Klasifikace flexibilních desek plošných spojů na základě konfigurací

Flexibilní desky plošných spojů jsou kategorizovány do těchto typů na základě jejich konfigurace

· Pevné plošné spoje:  Jak název napovídá, tyto plošné spoje jsou hybridem ohebných a pevných plošných spojů a kombinují to nejlepší z obou konfigurací. Konfigurace pevných desek plošných spojů obvykle obsahuje řadu pevných obvodů, které jsou drženy pohromadě pomocí pružných obvodů. Tyto hybridní obvody jsou žádané, protože umožňují konstruktérům zlepšit schopnosti jejich obvodů. V těchto obvodech se pevné oblasti používají hlavně pro montáž konektorů, podvozku a několika dalších součástí. Pružné oblasti však zajišťují odolnost proti vibracím a jsou flexibilní. Návrháři desek plošných spojů tedy využívají různé výhody nabízené těmito obvodovými deskami k výrobě kreativních obvodových desek pro náročné aplikace.

· HDI Flexible PCBs: HDI je zkratka pro propojení s vysokou hustotou. Tyto desky plošných spojů jsou ideální pro aplikace, které vyžadují vyšší výkon než běžné flexibilní desky plošných spojů. HDI flex desky plošných spojů jsou navrženy tak, že obsahují několik funkcí, jako jsou mikro-průchody, a nabízejí lepší uspořádání, konstrukci i design. Flexibilní desky plošných spojů HDI využívají mnohem tenčí substráty než běžné flexibilní desky plošných spojů, což pomáhá zmenšit velikost jejich balení a také zlepšuje jejich elektrický výkon.

Klasifikace flexibilních desek plošných spojů na základě vrstev

Plošné spoje flex jsou rozděleny do následujících typů na základě jejich vrstev.

· Jednostranné flexibilní obvodové desky: Jedná se o jeden ze základních typů flexibilních obvodových desek obsahujících jednu vrstvu flexibilního polyimidového filmu s tenkou vrstvou mědi. Vodivá měděná vrstva je přístupná pouze z jedné strany obvodu.

· Jednostranné flexibilní obvodové desky s duálním přístupem: Jak název napovídá, tyto ohebné obvody jsou jednostranné, avšak měděný plech nebo materiál vodiče jsou přístupné z obou stran.

· Oboustranné flexibilní obvodové desky: Tyto obvodové desky mají dvě vrstvy vodičů na každé straně základní polyimidové vrstvy. Elektrické spojení mezi dvěma vodivými vrstvami je provedeno pomocí pokovených průchozích otvorů.

· Vícevrstvé flexibilní obvody: Vícevrstvá ohebná obvodová deska je kombinací několika oboustranných a jednostranných flexibilních obvodů. Tyto obvody jsou propojeny skrz pokovené otvory nebo povrchově namontované v soudržném vzoru.

Výhody flexibilních desek s plošnými spoji

V průběhu let si flexibilní desky s plošnými spoji získaly obrovskou popularitu díky výhodám, které nabízejí. Zde je uvedeno několik výhod:

· Nízká hmotnost a zmenšení velikosti balení: Flexibilní desky plošných spojů se vejdou do aplikací, kde žádná jiná řešení nemusí fungovat. Desky plošných spojů jsou tenké, lehké a lze je snadno mačkat, skládat a také umístit do oblastí, kam se jiné komponenty nevejdou. Naši inženýři ve společnosti Rigiflex často využívají výhod 3D geometrie balení, aby zajistili další zmenšení velikosti balení. .

· Přesné návrhy: Flexibilní desky s plošnými spoji jsou často navrhovány a sestavovány pomocí automatizovaných strojů. To pomáhá snižovat chyby, které byly spojeny s ručně vyrobenými vodiči a svazky, a zajišťuje přesnost, která je klíčovým požadavkem pro pokročilá elektronická zařízení.

· Svoboda designu: Návrh flexibilních desek plošných spojů není omezen pouze na dvě vrstvy. To nabízí designérům velkou volnost při návrhu. Flexibilní desky plošných spojů lze snadno vyrobit jako jednostranné s jedním přístupem, jednostranné s dvojitým přístupem a vícevrstvé – kombinující několik vrstev pevných a flexibilních obvodů. Tato flexibilita z něj dělá perfektní volbu pro složité konfigurace s několika propojeními. Flexibilní desky plošných spojů mohou být navrženy tak, aby vyhovovaly jak součástem s pokoveným průchozím otvorem, tak součástí montovaným na povrch.

· Možné konfigurace s vysokou hustotou: Flexibilní desky s plošnými spoji mohou obsahovat kombinaci součástí s pokovenými průchozími otvory a součástek pro povrchovou montáž. Tato kombinace pomáhá umístit zařízení s vysokou hustotou s nepatrně úzkým oddělením mezi nimi. Lze tak navrhnout hustší a lehčí vodiče a uvolnit prostor pro další komponenty.

· Flexibilita: Flexibilní obvody se mohou během provádění propojit s více rovinami. To pomáhá snížit hmotnostní a prostorové problémy, kterým čelí pevné obvodové desky. Flexibilní desky plošných spojů lze během instalace snadno ohýbat do různých úrovní bez obav z poruchy.

· Vysoký odvod tepla: Díky kompaktním konstrukcím a hustšímu obsazení zařízení jsou vytvořeny kratší tepelné cesty. To pomáhá odvádět teplo rychleji než pevný okruh. Také flexibilní okruhy odvádějí teplo z obou stran.

· Vylepšené proudění vzduchu: Zjednodušený design flexibilních obvodů umožňuje lepší odvod tepla a zlepšuje proudění vzduchu. To pomáhá udržovat obvody chladnější než jejich pevné protějšky na deskách s plošnými spoji. Zlepšené proudění vzduchu také přispívá k dlouhodobému výkonu desek elektronických obvodů.

· Odolnost a dlouhodobý výkon: Ohebná obvodová deska je navržena tak, aby se ohýbala až 500 milionkrát oproti průměrné životnosti elektronického zařízení. Mnoho desek plošných spojů lze ohnout až o 360 stupňů. Nízká tažnost a hmotnost těchto desek plošných spojů jim pomáhá odolávat nárazům a vibracím, čímž se zlepšuje jejich výkon v takových aplikacích.

· Vysoká spolehlivost systému: Propojení byla jedním z hlavních problémů dřívějších desek plošných spojů. Selhání propojení bylo jedním z hlavních důvodů selhání desky plošných spojů. V dnešní době je možné navrhovat DPS s menšími propojovacími body. To pomohlo zlepšit jejich spolehlivost v náročných podmínkách. Kromě toho použití polyimidového materiálu pomáhá zlepšit tepelnou stabilitu těchto desek plošných spojů.

· Usnadněný design: Technologie flexibilních desek plošných spojů pomohly zlepšit geometrie obvodů. Komponenty lze snadno povrchově namontovat na desky, čímž se zjednoduší celkový design.

· Vhodné pro aplikace při vysokých teplotách: Materiály jako polyimid snadno odolávají vysokým teplotám a nabízejí odolnost vůči materiálům, jako jsou kyseliny, oleje a plyny. Flexibilní desky plošných spojů tak mohou být vystaveny teplotám až 400 stupňů Celsia a odolávají drsným pracovním prostředím.

· Podporuje různé součásti a konektory: Obvody Flex mohou podporovat širokou škálu konektorů a součástek, včetně krimpovaných kontaktů, konektorů ZIF, přímého pájení a dalších.

· Úspora nákladů: Flexibilní a tenké polyimidové fólie lze snadno umístit na menší plochu, takže pomáhají snížit celkové náklady na montáž. Flexibilní desky plošných spojů také pomáhají zkrátit dobu testování, chyby ve vedení vodičů, zmetkovitost a dobu přepracování.

Materiály používané pro výrobu flexibilních desek s plošnými spoji

Měď je nejběžnějším vodičovým materiálem používaným pro výrobu flexibilních desek plošných spojů. Jejich tloušťka se může pohybovat od 0,0007ʺ do 0,0028ʺ. Ve společnosti Rigiflex můžeme také vytvořit desky s vodiči, jako je hliník, elektrodepozitovaná (ED) měď, válcovaná měď (RA), Constantan, Inconel, stříbrný inkoust a další.