Leiterplattentechnisch - Die Vorteile und Effekte flexibler Leiterplatten

1 Flexibilität und Zuverlässigkeit flexible Schaltungen

Vier Arten von flexible Schaltungen sind derzeit vorherrschend: einseitig, doppelseitig, mehrschichtig, und starr-flex Kombination. Friedman sagte: "Einseitige flexible Leiterplatten haben die niedrigsten Kosten. Wenn die elektrische Leistung nicht hoch ist und einseitige Verkabelung verfügbar ist, einseitig flexible Leiterplatten sollten verwendet werden."Diese häufigste Form wurde kommerzialisiert, Die Tintenstrahlpatrone des Druckers und der Speicher des Computers. Die einseitig flexible Leiterplatte hat eine Schicht chemisch geätzter leitfähiger Muster, und die leitfähige Musterschicht auf der Oberfläche des flexiblen Isoliersubstrats ist eine gewalzte Kupferfolie. Die insulating substrate used for flexible assembly can be polyimide (Kapton), polyethylene terephthalate (PET), aramid fiber paper (Nomex) and polyvinyl chloride (PVC).

The doppelseitige flexible Leiterplatte ist ein leitfähiges Muster, das durch Ätzen auf beiden Seiten der Basisfolie hergestellt wird. Das metallisierte Loch verbindet die Muster auf beiden Seiten des Isoliermaterials, um einen leitfähigen Pfad zu bilden, um die Design- und Verwendungsfunktion der Flexibilität zu erfüllen. Die Abdeckfolie kann ein- und doppelseitige Drähte schützen und anzeigen, wo die Komponenten platziert werden.

Mehrschichtige flexible Leiterplatten werden durch Laminieren von drei oder mehr Schichten einseitig flexible Schaltungen oder doppelseitig flexible Schaltungen zusammen. Metallisierte Löcher werden durch Bohren und Galvanisieren gebildet, um leitfähige Pfade zwischen verschiedenen Schichten zu bilden. Auf diese Weise, Es ist kein komplizierter Schweißprozess erforderlich. Al Balzano, Vice President und General Manager von Basic Electronics in Garden Grove, Kalifornien, sagte: "Mehrschichtige Schaltungen haben große funktionale Unterschiede in Bezug auf höhere Zuverlässigkeit, bessere Wärmeleitfähigkeit, und einfachere Montageleistung."Obwohl die Anzahl der für diesen flexiblen Typ konzipierten leitfähigen Schichten unbegrenzt sein kann, um eine einfache Montage bei der Gestaltung des Layouts zu gewährleisten, der gegenseitige Einfluss der Baugruppengröße, Anzahl der Schichten und Flexibilität sollten berücksichtigt werden.

Die traditionelle Rigid-Flex Board besteht aus starren und flexiblen Substraten, die selektiv miteinander laminiert werden. Die Struktur ist kompakt, und die leitfähige Verbindung wird mit metallisierten Löchern gebildet. Mario Amalfitano, International Sales Manager von Aero Flexible Ciruitry in Torrance, Kalifornien, Kommentar: "Wenn Ihr Board Komponenten auf der Vorder- und Rückseite hat, Rigid-Flex Board ist eine gute Wahl. Aber wenn alle Komponenten auf einer Seite sind, es ist wirtschaftlicher, eine doppelseitige flexible Leiterplatte und laminieren Sie eine Schicht FR-4 verstärkten Materials auf der Rückseite. FR-4 bildet keine elektrischen Verbindungen mit metallisierten Löchern oder effektiven flexible Schaltungen, aber eine Verstärkungsrolle spielen. Dies erhöht nicht nur die Zuverlässigkeit, reduziert aber auch den Herstellungsprozess oder den Prozess der Installation von Komponenten, oder der Schaden nach dem Einbau der Komponenten."Amalfitano schlägt vor, dass unter Berücksichtigung der Zuverlässigkeit und Preisfaktoren, Der Hersteller sollte versuchen, die Anzahl der Schichten so gering wie möglich zu halten .

Die flexible Schaltungsindustrie befindet sich in einer kleinen, aber rasanten Entwicklung. Das Polymerdickfilmverfahren (PTF) ist ein effizientes und kostengünstiges Herstellungsverfahren für Leiterplatten. Das Verfahren besteht darin, leitfähige Polymertinten selektiv auf einem billigen flexiblen Substrat zu drucken. Sein repräsentatives flexibles Substrat ist PET. PTF-Leiter umfassen seidengesiebte Metallfüllstoffe oder Kohlenstoffpulver-Füllstoffe. PTF selbst ist sehr sauber, mit bleifreiem SMT-Kleber, keine Notwendigkeit zu ätzen. Al Hollenbeck, Technischer Direktor von Poly-Flex in RI Cranstom, sagte: "Aufgrund seiner Verwendung von additiven Prozessen und kostengünstigen Substraten, sind PTF-Schaltungen zehnmal billiger als Kupfer-Kapton-Schaltungen und 2-3-mal billiger als Leiterplatten. PTF ist besonders geeignet für die Steuerung von Geräten wegen seiner niedrigen Kosten und einfachen Montage und Austausch unter der flachen Grafikplatte. Auf Mobiltelefonen und anderen tragbaren Produkten eignet sich PTF für die Umwandlung der Komponenten, Schalter und Beleuchtungseinrichtungen auf dem PCB-Motherboard in PTF-Schaltung. Es spart nicht nur Kosten, sondern reduziert auch den Energieverbrauch.

Es gibt auch eine flexible Schaltung mit einer gemischten Struktur, die auch ein Mehrschichtige Platine, aber die leitende Schicht der Mehrschichtige Platine besteht aus verschiedenen Metallen. Jack Lexin, Applikationsingenieur bei LEFlex Circuits in Karlsbad, Kalifornien, "Ein 8-lagiges Board verwendet FR-4 als innere Schicht und Kapton als äußere Schicht, aus drei verschiedenen Richtungen des Motherboards. Leads, Jede Leitung besteht aus einem anderen Metall. Konstantanlegierung, Kupfer und Gold werden als unabhängige Blei verwendet. "Diese Art von gemischter Struktur wird hauptsächlich in der Beziehung zwischen elektrischer Signalumwandlung und Wärmeumwandlung und der niedrigen Temperatur verwendet, wo die elektrische Leistung relativ hart ist. im Fall von. In diesem Fall, Flexible Hybridschaltungen sind die einzig mögliche Lösung.

Ob die Struktur dieser flexible Schaltungen spart Kosten und ist optimal ausgelastet, kann durch den Komfort des Verbindungsdesigns und die Gesamtkosten bewertet werden. George Serpa ist Lohnhersteller von Flextronics International in San Jose, Califonia.kgm. As a senior product R&D engineer, Ich habe ein gutes Verständnis für flexible Baugruppen. "Die gesamte Art der Zusammenschaltung ist anders. Mobiltelefone sind in Blocklayout; Laptops in XY-Ausrichtung; Drucker sind in Starrflex-Leiterplatte Format. Diese Produkte werden aus verschiedenen Materialien mit unterschiedlichen Preisen hergestellt, um die Kosten für Verbindungsleitungen zu reduzieren. Jedes Design muss typologisch bewertet werden, um das beste Preis-Leistungs-Verhältnis zu erreichen."