Определение гибкой печатной платы (FPCB):

Понимание концепции гибких печатных плат

Гибкая печатная плата, или FPC, представляет собой тип электронной платы, напечатанной на гибком основном материале, таком как полиимид или полиэфир. В отличие от жёстких печатных плат, которые напечатаны на жёстких основах, таких как стекловолокно или керамика, гибкие печатные платы могут гнуться и изгибаться, не влияя на их функциональность. Гибкие печатные платы состоят из трех основных слоев:

- Основной слой: Это гибкий основной материал, предоставляющий механическую поддержку и изоляцию для цепи. Основной слой может иметь различные толщины и свойства в зависимости от применения и дизайна гибкой печатной платы.

- Проводящий слой: Это слой, содержащий электрические трассы, формирующие цепь. Проводящий слой может быть изготовлен из медной фольги или других металлов, которые вытравливаются или наносятся на основной слой различными методами.

- Защитный слой: Это слой, защищающий проводящий слой от воздействия внешних факторов и механических повреждений. Защитный слой может быть изготовлен из полиимидной пленки или других материалов, которые ламинируются или наносятся на проводящий слой.

У гибких печатных плат есть много преимуществ перед жёсткими печатными платами, таких как:

- Они могут принимать форму различных размеров и форм электронных устройств и компонентов.

- Они могут снизить стоимость и сложность проводки и систем межсоединения.

- Они могут улучшить производительность и эффективность электронных устройств, снижая паразитную емкость и сопротивление.

- Они могут улучшить эстетику и эргономику электронных устройств, позволяя более изящные и элегантные дизайны.

Применение гибких печатных плат:

Разнообразные применения гибких печатных плат

Гибкие печатные платы, или FPC, представляют собой электронные цепи, напечатанные на гибком основном материале, который может гнуться и изгибаться, не влияя на их функциональность. Гибкие печатные платы имеют разнообразные применения в различных отраслях и индустриях, таких как:

1. Бытовая электроника: Гибкие печатные платы используются во многих бытовых электронных устройствах, которые требуют компактности, портативности, гибкости и надежности. Примеры включают в себя...

2. Медицинские устройства: Гибкие печатные платы применяются во многих медицинских устройствах, требующих биосовместимости, стерилизации, точности и долговечности. Примеры включают в себя...

3. Автомобильная электроника: Гибкие печатные платы используются во многих системах автомобильной электроники, требующих высокой температуры, устойчивости к вибрации и влаге, а также безопасности и производительности. Примеры включают в себя...

4. Авиационная и оборонная электроника: Гибкие печатные платы используются во многих системах авиационной и оборонной электроники, требующих легкости, низкого энергопотребления, высокой надежности и прочности. Примеры включают в себя...

5. Промышленная электроника: Гибкие печатные платы применяются во многих системах промышленной электроники, требующих гибкости, прочности и функциональности. Примеры включают в себя...

Производственный процесс гибких печатных плат:

Гибкие печатные платы (FPCBs) изготавливаются с использованием фотолитографической технологии, аналогичной жёстким печатным платам (PCBs). Основное отличие заключается в том, что FPCBs используют гибкий основной материал, такой как полиимид или полиэфирная пленка, вместо жёсткого материала, такого как FR4. Гибкий основной материал позволяет FPCBs гнуться и складываться в соответствии с желаемой формой и применением.

Производственный процесс FPCBs включает в себя следующие шаги:

1. Ламинирование: Гибкий основной материал покрывается слоем медной фольги с одной или обеих сторон, в зависимости от дизайна. Медная фольга служит проводящим слоем для цепей. На медную фольгу также наносится защитная пленка, чтобы предотвратить окисление и загрязнение.

2. Сверление: Сквозь основной материал и медную фольгу сверлятся отверстия для электрических соединений между различными слоями или компонентами. Отверстия затем медлительно медью для создания проводящих баррелей.

3. Травление: На медную фольгу наносится фоторезист, который подвергается ультрафиолетовому свету через фотомаску, содержащую шаблон цепей. Области фоторезиста, подвергнутые воздействию света, отвердеваются, в то время как неподвергнутые области удаляются химическим раствором. Оставшийся фоторезист действует как маска для процесса травления, который удаляет нежелательную медь из основного материала, оставляя только необходимые цепи.

4. Паяльная маска: На выступающие цепи из меди наносится паяльная маска для защиты от коррозии и коротких замыканий. Паяльная маска также определяет площадки для пайки компонентов на FPCB. Паяльная маска может быть зеленой, белой, черной или любого другого цвета в зависимости от дизайна.

5. Поверхностная обработка: На площадки для пайки наносится поверхностная обработка для улучшения их паяемости и надежности. Поверхностная обработка может быть никелеванием погружением в золото (ENIG), погружением в олово,

 погружением в серебро или органическим защитным покрытием (OSP), в зависимости от применения и стоимости.

1. Сборка компонентов: Компоненты, такие как резисторы, конденсаторы, светодиоды, ИС и др., монтируются на FPCB с использованием технологии поверхностного монтажа (SMT) или технологии монтажа через отверстия (THT). SMT включает в себя установку компонентов непосредственно на площадки для пайки и их последующее пайкование горячим воздухом или инфракрасным излучением. THT включает в себя вставку выводов компонентов через отверстия в FPCB и пайку их с обратной стороны.

2. Тестирование и инспекция: FPCB проходит тестирование и инспекцию на функциональность, качество и надежность с использованием различных методов, таких как электрическое тестирование, визуальная инспекция, оптическая инспекция, рентгеновская инспекция и др. Любые дефекты или ошибки исправляются или устраняются перед отправкой.

Материалы для гибких печатных плат:

Материалы, используемые для гибких печатных плат (FPCB), могут быть классифицированы по трем категориям: основные материалы, проводники и защитные слои.

1. Основные материалы (Substrates): Основные материалы предоставляют механическую поддержку и электрическую изоляцию для FPCB. Обычно это тонкие пленки полимеров с высокой гибкостью, термической стабильностью, химической устойчивостью и диэлектрической прочностью. Самые распространенные основные материалы для FPCB - полиимид (PI) и полиэфир (PET). PI имеет более высокую температурную стойкость и устойчивость к деформации, чем PET, но он также более дорог и сложнее в обработке. PET имеет более низкую стоимость и лучшую прозрачность по сравнению с PI, но у него меньшая температурная стойкость и большая влагопоглощение.

2. Проводники (Conductors): Проводники - это материалы, формирующие цепи на FPCB. Обычно это тонкие фольги металлов с высокой проводимостью, пластичностью и адгезией к основным материалам. Самый распространенный проводник для FPCB - медь, которая обладает отличными электрическими и тепловыми свойствами. Для особых применений или в качестве покрытий могут использоваться другие металлы, такие как алюминий, серебро, золото или никель.

3. Защитные слои (Coverlay): Защитные слои покрывают и защищают цепи и компоненты на FPCB. Обычно это тонкие пленки полимеров с высокой гибкостью, термической стабильностью, химической устойчивостью и диэлектрической прочностью. Они также обеспечивают электрическую изоляцию и механическое укрепление для FPCB. Самые распространенные защитные слои для FPCB - полиимид (PI) и полиэфир (PET), которые могут быть ламинированы или покрыты на FPCB.

HS-код для гибких печатных плат:

HS-код - это стандартизированная система числовых обозначений, идентифицирующая товары для международной торговли. Он расшифровывается как "Гармонизированная система" или "Гармонизированная комбинированная номенклатура".

HS-код для гибких печатных плат - 8534 00 90 00.

Этот код относится к Главе 85: Электрические машины и оборудование; части этих машин и оборудования; звукозаписывающие и воспроизводящие устройства; телевизионные изображения и звукозаписывающие и воспроизводящие устройства; части и принадлежности к таким изделиям.

Код состоит из шести цифр:

- Первые две цифры (85) указывают номер главы.

- Следующие две цифры (34) указывают номер раздела, который представляет группу продуктов внутри главы.

- Следующие две цифры (00) указывают номер подраздела, который представляет дополнительное деление продуктов внутри раздела.

- Последние две цифры (90) указывают статистический суффикс, который представляет дополнительное деление продуктов внутри подраздела.

Код может быть дополнительно расширен до восьми или десяти цифр добавлением страновых кодов или дополнительных кодов для более подробной классификации.

Гибкий печатный соединитель:

Обзор гибких печатных соединителей

Гибкие печатные соединители представляют собой соединители, предназначенные для соединения гибких печатных плат (FPCB) с другими FPCB или жёсткими печатными платами. Их также называют гибкими соединителями, соединителями FPC или FFC-соединителями.

Гибкие печатные соединители обладают несколькими преимуществами по сравнению с обычными соединителями:

- Они могут приспосабливаться к различным формам и размерам FPCB, а также различным углам изгиба и складывания.

- Они могут уменьшить количество межсоединений и проводов, упрощая сборку и снижая вес и объем.

- Они могут улучшить надежность и производительность FPCB, обеспечивая надёжные и стабильные электрические контакты.

Гибкие печатные соединители можно классифицировать на два типа: соединители платы к плате (B2B) и соединители платы к кабелю (B2C).

1. Соединители платы к плате (B2B): Соединители B2B используются для соединения двух FPCB или одной FPCB и одной жёсткой печатной платы. Обычно они состоят из мужского и женского разъемов, которые соединяются между собой. Мужской разъем имеет контакты или выводы, выступающие из поверхности FPCB, в то время как женский разъем имеет гнёзда или розетки, принимающие контакты или выводы. Контакты или выводы могут быть расположены в различных шаблонах, таких как однорядные, двухрядные, смещённые ряды и т. д. Сцепление может быть достигнуто за счёт трения, механизма блокировки, пайки и т. д. Некоторые примеры соединителей B2B: ZIF (нулевое усилие вставки) соединители, LIF (низкое усилие вставки) соединители, FPC/FFC не-ZIF соединители и др.

2. Соединители платы к кабелю (B2C): Соединители B2C используются для соединения FPCB с кабелем или проводом. Обычно они состоят из терминала и корпуса. Терминал прикрепляется к концу кабеля или провода, в то время как корпус устанавливается на FPCB. Терминал может быть скреплен, паян, или сварен к кабелю или проводу. Корпус может иметь пазы или отверстия, принимающие терминал. Сцепление может быть достигнуто за счёт трения, механизма блокировки, пайки и т. д. Некоторые примеры соединителей B2C: IDC (контакты с изоляционным смещением) соединители, клеммные соединители, паяльные соединители и др.

Гибкий печатный кабель:

Характеристики и пр

именение гибких печатных кабелей

Гибкие печатные кабели, или FPC-кабели, представляют собой тонкие и гибкие электрические провода, которые могут использоваться для соединения электронных компонентов на гибком основании. У FPC-кабелей есть несколько преимуществ перед традиционными жёсткими кабелями, такими как:

- Они могут изгибаться и скручиваться без поломки или влияния на электрическую производительность.

- Они могут уменьшить размер и вес электронных устройств, устраняя громоздкие соединители и припойные соединения.

- Они могут повысить надежность и долговечность электронных устройств, уменьшая напряжение и усталость на компонентах и основании.

- Они могут обеспечивать сложные и компактные конструкции, позволяя использовать несколько слоев и межсоединений.

FPC-кабели широко используются в различных отраслях и областях применения, таких как:

- Бытовая электроника, такая как смартфоны, планшеты, ноутбуки, камеры, носимые устройства и др.

- Медицинская техника, такая как кардиостимуляторы, слуховые аппараты, диагностическое оборудование и др.

- Автомобильная электроника, такая как приборные панели, датчики, системы освещения и др.

- Аэрокосмическая и оборонная электроника, такая как спутники, радары, ракеты и др.

- Промышленная электроника, такая как робототехника, автоматизация, измерительное оборудование и др.

Гибкая печатная сборка:

Технологии сборки гибких печатных схем

Гибкие печатные схемы, или FPC, представляют собой электронные схемы, напечатанные на гибком подложке, таком как полиимид или полиэфир. FPC могут быть собраны с использованием различных техник в зависимости от требований и спецификаций дизайна. Некоторые из общих техник сборки для FPC включают:

1. Пайка: Это процесс соединения электрических компонентов с FPC с использованием расплавленного металлического сплава, такого как олово-свинец или свинцово-свободный припой. Пайка может выполняться вручную или автоматически с использованием паяльных желез, паяльной пасты, печей для рефлау и т. д.

2. Сварка: Это процесс крепления электрических компонентов к FPC с использованием клеевого материала, такого как эпоксид или акрил. Сварка может выполняться термически или ультразвуковым образом с использованием тепла или звуковых волн для активации клея.

3. Сжатие: Это процесс фиксации электрических компонентов на FPC с использованием механической силы. Сжатие может выполняться с использованием специальных инструментов или машин, которые прикладывают давление для деформации металлических контактов компонентов и создания плотного соединения с FPC.

4. Сварка: Это процесс сплавления электрических компонентов с FPC с использованием высокой температуры или электрического тока. Сварка может выполняться с использованием лазеров или сварочных машин с сопротивлением, которые генерируют тепло или искры для плавления и соединения металлических частей компонентов и FPC.