هر تلفن تاشو، ساعت هوشمند، بسته باتری و دستی پزشکی حداقل یک عدد داردمدار چاپی انعطاف پذیر (FPC)- یک الگوی مس حکاکی شده روی یک لایه پلی‌آمید نازک یا PET که در جایی که PCB سفت و سخت نمی‌تواند خم می‌شود، تا می‌شود و می‌پیچد. انتخاب ساختار منعطف مناسب در اوایل چرخه طراحی، از دو متداول‌ترین شکست میدانی مدارهای انعطاف‌پذیر جلوگیری می‌کند: ترک‌خوردگی ردیابی در بیش از-گوشه‌های خم‌شده و لایه‌برداری در انتقال سخت‌کننده. این راهنما تصمیماتی را که هر مهندس سخت‌افزار باید قبل از انتشار FPC برای ساخت اتخاذ کند، خلاصه می‌کند.
یک FPC مبتنی بر پلی‌آمید- که از داخل تنگ یک دستگاه پوشیدنی عبور می‌کند مدارهای انعطاف‌پذیر - جایگزین دسته‌های سیم‌کشی حجیم می‌شوند که هر میلی‌متر و گرم آن مهم است.
مدار چاپی انعطاف پذیر چه چیزی را جایگزین می کند
یک FPC بین اجزای الکترونیکی و برد اصلی قرار دارد و سیم‌کشی نقطه پراکنده-به-را به یک ماژول انعطاف‌پذیر سبک تبدیل می‌کند. در مقایسه با یک دسته سیم به علاوه کانکتورهای با عملکرد یکسان، یک مدار چاپی منعطف با طراحی خوب، اندازه و وزن مجموعه را کاهش می‌دهد، ضربه و لرزش را بهتر تحمل می‌کند (زیر پلیمری به جای انتقال آن، فشار را جذب می‌کند)، در برابر مواد شیمیایی و دمای بالا مقاومت می‌کند، و مونتاژ را ساده می‌کند زیرا مدارها را نمی‌توان در جای خود چسباند یا چسباند. در کاربردهای دینامیکی مانند ماژول‌های لولا و هدهای چاپ متحرک، یک مدار انعطاف‌پذیر با مهندسی مناسب بیش از 10000 چرخه خمش مکرر را تحمل می‌کند.
Stack-انتخاب بالا: Single-Sided vs Double-Sided vs Multilayer Flex
اولین تصمیم طراحی تعداد لایه های رسانا است. هر مرحله به بالا قابلیت - و هزینه و سختی - را اضافه می‌کند، بنابراین پشته- را با چگالی مسیریابی واقعی مطابقت دهید:
| ساخت و ساز | ساختار | نقاط قوت | استفاده معمولی |
|---|---|---|---|
| خم شدن یک طرفه- | مس حک شده در یک طرف پایه عایق (PI، PET، آرامید یا PVC) | کمترین هزینه، حداکثر انعطاف پذیری | مدارهای{0}}کنترل از راه دور، اتصالات ساده، نوارهای LED |
| خمش دو طرفه- | الگوهای حکاکی شده در دو طرف، که توسط سوراخ‌های متالایزه شده به هم متصل شده‌اند | تراکم مسیریابی بالاتر با پوشش-حفاظت فیلم | ماژول های دوربین، ماژول های WiFi، تخته های مصرف کننده متراکم تر |
| انعطاف پذیری چند لایه | 3+ لایه‌های یک‌طرفه/دوطرفه-روکش‌شده با ورقه‌های متالیزه | بالاترین قابلیت اطمینان و هدایت حرارتی، مونتاژ فشرده | دستی های پزشکی، اطلاعات سرگرمی خودرو، ADAS |
| انعطاف-سخت | لایه های انعطاف پذیر ادغام شده در بخش PCB صلب | اتصالات بین بخش های برد را حذف می کند | پانل های تجهیزات پزشکی، کنترل های هوافضا |
نت های زیرلایه و مس
پلی آمید (PI)بستر منعطف پیش‌فرض برای کاربردهای دینامیک و{0}}در دمای بالا است.PETمتناسب با طرح‌بندی‌های ثابت-هزینه‌ای مانند غشاء-مدارهای مجاور.
فویل مسی آنیل شده (RA).باید در هر جایی که مدار خم می‌شود مشخص شود - ساختار دانه آن کرنش را به مراتب بهتر از مس الکترود رسوب‌شده تحمل می‌کند.
کاور فیلم هااز ردیابی‌ها محافظت کنید و به عنوان نشانگرهای مکان-جزئی عمل کنید. لمینت های بدون چسب باعث بهبود انعطاف پذیری و کاهش ضخامت در ساختارهای بسیار نازک می شوند.
شعاع خم شدن: قانونی که از خرابی در میدان جلوگیری می کند
بیشتر خرابی‌های انعطاف‌پذیر مکانیکی هستند، نه الکتریکی: هنگامی که شعاع خمش برای ضخامت پشته-بسیار تنگ باشد، ترک می‌خورد. در طول مسیریابی، از سبک کلاسیک IPC{2}} حداقل شعاع خمشی پیروی کنید، و هرگز vias یا اجزاء را در داخل منطقه خمشی قرار ندهید:
| نوع خم | حداقل شعاع خمش (قاعده سرانگشتی) | مفهوم طراحی |
|---|---|---|
| استاتیک (یک بار در طول مونتاژ فرم دهید) | 6-10× ضخامت فلکس کل | طرح های یک طرفه- محکم تر از چند لایه خم می شوند |
| پویا (خم شدن مکرر) | بزرگتر یا مساوی 100× ضخامت فلکس کل | از مس RA، مسیریابی محور خنثی-، بدون آبکاری در ناحیه خمشی استفاده کنید |
| پیچاندن / تشکیل مسیرهای سه بعدی | با شبیه سازی استقامتی انعطاف پذیر و آزمایش نمونه اعتبار سنجی کنید | محصولات لولا و تاشو به اعتبار سنجی چرخه AOI + امپدانس + خم- نیاز دارند |
نکته طراحی:سیگنال مسیر را از طریق مناطق خمشی به صورت پلکانی (آجرکاری) در امتداد محور خمش خنثی ردیابی می کند و مس را تا جایی که جریان اجازه می دهد نازک نگه دارید. این دو انتخاب به تنهایی اکثریت بازده های flex-کرک را حذف می کند.
یکپارچه سازی سوئیچ ها: ماژول های آرایه FPC + Metal Dome
بسیاری از محصولات یک مدار انعطاف‌پذیر را با کلیدهای لمسی - دکمه‌های اندازه‌گیری باتری-سوخت پانل-، کلیدهای جانبی پوشیدنی، پانل‌های صفحه‌کلید پزشکی ترکیب می‌کنند. به جای تامین منابع FPC و سخت افزار سوئیچ از فروشندگان جداگانه، می توان آنها را به عنوان یک ماژول یکپارچه تولید و تراز کرد. برای مثال، Shanyo's Keys FPC، سوئیچ‌های گنبد فلزی SUS301 را از قبل روی لایه پلی‌آمید با دم رابط ZIF می‌چرخاند، بنابراین یک قطره-در قسمتی مدار، گنبدها و کانکتور را ترکیب می‌کند که مراحل مونتاژ و خطر زنجیره تامین- را کاهش می‌دهد.
یک ماژول یکپارچه: مدار انعطاف‌پذیر، آرایه گنبدی فلزی از پیش تراز شده و دم ZIF تولید شده در یک کارخانه - رایج در پوشیدنی‌ها، ساعت‌های ورزشی و دستی‌های پزشکی.
جایی که انواع مختلف FPC حفظ خود را به دست می آورند
بسته های باتری:یک پنل باتری FPC، برد اصلی BMS را به صفحه -رو به روی کاربر، دکمه‌های نشانگر سوخت{1}}، سیگنال‌های وضعیت LED و سنجش دمای NTC روی یک فلکس متصل می‌کند.
دستگاه های صوتی:FPCهای بوق برد درایورهای بلندگو را در جایی که لرزش و فضا مانع بردهای سفت و سخت نمی شود، متصل می کنند.
ماژول های بی سیم:موقعیت آنتن‌های FPC وای فای و جلوی RF-دقیقاً به جایی ختم می‌شود که هندسه محفظه نیاز دارد.
تجهیزات پزشکی:PCBهای صلب{0}}صفحه‌های پزشکی انعطاف‌پذیر صفحه‌کلید{1} گنبدی، کنتاکت‌های نقره‌ای-کربن، نور پس‌زمینه LED و کانکتورهای دم را در یک مجموعه پانل ادغام می‌کنند.
تأیید کیفیت که هر خریدار FPC باید به آن نیاز داشته باشد
قبل از احراز صلاحیت یک سازنده مدار انعطاف پذیر، تأیید کنید که بازرسی خروجی 100% شامل تست الکتریکی، بازرسی بصری AOI و تأیید امپدانس، به علاوه گزارش‌های ردیابی مواد و مستندات کامل QC است. برای خودرو و ایمنی-برنامه‌های مجاور، به استاندارد IATF 16949-تولید تأیید شده و مستندات PPAP - نیاز دارید، همان نظمی که اکنون در خطوط گنبد فلزی خودرو استاندارد است، همانطور که در به‌روزرسانی بازرسی PPAP و منحنی نیرو توضیح داده شده است. پس‌زمینه مرتبط: ببینید چرا صفحه‌کلیدهای پزشکی از کلیدهای غشایی به گنبدهای فلزی حرکت می‌کنند، و چگونه شینه‌های مسی مهر شده، سیم‌ها را در کاربردهای برق مجاور جابجا می‌کنند.
از طراحی تا حجم: کار با یک کارخانه مدار فلکس
Shanyo از سال 2004 FPCهای سفارشی، مدارهای انعطاف‌پذیر صلب و FPC-با ماژول‌های آرایه‌ای-گنبدی- را در چینگدائو تولید کرده است که تحت گواهینامه ISO 9001، ISO 14001، ISO 45001 W694F و IATF نیاز دارید. اتصال استاتیک یک طرفه-یا یک انعطاف پویا چند لایه برای یک محصول لولا، داده‌های Gerber یا طرح طرح‌بندی خود را برای بررسی DFM، نمونه‌برداری نمونه اولیه وکارخانه-قیمت مستقیم.
