PCB flexível de dupla face

Descrição

As placas de circuito impresso flexíveis de dupla face, DS-FPC, são placas de circuito com gráficos condutores colocados em ambos os lados de um substrato isolante. Este tipo de placa de circuito conecta os gráficos em ambos os lados através de orifícios metalizados para formar um caminho condutor, atendendo assim aos requisitos de flexibilidade do projeto.

Características estruturais

As principais características das placas de circuito impresso flexíveis de dupla face incluem
Roteamento de dupla face: Os gráficos condutores são gravados em ambos os lados do substrato isolante e os gráficos são conectados para formar um caminho condutor através de orifícios metalizados. Conecte os dois lados do gráfico para formar um caminho condutor
Película protetora de sobreposição: usada para proteger condutores de um e dois lados e indicar a colocação dos componentes

Parâmetros de placas de circuito impresso flexíveis frente e verso

Principais vantagens dos circuitos impressos flexíveis de dupla face (FPCs de dupla face)

Com base em FPCs de um lado, os circuitos flexíveis de dois lados incorporam uma camada condutora adicional, expandindo significativamente a flexibilidade do projeto e a integração funcional. Suas principais vantagens incluem:

1. Projeto de interconexão de alta densidade

• Roteamento de camada dupla Dobra a densidade da fiação, suportando topologias de circuito mais complexas

• Tecnologia Microvia permite conexões precisas entre camadas (abertura mínima: 50μm)

• Ideal para integração CIs de alta contagem de pinos e componentes de passo fino (<0,3 mm)

2. Eficiência de espaço maximizada

• Roteamento empilhado 3D Salva mais de 40% espaço em comparação com FPCs de um lado

• Instalações dobráveis/roláveis permitir layouts compactos em espaços tridimensionais (por exemplo, dispositivos baseados em dobradiças)

• Substitui vários PCBs rígidos, reduzindo a contagem de conectores em 60%

3. Desempenho elétrico aprimorado

• Camadas de solo de dupla face reduzir a diafonia do sinal e a radiação EMI em 30%

• Suporta Roteamento de pares diferenciais, melhorando a integridade do sinal de alta velocidade (para Aplicações 5G/alta frequência)

• Opcional camadas de blindagem (folha de cobre/tinta condutora) atendem aos requisitos EMC de nível militar

4. Confiabilidade mecânica atualizada

• Design de estrutura simétrica equilibra a distribuição de tensões, aumentando os ciclos de dobra em 50% vs. FPCs de um lado

• Laminação de camada dupla (Folha de cobre PI/PET) aumenta a resistência ao rasgo

• Passa Ensaios de flexão dinâmica (>500.000 ciclos @ R=1mm)

5. Potencial de integração multifuncional

• Conjunto SMT de dupla face: Os componentes podem ser montados em ambos os lados para Integração modular

• Design híbrido rígido-flexível: Seções reforçadas (reforços FR4) suportam componentes pesados

• Componentes incorporados: Resistores/capacitores enterrados entre as camadas reduzem ainda mais a espessura

Principais considerações de projeto para circuitos impressos flexíveis de dupla face (FPCs)

1. Projeto de raio de curvatura mínimo

O raio mínimo de curvatura (Rmin) é um parâmetro crítico no projeto FPC de dupla face. É calculado como:
Rmin = C × t
Onde:

• C = Coeficiente empírico (dependente do material/aplicação)

• t = Espessura total do FPC

Diretrizes de design:

Impacto material:

• Cobre eletrodepositado (ED): Requer raios maiores (C≥10) devido à menor ductilidade

• Cobre recozido laminado (RA): Permite curvas mais apertadas (C≥6) com resistência superior à flexão

2. Integridade do sinal e controle EMI

• Otimização de roteamento:

  • Minimize o comprimento do caminho do sinal

  • Evite curvas fechadas de 90° (>45° de preferência)

  • Limite a contagem via para reduzir os reflexos

• Gerenciamento de impedância:

  • Manter largura/espaçamento de traço consistente

  • Use planos de aterramento para RF/blindagem

• Distribuição de energia:

  • Amplie os traços de energia/terra para reduzir o ruído

  • Implemente o aterramento em estrela para circuitos sensíveis

3. Estratégias de Reforço Mecânico

• Projeto da zona de curvatura:

  • Rastreamentos de rota paralelo ao eixo de dobra

  • Elimine vias em áreas flexíveis

  • Usar transições radiais (sem cantos afiados)

• Recursos de alívio de tensão:

  • Aplicar Reforços PI nas interfaces do conector

  • Adicionar Reforços FR4 em regiões de alto estresse

  • Implemento cobertura cônica Bordas

4. Seleção avançada de materiais

5. Considerações sobre design multicamadas

• Empilhamento de camadas:

  • Construção simétrica para evitar empenamento

  • Proteja sinais críticos com camadas de solo adjacentes

• Através da gestão:

  • Usar microvias a laser (50–100μm) para projetos HDI

  • Escalonar por meio de locais entre camadas

6. Soluções de gerenciamento térmico

• Aplicações de alta potência:

  • Incorporar vias térmicas sob componentes geradores de calor

  • Integrar Dissipadores de calor de alumínio em seções rígidas

  • Usar adesivos termicamente condutores (≥3 W/mK)

FPCs de dupla face Processo de fabricação

O processo de fabricação de placas de circuito impresso flexíveis de dupla face consiste nas seguintes etapas principais:
Preparação do substrato: Seleção de um substrato isolante adequado, como poliimida (PI) ou poliéster (PET).
Gravação de fiação: A gravação da fiação é realizada em cada um dos dois lados do substrato para formar um padrão condutor.
Produção de furos metalizados: Forme furos metalizados no substrato por meio de processos de perfuração e galvanização para obter conexões condutoras entre diferentes camadas.
Cobrindo a cobertura do filme: Cubra a fiação e os orifícios metalizados com uma película protetora para garantir a estabilidade e durabilidade dos fios e pontos de conexão para garantir a estabilidade e durabilidade dos fios e pontos de conexão

Cenários de aplicação

Os PCBs flexíveis de dupla face são amplamente utilizados em uma variedade de aplicações onde flexibilidade e confiabilidade são necessárias, incluindo, mas não se limitando a:
Eletrônicos de consumo: como conectores flexíveis em dispositivos como smartphones e tablets.
Eletrônica automotiva: Em vários sensores e controladores dentro de automóveis, os PCBs flexíveis de dupla face podem fornecer melhor tolerância à flexão e vibração.
Controles Industriais: Em equipamentos de automação e robótica, os PCBs flexíveis de dupla face podem acomodar movimentos mecânicos complexos e restrições de espaço.

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