Altium Flex Layer Stack FPC Flessibile PCB Board FR4 ENIG Circuiti per PlayStation Gaming Device

Schede PCB flessibili FPC Altium Flex Layer Stack Circuiti FR4 ENIG per dispositivi di gioco PlayStation

Parametro PCB:

Marca: Oneseine

Numero di strati: uno strato

Materiale: poliammide

Spessore della piastra: 0,13 mm

Apertura minima: 0,2

Larghezza minima della linea/interlinea: 0,1 mm

Spessore del rame: 1 OZ

Tecnologia di superficie: ENIG

Resistenza di saldatura: GIALLO

Concetto PCB flessibile:

Il circuito stampato flessibile, noto anche come "scheda morbida FPC", è costituito da un circuito stampato con substrato isolante flessibile, con molti vantaggi che il circuito stampato rigido non ha.

Ad esempio, può essere libero di piegarsi, avvolgersi, piegarsi, può essere disposto in base ai requisiti di qualsiasi disposizione spaziale e in qualsiasi spazio tridimensionale muoversi e allungarsi, in modo da ottenere l'integrazione dell'assemblaggio di componenti e del filo connessioni. L'uso di FPC può ridurre notevolmente il volume dei prodotti elettronici e adattarsi a esigenze ad alta densità, piccole e altamente affidabili. Pertanto, l'FPC è stato ampiamente utilizzato nei settori aerospaziale, militare, delle comunicazioni mobili, dei computer portatili, delle periferiche per computer, dei PDA, delle fotocamere digitali e di altri campi o prodotti.

L'elettronica flessibile, nota anche come circuiti flessibili, è una tecnologia per assemblare circuiti elettronici montando dispositivi elettronici su substrati plastici flessibili, come poliimmide, PEEK o pellicola di poliestere conduttiva trasparente. Inoltre, i circuiti flessibili possono essere circuiti argentati serigrafati su poliestere. Gli assemblaggi elettronici flessibili possono essere fabbricati utilizzando componenti identici utilizzati per i circuiti stampati rigidi, consentendo alla scheda di conformarsi alla forma desiderata o di flettersi durante il suo utilizzo. Un approccio alternativo all'elettronica flessibile suggerisce varie tecniche di incisione per assottigliare il tradizionale substrato di silicio a poche decine di micrometri per ottenere una flessibilità ragionevole (raggio di curvatura di ~ 5 mm)

Vantaggio degli FPC

Potenziale sostituzione di più schede rigide e/o connettori

I circuiti unilaterali sono ideali per applicazioni dinamiche o altamente flessibili

FPC impilati in varie configurazioni

Svantaggi degli FPC

Aumento dei costi rispetto ai PCB rigidi

Aumento del rischio di danni durante la manipolazione o l'uso

Processo di assemblaggio più difficile

Riparare e rilavorare è difficile o impossibile

Generalmente un utilizzo peggiore dei pannelli con conseguente aumento dei costi

Produzione FPC

I circuiti stampati flessibili (FPC) sono realizzati con tecnologia fotolitografica. Un modo alternativo per realizzare circuiti a lamina flessibile o cavi piatti flessibili (FFC) è la laminazione di strisce di rame molto sottili (0,07 mm) tra due strati di PET. Questi strati di PET, tipicamente spessi 0,05 mm, sono rivestiti con un adesivo termoindurente e verranno attivati ​​durante il processo di laminazione. FPC e FFC presentano numerosi vantaggi in molte applicazioni:

Pacchetti elettronici strettamente assemblati, dove sono richiesti collegamenti elettrici su 3 assi, come le telecamere (applicazione statica).

Collegamenti elettrici in cui è necessario che il gruppo si fletta durante il normale utilizzo, come i telefoni cellulari pieghevoli (applicazione dinamica).

Collegamenti elettrici tra sottogruppi per sostituire i cablaggi, che sono più pesanti e ingombranti, come nelle automobili, nei razzi e nei satelliti.

Collegamenti elettrici in cui lo spessore della scheda o i vincoli di spazio sono fattori determinanti.

La poliimmide è un materiale di substrato flessibile ampiamente utilizzato per la prototipazione e la produzione di circuiti flessibili e offre numerosi vantaggi chiave:

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1. Flessibilità e durata superiori:

- La poliimmide ha un'eccellente flessibilità, che gli consente di resistere a piegature e flessioni ripetute senza rompersi o rompersi.

- Ha un'elevata resistenza alla fatica, rendendo i circuiti flessibili a base di poliimmide adatti per applicazioni con requisiti di flessione dinamica.

2. Stabilità termica:

- La poliimmide ha un'elevata temperatura di transizione vetrosa (Tg) e può funzionare a temperature elevate, tipicamente fino a 260°C.

- Questa stabilità termica rende la poliimmide adatta per applicazioni con ambienti o processi ad alta temperatura, come la saldatura.

3. Proprietà elettriche eccellenti:

- La poliimmide ha una costante dielettrica e un fattore di dissipazione bassi, che aiutano a mantenere l'integrità del segnale e riducono al minimo la diafonia nelle applicazioni ad alta frequenza.

- Presenta inoltre un'elevata resistenza di isolamento e rigidità dielettrica, consentendo l'uso di tracce a passo fine e circuiti ad alta densità.

4. Resistenza chimica e ambientale:

- La poliimmide è altamente resistente a un'ampia gamma di prodotti chimici, solventi e fattori ambientali, come umidità ed esposizione ai raggi UV.

- Questa resistenza rende i circuiti flessibili a base di poliimmide adatti per applicazioni in ambienti difficili o dove possono essere esposti a vari prodotti chimici.

5. Stabilità dimensionale:

- La poliimmide ha un basso coefficiente di espansione termica (CTE), che aiuta a mantenere la stabilità dimensionale e a ridurre al minimo la distorsione durante la fabbricazione e l'assemblaggio.

- Questa proprietà è particolarmente importante per ottenere circuiti ad alta precisione e ad alta densità.

6. Disponibilità e personalizzazione:

- I materiali per circuiti flessibili a base di poliimmide sono ampiamente disponibili presso vari fornitori, rendendoli accessibili per la prototipazione e la produzione.

- Questi materiali possono anche essere personalizzati in termini di spessore, peso del foglio di rame e altre specifiche per soddisfare requisiti di progettazione specifici.

La combinazione di proprietà meccaniche, termiche, elettriche e ambientali superiori rende la poliimmide una scelta eccellente per la prototipazione e la produzione di circuiti flessibili, in particolare per applicazioni che richiedono elevata affidabilità, flessibilità e prestazioni.

Ecco alcune parole chiave chiave relative ai circuiti stampati flessibili (PCB flessibili):

1. Flessibilità/Piegabilità

- Raggio di curvatura

- Fatica flessionale

- Piegatura/arrotolamento

2. Materiali del substrato

- Poliimmide (PI)

- Poliestere (PET)

- Polietilene tereftalato (PET)

- Polimero a cristalli liquidi (LCP)

3. Proprietà elettriche

- Costante dielettrica

- Fattore di dissipazione

- Impedenza

- Integrità del segnale

- Diafonia

4. Caratteristiche termiche

- Temperatura di transizione vetrosa (Tg)

- Coefficiente di dilatazione termica (CTE)

- Resistenza al calore

5. Processi di fabbricazione

- Fotolitografia

- Acquaforte

- Placcatura

- Taglio laser

- Costruzione multistrato

6. Considerazioni sulla progettazione

- Requisiti di traccia/spazio

- Tramite posizionamento

- Pressacavo

- Integrazione rigido-flessibile

7. Applicazioni

- Elettronica indossabile

- Dispositivi medici

- Aerospaziale e difesa

- Elettronica automobilistica

- Elettronica di consumo

8. Standard e specifiche

- IPC-2223 (Guida alla progettazione di circuiti flessibili)

- IPC-6013 (Specifiche di qualificazione e prestazione per schede stampate flessibili)

9. Test e affidabilità

- Prove di flessione

- Test ambientali

- Previsioni sulla vita

- Modalità di guasto

10. Produzione e catena di fornitura

- Prototipazione

- Produzione in volume

- Fornitori di materiali

- Produttori a contratto

Queste parole chiave coprono gli aspetti chiave dei PCB flessibili, inclusi materiali, progettazione, fabbricazione, applicazioni e standard di settore. La familiarità con questi termini può aiutarti a navigare nell'ecosistema PCB flessibile in modo più efficace.

Ecco una panoramica del processo di produzione di PCB flessibili e alcune delle principali sfide coinvolte:

1. Progettazione e preparazione:

- Considerazioni sulla progettazione flessibile del PCB, come requisiti di traccia/spazio, tramite posizionamento e integrazione rigido-flessibile.

- Creazione di file di progettazione dettagliati, inclusi dati Gerber, distinte materiali e disegni di assieme.

- Selezione di materiali di substrato flessibili appropriati (ad esempio, poliimmide, poliestere) in base ai requisiti dell'applicazione.

2. Fotolitografia e incisione:

- Applicazione di fotoresist sul substrato flessibile.

- Esposizione e sviluppo del fotoresist per creare lo schema circuitale desiderato.

- Incisione su rame per rimuovere il rame indesiderato e formare le tracce del circuito.

- Sfide: mantenere la precisione dimensionale ed evitare sottosquadri durante l'incisione.

3. Placcatura e finitura:

- Galvanotecnica delle tracce di rame per aumentare lo spessore e migliorare la conduttività.

- Applicazione di finiture superficiali, come ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) o HASL (Hot Air Solder Leveling).

- Sfide: garantire una placcatura uniforme ed evitare difetti o scolorimento.

4. Costruzione multistrato (se applicabile):

- Laminazione di più strati flessibili con materiali conduttivi e dielettrici.

- Perforazione e placcatura di vie per stabilire collegamenti elettrici tra gli strati.

- Sfide: controllare la registrazione e l'allineamento tra gli strati, gestire l'isolamento da strato a strato.

5. Taglio e modellatura:

- Taglio e modellatura precisi del PCB flessibile utilizzando tecniche come il taglio laser o la fustellatura.

- Sfide: mantenere la precisione dimensionale, evitare la deformazione del materiale e garantire tagli puliti.

6. Assemblaggio e collaudo:

- Posizionamento di componenti elettronici sul PCB flessibile utilizzando tecniche come il montaggio superficiale o l'assemblaggio integrato.

- Test elettrici per garantire l'integrità del circuito e la conformità alle specifiche di progetto.

- Sfide: gestire la flessibilità del substrato durante l'assemblaggio, mantenere l'affidabilità del giunto di saldatura ed eseguire test accurati.

7. Imballaggio e misure protettive:

- Applicazione di rivestimenti protettivi, incapsulamento o rinforzi per migliorare la durata e l'affidabilità del PCB flessibile.

- Sfide: garantire la compatibilità tra le misure protettive e i materiali flessibili del PCB, mantenendo la flessibilità ed evitando la delaminazione.

Sfide chiave nella produzione di PCB flessibili:

- Mantenere l'accuratezza dimensionale ed evitare distorsioni durante il processo di fabbricazione

- Garantire connessioni elettriche affidabili e ridurre al minimo i problemi di integrità del segnale

- Affrontare i problemi di adesione e delaminazione tra strati e componenti

- Gestire la flessibilità e la fragilità del substrato durante le varie fasi di produzione

- Ottimizzazione del processo di produzione per ottenere rendimenti elevati e qualità costante

Superare queste sfide richiede attrezzature, processi ed esperienza specializzati nella progettazione e produzione di PCB flessibili. La collaborazione con produttori esperti di circuiti flessibili può aiutare a superare queste complessità e garantire la produzione di successo di PCB flessibili affidabili e ad alte prestazioni.​