Co to jest elastyczna płytka PCB: Definicja, Budowa, Typy, Aplikacje

Jakie rodzaje urządzeń elektronicznych są częścią Twojego codziennego życia? Mogą to być smartfony, komputery, laptopy, tabletki, kamery, i kilka innych gadżetów elektronicznych. Wspólnym elementem tych urządzeń jest ich zależność od płytek drukowanych (PCB) funkcjonować. Wśród różnych rodzaje PCB, Elastyczne PCB wyróżniają się unikalnymi właściwościami i zastosowaniami. Przewodność cieplna uległaby zmniejszeniu, gdyby istniało wiele warstw wewnętrznych i na odwrót, Przyjrzymy się bliżej elastycznym PCB od ich definicji i konstrukcji po typy i zastosowania.

Co to jest elastyczna płytka PCB?

Elastyczna płytka drukowana odnosi się do typu płytki drukowanej, która jest zaprojektowana do zginania, skręcać, i dopasowują się do różnych kształtów, nie tracąc przy tym funkcjonalności. Różni się od tradycyjnego sztywne PCB ponieważ wykorzystuje elastyczny materiał polimerowy, takie jak poliimid lub poliester, jako podłoże bazowe zamiast sztywnego włókna szklanego. Przewodzące ścieżki miedziane są laminowane na tej elastycznej polimerowej warstwie bazowej, tworząc cienką i giętką płytkę drukowaną. Brak sztywnego wzmocnienia pozwala elastycznej płytce drukowanej na dynamiczne wyginanie się, skręcać, i zniekształcać się podczas pracy, dzięki czemu nadaje się do zastosowań, w których przestrzeń jest ograniczona, waga jest problemem, lub płytka drukowana musi zmieścić się w ciasnych przestrzeniach lub wokół zakrzywionych powierzchni.

Elastyczna płytka drukowana: Zastosowana konstrukcja i materiały

Elastyczna płytka drukowana składa się głównie z następujących warstw:

1. Elastyczne podłoże dielektryczne

Podstawowa warstwa dielektryczna jest niezbędna do budowy ścieżek przewodzących. W związku z tym, Kluczowy jest dobór odpowiedniego materiału do elastycznego podłoża. Typowe opcje obejmują poliimid, Poliester, PTFE, i polimer ciekłokrystaliczny (LCP). Pomiędzy nimi, Poliimid jest najczęściej stosowanym materiałem elastycznym materiał podłoża ze względu na wyjątkową trwałość, właściwości termiczne, i korzystny stosunek ceny do wydajności.

2. Warstwa przewodząca

Warstwy przewodzące składają się z folii miedzianej lub okładziny miedzianej laminowanej na podłożu. Warstwy te są trawione w celu utworzenia pożądanych wzorów obwodów, łącznie ze śladami, naramienniki, i przelotki. Miedź jest najpopularniejszym materiałem na warstwy przewodzące, ponieważ jest opłacalna. Niektóre inne opcje obejmują srebrny atrament, Konstantan, Węgiel, Aluminium, i Inconel.

3. Warstwa kleju

Mocno mocuje metal przewodnika do podłoża. Będziesz musiał być bardzo wybredny przy wyborze materiałów klejących. Dostępne są różne kleje do płytek drukowanych, w tym żywica epoksydowa, Kleje wrażliwe na nacisk, i akryl.

4. Narzuta

Nakładka nakładana jest na górę obwodu elastycznego i jej rolą jest zabezpieczenie ścieżek miedzianych przed niekorzystnymi czynnikami takimi jak wilgoć, pył, i zanieczyszczenia chemiczne. Może skutecznie zapobiegać problemom, takim jak zwarcia elektryczne. Materiał z jakiego wykonana jest nakładka to zazwyczaj poliimid, płynna fotoobrazowa maska ​​lutownicza, lub inne materiały dielektryczne.

5. Usztywniacz

W określonych sytuacjach, w określonych obszarach elastycznej płytki drukowanej można dodać dodatkowy materiał usztywniający. Celem tego usztywniacza jest nadanie sztywności i wsparcia strukturalnego tam, gdzie jest to wymagane. Powszechnie stosowane materiały usztywniające obejmują poliimid na podłożu klejącym lub laminaty FR-4.

Różne typy elastycznych płytek drukowanych

Tam są 4 główne typy elastycznych płytek drukowanych dostępnych na rynku. Oto co następuje:

1. Jednostronny obwód elastyczny

Jest to jeden z najczęstszych projektów obwodów. Powodów jego popularności jest kilka. Na przykład, są najtańsze. Zawierają bardzo skuteczne warianty do różnych zastosowań elastycznych.

2. Dwustronny elastyczny obwód

Jest to drugi najczęstszy projekt dla elastycznych obwodów drukowanych. Jest przydatny we wszystkich aplikacjach, które wymagają połączenia obwodów o dużej gęstości. Odłącz obwody jednostronne, składa się z dwóch metalowych warstw połączonych metalowym otworem przelotowym. Standardowy obwód dwustronny zawiera kolejne warstwy kleju i folii ochronnej po obu stronach folii bazowej.

3. Wielowarstwowa elastyczna płytka drukowana

Wielowarstwowe obwody elastyczne składają się z trzech lub więcej warstw materiałów przewodzących oddzielonych izolującymi warstwami dielektrycznymi. Są droższe od innych typów PCB ze względu na złożoność ich konstrukcji. Jednak płyty te oferują kilka zalet w porównaniu ze swoimi jedno- lub dwuwarstwowymi odpowiednikami, takimi jak ulepszona wydajność elektryczna, zaawansowane funkcjonalności, i zwiększoną wytrzymałość mechaniczną.

4. Sztywna elastyczna płytka drukowana

Jak sama nazwa wskazuje, jest to konfiguracja hybrydowa będąca połączeniem zarówno sztywnych, jak i elastycznych płytek drukowanych. Sztywna część wspiera wszystkie komponenty i wzmacnia złącza. W międzyczasie, elastyczna sekcja zapewnia pełną łączność dla różnych sztywnych sekcji. Ze względu na ich niezawodność, wytrzymałość, i elastyczność, są popularne w zastosowaniach takich jak wojsko, lotnictwo, elektroniki samochodowej i komercyjnej.

Zastosowania elastycznej płytki PCB

Jeśli chodzi o niezawodność, maksymalna adaptacyjność i elastyczność, flex PCB jest niezwykle przydatny. Oto kilka najważniejszych zastosowań elastycznych płytek drukowanych:

1. Elastyczne płytki PCB w elektronice komputerowej

Prawidłowe działanie kilku głównych elementów komputera opiera się na obwodach elastycznych. Na przykład, aby nadążyć za dużymi prędkościami, komponenty w dyskach twardych muszą być elastyczne. Podczas korzystania z dysków twardych przez długi czas, może być gorąco. Oznacza to, że płytki drukowane powinny być w stanie wytrzymać wysokie temperatury. Tutaj właśnie pojawia się elastyczna płytka drukowana. Podobnie komputery, elastyczne płytki drukowane można znaleźć w innych elektronicznych gadżetach, takich jak systemy gier, telewizory, i drukarki.

2. Płyty drukowane Flex w elektronice samochodowej

Większość samochodowego sprzętu elektronicznego wykorzystuje elastyczne obwody. Na przykład, Jednostki sterujące silnikiem lub komputery i sterowniki poduszek powietrznych korzystają z elastycznych płytek drukowanych. W systemach Dash znajdziemy także elastyczne płytki PCB, układy przeciwblokujące,, i tablice przyrządów. Ta preferencja wynika z wyjątkowej zdolności elastycznych płytek PCB do dopasowywania się do nieregularnych kształtów i kompaktowych przestrzeni, eliminując potrzebę stosowania nieporęcznych opasek kablowych lub złączy.

3. Elastyczne płytki PCB w medycynie

Elastyczne płytki drukowane mają duże znaczenie w różnych zastosowaniach medycznych i farmaceutycznych. Najpopularniejszym zastosowaniem obwodów elastycznych jest kamera do połykania, powszechnie znany jako PillCam. Kamera ta pomaga lekarzom i pracownikom służby zdrowia uzyskać dokładny obraz ludzkiego ciała. co więcej, elastyczne płytki PCB służą do tworzenia realistycznych protez kończyn. Naukowcy wprowadzili technikę drukowania obwodów na elastycznym i organicznym materiale. Materiał ten jest niezwykle mniejszy niż typowe płyty z nadrukiem flex, dzięki czemu może poruszać się naturalnie bez uszkadzania.

Zalety i wady elastycznych płytek PCB

Podobnie jak wszystkie inne rodzaje płytek drukowanych, ma to również zalety i wady:

Zalety elastycznych płytek drukowanych

Istnieje kilka zalet elastycznych płytek drukowanych w porównaniu z konwencjonalnymi połączeniami elektrycznymi. Oto kilka zalet elastycznych obwodów:

• Całkowicie eliminuje połączenia mechaniczne.
• Posiadanie zdolności do wytwarzania silnego i niezawodnego sygnału.
• Toleruje ogromną temperaturę.
• Ze względu na swoją elastyczność, nie jest łatwy do złamania, co czyni go niezawodnym.
• Możesz go łatwo zgiąć i złożyć, co skutkuje mniejszym rozmiarem.
• Ze względu na mniejszy rozmiar zajmuje bardzo mały obszar.
• Obwody Flex są lekkie.

Wady elastycznych płytek drukowanych

Ta tablica ma kilka wad. Oto niektóre wady elastycznych obwodów:

• Chociaż jest trwały, początkowy koszt tej płytki drukowanej jest dość wysoki.
• Niezwykle trudno jest dokonać jakiejkolwiek zmiany w tej płytce drukowanej po jej sfinalizowaniu.
• Jego przeróbka i lutowanie wymagają profesjonalnego zespołu inżynierów.

Kiedy stosować elastyczną płytkę PCB?

Elastyczne płytki drukowane składają się z poliimidu lub czegoś podobnego. Mogą tolerować ekstremalne temperatury nawet między 200 i 400C. Dlatego ważne jest, aby podczas opracowywania zastosowań wymagających wysokiej temperatury i gęstości używać obwodu elastycznego. Na przykład, pomiary odwiertów w różnych gałęziach przemysłu gazowego i naftowego, mieć dobre wykorzystanie. dodatkowo, są w stanie wytrzymać wysokie temperatury i zapewniają dużą odporność na chemikalia, promieniowanie, i ekspozycja na promieniowanie UV. Jest więc niezwykle przydatny we wszystkich takich aplikacjach związanych z chemikaliami i tak dalej.

Dlaczego nie używać wyłącznie elastycznych płytek PCB?

Pomimo licznych zalet, jakie oferują elastyczne płytki PCB, w tym ich wszechstronność i zdolność adaptacji, nie zastąpiły całkowicie sztywnych płytek PCB. Głównym czynnikiem odstraszającym są koszty. Elastyczne płytki PCB zazwyczaj wiążą się z wyższymi kosztami produkcji i materiałów w porównaniu do ich sztywnych odpowiedników. w konsekwencji, wiele firm wybiera elastyczne płytki drukowane tylko w zastosowaniach, które szczególnie korzystają z ich unikalnych właściwości. Do ogólnych procesów produkcyjnych i montażowych, W celu zarządzania kosztami całkowitymi i ich redukcji preferowane są sztywne PCB.

MOKO Technology produkuje różne rodzaje płytek drukowanych w przystępnej cenie. Dzięki szerokiej wiedzy specjalistycznej naszego zespołu, dokładnie oceniamy unikalne wymagania Twojej aplikacji, aby wybrać optymalny typ płytki drukowanej. Skontaktuj się z nami, aby rozpocząć swój projekt już teraz.