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FPC también se llama PCB flexible o circuito impreso flexible. FPC está hecho de poliimida (PI) o tereftalato de polietileno (MASCOTA) materia prima de PCB flexible que se puede plegar y doblar. FPC es una placa de circuito flexible con alta densidad de circuito, ligero, espesor fino, y buen rendimiento de flexión.
FPC es un método para cumplir con los requisitos de miniaturización y movilidad de los productos electrónicos.. La placa PCB flexible se puede doblar, herida, y doblado libremente, Puede soportar millones de flexiones dinámicas sin dañar el conductor., Se puede organizar arbitrariamente según los requisitos de diseño espacial., y puede moverse y expandirse libremente en el espacio tridimensional, para lograr la integración del ensamblaje de PCB y la conexión de conductores. El prototipo FPC también tiene las ventajas de una buena disipación de calor., soldabilidad, fácil montaje, y bajo costo integral. Por lo tanto, El sustrato flexible se ha utilizado ampliamente en tiras LED de placas de circuito flexibles., aeroespacial, militar, comunicación móvil, computadora portátil, periféricos de computadora, PDA, cámaras digitales, y otros campos o productos. ¿Qué es FPC?? ¿Sabes?
¿Cuál es la diferencia entre PCB y FPC??
1. PCB se fabrica mediante impresión, por eso se llama placa de circuito impreso. FPC también se fabrica mediante impresión., por lo que la placa de circuito flexible FPC también es una placa de circuito impreso PCB. Las placas de circuito impreso incluyen PCB rígido y sustrato flexible.. Pero estamos acostumbrados a referirnos a las placas PCB rígidas como PCB o PCB, La placa PCB flexible se llama FPC o FPCB.
2. La utilización del espacio de PCB flexible y PCB rígida es diferente. Para placas de circuitos rígidos PCB, a menos que las líneas estén hechas en forma tridimensional con pegamento de película, la placa de circuito es plana en general. Por lo tanto, El diseño de productos electrónicos debe aprovechar al máximo el espacio tridimensional., y la placa de circuito flexible FPC es una buena solución. El esquema de extensión espacial común para placas de circuitos rígidos de PCB es utilizar ranuras más tarjetas de interfaz.. Las placas de circuito flexible FPC pueden realizar estructuras similares siempre que estén diseñadas mediante transferencia., y tener más flexibilidad en el diseño direccional.
3. La PCB de circuito flexible y el circuito de PCB rígido tienen características diferentes. FPC generalmente usa PI o PET como material de sustrato flexible base y puede doblarse o flexionarse libremente.. PWB generalmente está hecho de FR4, cerámica, teflón, y metales, que no se puede doblar ni flexionar.
4. La PCB de circuito flexible y la PCB de circuito rígido se utilizan para diferentes propósitos. El tablero flexible FPC se utiliza en enlaces que requieren flexión repetida y algunos widgets.. La placa rígida de PCB se utiliza a menudo en lugares donde no es necesario doblarlos y donde la dureza es comparativamente alta..
FPC frente a PCB
Siete tipos de sustratos flexibles
1. La placa PCB flexible de un solo lado se compone de “circuito de un solo lado + película protectora”. La placa flexible de un solo lado tiene buena resistencia al plegado.
2. La placa PCB flexible de doble cara se compone de “película protectora + circuito de doble cara + película protectora”. El tablero flexible de doble cara tiene una lámina de cobre en ambos lados del sustrato del tablero de doble cara., y las capas superior e inferior están conectadas a través de orificios de PTH, por lo que su flexibilidad es peor que la del panel único.
3. La placa FPC compuesta simple más simple se compone de “película protectora + línea lateral única + pegamento puro + línea lateral única + película protectora”. Consiste en pegar dos láminas de cobre de una sola cara con pegamento puro y luego conducir las dos capas a través de los orificios de PTH., y se excavará el pegamento puro en el área de flexión.
4. El tablero FPC en relieve se compone de “lámina de cobre puro + películas protectoras superior e inferior”. La lámina de cobre puro más gruesa se presiona sobre el PI., y la estructura de los dedos colgantes se forma en algunas áreas. Se utiliza principalmente para engarzar pantallas de cristal líquido. (TFT) y puede proporcionar la función enchufable de soldadura densa.
5. PCB multicapa flexible, PCB multicapa flexible está hecho de “CCLS múltiples de una sola cara (o tableros de doble cara) + pegamento puro + película protectora (CVL)”. Los cables de cada capa están conectados a través de orificios PTH.. Debido a demasiadas capas, su flexibilidad es pobre (la flexibilidad del área de diseño de la apertura de pegamento puro es buena)
6. La PCB Flex-Rigid está soldada o prensada por “sustrato FPC de una o dos caras + sustrato de PCB rígido multicapa “. Las líneas en la placa PCB Flex-Rigid están conectadas a través de orificios PTH. La placa PCB Flex-Rigid puede realizar un ensamblaje tridimensional en diferentes condiciones de ensamblaje, tiene las características de la luz, delgado y corto, y puede reducir el tamaño del conjunto, calidad, y errores de cableado de productos electrónicos.
7. La antena de PCB flexible equivale a sacar la línea de antena de la PCB y utilizar otro metal externo como antena.. Suele utilizarse en teléfonos móviles de gama media y baja y en productos de hardware inteligentes con bandas de frecuencia complejas.. Esta antena de circuito flexible es aplicable a casi todos los productos electrónicos pequeños y se puede utilizar como una antena compleja en más de 10 bandas de frecuencia como 4G. Tiene buen rendimiento y bajo costo..
Cómo hacer PCB flexible?
2 proceso de fabricación de PCB flexible en capas
Corte – perforación – PTH – galvanoplastia – pretratamiento – pegar película seca – alineación – exposición – desarrollo – galvanoplastia gráfica – eliminación de película – pretratamiento – pegar película seca – exposición de alineación – desarrollo – aguafuerte – eliminación de película – tratamiento superficial – película de cobertura de pasta – prensado – curación – deposición de níquel – impresión de personajes – corte – medición eléctrica – puñetazos – inspección final – embalaje – envío
1 proceso de fabricación de PCB flexible en capas
Corte – perforación – pegar película seca – alineación – exposición – desarrollo – aguafuerte – pelar – tratamiento superficial – película protectora adhesiva – prensado – curación – tratamiento superficial – deposición de oro níquel – impresión de personajes – cizallamiento – medición eléctrica – puñetazos – inspección final – embalaje – envío
Cómo soldar FPC a PCB y cómo limpiar PCB flexible?
La PCB flexible para soldar necesita usar un conector FPC para conectarse con la PCB, entonces aparece el PCB Rigid-Flex. La PCB Rigid-Flex puede ahorrar el costo de soldar el conector FPC a PCB y al conector FPC. También tiene una mejor utilización del espacio y un rendimiento más estable.. Sin embargo, El costo de PCB Rigid-Flex es mucho mayor que el de PCB flexible..
La máquina de PCB flexible con limpieza de iones puede resolver el problema de la mala hidrofilicidad del FPC y la mala adherencia del revestimiento de cobre. La pobre hidrofilicidad del PI., un material de PCB flexible, es la razón fundamental que afecta la confiabilidad del revestimiento de cobre. El tratamiento de la superficie del sustrato de PI mediante una máquina de limpieza por plasma puede mejorar eficazmente la hidrofilicidad del material de PI., El medidor de ángulo de contacto con el agua se utiliza para medir el material PI antes y después del tratamiento de la superficie con plasma.. El ángulo de contacto con el agua se puede reducir desde más de 450 a menos de 50. Si se realiza un recubrimiento por pulverización catódica con magnetrón en este momento, La fuerza de unión de la película de cobre puede cumplir con los requisitos esperados..
A veces, para el FPC de soldadura, porque es demasiado suave, Necesitamos diseñar un refuerzo para ello.. El refuerzo de FPC suele estar fabricado con PCB flexible Altium.. Cuando necesitamos soldar componentes a FPC, El sustrato flexible de diseño se conecta mediante PCB de aluminio flexible a la placa de circuito PCB. Puede hacer que el puerto de producción de la placa de circuito FPC tenga una mejor dureza.. Esto hace que el montaje sea más cómodo..
Características del FPC
FPCS tiene flexibilidad y confiabilidad. Actualmente, Hay cuatro tipos de placas PCB flexibles FPC: unilateral, de dos caras, multicapa, y PCB flexible-rígido.
1. Los FPC de una sola cara son los menos costosos cuando no requieren un alto rendimiento eléctrico.. Al cablear placas de circuito PCB de un solo lado, Se deben seleccionar tableros flexibles de un solo lado.. Tiene un patrón conductor grabado químicamente y una lámina de cobre calandrado como capa de patrón conductor sobre el material base aislante flexible.. Los materiales aislantes pueden ser poliimida., tereftalato de polietileno, éster de fibra de acrilamida, y cloruro de polivinilo.
2. El FPC de doble cara es un gráfico conductor elaborado grabando una capa en cada lado de la membrana base del aislamiento.. Los orificios metalizados conectan gráficos en ambos lados del material aislante para formar caminos conductores para cumplir con el diseño de flexibilidad y funciones útiles.. La cubierta protege los cables de una y dos caras e indica dónde se colocan los componentes..
3. La placa de circuito multicapa FPC son capas de circuitos flexibles de una o dos caras con tres o más capas, y los agujeros metalizados se forman perforando L y galvanoplastia para formar caminos conductores entre las capas.. Esto elimina la necesidad de complejos procesos de soldadura.. Los circuitos multicapa tienen enormes diferencias funcionales en una mayor confiabilidad, mejor conductividad térmica, y un rendimiento de montaje más conveniente. La interacción del tamaño del conjunto., numero de capas, y se debe tener en cuenta la flexibilidad al diseñar el diseño.
4. Las placas de circuitos rígidas y flexibles tradicionales se componen de sustratos rígidos y flexibles con estratos selectivos presionados entre sí.. La estructura es compacta y conducida con L metalizadas.. La PCB flexible-rígida es una buena opción si tanto el lado frontal como el posterior de una placa de circuito impreso tienen componentes.. Sin embargo, si todos los componentes están en un lado, Sería más económico utilizar una placa flexible de doble cara con una capa de material de refuerzo FR4 en su parte posterior..
5. El circuito flexible FPC con estructura híbrida es una placa de circuito PCB multicapa, y la capa conductora está compuesta de diferentes metales. Un panel de 8 capas utiliza FR-4 como medio interior y poliimida como medio exterior.. Los cables se extienden desde tres direcciones diferentes de la placa base., cada uno hecho de diferentes metales. aleación larga, cobre, y el oro se utilizan como pistas separadas. Esta estructura híbrida se utiliza principalmente en bajas temperaturas donde la relación entre la conversión de señal eléctrica y la conversión de calor y el rendimiento eléctrico es más exigente y es la única solución viable..
La conveniencia y el costo total del diseño interno se pueden evaluar para lograr la mejor relación rendimiento-precio..
La economía del FPC
Si el diseño del circuito FPC es relativamente simple, el tamaño total es pequeño, y el espacio es adecuado, la conexión interna tradicional es en su mayoría mucho más barata. Los circuitos flexibles son una buena opción de diseño para circuitos complejos, procesando muchas señales, o que tengan propiedades eléctricas o mecánicas especiales. El ensamblaje flexible es más económico cuando el tamaño y el rendimiento de la aplicación exceden las capacidades de los circuitos rígidos.. Se puede fabricar una almohadilla de unión de 12 mil con orificios de 5 MIL y una línea de 3 mil y un circuito flexible de espaciado en una sola película.. Por lo tanto, Es más confiable montar el chip directamente en la película.. Porque no contiene retardantes de llama que puedan ser fuentes de suciedad de perforación iónica.. Estas películas pueden ser protectoras y curarse a temperaturas más altas para obtener temperaturas de transición vítrea más altas.. El ahorro de costes de los materiales flexibles respecto a los rígidos se debe a la exención de complementos.
El alto coste de las materias primas es el principal motivo del elevado precio de los circuitos flexibles. Los precios de las materias primas varían mucho., y el costo de las materias primas utilizadas para el circuito flexible de poliéster de menor costo es 1.5 veces mayor que el de las materias primas utilizadas para el circuito rígido. Los circuitos flexibles de poliimida de alto rendimiento son hasta cuatro veces o más. Al mismo tiempo, La flexibilidad de los materiales dificulta la automatización del procesamiento durante el proceso de fabricación., lo que resulta en una disminución en la producción. Los defectos ocurren durante el proceso de ensamblaje final., incluido el desmontaje de accesorios flexibles y la rotura de líneas. Es más probable que esto ocurra cuando el diseño no es adecuado para la aplicación.. Bajo alta tensión causada por doblarse o moldearse, A menudo se requieren refuerzos o materiales de refuerzo.. A pesar de su elevado coste de las materias primas y su engorrosa fabricación, el plegable, flexible, y las funciones de empalme multicapa reducen el tamaño total del componente, reducir el material utilizado, y reducir el coste total de montaje.
La industria de placas de circuito PCB flexibles está en un proceso de desarrollo rápido pero a pequeña escala. El proceso de película gruesa de polímero es un proceso de producción eficiente y de bajo costo.. Este proceso imprime selectivamente tinta polimérica conductora sobre sustratos flexibles y económicos.. El material base flexible representativo es PET.. Los conductores de película gruesa de polímero incluyen rellenos de polvo de carbono o metal impreso en seda.. El proceso de película gruesa de polímero en sí es limpio y utiliza adhesivos SMT sin plomo y sin grabado.. El circuito de película gruesa de polímero cuesta una décima parte del precio del circuito de película delgada de poliimida de cobre debido a su proceso aditivo y al bajo costo del material base.. Es 1/2-1/3 del precio de una placa de circuito impreso rígido. El método de película gruesa de polímero es especialmente adecuado para el panel de control del dispositivo.. En teléfonos móviles y otros productos portátiles, El método de película gruesa de polímero es adecuado para convertir componentes., interruptores, y dispositivos de iluminación en la placa base del circuito impreso en circuitos de película gruesa de polímero. Ahorra costes y consumo de energía..
En términos generales, Las placas PCB flexibles son de hecho más caras y costosas que los circuitos rígidos.. Las placas PCB flexibles se fabrican teniendo en cuenta que muchos parámetros están fuera de tolerancia.. La dificultad para hacer un circuito flexible es la flexibilidad del material..
FPC (Placa de circuito impreso flexible) Es ampliamente utilizado en varias industrias debido a su excelente flexibilidad y características delgadas y livianas.. Sus principales áreas de aplicación incluyen la electrónica., electrónica automotriz, dispositivos médicos y controles industriales.
1. Electrónica
Las placas FPC se utilizan en una amplia gama de productos electrónicos., incluyendo teléfonos celulares, tabletas, y dispositivos portátiles inteligentes. Su diseño permite un alto grado de integración y puede admitir conexiones de circuitos miniaturizados y de alta densidad., mejorando así el rendimiento y la portabilidad de los productos electrónicos.
2. Electrónica automotriz
En el campo automotriz, Las placas FPC se utilizan ampliamente para los sistemas de navegación de los automóviles., sistemas de entretenimiento, y dispositivos de comunicación. Proporcionan soluciones de conectividad flexibles en espacios restringidos para garantizar el rendimiento y la estabilidad de los sistemas electrónicos automotrices..
3. Equipo médico
Las placas de circuito FPC se utilizan cada vez más en equipos médicos., comúnmente encontrado en equipos de monitoreo de señales, instrumentos terapéuticos y equipos de imágenes médicas. Son capaces de mantener la confiabilidad en ambientes de alta temperatura y humedad y cumplir con los estándares de seguridad médica..
4. Controles industriales
En el campo del control industrial, Las placas de circuito FPC se utilizan en sistemas como equipos de automatización y robots para proporcionar cableado de alta densidad y conexiones confiables.. Estas placas satisfacen la necesidad de alto rendimiento y estabilidad en equipos industriales modernos..
5. Aeroespacial
Las placas FPC también han encontrado aplicaciones en el sector aeroespacial y de aviación., donde se seleccionan por su delgadez y alta resistencia a las vibraciones en equipos críticos para reducir el peso total y mejorar el rendimiento del vehículo..
Costo del FPC
El precio de los conjuntos FPC está bajando., acercándose a los circuitos rígidos tradicionales. La razón principal es la introducción de materiales FPC actualizados., la mejora del proceso de producción, y el cambio de estructura. Ahora la estructura hace que el producto sea más estable al calor y pocos materiales no combinan.. Algunos materiales más nuevos pueden producir líneas más sofisticadas porque la capa de cobre es más delgada., hacer que los componentes sean más ligeros y más adecuados para espacios pequeños. En el pasado, la lámina de cobre se adhirió a medios recubiertos de adhesivo mediante el proceso de prensado en rollo. Hoy, La lámina de cobre se puede producir directamente sobre el soporte sin utilizar adhesivo.. Estas técnicas dan como resultado capas de cobre de varias micras de espesor., y líneas finas de 3 m.1 o incluso menos de ancho. Los circuitos flexibles a los que se les han quitado algunos adhesivos tienen propiedades retardantes de llama.. Esto acelerará el proceso de certificación de UL y reducirá aún más los costos.. Las máscaras de soldadura de placas de circuitos flexibles FPC y otros revestimientos de superficies reducen aún más el costo del ensamblaje flexible.
Desarrollo futuro de FPC
1. Espesor del FPC. El espesor del FPC es cada vez más flexible y delgado..
2. Resistencia al plegado de FPC. Es una característica inherente del FPC que puede doblarse. La resistencia a la flexión del FPC supera millones de veces..
3. precio FPC. En esta etapa, el precio de FPC es mucho más alto que el de PCB, y el precio de FPC será más barato en el futuro.
4. Con la actualización del nivel de proceso FPC, la apertura mínima y el ancho mínimo de línea/distancia de línea cumplen con requisitos más altos.
En el futuro, menor, mas complejo, y los circuitos flexibles más costosos para el ensamblaje de FPC requerirán formas más innovadoras de ensamblar FPC y circuitos flexibles híbridos adicionales. El desafío para la industria de los circuitos flexibles es aprovechar sus ventajas tecnológicas para mantenerse al día con las computadoras., comunicaciones remotas, demanda del consumidor, y un mercado activo. Además, Los circuitos flexibles FPC desempeñarán un papel importante en las operaciones sin plomo.
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