Alles wat u moet weten over FPCB

De reden waarom flexibele gedrukte schakelingen werden gemaakt, was om de behoefte aan stijve kabelbomen weg te nemen. Flexibele gedrukte schakelingen worden in bijna elke branche gebruikt vanwege connectiviteit, mobiliteit, wearables, krimp en andere moderne trends. In de basis bestaat een flexibel circuit uit vele geleiders die van elkaar gescheiden zijn door een fragiele diëlektrische film. Flexibele printplaten kunnen voor alles worden gebruikt, van de eenvoudigste tot de meest gecompliceerde taken.

Geschiedenis van FPCB

Aan het begin van de 20e eeuw zagen onderzoekers in de nieuwe telefoonindustrie de behoefte aan standaard, flexibele elektrische circuits. De circuits waren gemaakt van afwisselende lagen van geleiders en isolatoren. Volgens een Engels patent uit 1903 werden de circuits gemaakt door paraffine op papier te zetten en platte metalen geleiders neer te leggen. In zijn aantekeningen van rond dezelfde tijd stelde Thomas Edison voor om linnenpapier te gebruiken dat was bedekt met cellulosegom en getekend met grafietpoeder. Eind jaren veertig, toen massaproductietechnieken voor het eerst werden gebruikt, werden verschillende patenten aangevraagd voor foto-etscircuits op flexibele substraten. Het toevoegen van actieve en passieve componenten aan flexibele circuits leidde tot de ontwikkeling van “flexibele siliciumtechnologie, die het vermogen beschrijft om halfgeleiders te combineren (met behulp van technologieën zoals dunnefilmtransistors) op een flexibel substraat. Dankzij de combinatie van ingebouwde berekening en sensorcapaciteit zijn er op veel gebieden opwindende nieuwe ontwikkelingen geweest met de gebruikelijke voordelen van flexibele circuitarchitectuur. Nieuwe ontwikkelingen, vooral in vliegtuigen, medicijnen en consumentenelektronica. 

Wat is FPCB?

In vergelijking met de reguliere PCB, zijn er aanzienlijke verschillen in hoe ze zijn ontworpen, gemaakt en hoe ze werken. Het is onnauwkeurig om te zeggen dat moderne productietechnieken "gedrukt" zijn. Aangezien foto-imaging of laser-imaging meer en meer worden gebruikt om patronen te definiëren in plaats van te printen, wordt een laag metaalsporen op een diëlektrisch materiaal zoals polyimide gelijmd om een ​​flexibel gedrukt circuit te maken. . De dikte van de diëlektrische laag kan variëren van 0005 inch tot 010 inch. Terwijl de dikte van de metaallaag overal kan zijn van 0001 inch tot> 010 inch. Adhesies hechten metalen vaak aan hun substraten, maar andere methoden, zoals dampafzetting, zijn ook mogelijk. Koper kan oxideren, daarom is het meestal bedekt met een beschermlaag. Goud of soldeer zijn de meest voorkomende keuzes omdat ze elektriciteit geleiden en bestand zijn tegen de omgeving. Een diëlektrisch materiaal wordt meestal gebruikt om te voorkomen dat de circuits oxideren of kortsluiten op plaatsen waar het niets aanraakt. 

Structuur van FPCB

Flexibele PCB's kunnen een, twee of meer circuitlagen hebben, zoals stijve PCB's. De meeste enkellaagse flexibele gedrukte schakelingen bestaan ​​uit deze onderdelen: 

  • De diëlektrische substraatfilm dient als basis van de printplaat. Het meest gebruikte materiaal, polyamide (PI), heeft een sterke weerstand tegen trekkracht en temperatuur.
  • Op koper gebaseerde elektrische geleiders die dienen als sporen van het circuit
  • Met een deklaag of deklaag wordt een beschermende laag gemaakt.
  • Polyethyleen of epoxyhars is de kleefstof die de verschillende circuitcomponenten bij elkaar houdt.
enkele laag fpcb
enkele laag fpcb

Eerst wordt het koper geëtst om de sporen zichtbaar te maken en vervolgens wordt de beschermende laag (cover lay) doorboord om de soldeerpads zichtbaar te maken. De onderdelen worden gereinigd en vervolgens in elkaar gerold om het eindproduct te maken. De pinnen en aansluitingen buiten het circuit zijn in het blik gedoopt om te helpen bij het lassen of om te voorkomen dat ze gaan roesten. Als het circuit gecompliceerd is of koperen aardingsschermen nodig heeft, is overschakelen naar een dubbellaagse of meerlaagse FPC essentieel. Meerlaagse FPC's worden op dezelfde manier gemaakt als enkellaagse FPC's. Maar in meerlaagse FPC's moet een PTH (Plated Through Hole) worden toegevoegd om de geleidende lagen te verbinden. Het klevende materiaal kleeft de geleidende sporen aan het diëlektrische substraat of, in meerlagige flexibele schakelingen, plakt de verschillende lagen aan elkaar om de schakeling te maken. Bovendien kan de kleeffilm het flexibele circuit beschermen tegen schade veroorzaakt door vocht, stof en andere deeltjes.

dubbele laag fpcb
dubbele laag fpcb

Het fabricageproces van FPCB

Schematische opname, lay-out van printplaten en fabricage en montage van printplaten zijn beschrijvingen op hoog niveau van de stappen bij het ontwerpen en maken van een printplaat, maar de details zijn gecompliceerd. In dit gedeelte bekijken we elke stap. 

  • Construeer het schema

Voordat u begint met het ontwerpen van het bord met CAD-tools, is het cruciaal om het ontwerpen van de bibliotheekcomponenten af ​​te ronden. Dit betekent het maken van logische symbolen voor onderdelen die je kunt bouwen, zoals weerstanden, condensatoren, inductoren, verbindingen en IC's. Die je kunt gebruiken in het schema (IC's). Als deze onderdelen klaar zijn, kunt u beginnen met ze met behulp van CAD-tools op schemabladen te ordenen. Als de stukken ruwweg in elkaar zijn gezet, kun je de draden tekenen om te laten zien hoe de pinnen van de schematische symbolen met elkaar verbonden zijn. In elektronische geheugen- en datacircuits zijn netten de lijnen die afzonderlijke netten of groepen netten weergeven. Tijdens de schematische opname moet u de procesonderdelen verplaatsen om een ​​duidelijk en leesbaar diagram te maken. 

  • Circuitsimulatie

Nadat u de onderdelen en verbindingen van het schema hebt getekend, kunt u het circuit testen om te zien of het werkt. U kunt dit dubbel controleren door SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) circuitsimulaties in een modelleringsprogramma te gebruiken. Voordat ze de eigenlijke hardware maken, kunnen PCB-ingenieurs deze tools gebruiken om de circuits die ze hebben ontworpen te simuleren. PCB-ontwerptools zijn essentieel omdat ze tijd en geld kunnen besparen. 

  • CAD-tool instellen

Met de ontwerptools van vandaag hebben PCB-ontwerpers toegang tot veel functies, zoals de mogelijkheid om ontwerpregels en -beperkingen in te stellen. Dat voorkomt dat individuele netten elkaar kruisen en zorgt voor voldoende ruimte tussen de onderdelen. Ontwerpers hebben ook toegang tot een breed scala aan extra tools. Tools zoals ontwerprasters. Het maakt het gemakkelijker om componenten te plaatsen en sporen op een georganiseerde manier te routeren. 

  • Componenten voor lay-out

Nadat u de ontwerpdatabase hebt gemaakt en de gegevens van het schema over hoe de netten zijn aangesloten, zijn geïmporteerd, kunt u de eigenlijke printplaatlay-out maken. Eerst moet u de voetafdrukken van de componenten binnen de bordomtrek in het CAD-programma plaatsen wanneer de ontwerper op een afdruk klikt. Er verschijnt een "ghost-line"-afbeelding die de netverbindingen toont en naar welke componenten ze leiden. Door te oefenen, leren ontwerpers hoe ze deze onderdelen moeten positioneren voor de beste prestaties, rekening houdend met zaken als connectiviteit, hotspots, elektrische ruis en fysieke obstakels zoals kabels, connectoren en bevestigingsmateriaal. Ontwerpers kunnen niet bedenken wat het circuit nodig heeft. Ontwerpers moeten ook nadenken over waar ze de onderdelen moeten plaatsen, zodat het voor de fabrikant het gemakkelijkst is om ze in elkaar te zetten. 

  • PCB-routering

Nu alles staat waar het hoort, kun je de netten aanhaken. Hiervoor moet je de lijnen en vlakken op een tekening maken van de verbindingen in het elastieken net. CAD-programma's hebben verschillende handige functies, zoals automatische routeringsfuncties die de ontwerptijd verkorten, waardoor ze dit kunnen doen. 

Het is essentieel om goed op de routering te letten. Het is noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de lengte van de netten geschikt is voor de signalen die ze dragen en dat ze niet door gebieden met veel ruis gaan. Hierdoor kunnen overspraak en andere problemen met de signaalintegriteit van invloed zijn op hoe goed het bord werkt nadat het is gemaakt. 

  • Breng een duidelijk PCB-retourstroompad tot stand.

U moet de meest actieve onderdelen op het bord, zoals geïntegreerde schakelingen (IC's), aansluiten op een stroom- en aardingsnet. Het enige dat u hoeft te doen om solide vlakken te maken die deze delen kunnen bereiken, is een gebied of laag onder water zetten. Als het gaat om het maken van kracht- en grondvlakken, liggen de zaken ingewikkelder. Deze vleugels hebben ook de vitale taak om signalen langs een spoor terug te sturen. Als de vlakken te veel gaten, uitsparingen of spleten hebben, kunnen de retourpaden erg luidruchtig zijn en de prestaties van de printplaat schaden. 

  • Laatste controle van de regels

Je PCB-ontwerp is bijna klaar nu je klaar bent met het plaatsen van componenten, het routeren van sporen en het maken van stroom- en grondvlakken. De volgende stap is het instellen van de tekst en markeringen die op de buitenste lagen worden gezeefdrukt en een laatste regelscontrole uitvoeren. 

Door namen, datums en copyright-informatie op het bord te plaatsen, kunnen anderen onderdelen vinden. Tegelijkertijd moet je fabricagetekeningen maken en gebruiken bij het maken en samenstellen van printplaten. PCB-ontwerpers gebruiken ook tools waarmee ze kunnen bepalen hoeveel het gaat kosten om het bord te maken. 

  • Maak het bord

Nadat u de uitvoergegevensbestanden hebt gemaakt, is de volgende stap om ze naar een productiefaciliteit te sturen om het bord te maken. Nadat je de sporen en vlakken in de metaallagen hebt gesneden, moet je ze tegen elkaar drukken om een ​​"kaal bord" te maken dat klaar is om in elkaar te zetten. Als het bord zover is dat je het in elkaar kunt zetten, kun je het de onderdelen geven die het nodig heeft. Daarna kunt u het door een van de verschillende soldeerprocessen laten gaan die voor elk onderdeel zijn ontworpen. Het bord is eindelijk klaar nu het alle noodzakelijke tests heeft doorstaan. 

Materialen die worden gebruikt voor het maken van FPCB

FPCB-producten zijn niet alleen gemaakt van flexibel materiaal, maar voelen ook licht en dun aan. De structuur is zo licht dat je hem vele malen kunt uitrekken zonder de isolatie op de printplaat te beschadigen. Het zachte bord kan geen hoge geleidingsstroom of -spanning aan omdat het van plastic is gemaakt en is opgebouwd uit draden. Dit maakt het minder bruikbaar in krachtige elektronische schakelingen. Maar je kunt veel softboards gebruiken in consumentenelektronica met een laag vermogen en een lage stroomsterkte. Zachte boards worden zelden gebruikt als het primaire draagbord in productontwerp omdat hun eenheidskosten hoog zijn. Dit komt omdat de belangrijkste materiaal-PI bepaalt hoeveel softboards per eenheid kosten. In plaats daarvan worden ze ingehuurd om alleen de "zachte" delen van het kritische ontwerp uit te voeren. Elektronische componenten of functionele modules die moeten bewegen en werken, hebben zachte printplaten nodig. Voorbeelden hiervan zijn bijvoorbeeld de elektronische zoomlens in een digitale camera of het elektronische circuit van de leeskop in een optische schijfeenheid. PI, ook wel Polyimide (PI) genoemd, kan verder worden opgesplitst in volledig aromatisch en semi-aromatisch PI. Je kunt het gebruiken op basis van de moleculaire structuur en het vermogen om hoge temperaturen aan te kunnen. Geheel aromatische PI is een chemische verbinding die een van de rechte soorten PI is. Dingen kunnen zacht of hard zijn, of beide. Omdat ze doordrenkt zijn, kunnen materialen die kunnen worden geïnjecteerd niet worden gevormd, maar ze kunnen worden geplet, gesinterd en anders worden gebruikt. De semi-aromatische PI is een type polyetherimide dat tot deze groep behoort. Omdat het materiaal thermoplastisch is, wordt er vaak gebruik gemaakt van spuitgieten om polyetherimide te maken. Met thermohardende PI kunt u lamineren van geïmpregneerde materialen, compressievormen en transfervormen gebruiken, die verschillende kwaliteiten in de grondstoffen nodig hebben. 

Soorten FPCB

Flex-circuits zijn er in acht typen, van enkellaags tot meerlaags tot rigide. Hier zijn enkele van de meest voorkomende soorten flexibele circuits. 

  • Enkelzijdige flexibele circuits: Deze circuits hebben één koperlaag tussen twee isolatielagen. Of één laag isolatie (meestal polyimide) en één zijde die niet bedekt is. De circuitlay-out wordt vervolgens chemisch geëtst in de koperlaag eronder. Vanwege de manier waarop ze zijn gemaakt, kunnen componenten, connectoren, pinnen en verstijvers worden toegevoegd aan enkelzijdige flexibele printplaten.
  • Enkelzijdige flexibele circuits met dubbele toegang: Sommige enkelzijdige flex-printplaten hebben een lay-out waarmee de geleiders van het circuit vanaf beide zijden van het bord kunnen worden bereikt. Door gebruik te maken van een flexibele printplaat en specifieke lagen voor deze ontwerpfunctie is het mogelijk om via de polyimidelaag van het basismateriaal tot de ene koperlaag te komen.
  • Dubbelzijdige flexcircuits: Deze schakelingen zijn flexibele printplaten met twee geleidende lagen. Deze circuits zijn gescheiden door polyimide-isolatie. De buitenzijden van de geleidende laag kunnen blootliggend of bedekt zijn. De meeste lagen zijn verbonden door middel van beplating door gaten, maar er zijn andere manieren. Net als enkelzijdige versies kunnen dubbelzijdige flexibele PCB's extra onderdelen zoals pinnen, verbindingen en verstijvers bevatten.
  • Meerlaagse flexibele PCB's. Deze circuits gebruiken drie of meer flexibele geleidende lagen met daartussen isolerende lagen om zowel enkel- als dubbelzijdige circuits te maken. De buitenste lagen van deze eenheden hebben meestal deksels en een doorgaand gat. Ze zijn vaak geplateerd in koper en lopen over de lengte van de dikte van deze flexibele circuits. Met meerlagige flexibele circuits kunt u crossovers, overspraak, impedantie en afschermingsproblemen voorkomen. Er zijn veel manieren om meerlaagse circuits te ontwerpen. Blinde en begraven via's kunnen bijvoorbeeld meerlagige flexborden bouwen, zoals FR4 dat kan. Je zou ook de lagen van een meerlagig circuit keer op keer kunnen lamineren voor extra bescherming, maar deze stap wordt meestal overgeslagen als flexibiliteit belangrijker is.
  • Stijve flexibele circuits: Deze PCB's zijn een beetje anders dan de andere, en ze kosten meestal meer dan andere flexibele PCB-opties, ook al dienen ze hetzelfde doel. Meestal hebben deze ontwerpen twee of meer geleidende lagen, met daartussen een stijve of flexibele isolatie. In tegenstelling tot meerlagige circuits, gebruiken ze alleen verstijvers om de eenheid bij elkaar te houden en worden de geleiders op lagen geplaatst die niet flexibel zijn. Hierdoor zijn rigid-flex PCB's populair geworden in de lucht- en ruimtevaart- en defensie-industrie.
  • Aluminium flexibele planken: Flexibele aluminium printplaten werken het beste in industrieën zoals de geneeskunde en auto's die veel elektriciteit en licht verbruiken. En omdat ze klein zijn, kunnen ze mogelijk door kleine deuropeningen gaan. Dit zijn uitstekende investeringen omdat ze goedkoop, licht en duurzaam zijn. Ze hebben ook aluminiumlagen die ervoor zorgen dat de warmte erdoorheen beweegt.
  • microschakelingen: Flexibele microprintplaten zijn de beste oplossing voor consumentenelektronica. Vanwege hun lichte gewicht en weerstand tegen schokken en trillingen zijn deze materialen perfect voor consumentenelektronica. Microschakelingen hebben een goede signaalintegriteit, dus hun kleine formaat heeft geen invloed op hoe goed ze werken.
  • High-density interconnector (HDI)-kaarten met flexibele circuits: Deze hebben een van de snelstgroeiende technologieën in de printplaatbusiness. Omdat ze meer draden hebben dan traditionele printplaten, verbeteren ze de elektrische prestaties en snelheid terwijl ze de apparatuur lichter en kleiner maken. Ze werken geweldig in gadgets zoals mobiele telefoons, computers en videogameconsoles.
  • Ultradunne, flexibele printplaten: Deze hebben kleine, dunne onderdelen en plaatmaterialen. Dit maakt ze perfect voor elektronica die draagbaar moet zijn of in het lichaam moet worden geplaatst. Of voor elk ander gebruik waarvoor zeer lichte printplaten nodig zijn.
flex,gedrukt,circuit,bord,met,koper,laag,in,man,vingers
fpcb

FPCB-toepassingen

Een flex-PCB is hetzelfde als een reguliere printplaat, behalve dat de circuitaansluitingen zijn gemaakt met een flexibel basismateriaal. Dit is vooral handig voor dingen die niet bedoeld zijn om permanent te worden geïnstalleerd. Flexibele printplaten worden in steeds meer industrieën gebruikt omdat ze lang meegaan en weinig ruimte innemen. Hieronder volgen enkele voorbeelden van waar en hoe deze technologie kan worden gebruikt: 

  • Auto industrie: Steeds meer auto's hebben elektronische onderdelen. Het is dus essentieel dat de circuits de hobbels en schokken in een auto aankunnen. Een flexibele printplaat is een cruciale zakelijke optie omdat deze goedkoop is en lang meegaat.
  • Consumentenelektronica: Flexibele printplaten (PCB's) worden vaak gebruikt in consumentenelektronica. Bijvoorbeeld mobiele telefoons, tablets, camera's en videorecorders. Het vermogen van de flexibele printplaat om schokken en trillingen aan te kunnen, is handig als u deze dingen vaak moet verplaatsen.
  • High-speed digitale, RF- en microgolftoepassingen: Flexibele PCB's zijn uitstekend geschikt voor hoge frequenties. U kunt ze gebruiken in snelle digitale, RF- en microgolftoepassingen omdat ze betrouwbaar zijn.
  • Industriële elektronica. Industriële elektronica heeft flexibele PCB's nodig die schokken kunnen opvangen en trillingen kunnen tegenhouden omdat ze veel stress en trillingen te verduren krijgen.
  • Led: LED's worden de standaard voor verlichting in woningen en bedrijven. LED-technologie maakt een groot deel uit van deze trend omdat het goed werkt. Het enige probleem is meestal de hitte, maar de goede warmteoverdracht van een flexibele printplaat kan helpen.
  • Medische systemen: Naarmate de vraag naar elektronische implantaten en draagbare chirurgische apparatuur toeneemt. Dit maakt compacte en dichte elektronische ontwerpen kritischer in de sector van medische systemen. In beide kun je flexibele printplaten gebruiken. Omdat je ze kunt buigen en ze de stress van chirurgische technologie en implantaten aankunnen.
  • Vermogenselektronica. Op het gebied van vermogenselektronica heeft een flexibele printplaat het extra voordeel dat hij hogere stromen aankan omdat hij zeer flexibele koperlagen heeft. Dit is erg belangrijk in de vermogenselektronica, aangezien apparaten meer stroom nodig hebben wanneer ze op volle capaciteit draaien.

Het belang van FPCB

Je kunt flexibele boards veel gebruiken in zowel dynamische als statische situaties doordat je ze kunt buigen. In vergelijking met stijve printplaten kunt u printplaten die in dynamische toepassingen worden gebruikt, uitrekken zonder te breken. Boorgatmetingen in de olie- en gasindustrie zijn perfect voor flexibele circuitontwerpen. Omdat ze bestand zijn tegen hoge temperaturen (tussen -200° C en 400° C), hoewel flexibele printplaten hun nut hebben, kun je ze niet gebruiken in plaats van gewone printplaten. Stijve boards zijn een natuurlijke keuze omdat ze niet duur zijn. U kunt ze gebruiken in geautomatiseerde fabricagetoepassingen met grote volumes. Flexibele printplaten zijn de manier voor prestaties, nauwkeurigheid, precisie en consistent buigen. 

Uitdagingen en kostenoverwegingen van FPCB

Bij het werken met FPCB's, zoals bij het proberen om wijzigingen of reparaties aan te brengen, kunnen er problemen optreden. U hebt een nieuwe basiskaart nodig of een herschrijving van de lithografiesoftware om het ontwerp te wijzigen. Het is niet eenvoudig om wijzigingen aan te brengen omdat je eerst het bord van een beschermlaag moet ontdoen. Lengte en breedte zijn beperkt vanwege de grootte van de machines die worden gebruikt om ze te maken. Ook kunt u FPCB's breken als u er onzorgvuldig mee omgaat. Dus mensen die weten wat ze doen, moeten ze solderen en repareren.

De kosten zijn altijd een belangrijke factor. De toepassing heeft echter grote invloed op hoe kosteneffectief FPCB's worden vergeleken met stijve PCB's. Aangezien elke FPCB-toepassing uniek is, zijn de kosten die gepaard gaan met het initiële circuitontwerp, de lay-out en de fotografische platen kostbaar voor kleine aantallen.

FPCB's kunnen uiteindelijk goedkoper zijn voor grotere productievolumes vanwege de minder draden, connectoren, kabelbomen en andere onderdelen die nodig zijn voor montage. Dit geldt met name wanneer rekening wordt gehouden met de upstream- en downstreamvoordelen, zoals het verminderde supply chain-risico en de afname van onderhoudsverzoeken als gevolg van de beschikbaarheid van minder onderdelen.

fpcb
fpcb

Geavanceerde functies van FPCB

De flexcircuit-industrie groeit gestaag. Door deze groei zijn er meer technologische verbeteringen geweest, zoals: 

  • Grafische overlays: Grafische overlays stellen gebruikers in staat om met de circuits onder PCB's te praten. Het zijn afdekkingen van acryl of polyester voor printplaten. Deze overlays hebben vaak LED's, LCD's en schakelaars waarmee gebruikers op de gewenste manier met de printplaat kunnen praten.
  • Hot Bar-soldeersel: U kunt in plaats van een connector een hotbar-soldeerverbinding gebruiken om een ​​hardboard en een flexcircuit met elkaar te verbinden. Het resultaat is een goedkopere verbinding die sterker is en langer meegaat.
  • Laser geschaafde sleuven en gaten: In het verleden kon je FPCB's knippen met scheermessen. En de kwaliteit van de snit hing af van hoe goed de persoon was in het gebruik van het scheermes. Maar met de lasers die we nu hebben, kunnen we lijnen met veel precisie en controle snijden, waardoor we nog kleinere schakelingen kunnen maken op flexibele printplaten.
  • Paneelvorming: Printplaten, PCB's genoemd, wanneer ze in grote panelen van veel modules worden samengevoegd. In "pick-and-place" assemblagelijnen. Dit kan het proces van het samenstellen van flexcircuits aanzienlijk versnellen. Stap twee is het verdelen van de eenheden in kleinere groepen.
  • Drukgevoelige lijmen. Drukgevoelige kleefstoffen plakken dingen aan elkaar door een voering te verwijderen en een voorwerp in de lijm te drukken. Dit materiaal wordt vaak gebruikt op printplaten (PCB's) om circuitonderdelen op hun plaats te houden zonder gebruik te maken van soldeer.
  • afscherming: In het verleden was elektromagnetische interferentie een probleem. Het is een probleem geweest, vooral op plaatsen waar elektronica er meer kans op heeft. Dit is nu minder een probleem omdat de afschermingstechnologie is verbeterd. Het verminderde de ruis en maakte het gemakkelijker om de impedantie van signaallijnen te regelen.
  • Verstijvers: Verstijvingen gemaakt van materialen zoals FR4 en polyimide worden vaak toegevoegd aan flexibele circuits op verbindingspunten. De aansluitpunten waar het circuit extra ondersteuning kan gebruiken. Hierdoor gaat het circuit langer mee en werkt het beter.
loden strip
loden strip

Voordelen van het gebruik van FPCB

Flex PCB-technologie maakt het mogelijk om veel nieuwe producten en lay-outs te maken. De kneedbaarheid is gewild in elektrische onderdelen. Elektrische onderdelen zoals verbindingen, draden, kabels en printplaten. Hier zijn enkele voordelen van het gebruik van flexcircuits.

  • FPCB's verminderen het gewicht van het apparaat met ongeveer 70%.
  • Ze geven meer opties voor betere elektronische verpakkingen.
  • FPCB's helpen u bij het oplossen van verpakkings- en bedradingsproblemen. Dit komt omdat het flexibel en aanpasbaar is en van vorm kan veranderen.
  • FPCB's verminderen de behoefte aan draden, verbindingen, printplaten en kabels. Het helpt bij het oplossen van het probleem van het verbinden van dingen.
  • De mogelijkheid om 3D-pakketten te produceren wordt mogelijk gemaakt door de conformiteit en slankheid van het materiaal.
  • Elektrische integratie: het is eenvoudig om maatwerkoplossingen te creëren. Hiermee kunt u uw ontwerp baseren op vele materiaalalternatieven. U kunt ook kiezen uit verschillende plateertechnieken en -stijlen.
  • Hoe goed of sterk uw koellichaam ook is, een flexibele printplaat kan de hitte aan. Ze werken dus goed in situaties met veel vermogen.
  • FPCB's bieden mechanische en elektrische herhaalbaarheid.
  • Ze kosten 30% minder dan traditionele vaste bedrading en andere montagemethoden.
  • FPCB heeft ongeveer 30% minder ruimte nodig.
  • FPCB is betrouwbaarder omdat er geen bedradingsfouten mee kunnen gebeuren.

Nadelen van het gebruik van FPCB 

  • Het initiële circuitontwerp, de bedrading en de fotografische masters van een flexcircuit zijn duurder. Ze zijn duur omdat je ze voor elke toepassing kunt maken. Flexi-PCB's zijn niet kosteneffectief voor gebruik in kleine volumes.
  • De flex-printplaten zijn een uitdaging om te vervangen en te repareren. Eenmaal gebouwd, moet u flexcircuits wijzigen van het oorspronkelijke ontwerp of het lichttekenprogramma. Het oppervlak heeft een beschermlaag die je voor reparatie moet verwijderen en daarna weer moet aanbrengen. 
  • Omdat het kleine, flexibele printplaten zijn, worden ze zelden gebruikt. Dus hun productie gebeurt meestal in batches. Vanwege de maximale afmetingen van de machines die worden gebruikt om ze te maken, kun je ze niet erg lang of breed maken.
  • Het is gemakkelijk om het flexibele circuit te beschadigen door het onzorgvuldig te gebruiken, en schade kan ook optreden als het niet goed is ingesteld. Daarom zijn bij het solderen en nabewerken vakbekwame operators nodig.

Verschillen tussen stijve printplaten en flexibele printplaten

stijve flex-pcb vs. flex-pcb
stijve flex-pcb vs. flex-pcb

Wanneer de meeste mensen aan een printplaat denken, stellen ze zich een hard-printed circuit board (PCB) voor. Over een niet-geleidende basis. Deze borden verbinden elektrische onderdelen met geleidende sporen en andere onderdelen. Glas wordt vaak gebruikt als het niet-geleidende substraatmateriaal van een stijve printplaat. Omdat het de printplaat sterk en stijf maakt, kan een stijve printplaat vanwege het robuuste ontwerp ervoor zorgen dat componenten niet te heet worden. Je kunt traditionele printplaten maken van harde materialen zoals koper of aluminium. Maar je kunt flexibele printplaten maken die makkelijker te buigen zijn, zoals polyimide. Flexibele circuits kunnen schokken opvangen, extra warmte afgeven en allerlei vormen aannemen omdat je ze kunt buigen. Omdat ze gemaakt zijn om flexibel te zijn, worden flexcircuits gebruikt in steeds meer kleine, moderne elektronische apparaten. Er zijn enkele significante verschillen tussen printplaten (PCB's) en flexcircuits. 

  • Omdat gewalst gegloeid koper flexibeler is dan elektro-gedeponeerd koper, kunt u het gebruiken als geleidend materiaal in flexcircuits in plaats van elektro-gedeponeerd koper.
  • Bij de productie kunt u een overlay gebruiken in plaats van een soldeermasker. U kunt het doen om de blootgestelde circuits op een flexibele printplaat te beschermen.
  • Hoewel flexcircuits duurder zijn, zijn stijve printplaten goedkoper. Maar omdat flexcircuits klein zijn, kunnen ingenieurs ze gebruiken om hun apparaten kleiner te maken. Ze besparen geld op manieren die niet voor de hand liggen.

Belang van FPCB in LED-strips

Naarmate de technologie verbetert, LED-strips worden steeds populairder. LED-strips zijn al een geweldige manier om uw huis te verlichten en te decoreren, en flexibele PCB's verbeteren de zaken alleen maar. LED-strips zijn printplaten die met elkaar verbonden zijn. SMT (Surface Mount Technology) wordt gebruikt om flexibele printplaten (PCB's) te maken met op het oppervlak gemonteerde onderdelen (SMD-leds, connectoren, enz.). . Wanneer de LED-chips worden samengesteld, fungeert de FPCB als basis voor hen. Even belangrijk als de structuur van een printplaat is hoe goed deze warmte kan afvoeren. Flexibele elektronica is een grote hulp als het gaat om LED-stripverlichting. Net als stijve PCB's zijn verschillende FPCB's enkellaagse, dubbellaagse en meerlaagse PCB-circuits. 

Veelgestelde vragen 

Flexibele printplaten zijn de juiste keuze als u een printplaat nodig heeft die elke vorm kan aannemen. Ze worden vaak gebruikt waar u de dichtheid en temperatuur constant moet houden. In flex-ontwerpen kunt u polyimide of een transparante polyesterfilm als ondergrond gebruiken. Deze materialen kunnen goed tegen warmte en zijn geschikt voor het solderen van onderdelen. 

  1. Pak een met koper gecoate film. Koop wat polyimidevellen die zo dun zijn als papier en aan één of beide zijden koper hebben.
  2. Afdrukken met vaste inkt. Zoek een printer met solid ink zodat je op koperfolie kunt printen.
  3. Afdrukken op Pyralux
  4. Ets het. 
  5. Leg de stukken op het bord. 
  1. Enkelzijdige printplaten.
  2. Dubbelzijdige printplaten.
  3. Meerlaagse PCB's.
  4. Stijve PCB's.
  5. Flexibele printplaten.
  6. Rigid-Flex printplaten.

U kunt FPCB's gebruiken in alle elektronica, zoals rekenmachines, mobiele telefoons, printers en lcd-tv's. Camera's. U kunt ze in veel medische apparaten gebruiken, zoals hartmonitors, pacemakers en gehoorapparaten. Je kunt ze ook gebruiken in robotarmen, verwerkingsmachines, barcodescanners, etc.

  1. Meer uitgebreide toepassingen zijn mogelijk voor verschillende items in verschillende sectoren dankzij flexibiliteit.
  2. Verhoogde betrouwbaarheid door een lagere kans op het mislukken van de draadverbinding
  3. gewichts- en afmetingsvermindering in vergelijking met stijve platen
  4. Flex-PCB's zijn geschikt voor veeleisende omgevingen vanwege hun brede temperatuurbereik.
  5. Circuitdichtheid is hoog

In tegenstelling tot traditionele PCB's hebben flexcircuits meestal kernen die zijn gemaakt van een flexibel polymeer in plaats van glasvezel of metaal. De meeste flex-PCB's zijn gemaakt met Polyimide (PI)-film als basismateriaal. Zelfs nadat het thermohardend is geworden, is PI-film nog steeds flexibel, wat betekent dat het niet zachter wordt als het heet wordt. 

De meeste rigid-flex PCB's hebben een dikte tussen 0.2 mm en 0.4 mm. Een printplaat (PCB) met één laag heeft een dikte van ongeveer 0.2 mm, terwijl een PCB met bijna vier lagen een dikte heeft van 0.4 mm. 

De kosten voor het maken van een rigid-flex PCB zijn hoger dan die van een gewone PCB. Maar het is gemakkelijker in elkaar te zetten en vereist minder solderen en board-to-board connectoren. Hierdoor zullen de kosten voor het maken van uw systeem of product afnemen, zeker als het gebied klein is. 

Printplaten (PCB's) kunnen zowel stijf als flexibel zijn. Ze verbinden de elektronische onderdelen van verschillende consumenten- en niet-consumentenapparaten. Zoals de naam al doet vermoeden, heeft een rigide printplaat (PCB) een basislaag die je niet kunt buigen. Maar je kunt flexibele printplaten buigen, draaien en vouwen. 

Een gedrukte schakeling is een type elektrisch apparaat waarin u de bedrading en andere onderdelen afdrukt als een dunne laag geleidend materiaal over een isolerend substraat met behulp van een van de vele grafische technieken.

  1. In-circuit testen
  2. Vliegende sonde testen:
  3. Geautomatiseerde optische inspectie (AOI)
  4. Inbranden testen
  5. Röntgeninspectie
  6. Functioneel testen
  7. Nog een functionele test (soldeerbaarheid, verontreiniging en meer)
  1. Medische apparatuur. 
  2. LEDs. 
  3. Consumentenelektronica. 
  4. Industrieel materiaal.
  5. Auto-onderdelen. 
  6. Lucht- en ruimtevaartcomponenten. 
  7. Maritieme toepassingen. 
  8. Veiligheids- en beveiligingsapparatuur.
  1. Flex-printplaten zijn in het begin duur.
  2. FPC's kunnen moeilijk te repareren en te veranderen zijn:
  3. Beperkte maat 
  4. Kwetsbaar voor schade:

Je kunt een flexcircuit kenmerken door twee of meer koperen geleidende lagen.

Hoeveel PCB-lagen nodig zijn, is gebaseerd op het aantal pinnen en de signaallagen. Voor een pindensiteit van 1 heb je twee signaallagen nodig. Het aantal benodigde lagen neemt toe naarmate de dichtheid van de pennen afneemt. PCB's moeten ten minste tien lagen hebben als het aantal pinnen per vierkante inch kleiner is dan 0.2. 

Om de meeste van deze apparaten te laten werken, hebben ze sterke signalen nodig. Met een 7-laags PCB kun je overspraak en EMI klein houden. Hierdoor is het uitstekend geschikt voor systemen als deze. In een nieuwe computer vind je een print met zeven lagen. 

Ook al zijn drielaagse printplaten mogelijk. De drielaagse PCB's worden zelden gebruikt omdat vierlaagse PCB's alles kunnen wat een drielaagse PCB kan en meer. 

De 2-laags PCB is een printplaat met zowel aan de boven- als onderkant een koperen coating. Het wordt ook wel een dubbelzijdige printplaat genoemd. Het middelste deel van een printplaat is een isolerende laag omdat het gemakkelijk te gebruiken is en aan beide zijden kan worden neergelegd en gesoldeerd.

Tweelaagse printplaten hebben tweezijdige sporen met een boven- en onderlaag. Terwijl vierlaagse PCB's vier lagen hebben.

Deze zes lagen hebben signaallagen, aarde (GND) en voeding. De eerste en zesde laag moeten signaallagen zijn. De eerste vier lagen van de printplaat kunnen op twee manieren worden opgebouwd: met twee signaallagen, één grondlaag en één vermogenslaag.

Samenvatting

U kunt FPC's buigen en buigen om in verschillende vormen en maten te passen. Dit maakt ze gemakkelijker te ontwerpen en te gebruiken. Je kunt geen standaard starre circuits plaatsen op plaatsen met vreemde afmetingen, maar flexibele circuits wel. Flexibele circuits nemen minder ruimte in beslag op het moederbord van de applicatie. Het maakt ze goedkoper en minder omvangrijk. Door alle beschikbare ruimte optimaal te benutten, zorgt beter thermisch beheer ervoor dat er minder warmte verplaatst hoeft te worden. Flexibele gedrukte schakelingen kunnen betrouwbaarder zijn en langer meegaan dan stijve PCB's, vooral wanneer de schakelingen constant worden geschud of onder mechanische belasting staan. FPCB's hebben traditionele connectiviteitsmethoden vervangen. FPCB's hebben ze vervangen op basis van gesoldeerde draden en met de hand bedrade connectoren vanwege hun goedkope gewicht, dun profiel, uitstekende mechanische weerstand, veerkracht tegen hoge temperaturen en weersinvloeden, en goede elektromagnetische immuniteit (EMI). Bedenk eens hoe moeilijk het zou zijn om alle schermen, controllers en displays in een moderne auto (draaiknoppen, knoppen, enz.) aan te sluiten, omdat deze elektronica wordt blootgesteld aan mechanische belastingen en trillingen. Ze hebben een veilige verbinding nodig, hoe het voertuig ook rijdt. FPCB's zorgen voor nul downtime, een lange levensduur en minimaal onderhoud in de auto-industrie. 

LEDYi produceert kwalitatief hoogwaardige LED strips en LED neon flex. Al onze producten gaan door hightech laboratoria om de hoogste kwaliteit te garanderen. Bovendien bieden we aanpasbare opties op onze LED-strips en neon flex. Dus voor premium LED-strip en LED neon flex, neem contact op met LEDYi ZSM!

Vraag een offerte aan

CONTACT INFORMATIE

PROJECTINFO

Bestanden slepen en neerzetten, Kies bestanden om te uploaden Je kunt maximaal 10 bestanden uploaden.

Krijg je GRATIS LED-verlichting eBook

Voer uw e-mailadres in om een ​​gratis voorbeeld te downloaden van ons 335 pagina's tellende e-book over LED-verlichting.
Dit is een korte preview – niet het volledige boek – met echte tips en grafieken uit de complete gids.

Dit is een gratis proefexemplaar.
Geen spam. Alleen nuttige LED-kennis.