Bảng mạch in linh hoạt FPC

FPC còn được gọi là PCB linh hoạt hoặc mạch in linh hoạt. FPC được làm bằng polyimide (PI) hoặc polyethylene terephthalate (PET) linh hoạt PCB nguyên liệu và có thể được gấp lại và uốn cong. FPC là một loại bảng mạch linh hoạt với mật độ mạch cao, trọng lượng nhẹ, độ dày mỏng và hiệu suất uốn tốt.

FPC là một phương pháp đáp ứng các yêu cầu về thu nhỏ và tính di động của thiết bị điện tử. Bảng mạch PCB linh hoạt có thể uốn cong, quấn và gấp tự do, có thể chịu được hàng triệu lần uốn động mà không làm hỏng dây dẫn, có thể được sắp xếp tùy ý theo yêu cầu bố trí không gian, có thể di chuyển và mở rộng tự do trong không gian ba chiều, do đó nhận ra sự tích hợp của lắp ráp PCB và kết nối dây dẫn. Nguyên mẫu FPC cũng có ưu điểm là tản nhiệt tốt, khả năng hàn tốt, dễ lắp ráp và chi phí toàn diện thấp. Do đó, chất nền linh hoạt đã được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực hoặc sản phẩm như dải led bảng mạch linh hoạt, hàng không vũ trụ, quân sự, truyền thông di động, máy tính xách tay, thiết bị ngoại vi máy tính, PDA, máy ảnh kỹ thuật số. FPC là gì? Bạn có biết

Sự khác biệt giữa PCB và FPC là gì?

PCB được sản xuất bằng công nghệ in và do đó được gọi là bảng mạch in. FPC cũng được làm bằng in ấn, vì vậy FPC Flex Circuit Board cũng là PCB Print Circuit Board. Bảng mạch in bao gồm PCB cứng và chất nền linh hoạt. Nhưng chúng tôi đã quen với việc gọi bảng PCB cứng nhắc là PCB hoặc PCB và bảng PCB linh hoạt được gọi là FPC hoặc FPCB.

2. Tỷ lệ sử dụng không gian của PCB linh hoạt và PCB cứng là khác nhau. Đối với bảng mạch cứng nhắc PCB, bảng thường phẳng trừ khi đường được làm bằng keo phim ở dạng ba chiều. Do đó, các thiết bị điện tử nên được thiết kế để tận dụng tối đa không gian ba chiều và FPC Flex Circuit Board là một giải pháp tốt. Sơ đồ mở rộng không gian phổ biến cho bảng mạch cứng PCB là sử dụng khe cắm và thẻ giao diện. FPC Flex Circuit Board có thể được chế tạo thành một cấu trúc tương tự miễn là nó được thiết kế theo phương pháp chuyển giao, với sự linh hoạt hơn trong thiết kế hướng.

3. Mạch PCB linh hoạt và mạch PCB cứng nhắc có các tính năng khác nhau. FPC thường sử dụng PI hoặc PET làm vật liệu nền linh hoạt cơ bản và có thể uốn cong hoặc uốn cong tự do. PWB thường được làm bằng FR4, gốm sứ, teflon và kim loại và không thể uốn cong hoặc uốn cong.

4. Sử dụng PCB mạch linh hoạt và PCB mạch cứng là khác nhau. FPC Flex Board được sử dụng cho các liên kết và một số vật dụng cần uốn cong nhiều lần. Bảng cứng PCB thường được sử dụng ở những nơi không cần uốn và độ cứng tương đối cao.

Bảy loại chất nền linh hoạt

1. Bảng mạch PCB linh hoạt một mặt bao gồm "mạch một mặt+màng bảo vệ". Tấm linh hoạt một mặt có khả năng chống gấp tốt.

2. Bảng mạch PCB linh hoạt hai mặt bao gồm "màng bảo vệ+mạch hai mặt+màng bảo vệ". Bảng điều khiển linh hoạt hai mặt có lá đồng ở cả hai mặt của chất nền bảng điều khiển kép và các lớp trên và dưới được kết nối bằng lỗ PTH, vì vậy nó linh hoạt hơn so với bảng điều khiển một mặt.

3. Bảng FPC tổng hợp một mặt cộng với một mặt bao gồm "màng bảo vệ+một mặt+keo tinh khiết+một mặt+màng bảo vệ". Hai mảnh giấy bạc đồng một mặt được dán với nhau bằng keo tinh khiết, sau đó hai lớp được thực hiện thông qua lỗ PTH và keo tinh khiết trong khu vực uốn được đào lên.

4. Tấm FPC dập nổi bao gồm "lá đồng nguyên chất+màng bảo vệ trên và dưới". Một lá đồng nguyên chất dày hơn được ép vào PI, tạo thành một cấu trúc treo ở một số khu vực. Nó chủ yếu được sử dụng để uốn màn hình tinh thể lỏng (TFT) và có thể cung cấp chức năng chèn cho hàn chuyên sâu.

5. PCB nhiều lớp linh hoạt, PCB nhiều lớp linh hoạt được làm bằng "nhiều CCLS một mặt (hoặc bảng điều khiển kép)+keo tinh khiết+màng bảo vệ (CVL)". Dây của mỗi lớp được kết nối bằng lỗ PTH. Tính linh hoạt của nó kém do số lượng quá nhiều lớp (tính linh hoạt tốt trong khu vực thiết kế mở keo tinh khiết)

6. PCB linh hoạt cứng được hàn hoặc ép bằng cách sử dụng "chất nền FPC một mặt hoặc hai mặt+chất nền PCB cứng nhiều lớp". Các dòng trên bảng mạch PCB Flex Rigid được kết nối bằng lỗ PTH. Flex Rigid PCB Board có thể đạt được lắp ráp ba chiều trong các điều kiện lắp ráp khác nhau, với các tính năng nhẹ, mỏng và ngắn, có thể làm giảm kích thước lắp ráp, chất lượng và lỗi định tuyến của các sản phẩm điện tử.

7. Ăng ten PCB linh hoạt tương đương với việc rút dây ăng ten trên PCB và sử dụng các kim loại bên ngoài khác làm ăng ten. Nó thường được sử dụng trong điện thoại di động tầm trung và cấp thấp và các sản phẩm phần cứng thông minh với băng tần phức tạp. Ăng ten mạch linh hoạt này phù hợp với hầu hết các thiết bị điện tử nhỏ và có thể được sử dụng làm ăng ten composite trong hơn 10 băng tần như 4G. Nó hoạt động tốt và chi phí thấp.

Làm thế nào để làm cho PCB linh hoạt?

Quy trình sản xuất PCB linh hoạt 2 lớp

Cắt - Khoan - PTH - Mạ - Tiền xử lý - Dán màng khô - Căn chỉnh - Phơi sáng - Phát triển - Mạ đồ họa - Xóa màng - Tiền xử lý - Dán màng khô - Tiếp xúc căn chỉnh - Phát triển - Khắc - Xóa màng - Xử lý bề mặt - Dán màng phủ - Ép - Chữa - Nạp niken - In ký tự - Cắt - Đo điện - Dập - Kiểm tra cuối cùng - Đóng gói - Vận chuyển

Quy trình sản xuất PCB linh hoạt 1 lớp

Cắt - Khoan - Dán màng khô - Căn chỉnh - Phơi sáng - Phát triển - Khắc - Lột - Xử lý bề mặt - Dán màng phủ - Nhấn - Chữa - Xử lý bề mặt - Nạp niken vàng - In ký tự - Cắt - Đo điện - Đục lỗ - Kiểm tra cuối cùng - Đóng gói - Vận chuyển

Làm thế nào để hàn FPC vào PCB, làm thế nào để loại bỏ PCB linh hoạt?

Hàn PCB linh hoạt yêu cầu kết nối với PCB bằng cách sử dụng đầu nối FPC, do đó PCB linh hoạt cứng xuất hiện. Cứng và linh hoạt kết hợp với PCB có thể tiết kiệm chi phí của các đầu nối hàn FPC để PCB và FPC kết nối. Nó cũng có sử dụng không gian tốt hơn và hiệu suất ổn định hơn. Tuy nhiên, PCB linh hoạt cứng có chi phí cao hơn nhiều so với PCB linh hoạt.

Ion làm sạch linh hoạt PCB máy có thể giải quyết vấn đề FPC hydrophilic kém và độ bám dính kém với đồng mạ. Tính ưa nước kém của vật liệu PCB linh hoạt PI là nguyên nhân gốc rễ ảnh hưởng đến độ tin cậy của mạ đồng. Xử lý bề mặt của chất nền PI của máy rửa plasma có thể cải thiện hiệu quả khả năng ưa nước của vật liệu PI. Góc tiếp xúc nước được sử dụng để đo vật liệu PI trước và sau khi xử lý bề mặt plasma. Góc tiếp xúc với nước có thể giảm từ trên 450 xuống dưới 50. Nếu lớp phủ phún xạ magnetron được thực hiện tại thời điểm này, lực liên kết của màng đồng có thể đáp ứng các yêu cầu mong muốn.

Đôi khi, để hàn FPC, vì nó quá mềm, chúng ta cần thiết kế một gia cố cho nó. Gia cố FPC thường được làm bằng PCB linh hoạt Altium. Khi chúng ta cần hàn các yếu tố để FPC, thiết kế một chất nền linh hoạt được kết nối với bảng mạch PCB bằng nhôm linh hoạt. Nó có thể làm cho cổng sản xuất bảng mạch FPC có độ cứng tốt hơn. Điều này làm cho nó dễ dàng hơn để lắp ráp.

Các tính năng của FPC

FPCS linh hoạt và đáng tin cậy. Hiện nay, FPC Flexible PCB Board có bốn loại: Single Side, Double Side, Multilayer và Flexible Rigid PCB.

1. Chi phí thấp nhất khi FPC một mặt không yêu cầu hiệu suất điện cao. Khi định tuyến bảng mạch PCB một mặt, bạn nên chọn bảng linh hoạt một mặt. Nó có mô hình dẫn điện được khắc hóa học và lá đồng lịch như một lớp mô hình dẫn điện trên chất nền cách điện linh hoạt. Vật liệu cách nhiệt có thể là polyimide, polyethylene terephthalate, sợi acrylamide và polyvinyl clorua.

2. FPC hai mặt là đồ họa dẫn điện được thực hiện bằng cách khắc một lớp ở mỗi bên của màng cơ sở cách điện. Các lỗ kim loại kết nối đồ họa trên cả hai mặt của vật liệu cách nhiệt, tạo thành đường dẫn điện để đáp ứng thiết kế linh hoạt và các chức năng hữu ích. Lớp phủ bảo vệ các dây đơn và đôi và chỉ ra nơi lắp ráp được đặt.

3. FPC Multilayer Circuit Board là một lớp bao gồm ba hoặc nhiều lớp mạch linh hoạt một mặt hoặc hai mặt, tạo thành một lỗ kim loại bằng cách khoan lỗ Ls và mạ điện để tạo thành một đường dẫn điện giữa các lớp. Điều này loại bỏ sự cần thiết của một quá trình hàn phức tạp. Mạch nhiều lớp có sự khác biệt lớn về chức năng về độ tin cậy cao hơn, dẫn nhiệt tốt hơn và hiệu suất lắp ráp thuận tiện hơn. Sự tương tác của kích thước thành phần, số lớp và tính linh hoạt nên được xem xét khi thiết kế bố cục.

4. Bảng mạch cứng và linh hoạt truyền thống bao gồm các chất nền cứng và linh hoạt, được ép với nhau một cách chọn lọc. Cấu trúc nhỏ gọn và sử dụng Metalized Ls dẫn điện. Nếu có các thành phần ở cả hai mặt tích cực và ngược lại của bảng mạch in, thì PCB cứng linh hoạt là một lựa chọn tốt. Tuy nhiên, nếu tất cả các thành phần ở một bên, nó sẽ rẻ hơn để sử dụng một tấm linh hoạt hai mặt với một lớp gia cố FR4 ở mặt sau.

5. FPC Flex Circuit với cấu trúc hỗn hợp là bảng mạch PCB nhiều lớp, lớp dẫn điện bao gồm các kim loại khác nhau. Bảng điều khiển 8 lớp sử dụng FR-4 làm phương tiện bên trong và polyimide làm phương tiện bên ngoài. Dây dẫn chạy từ ba hướng khác nhau của bo mạch chủ, mỗi hướng được làm bằng kim loại khác nhau. Hợp kim Langtang, đồng và vàng được sử dụng làm dây dẫn riêng biệt. Cấu trúc lai này chủ yếu được sử dụng trong môi trường nhiệt độ thấp, nơi mối quan hệ giữa chuyển đổi tín hiệu điện và chuyển đổi nhiệt và tính chất điện đòi hỏi nhiều hơn và là giải pháp khả thi duy nhất.

Sự tiện lợi và tổng chi phí của thiết kế nội thất có thể được đánh giá để đạt được tỷ lệ tình dục-giá tốt nhất.

Kinh tế FPC

Nếu thiết kế mạch FPC tương đối đơn giản, kích thước tổng thể nhỏ và không gian phù hợp, các kết nối nội bộ truyền thống chủ yếu rẻ hơn nhiều. Mạch linh hoạt là một lựa chọn thiết kế tốt cho các mạch phức tạp, xử lý nhiều tín hiệu hoặc có tính chất điện hoặc cơ học đặc biệt. Lắp ráp linh hoạt là kinh tế nhất khi kích thước và hiệu suất của ứng dụng vượt quá khả năng của mạch cứng. Một pad 12 triệu với các lỗ 5 triệu và mạch linh hoạt 3 triệu với dây và khoảng cách có thể được thực hiện trên một tấm phim. Do đó, nó là đáng tin cậy hơn để gắn chip trực tiếp trên bộ phim. Bởi vì nó không chứa chất chống cháy có thể trở thành nguồn gốc của bụi bẩn khoan ion. Những bộ phim này có thể được bảo vệ và bảo dưỡng ở nhiệt độ cao hơn để có được nhiệt độ chuyển đổi thủy tinh cao hơn. Tiết kiệm chi phí của vật liệu linh hoạt so với vật liệu cứng là do việc miễn chèn.

Chi phí nguyên liệu cao là lý do chính cho giá mạch linh hoạt cao. Giá của nguyên liệu thô rất khác nhau, và mạch linh hoạt polyester có chi phí thấp nhất sử dụng nguyên liệu thô gấp 1,5 lần so với các mạch cứng. Mạch linh hoạt polyimide hiệu suất cao lên đến bốn lần hoặc cao hơn. Đồng thời, tính linh hoạt của vật liệu khiến việc xử lý tự động trong quá trình sản xuất trở nên khó khăn, dẫn đến sản lượng giảm. Các khiếm khuyết xảy ra trong quá trình lắp ráp cuối cùng, bao gồm tước các phụ kiện linh hoạt và đứt dây. Điều này có nhiều khả năng xảy ra khi thiết kế không phù hợp với ứng dụng. Vật liệu thường cần được gia cố hoặc gia cố dưới áp lực cao do uốn cong hoặc tạo hình. Mặc dù chi phí nguyên liệu cao và rườm rà trong sản xuất, các chức năng ghép có thể gập lại, uốn cong và nhiều lớp làm giảm kích thước thành phần tổng thể, giảm vật liệu được sử dụng và giảm chi phí lắp ráp tổng thể.

Ngành công nghiệp bảng mạch PCB linh hoạt đang trong quá trình phát triển nhỏ nhưng nhanh chóng. Quá trình màng dày polymer là một quá trình sản xuất hiệu quả và chi phí thấp. Quá trình này chọn lọc in mực polymer dẫn điện trên chất nền linh hoạt rẻ tiền. Chất nền linh hoạt đại diện là PET. Dây dẫn màng dày polymer bao gồm kim loại in màn hình hoặc chất độn mực. Quá trình màng dày polymer chính nó là sạch sẽ, sử dụng chất kết dính SMT không chì và không có khắc. Do chi phí thấp của quá trình bổ sung và chất nền, mạch màng dày polymer có giá bằng một phần mười so với mạch màng polyimide đồng. Đó là 1/2-1/3 giá của bảng mạch in cứng nhắc. Phương pháp màng dày polymer đặc biệt thích hợp cho bảng điều khiển của thiết bị. Trên điện thoại di động và các sản phẩm di động khác, phương pháp màng dày polymer thích hợp để chuyển đổi các thành phần, công tắc và thiết bị chiếu sáng trên bo mạch chủ mạch in thành mạch màng dày polymer. Nó tiết kiệm chi phí và tiêu thụ năng lượng.

Nói chung, bảng mạch PCB linh hoạt thực sự đắt hơn các mạch cứng. Trong quá trình sản xuất bảng PCB linh hoạt, nhiều thông số vượt quá dung sai. Khó khăn trong việc tạo ra mạch linh hoạt là tính linh hoạt của vật liệu.

FPC (Flexible Printed Circuit Board) được sử dụng rộng rãi trong một số ngành công nghiệp do tính linh hoạt tuyệt vời và các đặc tính mỏng và nhẹ. Các lĩnh vực ứng dụng chính của nó bao gồm điện tử, điện tử ô tô, thiết bị y tế và điều khiển công nghiệp.

1. Điện tử

FPC Board được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử khác nhau, bao gồm điện thoại di động, máy tính bảng và thiết bị đeo thông minh. Chúng được thiết kế để cho phép tích hợp cao và có thể hỗ trợ kết nối mạch thu nhỏ và mật độ cao, do đó cải thiện hiệu suất và tính di động của thiết bị điện tử.

2. Điện tử ô tô

Trong lĩnh vực ô tô, bảng FPC được sử dụng rộng rãi trong hệ thống định vị xe hơi, hệ thống giải trí và thiết bị liên lạc. Họ cung cấp các giải pháp kết nối linh hoạt trong một không gian hạn chế để đảm bảo hiệu suất và sự ổn định của hệ thống điện tử ô tô.

3. Thiết bị y tế

Bảng mạch FPC ngày càng được sử dụng trong các thiết bị y tế và thường được sử dụng trong các thiết bị theo dõi dấu hiệu, dụng cụ điều trị và thiết bị hình ảnh y tế. Chúng có khả năng duy trì độ tin cậy trong môi trường nhiệt độ cao và độ ẩm cao và đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn y tế.

4. Kiểm soát công nghiệp

Trong lĩnh vực điều khiển công nghiệp, bảng mạch FPC được sử dụng trong các hệ thống như thiết bị tự động hóa và robot để cung cấp hệ thống dây điện mật độ cao và kết nối đáng tin cậy. Những tấm này đáp ứng nhu cầu của thiết bị công nghiệp hiện đại cho hiệu suất cao và ổn định.

5. Hàng không vũ trụ

Các tấm FPC cũng có các ứng dụng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, nơi các thiết bị quan trọng được lựa chọn vì độ mỏng và khả năng chống rung cao để giảm trọng lượng tổng thể và cải thiện hiệu suất của xe.

Chi phí FPC

Giá của các thành phần FPC đang giảm và ngày càng tiến gần hơn đến các mạch cứng truyền thống. Lý do chính là sự ra đời của vật liệu FPC cập nhật, cải thiện quy trình sản xuất và thay đổi cấu trúc. Cấu trúc hiện tại làm cho sản phẩm nóng và ổn định hơn và rất ít vật liệu không phù hợp. Một số vật liệu mới hơn có thể tạo ra các đường phức tạp hơn vì lớp đồng mỏng hơn, làm cho các thành phần nhẹ hơn và phù hợp hơn với không gian nhỏ. Trong quá khứ, lá đồng được gắn vào môi trường được phủ bằng chất kết dính thông qua quá trình cán. Ngày nay, lá đồng có thể được sản xuất trực tiếp trên phương tiện truyền thông mà không cần sử dụng chất kết dính. Những kỹ thuật này tạo ra các lớp đồng dày vài micron, cũng như các đường mỏng có chiều rộng 3m,1 hoặc thậm chí hẹp hơn. Mạch linh hoạt loại bỏ một số chất kết dính có đặc tính chống cháy. Điều này sẽ đẩy nhanh quá trình chứng nhận uL và giảm chi phí hơn nữa. Mặt nạ hàn FPC Flexible Circuit Board và các lớp phủ bề mặt khác tiếp tục giảm chi phí lắp ráp linh hoạt.

Tương lai của FPC

1. Độ dày của FPC. Độ dày của FPC trở nên mềm và mỏng hơn.

2. Kháng gấp FPC. Đặc tính vốn có của FPC là có thể uốn cong. Khả năng chống uốn của FPC vượt quá hàng triệu lần.

3. Giá FPC. Ở giai đoạn này, giá FPC cao hơn nhiều so với PCB và trong tương lai giá FPC sẽ rẻ hơn.

4. Với mức độ quá trình FPC được nâng lên, khẩu độ tối thiểu và chiều rộng dòng/khoảng cách dòng tối thiểu đáp ứng các yêu cầu cao hơn.

Trong tương lai, các mạch linh hoạt nhỏ hơn, phức tạp hơn và đắt tiền hơn để lắp ráp FPC sẽ đòi hỏi nhiều cách sáng tạo hơn để lắp ráp FPC và các mạch linh hoạt lai bổ sung. Thách thức đối với ngành công nghiệp mạch linh hoạt là sử dụng thế mạnh công nghệ của mình để theo kịp với máy tính, viễn thông từ xa, nhu cầu của người tiêu dùng và thị trường năng động. Ngoài ra, mạch FPC Flex sẽ đóng một vai trò quan trọng trong hoạt động không chì.

Có rất nhiều nhà sản xuất PCB linh hoạt giá rẻ ở Trung Quốc và họ báo giá cho bảng mạch PCB linh hoạt. IPCB là một công ty PCB linh hoạt chuyên nghiệp. Chúng tôi cung cấp nguyên mẫu PCB linh hoạt và dịch vụ PCB linh hoạt để cung cấp cho bạn PCB linh hoạt với chi phí thấp. Nếu bạn cần mua PCB linh hoạt FPC, vui lòng liên hệ với IPCB Custom Flexible PCB.