Жестко-гибкие печатные платы помогут вам уменьшить пространство и гарантировать, что ваши продукты смогут выдерживать суровые условия. Кроме того, они экономически эффективны.
Жестко-гибкий формат позволяет использовать меньшее количество соединяющихся сегментов для решения большего количества задач. Таким образом, жестко-гибкая печатная плата является очень гибким решением многих проблем проектирования. Они подходят для различных отраслей промышленности: от слуховых аппаратов до зеркал ночного видения.
Жестко-гибкая плата имеет характеристики как жесткой, так и гибкой печатной платы. Он может гнуться, складываться и сжиматься со следующими характеристиками:
1) Гибкая и трехмерная установка, эффективное использование места для установки, уменьшение объема готовой продукции.
2) Имеет прочность жесткой пластины и играет опорную роль.
3) Жестко-гибкая печатная плата имеет небольшой объем и легкий вес, что делает изделие легким и тонким.
4) Жестко-гибкая печатная плата имеет более высокую надежность сборки.
5) Обладает превосходными электрическими, диэлектрическими свойствами и термостойкостью.
6) Трудно изготовить, высокая единовременная стоимость и не подлежит ремонту после повреждения.
Жестко-гибкая печатная плата представляет собой продукт, состоящий из жесткой печатной платы (FR4) и гибкой печатной платы (FCCL) с помощью клея.
Гибкая доска тонкая и гибкая. Обычно его разделяют на клеевой базовый материал и бесклеевой базовый материал.
Приклеиваемый материал: медная фольга + клеевой слой + подложка.
Его преимущества заключаются в низкой цене, хорошей стабильности размеров, хорошей адгезии между медным листом и средой. Благодаря разнообразию составов смол общая термостойкость, легкость расслаивания.
Бесклеевой материал: медная фольга + основной материал.
Высокая цена, одиночная смола, хорошая термостабильность, высокая надежность, но адгезия к медной оболочке немного плохая.
Проводящий слой:
Медь RA: прокатная отожженная медь (9pum12um/17,5um35um70pum). Высокий срок службы при изгибе, хорошие характеристики формовки. Кристаллическая структура каландрированной меди гладкая, но ее адгезия к подложке плохая.
Медь ED: электроосажденная медь (17,5 мкм/35 мкм/70 мкм). Более рентабельно. Грубая кристаллическая структура электролитической меди не способствует выходу тонкой цепи.
Серебряные чернила: самые экономичные, плохие электрические характеристики. Чаще всего используется в качестве экранирования или для соединения между медными слоями.
Рекомендуемый вариант использования меди RA и ED
Приложение | Рекомендуемое использование |
---|---|
Гибкая доска динамического непрерывного действия | RA |
Гибкая доска с небольшим непрерывным действием для очень тонких линий. | ED |
Row 3, Cell 1 | Row 3, Cell 2 |
Гибкая доска, которая не является динамической, но должна выдерживать движение. | RA |
Гибкая плата с двойными гальваническими сквозными отверстиями. | RA&ED |
Изделия с большим радиусом и низким прогибом | ED |
Нединамическая гибкая плата | ED |
>Гибочный узел с радиусом изгиба 100 м | ED |
Делится на полиимид (ПИ), полиэстер (ПЭТ), политетрафторэтилен (ПТФЭ).
Полиимид (PI): Kapton TM (125 мкм/20 мкм/25 мкм/50 мкм/75 мкм)
Он обладает превосходной устойчивостью к высоким температурам, стойкостью к сварке погружением до 260 ℃, 20 секунд, высокой диэлектрической прочностью, хорошей электрической и механической прочностью, но легко впитывает влагу. Это общий базовый материал для FPC.
Полиэстер (ПЭТ): (25 мкм/50 мкм/75 мкм)
Многие свойства аналогичны полиимиду, но плохая термостойкость позволяет использовать его только при комнатной температуре.
Политетрафторэтилен (ПТФЭ): используется только в высокочастотных изделиях с низкой диэлектрической проницаемостью.
Покровный слой: Покровный слой от 2 до 5 мил (от 12,7 до 127 мкм)
Покрывающая пленка эквивалентна паяльной краске жесткой печатной платы, которая играет важную роль в сопротивлении припоя. Покровная пленка состоит из клея +PI.
Клеевые материалы:
В клейкой части между гибкими и жесткими плитами для ламинирования в основном используется препрег No Flow (с низкой текучестью). Благодаря низкой текучести смолы он значительно облегчает переходную зону от мягкого к жесткому, предотвращая проблемы, вызванные переливом смолы, которые могут потребовать доработки в переходной зоне или повлиять на функциональность.
Материал FPC — 2-слойный Статус FCCL
Материал FPC — 3-слойный Статус FCCL
Материал FPC – верхний слой Статус
Сравнение характеристик покрытия
Принципиальная схема многослойной жестко-гибкой конструкции платы:
Примеры жестко-гибких проектов
Существует много различий между жесткой печатной платой и гибкой печатной платой в схемотехнике.
Требования к дизайну линии, негибкая область
Чтобы избежать внезапного расширения или уменьшения линии, используйте форму разрыва между толстой и тонкой линиями.
Рекомендуется использовать плавный угол, чтобы избежать острого угла.
Структура является наиболее важным фактором при проектировании жестко-гибких материалов. Необходимо сделать процесс простым и надежным и достичь цели низкой стоимости и применимости.
1. Толщина должна быть как можно меньшей, а типы материалов должны быть уменьшены. Слишком толстая жестко-гибкая не только отрицательно влияет на миниатюризацию толстых сборочных изделий, но и вызывает неудобства в производственном процессе (особенно при запрессовке). Кроме того, к жестко-гибким материалам относятся медная фольга, полиимидная пленка, акриловый клей. Из-за разницы в коэффициенте теплового расширения следует обратить внимание на адгезию между слоями после термического удара.
2. Предотвращение напряжения в точке изгиба. Помимо уменьшения напряжения кромки контакта между гибкой плитой и жесткой плитой или ее усиления в процессе горячего прессования, лучше избегать места изгиба.
3. Учитывая устойчивость к ударам, схема проводки должна соответствовать требованиям устойчивости к складыванию. Если продукт применяется в среде с высокой вибрацией, это также необходимо провести заранее.
4. Что касается производственного процесса, предвидятся возможные проблемы в процессе, и процесс упрощается для снижения стоимости и повышения выхода продукции.
Производство гибко-жёстких печатных плат включает в себя множество этапов, каждый из которых требует точного контроля и специализированного оборудования. Интеграция жёстких и гибких секций требует тщательного планирования, подбора материалов и оптимизации процессов, чтобы обеспечить соответствие конечного продукта всем требованиям по производительности и надёжности. Следуя этим шагам, производители могут выпускать высококачественные гибко-жёсткие печатные платы для широкого спектра применений.
Производство гибко-жёстких печатных плат обеспечивает уникальное сочетание преимуществ как жёстких, так и гибких печатных плат. Такой подход приводит к значительным преимуществам в плане экономии пространства и веса, повышения надёжности, улучшения целостности сигнала и гибкости в дизайне. Эти преимущества делают гибко-жёсткие печатные платы подходящими для широкого спектра применений в различных отраслях, включая потребительскую электронику, медицинские устройства, автомобильную промышленность, аэрокосмическую отрасль и промышленную автоматизацию. Используя эти преимущества, производители могут разрабатывать более передовые, надёжные и компактные электронные продукты.
Проектирование гибко-жёстких печатных плат связано с рядом трудностей из-за интеграции жёстких и гибких частей. Эти трудности включают сложные процессы проектирования, выбор материалов, допуски на производство, управление теплом, электрическую производительность, механическое напряжение, соображения по стоимости, сложности сборки, ограничения проектных правил, а также тестирование и валидацию. Преодоление этих трудностей требует тщательного планирования, сотрудничества с производителями, использования современных инструментов и тщательного тестирования для обеспечения надёжного и эффективного дизайна.
Тестирование гибко-жёстких печатных плат включает в себя сочетание визуальных проверок, электрических тестов, автоматизированных инспекций, функциональных тестов и тестов на воздействие окружающей среды, чтобы обеспечить их надёжность и функциональность. Комплексный процесс тестирования помогает выявить и устранить любые дефекты или проблемы, гарантируя, что гибко-жёсткие печатные платы соответствуют требуемым спецификациям и могут надёжно работать в своих предполагаемых приложениях. Используя различные методы тестирования, производители могут обеспечить качество и долговечность своих гибко-жёстких печатных плат.
Для производства гибко-жёстких печатных плат требуется тщательный выбор материалов, чтобы обеспечить соответствие механическим, электрическим и тепловым требованиям приложения. Объединяя жёсткие подложки, такие как FR-4, с гибкими материалами, такими как полиимид, производители могут создавать печатные платы, которые предлагают преимущества как жёсткости, так и гибкости. Адгезивные материалы играют ключевую роль в склеивании этих слоёв, в то время как поверхностные покрытия защищают открытые медные поверхности и обеспечивают надёжную пайку. Каждый выбор материала подбирается в соответствии с конкретными требованиями дизайна и условиями окружающей среды, в которых будет работать печатная плата.
Гибко-жёсткие печатные платы универсальны и находят применение в различных отраслях, начиная от потребительской электроники и медицинских устройств до автомобильной промышленности, аэрокосмической отрасли, промышленной автоматизации, телекоммуникаций, энергетики и Интернета вещей (IoT). Их способность сочетать преимущества жёстких и гибких схем делает их подходящими для приложений, требующих компактности, надёжности и способности выдерживать суровые условия окружающей среды. Каждая отрасль использует гибко-жёсткие печатные платы для решения специфических задач проектирования и достижения превосходной производительности в электронных системах.
Гибко-жёсткие печатные платы предлагают уникальное сочетание гибкости, надёжности и компактности по сравнению с обычными печатными платами. Их способность интегрировать жёсткие и гибкие материалы в одну плату позволяет создавать инновационные конструкции, которые могут поместиться в ограниченные пространства, выдерживать механические нагрузки и снижать сложность сборки. Эти отличия делают гибко-жёсткие печатные платы подходящими для приложений, где традиционные печатные платы не могут удовлетворить требования к гибкости проектирования, надёжности в суровых условиях или экономии пространства.
Выбор правильного производителя гибко-жёстких печатных плат требует тщательного учета его опыта, технических возможностей, стандартов качества, вариантов материалов, поддержки проектирования и общей надёжности. Проведя тщательное исследование, оценив нескольких производителей и задав соответствующие вопросы, вы сможете выбрать партнёра, который сможет удовлетворить ваши конкретные требования и предоставить высококачественные гибко-жёсткие печатные платы для ваших приложений.