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什么是柔性印刷电路(FPC)

什么是柔性印刷电路?

简而言之,柔性印刷电路板是具有弯曲或扭曲能力的电路板。从这个断言中,很明显,它们的区别在于灵活的构造。这就是为什么电子工程师和设计师在要求其品质的应用中使用它们的原因。它们也称为柔性电路,主要用于小型电子应用中。由于它们以弯曲能力为特征,因此柔性印刷电路由诸如聚酰亚胺的柔性基板制成。柔性印刷电路的另一个重要特性是,它们比印刷电路板具有更好的散热性。正是这种质量使使用它的电子设备可以长时间保持质量状态。

柔性印刷电路板与标准印刷电路板的区别

柔性印刷电路板和标准印刷电路板之间存在一些差异。重要的是要指出,尽管它们的电气功能相似,但它们在结构和机械方面却有显着差异。两者之间的第一个区别是,柔性印刷电路板具有弯曲和扭曲的能力,而印刷电路板则不能弯曲和扭曲。这种特殊的差异认为两者必须具有不同的制造材料,工艺和设计。从以上主张出发,让我们看一下柔性印刷电路板和标准印刷电路板在其应用中使用的不同材料。

对于基层,它必须是刚性的,并且通常用玻璃对印刷电路板进行加固。在这种情况下,最常用的材料是FR4。所使用的材料提供了非常需要的稳定性,包含耐热性并具有出色的机械力。但是,它没有弯曲的能力。另一方面,对于柔性电路,所使用的基材主要由聚酰亚胺制成。使用这种材料的优点是它具有出色的柔韧性,但其提供机械支撑的能力受到限制。另外,其尺寸稳定性受到限制。

关于粘合剂,对印刷电路板的要求主要倾向于热和化学质量。其背后的主要原因是它们不弯曲。对于柔性印刷电路而言,这是不同的。由于必须弯曲,因此所用的粘合剂必须允许弯曲才能使应用有效地工作。对于用于柔性电路的粘合剂,必须进行相当大的拉伸。最重要的是,适用于柔性印刷电路的胶粘剂具有与印刷电路板不同的热,机械和化学性质。

最后,我们来看一下铜膜。本质上,有两种铜膜。第一个是电沉积,另一个是滚轧退火。在这两者之间,滚动退火具有更高的灵活性,因此,它是柔性印刷电路应用的最佳选择。另一方面,尽管电沉积铜具有一定的柔韧性,但它主要用于印刷电路板的生产。铜的选择对于柔性电路的性能具有重要意义。

基于上述差异,很明显,柔性印刷电路板和印刷电路板的设计规格有很大的不同。因此,设计师和工程师必须意识到两者之间的差异,以免发生故障。

柔性电路板的类型

有各种柔性电路板。通常,它们是根据各种配置和规格设计的。值得指出的是,它们也是基于图层进行分类的。让我们根据配置和层来了解不同类型的柔性电路板。

基于配置的柔性电路板分类

HDI柔性电路板

这些电路板的特点是高密度互连。如果您正在寻找性能更高的印刷电路板,则可以选择这些。基本上,与普通的柔性电路板相比,它们具有更高的性能。它们具有较高性能的原因是它们具有各种功能,并且具有先进的设计和构造。另外,与普通基板相比,HDI柔性印刷电路板使用更薄的基板。这对于改善其性能以及减小其尺寸大有帮助。

刚柔板

就像顾名思义,这些特殊的电路板是柔性和刚性印刷电路板的组合。通常,刚性-柔性电路板构造包含通过柔性电路连接在一起的一系列刚性电路。混合电路的优势在于,它们为设计人员提供了增强电路能力的机会。重要的是要强调指出,刚性区域在安装多个组件(包括连接器和机箱)时会派上用场。另一方面,柔性区域用于确保无振动的阻力。

基于层的柔性电路板分类

单面柔性电路板

这是基于层的柔性电路板的基本类型之一。它包含一层聚酰亚胺薄膜。它还具有一层薄薄的铜层。

双通道单面柔性电路板

顾名思义,这些电路板是单面的,但铜箔的两侧都可以触及。

双面柔性电路板

这些特定的电路板在聚酰亚胺层的任一侧都包含双层导体。

多层柔性电路

该电路包含双面和单面柔性电路的组合。

基于上述类型的柔性电路板,很明显,设计人员和工程师为不同的应用提供了更广泛的选择范围。正是这种灵活性使柔性电路板受益匪浅。

柔性印刷电路的好处

设计自由的能力

柔性印刷电路具有设计自由度。它们不仅限于双层。对于工程师来说,这是一个很大的优势。利用这种自由度,工程师可以提出具有不同互连的复杂配置。另外,柔性印刷电路能够容纳不同的组件。如果您询问那里的任何工程师或设计师,他们会告诉您,拥有设计自由的能力大大有助于他们发挥多样性和创造力。

它们允许高密度配置

由于它们可以将电镀的通孔和表面安装的组件组合在一起,因此它们可以为高密度器件留出空间。组件之间的狭窄间隔的可能性允许设计更轻的导体。通过这种方式,可以为额外的组件提供空间。

设计精度

由于柔性印刷电路大多是使用自动化机械进行设计的,因此设计中的误差幅度较小。这是高级电子设备的主要特征。当今使用的大多数高级电子设备都使用柔性电路板,因为它们的精度很高。需要高精度的设备示例包括医疗环境中使用的设备。

他们很轻

电路板可以轻松折叠,因此可以将其放置在其他组件难以安装的隔间中。工程师利用这些电路的重量轻来减小封装尺寸。

灵活性

由于它们具有灵活性,因此能够减轻用户经常在刚性电路板上产生的重量和空间压力。安装柔性电路板时,可以将其弯曲到不同的高度。这使得可以提高各种电子设备的功能级别。

长期表现

柔性电路板的卓越品质使其具有耐用性和长期性能。这些板包含的低延展性和低质量的特性使它们能够克服振动的影响,因此具有提高性能的能力。电子产品能够长时间保持耐用的能力对用户来说是一个巨大的优势。如您所知,电子产品在当今家庭中很普遍,因此,它们长时间保持良好状态的能力是附加值。

降低成本

与其他设备或材料相比,任何设备或材料都具有降低PCB成本的能力,这使其具有更多优势。考虑到柔性印刷电路具有适合于小空间的能力,它们可以显着降低柔性印刷电路组件的成本。同样,它们减少了返工时间,测试时间和废品率,从而节省了成本。

适用于高温使用

这些电路板中的聚酰亚胺材料具有承受高温的能力,并且还可以抵抗酸和油等材料。柔性电路板可以承受高达400摄氏度的温度,这使其成为高温应用的可靠选择。

减少柔性印刷电路组装过程中的错误

他们具有准确的设计并实现了自动化生产,这意味着在组装过程中出现错误的可能性极小。

优质气流

由于柔性电路板的简化设计,它们使冷却空气通过电子设备的流动成为可能。

增强系统可靠性

设计人员意识到电路故障发生在互连点。因此,为了提高电路的可靠性,设计了柔性电路以确保互连最少。

能够支持各种连接器和组件

设计者和工程师承认,柔性电路是有优势的,因为它们能够容纳更多范围的连接器和组件。

散热性

由于电路板的紧凑设计,产生的热路径更短。因此,与刚性电路相比,散热更快。而且,柔性电路从两侧的任一侧散发热量。

挠性印制电路中使用的材料

什么是柔性印刷电路(FPC)

柔性印刷电路中使用了多种材料。使用的主要材料之一是铜。在制作柔性印刷电路时,它用作导体材料。还有其他使用的导体,包括:铝,康斯坦丁和银墨水。聚酰亚胺也是这些特定电路使用的另一种材料。正是这些材料使柔性印刷电路与标准印刷电路板不同。

柔性印刷电路的应用

什么是柔性印刷电路(FPC)

柔性印刷电路可以用于各种应用。例如,它们可用于静态应用程序和动态伸缩。对于静态应用,电路板的设计应尽量减少挠曲。在安装过程中会弯曲电路。对于动态弯曲,电路板用于常规弯曲。以下是这些电路板的许多应用:机器人,打印机和手机。还必须指出,柔性电路板广泛用于需要高精度和规则弯曲的应用中。这些应用的示例包括:相机,卫星,燃油泵,防抱死制动器,航空电子设备,运动系统,医疗设备,安全气囊系统和制造设备。

FPC生产流程

单面FPC:

什么是柔性印刷电路(FPC)

准备基础材料-(钻孔材料)-图案转移-蚀刻剥离-AOI-表面处理-切割-覆膜层压板孔冲孔-表面处理-镀锡/铅-丝网印刷-ET-轮廓冲孔-QC-QA-包装

 

双面FPC:

 

什么是柔性印刷电路(FPC)

准备基础材料-钻孔-PTH-表面处理-图案转移-开发蚀刻剥离-AOI-表面处理-覆膜层压板孔冲孔-表面处理-镀锡/铅(NI / AU)-丝网印刷-ET-轮廓冲孔-QC-QA-包装

结论

电路板在电子设备的功能中起着重要作用。本质上,它们用于使电子设备的操作成为可能。导电路径和电子组件使电子器件运行。柔性电路板存在于许多电子产品中,包括智能手机,平板电脑,智能手表,计算器等。需要注意的关键是电路板是不同的,因此用于不同的应用。具体地,柔性印刷电路板和印刷电路板具有不同的特性和应用。设计人员应注意这些差异,以避免系统故障。主要区别之一是,尽管柔性印刷电路板可以弯曲,但印刷电路板不能弯曲。对这两种电路的严格审查显示,工程师在电子电路中使用它们时,会同时利用机械和结构上的差异。从上面关于柔性印刷电路的讨论中,很明显,这些电路是多种多样的,并且在其应用中具有多种益处。

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