Fleksible printkort (FPC) bruger fleksible substrater som polyimid til at understøtte bøjning, foldning eller vridning, hvilket gør dem bredt anvendelige til højdensitetsintegration og dynamiske bøjningsscenarier. Nøglefunktioner omfatter:
- Let og tynd: 60 % reduktion i vægt og plads sammenlignet med stive printkort.
- Dynamisk bøjningskapacitet: Withstands up to 500 million repeated bends (360° full angle).
- Miljømæssig tilpasningsevne: Resistant to high temperatures (up to 400°C), vibration, and chemical corrosion.
Sammenligning af fleksible PCB-typer
Vigtige tekniske parametre
1. Beregning af bøjningsradius
Formel: Minimum Bend Radius = (Board Thickness × Flexibility Coefficient) / 2
- Typical Value: A 0.4mm thick board can achieve a 90° bend.
- Safety Guideline: Recommended bend radius ≤1mm; 180° bends require special design.
2. Materialesammensætning
- Underlag: Primært polyimid (PI), fremragende modstandsdygtighed over for høje temperaturer.
- Dirigent: Valset, udglødet kobber (dynamisk bøjning) kontra elektrodeponeret kobber (statiske anvendelser).
- Klæbematerialer: Laminater af akryl-/epoxyharpikssystem.
Retningslinjer for afstivningsdesign
Functional Positioning:
┌──────────────────────────────┐
│ Mechanical Support │ Prevents connector area deformation │
├──────────────────────────────┤
│ Stress Dispersion │ Reduces mechanical stress on solder joints │
├──────────────────────────────┤
│ Mounting Positioning │ Provides rigid mounting interface │
└──────────────────────────────┘
Common Materials: FR4 (0.2-0.5mm), stainless steel (high-frequency applications).
Designretningslinjer (struktureret tjekliste)
Sporlayout
- Undgå retvinklede spor (brug buede overgange).
- Forskyd sporpositioner på øverste og nederste lag for dobbeltsidede kort.
- Tilføj dråbeformede puder til kritiske områder for forstærkning.
Håndtering af bøjningsområdet
- Brug skraverede fyldninger i stedet for faste kobberfyldninger.
- Forbud mod vias/pads i bøjningsområder.
- Overlayåbningen skal være 10 % større end lederlaget.
Overvejelser vedrørende fremstilling
- Der skal reserveres 5 mm til kanten under samling af panelerne.
- Specify the thickness tolerance of ±0.1mm for ZIF connectors.
- Tilføj optiske justeringsmærker.
Analyse af fordele og begrænsninger
Fordelsområder:
- ✅ Three-dimensional routing capability (saves 40% space).
- ✅ Resistance to mechanical fatigue (3x longer lifespan in vibration scenarios).
- ✅ High-temperature stability (Tg value >200°C).
Anvendelsesbegrænsninger:
- ⚠️ Cost is 30-50% higher than rigid PCBs.
- ⚠️ Difficult to repair (requires specialized equipment).
- ⚠️ Sensitive to scratches (requires sulfur-free packaging).
Industriens anvendelse Distribution
Typiske scenarier:
- Smartwatches: 360° bendable display connections.
- ADAS-systemer: Vibrationsbestandige sensorkredsløb.
- Endoskoper: Overførsel af biologiske signaler med høj densitet.
Særlige bemærkninger til fremstillingsprocessen
- Dynamiske anvendelser: Valset, udglødet (RA) kobber for bedre duktilitet.
- Statiske anvendelser: Elektrodeponeret (ED) kobber til lavere omkostninger.
- ENIG: Bedste loddeforbindelses pålidelighed.
- OSP: Egnet til korte opbevaringscyklusser.
- Hård guldbelægning: Specielt til ZIF-stik.
- Bøjningstest: Verificeret i henhold til IPC-6013-standarden.
- Thermal Stress Testing: Solder resistance at 288°C.
- Impedance Control: ±10% tolerance requirement.
Hvorfor er de ikke egnede til alle scenarier?
På trods af betydelige fordele anbefales faste løsninger til:
Professionel rådgivning: Ved at indgå i DFM-drøftelser (Design for Manufacturability) med producenterne i den konceptuelle designfase kan udviklingsrisiciene reduceres med over 30 % og produktionsomkostningerne optimeres. En vellykket anvendelse af fleksible printkort afhænger af en præcis koordinering af materialevalg, mekanisk design og produktionsprocesser.