Rigid Flexible Circuit – Ostateczny przewodnik po najbardziej efektywnych PCB

O Rigid Flexible Circuit, Większość inżynierów sprzętu i wynalazców wie, czym jest Rigid-Flex. Jest to zarówno najbardziej frustrująca część znaczącego obwodu, a jednocześnie najbardziej wartościowa i niezbędna.

Jego układ i zawarte w nim komponenty dają mu przewagę nad resztą płytek drukowanych, jakimi dysponuje przeciętny wynalazca. Co ważniejsze, dzięki orientacji płytki Rigid-Flex, projektant może manewrować nią wokół różnych części obwodu, a także łączyć inne części kursu.

To powiedziawszy, różne problemy przychodzą z wykorzystaniem takiego urządzenia peryferyjnego, ponieważ jest to również jedna z najbardziej skomplikowanych Printed Circuit Boards do integracji. W tym przewodniku, przejdziemy przez podstawy płytki drukowanej Rigid-flex, jej układ, problemy i ich rozwiązania.

1、Co to jest płyta PCB Rigid-Flex?

Rigid-Flex Printed Circuit Board jest kombinacją różnych sztywnych i elastycznych technologii, które mają tendencję do tworzenia bardzo zróżnicowane i skuteczne połączenie tych dwóch. W przeciwieństwie do większości płytek drukowanych, Rigid-Flex PCB ma wiele różnych warstw zarówno sztywnych, jak i elastycznych technologii, dzięki czemu może być w stanie funkcjonować na optymalnym poziomie bez ryzyka złamania.

W przeciwieństwie do powszechnego przekonania, sztywny-flex nie pozostaje w stanie kruchym; zamiast tego, jest w stałym stanie krzywej. Kształt, który przyjmuje Rigid-flex jest bardzo podobny do sprężyny, gdzie jeśli zdarzy Ci się rozciągnąć lub skompresować, powróci do pierwotnego stanu.

Podobnie jest ze sztywnym Flexem, z tą różnicą, że możesz go wygiąć w dowolny sposób, ale wróci do pierwotnej pozycji. Nie oznacza to jednak, że wszystkie płytki Flex PCB mają stały kształt; różne urządzenia mają nieco elastyczne PCB, które pozwalają im nie mieć regularnej formy.

Doskonałym przykładem jednej z takich płytek drukowanych są drukarki, ponieważ mogą one pochwalić się bardzo elastyczną taśmą, która pozwala im poruszać się w przód i w tył bez żadnych ograniczeń. Flex PCB jest jedną z istotnych części drukarki, gdyż inaczej urządzenie nie może drukować.

Obrazek 1: Sztywny obwód elastyczny

2、Rigid Flex PCB Design

Stwierdzenie, że projekt płytki Rigid-Flex PCB jest skomplikowany, byłoby niedopowiedzeniem; nie tylko jest to jedna z najbardziej gorączkowych płytek PCB do wykonania, ale także płytka, która wymaga bardzo skrupulatnego projektu. Ze względu na istnienie różnych warstw w płytce Rigid-Flex PCB, projektant musi poświęcić wiele uwagi każdej z nich, aby jedna nie różniła się od drugiej lub nie przecinała drugiej.

Aby lepiej zrozumieć, jak działa płytka Rigid-Flex PCB, zagłębmy się w jej konstrukcję i wiele różnych warstw.

Zanim przejdziemy do właściwego zaprojektowania takiej płytki, należy pamiętać o pewnych czynnikach. Technologia zawsze się zmienia i ewoluuje wraz z upływem lat; oznacza to, że ludzie wymyślają nowe projekty i metody tworzenia sztywnej płytki Flex PCB są i będą zawsze różne, więc nie ma absolutnego sposobu na stworzenie sztywnej płytki Flex PCB.

Ponadto, w zależności od zastosowania sztywnego Flexa i jego przeznaczenia, projekt i układ może być bardzo różny od standardowego formatu, więc należy pamiętać, że cel PCB może znacząco wpłynąć na tworzenie płytki.

Obrazek 2: Sztywny obwód elastyczny

Grubość płytki Rigid-Flex jest bardzo subiektywna, ponieważ w zależności od celu budowy, różnica może być niewielka lub bardzo znacząca. Średnia grubość płytki sztywnej Flex PCB może wynosić od 0,2 mm do 0,4 mm. 0,2mm to średnia grubość obwodu jednowarstwowego PCB, a 0,4mm to średnia grubość płytki z prawie czterema warstwami.

Obrazek 3: Sztywny obwód elastyczny

Materiał

Materiały używane do budowy właściwej płytki Rigid-Flex PCB to miedź i materiał klejący używany do łączenia zarówno warstw sztywnych jak i Flex. Chociaż wybór materiału do tego celu jest niezwykły, to ten unikalny klej zapobiega pękaniu lub łamaniu miedzi.

Montaż płytek drukowanych

Łączenie sztywnych płytek PCB Flex jest również trudnym zadaniem, ponieważ istnieje zbyt wiele zmiennych do rozważenia, co oznacza, że można popełnić wiele błędów, które z kolei mogą zniszczyć cały obwód i aplikację.

Istnieje wiele różnych typów montażu PCB, w tym Flip Chip, wiązka przewodów, spawanie ultradźwiękowe i testowanie w obwodzie, aby wymienić tylko kilka. Te inne metody montażu mają swoje zalety, a każdy z nich jest skomplikowany w swoim rodzaju.

Niektórzy projektanci i producenci stosują kilka z tych metod w połączeniu z innymi sposobami, aby stworzyć płytkę PCB Rigid-Flex, która jest zarówno trwała, jak i elastyczna. Wszystkie te metody łączą się, aby stworzyć skuteczną i wydajną płytkę drukowaną.

Obrazek 4: Obwód sztywno-giętki

Uwagi dotyczące projektu PCB

Podczas tworzenia płytki drukowanej Rigid-Flex, istnieją pewne rzeczy, które należy wziąć pod uwagę, ponieważ mogą one znacząco wpłynąć na ogólny wynik aplikacji. Pierwszą rzeczą, którą należy rozważyć, są czynniki elektromechaniczne.

Zawsze, gdy zabierasz się za tworzenie obwodu PCB, musisz myśleć o czynnikach elektromechanicznych i o tym, jak wpłyną one na wynik aplikacji. Po pierwsze, musisz rozważyć stosunek zgięcia do grubości; im grubszy drut, tym większa krzywa. Jeśli twój obwód zdarza się być bardzo gruby, to może zwiększyć ryzyko awarii i może sabotować cały kurs.

Kolejnym rozważaniem, które musisz wykonać jest linia zgięcia każdej płytki Rigid-Flex PCB. Widząc, że prawie wszystkie elastyczne obwody mają linie zgięcia, które znacząco wpływają na ich rutynę, powinieneś uważać, aby nie umieszczać żadnych komponentów na nich lub wokół nich.

Ponadto, najlepiej byłoby nie zginać wielokrotnie obwodów elastycznych, ponieważ powoduje to naprężenia na różnych podkładkach i otworach do montażu powierzchniowego. Jest na to lekarstwo, gdyż można zastosować galwanizację otworów, aby zmniejszyć naprężenia; można też dodać dodatkowe podkładki, aby zakotwiczyć te miejsca.

Podczas projektowania tras ścieżek, powinieneś także wziąć pod uwagę pewne praktyki, które zmniejszą naprężenia, które w przeciwnym razie mogłyby wystąpić na obwodzie flex. Staraj się używać krzywych śladów zamiast kątów 90° lub 45°, ponieważ mogą one przenosić więcej mocy bez ryzyka zginania i łamania.

Możesz także użyć kreskowanych wielokątów, aby Twój obwód mógł przenosić płaszczyznę masy lub zasilania bez konieczności kompensowania elastyczności Twojego przebiegu.

Obrazek 5: Sztywny obwód elastyczny (Rigid Flexible Circuit)

3、Technologia i proces produkcyjny Rigid Flex PCB

Technologia, którą większość producentów stosuje na PCB, różni się w zależności od producenta, rodzaju PCB i wydajności PCB. Wydajność PCB jest jednym z unikalnych atrybutów sztywnego obwodu flex, ponieważ w zależności od zadania PCB, technologia, którą stosuje projektant może się znacznie różnić.

Doskonałym przykładem tego jest zastosowanie rigid-flex w drukarce i drukarce 3D. Podczas gdy obie te maszyny wykonują to samo zadanie, przekształcając miękką kopię w twardą, zastosowana technologia jest znacząco różna w obu tych urządzeniach.

Aby zobaczyć, w jaki sposób zastosowanie płytki drukowanej ma znaczny wpływ na technologię, której używa, niewątpliwie wpływa to na proces produkcji płytki drukowanej Czynniki wpływające na proces produkcyjny są oczywiste, więc omówimy sam proces, zamiast rozmawiać o czynnikach, które go wpływają

Każda płyta drukowana rozpoczyna się od układania warstw metalu i innych płyt drukowanych Ta część procesu nazywa się stosem

Kategoria: Powstanie piętrowe

Kaskada jest procesem umieszczania warstw dla sztywnych elastycznych płyt drukowanych W zależności od sztywności-elastycznej tablicy narzędzi, piętro może być jedną, dwiema lub czterema warstwami, a liczba poziomów zwiększa się w zależności od zastosowania

Pomyśl o tych warstwach jako o składnikach przepisu, które mogą być zupełnie inne, ale łączą się, aby utworzyć pyszny przepis, każdy składnik w jakiś sposób, kształt lub forma dodaje do dania wielki błogosławieństwo

Ten proces jest prosty, ale trudny do wyjaśnienia bez pomocy wizualnej, więc aby lepiej wyjaśnić ten proces, zobacz poniższą ilustrację

Rysunek 6 Sztywny elastyczny obwód

Jak widać na rysunku, każda warstwa zajmuje środek i widać różnice między warstwami Teraz, gdy widać znaczące różnice między poszczególnymi płytami drukowanymi, na następnych dwóch rysunkach pokazano wszystkie komponenty potrzebne do utworzenia płyty drukowanej

Należy zwrócić uwagę, że jest to wspólny widok różnych komponentów wymaganych do utworzenia PCB, które mogą się znacznie różnić w zależności od typu PCB, który ma zostać utworzony i do którego zastosowany

Rysunek 8 Sztywny elastyczny obwód

4, łatwe ugryzienie w połączeniu z płytką drukowaną

Omówiono najważniejszą część tego podręcznika, a mianowicie przewagę Dlaczego ludzie używają połączonego PCB który wykonuje niesprawiedliwą, wspaniałą pracę w tym projekcie, ponieważ jest trochę elastyczny

Oprócz możliwości podłączenia innych obwodów, może to być najczęściej używany na świecie system PCB

Jedną z wielu zalet połączenia PCB jest elastyczność Niektórzy z was mogą myśleć, że wszystkie PCB są dostosowywane Płyta drukowana jest nieco inna w zakresie dostosowywania W przeciwieństwie do ogólnych płyt drukowanych, które określają kształt urządzenia, projektant może dostosować połączone wymiary i kształty, aby dopasować się do oprawy Innymi słowy, jeśli tworzysz swój ulubiony projekt, ale masz problemy z tworzeniem odpowiedniej płyty drukowanej, możesz stworzyć właśnie połączony płytkę drukowaną, aby lepiej przystosować się do systemowych płyt drukowanych

Kolejną zaletą tego połączenia jest kompaktowa, elastyczna konstrukcja Ze względu na niewielką i elastyczną konstrukcję tych płyt drukowanych, wielkość różnych akcesoriów może być znacznie mniejsza Kompaktowa konstrukcja płyty roboczej zawsze ma tendencję do ustawiania miejsca dla bardziej przenośnych akcesoriów i urządzeń, które nie poświęcają funkcjonalności dla wielkości

Konstrukcja połączenia elastyczności umożliwia również wykorzystanie większej liczby komponentów w określonych urządzeniach, co znacznie poprawia ogólne korzyści dla produktów Dzięki elastycznym systemom producenci mogą wprowadzać różne ulepszenia i modyfikacje swoich projektów, aby dostosować się do różnych zmian, które mogą poprawić cały produkt

Łączenie obwodów drukowanych jest znanym wyborem dla różnych producentów telefonów komórkowych, ponieważ umożliwia im swobodę tworzenia płyt drukowanych, które spełniają ich oczekiwania dotyczące projektowania i specyfikacji

Zgodnie z nazwą, połączenie technologii łagodnego ugięcia zapewnia optymalną sztywność i elastyczność w obwodach drukowanych Oznacza to

że płyta PCB Rigid-Flex może zapewnić wszystkie korzyści, które wynikają ze sztywnych i elastycznych obwodów, bez żadnych ich wad. Jest to prawdopodobnie najbardziej znacząca zaleta płytki Rigid-Flex PCB. Może dać producentom wszystkie pozytywy tych dwóch indywidualnych obwodów, bez wielu negatywów.

Kolejną zaletą płyty sztywno-fleksowej jest jej wyjątkowa zdolność do pochłaniania ciepła. W przeciwieństwie do dwóch pozostałych typów tych obwodów, płytka PCB typu rigid-flex może przyjąć dużo więcej ciepła dzięki technologii zastosowanej w tych obwodach.

Dodatek poliimidu do Rigid-Flex PCB sprawia, że jest ona wyjątkowo odporna na ciepło, a także na promienie UV i promieniowanie. Co czyni ten wyczyn bardziej imponującym, to fakt, że Rigid-Flex PCB jest o wiele mniej gruby niż jego inne odpowiedniki. Z maksymalnej wysokości 4 warstw PCB idzie do 0,4 cm, sztywne-flex PCB jest bardzo cienka, ale bardziej funkcjonalne niż inne PCB.

5、 Rigid-Flex PCB Aplikacje

Płytka PCB rigid-flex ma różne zastosowania w różnego rodzaju akcesoriach i urządzeniach, z których korzystamy na co dzień. Jedno z jego najbardziej widocznych zastosowań pojawia się w aplikacji smartfona. W obecnej dobie smartfony muszą być niesamowicie cienkie, a jednocześnie bardzo funkcjonalne, co można osiągnąć tylko dzięki zastosowaniu technologii rigid-flex.

Innym bardzo znanym zastosowaniem rigid-flex PCB są różne elementy elektroniczne komputerów, z których wszystkie wykorzystują rigid-flex PCB. Jednym z wielu elementów, które wykorzystują technologię rigid-flex jest dysk twardy; nadąża on za stale rosnącymi prędkościami zapisu w dzisiejszym komputerze. Zastosowanie rigid-flex w dysku twardym jest doskonałe, ponieważ utrzymuje dysk twardy w chłodzie, nawet gdy pracuje on w szczytowym momencie.

PCB typu rigid-flex jest również wykorzystywane w dziedzinie medycyny. Ostatnio wynalazek o nazwie pill cam pozwala zobaczyć wnętrze żołądka danej osoby, aby zbadać wewnętrzne uszkodzenia. Ta pigułka wykonana jest z dobrze zaprojektowanych obwodów rigid-flex, które są bardzo skuteczne.

6、Koszt sztywnej płytki Flex PCB

Koszt sztywnego Flex PCB jest bardzo różny w zależności od rodzaju sztywnego-flexu, który otrzymujemy i skąd go otrzymujemy. Sztywny-Flex PCB może mieć gdzieś między jednym a czterema warstwami innych materiałów, aby utworzyć PCB.

Ceny Rigid-Flex PCB różnią się znacznie w zależności od rodzaju PCB, które chcesz i warstw, które będzie zawierać. Oznacza to, że w zależności od rodzaju wymaganej płytki PCB, cena będzie rosła lub malała.

Innym czynnikiem wpływającym na koszt PCB jest producent lub twórca. W zależności od producenta, cena może być rozsądna lub absurdalna. Jednak ta wysoka cena jest uzasadniona fantastyczną jakością produktu, a także ogromną dbałością o szczegóły, którą droższy producent nada twojej pracy.

7、Wniosek

Płyty PCB Rigid-Flex są jednym z najważniejszych i najbardziej użytecznych rodzajów płyt PCB na obecnym rynku. Nie tylko mogą wchłonąć dużo ciepła, ale mogą również zrobić dla maleńkiego i kompaktowego obwodu, który może być tak samo skuteczny jak większe obwody. Znalezienie odpowiedniego producenta, który może dać Ci tanią usługę bez utraty jakości może być bardzo trudne. Który jest dlaczego OURPCB może zaoferować Państwu jedne z najlepszych korzyści w obecnym czasie wraz z najlepszą ceną. Możesz się z nimi skontaktować pod adresem (wstaw e-mail i numer telefonu)