PCB-Technologie - Welches ist besser geeignet für starre oder flexible Leiterplatten

Verstehen Sie den Vergleich zwischen starrer Leiterplatte und flexible Leiterplatte, wenn es besser ist, einen Typ über einen anderen zu verwenden, und einige der Fertigungsschritte im Zusammenhang mit diesen Leiterplattentypen verstehen.

Leiterplatten sind nicht immer "Leiterplatten"

Bei der Verwendung des Begriffs "PCB" denken viele Menschen an starre Leiterplatten (Leiterplatten). Der Begriff PCB kann sich jedoch auf eine starre Leiterplatte oder eine flexible Leiterplatte beziehen. Flexible Leiterplatten werden oft flexible Schaltungen genannt, aber sie sind auch unter anderen Namen bekannt, einschließlich flexible Leiterplatten, flexible Leiterplatten, flexible Leiterplatten und formalere flexible elektronische Geräte. Flexible Schaltungen haben in letzter Zeit enorme Popularität gewonnen, weil sie geformt, gebogen, verdreht und in unendliche Konfigurationen gefaltet werden können. Am Ende spielen jedoch starre Leiterplatten und flexible Leiterplatten die gleiche ultimative Funktion im grundlegendsten Sinne, das heißt, verschiedene elektrische und mechanische Komponenten miteinander zu verbinden.

Wann Steifigkeit und Flexibilität zu verwenden sind

Die Kosten einer starren Leiterplatte sind im Allgemeinen niedriger als die einer flexiblen Schaltung. Ich sage "normalerweise", denn wenn man die Gesamtbetriebskosten betrachtet, können einige Anwendungen, die flexible Leiterplatten verwenden, billiger sein als starre Leiterplatten. Um die Gesamtbetriebskosten wirklich zu verstehen, müssen Sie zunächst verstehen, dass flexible Schaltungen Steckverbinder, Kabelbäume und andere Leiterplatten überflüssig machen können. Durch das Entfernen dieser Komponenten aus der Konstruktion werden Materialkosten, Arbeits- und Montagekosten sowie Abfallkosten reduziert.

Many electronic devices (laptops and desktop computers, Audiotastaturen, solid state drives (SSD), Flachbildfernseher und Monitore, children's toys and various electronic devices) use starre Leiterplatten statt flexible Leiterplattes. Allerdings, flexible Schaltungen finden sich in ultrakompakten und/oder Hochleistungsgeräte, einschließlich GPS-Einheiten, Tabletten, Smartphones, Kameras, und tragbare Geräte.

Komplexer ist nicht der einzige Grund, Flexschaltungen zu verwenden; Low-Tech-Anwendungen können Flex-Schaltungstechnologie verwenden, die in einigen Fällen die Installation erleichtert.

Schließlich können bei Bedarf flexible und starre Schaltungen zusammen als einheitliche Leiterplatte verwendet werden. Vielleicht kann diese Methode das Beste aus beiden Welten liefern.

Einige Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen starrer Leiterplatte und flexibler Schaltung

Beim Entwerfen einer starren Leiterplatte müssen bestimmte Designregeln befolgt werden, einschließlich minimaler Lochgröße, minimaler Platz und Leiterbahnbreite, minimaler Abstand zum Rand der Leiterplatte, Kupfer und allgemeine Designdicke. Darüber hinaus werden viele Fertigungsschritte zwischen starren und flexiblen Leiterplatten geteilt. Diese Prozessschritte umfassen Bohren und Beschichten von Löchern und Durchgangslöchern, optische Bildgebung und Entwicklung, Ätzen von Kupferspuren, Pads, Konturen und Ebenen sowie Erwärmen (Backen) der Leiterplatte, um Feuchtigkeit in der Leiterplatte zu entfernen. An diesem Punkt des Herstellungsprozesses führt die starre Leiterplatte zur Lötmaske, während die flexible Schaltung in die Überlagerung eintritt.

Flexible Schaltungsdeckung

Flex Zum Beispiel ist eine Schaltungsdeckschicht oder Deckschicht ein Laminierungsverfahren, das verwendet wird, um den externen Schaltkreis eines flexiblen Schaltkreises zu verkapseln und zu schützen. Der Abdeckfilm der flexiblen Schaltung ist ähnlich der Lötmaske der starren Leiterplatte, mit einem großen Unterschied... der Abdeckfilm ist sehr flexibel! Laut allflexinc. "Die Deckfolie ist in der Regel eine Polyimidfolie, die mit einem duroplastischen Klebstoff beschichtet ist. Die Foliendicken reichen von .0005" bis .005", wobei die gebräuchlichsten .001" und .002 sind.

Die Polyimid- und Klebeüberlagerungen werden unter Druck und Hitze laminiert, wobei die Wärme dem Klebstoff hilft, leicht zu fließen und die Lücken zwischen den Spuren und Pads zu füllen; Dies verhindert das Eindringen von Luft zwischen den Schichten. Von allflexinc. com noch einmal: "Klebstofffluss ist notwendig, weil es einen vollständigen Oberflächenkontakt und eine Verkapselung gewährleistet. Der Klebstoff neigt dazu, leicht um die im Bild unten gezeigte Öffnung zu gleiten. Dieses Durchsickern wird normalerweise als "Klebstoffextrusion" bezeichnet, es ist eigentlich ein ideales Phänomen.

Nachdem der Overlay-Laminierungsprozess abgeschlossen ist, verwenden Sie Bohren, Verdrahten oder Laserschneiden, um beliebige Komponenten und/oder Feature-Öffnungen herzustellen. Ätzen kann nicht verwendet werden.

IPC-Standards für starre und flexible Leiterplatten

Die folgende Liste der IPC-Standards gilt für starre Leiterplatten und flexible Schaltungen. Bitte beachten Sie, dass diese Liste nicht vollständig ist und andere IPC-Standards möglicherweise berücksichtigt werden müssen.

IPC-2221A, allgemeiner Standard für Leiterplattendesign

IPC-2223, Standard für flexible Leiterplatten für Fach-Design

IPC-4101, Spezifikation für Basismaterialien für starre und mehrschichtige Leiterplatten

IPC-4202, Flexibles Basisdielektrikum für flexible Leiterplatten

IPC-4203, dielektrische Klebefolie, verwendet als Abdeckung für flexible Leiterplatten und flexible Klebefolie

IPC-4204, flexibles metallbeschichtetes Dielektrikum zur Herstellung flexibler gedruckter Schaltungen

IPC-6013, Qualifikations- und Leistungsspezifikation für flexible gedruckte Schaltungen

Abschließend

Obwohl sowohl starre als auch flexible Leiterplatten eine grundlegende Rolle spielen und verschiedene elektrische und mechanische Komponenten miteinander verbinden, haben diese beiden Technologien einen Platz im Leben. Obwohl viele der gleichen Designregeln bei starren und flexiblen Leiterplatten verwendet werden, erfordern flexible Leiterplatten aufgrund ihrer zusätzlichen Fertigungsschritte einige zusätzliche Regeln. Obwohl starre Leiterplatten (zumindest in den Anfangsphasen) kostengünstiger zu sein scheinen, sollten die Gesamtbetriebskosten des Designs berücksichtigt werden, bevor man feststellt, dass flexible Schaltungen zu teuer sind.

Endlich, it is important to be careful not to be able to Herstellung flexibler Leiterplatten in all board houses. Vor Beginn des flexiblen Schaltungsdesigns, Sie sollten mehrere Boards interviewen und diskutieren flexible Leiterplatte Bauoptionen und damit verbundene Kosten.