Tutto ciò che dovresti sapere su FPCB

Il motivo per cui sono stati realizzati circuiti stampati flessibili è stato quello di eliminare la necessità di cablaggi rigidi. I circuiti stampati flessibili sono utilizzati in quasi tutti i settori a causa di connettività, mobilità, dispositivi indossabili, restringimento e altre tendenze moderne. Fondamentalmente, un circuito flessibile è costituito da molti conduttori separati da un fragile film dielettrico. I circuiti stampati flessibili possono essere utilizzati per qualsiasi cosa, dalle attività più semplici a quelle più complicate.

Storia dell'FPCB

All'inizio del XX secolo, i ricercatori nel nuovo business della telefonia videro la necessità di circuiti elettrici standard e flessibili. I circuiti erano costituiti da strati alternati di conduttori e isolanti. Secondo un brevetto inglese del 20, i circuiti sono stati realizzati mettendo paraffina su carta e disponendo conduttori metallici piatti. Nei suoi appunti dello stesso periodo, Thomas Edison suggerì di utilizzare carta telata rivestita con gomma di cellulosa e disegnata con polvere di grafite. Alla fine degli anni '1903, quando furono utilizzate per la prima volta le tecniche di produzione di massa, furono depositati diversi brevetti per circuiti di fotoincisione su substrati flessibili. L'aggiunta di componenti attivi e passivi a circuiti flessibili ha portato allo sviluppo della “tecnologia del silicio flessibile, che descrive la capacità di combinare semiconduttori (utilizzando tecnologie come i transistor a film sottile) su un substrato flessibile. Grazie alla combinazione di calcolo integrato e capacità dei sensori, ci sono stati nuovi entusiasmanti sviluppi in molti campi con i consueti vantaggi dell'architettura flessibile dei circuiti. Nuovi sviluppi, in particolare nel settore aeronautico, della medicina e dell'elettronica di consumo. 

Cos'è l'FPCB?

Rispetto al normale PCB, ci sono differenze significative nel modo in cui sono progettati, realizzati e nel modo in cui funzionano. È inesatto affermare che le moderne tecniche di produzione sono "stampate". Poiché l'imaging fotografico o l'imaging laser viene utilizzato sempre di più per definire modelli anziché stampare, uno strato di tracce metalliche viene incollato a un materiale dielettrico come la poliimmide per creare un circuito stampato flessibile . Lo spessore dello strato dielettrico può variare da 0005 pollici a 010 pollici. Mentre lo spessore dello strato di metallo può variare da 0001 pollici a > 010 pollici. Le adesioni spesso attaccano i metalli ai loro substrati, ma sono possibili anche altri metodi, come la deposizione da vapore. Il rame può ossidarsi, quindi di solito è coperto da uno strato protettivo. L'oro o la saldatura sono le scelte più comuni perché conducono l'elettricità e possono resistere all'ambiente. Un materiale dielettrico viene solitamente utilizzato per evitare che i circuiti si ossidino o vadano in cortocircuito in punti in cui non toccano nulla. 

Struttura Di FPCB

I PCB flessibili possono avere uno, due o più strati circuitali, come i PCB rigidi. La maggior parte dei circuiti stampati flessibili monostrato sono costituiti da queste parti: 

  • Il film di substrato dielettrico funge da base del PCB. Il materiale più utilizzato, la poliammide (PI), ha una forte resistenza alla trazione e alla temperatura.
  • Conduttori elettrici a base di rame che fungono da tracce del circuito
  • Un rivestimento protettivo viene creato utilizzando una posa di copertura o un rivestimento di copertura.
  • Il polietilene o resina epossidica è la sostanza adesiva che tiene insieme i vari componenti del circuito.
fpcb a strato singolo
fpcb a strato singolo

In primo luogo, il rame viene inciso per rivelare le tracce, quindi il rivestimento protettivo (cover lay) viene perforato per rivelare i pad di saldatura. Le parti vengono pulite e poi arrotolate insieme per realizzare il prodotto finale. I perni e i terminali all'esterno del circuito sono immersi nella latta per facilitare la saldatura o evitare che si arrugginiscano. Se il circuito è complicato o necessita di schermature di terra in rame, è essenziale passare a un FPC a doppio strato o multistrato. Gli FPC multistrato sono realizzati in modo simile agli FPC a strato singolo. Tuttavia, negli FPC multistrato, è necessario aggiungere un PTH (Plated Through Hole) per collegare gli strati conduttivi. Il materiale adesivo fa aderire le piste conduttive al substrato dielettrico o, nei circuiti flessibili multistrato, incolla insieme i diversi strati per realizzare il circuito. Inoltre, la pellicola adesiva può proteggere il circuito flessibile dai danni causati da umidità, polvere e altre particelle.

fpcb a doppio strato
fpcb a doppio strato

Il processo di produzione di FPCB

L'acquisizione schematica, il layout del circuito stampato e la fabbricazione e l'assemblaggio del circuito stampato sono descrizioni di alto livello delle fasi di progettazione e realizzazione di un PCB, ma i dettagli sono complicati. In questa sezione, esamineremo ogni passaggio. 

  • Costruisci lo schema

Prima di iniziare a progettare la scheda con gli strumenti CAD, è fondamentale terminare la progettazione dei componenti della libreria. Ciò significa creare simboli logici per le parti che puoi costruire, come resistori, condensatori, induttori, connessioni e circuiti integrati. Che puoi usare nello schema (IC). Una volta che queste parti sono pronte, puoi iniziare a metterle in ordine su fogli schematici utilizzando strumenti CAD. Una volta che i pezzi sono stati messi insieme approssimativamente, puoi disegnare i fili per mostrare come si collegano i pin dei simboli schematici. Nelle memorie elettroniche e nei circuiti dati, le net sono le linee che indicano singole net o gruppi di net. Durante l'acquisizione schematica, è necessario spostare le parti del processo per creare un diagramma chiaro e leggibile. 

  • Simulazione di circuiti

Dopo aver disegnato le parti e le connessioni dello schema, puoi testare il circuito per vedere se funziona. Puoi verificarlo utilizzando le simulazioni di circuiti SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) in un programma di modellazione. Prima di realizzare l'hardware vero e proprio, gli ingegneri PCB possono utilizzare questi strumenti per simulare i circuiti che hanno progettato. Gli strumenti di progettazione PCB sono essenziali perché possono far risparmiare tempo e denaro. 

  • Configurazione dello strumento CAD

Con gli strumenti di progettazione odierni, i progettisti di circuiti stampati hanno accesso a molte funzionalità, come la possibilità di impostare regole e vincoli di progettazione. Ciò impedisce alle singole reti di incrociarsi e offre spazio sufficiente tra i componenti. I progettisti hanno anche accesso a una vasta gamma di strumenti aggiuntivi. Strumenti come griglie di progettazione. Semplifica il posizionamento organizzato dei componenti e delle tracce del percorso. 

  • Componenti per il layout

Dopo aver creato il database di progettazione e aver importato i dati dello schema su come si collegano le reti, è possibile creare il layout effettivo del circuito stampato. Innanzitutto, è necessario inserire le impronte dei componenti all'interno del contorno della scheda nel programma CAD quando il progettista fa clic su un'impronta. Apparirà un grafico "ghost-line" che mostra le connessioni di rete ea quali componenti portano. Con la pratica, i progettisti impareranno come posizionare queste parti per ottenere le migliori prestazioni, considerando cose come connettività, punti caldi, rumore elettrico e ostacoli fisici come cavi, connettori e hardware di montaggio. I progettisti non possono pensare a ciò di cui ha bisogno il circuito. I progettisti devono anche pensare a dove mettere le parti in modo che sia più facile per il produttore metterle insieme. 

  • Instradamento PCB

Ora che tutto è dove dovrebbe essere, puoi agganciare le reti. Per fare ciò, è necessario creare linee e piani su un disegno dalle connessioni nella rete elastica. I programmi CAD hanno diverse funzioni utili, come le funzioni di instradamento automatico che riducono i tempi di progettazione, il che li aiuta a farlo. 

È essenziale prestare molta attenzione al routing. È necessario assicurarsi che la lunghezza delle reti sia adeguata ai segnali che trasportano e che non attraversino zone con molto rumore. Per questo motivo, la diafonia e altri problemi con l'integrità del segnale possono influire sul funzionamento della scheda dopo che è stata realizzata. 

  • Stabilire un percorso corrente di ritorno PCB chiaro.

È necessario collegare le parti più attive sulla scheda, come i circuiti integrati (CI), a una rete di alimentazione e messa a terra. Tutto quello che devi fare per creare piani solidi che queste parti possano raggiungere è allagare un'area o uno strato. Quando si tratta di realizzare power plane e ground plane, le cose sono più complicate. Queste ali hanno anche il compito fondamentale di inviare segnali lungo una traccia. Se i piani hanno troppi fori, ritagli o fessure, i percorsi di ritorno possono essere molto rumorosi e compromettere le prestazioni del PCB. 

  • Controllo finale delle regole

La progettazione del tuo PCB è quasi terminata ora che hai finito di inserire i componenti, instradare le tracce e creare i piani di alimentazione e di massa. Il passaggio successivo consiste nell'impostare il testo e i segni che verranno serigrafati sugli strati esterni ed eseguire un controllo finale delle regole. 

Mettere nomi, date e informazioni sul copyright sulla lavagna aiuterà gli altri a trovare le parti. Allo stesso tempo, è necessario realizzare e utilizzare i disegni di produzione per creare e assemblare i PCB. I progettisti di PCB utilizzano anche strumenti che li aiutano a determinare quanto costerà realizzare la scheda. 

  • Fai la tavola

Dopo aver creato i file di dati di output, il passaggio successivo consiste nell'inviarli a un impianto di produzione per realizzare la scheda. Dopo aver tagliato le tracce e i piani negli strati di metallo, è necessario premerli insieme per creare una "tavola nuda" pronta per essere assemblata. Quando la tavola arriva a dove puoi metterla insieme, puoi darle le parti di cui ha bisogno. Successivamente, puoi sottoporlo a uno dei numerosi processi di saldatura progettati per ciascuna parte. La scheda è finalmente pronta ora che ha superato tutti i test necessari. 

Materiali utilizzati per realizzare FPCB

I prodotti FPCB non sono solo realizzati con un materiale flessibile, ma sono anche leggeri e sottili. La struttura è così leggera che puoi allungarla molte volte senza danneggiare l'isolamento sul PCB. La scheda morbida non è in grado di gestire correnti o tensioni di conduzione elevate perché è realizzata in plastica ed è composta da fili. Questo lo rende meno utile nei circuiti elettronici ad alta potenza. Ma puoi usare molto le schede morbide nell'elettronica di consumo a bassa potenza e bassa corrente. Le schede morbide sono utilizzate raramente come scheda portante primaria nella progettazione del prodotto perché il loro costo unitario è elevato. Questo perché il materiale chiave PI controlla quanti pannelli morbidi costano per unità. Invece, vengono assunti per eseguire solo le parti "morbide" del progetto critico. I componenti elettronici o i moduli funzionali che devono muoversi e funzionare necessitano di circuiti stampati morbidi. Ad esempio, l'obiettivo con zoom elettronico in una fotocamera digitale o il circuito elettronico della testina di lettura in un'unità disco ottico ne sono esempi. PI, chiamato anche Polyimide (PI), può essere ulteriormente suddiviso in PI completamente aromatico e semi-aromatico. Puoi usarlo in base alla sua struttura molecolare e alla capacità di gestire le alte temperature. PI interamente aromatico è un composto chimico che è uno dei tipi semplici di PI. Le cose possono essere morbide o dure, oppure possono essere entrambe le cose. Poiché sono infusi, i materiali che possono essere iniettati non possono essere modellati, ma possono essere frantumati, sinterizzati e utilizzati in modo diverso. Il PI semi-aromatico è un tipo di polieterimmide che appartiene a questo gruppo. Poiché il materiale è termoplastico, lo stampaggio a iniezione viene spesso utilizzato per produrre polieterimmide. Con il termoindurente PI si può utilizzare lo stampaggio per laminazione di materiali impregnati, lo stampaggio a compressione e lo stampaggio a trasferimento, che necessitano di diverse qualità nelle materie prime. 

Tipi di FPCB

I circuiti flessibili sono disponibili in otto tipi, da singolo strato a multistrato a rigido. Ecco alcuni dei tipi più comuni di circuiti flessibili. 

  • Circuiti flessibili unilaterali: Questi circuiti hanno uno strato di rame tra due strati di isolamento. Oppure uno strato di isolamento (solitamente poliimmide) e un lato non coperto. Il layout del circuito viene quindi inciso chimicamente nello strato di rame sottostante. A causa del modo in cui sono realizzati, componenti, connettori, pin e rinforzi possono essere aggiunti a circuiti stampati flessibili a lato singolo.
  • Circuiti flessibili a lato singolo con doppio accesso: Alcuni PCB flessibili a lato singolo hanno un layout che consente di raggiungere i conduttori del circuito da entrambi i lati della scheda. L'utilizzo di un PCB flessibile e di strati specifici per questa funzione di progettazione rende possibile arrivare allo strato di rame attraverso lo strato di poliimmide del materiale di base.
  • Circuiti flessibili a doppia faccia: Questi circuiti sono circuiti stampati flessibili con due strati conduttori. Questi circuiti sono separati da un isolamento in poliimmide. I lati esterni dello strato conduttivo possono essere esposti o coperti. La maggior parte degli strati è collegata placcando attraverso i fori, ma ci sono altri modi. Come le versioni a faccia singola, i PCB flessibili a doppia faccia possono contenere parti extra come pin, connessioni e rinforzi.
  • PCB flessibili multistrato. Questi circuiti utilizzano tre o più strati conduttori flessibili con strati isolanti in mezzo per realizzare circuiti sia a singola che a doppia faccia. Gli strati esterni di queste unità di solito hanno coperture e un foro passante. Sono spesso placcati in rame e corrono per la lunghezza dello spessore di questi circuiti flessibili. Con circuiti flessibili multistrato, puoi evitare crossover, diafonia, impedenza e problemi di schermatura. Esistono molti modi per progettare circuiti multistrato. Ad esempio, le vie cieche e sepolte possono costruire pannelli flessibili multistrato come può fare FR4. Inoltre, potresti laminare ripetutamente gli strati di un circuito multistrato per una maggiore protezione, ma questo passaggio viene solitamente saltato se la flessibilità è più importante.
  • Circuiti rigido-flessibili: Questi PCB sono leggermente diversi dagli altri e di solito costano di più rispetto ad altre opzioni PCB flessibili, anche se hanno lo stesso scopo. Il più delle volte, questi design hanno due o più strati conduttivi, con isolamento rigido o flessibile tra ciascuno di essi. A differenza dei circuiti multistrato, usano solo rinforzi per tenere insieme l'unità e i conduttori sono posizionati su strati che non sono flessibili. Per questo motivo, i PCB rigido-flessibili sono diventati popolari nei settori aerospaziale e della difesa.
  • Pannelli flessibili in alluminio: I circuiti stampati in alluminio flessibile funzionano meglio in settori come la medicina e le automobili che utilizzano molta elettricità e luce. E poiché sono piccoli, potrebbero essere in grado di passare attraverso piccole porte. Si tratta di ottimi investimenti perché economici, leggeri e duraturi. Hanno anche strati di alluminio che aiutano il calore a muoversi attraverso di loro.
  • Microcircuiti: Le schede a microcircuito flessibili sono la soluzione migliore per l'elettronica di consumo. Grazie alla loro leggerezza e resistenza agli urti e alle vibrazioni, questi materiali sono perfetti per l'elettronica di consumo. I microcircuiti hanno una buona integrità del segnale, quindi le loro dimensioni ridotte non influiscono sul loro funzionamento.
  • Schede di interconnessione ad alta densità (HDI) con circuiti flessibili: Questi hanno una delle tecnologie in più rapida crescita nel settore dei circuiti stampati. Poiché hanno più fili rispetto ai circuiti stampati tradizionali, migliorano le prestazioni elettriche e la velocità, rendendo le apparecchiature più leggere e più piccole. Funzionano alla grande in gadget come telefoni cellulari, computer e console per videogiochi.
  • Circuiti stampati ultrasottili e flessibili: Questi hanno parti piccole e sottili e materiali di bordo. Questo li rende perfetti per l'elettronica che deve essere portatile o inserita all'interno del corpo. O per qualsiasi altro uso che richieda circuiti stampati molto leggeri.
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Applicazioni FPCB

Un PCB flessibile è uguale a un normale circuito stampato, tranne per il fatto che le connessioni del circuito sono realizzate con un materiale di base flessibile. Ciò è particolarmente utile per le cose che non devono essere installate in modo permanente. I PCB flessibili sono utilizzati in un numero sempre maggiore di industrie perché durano a lungo e occupano poco spazio. Di seguito sono riportati alcuni esempi di dove e come questa tecnologia può essere utilizzata: 

  • Industria automobilistica: Sempre più automobili hanno parti elettroniche. Quindi, è essenziale che i circuiti siano in grado di gestire gli urti e le scosse che si verificano all'interno di un'auto. Un circuito stampato flessibile è un'opzione commerciale cruciale perché è economico e dura a lungo.
  • Elettronica di consumo: I circuiti stampati flessibili (PCB) sono spesso utilizzati nell'elettronica di consumo. Ad esempio, telefoni cellulari, tablet, fotocamere e videoregistratori. La capacità del PCB flessibile di gestire urti e vibrazioni tornerà utile se devi spostare spesso queste cose.
  • Applicazioni digitali ad alta velocità, RF e microonde: I PCB flessibili sono eccellenti per l'alta frequenza. È possibile utilizzarli in applicazioni digitali ad alta velocità, RF e microonde perché sono affidabili.
  • Elettronica industriale. L'elettronica industriale ha bisogno di circuiti stampati flessibili in grado di assorbire gli urti e bloccare le vibrazioni perché devono sopportare molte sollecitazioni e vibrazioni.
  • LED: I LED stanno diventando lo standard per l'illuminazione domestica e aziendale. La tecnologia LED è una parte importante di questa tendenza perché funziona bene. Il più delle volte, l'unico problema è il calore, ma il buon trasferimento di calore di un circuito stampato flessibile può aiutare.
  • Sistemi medici: Con l'aumentare della domanda di impianti elettronici e apparecchiature chirurgiche portatili. Ciò rende i progetti elettronici compatti e densi più critici nel settore dei sistemi medicali. È possibile utilizzare circuiti stampati flessibili in entrambi. Perché puoi piegarli e loro possono gestire lo stress della tecnologia chirurgica e degli impianti.
  • Elettronica di potenza. Nel campo dell'elettronica di potenza, un circuito stampato flessibile ha l'ulteriore vantaggio di gestire correnti più elevate perché ha strati di rame molto flessibili. Questo è molto importante nel settore dell'elettronica di potenza poiché i dispositivi richiedono più potenza quando funzionano a piena capacità.

L'importanza di FPCB

Puoi usare molto le schede flessibili sia in situazioni dinamiche che statiche perché puoi piegarle. Rispetto ai circuiti stampati rigidi, è possibile allungare i circuiti stampati utilizzati in applicazioni dinamiche senza rompersi. Le misure in pozzo nell'industria petrolifera e del gas sono perfette per la progettazione di circuiti flessibili. Poiché possono resistere a temperature elevate (tra -200° C e 400° C), anche se le schede flessibili hanno i loro usi, non è possibile utilizzarle al posto dei normali circuiti stampati. Le tavole rigide sono una scelta naturale perché sono poco costose. Puoi utilizzarli in applicazioni di fabbricazione automatizzate ad alto volume. I circuiti stampati flessibili sono la via per prestazioni, accuratezza, precisione e flessione costante. 

Sfide e considerazioni sui costi di FPCB

Quando si lavora con FPCB, come quando si tenta di apportare modifiche o riparazioni, possono verificarsi problemi. È necessaria una nuova mappa di base o una riscrittura del software di litografia per modificare il design. Non è facile apportare modifiche perché è necessario prima spogliare la scheda di uno strato protettivo. La lunghezza e la larghezza sono limitate a causa delle dimensioni delle macchine utilizzate per realizzarle. Inoltre, puoi rompere gli FPCB se li maneggi con noncuranza. Quindi le persone che sanno cosa stanno facendo devono saldarle e ripararle.

Il costo è sempre un fattore importante. Tuttavia, l'applicazione influisce notevolmente sull'economicità degli FPCB rispetto ai PCB rigidi. Poiché ogni applicazione FPCB è unica, le spese associate alla progettazione iniziale del circuito, al layout e alle lastre fotografiche sono costose per piccoli numeri.

Gli FPCB possono in definitiva essere più convenienti per volumi di produzione più elevati a causa del minor numero di cavi, connettori, cablaggi e altre parti necessarie per l'assemblaggio. Ciò è particolarmente vero se si considerano i vantaggi a monte ea valle, come la riduzione del rischio della catena di fornitura e la diminuzione delle richieste di manutenzione causata dalla disponibilità di un minor numero di parti.

fpcb
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Funzionalità avanzate di FPCB

L'industria dei circuiti flessibili è cresciuta a un ritmo costante. A causa di questa crescita, ci sono stati ulteriori miglioramenti nella tecnologia, come ad esempio: 

  • Sovrapposizioni grafiche: Le sovrapposizioni grafiche consentono agli utenti di parlare con i circuiti sotto i PCB. Sono coperture in acrilico o poliestere per PCB. Questi overlay hanno spesso LED, LCD e interruttori che consentono agli utenti di comunicare con il PCB nel modo desiderato.
  • Saldatura a barra calda: È possibile utilizzare una connessione a saldare a barra calda invece di un connettore per collegare un pannello rigido e un circuito flessibile. Il risultato è una connessione più economica che è più forte e dura più a lungo.
  • Fessure e fori tagliati al laser: In passato, potevi tagliare gli FPCB con i rasoi. E la qualità del taglio dipendeva da quanto era brava la persona a usare il rasoio. Ma con i laser che abbiamo ora, possiamo tagliare le linee con molta precisione e controllo, il che ci consente di realizzare circuiti ancora più piccoli su PCB flessibili.
  • Panellizzazione: Circuiti stampati, chiamati PCB, quando vengono assemblati in grandi pannelli di molti moduli. Nelle linee di assemblaggio “pick and place”. Questo può accelerare di molto il processo di assemblaggio dei circuiti flessibili. Il secondo passo consiste nel dividere le unità in gruppi più piccoli.
  • Adesivi sensibili alla pressione. Gli adesivi sensibili alla pressione uniscono le cose togliendo un rivestimento e premendo un oggetto nella colla. Questo materiale viene spesso utilizzato su circuiti stampati (PCB) per mantenere le parti del circuito in posizione senza utilizzare saldature.
  • Schermatura: In passato, l'interferenza elettromagnetica è stata un problema. È stato un problema, soprattutto nei luoghi in cui è più probabile che l'elettronica ne sia influenzata. Questo è meno un problema ora perché la tecnologia di schermatura è migliorata. Riduceva il rumore e facilitava il controllo dell'impedenza delle linee di segnale.
  • Rinforzi: Gli irrigidimenti realizzati con materiali come FR4 e poliimmide vengono spesso aggiunti ai circuiti flessibili nei punti di connessione. I punti di connessione in cui il circuito potrebbe utilizzare un supporto extra. Per questo motivo, il circuito durerà più a lungo e funzionerà meglio.
striscia principale
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Vantaggi dell'utilizzo di FPCB

La tecnologia Flex PCB consente di realizzare molti nuovi prodotti e layout. La sua malleabilità è ricercata nelle parti elettriche. Parti elettriche come connessioni, fili, cavi e circuiti stampati. Ecco alcuni dei vantaggi dell'utilizzo di circuiti flessibili.

  • Gli FPCB riducono il peso del dispositivo di circa il 70%.
  • Offrono più opzioni per un migliore imballaggio elettronico.
  • Gli FPCB aiutano a risolvere i problemi di imballaggio e cablaggio. Questo perché è flessibile, adattabile e può cambiare forma.
  • Gli FPCB riducono la necessità di fili, connessioni, circuiti stampati e cavi. Aiuta a risolvere il problema di come collegare le cose.
  • La capacità di produrre confezioni 3D è resa possibile dalla conformità e dalla snellezza del materiale.
  • Integrazione elettrica: è semplice creare soluzioni personalizzate. Ti consente di basare il tuo design su molte alternative di materiali. Inoltre, puoi scegliere tra una varietà di tecniche e stili di placcatura.
  • Non importa quanto sia buono o forte il tuo dissipatore di calore, un circuito stampato flessibile può gestire il calore. Quindi, funzionano bene in situazioni ad alta potenza.
  • Gli FPCB forniscono ripetibilità meccanica ed elettrica.
  • Costano il 30% in meno rispetto ai tradizionali cablaggi e ad altri metodi di assemblaggio.
  • FPCB necessita di circa il 30% di spazio in meno.
  • FPCB è più affidabile perché con esso non possono verificarsi errori di cablaggio.

Svantaggi dell'utilizzo di FPCB 

  • La progettazione iniziale del circuito, il cablaggio e i master fotografici di un circuito flessibile sono più costosi. Sono costosi perché puoi realizzarli per ogni applicazione. I Flexi-PCB non sono convenienti per usi a basso volume.
  • I circuiti stampati flessibili sono difficili da sostituire e riparare. Una volta costruiti, è necessario modificare i circuiti flessibili rispetto al progetto originale o al programma di disegno della luce. La superficie ha uno strato protettivo che dovresti rimuovere prima della riparazione e rimetterlo in seguito. 
  • Poiché sono piccoli, i circuiti stampati flessibili sono usati raramente. Quindi la loro produzione viene solitamente effettuata in lotti. A causa dei limiti dimensionali dei macchinari utilizzati per realizzarli, non è possibile realizzarli molto lunghi o larghi.
  • È facile danneggiare il circuito flessibile utilizzandolo con noncuranza e il danno può verificarsi anche se non è impostato correttamente. Per questo motivo, la saldatura e la rilavorazione richiedono operatori qualificati.

Differenze tra PCB rigidi e PCB flessibili

pcb flessibile rigido vs. pcb flessibile
pcb flessibile rigido vs. pcb flessibile

Quando la maggior parte delle persone pensa a un circuito stampato, immagina un circuito stampato (PCB). Su una base non conduttiva. Queste schede collegano parti elettriche con piste conduttive e altre parti. Il vetro viene spesso utilizzato come materiale di substrato non conduttivo di un circuito stampato rigido. Poiché rende la scheda forte e rigida, una scheda rigida può impedire ai componenti di surriscaldarsi grazie al suo design robusto. Puoi realizzare circuiti stampati tradizionali con materiali duri come rame o alluminio. Ma puoi realizzare PCB flessibili che sono più facili da piegare, come la poliimmide. I circuiti flessibili possono assorbire gli urti, rilasciare calore extra e assumere un'ampia gamma di forme perché puoi piegarli. Poiché sono fatti per essere flessibili, i circuiti flessibili vengono utilizzati in dispositivi elettronici sempre più piccoli e moderni. Esistono alcune differenze significative tra i circuiti stampati (PCB) e i circuiti flessibili. 

  • Poiché il rame ricotto laminato è più flessibile del rame elettrodepositato, è possibile utilizzarlo come materiale conduttivo nei circuiti flessibili invece del rame elettrodepositato.
  • Nella produzione, puoi utilizzare una sovrapposizione invece di una maschera per saldatura. Puoi farlo per proteggere i circuiti esposti su un PCB flessibile.
  • Anche se i circuiti flessibili sono più costosi, i circuiti rigidi sono meno costosi. Ma poiché i circuiti flessibili sono piccoli, gli ingegneri possono usarli per rendere i loro dispositivi più piccoli. Stanno risparmiando denaro in modi che non sono ovvi.

Importanza di FPCB nelle strisce LED

Man mano che la tecnologia migliora, Strisce di LED stanno diventando sempre più popolari. Le strisce LED sono già un ottimo modo per illuminare e decorare la tua casa e il PCB flessibile migliora solo le cose. Le strisce LED sono circuiti stampati collegati tra loro. SMT (Surface Mount Technology) viene utilizzato per realizzare circuiti stampati flessibili (PCB) con parti montate in superficie (LED SMD, connettori, ecc.). . Quando i chip LED vengono assemblati, l'FPCB funge da base per essi. Importante quanto la struttura di un circuito stampato è la sua capacità di eliminare il calore. L'elettronica flessibile è di grande aiuto quando si tratta di strisce luminose a LED. Come i PCB rigidi, vari FPCB sono circuiti PCB a strato singolo, doppio strato e multistrato. 

FAQ 

Il PCB flessibile è la strada da percorrere quando hai bisogno di un circuito che possa assumere qualsiasi forma. Sono spesso utilizzati dove è necessario mantenere costanti la densità e la temperatura. Nei design flessibili è possibile utilizzare come substrato la poliimmide o una pellicola di poliestere trasparente. Questi materiali possono gestire bene il calore e sono adatti per la saldatura di componenti. 

  1. Procurati della pellicola rivestita di rame. Procurati dei fogli di poliimmide sottili come la carta e con rame su uno o entrambi i lati.
  2. Stampa utilizzando inchiostro solido. Trova una stampante con inchiostro solido in modo da poter stampare su pellicola di rame.
  3. Stampa su Pyralux
  4. Incidilo. 
  5. Posiziona i pezzi sulla scacchiera. 
  1. PCB a faccia singola.
  2. PCB a doppia faccia.
  3. PCB multistrato.
  4. PCB rigidi.
  5. PCB flessibili.
  6. PCB rigidi-flessibili.

Puoi utilizzare gli FPCB in tutti i dispositivi elettronici, come calcolatrici, telefoni cellulari, stampanti e TV LCD. Macchine fotografiche. Puoi usarli in molti dispositivi medici, come cardiofrequenzimetri, pacemaker e apparecchi acustici. Puoi anche usarli in bracci robotici, macchine di elaborazione, scanner di codici a barre, ecc.

  1. Usi più estesi sono possibili per diversi articoli in tutti i settori grazie alla flessibilità.
  2. Maggiore affidabilità a causa di una minore possibilità di errore di connessione del cavo
  3. riduzione di peso e ingombro rispetto ai pannelli rigidi
  4. I PCB flessibili sono adatti per ambienti difficili grazie al loro ampio intervallo di temperature.
  5. La densità del circuito è alta

A differenza dei PCB tradizionali, i circuiti flessibili di solito hanno nuclei realizzati in un polimero flessibile invece che in fibra di vetro o metallo. La maggior parte dei PCB flessibili è realizzata con film di poliimmide (PI) come materiale di base. Anche dopo essere stato termoindurito, il film PI è ancora flessibile, il che significa che non diventa più morbido quando si surriscalda. 

La maggior parte dei PCB rigidi-flessibili ha uno spessore compreso tra 0.2 mm e 0.4 mm. Un circuito stampato (PCB) con uno strato ha uno spessore di circa 0.2 mm, mentre un PCB con quasi quattro strati ha uno spessore di 0.4 mm. 

Il costo di realizzazione di un PCB rigido-flessibile è superiore a quello di un normale PCB. Ma è più facile da assemblare e richiede meno saldature e connettori scheda-scheda. Per questo motivo, i costi di realizzazione del sistema o del prodotto diminuiranno, soprattutto se l'area è piccola. 

I circuiti stampati (PCB) possono essere rigidi o flessibili. Collegano le parti elettroniche di vari dispositivi consumer e non consumer. Come suggerisce il nome, un circuito stampato rigido (PCB) ha uno strato di base che non puoi piegare. Ma puoi piegare, torcere e piegare PCB flessibili. 

Un circuito stampato è un tipo di dispositivo elettrico in cui si stampa il cablaggio e altre parti come un sottile strato di materiale conduttivo su un substrato isolante utilizzando una delle numerose tecniche di arti grafiche.

  1. Test in-circuit
  2. Test con sonda volante
  3. Ispezione ottica automatizzata (AOI)
  4. Test di burn-in
  5. Ispezione a raggi X.
  6. Test funzionali
  7. Un altro test funzionale (saldabilità, contaminazione e altro)
  1. Dispositivi medici. 
  2. LED. 
  3. Elettronica di consumo. 
  4. Equipaggiamento industriale.
  5. Componenti automobilistici. 
  6. Componenti aerospaziali. 
  7. Applicazioni marittime. 
  8. Dispositivi di sicurezza e sicurezza.
  1. I PCB flessibili sono costosi all'inizio.
  2. Gli FPC possono essere difficili da riparare e modificare:
  3. Dimensioni limitate 
  4. Vulnerabile ai danni:

È possibile caratterizzare un circuito flessibile da due o più strati conduttivi di rame.

Il numero di strati PCB necessari dipende dal numero di pin e dagli strati di segnale. Per una densità di pin pari a 1, sono necessari due livelli di segnale. Il numero di strati richiesti aumenta man mano che la densità dei pin diminuisce. I PCB devono avere almeno dieci strati quando i pin per pollice quadrato sono inferiori a 0.2. 

Affinché la maggior parte di questi dispositivi funzioni, hanno bisogno di segnali forti. Con un PCB a 7 strati, puoi ridurre la diafonia e l'EMI. Per questo motivo, si adatta perfettamente a sistemi come questi. Puoi trovare un PCB con sette livelli in un nuovo computer. 

Anche se sono possibili PCB a tre strati. I PCB a tre strati sono usati raramente perché i PCB a quattro strati possono fare tutto ciò che può fare un PCB a tre strati e altro ancora. 

Il PCB a 2 strati è un circuito stampato con un rivestimento in rame sia in alto che in basso. È anche chiamato PCB a doppia faccia. La parte centrale di un circuito stampato è uno strato isolante poiché è facile da usare e può essere stesa e saldata su entrambi i lati.

I PCB a due strati hanno tracce a due lati con uno strato superiore e uno inferiore. Mentre i PCB a quattro strati hanno quattro strati.

Questi sei livelli hanno livelli di segnale, terra (GND) e alimentazione. Il primo e il sesto layer devono essere layer di segnale. I primi quattro strati del PCB possono essere configurati in due modi: con due strati di segnale, uno strato di terra e uno strato di potenza.

Sommario

Puoi piegare e flettere gli FPC per adattarli a varie forme e dimensioni. Questo li rende più facili da progettare e utilizzare. Non puoi mettere circuiti rigidi standard in posti con dimensioni dispari, ma circuiti flessibili sì. I circuiti flessibili occupano meno spazio sulla scheda madre dell'applicazione. Li rende più economici e meno ingombranti. Sfruttando al massimo tutto lo spazio disponibile, una migliore gestione termica fa in modo che sia necessario spostare meno calore. I circuiti stampati flessibili potrebbero essere più affidabili e durare più a lungo dei circuiti stampati rigidi, soprattutto quando i circuiti sono costantemente agitati o sottoposti a sollecitazioni meccaniche. Gli FPCB hanno sostituito i tradizionali metodi di connettività. Gli FPCB li hanno sostituiti basati su fili saldati e connettori cablati a mano a causa del loro peso economico, profilo sottile, eccellente resistenza meccanica, resilienza alle alte temperature e agli agenti atmosferici e buona immunità elettromagnetica (EMI). Pensa a quanto sarebbe difficile collegare tutti gli schermi, i controller e i display di un'auto moderna (comandi rotanti, pulsanti, ecc.) perché questi componenti elettronici sono esposti a carichi meccanici e vibrazioni. Hanno bisogno di una connessione sicura, indipendentemente da come funziona il veicolo. Gli FPCB garantiscono tempi di inattività pari a zero, lunga durata e manutenzione minima nell'industria automobilistica. 

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