Was ist eine Rigid Flex PCBA

Die Starrflex-Platine ist eine halbstarre und halbflexible Schaltungsstruktur, so dass die Projektkomponenten an beiden Teilen angeschlossen werden können. Die Starrflex-Platine ist in einigen Teilen starr und in anderen Teilen flexibel, so dass sie die Eigenschaften von beiden hat und die Vorteile nutzt und die Nachteile ausgleicht. Für alle elektronischen Verbraucher ist die offensichtlichste Anwendung von starr-flexible PCBA ist das Falten von Mobiltelefonen. Dank der Vorteile, die diese Platine bietet, können hochwertige Klapphandys besser gefaltet oder dauerhaft gebogen werden, während der Zustand der Bereiche, die zusätzliche Unterstützung benötigen, erhalten bleibt.

Klappbares Mobiltelefon mit starr-flexibler PCBA

Warum eine teurere starr-flexible PCBA verwenden?

Starrflexible PCBA sind teurer als andere Arten von Leiterplatten, daher werden sie oft für komplexere und technische Anwendungen verwendet. Um die funktionelle Verwendbarkeit zu verbessern, werden diese Leiterplatten aus mehreren Schichten hergestellt, die starre und flexible Trägermaterialien enthalten, wobei die flexible Schicht vollständig mit internen Durchdringungen in den starren Bereichen der Leiterplatte bedeckt ist.

Starrflexible Leiterplatten unterstützen zwei wesentliche Anwendungsarten: Flex to introduce und Dynamic Flex. Immer mehr Anwendungen sind heute untrennbar mit ihr verbunden, und immer mehr Unternehmen der elektromechanischen Montage verwenden sie, weil ihre Struktur dünner ist als die anderer Arten von Leiterplatten. Das Standard-Dielektrikum in Flexschaltungen beträgt 0,001 - 0,002", was eine ausgezeichnete Wahl für ultraleichte und leichtere Kabelbaumanforderungen ist. Klebstofffreie Overlays, HDI und dünne Kupferschichten machen sie ideal für außergewöhnliche Linieninnovationen und bieten kleine Größe, geringes Gewicht und Lösungen für Projekte.

Flex to introduce ist eine gängige Art der Anwendung von starr-flexiblem Karton. Bei dieser Anwendung wird der Karton nur einmal während des Evakuierungsprozesses verwendet. In der Tat bleibt die Flexibilität einiger Teile des Kartons während des gesamten Einsatzes stabil, trotz des Faktors, dass ein gewisser Fortschritt aufgrund von Anwendungen mit hohen Vibrationen auftreten wird.

Ohne die Kosten zu berücksichtigen, ist es offensichtlich besser als andere Bretter, starr-flexibel herzustellen PCBA vor der mechanischen Montage. Bei elektronischen Produkten verlängert die Fähigkeit, sie wiederholt zu falten, zu tragen und zu verdrehen, ihre Lebensdauer. Diese Platten sind der Schlüssel zum Erreichen dieser Fähigkeiten. Wenn sie mit der richtigen Verdrehung geplant werden, können Sie sich darauf verlassen, dass sie eine große Anzahl von Biegezyklen ohne Fehler überstehen. 

Struktur der starr-flexiblen Leiterplatte

Trotz seines hohen Preises ist er aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften und Vorteile in verschiedenen elektronischen Produkten zu finden:

Eigenschaften und Vorteile
  • Vollständige Einrichtung der Schaltung, keine Notwendigkeit für redundante PCB-Anschlüsse;
  • Die Kombination aus Zuverlässigkeit und Flexibilität lässt ihn in elektronischen medizinischen Geräten wie implantierbaren und tragbaren Geräten glänzen;
  • Der Verzicht auf Verbindungselemente und die Eigenschaften des dreidimensionalen Raums verbessern die Raumnutzung und den Zusammenhalt des dreidimensionalen Raums;
  • Es kann das Volumen der Artikel erheblich reduzieren und besser transportieren;
  • Erhöhen Sie die Plattendicke, halten Sie höhere Belastungen aus und reduzieren Sie kritische Erfassungsaufgaben;
  • Erhöhen Sie die Flexibilität und Elastizität, bieten Sie die Möglichkeit unzähliger Biegezyklen und reduzieren Sie das Gewicht und das Volumen des Endprodukts;
 
Starr-flexible Leiterplattenschaltungen sind ideal, um die Anzahl der PCBA-Anschlüsse zu reduzieren oder möglicherweise ganz wegfallen zu lassen, ebenso wie die Arbeit, den Ertrag, die Übertragung und die unerschütterliche Qualität, die bei ihrer Verwendung unverzichtbar sind. Dementsprechend kann jeder, der von diesen Spitzenwerten profitieren kann, von einer starrflexiblen PCBA profitieren.

Wie eine starr-flexible PCBA hergestellt wird

Verwendetes Material

Die Eigenschaften der Leiterplatte werden durch das Trägermaterial bestimmt, so auch bei der starr-flexiblen Leiterplatte, zu deren Trägermaterialien flexible dielektrische Folien und flexible Klebefolien gehören. Das wichtigste Trägermaterial für flexible Leiterplatten ist die flexible dielektrische Folie, die größtenteils aus Polyester (Mylar) besteht, das in der Regel für niedrig veredelte Produkte verwendet wird, sowie Polyimid (Kapton), das am weitesten verbreitet ist, und Fluorpolymer (PTFE), das normalerweise in Militär- und Luftfahrtartikeln eingesetzt wird.

Polyimid ist das am häufigsten verwendete der drei flexible Leiterplatte Trägermaterialien und wird aufgrund seiner hohen dielektrischen Stabilität und seiner guten elektrischen und mechanischen Eigenschaften sowie seines Hochtemperaturbetriebs im Vergleich zu den beiden anderen Materialien häufig verwendet. Um die Leiterplatte mit diesen Eigenschaften zu versehen, müssen Sie jedoch höhere Herstellungskosten in Kauf nehmen.

Das Hauptmaterial, das für flexible Klebefolien verwendet wird, besteht aus Acrylat, Epoxid und Polyester. Acrylkorrosiv und Polyesterimid zeichnen sich durch eine unglaubliche Haftung, hohe Flexibilität und im Allgemeinen eine hohe Kunststoffbarriere und Hitzebeständigkeit aus. Allerdings hat es einen etwas enormen Wärmeausdehnungskoeffizienten, daher sollte seine innere Dicke nicht mehr als 0,05 mm betragen. Epoxidkautschuk hat eine schlechte Haftung und wird meist auf der Deckschicht des Klebstoffs und der Innenschicht verwendet. Darüber hinaus unterstreicht es weniger Wert des Wärmeausdehnungskoeffizienten, dass es ein Nachteil ist, die Opposition der plattierten durch Lücken zu betäuben.

Herstellungsprozess

  1. Die Hersteller verwenden FR4 und Polyimid, um die starren bzw. flexiblen Teile der Platine herzustellen. Nachdem diese PCB-Herstellungsprozess abgeschlossen ist, bleiben die Kupferfolie und das Overlay auf der Platine.
  2. Zu Beginn der Herstellung einer starrflexiblen Leiterplatte wird eine große Menge Klebstoff auf die Kupferschicht aufgetragen.
  3. Bedecken Sie die Stelle, an der der Kleber aufgetragen wurde, mit einer Schicht Kupferfolie (Sie können stattdessen auch Kupferplattierung verwenden).
  4. Bohren Sie Löcher in flexible Substrate durch Laserpenetration. Diese Methode kann präziser sein.
  5. In den Löchern, die die flexible Struktur durchdringen, wird Kupfer abgeschieden. Dieser Prozess wird als Durchkontaktierung bezeichnet, bei der das Kupfer synthetisch aufgebracht wird.
  6. Die lichtempfindliche, überlappungsfreie Gravur wird auf dem flexiblen Bereich verwendet. Die Technik des Malens von Fensterornamenten ist eine gute Option für diese Technik.
  7. Nachdem die Beschichtung aufgebracht wurde, wird die Kupferfolie in geeigneter Weise geschnitten. Von dieser Stelle aus wird der Widerstand aus der Platine herausgedrückt.
  8. Verwenden Sie Polyimid als Deckschicht und tragen Sie es auf beide Seiten des flexiblen Substrats auf.
  9. Das flexible Trägermaterial wird mit Hilfe eines Kick-Sets und einer hydraulischen Stanze entsprechend den Produktanforderungen geschnitten und gebogen. Bei diesen Techniken werden verschiedene flexible Materialien mit hoher Genauigkeit und Präzision geschnitten.
  10. In der letzten Phase wird eine flexible Platte zwischen die starren Schichten gelegt, die mit Hilfe eines Stanzverfahrens hergestellt wird. Das Ergebnis ist ein Endprodukt, das elektrisch getestet werden kann, um für elektronische Zwecke zugänglich zu sein.

Ist es kosteneffektiv, starr-flexible PCBA für elektronische Produkte zu kaufen?

Im Internet finden Sie zahlreiche Tools zur Berechnung der Kosten von Leiterplatten, die eine genaue Berechnung ermöglichen. starre PCBA, flexible PCBA oder starr-flexible PCBA. Geben diese Kalkulatoren wirklich die richtige Antwort? FS Technology ist nicht dieser Meinung. Selbst die populärsten Kostenrechner können nicht den wahren Preis berechnen, da die Programme, die hinter diesen Tools stehen, ausschließlich auf Quantität und Physik beruhen. Wir müssen keine detaillierte PCBA-Kostenanalyse durchführen, wir müssen nur wissen, dass der erratische Einkaufspreis von PCB-Komponenten dass diese Werkzeuge unzuverlässig sind. Obwohl starrflexible Leiterplatten in der Herstellung teuer sind, werden die meisten Kunden nach unseren Beobachtungen die zusätzlichen Kosten in 2000 Stück oder weniger mit einer bestückten starrflexiblen PCBA wieder hereinholen.

Der andere Faktor bei den Kosten für Werkzeuge ist das Volumen. Bei starr-flexiblen und flexiblen Modellen und kleinen Stückzahlen werden die meisten mit Laserschneiden oder einer Art mechanischer Steuerung hergestellt. Dies wird verwendet, um die oberflächenmontierten Teile in den Coverlays, die Teilezeichnung und, falls erforderlich, den Rahmen der Versteifungen herzustellen.

Die elektrische Prüfung dieser kleineren Volumen wird normalerweise mit einem fliegenden Test abgeschlossen. Bei der Erstellung von flexiblen und starr-flexiblen Schaltungen in großen Stückzahlen müssen Sie auf Stahlmaßstäbe oder Stanz- und Stanzsets umsteigen. Diese Stahlmaßstäbe sind in der Regel teurer als das Laserschneidsystem. Die elektrischen Prüfgeräte werden ebenfalls auf einen festverdrahteten Test umgestellt, der arbeitsintensiver sein kann. Diese beiden Faktoren können die Kosten in die Höhe treiben, aber sie verringern die Stückkosten des Großhandel PCBA wenn Sie ein höheres Volumen verwalten.

  • PCB-Schichten sind der Faktor, der sich auf den Herstellungspreis auswirkt. Versuchen Sie nicht, mehr Schichten zu verwenden, wenn eine billigere einschichtige Konstruktion die Anforderungen Ihres elektronischen Geräts erfüllen kann;
  • Art der flexiblen Leiterplatte: Einzelne Stücke oder in einem Panel, wenn Sie eine Flex PCB Kostenvoranschlag, berücksichtigen die Materialauslastung, die Flex PCB Material ist eine Einheit der Bewegung, und eine Seite muss etwa 250 mm nicht groß sein, wenn die Herstellung, die Abmessungen der Platine wird von uns angepasst werden, wenn es Abfälle Pakete, wird es herausfinden, die Kosten der Flex PCB;
  • Die Mindestspur beträgt etwa zwei bis drei Millimeter;
  • Die minimale Lochgröße beträgt etwa 0,25;
  • Es gibt 2 Optionen für Flexboards Goldfinger, Hartgold oder Überschwemmungsgold, aber Hartgold ist teuer;
  • Die Dicke des Kupfers ist etwa 1/3oz ist normal;
  • Es gibt drei Optionen für flexible PO-Verbindungen, um Versteifungen auszuwählen: Fr4-Versteifung, Aluminium-Versteifung und Pi-Versteifung. Wenn Ihre elektronischen Produkte wiederholt ein- und ausgesteckt werden müssen, empfiehlt es sich, steifere Rippen zu verwenden;
  • Kleinserie PCBA ist viel höher als die der Massenmontage.

Was sind die Anwendungsbereiche der starr-flexiblen Kombination?

Obwohl diese Produkte teuer sind, wird ihre hervorragende Anpassungsfähigkeit von verschiedenen Elektronikindustrien immer noch als erste Wahl angesehen. Sie eignen sich hervorragend für das Militär, die Luft- und Raumfahrt und therapeutische Hilfsmittel, können aber auch zu bestimmten Handelsartikeln aufgerüstet werden.

Einige Bedingungen machen starr-flexible Schaltungen zur idealsten Konfiguration, wie z.B. die Notwendigkeit der Hochgeschwindigkeits-Signalübertragung von 5G-Basisstationen kann nicht von der Verwendung von starr-flexiblen 5G LEITERPLATTE. Andere kluge Entscheidungen sind:

  • Es besteht aus schweren Stößen und starken Vibrationen. Starrflexible Leiterplatten sind außerordentlich sicher und können hohe Belastungen umgehen, die sonst zum Ausfall eines Getriebes führen würden;
  • Sie wird für Anwendungen verwendet, bei denen eine hohe Genauigkeit erforderlich ist und die Kosten im Vordergrund stehen. In diesen Fällen, in denen Steckverbindungen Probleme verursachen können, ist eine starr-flexible Platte eine gute Option;
  • Einige Baugruppen haben nicht die notwendige Fläche für alle wichtigen Anschlüsse und Kabel. Eine Rigid-Flex-Platine kann den Platz optimieren, um dieses Problem zu beheben;
  • Er wurde für Projekte verwendet, die verschiedene starre Platten benötigten. Wenn Gemeinden mit mehr als vier Plattenkonfigurationen zu tun haben, ist es in der Tat die beste und praktischste Wahl, sie durch eine einzelne Rigid-Flex-Platte zu ersetzen.

Fazit

Trotz der Tatsache, dass starre und flexible Leiterplatten im Grunde die gleichen Anforderungen erfüllen, indem sie Verbindungen mit elektrischen und mechanischen Komponenten herstellen, werden diese beiden Leiterplatten in allen Bereichen des Lebens verwendet. Für starre und flexible Leiterplatten werden in unterschiedlichem Umfang die gleichen Verfahren verwendet, aber flexible Leiterplatten benötigen einige zusätzliche Verfahren und Techniken bei der Montage. Trotz der Tatsache, dass starre Leiterplatten zumindest auf den ersten Blick billiger erscheinen, müssen die Betriebskosten berücksichtigt werden, bevor man erklärt, dass flexible Schaltungen zu teuer sind.

Bei all diesen Überlegungen ist es wichtig zu beachten, dass nicht alle Board Houses für die Montage flexibler Leiterplatten geeignet sind. Bevor Sie mit der Planung einer flexiblen Schaltung beginnen, sollten Sie sich mit verschiedenen Verwaltungshäusern treffen und über die Möglichkeiten der Herstellung flexibler PO und die damit verbundenen Kosten sprechen

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