הסיבה שיוצרו מעגלים מודפסים גמישים הייתה כדי להיפטר מהצורך ברתמות חיווט קשיחות. מעגלים מודפסים גמישים משמשים כמעט בכל תעשייה בגלל קישוריות, ניידות, דברים לבישים, התכווצות וטרנדים מודרניים אחרים. באופן הבסיסי ביותר, מעגל גמיש מורכב ממוליכים רבים המופרדים על ידי סרט דיאלקטרי שביר. ניתן להשתמש במעגלים מודפסים גמישים לכל דבר, מהמשימות הפשוטות ביותר ועד למשימות המסובכות ביותר.

היסטוריה של FPCB

בתחילת המאה ה-20, חוקרים בעסקי הטלפונים החדשים ראו את הצורך במעגלים חשמליים סטנדרטיים וגמישים. המעגלים היו עשויים משכבות מתחלפות של מוליכים ומבודדים. על פי פטנט אנגלי משנת 1903, המעגלים נוצרו על ידי הנחת פרפין על נייר והנחת מוליכי מתכת שטוחים. בהערותיו מאותו זמן בערך, הציע תומס אדיסון להשתמש בנייר פשתן מצופה במסטיק תאית ונמשך באבקת גרפיט. בסוף שנות ה-1940, כאשר נעשה שימוש לראשונה בטכניקות ייצור המוני, הוגשו מספר פטנטים על מעגלי תחריט צילום על מצעים גמישים. הוספת רכיבים אקטיביים ופסיביים למעגלים גמישים הובילה לפיתוח "טכנולוגיית סיליקון גמישה, המתארת ​​את היכולת לשלב מוליכים למחצה (באמצעות טכנולוגיות כמו טרנזיסטורי סרט דק) על גבי מצע גמיש. הודות לשילוב של חישוב מובנה וקיבולת חיישנים, חלו פיתוחים חדשים ומלהיבים בתחומים רבים עם היתרונות הרגילים של ארכיטקטורת מעגלים גמישים. פיתוחים חדשים, במיוחד בכלי טיס, רפואה ואלקטרוניקה. 

מה זה FPCB?

בהשוואה לרגיל PCB, ישנם הבדלים משמעותיים באופן שבו הם מעוצבים, נוצרים ואיך הם פועלים. זה לא מדויק לומר שטכניקות ייצור מודרניות "מודפסות". מאחר שהדמיית צילום או הדמיה בלייזר משמשת יותר ויותר להגדרת תבניות במקום הדפסה, שכבה של עקבות מתכת מודבקת לחומר דיאלקטרי כמו פוליאמיד כדי ליצור מעגל מודפס גמיש . עובי השכבה הדיאלקטרית יכול לנוע בין 0005 אינץ' ל-010 אינץ'. בעוד שעובי שכבת המתכת יכול להיות בכל מקום מ-.0001 אינץ' עד >.010 אינץ'. הדבקות לרוב מצמידות מתכות למצעים שלהן, אך אפשריות גם שיטות אחרות, כגון שקיעת אדים. נחושת יכולה להתחמצן, ולכן היא בדרך כלל מכוסה בשכבת הגנה. זהב או הלחמה הם האפשרויות הנפוצות ביותר מכיוון שהם מוליכים חשמל ויכולים לעמוד מול הסביבה. חומר דיאלקטרי משמש בדרך כלל כדי למנוע מהמעגל להתחמצן או לקצר במקומות שבהם הוא לא נוגע בכלום. 

מבנה FPCB

לוחות PCB גמישים יכולים להיות בעלי שכבת מעגל אחת, שתיים או יותר, כמו PCB קשיחים. רוב המעגלים המודפסים הגמישים החד-שכבתיים מורכבים מחלקים אלה: 

• סרט המצע הדיאלקטרי משמש כבסיס ה-PCB. החומר הנפוץ ביותר, פוליאמיד (PI), בעל עמידות חזקה בפני מתיחה וטמפרטורה.
• מוליכים חשמליים מבוססי נחושת המשמשים כעקבות המעגל
• ציפוי מגן נוצר באמצעות שכבת כיסוי או כיסוי כיסוי.
• פוליאתילן או שרף אפוקסי הוא החומר הדביק המחזיק את מרכיבי המעגל השונים יחדיו.

ראשית, הנחושת נחרטת כדי לחשוף את העקבות, ולאחר מכן חורצים את הכיסוי המגן (הנחת הכיסוי) כדי לחשוף את רפידות ההלחמה. החלקים מנוקים ולאחר מכן מגולגלים יחד כדי ליצור את המוצר הסופי. הפינים והמסופים מחוץ למעגל טבולים בפח כדי לעזור בריתוך או למנוע מהם להחליד. אם המעגל מסובך או זקוק למגני הארקה מנחושת, המעבר ל-FPC דו-שכבתי או רב-שכבתי הוא חיוני. FPCs מרובי-שכבתי מיוצרים באופן דומה למחשבי FPC חד-שכבתיים. אבל, ב-FPCs רב-שכבתי, יש להוסיף PTH (Plated Through Hole) כדי לחבר את השכבות המוליכות. החומר הדביק מדביק את המסלולים המוליכים למצע הדיאלקטרי או, במעגלים גמישים רב-שכבתיים, מדביק את השכבות השונות יחד כדי ליצור את המעגל. חוץ מזה, סרט הדבק יכול להגן על המעגל הגמיש מפני נזק הנגרם על ידי לחות, אבק וחלקיקים אחרים.

תהליך הייצור של FPCB

לכידה סכמטית, פריסת מעגלים מודפסים וייצור והרכבת מעגלים הם תיאורים ברמה גבוהה של השלבים בתכנון וייצור PCB, אך הפרטים מורכבים. בחלק זה, נבחן כל שלב. 

• בנה את הסכמטי

לפני שמתחילים לעצב את הלוח עם כלי CAD, חשוב לסיים את עיצוב רכיבי הספרייה. זה אומר ליצור סמלים לוגיים עבור חלקים שאתה יכול לבנות, כמו נגדים, קבלים, משרנים, חיבורים ו-ICs. זה אתה יכול להשתמש בסכמטי (ICs). לאחר שהחלקים הללו מוכנים, אתה יכול להתחיל על ידי סדרם על גיליונות סכמטיים באמצעות כלי CAD. לאחר שהחלקים חוברו באופן גס, תוכלו לצייר את החוטים כדי להראות כיצד הפינים של הסמלים הסכמטיים מתחברים. במעגלי זיכרון ונתונים אלקטרוניים, רשתות הן הקווים המציגים רשתות בודדות או קבוצות של רשתות. במהלך הלכידה הסכמטית, עליך להזיז את חלקי התהליך כדי ליצור תרשים ברור וקריא. 

• סימולציית מעגלים

לאחר שתצייר את החלקים והחיבורים של הסכימה, תוכל לבדוק את המעגל כדי לראות אם הוא עובד. אתה יכול לבדוק זאת פעמיים באמצעות סימולציות מעגלים של SPICE (תוכנית סימולציה עם דגש על מעגלים משולבים) בתוכנית מידול. לפני ביצוע החומרה בפועל, מהנדסי PCB יכולים להשתמש בכלים אלה כדי לדמות את המעגלים שהם תכננו. כלי עיצוב PCB חיוניים מכיוון שהם יכולים לחסוך זמן וכסף. 

• הגדרת כלי CAD

עם כלי העיצוב של ימינו, למעצבי PCB יש גישה לתכונות רבות, כגון היכולת להגדיר חוקי עיצוב ואילוצים. זה מונע מרשתות בודדות לחצות ונותן מספיק מקום בין רכיבים. למעצבים יש גם גישה למגוון רחב של כלים נוספים. כלים כמו רשתות עיצוב. זה מקל על מיקום רכיבים וניתוב עקבות בצורה מסודרת. 

• רכיבים לפריסה

לאחר שעשית את מסד הנתונים העיצוביים ונתוני הסכימה על אופן החיבור של הרשתות מיובאים, תוכל לבצע את פריסת המעגלים בפועל. ראשית, עליך לשים את טביעות הרגל של הרכיבים בתוך מתאר הלוח בתוכנית CAD כאשר המעצב לוחץ על הופעה. תופיע גרפיקת "קו רוח רפאים" המציגה את חיבורי הרשת ולאילו רכיבים הם מובילים. עם תרגול, מעצבים ילמדו כיצד למקם את החלקים הללו לביצועים הטובים ביותר - בהתחשב בדברים כמו קישוריות, נקודות חמות, רעש חשמלי ומכשולים פיזיים כמו כבלים, מחברים וחומרי הרכבה. מעצבים לא יכולים לחשוב מה המעגל צריך. המעצבים צריכים גם לחשוב היכן לשים את החלקים כדי שיהיה הכי קל ליצרן להרכיב אותם. 

• ניתוב PCB

עכשיו כשהכל נמצא איפה שהוא צריך להיות, אתה יכול לחבר את הרשתות. כדי לעשות זאת, אתה צריך לעשות את הקווים והמטוסים על ציור מהחיבורים ברשת הגומייה. לתוכניות CAD יש מספר תכונות מועילות, כגון פונקציות ניתוב אוטומטיות המקצרות את זמן התכנון, מה שעוזר להן לעשות זאת. 

חיוני לשים לב היטב לניתוב. יש לוודא שאורך הרשתות מתאים לאותות שהן נושאות ושהן אינן עוברות באזורים עם הרבה רעש. בשל כך, שיחות צולבות ובעיות אחרות עם שלמות האות עשויות להשפיע על מידת העבודה של הלוח לאחר יצירתו. 

• קבע נתיב זרם להחזרת PCB ברור.

אתה צריך לחבר את החלקים הפעילים ביותר בלוח, כמו מעגלים משולבים (ICs), לרשת החשמל והארקה. כל מה שאתה צריך לעשות כדי ליצור מטוסים מוצקים שחלקים אלה יכולים להגיע אליהם הוא להציף אזור או שכבה. כשזה מגיע לייצור מטוסי כוח וקרקע, הדברים מסובכים יותר. לכנפיים הללו יש גם את התפקיד החיוני לשלוח אותות בחזרה לאורך עקבות. אם למטוסים יש יותר מדי חורים, חתכים או פיצולים, נתיבי החזרה עלולים להיות רועשים מאוד ולפגוע בביצועי ה-PCB. 

• בדיקה אחרונה של הכללים

תכנון ה-PCB שלך כמעט הסתיים כעת, לאחר שסיימת להכניס רכיבים, ניתוב עקבות ויצירת מטוסי חשמל והארקה. השלב הבא הוא להגדיר את הטקסט והסימונים שיוקרנו משי על השכבות החיצוניות ולהפעיל בדיקת כללים אחרונה. 

הצבת שמות, תאריכים ומידע על זכויות יוצרים על הלוח תעזור לאחרים למצוא חלקים. במקביל, עליך ליצור שרטוטי ייצור ולהשתמש בהם ביצירה והרכבה של PCBs. מעצבי PCB משתמשים גם בכלים שעוזרים להם לקבוע כמה יעלה לייצור הלוח. 

• הפוך את הלוח

לאחר יצירת קבצי נתוני הפלט, השלב הבא הוא לשלוח אותם למתקן ייצור כדי ליצור את הלוח. לאחר שחתכת את העקבות והמישורים לתוך שכבות המתכת, עליך ללחוץ אותם יחד כדי ליצור "לוח חשוף" שמוכן להרכיב. כאשר הלוח מגיע למקום שבו אתה יכול להרכיב אותו, אתה יכול לתת לו את החלקים שהוא צריך. לאחר מכן, אתה יכול להעביר אותו אחד מכמה תהליכי הלחמה המיועדים לכל חלק. הלוח סוף סוף מוכן כעת לאחר שעבר את כל הבדיקות הנדרשות. 

חומרים המשמשים לייצור FPCB

מוצרי FPCB עשויים לא רק מחומר גמיש אלא גם מרגישים קלים ודקים. המבנה כל כך קל שאפשר למתוח אותו פעמים רבות מבלי לפגוע בבידוד על ה-PCB. הלוח הרך אינו יכול להתמודד עם זרם הולכה או מתח גבוה מכיוון שהוא עשוי מפלסטיק ועשוי מחוטים. זה עושה את זה פחות שימושי במעגלים אלקטרוניים בעלי הספק גבוה. אבל אתה יכול להשתמש הרבה בלוחות רכים בצריכת חשמל נמוכה וזרם נמוך. לוחות רכים משמשים רק לעתים רחוקות כלוח המוביל העיקרי בעיצוב המוצר מכיוון שעלות היחידה שלהם גבוהה. הסיבה לכך היא שחומר המפתח PI שולט כמה עלות לוחות רכים ליחידה. במקום זאת, הם נשכרים לבצע רק את החלקים "הרכים" של התכנון הקריטי. רכיבים אלקטרוניים או מודולים פונקציונליים שצריכים לנוע ולעבוד זקוקים למעגלים רכים. לדוגמה, עדשת הזום האלקטרונית במצלמה דיגיטלית או המעגל האלקטרוני של ראש הקריאה בכונן דיסקים אופטי הם דוגמאות לכך. PI, הנקרא גם Polyimide (PI), ניתן לפרק עוד יותר ל-PI ארומטי מלא וחצי ארומטי. אתה יכול להשתמש בו על סמך המבנה המולקולרי שלו והיכולת להתמודד עם טמפרטורות גבוהות. PI ארומטי לחלוטין הוא תרכובת כימית שהיא אחד מהסוגים הישרים של PI. דברים יכולים להיות רכים או קשים, או שהם יכולים להיות שניהם. מכיוון שהם מוזלפים, לא ניתן לעצב חומרים שניתנים להזרקה, אך ניתן לכתוש אותם, לסנטף אותם ולהשתמש בהם אחרת. ה-PI חצי ארומטי הוא סוג של פוליאתרמיד השייך לקבוצה זו. מכיוון שהחומר הוא תרמופלסטי, לעתים קרובות נעשה שימוש בהזרקה לייצור פוליאתרמיד. עם thermosetting PI, ניתן להשתמש ביציקת למינציה של חומרים ספוגים, יציקת דחיסה ודפוס העברה, הזקוקים לאיכויות שונות בחומרי הגלם. 

סוגי FPCB

מעגלי Flex מגיעים בשמונה סוגים, משכבה חד-שכבתית ועד רב-שכבתית ועד קשיחה. להלן כמה מהסוגים הנפוצים ביותר של מעגלים גמישים. 

• מעגלים גמישים חד צדדיים: למעגלים אלו שכבת נחושת אחת בין שתי שכבות בידוד. או שכבת בידוד אחת (בדרך כלל פוליאמיד) וצד אחד שאינו מכוסה. פריסת המעגל נחרטת כימית בשכבת הנחושת שמתחת. בגלל האופן שבו הם עשויים, ניתן להוסיף רכיבים, מחברים, פינים ומקשיחים למעגלים מודפסים גמישים חד-צדדיים.

• מעגלים גמישים חד צדדיים עם גישה כפולה: לחלק ממעגלי מודפס גמישים חד-צדדיים יש פריסה המאפשרת להגיע אל מוליכים של המעגל משני צידי הלוח. שימוש ב-PCB גמיש ושכבות ספציפיות לפונקציית עיצוב זו מאפשר להגיע לשכבת הנחושת האחת דרך שכבת הפוליאימיד של חומר הבסיס.

• מעגלי גמישות דו צדדיים: מעגלים אלו הם לוחות מודפסים גמישים עם שתי שכבות מוליכות. מעגלים אלה מופרדים על ידי בידוד פוליאמיד. הצדדים החיצוניים של השכבה המוליכה יכולים להיות חשופים או מכוסים. רוב השכבות מחוברות באמצעות ציפוי דרך חורים, אבל יש דרכים אחרות. כמו גרסאות חד-צדדיות, לוחות PCB גמישים דו-צדדיים יכולים להחזיק חלקים נוספים כמו פינים, חיבורים ומקשיחים.

• PCB גמישים רב-שכבתיים. מעגלים אלה משתמשים בשלוש שכבות מוליכות גמישות או יותר עם שכבות בידוד ביניהן כדי ליצור מעגלים חד צדדיים ודו צדדיים. לשכבות החיצוניות של יחידות אלה יש בדרך כלל כיסויים וחור דרך. לעתים קרובות הם מצופים בנחושת ועוברים לאורך עובי המעגלים הגמישים הללו. עם מעגלים גמישים רב-שכבתיים, אתה יכול למנוע הצלבות, דיבור צולבות, עכבה ובעיות מיגון. ישנן דרכים רבות לתכנן מעגלים רב-שכבתיים. לדוגמה, דרך עיוורים וקבורים יכולים לבנות לוחות גמישים רב-שכבתיים כפי ש-FR4 יכול. כמו כן, אתה יכול לרבד את השכבות של מעגל רב-שכבתי שוב ושוב להגנה נוספת, אך בדרך כלל מדלגים על שלב זה אם הגמישות חשובה יותר.

• מעגלים קשיחים-גמישים: PCBs אלה מעט שונים מהאחרים, והם בדרך כלל עולים יותר מאפשרויות PCB גמישות אחרות, למרות שהם משרתים את אותה מטרה. לרוב, לעיצובים אלה יש שתי שכבות מוליכות או יותר, עם בידוד קשיח או גמיש בין כל אחת מהן. בניגוד למעגלים רב-שכבתיים, הם משתמשים רק במקשיחים כדי לשמור על היחידה יחד, והמוליכים מונחים על שכבות שאינן גמישות. בגלל זה, PCB-גמישים קשיחים הפכו פופולריים בתעשיות התעופה והחלל והביטחוניות.

• לוחות אלומיניום גמישים: לוחות אלומיניום מודפסים גמישים עובדים בצורה הטובה ביותר בתעשיות כמו רפואה ומכוניות שמשתמשות בהרבה חשמל ואור. ומכיוון שהם קטנים, הם עשויים להיות מסוגלים לעבור דרך פתחים קטנים. אלו הן השקעות מצוינות כי הן זולות, קלות ועמידות לאורך זמן. יש להם גם שכבות אלומיניום המסייעות לחום לנוע דרכם.

• מיקרו-מעגלים: לוחות מיקרו-מעגלים גמישים הם הפתרון הטוב ביותר עבור מוצרי אלקטרוניקה. בשל קל משקלם ועמידותם בפני זעזועים ורעידות, חומרים אלה מושלמים עבור מוצרי אלקטרוניקה. למיקרו-מעגלים יש שלמות אות טובה, כך שגודלם הקטן אינו משפיע על מידת העבודה שלהם.

• לוחות מחברים בצפיפות גבוהה (HDI) עם מעגלים גמישים: לאלה יש את אחת הטכנולוגיות הצומחות ביותר בעסקי המעגלים המודפסים. מכיוון שיש להם יותר חוטים מאשר לוחות מעגלים מסורתיים, הם משפרים את הביצועים והמהירות החשמליים תוך הופכים את הציוד לקל וקטן יותר. הם עובדים מצוין בגאדג'טים כמו טלפונים סלולריים, מחשבים וקונסולות משחקי וידאו.

• מעגלים מודפסים דקים וגמישים במיוחד: לאלה יש חלקים קטנים ודקים וחומרי לוח. זה הופך אותם למושלמים עבור מוצרי אלקטרוניקה שצריכים להיות ניידים או להכניס אותם לגוף. או לכל שימוש אחר שצריך לוחות מעגלים קלים מאוד.

יישומי FPCB

PCB flex זהה ללוח מעגלים מודפס רגיל, למעט חיבורי המעגלים עשויים מחומר בסיס גמיש. זה מועיל במיוחד עבור דברים שלא אמורים להיות מותקנים לצמיתות. PCB גמישים משמשים ביותר ויותר תעשיות מכיוון שהם מחזיקים מעמד זמן רב ותופסים מעט מקום. להלן מספר דוגמאות היכן וכיצד ניתן להשתמש בטכנולוגיה זו: 

• תעשיית הרכב: ליותר ויותר מכוניות יש חלקים אלקטרוניים. לכן, חיוני שהמעגלים יוכלו להתמודד עם המהמורות והטלטלות שקורות בתוך מכונית. מעגל מודפס גמיש הוא אפשרות עסקית מכרעת מכיוון שהוא זול ומחזיק מעמד לאורך זמן.

• מוצרי אלקטרוניקה: לוחות מעגלים מודפסים גמישים (PCB) משמשים לעתים קרובות במוצרי אלקטרוניקה. למשל, טלפונים סלולריים, טאבלטים, מצלמות ומקלטי וידאו. היכולת של ה-PCB הגמיש להתמודד עם זעזועים ורעידות תהיה שימושית אם אתה צריך להזיז את הדברים האלה לעתים קרובות.

• יישומים דיגיטליים, RF ומיקרוגל במהירות גבוהה: PCB גמישים מצוינים עבור תדר גבוה. אתה יכול להשתמש בהם ביישומים דיגיטליים, RF ומיקרוגל במהירות גבוהה מכיוון שהם אמינים.

• אלקטרוניקה תעשייתית. אלקטרוניקה תעשייתית זקוקה ל-PCB גמישים שיכולים לספוג זעזועים ולעצור רעידות מכיוון שהם צריכים להתמודד עם הרבה מתח ורעידות.

• לד: לדים הופכים לסטנדרט לתאורה בבתים ובעסקים. טכנולוגיית LED היא חלק גדול מהמגמה הזו מכיוון שהיא עובדת היטב. לרוב, הבעיה היחידה היא החום, אבל העברת חום טובה של מעגל מודפס גמיש יכולה לעזור.

• מערכות רפואיות: ככל שהביקוש לשתלים אלקטרוניים וציוד כירורגי נייד עולה. זה הופך עיצובים אלקטרוניים קומפקטיים וצפופים יותר לקריטיים יותר במגזר המערכות הרפואיות. אתה יכול להשתמש במעגלים מודפסים גמישים בשניהם. כי אתה יכול לכופף אותם, והם יכולים להתמודד עם הלחצים של טכנולוגיה כירורגית ושתלים.

• אלקטרוניקת כוח. בתחום האלקטרוניקה הכוחנית, למעגל מודפס גמיש יש יתרון נוסף של טיפול בזרמים גבוהים יותר מכיוון שיש לו שכבות נחושת גמישות מאוד. זה חשוב מאוד בעסקי האלקטרוניקה הכוחנית מכיוון שמכשירים זקוקים ליותר כוח כשהם פועלים בתפוקה מלאה.

החשיבות של FPCB

אתה יכול להשתמש בלוחות גמישים הרבה במצבים דינמיים וסטטיים כי אתה יכול לכופף אותם. בהשוואה ל-PCB קשיחים, אתה יכול למתוח לוחות מעגלים המשמשים ביישומים דינמיים מבלי להישבר. מדידות קידוח בתעשיית הנפט והגז מושלמות עבור עיצובי מעגלים גמישים. מכיוון שהם יכולים לעמוד בטמפרטורות גבוהות (בין -200 מעלות צלזיוס ל-400 מעלות צלזיוס), למרות שללוחות גמישים יש את השימושים שלהם, לא ניתן להשתמש בהם במקום לוחות מעגלים רגילים. לוחות קשיחים הם בחירה טבעית מכיוון שהם זולים. אתה יכול להשתמש בהם ביישומי ייצור אוטומטיים בנפח גבוה. לוחות מעגלים גמישים הם הדרך לביצועים, דיוק, דיוק וכיפוף עקבי. 

אתגרים ושיקולי עלות של FPCB

כשעובדים עם FPCBs, כמו כאשר מנסים לבצע שינויים או תיקונים, יכולות לקרות בעיות. אתה צריך מפת בסיס חדשה או שכתוב של תוכנת הליטוגרפיה כדי לשנות את העיצוב. זה לא קל לבצע שינויים כי תחילה עליך להפשיט את הלוח משכבת ​​הגנה. האורך והרוחב מוגבלים בגלל גודל המכונות המשמשות לייצורם. כמו כן, אתה יכול לשבור FPCBs אם אתה מטפל בהם ברשלנות. אז אנשים שיודעים מה הם עושים צריכים להלחים ולתקן אותם.

העלות היא תמיד גורם מרכזי. עם זאת, היישום משפיע מאוד על מידת העלות-תועלת של FPCBs בהשוואה ל-PCBs קשיחים. מכיוון שכל יישום FPCB הוא ייחודי, ההוצאות הכרוכות בתכנון מעגל ראשוני, פריסה וצלחות צילום יקרות עבור מספרים קטנים.

FPCBs עשויים בסופו של דבר להיות סבירים יותר עבור נפחי ייצור גבוהים יותר בגלל פחות חוטים, מחברים, רתמות חוטים וחלקים אחרים הדרושים להרכבה. זה נכון במיוחד כאשר מתחשבים ביתרונות במעלה הזרם והמורד הזרם, כגון הסיכון המופחת בשרשרת האספקה ​​והירידה בבקשות תחזוקה כתוצאה מהזמינות של פחות חלקים.

תכונות מתקדמות של FPCB

תעשיית המעגלים הגמישים גדלה בקצב קבוע. בגלל הצמיחה הזו, חלו שיפורים נוספים בטכנולוגיה, כגון: 

• שכבות גרפיות: שכבות-על גרפיות מאפשרות למשתמשים לדבר עם המעגלים שמתחת ל-PCB. הם כיסויים אקריליים או פוליאסטרים עבור PCBs. לשכבות-על אלה יש לרוב נוריות LED, LCD ומתגים המאפשרים למשתמשים לדבר עם ה-PCB כמו שהם רוצים.

• הלחמת בר חם: אתה יכול להשתמש בחיבור הלחמה חמה במקום מחבר כדי לקשר לוח קשיח ומעגל גמיש. התוצאה היא חיבור זול יותר חזק יותר ומחזיק מעמד זמן רב יותר.

• חריצים וחורים עם גלישה בלייזר: בעבר, אתה יכול לחתוך FPCBs עם סכיני גילוח. ואיכות החיתוך הייתה תלויה במידת טוב האדם בשימוש בסכין הגילוח. אבל עם הלייזרים שיש לנו עכשיו, אנחנו יכולים לחתוך קווים עם הרבה דיוק ושליטה, מה שמאפשר לנו ליצור מעגלים קטנים עוד יותר על PCB גמישים.

• פאנליזציה: לוחות מעגלים, הנקראים PCB, כאשר מרכיבים אותם בלוחות גדולים של מודולים רבים. בקווי ייצור של "בחר-ומקום". זה יכול להאיץ בהרבה את התהליך של הרכבת מעגלים גמישים. שלב שני הוא לחלק את היחידות לקבוצות קטנות יותר.

• דבקים רגישים ללחץ. דבקים רגישים ללחץ מדביקים דברים זה לזה על ידי הסרת תוחם ולחיצת חפץ לתוך הדבק. חומר זה משמש לעתים קרובות על לוחות מעגלים מודפסים (PCB) כדי לשמור על חלקי מעגלים במקום ללא שימוש בהלחמה.

• מיגון: בעבר, הפרעות אלקטרומגנטיות היוותה בעיה. זו הייתה בעיה, במיוחד במקומות שבהם יש סיכוי גבוה יותר שהאלקטרוניקה תושפע מזה. זו פחות בעיה כעת מכיוון שטכנולוגיית המיגון השתפרה. זה הפחית את הרעש והקל על השליטה בעכבה של קווי האות.

• קשיחים: קשיחים העשויים מחומרים כמו FR4 ופולימיד מתווספים לעתים קרובות למעגלים גמישים בנקודות חיבור. נקודות החיבור בהן המעגל יכול להשתמש בתמיכה נוספת. בגלל זה, המעגל יחזיק מעמד זמן רב יותר ויעבוד טוב יותר.

יתרונות השימוש ב-FPCB

טכנולוגיית Flex PCB מאפשרת לייצר מוצרים ופריסות חדשים רבים. הגמישות שלו מבוקשת בחלקי חשמל. חלקים חשמליים כמו חיבורים, חוטים, כבלים ומעגלים מודפסים. הנה כמה מהיתרונות של שימוש במעגלים גמישים.

• FPCBs חותכים את משקל המכשיר בכ-70%.
• הם נותנים יותר אפשרויות לאריזה אלקטרונית טובה יותר.
• FPCBs עוזרים לך לתקן בעיות אריזה וחיווט. הסיבה לכך היא שהיא גמישה, ניתנת להתאמה ויכולה לשנות צורה.
• FPCBs מפחיתים את הצורך בחוטים, חיבורים, מעגלים מודפסים וכבלים. זה עוזר לפתור את הבעיה של איך לחבר דברים.
• היכולת לייצר חבילות תלת מימד מתאפשרת בזכות ההתאמה והרזון של החומר.
• אינטגרציה חשמלית: פשוט ליצור פתרונות מותאמים אישית. זה מאפשר לך לבסס את העיצוב שלך על חלופות חומריות רבות. כמו כן, אתה יכול לבחור מתוך מגוון רחב של טכניקות וסגנונות ציפוי.
• לא משנה כמה טוב או חזק גוף הקירור שלך, מעגל מודפס גמיש יכול להתמודד עם החום. אז, הם עובדים היטב במצבים בעלי עוצמה גבוהה.
• FPCBs מספקים חזרה מכנית וחשמלית.
• הם עולים 30% פחות מחיווט קשיח מסורתי ושיטות הרכבה אחרות.
• FPCB זקוק לכ-30% פחות מקום.
• FPCB אמין יותר מכיוון שטעויות חיווט לא יכולות לקרות איתו.

חסרונות השימוש ב-FPCB 

• עיצוב המעגל הראשוני, החיווט והמאסטרים לצילום של מעגל גמיש יקרים יותר. הם יקרים כי אתה יכול לעשות אותם עבור כל יישום. Flexi-PCBs אינם חסכוניים לשימושים בנפח נמוך.

• המעגלים הגמישים הם מאתגרים להחלפה ולתיקון. לאחר הבנייה, עליך לשנות את המעגלים הגמישים מהעיצוב המקורי או מתוכנית ציור האור. למשטח יש שכבת הגנה שתצטרך להסיר לפני התיקון ולהחזיר אותה לאחר מכן. 

• מכיוון שהם קטנים, מעגלים מודפסים גמישים משמשים לעתים רחוקות. אז הייצור שלהם נעשה בדרך כלל בקבוצות. בגלל מגבלות הגודל של המכונות המשמשות לייצור אותן, לא ניתן לעשות אותן ארוכות או רחבות במיוחד.

• קל לפגוע במעגל הגמיש על ידי שימוש רשלני, ונזק יכול לקרות גם אם הוא לא מוגדר נכון. הלחמה ועיבוד מחדש זקוקים למפעילים מיומנים בגלל זה.

הבדלים בין PCBs קשיחים ו-PCBs גמישים

כאשר רוב האנשים חושבים על לוח מעגלים, הם מדמיינים לוח מעגלים מודפסים (PCB). על בסיס לא מוליך. לוחות אלו מחברים חלקים חשמליים עם מסלולים מוליכים וחלקים אחרים. זכוכית משמשת לעתים קרובות כחומר מצע לא מוליך של לוח מעגלים קשיח. מכיוון שהוא הופך את הלוח לחזק וקשיח, לוח מעגלים קשיח יכול למנוע מהרכיבים להתחמם מדי בגלל העיצוב החזק שלו. אתה יכול ליצור לוחות מעגלים מסורתיים מחומרים קשים כמו נחושת או אלומיניום. אבל אתה יכול ליצור PCB גמישים שקל יותר לכופף אותם, כמו פוליאמיד. מעגלים גמישים יכולים לספוג זעזועים, לשחרר חום נוסף וללבוש מגוון רחב של צורות מכיוון שאתה יכול לכופף אותם. מכיוון שהם עשויים להיות גמישים, מעגלים גמישים נמצאים בשימוש יותר ויותר מכשירים אלקטרוניים מודרניים קטנים. ישנם כמה הבדלים משמעותיים בין מעגלים מודפסים (PCB) למעגלים גמישים. 

• מכיוון שנחושת מחושלת מגולגלת היא גמישה יותר מנחושת שהושקעה באלקטרו, אתה יכול להשתמש בה כחומר המוליך במעגלים גמישים במקום נחושת שהושקעה באלקטרו.
• בייצור, אתה יכול להשתמש בשכבה במקום במסכת הלחמה. אתה יכול לעשות זאת כדי להגן על המעגלים החשופים על גבי PCB גמיש.
• למרות שמעגלים גמישים יקרים יותר, לוחות מעגלים קשיחים הם פחות יקרים. אבל מכיוון שמעגלי הגמישות הם קטנים, מהנדסים יכולים להשתמש בהם כדי להקטין את המכשירים שלהם. הם חוסכים כסף בדרכים שאינן מובנות מאליהן.

חשיבות FPCB בפסי LED

ככל שהטכנולוגיה משתפרת, פסי לד הופכים פופולריים יותר ויותר. פסי לד הם כבר דרך מצוינת להאיר ולקשט את הבית שלך, ו-PCB גמיש רק משפר דברים. פסי לד הם לוחות מעגלים המחוברים זה לזה. SMT (Surface Mount Technology) משמשת לייצור לוחות מעגלים מודפסים גמישים (PCB) עם חלקים צמודי משטח (נוריות SMD, מחברים וכו'). . כאשר שבבי LED מחוברים, ה-FPCB משמש כבסיס עבורם. חשוב לא פחות מהמבנה של לוח מעגלים הוא עד כמה הוא יכול להיפטר מחום. אלקטרוניקה גמישה היא עזרה גדולה כשמדובר בפנסי LED. כמו PCBs קשיחים, FPCBs שונים הם מעגלי PCB חד-שכבתיים, דו-שכבתיים ורב-שכבתיים. 

שאלות נפוצות 

<br> סיכום

אתה יכול לכופף ולהגמיש FPC כדי להתאים לצורות וגדלים שונים. זה מקל על העיצוב והשימוש בהם. אתה לא יכול לשים מעגלים קשיחים סטנדרטיים במקומות עם ממדים מוזרים, אבל מעגלים גמישים יכולים. מעגלים גמישים תופסים פחות מקום בלוח האם של האפליקציה. זה הופך אותם לזולים יותר ופחות מגושמים. על ידי ניצול המרב מכל השטח הפנוי, ניהול תרמי טוב יותר גורם לכך שיהיה צורך להזיז פחות חום. מעגלים מודפסים גמישים יכולים להיות אמינים יותר ולהחזיק מעמד זמן רב יותר ממעגלים מודפסים קשיחים, במיוחד כאשר המעגלים מטלטלים כל הזמן או תחת לחץ מכני. FPCBs החליפו את שיטות הקישוריות המסורתיות. FPCBs החליפו אותם על בסיס חוטים מולחמים ומחברים מחווטים ביד בגלל משקלם הזול, הפרופיל הדק, ההתנגדות המכנית המצוינת, העמידות לטמפרטורות גבוהות ולגורמים אטמוספריים וחסינות אלקטרומגנטית טובה (EMI). תחשוב כמה קשה יהיה לחבר את כל המסכים, הבקרים והצגים במכונית מודרנית (בקרות סיבוביות, כפתורים וכו') מכיוון שהאלקטרוניקה הזו חשופה לעומסים מכניים ורעידות. הם צריכים חיבור מאובטח לא משנה איך הרכב נוסע. FPCBs מבטיחים אפס זמן השבתה, חיי שירות ארוכים ותחזוקה מינימלית בתעשיית הרכב. 

LEDYi מייצרת באיכות גבוהה פסי לד ו-LED ניאון פלקס. כל המוצרים שלנו עוברים מעבדות הייטק על מנת להבטיח את האיכות המרבית. חוץ מזה, אנו מציעים אפשרויות הניתנות להתאמה אישית על פסי ה-LED והניאון flex שלנו. אז, עבור פס LED פרימיום ו-LED ניאון flex, צור קשר עם LEDYi בהקדם האפשרי!