Изборът между твърда-гъвкава печатна платка и стандартна гъвкава платка звучи като въпрос за техническа спецификация, но това всъщност е решение за продуктова архитектура, което каскадно включва производствени разходи, сложност на сглобяването и дългосрочна-обслужваемост. Виждали сме инженерни екипи да прекарват седмици в оптимизиране на дизайн само за да осъзнаят по средата на-пътя през NPI, че твърд-гъвкав хибрид би опростил изцяло проблема им с конектора. В CSNT-EMS в Донгуан ние редовно помагаме на екипите да преодолеят този компромис-преди да се ангажират с определен подход.
Разбиране на фундаменталната разлика
Стандартната гъвкава печатна схема (FPC) използва полиимиден (PI) филмов диелектрик, който може да се приспособи към формата на опаковката по време на инсталиране или при крайна-услуга. Твърдата-гъвкава печатна платка комбинира тези огъващи секции с твърди секции (обикновено FR4) в една интегрирана структура. Твърдите секции осигуряват монтажни повърхности за компоненти и конектори. Секциите за огъване осигуряват динамична или статична способност за огъване.
Структурната разлика води до разликата в производствения процес. Чистият -дизайн за огъване се произвежда изцяло с помощта на полиимидни и медни материали. Твърдата-гъвкавост изисква последователно ламиниране, при което полиимидните слоеве са свързани към твърди слоеве при контролирана температура и налягане. Това прави твърдата-гъвкавост по-скъпа на квадратен сантиметър от чисто-дизайн за огъване.
Когато само стандартна гъвкава дъска е правилният избор
FPC дизайните с чисто{0}}огъване имат смисъл, когато цялата платка трябва да съответства на формата на опаковката, когато форм-факторът изисква платката да се сгъне в компактна опаковка или когато платката ще претърпи многократно динамично огъване по време на работа.
Едностранните -дизайни са вариантът с най-ниска-цена за прости приложения като конектори за LED ленти или приложения с една-ос. Дву-страничните дизайни поддържат по-сложно фрезоване, но изискват проходни-отвори, което увеличава разходите за процеса.
Основното ограничение на FPC дизайните с чисто-огъване е монтирането на компоненти. Не можете да монтирате компоненти за повърхностен монтаж върху чист полиимид, тъй като материалът не осигурява адекватна механична опора за повторно запояване или за компоненти, които изпитват механично напрежение по време на работа. Компонентите трябва да бъдат монтирани върху твърди секции или върху усилващи елементи, свързани към полиимидната зона.
Когато Rigid-Flex има повече смисъл
Твърдите-гъвкави печатни платки се отличават в три конкретни ситуации.
Първо, когато вашият продукт изисква компоненти за повърхностен монтаж върху твърда-гъвкава печатна платка в области, които не се огъват. Твърдите FR4 секции осигуряват механичната опора, необходима за надеждно повторно запояване и закрепване на компоненти.
Второ, когато вашият FPC дизайн трябва да намали броя на конекторите. Вместо да използва отделни съединители за свързване на твърда платка към огъваща секция, твърдата-гъвкава печатна платка интегрира връзката вътрешно, което намалява прекъсванията на импеданса и спестява място на платката.
Трето, когато вашият твърд-гъвкав FPC ще претърпи многократно динамично огъване и трябва да взаимодейства със секции от твърда дъска. Примерите включват сгъваеми дисплеи, лидарни модули с шарнирни секции и аерокосмически полезни товари с механизми за разгръщане.
Производител на медицински изделия, с когото работихме, първоначално беше посочил отделна твърда печатна платка, свързана чрез 0,5 mm щифтов конектор. Преминаването към дву-слоен твърд-гъвкав дизайн елиминира конектора, намали отпечатъка на монтажа с 18 процента и подобри целостта на сигнала в интерфейса.
Сравнение на твърд-гъвкав и отделен твърд+FPC монтаж
Разлики в разходите за материали и процеси
Разходите за материали за чисто-дизайн за огъване са по-високи от твърдия FR4, тъй като полиимидното фолио и гъвкавият плакиран с мед ламинат (FCCL) са материали с по-висока-цена. Panasonic R-F777 PI FCCL и покритието Taiflex FHK0515 са общи спецификации, които отразяват тази премия.
Rigid-flex добавя разходите за последователно ламиниране, което изисква повече стъпки на процеса и по-дълги времена на цикъл в сравнение със стандартното производство на твърди печатни платки. Броят на полиимидните слоеве, броят на твърдите слоеве и сложността на преходните зони определят разходите.
За грубо сравнение на разходите, четири{0}}слойна твърда-гъвкава печатна платка обикновено струва от 40 до 80 процента повече от еквивалентна четири-слойна твърда печатна платка с отделно дву-слойно свързване. Точната премия зависи от броя на слоевете, площта на дъската и геометрията.
Вземане на решение за вашата кандидатура
За твърди-гъвкави FPC дизайни започнете с ограничението за разположение на компонентите. Ако всички компоненти могат да стоят върху твърди секции и изискването за огъване е ограничено до няколко дефинирани зони, чистият-дизайн за огъване с отделна твърда взаимовръзка може да бъде пътят с най-ниските-разходи. Ако компонентите трябва да бъдат поставени в множество равнини или ако маршрутизирането между твърдите секции изисква свързване с висока-плътност, твърдата-гъвкавост обикновено печели от общите системни разходи, въпреки че самата платка струва повече.
Сложността на подреждането е друг фактор. Твърдата-гъвкавост изисква внимателно управление на стека с допуски чрез ламиниране. Работата с производител в началото на фазата на проектиране помага да се идентифицират потенциални проблеми, преди те да се превърнат в блокери на производството.
Напречен-разрез на стека на твърда-гъвкава печатна платка, показващ преходни зони-към-твърда
Свържете се с нашия инженерен екип за безплатен преглед на RFQ. Предоставяме препоръки за подреждане, оценки на разходите за материали и-равно-сравнение на чисто-огъване спрямо твърди-гъвкави подходи за вашата конкретна геометрия. Вземете безплатна оферта за твърда-гъвкава печатна платка от CSNT-EMS, за да обсъдим вашите специфични изисквания за приложение.
Изпратете вашите изисквания до info@csnt-ems.com или използвайте нашата форма за контакт.
