Mehrschichtige flexible LeiterplatteKKPCB

FPC kann frei gebogen, gewickelt und gefaltet werden und kann Millionen von dynamischen Biegungen standhalten, ohne die Leiterbahn zu beschädigen. Er kann entsprechend den Anforderungen des räumlichen Layouts angeordnet werden und sich im dreidimensionalen Raum frei bewegen und dehnen, um so den Integrationseffekt von Komponentenmontage und Drahtverbindung zu erzielen. FPC kann das Volumen und Gewicht von elektronischen Produkten erheblich reduzieren, was für die Entwicklung elektronischer Produkte in Richtung hoher Dichte, Miniaturisierung und hoher Zuverlässigkeit geeignet ist.

1. Die flexible Leiterplatte ist klein im Volumen und leicht im Gewicht

2. Das ursprüngliche Design der flexiblen Schaltung bestand darin, den größeren Kabelbaum zu ersetzen. In der aktuellen Steckbaugruppenplatine für elektronische Geräte ist die flexible Leiterplatte die einzige Lösung, die die Anforderungen an Miniaturisierung und Mobilität erfüllt;

3. Die flexible Leiterplatte kann sich bewegen, biegen und verdrehen;

4. Die flexible Leiterplatte kann sich bewegen, biegen und verdrehen, ohne den Leiter zu beschädigen. Da sie Zehntausenden von dynamischen Biegungen standhalten kann, kann die flexible Schaltung gut auf die kontinuierliche Bewegung des internen Systems angewendet werden und wird zu einem Teil der Endproduktfunktion

5. Die flexible Leiterplatte hat hervorragende elektrische Eigenschaften, dielektrische Eigenschaften und Wärmebeständigkeit;

6. Die niedrigere Dielektrizitätskonstante des flexiblen Leiterplattensubstrats ermöglicht die schnelle Übertragung elektrischer Signale, und die höhere Glasübergangstemperatur (TG) oder der Schmelzpunkt ermöglicht den Betrieb des Moduls bei höherer Temperatur;

7. Die flexible Leiterplatte kann in dreidimensionalen (-D) Verbindungen installiert werden;

8. Die flexible Leiterplatte ist förderlicher für die Wärmediffusion;

Flex-PCB ist in modernen elektronischen Produkten allgegenwärtig geworden, wobei Leistung, Größe und Gewicht sehr wichtig sind. Tragbare elektronische Geräte wie Festplatten, Desktop-Drucker und Wearables sind die prominentesten Beispiele für flexible Schaltungen. Flexible Leiterplatten sind auch ideal für Hochtemperatur- und Hochdichteanwendungen, wie die gleichzeitige Interpretation verschiedener Sensoren, die in der Öl- und Gasindustrie verwendet werden, und Sensoren zur Messung von Feuchtigkeit, Luftfeuchtigkeit und Druck, da flexible Schaltungen Polyimide oder ähnliche Polymere als Substrate verwenden. Diese Materialien leiten Wärme schneller ab als andere starre PCB-Materialien, sodass sie extremen Temperaturen standhalten können. Fast alle High-Tech-Elektronikprodukte verwenden flexible Leiterplatten. In seinem Buch „High Density Flexible Printed Circuit Board“ sagte der japanische Gelehrte Sakura Yashi: Fast alle elektrischen Produkte verwenden intern flexible Leiterplatten. Heute ist es wohl schwierig, etwas komplexere elektronische Produkte zu finden, die keine flexiblen Leiterplatten verwenden.

• Kommerzielle elektronische Produkte. Wie Videorekorder, Videokamera, CD-Player, Kamera, programmgesteuertes Telefon, Personal Computer, Kopierer, Automobil, elektronischer Entfernungsmesser usw.
• Kommunikation, Militärindustrie und Luft- und Raumfahrt. Wie Flugzeug-Flugschreiber, Flugzeug-Kraftstoffregler, Beschleunigungsmesser, Rakete, Infrarotgeräte, Radarhöhenmesser, künstlicher Satellit, Torpedo und so weiter.
• Medizinische Geräte. Wie Blutanalysator, Hörgerät, Medikamententransplantationspumpe, Knochenaltersensor, Nervenstimulator, MRI, Herzschrittmacher, Abschirmung, Ultraschalldetektor usw.

Nach den strukturellen Merkmalen kann es unterteilt werden in:

Einseitiges flexibles FPC:

Flexible PCB mit dem Leitermuster nur auf einer Seite

Einseitiges flexibles FPC mit doppeltem Kontakt:

Eine flexible PCB, die nur eine Lage Leitermuster aufweist, aber auf beiden Seiten elektrisch verbunden werden kann

Doppelseitiges flexibles FPC:

Es gibt Leitermuster auf beiden Seiten der Platine, und die Leitermuster bilden eine elektrische Verbindung durch PTH.

Doppelseitiges flexibles FPC mit doppeltem Kontakt:

Im doppelseitigen Leitermuster erfüllt eine Seite der Schaltung nicht nur die einseitige Leiterführung, sondern kann auch eine doppelseitige elektrische Verbindung der PCB durchführen.

Mehrschichtiges FPC:

Mehrschichtige flexible Schaltung bedeutet, flexible Schaltungen mit 3 oder mehr Leiterschichten zusammenzukaschieren und durch Bohren und Galvanisieren metallisierte Löcher zu bilden, um die Verbindung zwischen mehrschichtigen Schaltungen zu erreichen. Abgesehen vom Bereich der durchkontaktierten Löcher können die dielektrischen Schichten der mehrschichtigen flexiblen Schaltung zusammenlaminiert oder getrennt werden.

Die gebräuchlichste einseitige FPC-Struktur mit Klebstoff

Das flexible Substrat umfasst hauptsächlich Polyimid, Polyester und Polytetrafluorethylen (PTFE).

Polyimid (PI): mit hoher Temperaturbeständigkeit, hoher dielektrischer Festigkeit, hervorragenden elektrischen und mechanischen Eigenschaften, aber der Preis ist teuer, leicht Feuchtigkeit aufzunehmen. PI ist das am häufigsten verwendete Substrat für FPC. Von verschiedenen Herstellern produzierte Polyimide haben unterschiedliche Namen. Zum Beispiel wird das von DuPont hergestellte PI als „Kapton“ bezeichnet.

PET: Viele Eigenschaften von Polyester (PET) ähneln PI, aber die Hitzebeständigkeit ist sehr schlecht, was bestimmt, dass die Produkte nur bei Raumtemperatur betrieben werden können;

Polytetrafluorethylen (PTFE): ist sehr teuer, was hauptsächlich in Hochfrequenzprodukten mit niedriger Dielektrizitätskonstante verwendet wird.

Darüber hinaus werden Abdeckfolienmaterial, Klebstoff, Versteifungsmaterial und Abschirmungsschichtmaterial in diesem Artikel FPC-Materialanalyse ausführlich beschrieben.

FPC ist eine Art Leiterplatte, die als flexible Leiterplatte bezeichnet wird. FPC verwendet im Allgemeinen PI als Basismaterial, das nach Belieben gebogen und gebogen werden kann. PCB ist die sogenannte starre Leiterplatte. Im Allgemeinen wird FR4 als Substrat der PCB verwendet, das nicht gebogen oder gebogen werden kann. FPC-Flexibleiterplatten werden in den Verbindungen verwendet, die wiederholte Durchbiegung und einige kleine Teile erfordern. PCB-Starrileiterplatten werden häufig an Stellen verwendet, die keine Biegung erfordern und relativ starr sind.

Die flexible FPC-Leiterplatte ist nicht nur eine flexible Leiterplatte, sondern auch eine wichtige Designmethode zum Verbinden einer dreidimensionalen Schaltungsstruktur. Diese Struktur kann mit anderen elektronischen Produkten kombiniert werden, um eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen zu realisieren. Bei der starren PCB-Leiterplatte ist die Leiterplatte im Allgemeinen planar, es sei denn, die Schaltung wird durch Gießen von Folienkleber in eine dreidimensionale Form gebracht. Daher ist die FPC-Flexibleiterplatte eine gute Lösung, um den dreidimensionalen Raum im Design elektronischer Produkte voll auszunutzen. Derzeit besteht das gängige Raum-erweiterungsschema der starren PCB-Leiterplatte darin, Steckplätze und Schnittstellenkarten zu verwenden. Die flexible FPC-Leiterplatte kann eine ähnliche Struktur herstellen, solange sie in der Art des Übertragungsdesigns erfolgt, und sie ist flexibel im Richtungsdesign.

Die flexible FPC-Leiterplatte kann eine Anschlussverbindung für die Leitungsverbindung verwenden, aber sie kann auch die Starr-Flex-Platine verwenden, um diese Verbindungsmechanismen zu vermeiden. Durch die Verwendung eines Stücks zur Verbindung von FPC können zwei harte Platinen zu einer Gruppe des parallelen Leitungssystems verbunden oder in jeden Winkel gedreht werden, um sich an verschiedene Produktformdesigns anzupassen. Ein einzelner FPC kann das Layout verwenden, um viele harte Platinen zu konfigurieren und sie zu verbinden. Diese Methode reduziert die Störung von Steckverbindern und Anschlüssen und kann die Signalqualität und Produktzuverlässigkeit verbessern.

Flex-PCB ebnet den Weg für starre-flexible Leiterplatten. Die Kombination der Vorteile der flexiblen Schaltungen und der starren Leiterplatten zu einer Schaltung hat die Hauptausrüstung der Militär- und Luft- und Raumfahrtindustrie hervorgebracht. Wenn die Verbindung zwischen zwei starren Platinen oder Platinen mit anderen Geräten erforderlich ist, kommt die starre-flexible Leiterplatte zum Einsatz. Der flexible Teil in der Starr-Flex-Platine eliminiert den Jumper- oder Verdrahtungsteil der Schaltung, was hilft, die Größe zu reduzieren und Vibrationen zu widerstehen.

Flex-PCB hat viele Vorteile, warum nicht vollständig auf sie umsteigen?

Die Antwort auf diese Frage ist sehr einfach. Jede von ihnen hat ihre eigenen Vor- und Nachteile. Flexible PCB ist einfach zu montieren, was die Herstellungszeit verkürzt, aber die Gesamtkosten des Endprodukts erhöht. Im Vergleich zur starren Platine sind die Substratpolymermaterialien für flexible Schaltungen teuer. Darüber hinaus können starre PCBs durch Arbeitskraft hergestellt werden, aber flexible PCB erfordert Automatisierung, was ihre Kosten erhöht. Nach der Montage ist das Ändern oder Reparieren des Designs für eine flexible PCB sehr teuer, da es nicht einfach ist, die Abdeckung vom leitfähigen Material zu entfernen und dann zu recyceln. Das Wichtigste ist die Empfindlichkeit der flexiblen PCB. Während des Prozesses der Komponentenmontage müssen Ingenieure eine gute Handhabung akzeptieren, um mit diesem Material umzugehen, andernfalls führt dies zu schweren Verlusten.

Eine große Einschränkung elektronischer Geräte, die flexible Schaltungen verwenden, besteht darin, dass sie keine höheren Ströme führen können. Die maximal auf dem Polymersubstrat bereitgestellte Kupferdicke beträgt 2 Unzen, da die flexible PCB über dieses Niveau hinaus nicht flexibel ist, da Kupfer ein hartes Material ist. Anwendungen mit höheren Stromanforderungen verwenden starre PCBs.

1. Hohe anfängliche Einmalkosten: Da flexible PCB für spezielle Anwendungen entwickelt und hergestellt wird, sind die Kosten für das Schaltungsdesign, die Verdrahtung und die Fotoplatte hoch. Es sei denn, es besteht ein besonderer Bedarf für die Anwendung von Flex-PCB, normalerweise eine kleine Anzahl von Anwendungen, ist es am besten, nicht zu verwenden;

2. Es ist schwierig, die flexible PCB zu ändern und zu reparieren: Sobald die flexible PCB hergestellt ist, muss die Änderung mit der Basiskarte oder dem Lichtzeichnungsprogramm beginnen, so dass es nicht einfach ist, sie zu ändern. Ihre Oberfläche ist mit einer Schicht Schutzfolie bedeckt, die vor der Reparatur entfernt und nach der Reparatur wiederhergestellt werden muss;

3. Größenbeschränkung: Flex-PCB wird normalerweise durch den intermittierenden Prozess hergestellt, so dass es aufgrund der Größenbeschränkung der Produktionsausrüstung nicht sehr lang und breit sein kann;

4. Unsachgemäße Handhabung ist leicht zu beschädigen: Unsachgemäße Handhabung durch Montagepersonal kann leicht zu Schäden an der flexiblen Schaltung führen, und ihr Löten und Nacharbeiten muss von geschultem Personal durchgeführt werden.