ПЕЧАТНАЯ PCB - Гибкие ПХД: инновационная сила в электронном секторе

Гибкая ПХД, часто называемая гибкой платой, представляет собой печатную плату, изготовленную и гибких изоляционных материалов, таких как ПИ или ПЭТ в качеств подложки.Самая большая разница между ней и традиционной жесткой ПХД заключается в ее отличной гибкости, которая позволяет ей свободно сгибаться, катиться и складываться. Он может быть размещен в соответствии с требованиями пространственного макета и свободно двигаться и расширяться в трехмерном пространстве, таким образом, достигая интеграции сборки компонентов и соединения провода.

Виды гибких ПХД

1. Односторонняя гибкая ПХД: Она имеет самую простую структуру, состоящую только из одного слоя медной фольги, и в первую очередь используется для простой передачи сигнала и сценариев соединения. Его можно найти в небольших электронных устройствах, которые не требуют высокой сложности схемы.

2. Двустронняя гибкая ПХД: она имеет проводящий медный слой с каждой стороны диэлектрического материала, с полиимидом (ПИ), служащим в качестве среды между ними. По сравнению с односторонними гибкими ПХД, он повышает плотность схемы и отвечает требованиям продуктов, требующих определенного уровня интеграции схемы.

3. Многослойная гибкая печатная плата: она подходит для интегральных схем высокой плотности и обычно используется в материнских платах складных экранных телефонов. 

Он образуется путем разделения и инкапсулирования нескольких медных слоев диэлектрическими слоями, что позволяет чрезвычайно сложным схемам в ограниченном пространстве

 и эффективно стимулирует развитие электронных продуктов к высокой производительности и миниатюризации.

4. Жесткая-гибкая ПХД: Этот тип ПХД умно сочетает в себе преимущества жестких ПХД и гибких ПХД. Он использует жесткие ПХД в ключевых областях, которые требуют жесткой поддержки, а также гибкие ПХД в местах, где необходима гибкость. Этот тип ПХД может обеспечить стабильную жесткую поддержку в критических областях, сохраняя при этом общую гибкость, и широко используется в точных приборах, аэрокосмическом оборудовании и других приложениях.

Рисунок 1: ПХД с жесткой гибкостью

Ключевые материалы для гибких ПХД:

1.Субстрат: Часто используемые субстраты включают полиимид (ПИ) и полиэтилентерефталат (ПЭТ). Среди них PI выделяется как предпочтительный материал для высококачественных гибких ПХД из-за своей отличной теплоустойчивости, химической устойчивости и механической прочности. В суровых условиях, таких как высокая температура и высокая влажность, гибкие ПХД из подложки PI все еще могут работать стабильно.

Рисунок 2: Гибкая ПХД ПИ и ПЭТ

2. Медная фольга: она в основном изготовлена из прокатной и отжиженной меди (ROL), которая имеет хорошую гнуткость и может выдерживать многократное изгибание, обеспечивая, чтобы проводимость схемы оставалась неизменной во время повторного изгибания гибких ПХД.

3. Клей: Используется для межслойной связки, общие клеи включают эпоксидную смолу и акриловую смолу. В последние годы безклейные конструкции постепенно приобрели популярность для уменьшения толщины и повышения теплоустойчивости.

4. Крышочная пленка: ее основной функцией является защита цепи и обеспечение изоляции, обычно состоящей из пленки PI с клейным слоем. Он эффективно предотвращает коррозию схемы внешней средой, тем самым продлевая срок службы гибкой ПХД.

Проблемы производства гибких ПХД

Процесс изготовления гибких ПХД сложный и требует крайне высокой точности

1. Высокая сложность в точной обработке: Гибкие ПХД, как правило, тонкие, толщиной от 0,05 мм до 0,2 мм, что делает их очень восприимчивыми к деформации во время обработки, что значительно влияет на точность таких процессов, как лазерное бурение, воздействие и гравирование. Для решения этой проблемы во время производства часто требуются специальные гибкие крепления или платформы вакуумной адсорбции, чтобы обеспечить точное выравнивание во время обработки.

2. Ограниченное улучшение плотности линии: С быстрым развитием высококачественных приложений, таких как связь 5G и дисплеи высокой четкости, требования к ширине линии / интервалу линии (L / S) гибких ПХД становятся все более строгими, в настоящее время достигая уровня 30 мкм. Однако из-за характеристик гибких материалов сложность обработки сверхтонких линий гораздо выше, чем жестких ПХД. Это требует не только более высокой точности воздействия и процессов травления, но и строгого контроля за адгезией медной фольги для предотвращения отщепления или перелома.

3. Строгие требования к испытанию надежности: в практических приложениях гибким ПХД часто нужно выдерживать несколько циклов изгиба. Поэтому они должны пройти строгие динамические испытания на изгиб, чтобы имитировать условия изгиба, с которыми они сталкиваются в реальном мире. Кроме того, для обеспечения их надежности в суровых условиях также необходимы испытания старения при высокой температуре и высокой влажности (такие, как те, которые проводятся в среде 85°C/85% RH). Кроме того, в таких специальных областях, как носимые устройства или медицинская электроника, они также должны соответствовать стандартам биосовместимости, что, несомненно, еще больше усложняет производство.

Сценарии применения гибких ПХД

1. Поле потребительской электроники

Складные экранные телефоны: Гибкие ПХД играют ключевую роль в складных экранных телефонах. Они отвечают за соединение компонентов, таких как основной плата, экран и шарниры, обеспечивая правильное функционирование схемы и стабильную передачу сигнала во время складывания и развертывания телефона. Например, серия складных экранов Samsung Galaxy Fold широко использует передовую технологию гибких друкованных плат, обеспечивая гибкое складывание экрана и эффективное соединение сложных схем.

Рисунок 3: Гибкое приложение для складных телефонов PCB

Носимые устройства:

В носимых устройствах, таких как умные часы, умные браслеты и умные очки, гибкие ПХД значительно повышают комфорт ношения из-за их ультратонких и изгибаемых характеристик. Они могут тесно соединять крошечные чипы, датчики и другие компоненты, обеспечивая миниатюризацию и многофункциональность в ограниченном пространстве. Например, Apple Watch умно соединяет различные датчики, процессоры и другие компоненты через гибкие PCB, что не только делает устройство выглядеть тонче и легче, но и улучшает общую производительность.

Рисунок 4: Применение гибких PCB умных очков

2. Автомобильная электроника

Система управления батареями: в новых энергетических транспортных средствах гибкие ПХД широко используются в системе управления батареями. Они могут адаптироваться к сложной пространственной структуре внутри аккумуляторной батареи транспортного средства, обеспечивая точный мониторинг и управление батарейными элементами и обеспечивая безопасную и стабильную работу аккумулятора.

Датчики автономного вождения: С быстрым развитием технологий автономного вождения требования к точности и надежности датчиков становятся все более строгими. Гибкие ПХД могут тесно соединять несколько датчиков вместе и адаптироваться к вибрационной среде во время эксплуатации транспортного средства, обеспечивая стабильную передачу сигналов датчиков. Например, система датчиков автономного вождения Tesla использует гибкие платы для обеспечения эффективного подключения и размещения датчиков.

Система развлечений в автомобиле: в системе развлечений в автомобиле гибкие ПХД позволяют гибкие соединения между дисплеями, аудиосистемами и другими устройствами, удовлетворяя различным пространственным требованиям внутри автомобиля и обеспечивая лучший развлекательный опыт для водителей и пассажиров.

3. Медицинское оборудование

Сердечный кардиостимулятор: из-за своей биосовместимости и гибкости гибкие ПХБ являются идеальным выбором для имплантируемых медицинских устройств, таких как кардиостимуляторы.

Гибкие датчики: в области медицинского мониторинга гибкие датчики могут использоваться для мониторинга различных физиологических параметров организма человека. Гибкие ПХД могут тесно соединять датчики с схемами обработки сигналов и соответствовать человеческой коже, что позволяет точно получать и передавать физиологические сигналы. Например, некоторые носимые медицинские устройства мониторинга, подключая гибкие датчики через гибкие ПХД, могут контролировать сердечный ритм, кровяное давление, температуру тела и другие параметры человеческого тела в режиме реального времени.

Рисунок 5: Гибкая ПХД контролирует физиологические параметры человека

Стоимость гибких ПХД варьируется в зависимости от количества слоев и материалов подложки. В практическом применении необходимо выбирать односторонние, двусторонние или многослойные гибкие доски в соответствии с конкретными потребностями. iPCB является поставщиком жестких гибких PCB, который предлагает самые дешевые цены на гибкие и экранные платы. iPCB быстро реагирует на запросы на котировки гибких ПХД и предоставляет комплексные услуги для сборки жестких гибких ПХД. Наша цель - изготовить лучшие прототипы жестких гибких PCB.