Un’introduzione ai circuiti stampati flessibili

Un circuito stampato flessibile presenta una combinazione di diversi circuiti stampati e componenti posizionati su un substrato flessibile. Questi circuiti sono noti anche come circuiti stampati flessibili, PCB flessibili, circuiti flessibili o circuiti stampati flessibili. Questi circuiti stampati sono progettati utilizzando gli stessi componenti dei circuiti stampati rigidi. Tuttavia, l’unica differenza è che la scheda è fatta in modo tale che si flette ad una forma desiderata durante l’applicazione.

Tipi di schede a circuito flessibile

I circuiti stampati flessibili possono essere progettati in una vasta gamma di configurazioni e specifiche. Tuttavia, sono classificati sulla base di livelli e configurazioni.

Classificazione dei circuiti flessibili in base alle configurazioni

I circuiti flessibili sono classificati in questi tipi in base alla loro configurazione

  • PCB rigidi-flessibili: Come suggerisce il nome, questi PCB sono un ibrido di PCB flessibili e rigidi e combinano il meglio di entrambe le configurazioni. In genere, una configurazione PCB rigido-flex presenta una serie di circuiti rigidi che vengono tenuti insieme utilizzando circuiti flessibili. Questi circuiti ibridi sono molto richiesti perché consentono ai progettisti di migliorare la capacità dei loro circuiti. In questi circuiti, le aree rigide sono utilizzate principalmente per il montaggio di connettori, chassis e molti altri componenti. Tuttavia, le aree flessibili assicurano la resistenza senza vibrazione e sono flessibili. Pertanto, vari vantaggi offerti da questi circuiti stampati vengono sfruttati dai progettisti di PCB per produrre circuiti stampati creativi per applicazioni impegnative.
  • HDI PCB flessibili: HDI è l’abbreviazione di high density interconnect. Questi PCB sono perfetti per applicazioni che richiedono prestazioni più elevate rispetto ai normali PCB flessibili. I circuiti HDI flex sono progettati incorporando diverse funzionalità come micro-vias e offrono layout, costruzione e design migliori. I PCB flessibili HDI utilizzano substrati molto più sottili rispetto ai normali PCB flessibili, il che aiuta a ridurre le loro dimensioni del pacchetto e migliora le loro prestazioni elettriche.

Classificazione dei circuiti flessibili in base agli strati

I circuiti flessibili sono classificati nei seguenti tipi in base ai loro strati.

  • Circuiti stampati flessibili su un solo lato: si tratta di uno dei tipi fondamentali di circuiti stampati flessibili comprendenti un singolo strato di film di poliimmide flessibile con un sottile strato di rame. Lo strato di rame conduttivo è accessibile da un solo lato del circuito.
  • Circuiti flessibili su un lato con doppio accesso: come indica il nome, questi circuiti flessibili sono single sided, tuttavia, il foglio di rame o il materiale del conduttore sono accessibili da entrambi i lati.
  • Circuiti flessibili a doppia faccia: questi circuiti sono dotati di due strati di conduttori su ciascun lato dello strato di poliimmide di base. I collegamenti elettrici fra due strati conduttivi sono fatti facendo uso dei fori passanti placcati metallizzati.
  • Circuiti flessibili multistrato: Un circuito flessibile multistrato è una combinazione di diversi circuiti flessibili su due lati e su un solo lato. Questi circuiti sono interconnessi attraverso fori passanti placcati o montati in superficie in un modello coesivo.

Vantaggi dei circuiti stampati flessibili

Nel corso degli anni, i circuiti stampati flessibili hanno guadagnato un’immensa popolarità grazie ai vantaggi che offrono. Ecco alcuni vantaggi elencati:

  • Riduzione leggera e delle dimensioni del pacchetto: i circuiti flessibili possono adattarsi a applicazioni in cui non possono funzionare altre soluzioni. I circuiti stampati sono sottili, leggeri e possono essere facilmente piegati, piegati e posizionati nelle aree in cui altri componenti non possono adattarsi. In Rigiflex, i nostri ingegneri utilizzano spesso i vantaggi della geometria degli imballaggi 3D per garantire un’ulteriore riduzione delle dimensioni degli imballaggi.
  • Disegni accurati: i circuiti stampati flessibili sono spesso progettati e assemblati utilizzando macchinari automatizzati. Questo aiuta a ridurre gli errori che sono stati coinvolti in fili e cablaggi costruiti a mano, e garantisce la precisione, che è un requisito chiave per i dispositivi elettronici avanzati.
  • Libertà di progettazione: La progettazione di circuiti flessibili non è limitata a soli due strati. Questo offre un sacco di libertà di progettazione ai progettisti. I PCB flessibili possono essere facilmente realizzati come single sided con un singolo accesso, single sided con doppio accesso e multistrato – combinando diversi strati di circuiti rigidi e flessibili. Questa flessibilità lo rende una scelta perfetta per configurazioni complesse con diverse interconnessioni. I circuiti flessibili possono essere progettati per ospitare sia il foro passante che i componenti montati in superficie.
  • Configurazioni ad alta densità possibili: I circuiti stampati flessibili possono essere caratterizzati da un mix di componenti a foro passante e a montaggio superficiale. Questa combinazione aiuta a ospitare dispositivi ad alta densità con separazione stretta minuto in mezzo. Pertanto, è possibile progettare conduttori più densi e leggeri e liberare spazio per componenti aggiuntivi.
  • Flessibilità: i circuiti flessibili possono connettersi con più piani durante l’esecuzione. Ciò aiuta a ridurre i problemi di peso e spazio affrontati dai circuiti rigidi. I circuiti flessibili possono essere facilmente flessi a diversi livelli durante l’installazione senza il timore di guasti.
  • Elevata dissipazione del calore: grazie ai design compatti e alle popolazioni di dispositivi più densi, vengono creati percorsi termici più brevi. Questo aiuta a dissipare il calore più velocemente di un circuito rigido. Inoltre, i circuiti flessibili dissipano il calore da entrambi i lati.
  • Flusso d’aria migliorato: il design aerodinamico dei circuiti flessibili consente una migliore dissipazione termica e migliora il flusso d’aria. Questo aiuta a mantenere i circuiti più fresco rispetto ai loro omologhi rigidi circuito stampato. Il flusso d’aria migliorato contribuisce anche alle prestazioni a lungo termine dei circuiti elettronici.
  • Durata e prestazioni a lungo termine: un circuito flex è progettato per flettere fino a 500 milioni di volte la durata media di un dispositivo elettronico. Molti dei PCB possono essere piegati fino a 360 gradi. La bassa duttilità e la massa di questi circuiti li aiutano a resistere all’impatto di vibrazioni e urti, migliorando così le loro prestazioni in tali applicazioni.
  • Alta affidabilità del sistema: le interconnessioni erano una delle principali preoccupazioni nei circuiti precedenti. Il guasto di interconnessione è stato uno dei motivi principali per il guasto del circuito. Al giorno d’oggi, è possibile progettare PCB con punti di interconnessione minori. Ciò ha contribuito a migliorare la loro affidabilità in condizioni difficili. Oltre a questo, l’utilizzo di materiale polyimide aiuta a migliorare la stabilità termica di questi circuiti.
  • Sono stati resi possibili progetti semplificati: le tecnologie dei circuiti flessibili hanno contribuito a migliorare le geometrie dei circuiti. I componenti possono essere facilmente montati in superficie sulle schede, semplificando così il design complessivo.
  • Adatto per applicazioni ad alta temperatura: materiali come la poliimmide possono facilmente resistere alle alte temperature, oltre a offrire resistenza contro materiali come acidi, oli e gas. Pertanto, i circuiti flessibili possono essere esposti a temperature fino a 400 gradi centigradi e possono resistere a ambienti di lavoro difficili.
  • Supporta diversi componenti e connettori: Flex circuiti in grado di supportare una vasta gamma di connettori e componenti, tra cui crimpato contatti, connettori ZIF, saldatura diretta, e altro ancora.
  • Risparmio sui costi: I film di poliimmide flessibili e sottili possono essere facilmente inseriti in un’area più piccola, in modo da contribuire a ridurre i costi complessivi di assemblaggio. I circuiti flessibili aiutano anche a ridurre i tempi di test, gli errori di instradamento dei cavi, gli scarti e i tempi di rielaborazione.

Materiali utilizzati per la produzione di circuiti stampati flessibili

Il rame è il materiale conduttore più comune utilizzato per la produzione di PCB flessibili. Il loro spessore può variare da .0007 to a 0.0028 ʺ. In Rigiflex, possiamo anche creare schede con conduttori come alluminio, rame elettrodepositato (ED), rame ricotto laminato (RA), Constantan, Inconel, inchiostro argento e altro ancora.

Isolanti e finiture dei materiali utilizzati per i circuiti flessibili

Essendo uno dei produttori di circuiti flessibili più esperti, siamo la prima scelta quando i clienti concettualizzano i loro complessi progetti di circuiti flessibili. Possiamo creare circuiti stampati in diversi materiali di substrato flessibili tra cui poliimmide, poliestere, polietilene naftalato (PENNA), polietilene tereftalato (PET) e altro ancora. In aggiunta a questi, possiamo anche fornire queste schede in qualsiasi materiale preferito finiture tra cui piombo o saldatura senza piombo, stagno, immersione nichel / oro, nichel duro / oro, filo bondable oro, argento, carbonio, e molti altri. La scelta della finitura del materiale dipenderà interamente dalle esigenze applicative dei clienti. Ad esempio, la finitura in stagno è perfetta per coprire le pastiglie esposte sui circuiti flessibili, mentre la copertura in oro morbido sarà ideale per coprire quando viene eseguito il processo di assemblaggio come l’incollaggio dei fili.

Applicazioni dei circuiti flessibili

I circuiti stampati flessibili possono essere utilizzati per la flessione dinamica e per applicazioni statiche. Per le applicazioni statiche, il circuito è progettato per flessione minima. Il circuito viene flesso solo durante l’installazione. I circuiti flessibili dinamici sono progettati per la flessione regolare. Alcune applicazioni comuni di questi circuiti includono stampanti, telefoni cellulari flip-tipo, robot, e così via.

I circuiti flessibili sono ampiamente utilizzati in applicazioni che richiedono elevata precisione e flessione regolare. Alcuni esempi popolari includono:

  • Avionica
  • Airbag sistemi
  • Antibloccaggio freni
  • codice a barre individuale
  • Batteria pack
  • Videocamere
  • pompe di Carburante
  • sistemi di Movimento
  • Satelliti
  • test di Semiconduttori e dispositivi di produzione
  • sonde ad Ultrasuoni e dei dispositivi medici

A Rigiflex, le nostre funzioni avanzate e una vasta esperienza ci permettono di garantire il più veloce i tempi di consegna su flex circuit board prototipi. Il nostro servizio di prototipazione del circuito flessibile è gestito da esperti del settore che hanno aiutato i clienti a concettualizzare, progettare e produrre progetti complessi in modo efficace.

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