PCB Tecnico - La funzione e il ruolo del CCP

Discussioni sulle caratteristiche, i vantaggi e gli effetti di FPC da parte di varie parti nella progettazione, produzione e applicazione di circuiti flessibili.

1. Le caratteristiche dei circuiti flessibili

Il circuito flessibile è di piccole dimensioni e leggero di peso. Il design originale del circuito flessibile è quello di sostituire il cavo più grande del cablaggio del cavo. Sulle attuali schede di assemblaggio di dispositivi elettronici all'avanguardia, i circuiti flessibili sono di solito l'unica soluzione per soddisfare i requisiti di miniaturizzazione e mobilità. I circuiti flessibili (a volte chiamati circuiti stampati flessibili) sono circuiti in rame o circuiti stampati a pellicola spessa polimerica incisi su un substrato polimerico. Per dispositivi sottili, leggeri, compatti e complessi, le soluzioni progettuali spaziano da linee conduttive unilaterali a complessi assemblaggi tridimensionali multistrato. Il peso totale e il volume dell'assemblaggio flessibile sono inferiori del 70% rispetto al tradizionale metodo del cablaggio rotondo. I circuiti flessibili possono anche aumentare la loro resistenza utilizzando materiali rinforzati o fodere per ottenere ulteriore stabilità meccanica.

L'applicazione di componenti flessibili sta aumentando rapidamente. Strataflex Hudson, Presidente e Direttore Generale di NH Jim Barry, ha dichiarato: "Quasi quando ritiri qualsiasi elettrodomestico oggi, troverai un gruppo flessibile in esso?". Apri una fotocamera 35mm e ci sono da 9 a 14 differenze in esso. Il circuito flessibile della fotocamera sta diventando più piccolo e più funzionale. L'unico modo per ridurre le dimensioni è avere più componenti filiale, linee più sottili, altezze più strette e oggetti pieghevoli. Pacemaker, apparecchiature mediche, video Telecamere, apparecchi acustici, computer portatili: quasi tutto ciò che utilizziamo oggi ha circuiti flessibili in loro. "

2. I vantaggi e gli effetti dei circuiti flessibili

2.1 Flessibilità e affidabilità dei circuiti flessibili

La scheda flessibile bifacciale è un modello conduttivo fatto da incisione su entrambi i lati della pellicola di base. Il foro metallizzato collega i modelli su entrambi i lati del materiale isolante per formare un percorso conduttivo per soddisfare la funzione di progettazione e uso della flessibilità. La pellicola di copertura può proteggere i fili monofacciali e bifacciali e indicare dove sono posizionati i componenti.

La scheda flessibile multistrato è quella di laminare tre o più strati di circuito flessibile unilaterale o circuito flessibile bifacciale insieme, attraverso la perforazione e la galvanizzazione per formare fori metallizzati, formando percorsi conduttivi tra diversi strati. In questo modo, non è necessario utilizzare un processo di saldatura complicato. Al Balzano, vice presidente e direttore generale di Basic Electronics di Garden Grove, California, ha dichiarato: "I circuiti multistrato presentano enormi differenze funzionali in termini di maggiore affidabilità, migliore conducibilità termica e prestazioni di assemblaggio più facili." Anche se il numero di strati conduttivi progettati per questo tipo flessibile può essere illimitato, al fine di garantire la facilità di montaggio nella progettazione del layout, si dovrebbe considerare l'influenza reciproca delle dimensioni del montaggio, del numero di strati e della flessibilità.

Il tradizionale pannello rigido-flex è composto da substrati rigidi e flessibili laminati selettivamente insieme. La struttura è compatta e il collegamento conduttivo è formato con fori metallizzati. Mario Amalfi, Responsabile Vendite Internazionali di Aero Flexible Ciruitry a Torrance, California, ha commentato: "Se la vostra scheda ha componenti sul lato anteriore e posteriore, la scheda rigida flex è una buona scelta. Ma se tutti i componenti sono in Per un lato, è più economico scegliere una scheda flessibile bifacciale e laminato uno strato di materiale rinforzato FR-4 sul retro. FR-4 non formerà connessioni elettriche con fori metallizzati o circuiti flessibili efficaci, ma solo Rinforzo. Questo non solo migliora l'affidabilità, ma riduce anche i danni nel processo di produzione o nel processo di installazione dei componenti, o dopo l'installazione dei componenti. "Amalfi suggerisce che considerando l'affidabilità e i fattori di prezzo, il produttore dovrebbe cercare di mantenere il numero di strati il più piccolo possibile.

L'industria dei circuiti flessibili sta subendo un piccolo ma rapido sviluppo. Il metodo del film spesso polimerico (PTF) è un processo di produzione efficiente e a basso costo per circuiti stampati. Il processo è quello di stampare selettivamente inchiostri polimerici conduttivi su un substrato flessibile a buon mercato. Il suo substrato flessibile rappresentativo è PET. I conduttori PTF includono riempitori metallici serigrafati o riempitori di polvere di carbonio. Il PTF stesso è molto pulito, utilizzando adesivo SMT senza piombo, nessuna incisione è richiesta. Al Hollenbeck, direttore tecnico della Poly-Flex di RI Cranston, ha detto: "A causa del suo uso di processi additivi e substrati a basso costo, i circuiti PTF sono dieci volte più economici dei circuiti Kapton in rame e 2-3 volte più economici dei PCB. PTF è particolarmente adatto per il pannello di controllo delle apparecchiature a causa del suo basso costo e facile montaggio e sostituzione sotto il pannello grafico piatto. componenti, interruttori e dispositivi di illuminazione sulla scheda madre PCB nel circuito PTF. Non solo risparmia i costi, ma riduce anche il consumo energetico.

Se la struttura di questi circuiti flessibili consente di risparmiare sui costi e se sono utilizzati in modo ottimale può essere valutata dalla convenienza del progetto di interconnessione e dal costo totale. George Serpa è un produttore a contratto di Flextronics International a San Jose, California. Come ingegnere senior di R & S del prodotto, ho una buona comprensione degli assemblaggi flessibili. "Il modo complessivo di interconnessione è diverso. I telefoni cellulari sono in layout a blocchi; i laptop sono in orientamento XY; le stampanti sono in formato PCB rigido-flessibile. Questi prodotti sono realizzati con materiali diversi con prezzi diversi per ridurre il costo dei cavi di collegamento. Ogni design deve essere valutato tipologicamente per ottenere il miglior rapporto prestazioni-prezzo."

2.2 L'economia dei circuiti flessibili

Le materie prime ad alto costo sono la ragione principale per l'alto prezzo dei circuiti flessibili. Joseph DiPalermo, Responsabile Ingegneria Applicativa di Parlex, Mass., a Methuen, ha detto: "Il prezzo delle materie prime varia notevolmente. Il costo del circuito flessibile poliestere con il costo più basso della materia prima è 1,5 volte quello della materia prima utilizzata; poliimide ad alte prestazioni. I circuiti flessibili sono fino a 4 volte o più. Allo stesso tempo, la flessibilità del materiale rende difficile automatizzare la lavorazione durante il processo di produzione, con conseguente diminuzione di o utput; Nel processo di assemblaggio finale, come la rimozione di accessori flessibili, le interruzioni di linea. Questo tipo di situazione è più probabile che si verifichi quando il progetto non è adatto all'applicazione. Sotto l'elevato stress causato dalla flessione o dalla formazione, è spesso necessario scegliere materiali di rinforzo o rinforzo. "Sebbene le materie prime siano costose e la produzione sia problematica, DiPalermo ritiene ancora che le funzioni di giunzione pieghevoli, pieghevoli e multistrato ridurranno le dimensioni dell'assemblaggio complessivo, ridurranno i materiali utilizzati e ridurranno il costo totale di assemblaggio.

2.3 Il costo dei circuiti flessibili viene ulteriormente ridotto

Nonostante i fattori di costo sopra menzionati, il prezzo dell'assemblaggio flessibile sta diminuendo, diventando vicino al PCB tradizionale. Ciò è dovuto principalmente all'introduzione di nuovi materiali, al miglioramento dei processi produttivi e ai cambiamenti strutturali. Dopo che l'adesivo è stato rimosso dal circuito flessibile, il circuito flessibile è reso ignifugo. Ciò può accelerare il processo di certificazione UL e ridurre ulteriormente i costi. Quando i circuiti flessibili continuano a svilupparsi rapidamente dalle applicazioni industriali militari iniziali alle applicazioni civili e di consumo, è ancora più importante ottenere la certificazione UL. La maschera di saldatura flessibile del bordo e altri rivestimenti superficiali riducono ulteriormente il costo dell'assemblaggio flessibile. Barry crede sempre che negli ultimi dieci anni alcuni di questi nuovi materiali e nuovi processi abbiano notevolmente ridotto i costi. Allo stesso tempo, è proprio perché tali prodotti sono stati ampiamente riconosciuti e richiesti che anche il costo dei materiali flessibili sta diminuendo.

Nei prossimi anni, i circuiti flessibili più filiale, più complessi e più costosi da assemblare richiederanno un assemblaggio più nuovo, e i circuiti ibridi flessibili dovranno essere aggiunti. La sfida per l'industria dei circuiti flessibili consiste nel rafforzare i suoi vantaggi tecnologici e tenere il passo con i computer, le telecomunicazioni, la domanda dei consumatori e i mercati attivi. Inoltre, i circuiti flessibili svolgeranno un ruolo importante nel funzionamento senza piombo.