. Ljepila osjetljiva na pritisak lijepe stvari skidanjem obloge i utiskivanjem predmeta u ljepilo. Ovaj se materijal često koristi na tiskanim pločama (PCB) kako bi dijelovi strujnog kruga ostali na mjestu bez upotrebe lemljenja.
  • oklop: U prošlosti su elektromagnetske smetnje bile problem. To je bio problem, posebno na mjestima gdje postoji veća vjerojatnost da će to utjecati na elektroniku. To je sada manji problem jer je tehnologija zaštite poboljšana. Smanjio je šum i olakšao kontrolu impedancije signalnih vodova.
  • Učvršćivači: Učvršćivači izrađeni od materijala kao što su FR4 i poliimid često se dodaju savitljivim krugovima na spojnim točkama. Priključne točke na kojima strujni krug može koristiti dodatnu podršku. Zbog toga će krug trajati dulje i raditi bolje.
LED traka
LED traka

Prednosti korištenja FPCB-a

Flex PCB tehnologija omogućuje izradu mnogih novih proizvoda i izgleda. Njegova savitljivost je tražena u električnim dijelovima. Električni dijelovi poput spojeva, žica, kabela i tiskanih ploča. Evo nekih od prednosti korištenja savitljivih sklopova.

  • FPCB-ovi smanjuju težinu uređaja za oko 70%.
  • Daju više mogućnosti za bolje elektroničko pakiranje.
  • FPCB vam pomažu riješiti probleme s pakiranjem i ožičenjem. To je zato što je fleksibilan, prilagodljiv i može mijenjati oblik.
  • FPCB-i smanjuju potrebu za žicama, priključcima, tiskanim pločama i kabelima. Pomaže u rješavanju problema povezivanja stvari.
  • Mogućnost izrade 3D paketa omogućena je sukladnošću i vitkošću materijala.
  • Električna integracija: jednostavno je stvoriti prilagođena rješenja. Omogućuje vam da svoj dizajn temeljite na mnogim alternativnim materijalima. Također, možete birati između raznih tehnika i stilova presvlačenja.
  • Bez obzira na to koliko je dobar ili jak vaš hladnjak, fleksibilni tiskani krug može podnijeti toplinu. Dakle, dobro rade u situacijama velike snage.
  • FPCB-ovi omogućuju mehaničku i električnu ponovljivost.
  • Oni koštaju 30% manje od tradicionalnog tvrdog ožičenja i drugih metoda sastavljanja.
  • FPCB treba oko 30% manje prostora.
  • FPCB je pouzdaniji jer se s njim ne mogu dogoditi pogreške u ožičenju.

Nedostaci korištenja FPCB-a 

  • Početni dizajn strujnog kruga, ožičenje i foto masteri savitljivog sklopa su skuplji. Skupi su jer ih možete napraviti za svaku aplikaciju. Flexi-PCB-i nisu isplativi za male količine.
  • Zamjena i popravak flex pločica je izazovna. Nakon konstruiranja morate promijeniti savitljive sklopove iz izvornog dizajna ili programa za crtanje svjetla. Površina ima zaštitni sloj koji biste trebali ukloniti prije popravka i vratiti ga nakon popravka. 
  • Budući da su male, fleksibilne tiskane pločice se rijetko koriste. Stoga se njihova proizvodnja obično odvija u serijama. Zbog ograničenja veličine strojeva koji se koriste za njihovu izradu, ne možete ih napraviti jako duge ili široke.
  • Lako je oštetiti fleksibilni strujni krug nepažljivom uporabom, a oštećenje se također može dogoditi ako nije dobro postavljeno. Zbog toga lemljenje i prerada zahtijevaju vješte operatere.

Razlike između krutih PCB-a i fleksibilnih PCB-a

kruta savitljiva tiskana ploča u odnosu na savitljivu tiskanu ploču
kruta savitljiva tiskana ploča u odnosu na savitljivu tiskanu ploču

Kada većina ljudi pomisli na tiskanu ploču, zamišljaju tiskanu ploču (PCB). Preko nevodljive podloge. Ove ploče povezuju električne dijelove s vodljivim tračnicama i drugim dijelovima. Staklo se često koristi kao nevodljivi materijal za podlogu krute ploče. Budući da čini ploču čvrstom i krutom, kruta tiskana ploča može spriječiti da se komponente pregriju zbog svog robusnog dizajna. Tradicionalne strujne ploče možete izraditi od tvrdih materijala poput bakra ili aluminija. Ali možete izraditi fleksibilne PCB ploče koje je lakše savijati, poput poliimida. Fleksibilni sklopovi mogu apsorbirati udarce, otpustiti dodatnu toplinu i poprimiti širok raspon oblika jer ih možete saviti. Budući da su napravljeni da budu fleksibilni, savitljivi sklopovi se koriste u sve više malih, modernih elektroničkih uređaja. Postoje neke značajne razlike između tiskanih ploča (PCB) i savitljivih sklopova. 

  • Budući da je valjani žareni bakar fleksibilniji od elektrodeponiranog bakra, možete ga koristiti kao vodljivi materijal u savitljivim krugovima umjesto elektrodeponiranog bakra.
  • U proizvodnji možete koristiti sloj umjesto maske za lemljenje. To možete učiniti kako biste zaštitili izloženi strujni krug na savitljivoj tiskanoj ploči.
  • Iako su savitljivi sklopovi skuplji, krute ploče su jeftinije. Ali budući da su fleksibilni sklopovi mali, inženjeri ih mogu koristiti kako bi smanjili svoje uređaje. Oni štede novac na načine koji nisu očiti.

Važnost FPCB-a u LED trakama

Kako se tehnologija poboljšava, LED trake postaju sve popularniji. LED trake već su izvrstan način osvjetljavanja i ukrašavanja vašeg doma, a fleksibilni PCB samo poboljšava stvari. LED trake su sklopne ploče koje su međusobno povezane. SMT (Surface Mount Technology) koristi se za izradu fleksibilnih tiskanih pločica (PCB) s površinski montiranim dijelovima (SMD LED, konektori itd.). . Kada se LED čipovi sastavljaju, FPCB služi kao baza za njih. Jednako važno kao i struktura tiskane ploče je koliko se dobro može osloboditi topline. Fleksibilna elektronika velika je pomoć kada su u pitanju LED svjetla. Poput krutih PCB-a, različiti FPCB-i su jednoslojni, dvoslojni i višeslojni PCB krugovi. 

PITANJA I ODGOVORI 

Fleksibilna tiskana pločica pravi je put kada trebate tiskanu ploču koja može poprimiti bilo koji oblik. Često se koriste tamo gdje je potrebno održavati konstantnu gustoću i temperaturu. U flex dizajnu možete koristiti poliimid ili prozirnu poliestersku foliju kao podlogu. Ovi materijali dobro podnose toplinu i prikladni su za lemljenje komponenti. 

  1. Nabavite film presvučen bakrom. Nabavite poliimidne ploče koje su tanke poput papira i imaju bakar na jednoj ili obje strane.
  2. Ispis čvrstom tintom. Pronađite pisač s čvrstom tintom kako biste mogli ispisivati ​​na bakreni film.
  3. Ispis na Pyraluxu
  4. Gravirajte ga. 
  5. Stavite dijelove na ploču. 
  1. Jednostrani PCB.
  2. Dvostrani PCB.
  3. Višeslojni PCB.
  4. Kruti PCB.
  5. Flex PCB.
  6. Rigid-Flex PCB.

Možete koristiti FPCB u svim elektroničkim uređajima, poput kalkulatora, mobitela, pisača i LCD televizora. Fotoaparati. Možete ih koristiti u mnogim medicinskim uređajima, poput monitora srca, srčanih stimulatora i slušnih pomagala. Također ih možete koristiti u robotskim rukama, strojevima za obradu, skenerima barkodova itd.

  1. Proširena upotreba moguća je za nekoliko artikala u različitim industrijama zahvaljujući fleksibilnosti.
  2. Povećana pouzdanost zbog manje mogućnosti kvara žičane veze
  3. smanjenje težine i dimenzija u usporedbi s krutim pločama
  4. Flex PCB-i su prikladni za oštra okruženja zbog svog širokog temperaturnog raspona.
  5. Gustoća kruga je visoka

Za razliku od tradicionalnih tiskanih ploča, savitljivi sklopovi obično imaju jezgre izrađene od fleksibilnog polimera umjesto od stakloplastike ili metala. Većina savitljivih PCB ploča izrađena je od poliimidnog (PI) filma kao osnovnog materijala. Čak i nakon duroplasta, PI film je i dalje fleksibilan, što znači da ne postaje mekši kada postane vruć. 

Većina krutih savitljivih PCB ploča ima debljinu između 0.2 mm i 0.4 mm. Tiskana ploča (PCB) s jednim slojem ima debljinu od oko 0.2 mm, dok PCB s gotovo četiri sloja ima debljinu od 0.4 mm. 

Trošak izrade rigid-flex PCB-a veći je od troška obične PCB-e. Ali lakše ga je sastaviti i zahtijeva manje lemljenja i priključaka ploča na ploču. Zbog toga će se smanjiti troškovi izrade vašeg sustava ili proizvoda, pogotovo ako je površina mala. 

Tiskane ploče (PCB) mogu biti krute ili fleksibilne. Oni povezuju elektroničke dijelove raznih potrošačkih i nepotrošačkih uređaja. Kao što joj ime govori, kruta tiskana ploča (PCB) ima osnovni sloj koji ne možete saviti. Ali možete savijati, uvijati i savijati fleksibilne tiskane ploče. 

Tiskani krug je vrsta električnog uređaja u kojem ožičenje i druge dijelove ispisujete kao tanki sloj vodljivog materijala preko izolacijske podloge koristeći jednu od nekoliko grafičkih tehnika.

  1. Ispitivanje unutar strujnog kruga
  2. Ispitivanje leteće sonde
  3. Automatizirani optički pregled (AOI)
  4. Burn-in testiranje
  5. X-zraka pregled
  6. Ispitivanje funkcionalnosti
  7. Drugo funkcionalno ispitivanje (lemljivost, kontaminacija i više)
  1. Medicinski proizvodi. 
  2. LED diode. 
  3. Potrošačke elektronike. 
  4. Industrijska oprema.
  5. Automobilske komponente. 
  6. Zrakoplovne komponente. 
  7. Pomorske primjene. 
  8. Zaštitna oprema.
  1. Flex PCB-i su u početku skupi.
  2. FPC-ove je teško popraviti i promijeniti:
  3. Ograničena veličina 
  4. Osjetljivo na oštećenja:

Fleksibilni krug možete karakterizirati pomoću dva ili više bakrenih vodljivih slojeva.

Koliko je PCB slojeva potrebno ovisi o broju pinova i signalnih slojeva. Za gustoću pinova od 1 potrebna su vam dva sloja signala. Broj potrebnih slojeva raste kako se smanjuje gustoća igle. PCB-ovi moraju imati najmanje deset slojeva kada su pinovi po kvadratnom inču manji od 0.2. 

Da bi većina ovih uređaja radila, potrebni su im jaki signali. Uz 7-slojnu tiskanu pločicu, možete zadržati preslušavanje i EMI male. Zbog toga se izvrsno uklapa u ovakve sustave. U novom računalu možete pronaći PCB sa sedam slojeva. 

Iako su troslojni PCB-ovi mogući. Troslojni PCB-ovi se rijetko koriste jer četveroslojni PCB-i mogu učiniti sve što i troslojni PCB-i i više. 

2-slojni PCB je tiskana ploča s bakrenim premazom i na vrhu i na dnu. Također se naziva i dvostrani PCB. Srednji dio tiskane pločice je izolacijski sloj jer je jednostavan za korištenje i može se polagati i lemiti s obje strane.

Dvoslojni PCB-ovi imaju dvostrane tragove s gornjim i donjim slojem. Dok četveroslojni PCB-ovi imaju četiri sloja.

Ovih šest slojeva imaju signalne slojeve, uzemljenje (GND) i napajanje. Prvi i šesti sloj moraju biti signalni slojevi. Prva četiri sloja PCB-a mogu se postaviti na dva načina: s dva signalna sloja, jednim slojem uzemljenja i jednim slojem napajanja.

rezime

Možete savijati i savijati FPC-ove kako bi odgovarali različitim oblicima i veličinama. To ih čini lakšim za dizajn i korištenje. Ne možete postaviti standardne krute sklopove na mjesta čudnih dimenzija, ali fleksibilni krugovi mogu. Fleksibilni sklopovi zauzimaju manje prostora na matičnoj ploči aplikacije. To ih čini jeftinijima i manje glomaznima. Maksimalno iskorištavajući sav raspoloživi prostor, bolje upravljanje toplinom čini manje topline potrebnom za prijenos. Fleksibilni tiskani krugovi mogli bi biti pouzdaniji i trajati dulje od krutih tiskanih ploča, osobito kada se krugovi stalno tresu ili su pod mehaničkim opterećenjem. FPCB-ovi su zamijenili tradicionalne metode povezivanja. FPCB su ih zamijenili na temelju lemljenih žica i ručno ožičenih konektora zbog svoje niske težine, tankog profila, izvrsne mehaničke otpornosti, otpornosti na visoke temperature i atmosferske utjecaje i dobre elektromagnetske otpornosti (EMI). Razmislite koliko bi bilo teško spojiti sve ekrane, kontrolere i displeje u modernom automobilu (rotirajuće komande, tipke itd.) jer je ta elektronika izložena mehaničkim opterećenjima i vibracijama. Potrebna im je sigurna veza bez obzira na to kako vozilo radi. FPCB osiguravaju nula vremena zastoja, dug radni vijek i minimalno održavanje u automobilskoj industriji. 

LEDYi proizvodi visokokvalitetne LED trake i LED neon flex. Svi naši proizvodi prolaze kroz visokotehnološke laboratorije kako bismo osigurali najvišu kvalitetu. Osim toga, nudimo prilagodljive opcije na našim LED trakama i neon flexu. Dakle, za vrhunsku LED traku i LED neon flex, kontaktirajte LEDYi ASAP!

Obratite nam se sada!

Imate pitanja ili povratnih informacija? Voljeli bismo čuti vaše mišljenje! Samo ispunite obrazac u nastavku i naš će vam ljubazni tim odgovoriti što prije.

Dobijte trenutnu ponudu

Kontaktirat ćemo vas u roku od 1 radnog dana, obratite pažnju na e -poruku sa sufiksom “@ledyilighting.com”

Uzmi svoj BESPLATNO Vrhunski vodič kroz e-knjigu LED traka

Prijavite se za LEDYi newsletter putem svoje e-pošte i odmah primite e-knjigu Ultimate Guide to LED Strips.

Zaronite u našu e-knjigu od 720 stranica, koja pokriva sve, od proizvodnje LED trake do odabira one savršene za vaše potrebe.