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FPC est également appelé PCB flexible ou circuit imprimé flexible. FPC est en polyimide (PI) ou polyéthylène téréphtalate (ANIMAL DE COMPAGNIE) matière première PCB flexible qui peut être pliée et pliée. FPC est une carte de circuit imprimé flexible avec une densité de circuit élevé, léger, épaisseur mince, Et de bonnes performances de flexion.
FPC est une méthode pour répondre aux exigences de miniaturisation et de mobilité des produits électroniques. La carte PCB flexible peut être pliée, blesser, et plié librement, peut résister à des millions de flexion dynamique sans endommager le conducteur, peut être organisé arbitrairement en fonction des exigences de disposition spatiale, et peut se déplacer et se développer librement dans un espace tridimensionnel, afin d'atteindre l'intégration de l'assemblage PCB et de la connexion du conducteur. Le prototype FPC présente également les avantages d'une bonne dissipation de chaleur, soudabilité, assemblage facile, et un faible coût complet. Donc, Le substrat flexible a été largement utilisé dans la bande de LED de la carte de circuit imprimé flexible, aérospatial, militaire, communication mobile, ordinateur portable, périphériques informatiques, PDA, appareils photo numériques, et autres champs ou produits. Qu'est-ce que FPC? Savez-vous?
Quelle est la différence entre PCB vs FPC?
1. PCB est fabriqué par l'impression, Il est donc appelé une carte de circuit imprimé. FPC est également fabriqué par l'impression, Donc, la carte de circuit imprimé FPC est également une carte de circuit imprimé PCB. Les circuits imprimés incluent un PCB rigide et un substrat flexible. Mais nous sommes habitués à faire référence aux planches de PCB rigides en tant que PCB ou PCB, La carte PCB flexible est appelée FPC ou FPCB.
2. L'utilisation flexible des PCB et de l'espace PCB rigide est différente. Pour les circuits imprimés PCB, À moins que les lignes ne soient faites sous forme tridimensionnelle par colle de film, La carte de circuit imprimé est plate en général. Donc, La conception de produits électroniques devrait utiliser pleinement l'espace tridimensionnel, et la carte de circuit imprimé FPC est une bonne solution. Le schéma d'extension spatiale commun pour les cartes de circuits imprimées PCB consiste à utiliser des créneaux et des cartes d'interface. Les circuits imprimés FPC peuvent fabriquer des structures similaires tant qu'elles sont conçues au moyen du transfert, et avoir plus de flexibilité dans la conception directionnelle.
3. Le circuit flexible PCB et le circuit de PCB rigide ont des caractéristiques différentes.FPC utilise généralement PI ou PET comme matériau de substrat flexible de base et peut se plier ou fléchir librement. PWB est généralement composé de FR4, céramique, Téflon, et le métal, qui ne peut pas être plié ou fléchi.
4. Le PCB de circuit flexible et les PCB de circuit rigide sont utilisés à différentes fins. La carte flexible FPC est utilisée sur des liens qui nécessitent une flexion répétée et certains widgets. La carte rigide PCB est souvent utilisée dans des endroits où la flexion n'est pas nécessaire et où la dureté est relativement élevée.
FPC vs PCB
Sept types de substrats flexibles
1. La carte PCB flexible unique est composée de “circuit à un seul côté + film protecteur”. La plaque flexible unique côté a une bonne résistance au pliage.
2. La carte PCB flexible double face est composée de “film protecteur + circuit double face + film protecteur”. La planche flexible double face a un papier de cuivre des deux côtés du substrat de la carte double face, et les couches supérieures et inférieures sont connectées à travers des trous PTH, donc sa flexibilité est pire que celle du panneau unique.
3. La carte FPC composite unique unique est composée de “film protecteur + ligne de touche unique + colle pure + ligne de touche unique + film protecteur”. Il s'agit de coller deux feuilles de cuivre à un seul côté avec de la colle pure, puis de mener les deux couches à travers des trous PTH, et la colle pure dans la zone de flexion doit être fouillée.
4. La carte FPC en relief est composée de “feuille de cuivre pure + films de protection supérieurs et inférieurs”. Le papier cuivre pur plus épais est pressé sur le pi, Et la structure du doigt suspendu se forme dans certaines zones. Il est principalement utilisé dans le sertissage de l'affichage des cristaux liquides (Tft) et peut fournir la fonction plug-in de soudage dense.
5. PCB multicouche flexible, Le PCB multicouche flexible est fait de “CCLS à un seul côté (ou planches double face) + colle pure + film protecteur (CVL)”. Les fils de chaque couche sont connectés à travers des trous PTH. En raison de trop de couches, sa flexibilité est mauvaise (La flexibilité de la zone de conception de l'ouverture de colle pure est bonne)
6. Le PCB flexible est soudé ou pressé par “substrat de FPC à face ou double face + substrat PCB rigide multicouche “. Les lignes de la carte PCB flexible sont connectées via des trous PTH. La carte PCB flexible peut réaliser un assemblage tridimensionnel dans différentes conditions d'assemblage, a les caractéristiques de la lumière, mince et court, et peut réduire la taille de l'assemblage, qualité, et les erreurs de câblage des produits électroniques.
7. L'antenne PCB flexible équivaut à retirer la ligne d'antenne sur le PCB et à utiliser d'autres métaux externes comme antenne. Il est généralement utilisé dans des téléphones mobiles moyens et bas de gamme et des produits matériels intelligents avec des bandes de fréquences complexes. Cette antenne de circuit flexible est applicable à presque tous les petits produits électroniques et peut être utilisé comme une antenne complexe dans plus que 10 bandes de fréquence telles que la 4G. Il a de bonnes performances et un faible coût.
Comment faire des PCB flexibles?
2 Processus de fabrication de PCB flexible sur couche
Coupe – forage – PTH – électroplaste – prétraitement – Film sec et pâte – alignement – exposition – développement – électroplaste graphique – éloignement du film – prétraitement – Film sec et pâte – exposition à l'alignement – développement – gravure – éloignement du film – traitement de surface – colorant couverture du film – pressage – durcissement – dépôt de nickel – imprimerie de personnage – coupe – mesure électrique – perforation – inspection finale – conditionnement – expédition
1 Processus de fabrication de PCB flexible sur couche
Coupe – forage – Film sec collant – alignement – exposition – développement – gravure – décapage – traitement de surface – Film de couverture collante – pressage – durcissement – traitement de surface – Dépôt d'or nickel – imprimerie de personnage – tonte – mesure électrique – perforation – inspection finale – conditionnement – expédition
Comment souder le FPC sur PCB et comment effacer les PCB flexibles?
Le PCB flexible à souder doit utiliser un connecteur FPC pour se connecter avec PCB, donc le PCB flex rigide apparaît. Le PCB rigide-flex peut économiser le coût de la soudure du connecteur FPC au connecteur PCB et FPC. Il a également une meilleure utilisation de l'espace et des performances plus stables. Cependant, Le coût du PCB rigide-flex est beaucoup plus élevé que celui du PCB flexible.
Machine de PCB flexible pour nettoyage d'ions peut résoudre le problème de la mauvaise hydrophilie du FPC et une mauvaise adhérence du placage en cuivre. La pauvre hydrophilicité de Pi, un matériau PCB flexible, est la raison fondamentale qui affecte la fiabilité du placage en cuivre. Le traitement de surface du substrat PI par la machine de nettoyage du plasma peut améliorer efficacement l'hydrophilie du matériau PI, Le compteur d'angle de contact de l'eau est utilisé pour mesurer le matériau PI avant et après le traitement de la surface du plasma. L'angle de contact de l'eau peut être réduit de plus que 450 à moins de 50. Si le revêtement de pulvérisation magnétron est effectué à ce moment, La force de liaison du film en cuivre peut répondre aux exigences attendues.
Parfois, Pour le FPC à souder, Parce qu'il est trop doux, Nous devons concevoir un renforcement pour cela. Le renforcement du FPC est généralement fabriqué par Altium Flexible PCB. Lorsque nous avons besoin de souder des composants en FPC, conception substrat flexible se connecte par PCB en aluminium flexible à la carte de circuit imprimé PCB. Il peut faire que le port de production de la carte de circuit imprimé FPC a une meilleure dureté. Cela le rend plus pratique.
Caractéristiques de FPC
Les FPC ont une flexibilité et une fiabilité. Actuellement, Il existe quatre types de cartes PCB flexibles FPC: à un seul facteur, double face, multicouche, et PCB flexible.
1. Le FPC unique est le moins coûteux lorsqu'ils ne nécessitent pas de performances électriques élevées. Lors du câblage des circuits imprimés par des PCB, Les planches flexibles unilatérales doivent être sélectionnées. Il a un motif conducteur chimique gravé et une feuille de cuivre calendante comme couche de motif conducteur sur le matériau de base isolant flexible. Les matériaux d'isolation peuvent être en polyimide, polyéthylène téréphtalate, Ester de fibre d'acrylamide, et chlorure de polyvinyle.
2. Le FPC double face est un graphique conducteur fabriqué en gravant une couche de chaque côté de la membrane de base d'isolation. Les trous métallisés connectent des graphiques des deux côtés du matériau isolant pour former des chemins conducteurs pour répondre à la conception de la flexibilité et des fonctions utiles. Le revêtement protège les fils simples et doubles et indique où les composants sont placés.
3. La carte de circuit imprimé multicouche FPC est des couches de circuits flexibles unilatéraux ou bilatéraux avec trois couches ou plus, et les trous métallisés sont formés en forant LS et en électropoliant pour former des chemins conducteurs entre les couches. Cela élimine le besoin de processus de soudage complexes. Les circuits multicouches ont d'énormes différences fonctionnelles de fiabilité plus élevée, meilleure conductivité thermique, et des performances d'assemblage plus pratiques. L'interaction de la taille de l'assemblage, nombre de couches, et la flexibilité doit être prise en compte lors de la conception de la disposition.
4. Les circuits imprimés rigides et flexibles sont constitués de substrats rigides et flexibles avec des strates sélectives pressées ensemble. La structure est compacte et réalisée avec LS métallisé. Le PCB flexible est un bon choix si les côtés avant et arrière d'une carte de circuit imprimé ont des composants. Cependant, Si tous les composants sont d'un côté, Il serait moins cher d'utiliser une plaque flexible double face avec une couche de matériau de renforcement FR4 sur le dos.
5. Le circuit flexible FPC avec une structure hybride est une carte de circuit imprimé à PCB multicouche, et la couche conductrice est composée de différents métaux. Un panneau de 8 couches utilise FR-4 comme milieu interne et polyimide comme milieu extérieur. Les pistes sont étendues à partir de trois directions différentes de la carte mère, chacun fait de différents métaux. Alliage de Langtang, cuivre, et l'or est utilisé comme des prospects séparés. Cette structure hybride est principalement utilisée à basse température où la relation entre la conversion du signal électrique et la conversion de chaleur et les performances électriques est plus exigeante et est la seule solution possible.
La commodité et le coût total de la conception interne peuvent être évalués pour obtenir le meilleur rapport performance-prix.
L'économie du FPC
Si la conception du circuit FPC est relativement simple, La taille totale est petite, Et l'espace convient, La connexion interne traditionnelle est surtout beaucoup moins chère. Les circuits flexibles sont une bonne option de conception pour les circuits complexes, Traitement de nombreux signaux, ou avoir des propriétés électriques ou mécaniques spéciales. L'assemblage flexible est plus économique lorsque la taille et les performances de l'application dépassent les capacités des circuits rigides. Un coussin de liaison de 12mil avec des trous de 5mil et une ligne de 3mil et un circuit flexible d'espacement peuvent être réalisés sur un seul film. Donc, il est plus fiable de monter la puce directement sur le film. Car il ne contient pas de retardateurs de flamme qui peuvent être des sources de saleté de forage ionique. Ces films peuvent être protecteurs et durcis à des températures plus élevées pour obtenir des températures de transition de verre plus élevées. Les économies de coûts des matériaux flexibles sur des matériaux rigides sont dus à l'exemption de plug-ins.
Le coût élevé des matières premières est la principale raison du prix élevé des circuits flexibles. Les prix des matières premières varient considérablement, et le coût des matières premières utilisées pour le circuit flexible en polyester moins cher est 1.5 fois celui des matières premières utilisées pour le circuit rigide. Les circuits flexibles en polyimide haute performance sont jusqu'à quatre fois ou plus. En même temps, La flexibilité des matériaux rend difficile l'automatisation du traitement pendant le processus de fabrication, ce qui entraîne une diminution de la production. Des défauts se produisent pendant le processus d'assemblage final, y compris le déshabillage des accessoires flexibles et une rupture de ligne. Cela est plus susceptible de se produire lorsque la conception ne convient pas à l'application. Sous une forte contrainte causée par la flexion ou la mise en forme, Des matériaux d'armature ou de renforcement sont souvent nécessaires. Malgré son coût élevé des matières premières et de la fabrication lourde, le pliable, pliable, et les fonctions d'épissage multicouches réduisent la taille globale des composants, réduire le matériau utilisé, et réduire le coût de l'assemblage global.
L'industrie flexible de la carte de circuit imprimé PCB est en train de se développer à petite échelle mais rapide. Le processus de film épais en polymère est un processus de production efficace et à faible coût. Ce processus imprime sélectivement l'encre en polymère conducteur sur des substrats flexibles bon marché. Le matériau de base flexible représentatif est PET. Les conducteurs à film épais en polymère comprennent des charges de poudre en métal ou en carbone imprimées en soie. Le processus de film épais en polymère lui-même est propre et utilise des adhésifs SMT sans plomb sans gravure. Le circuit à film épais en polymère est un dixième du prix du circuit en cuivre en polyimide en polyimide en raison de son processus additif et de son faible coût du matériau de base. C'est 1/2-1/3 du prix d'une carte de circuit imprimé rigide. La méthode du film épais en polymère convient particulièrement au panneau de commande de l'appareil. Sur les téléphones mobiles et autres produits portables, La méthode de film épais en polymère convient à la conversion des composants, commutateurs, et dispositifs d'éclairage sur la carte mère du circuit imprimé dans des circuits à film épais en polymère. Il permet d'économiser à la fois les coûts et la consommation d'énergie.
En général, Les planches de PCB flexibles sont en effet plus chères et coûteuses que les circuits rigides. Des cartes PCB flexibles sont fabriquées avec le fait que de nombreux paramètres sont hors tolérance. La difficulté de faire un circuit flexible est la flexibilité du matériau.
FPC (Circuit de circuit imprimé flexible) est largement utilisé dans plusieurs industries en raison de son excellente flexibilité et de ses caractéristiques minces et légères. Ses principaux domaines d'application incluent l'électronique, électronique automobile, dispositifs médicaux et contrôles industriels.
1. Électronique
Les planches FPC sont utilisées dans une large gamme de produits électroniques, y compris les téléphones portables, comprimés, et des appareils portables intelligents. Leur conception permet un degré élevé d'intégration et peut prendre en charge les connexions de circuits miniaturisés et à haute densité, améliorant ainsi les performances et la portabilité des produits électroniques.
2. Électronique automobile
Dans le champ automobile, Les cartes FPC sont largement utilisées pour les systèmes de navigation dans les voitures, Systèmes de divertissement, et dispositifs de communication. Ils fournissent des solutions de connectivité flexibles dans des espaces restreints pour assurer les performances et la stabilité des systèmes électroniques automobiles.
3. Équipement médical
Les circuits imprimés FPC sont de plus en plus utilisés dans les équipements médicaux, Télérément trouvé dans l'équipement de surveillance des signes, instruments thérapeutiques et équipement d'imagerie médicale. Ils sont capables de maintenir la fiabilité dans des environnements à haute température et à humidité élevées et à se conformer aux normes de sécurité médicale.
4. Commandes industrielles
Dans le domaine du contrôle industriel, Les circuits imprimés FPC sont utilisés dans des systèmes tels que l'équipement d'automatisation et les robots pour fournir un câblage à haute densité et des connexions fiables. Ces conseils répondent à la nécessité de hautes performances et de stabilité dans les équipements industriels modernes.
5. Aérospatial
Les conseils FPC ont également trouvé des applications en aérospatiale et en aviation, où ils sont sélectionnés pour leur minceur et leur forte résistance aux vibrations dans l'équipement critique pour réduire le poids global et améliorer les performances du véhicule.
Coût du FPC
Le prix des assemblages FPC baisse, Devenir près des circuits rigides traditionnels. La raison principale est l'introduction de matériaux FPC mis à jour, L'amélioration du processus de production, Et le changement de structure. Maintenant, la structure rend le produit plus stable à la chaleur et peu de matériaux ne correspondent pas. Certains matériaux plus récents peuvent produire des lignes plus sophistiquées car la couche de cuivre est plus mince, Rendre les composants plus légers et plus adaptés aux petits espaces. Dans le passé, La feuille de cuivre a été respectée aux supports à revêtement adhésif par le processus de pression. Aujourd'hui, La feuille de cuivre peut être produite directement sur le support sans utiliser d'adhésif. Ces techniques entraînent des couches de cuivre qui sont à plusieurs microns d'épaisseur, et des ridules qui sont 3mm1 ou même plus étroites en largeur. Les circuits flexibles avec certains adhésifs retirés ont des propriétés ignifuges. Cela accélérera le processus de certification UL et réduira davantage les coûts. Les masques de soudure de circuit imprimé FPC et d'autres revêtements de surface réduisent encore le coût de l'assemblage flexible.
Développement futur du FPC
1. Épaisseur de FPC. L'épaisseur du FPC devient de plus en plus flexible et mince.
2. Résistance pliante du FPC. C'est une caractéristique inhérente du FPC qu'il peut se plier. La résistance à la flexion du FPC dépasse des millions de fois.
3. Prix du FPC. À ce stade, Le prix du FPC est beaucoup plus élevé que celui du PCB, Et le prix du FPC sera moins cher à l'avenir.
4. Avec la mise à niveau du niveau du processus FPC, L'ouverture minimale et la largeur de ligne minimale / distance de ligne répondent aux exigences plus élevées.
À l'avenir, plus petit, plus complexe, Et les circuits flexibles plus chers pour l'assemblage FPC nécessiteront des moyens plus innovants pour assembler le FPC et des circuits flexibles hybrides supplémentaires. Le défi pour l'industrie des circuits flexibles est de tirer parti de ses avantages technologiques pour suivre les ordinateurs, communications à distance, demande des consommateurs, et un marché actif. En outre, Les circuits flexibles FPC joueront un rôle important dans les opérations sans plomb.
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