La caratteristica principale dei PCB flessibili è la loro capacità di essere integrati in dispositivi con geometrie complesse, spazi ristretti o in cui sollecitazioni meccaniche o movimenti rappresentano un problema. Sono comunemente utilizzati in settori come l'elettronica di consumo, i dispositivi medicali, l'aerospaziale, l'automotive e altri ancora. I vantaggi delle tecnologie flessibili non sono solo legati a considerazioni di progettazione, ma includono anche l'affidabilità. Un PCB flessibile funge da filo tra due PCB, senza bisogno di componenti esterni, connettori e processi di saldatura. Questo lo rende più affidabile. Anche se il costo del materiale e del processo è superiore a quello di due PCB rigidi, i costi di produzione, il peso e le dimensioni del prodotto finale rendono questa tecnologia conveniente.
Caratteristica
Specifiche tecniche
Numero di strati
1 - 6L
Tecnologia in primo piano
Realizzati principalmente con materiali in poliimmide, i circuiti stampati flessibili sono necessari quando è richiesto il movimento del circuito stampato, quando sono necessarie interconnessioni tridimensionali (ad esempio, la sostituzione di cavi e connettori) o quando entrambe le cose sono combinate a causa dello spazio limitato disponibile.
I materiali
Poliammide, poliestere
Metodo del profilo
Taglio laser, punzonatura, fresatura
Pesi in rame (finiti)
18μm - 70μm
Carreggiata e distanza minima
0,075 mm / 0,075 mm
Spessore del PCB
0,05 mm - 0,80 mm
Dimensioni massime
450 mm x 610 mm
Finiture di superficie disponibili
OSP, ENIG, Stagno per immersione, Oro elettrolitico, Dita d'oro
Trapano meccanico minimo
0,15 mm
Trapano laser minimo
0,10 mm standard, 0,075 mm avanzato
PCB flessibili: Il modo migliore per instradare i segnali in spazi stretti, mobili o 3D
I circuiti stampati flessibili (FPC) sono circuiti costruiti su poliimmide o altri substrati flessibili che consentono alla scheda di piegarsi, piegarsi o arrotolarsi senza interrompere la continuità elettrica. Rispetto alle schede rigide o ai cablaggi, gli FPC offrono un percorso più pulito, un minor numero di punti di connessione e una soluzione di interconnessione molto più piccola e leggera.
Se le vostre esigenze di progettazione imballaggi compatti, fasi di assemblaggio ridotte o piegatura affidabile., I PCB flessibili sono spesso la risposta più efficiente.
1) PCB flessibile vs. PCB rigido + fili (perché gli acquirenti cambiano)
Articolo
PCB flessibile (FPC)
PCB rigido + fili/cavi
Metodo di interconnessione
Circuito flessibile in un unico pezzo
Schede multiple + cablaggio manuale
Affidabilità
Maggiore (meno giunzioni a saldare/connettori)
Inferiore (più articolazioni e rischio di manipolazione)
Spazio/peso
Spessore e massa minimi
Più ingombranti e pesanti
Percorso 3D
Facile piegatura/curvatura
Limitato dal percorso del cavo
Montaggio
Più veloce, con meno passaggi
Più passi, più variazioni
2) Strutture FPC comuni (cosa si può scegliere)
I PCB flessibili sono solitamente progettati come:
Flessione su un solo lato: struttura più semplice per l'instradamento dei segnali di base.
Flessibilità su entrambi i lati: più spazio di instradamento e migliori opzioni di messa a terra.
Flessione multistrato: massima densità per sistemi compatti con molte reti.
Flessione con rinforzi: rinforzo rigido aggiunto dove si montano i componenti o i connettori.
Flessibile schermato o flessibile ad impedenza: utilizzato quando l'integrità del segnale o il controllo del rumore sono importanti.
La struttura giusta dipende dalla densità di instradamento, dallo stile di piegatura, dalle esigenze di assemblaggio e dagli obiettivi di affidabilità.
3) Quando i PCB flessibili sono la scelta giusta
Scegliete FPC se avete bisogno di uno o più di questi risultati:
Risparmiare spazio e peso in strutture strette o portatili
Sostituzione di più connettori con un circuito continuo
Instradare i segnali attraverso percorsi 3D o intorno a ostacoli meccanici
Abilitazione della flessione statica o dinamica senza rotture per fatica
Migliorare la resa dell'assemblaggio rimuovendo le fasi di cablaggio manuale
Prestazioni elettriche più pulite evitando interfacce aggiuntive
4) Suggerimenti per il DFM della Flex-Zone (cosa previene i guasti sul campo)
L'affidabilità dipende più dalle regole di progettazione che dal nome del materiale. Punti chiave:
Definire il tipo di curva in anticipo
Curvatura statica: piegato una volta, rimane in posizione.
Curva dinamica: si flette ripetutamente durante il funzionamento. I progetti di curve dinamiche richiedono raggi più ampi e un instradamento più conservativo.
Tenere i vias e gli elementi di rame taglienti fuori dalle aree di piegatura. Viali, angoli retti e variazioni improvvise di larghezza concentrano le sollecitazioni e riducono la durata della flessione.
Tracce di percorso lungo la direzione della curva o con archi regolari La posa liscia e continua riduce il rischio di fessure.
Utilizzare una copertura e un ancoraggio adeguati nei punti di passaggio. L'interfaccia rigido-flessibile è un punto di rottura comune se lo scarico della deformazione è debole.
Bloccare il raggio di curvatura e la geometria della piega prima del rilascio finale Le modifiche meccaniche tardive sono la causa #1 dei cicli di riprogettazione dei flex.
Una breve revisione del DFM della zona flessibile prima dell'attrezzaggio previene la maggior parte dei problemi di affidabilità.
5) Cosa determina i costi (per ottimizzare in anticipo)
Il costo dei PCB flessibili varia principalmente con:
Numero di strati (singolo / doppio / multistrato)
Lunghezza del flesso e complessità del profilo complessivo
Requisiti di curvatura statica e dinamica
Quantità e tipo di irrigidimenti
Esigenze di impedenza/schermatura
Distribuzione del rame ed eventuali zone a rame pesante
Finitura superficiale e copertura dei test
Utilizzo del pannello e fasi di lavorazione speciali
L'allineamento precoce del DFM di solito fa risparmiare più costi rispetto alle modifiche tardive del routing.
6) Lista di controllo RFQ (inviatela per ottenere un preventivo rapido e accurato)
RFQ Voce
Cosa fornire
Perché è importante
File di progettazione
Gerber o ODB++
Conferma la densità e il profilo del percorso
Intento di accatastamento
Concetto di singolo/doppio/multistrato + irrigiditore
Allinea il percorso dei materiali e dei processi
Requisiti di piegatura
Statico/dinamico, raggio di curvatura, angoli di piegatura
Determina le regole di instradamento e la convalida
Informazioni meccaniche
Schizzo di piegatura o disegno dell'involucro
Verifica l'adattamento e le zone di sollecitazione
Obiettivi di affidabilità
I vostri requisiti di test o standard
Imposta la classificazione e la vagliatura del materiale
Piano quantitativo
Prototipo / MPQ / volume annuale
Ottimizza la strategia dei pannelli e i tempi di consegna
Note di montaggio
Lato componenti, aree dei connettori, finitura
Previene le sorprese di costruzione
Siete pronti a iniziare il vostro progetto di PCB flessibile?
I PCB flessibili sono un modo affidabile per ridurre lo spazio, il peso e il rischio di interconnessione, consentendo al contempo un routing 3D pulito. Inviate il vostro Gerber + requisiti di piegatura + schizzo di piegatura per una rapida revisione DFM e un preventivo. Un accordo tempestivo sulla geometria delle curve, sugli irrigidimenti e sullo stack-up è la strada più breve per ottenere prototipi stabili e una produzione di massa senza problemi.
