แผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น: ความสำคัญและประสิทธิผล

ออกแบบด้วยมิราเคิลเทคโนโลยีแผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น

ความเหนียวสูงมวลน้อยประหยัดพื้นที่และประสิทธิภาพเป็นข้อดีบางประการที่แผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่นมีให้ อย่างไรก็ตามสิ่งสำคัญสำหรับนักออกแบบในการเตรียมความพร้อมสำหรับความท้าทายในการออกแบบและการผลิตของ Flex-PCB

แม้จะมีความคล่องตัว แต่แผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่นก็ไม่ได้แตกต่างจากบอร์ดพิมพ์แข็งมากนักโดยเฉพาะในขั้นตอนการออกแบบ อย่างไรก็ตามนักออกแบบควรเตรียมพร้อมสำหรับความซับซ้อนเชิงกลที่มาพร้อมกับการผลิตแผงวงจรไฟฟ้าแบบยืดหยุ่น

ตัวอย่างเช่นคุณต้องระมัดระวังในเรื่องการงอ PCB จนเกินขีดความสามารถ การงอมากเกินไปจะทำให้แผ่นพิมพ์ฉีกขาดทำให้ไร้ประโยชน์ ดังนั้นตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณมีแบบจำลองเชิงกลที่ถูกต้องของแผ่นพิมพ์และก่อนที่คุณจะก้าวขึ้นสู่การออกแบบระบบไฟฟ้าให้ทำการทดสอบที่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าเหมาะสม

ขั้นตอนการทดสอบจะเกี่ยวข้องกับการวางแนวไม่ตรงตามหลักสรีรศาสตร์ของการติดตั้งและการให้บริการ นอกจากนี้นักออกแบบต้องให้ความสำคัญกับPCB ที่ยืดหยุ่นมีอยู่และการทำงานของพวกเขา

ประเภทของแผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น

มีแผงวงจรพิมพ์หลายประเภทประเภทหลัก ได้แก่ Flex การเชื่อมต่อระหว่างความหนาแน่นสูง Rigid-Flex และ Flex

กระดานพิมพ์ที่ยืดหยุ่น

PCB แบบยืดหยุ่นนั้นเป็นรุ่นที่ยืดหยุ่นของบอร์ดพิมพ์แข็งที่หาซื้อได้ง่ายในตลาด นอกเหนือจากคุณสมบัติปกติของ Rigid PCB ซึ่งรวมถึงความหนาแน่นสูงการทำซ้ำและความน่าเชื่อถือแล้วบอร์ดยังมีความสามารถพิเศษบางอย่าง ตัวอย่างเช่นความต้านทานการสั่นสะเทือนและความยืดหยุ่น

One of the major reasons that consumers prefer Flexible PCB instead of the Rigid PCB is that a Flex PCB comes with the ability to take on 3-dimensional configurations. Among the most common Flexible PCB applications, we have the wire harnesses replacement.

Rigid-Flex Printed Board

One of the most successful PCBs is the perfect blend of flex and rigid Printed Boards. They offer the best of both worlds along with offering additional capabilities that both PCBs individually lack. For example, a Rigid-Flex Printed Board configuration is basically a series of the Rigid Printed Board that are joined via some integrated flex-circuit.

เมื่อนักออกแบบรวมพื้นที่แข็งเข้ากับชิ้นส่วนที่ยืดหยุ่นพวกเขาจะสามารถเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมการทำงานและความหลากหลายของแผ่นพิมพ์ ในขณะที่พื้นที่ยืดหยุ่นช่วยให้มั่นใจได้ว่ามีความยืดหยุ่นพอดีทนต่อแรงสั่นสะเทือนและการงอแบบไดนามิกพื้นที่ที่แข็งมีส่วนช่วยในการยึดส่วนประกอบตัวเชื่อมต่อและแชสซี

ด้วยเหตุนี้นักออกแบบจึงสามารถคิดค้นโซลูชันที่ไม่เหมือนใครเพื่อตอบสนองการใช้งานที่ต้องการได้

HDI ยืดหยุ่น PCB

ผู้ผลิตแนะนำให้ใช้HDI Flexible Printed Boards เมื่อ PCB แบบยืดหยุ่นปกติไม่สามารถตอบสนองความต้องการของการใช้งานที่ต้องการได้ แผงวงจร HDI มีรูปแบบที่ดีกว่าการออกแบบพร้อมกับตัวเลือกการก่อสร้าง พวกเขารวมคุณสมบัติที่ดีบางอย่างเช่น micro-vias

แม้ว่าจะมีรูปแบบที่เล็กกว่า แต่ก็มีฟังก์ชันที่เพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับอีกสองประเภท บอร์ดเหล่านี้ยังมีความหนาแน่นสูงจึงเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการใช้งานระดับไฮเอนด์

แม้จะใช้วัสดุที่บางกว่า แต่บอร์ดที่น่าทึ่งเหล่านี้มักจะให้ความน่าเชื่อถือที่เพิ่มขึ้นรวมถึงประสิทธิภาพทางไฟฟ้า พวกเขาให้การเข้าถึงการใช้แพ็คเกจ IC ขั้นสูง

ข้อดีของแผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น

สายริบบิ้นหรือวงจรเฟล็กซ์จะให้เส้นทางการกำหนดเส้นทางที่ทำซ้ำได้และกำหนดเองได้ตลอดการประกอบแผงวงจรแบบยืดหยุ่น นอกจากนี้ยังช่วยในการลดการเรียกใช้บริการเนื่องจากการปรับปรุงความน่าเชื่อถือ

บอร์ดเฟล็กซ์ใช้ชั้นอิเล็กทริก - โพลีอิไมด์ - เพื่อหุ้มตัวนำ เลเยอร์มีหน้าที่ในการป้องกันวงจรและให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับหน้ากากประสาน เพื่อรองรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงและสภาพแวดล้อมที่หลากหลายผู้ผลิตจึงครอบคลุมวัสดุและใช้ฐานอื่น

แม้ว่า PCB แบบยืดหยุ่นจะมีความบางมาก แต่ก็มีความสามารถในการทนต่อสภาพอากาศที่รุนแรงได้ พวกเขาทำงานได้ดีในรอบการงองานที่ยาวนาน เพื่อให้แน่ใจว่า PCB สามารถทนต่อได้นับล้านแทนที่จะเป็นพันรอบการงอผู้ผลิตจำเป็นต้องใช้วัสดุที่เหมาะสมกับการออกแบบ

ข้อดีอีกอย่างของแผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่นคือมีความเหนียวสูงและมีมวลน้อย สิ่งนี้ช่วยให้บอร์ดสามารถรับมือกับการสั่นสะเทือนและการเร่งความเร็วสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ท้ายที่สุดผลกระทบและความเค้นต่อข้อต่อบัดกรีและตัว PCB นั้นต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับส่วนประกอบของ PCB แข็งและข้อต่อบัดกรีเมื่อทำงานภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน

การใช้ PCB ที่ยืดหยุ่น

PCB แบบยืดหยุ่นมีความสามารถในการติดตั้งในสถานที่ที่ PCB อื่น ๆ ล้มเหลวอย่างน่าสังเวช คุณสามารถพิจารณา Flexible PCB เป็นไฮบริดของสายกลมและ PCB มาตรฐานในขณะที่ผสมผสานประโยชน์ส่วนบุคคลของส่วนประกอบทั้งสอง

With Flexible Printed Circuit Boards, it is possible to achieve the unlimited geometry packaging freedom, while having the density, precision, and repeatability of the regular Printed Board. In most cases, consumers use Flexible PCB when they are looking for an alternative for the wiring harness.

Thus, allowing a single flexible board to supplant numerous hardboards, cables, and connectors in a single operation. Also, the assembly process is efficient as there is no need for coloring the wires or wrapping them in bundles.

Flex ensures lower installation cost, while increased volume production. Also, with flex, the rejection rate during the in-service and assembly process decreases significantly. The boards also improve the wire routing repeatability.

นอกจากนี้การใช้ Flexible Circuity ยังช่วยลดน้ำหนักและพื้นที่ของสายไฟแบบเดิมได้ถึง 70 เปอร์เซ็นต์ นอกจากนี้ค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้นซ้ำ ๆ ของ Flexible Printed Board นั้นน้อยกว่าเมื่อเทียบกับการใช้ชุดสายไฟ ท้ายที่สุดบอร์ด Flex มีความทนทานต่อแรงกระแทกและต้นทุนการสั่นสะเทือนมากกว่า

ค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนและซ่อมแซมยังน้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับฮาร์ดบอร์ด นอกจากนี้ยังสามารถติดตั้งบนพื้นผิวได้อย่างง่ายดายโดยการวางความฝืดที่ยึดติดไว้บนพื้นที่ที่ต้องการของแผงวงจรพิมพ์

ผลกระทบด้านต้นทุน

ผ้าพิมพ์แข็งค่าใช้จ่ายน้อยกว่าPCB ที่ยืดหยุ่นอย่างไรก็ตามพวกเขาขาดประโยชน์ของ Flex-PCB มีวิธีต่างๆในการตรวจสอบค่าใช้จ่าย ตัวอย่างเช่นการตรวจสอบจำนวนเลเยอร์อย่างใกล้ชิดจะช่วยลดต้นทุนได้

Instead of opting for four-layer PCB, try to work with two-layer PCB. Doing this would decrease the overall manufacturing cost of the Flexible Printed Circuit Board.