// Soluzioni avanzate di produzione di PCB flessibiliIl tuo partner affidabile per soluzioni PCB flessibili
I PCB flessibili, noti anche come FPC (Circuiti Stampati Flessibili), sono substrati elettronici avanzati progettati per offrire eccezionale flessibilità, elevata densità di cablaggio e un fattore di forma sottile e leggero. Il loro design compatto riduce i vincoli di routing e ottimizza lo spazio, rendendoli ideali per i moderni dispositivi elettronici dove dimensioni, peso e affidabilità sono critici. Gli FPC consentono configurazioni tridimensionali complesse e piegatura senza compromettere le prestazioni elettriche, supportando perfettamente la tendenza verso elettronica miniaturizzata, portatile e ad alte prestazioni. Dai dispositivi di consumo e dispositivi indossabili alle applicazioni automobilistiche e industriali, i PCB flessibili forniscono una soluzione affidabile, efficiente e salvaspazio che soddisfa le esigenze dei design elettronici all’avanguardia.
FPCB per identificazione delle impronte digitali
Scheda a circuito flessibile a 4 strati per lettore
Scheda a circuito FPC multistrato per telefono cellulare
Scheda a circuito FPC per prodotti intelligenti
Scheda flessibile multistrato PCB in PI PTFE
PCB flessibile a impedenza controllata a 4 strati
Scheda modulo FPC multistrato
Scheda a circuito FPC a doppia faccia
Scheda a circuito flessibile FPC per display LCD
Cos'è un PCB flessibile?
Un motivo di tracce in rame, con o senza strato di copertura flessibile, su un substrato flessibile è chiamato circuito flessibile o PCB flessibile. Questi circuiti flessibili possono essere prodotti utilizzando gli stessi componenti usati per realizzare circuiti elettronici rigidi, con l'unica differenza che i circuiti flessibili possono essere realizzati in qualsiasi forma desiderata in base all'imballaggio del prodotto senza compromettere la connettività.
La scheda a circuito stampato flessibile, nota anche come scheda a circuito flessibile, PCB flessibile, o FPC in breve, presenta i vantaggi di elevata densità di cablaggio, leggerezza e spessore ridotto, minore limitazione dello spazio di cablaggio e elevata flessibilità. Si conforma pienamente alla tendenza di sviluppo dei prodotti elettronici leggeri e compatti ed è una soluzione efficace per soddisfare i requisiti di miniaturizzazione e mobilità dei prodotti elettronici.
Capacità di fabbricazione di PCB flessibili
| Progetto | Prototipo | Produzione di massa |
|---|---|---|
| Tipo di prodotto | FPC singolo, scheda FPC a doppia faccia, scheda a strati, scheda FPC con intagli, FPC multistrato, scheda rigido-flessibile | FPC singolo, scheda FPC a doppia faccia, scheda a strati, scheda FPC con intagli, FPC multistrato, scheda rigido-flessibile |
| Numero di strati | PCB flessibile da 1 a 8 strati | PCB flessibile da 1 a 6 strati |
| Dimensione massima finita | 250×4000 mm | 250×4000 mm |
| Spessore della scheda | 0,06 mm – 1,0 mm | 0,08 mm – 0,8 mm |
| Linea/Spazio min. | 0,045 mm / 0,045 mm | 0,045 mm / 0,045 mm |
| Materiale | PI (Poliimmide), PET, Rame RA, Rame ED | PI (Poliimmide), PET, Rame RA, Rame ED |
| Tolleranza spessore finito | ±0,03 mm | ±0,03 mm |
| Spessore del rame | 12 µm, 18 µm, 36 µm, 70 µm | 12 µm, 18 µm, 36 µm, 70 µm |
| Spessore dell'isolamento | 12,5 µm, 25 µm, 50 µm | 12,5 µm, 25 µm, 50 µm |
| 最小孔径 | CNC：0.15 mm，激光：0.1 mm | CNC：0.15 mm，激光：0.1 mm |
| 公差（镀通孔） | ±0.05 mm | ±0.05 mm |
| 补强板 | FR4、PI、PET、SUS、PSA | FR4、PI、PET、SUS、PSA |
| 表面处理 | 金、银、ENIG、锡、OSP | 金、银、ENIG、锡、OSP |
| 阻抗控制 | 50Ω – 120Ω | 50Ω – 120Ω |
| 验收标准 | 工厂标准；GB；IPC-650；IPC-6012；IPC-6013 Class II；IPC-6013 Class III；军用标准；其他 | 工厂标准；GB；IPC-650；IPC-6012；IPC-6013 Class II；IPC-6013 Class III；军用标准；其他 |
| 环保认证 | ROHS认证；SGS检测报告；168项检测方案；ISO14000；其他 | ROHS认证；SGS检测报告；168项检测方案；ISO14000；其他 |
FPC的性能特点
FPC 可以自由弯曲、卷绕和折叠，并能承受 数百万次动态弯折 而不损坏线路。它可以根据空间布局的要求进行布置，并在三维空间中自由移动和拉伸，从而实现元件组装与导线连接的一体化效果。FPC可以大幅减少电子产品的体积和重量，适合电子产品向高密度、小型化和高可靠性方向发展。
1. 柔性电路板体积小、重量轻
2. 柔性电路最初的设计目的是替代较大的线束。在当前的插接式电子设备组装板中，柔性电路板是满足小型化和移动性要求的唯一解决方案；
3. 柔性电路板可以移动、弯曲和扭转；
4. 柔性电路板可以移动、弯曲和扭转而不损坏导体。由于它能承受数万次动态弯折，柔性电路可以很好地应用于内部系统的连续运动，并成为最终产品功能的一部分
5. 柔性电路板具有优异的电气性能、介电性能和耐热性；
6. 柔性电路板基材较低的介电常数允许电信号快速传输，而较高的玻璃化转变温度（TG）或熔点使模块能在更高温度下良好运行；
7. 柔性电路板可以安装在三维（-D）互连中；
8. 柔性电路板更有利于热扩散；
柔性PCB的应用
柔性PCB在现代电子产品中无处不在，其性能、尺寸和重量非常重要。便携式电子设备如硬盘、桌面打印机和可穿戴设备是柔性电路最突出的例子。柔性印刷电路板也非常适合高温和高密度应用，例如石油和天然气行业中使用的不同传感器的同声传译，以及用于测量湿度、湿度和压力的传感器，因为柔性电路使用聚酰亚胺或类似聚合物作为基材。这些材料比其他刚性PCB材料散热更快，因此能够承受极端温度。几乎所有高科技电子产品都使用柔性电路板。日本学者樱井靖在《高密度柔性印刷电路板》一书中说：几乎所有电器产品内部都使用柔性电路板，如今，恐怕很难找到稍微复杂一点却不使用柔性电路板的电子产品。
FPC的分类
单面双接触柔性FPC：
仅具有一层导体图形但可在两面进行电气连接的柔性PCB
双面柔性FPC：
板的两面都有导电图形，导电图形通过PTH形成电气连接。
Classificazione dei materiali del FPC
Il substrato per circuiti flessibili comprende principalmente polimmide, poliestere e politetrafluoroetilene (PTFE).
Polimmide (PI): con elevata resistenza alle alte temperature, elevata rigidità dielettrica, eccellenti proprietà elettriche e meccaniche, ma il prezzo è elevato e assorbe facilmente l’umidità. Il PI è il substrato più comunemente utilizzato per il FPC. Le polimmidi prodotte da diversi produttori hanno nomi diversi. Ad esempio, il PI prodotto dalla DuPont è chiamato “Kapton“.
PET: molte proprietà del poliestere (PET) sono simili al PI, ma la resistenza al calore è molto scarsa, il che determina che i prodotti possano funzionare solo a temperatura ambiente;
Politetrafluoroetilene (PTFE): è molto costoso, viene principalmente utilizzato in prodotti ad alta frequenza con bassa costante dielettrica.
| Prestazioni | Polimmide (PI) | PET | PTFE |
|---|---|---|---|
| Resistenza alla trazione (N/mm²) | 172 | 172 | 20.7 |
| Allungamento massimo | 70% | 120% | 300% |
| Variazione dimensionale dovuta all'incisione (mm/m) | 2.5 | 5 | 5 |
| Costante dielettrica | 4 | 4 | 2.3 |
| Tangente di perdita (Tan δ) | 0.035 | 0.035 | 0.06 |
| Resistività di volume (MΩ·cm) | 10⁶ | 10⁶ | 10⁷ |
| Resistività superficiale (MΩ) | 10⁵ | 10⁵ | 10⁷ |
| Rigidità dielettrica (MV/m) | 25 | 25 | 25 |
| Assorbimento di umidità | 1800°C | >600°C | 2800°C |
| Punto di fusione / Temperatura di resistenza zero | 4% | <0,8% | 0.10% |
| Test di galleggiamento nello stagno | Adottato | Adottato | Adottato |
Inoltre, il materiale di copertura, l’adesivo, il materiale di irrigidimento e il materiale dello strato di schermatura sono dettagliati in questo articolo analisi dei materiali FPC.
Il FPC è un tipo di circuito stampato, chiamato circuito flessibile. Il FPC generalmente utilizza il PI come materiale di base, che può essere piegato e flesso a piacere. Il PCB è il cosiddetto circuito rigido. Generalmente, il FR4 viene utilizzato come substrato del PCB, che non può essere piegato o flesso. I circuiti flessibili FPC vengono utilizzati nei collegamenti che richiedono flessioni ripetute e in alcune piccole parti. I circuiti rigidi PCB vengono spesso utilizzati in luoghi che non richiedono piegatura e sono relativamente rigidi.
Il circuito flessibile FPC non è solo un circuito flessibile, ma anche un importante metodo di progettazione per collegare una struttura di circuito tridimensionale. Questa struttura può essere combinata con altri prodotti elettronici per costruire una varietà di applicazioni diverse. Per il circuito rigido PCB, a meno che il circuito non sia realizzato in forma tridimensionale mediante colata di colla per film, il circuito stampato è generalmente planare. Pertanto, la progettazione di prodotti elettronici per sfruttare appieno lo spazio tridimensionale, il circuito flessibile FPC è una buona soluzione. Attualmente, lo schema comune di estensione dello spazio del circuito rigido PCB consiste nell’utilizzare slot e schede di interfaccia. Il circuito flessibile FPC può realizzare una struttura simile purché sia nel modo di progettazione di trasferimento, ed è flessibile nella progettazione direzionale.
Il circuito flessibile FPC può utilizzare un collegamento terminale per la connessione di linea, ma può anche utilizzare la scheda rigido-flessibile per evitare questi meccanismi di connessione. Utilizzando un unico pezzo per collegare il FPC, due schede rigide possono essere collegate in un gruppo del sistema di linee parallele o possono essere ruotate di qualsiasi angolo per adattarsi a diversi design di forme di prodotto. Un singolo FPC può utilizzare il layout per configurare molte schede rigide e collegarle. Questo metodo riduce l’interferenza di connettori e terminali e può migliorare la qualità del segnale e l’affidabilità del prodotto.
Il Flex PCB viene utilizzato nella scheda rigido-flessibile
Il Flex PCB apre la strada al PCB rigido-flessibile. Combinando i vantaggi dei circuiti flessibili e dei circuiti rigidi per formare un circuito, si è prodotto l’apparecchiatura principale dell’industria militare e aerospaziale. Quando è necessaria l’interconnessione tra due schede rigide o schede con qualsiasi altra apparecchiatura, il PCB rigido-flessibile entra in azione. La parte flessibile nel PCB rigido-flessibile elimina il jumper o la parte di cablaggio del circuito, il che aiuta a ridurre le dimensioni e resistere alle vibrazioni.
La limitazione del circuito flessibile
Il Flex PCB ha molti vantaggi, perché non passare completamente ad essi?
La risposta a questa domanda è molto semplice. Ognuno di essi ha i propri vantaggi e svantaggi. Il PCB flessibile è facile da assemblare, il che riduce il tempo di produzione, ma aumenta il costo totale del prodotto finale. Rispetto alla scheda rigida, i materiali polimerici del substrato per circuiti flessibili sono costosi. Inoltre, i PCB rigidi possono essere prodotti manualmente, ma il PCB flessibile richiede l’automazione, il che aumenta il loro costo. Una volta assemblato, modificare o riparare il design è molto costoso per un PCB flessibile perché non è facile rimuovere la copertura dal materiale conduttivo e poi riciclarlo. La cosa più importante è la sensibilità del PCB flessibile. Nel processo di installazione dei componenti, gli ingegneri devono accettare una buona operatività per gestire questo materiale, altrimenti causerà gravi perdite.
Una limitazione importante dei dispositivi elettronici che utilizzano circuiti flessibili è che non possono sopportare correnti più elevate. Lo spessore massimo del rame fornito sul substrato polimerico è di 2 once, perché, oltre questo livello, il PCB flessibile non sarà flessibile poiché il rame è un materiale duro. Le applicazioni con requisiti di corrente più elevati utilizzano PCB rigidi.
Svantaggi del circuito flessibile
1. Elevato costo iniziale una tantum: poiché il PCB flessibile è progettato e prodotto per applicazioni speciali, il costo della progettazione del circuito, del cablaggio e della lastra fotografica è elevato. A meno che non vi sia una necessità speciale per l’applicazione del Flex PCB, di solito per un numero limitato di applicazioni, è meglio non utilizzarlo;
2. È difficile modificare e riparare il PCB flessibile: una volta realizzato il PCB flessibile, la modifica deve partire dalla mappa di base o dal programma di disegno ottico, quindi non è facile da modificare. La sua superficie è coperta da uno strato di pellicola protettiva, che deve essere rimossa prima della riparazione e ripristinata dopo la riparazione;
3. Limitazione di dimensioni: il Flex PCB è solitamente prodotto con il processo intermittente, quindi non può essere molto lungo e largo a causa della limitazione di dimensioni delle apparecchiature di produzione;
4. Un funzionamento improprio può facilmente danneggiarlo: un funzionamento improprio del personale di assemblaggio può facilmente causare danni al circuito flessibile, e la sua saldatura e rilavorazione devono essere eseguite da personale addestrato.
// Tecnologia PCB flessibile, leggera e salvaspazio
Produzione di PCB flessibili per design compatti e complessi
KKPCB produce PCB flessibili utilizzando substrati in polimmide ad alte prestazioni, consentendo design di circuiti leggeri e salvaspazio che si piegano e si adattano a forme complesse. Ideali per dispositivi elettronici compatti, tecnologia indossabile, elettronica automobilistica e apparecchiature medicali, i nostri PCB flessibili supportano connessioni elettriche affidabili in applicazioni in cui le tradizionali schede rigide non possono adattarsi. I requisiti di flessione statica e dinamica possono essere soddisfatti attraverso una progettazione e una selezione dei materiali specifiche per l'applicazione.
// Blog KKPCB
Leggi le nostre ultime notizie
Esplora le ultime innovazioni nella produzione di PCB, strategie di progettazione pratiche e approfondimenti di esperti sui processi di assemblaggio, insieme agli aggiornamenti chiave del settore elettronico globale. Il Blog KKPCB è la tua risorsa affidabile per conoscenza, competenza e soluzioni innovative nel mondo dei circuiti stampati.
Satellite PCB Ku-Band Feed Networks: Preserving Phase Balance from Launch to Antenna
A Satellite PCB Ku-band feed network is often released as a routing problem, then fails as an integration problem. The electrical design may show equal-length branches and an acceptable nominal impedance, yet the assembled payload can lose phase balance when a connector launch, via fence, housing wall, or harness datum moves the return path. At...
Satellite PCB Thermal Drift: Managing CTE, Copper Density, and Chassis Interfaces
Satellite PCB thermal drift becomes a mission risk when a board is treated as a flat electrical drawing instead of a constrained mechanical and thermal assembly. A payload can meet its schematic targets and still show connector strain, oscillator frequency movement, or intermittent solder fatigue after repeated hot-cold transitions. This Satellite PCB thermal drift problem...
Satellite PCB Radiation Design for LEO Avionics: Dielectrics, Planes, and Shielded Returns
Satellite PCB radiation design for low-Earth-orbit avionics is often reviewed too late as a materials choice. The difficult question is not whether a board can route a signal; it is whether the dielectric, copper stack, enclosure bond, and return current still behave predictably after radiation exposure, thermal cycling, launch handling, and repeated engineering changes. A...
KKPCB è un fornitore leader di soluzioni elettroniche specializzato nella progettazione, fabbricazione, assemblaggio e collaudo di PCB per schede Flex, Rigid-Flex, RF/Microonde, HDI, multistrato rigide e di test ATE. Offriamo servizi completi end-to-end, tra cui prototipazione, approvvigionamento di componenti, assemblaggio SMT/THT, test funzionali, assemblaggio dell’involucro e imballaggio finale del prodotto. Grazie alle nostre capacità one-stop interne, KKPCB fornisce soluzioni OEM e ODM con tempi di consegna rapidi, alta qualità e risultati convenienti, servendo clienti in tutto il mondo.
