Zaloguj się
Wszystkie
19 listopada 2024
445
PCBWay
Płytki drukowane flex i rigid-flex – elastyczność (nie tylko) aplikacyjna
Elektronika ubieralna jest jedną z najbardziej dynamicznie rozwijających się dziedzin współczesnej elektroniki. Innowacje w tym obszarze wymagają specjalistycznych rozwiązań konstrukcyjnych, a jednym z głównych wyzwań jest tu potrzeba zastosowania obwodów o wysokiej elastyczności oraz niezawodności połączeń, przy zachowaniu małej masy własnej i możliwie kompaktowych gabarytów. Dlatego obwody drukowane elastyczne (FPC) i sztywno-giętkie (rigid-flex) stanowią podstawową technologię stosowaną w projektach z zakresu elektroniki ubieralnej.
Elastyczne obwody drukowane wykonane są z cienkich warstw polimerowych, takich jak poliamid (pełniących funkcję podłoża dielektrycznego) oraz folii miedzianej o odpowiednio dobranej grubości. Giętkość tych materiałów umożliwia swobodne zginanie oraz (w ograniczonym zakresie) skręcanie obwodów, co jest istotne zarówno w czasie montażu (integracji produktu), jak i wszelkich działań serwisowych. W niektórych przypadkach – choć obecnie jest to jeszcze rzadkość w obszarze wearables – obwody elastyczne pracują w aplikacjach narażonych na bardzo częste zginanie także w trakcie właściwej eksploatacji.
Elastyczne PCB oferują projektantom szereg niezwykle ważnych korzyści. Po pierwsze, materiały użyte w elastycznych PCB są bardzo cienkie, co pozwala na tworzenie konstrukcji o mniejszych wymiarach, zaś możliwość niemal dowolnego dopasowania obwodu do nieregularnych powierzchni czy kształtów wnętrza obudowy produktu znacząco upraszcza projektowanie całości. Istotna jest też poprawa niezawodności mechanicznej – dzięki swojej elastyczności obwody FPC lepiej radzą sobie z dynamicznymi odkształceniami czy licznymi wstrząsami i drganiami, co zmniejsza ryzyko uszkodzenia mechanicznego w porównaniu do tradycyjnych, sztywnych PCB wykonanych w całości z laminatu szklano-epoksydowego.
Obwody drukowane sztywno-giętkie, jak sama nazwa wskazuje, stanowią połączenie cech płytek elastycznych i sztywnych. Składają się one z segmentów sztywnych, wykonanych przeważnie na bazie FR4 (na których instalowana jest większość układów scalonych, dyskretnych elementów półprzewodnikowych i komponentów biernych, a także złącza, mikroprzyciski itp.), połączonych elastycznymi taśmami, które przejmują funkcję klasycznych wiązek okablowania wewnętrznego, znanych z większych konstrukcji. Tego rodzaju obwody znajdują zastosowanie w urządzeniach, w których wymagana jest zwarta konstrukcja i wysoka niezawodność, a jednocześnie istnieje potrzeba zapewnienia elastyczności połączeń. Wykonanie całości lub przeważającej części elektroniki urządzenia w postaci pojedynczego systemu sztywno-giętkiego znacząco redukuje także liczbę złączy obecnych pomiędzy poszczególnymi modułami, co z kolei pozwala zmniejszyć rozmiary (zwłaszcza grubość całego pakietu, np. w przypadku inteligentnych zegarków) oraz dodatkowo poprawia niezawodność, ułatwia integrację i… obniża koszty BOM projektu.
Parametry obwodów giętkich i sztywno-giętkich
PCBWay oferuje szerokie możliwości w zakresie produkcji obwodów na podłożach elastycznych:
- Liczba warstw: 1...16
- Grubość całkowita (bez usztywnienia): 0,1...1,0 mm
- Minimalne rozmiary PCB: 2 mm × 4 mm (bez mostka) lub 8 mm × 8 mm (z mostkiem)
- Maksymalne wymiary PCB: 220 mm × 698,5 mm
- Tolerancja impedancji w obwodach RF: ±4 Ω (≤ 50 Ω), ±7% (> 50 Ω)
- Minimalny promień gięcia: 3...6 grubości PCB (jednowarstwowe), 7...10 grubości PCB (dwuwarstwowe), 10...15 grubości PCB (wielowarstwowe)
- Minimalna średnica otworu: 0,1 mm
- Minimalne odstępy i szerokości ścieżek: 0,05 mm
- Dostępne wykończenia powierzchni: HASL, ENIG, ENEPIG, elektrolityczne Ni-Au, miękkie złoto, twarde złoto, srebro imersyjne z OSP, cyna imersyjna
W przypadku obwodów sztywno-giętkich dostępne są następujące możliwości technologiczne:
- Liczba warstw: do 26
- Grubość całkowita: 0,25...6,0 mm
- Maksymalne wymiary: 620 × 500 mm
- Maksymalna grubość miedzi: 4 uncje
- Minimalna średnica otworu: 4 milsy
- Minimalne odstępy i szerokości ścieżek: 0,065 mm
- Dostępne wykończenia powierzchni: ENIG, złocenie elektryczne, IM-Ag, srebrzenie elektryczne, HASL, HASL-LF, IM-Sn, cynowanie elektryczne OSP, grafit, Pt, NI-Pd-Au
Nowości w zakresie materiałów i procesów produkcji
Oferta usług PCBWay nieustannie się powiększa, a rozbudowa parku maszynowego i rozszerzanie współpracy z kolejnymi dostawcami zaawansowanych materiałów do produkcji PCB (w tym 3M, Tesa, DuPont czy Taiflex) sprawiają, że odbiorcy mogą liczyć na coraz bardziej wyśrubowane parametry zamawianych obwodów. Tylko w tym roku w PCBWay wprowadzone zostały następujące zmiany:
- Maksymalna liczba warstw obwodów FPC wzrosła do 16.
- W przypadku obwodów na podłożach poliimidowych dodano opcję folii o dużej wartości stałej dielektrycznej (DK >= 3,6), co ma znaczenie zwłaszcza w przypadku obwodów RF oraz szybkich systemów cyfrowych.
- Do grupy materiałów podłożowych dołączyły transparentne folie PET.
- Grubość obwodów FPC może być wybierana w szerszym zakresie (dodano opcje 0,025/0,05 mm w przypadku płytek jednowarstwowych oraz 0,08 mm w przypadku dwuwarstwowych).
- Do menu wyboru rodzaju usztywnienia obwodów FPC doszła opcja czarnego laminatu FR4 w szerokim zakresie grubości.
- W przypadku obwodów wyposażonych w dwustronną taśmę przewodzącą klienci mają do wyboru dwie opcje materiałowe: HT-A1134 oraz HDF-600.
- Maksymalna liczba egzemplarzy w zamówieniu obwodów elastycznych wzrosła do 3000.
- Do dyspozycji klientów oddano nowe opcje specjalne, w tym: usztywnienia pomiędzy dwustronnie montowanymi złączami krawędziowymi, zrywalną soldermaskę, przelotki termiczne (ang. thermal vias) wypełnione pastą na bazie miedzi czy też metalizację krawędzi.
Najwyższe standardy jakości na wyciągnięcie ręki
Nie sposób skorzystać z pełni możliwości oferowanych przez współczesne obwody elastyczne i sztywno giętkie bez zachowania niezbędnej dbałości o szczegóły podczas całego procesu produkcji PCB. Dlatego też firma PCBWay wdrożyła szereg certyfikatów stanowiących gwarancję najwyższych standardów jakościowych:
- ISO 9001,
- ISO 13485,
- REACH,
- UL,
- IATF 16949,
- RoHS,
- CE.
Obwody produkowane i montowane przez PCBWay mogą zatem być stosowane w najbardziej wymagających branżach techniki, w tym w aparaturze medycznej (ISO 13485) czy też przemyśle motoryzacyjnym (IATF 16949).
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
